CN105772950B - 二维激光切割管材的切割方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种二维激光切割管材的切割方法，包括如下方法步骤：第一步：设定管材的待切割路径，将待切割路径分为3段：位于一端的第一不共边轮廓、共边轮廓、以及位于另一端的第二不共边轮廓，共边轮廓连接该第一不共边轮廓和第二不共边轮廓；第二步：二维切割头切割第一不共边轮廓；第三步：二维切割头切割第二不共边轮廓；第四步：二维切割头采用一刀环切方式切割共边轮廓。本发明通过二维切割头对管材进行切割，能够实现三维摆角切割的效果，增强了其自身的功能和扩大了其加工范围，满足了实际的生产需要，解决了二维切割头的使用局限性的缺点。

Description

二维激光切割管材的切割方法
技术领域
本发明属于激光切割方型管、矩型管、腰圆管等管材的技术领域，尤其涉及一种二维激光切割管材的切割方法。
背景技术
现有对方型管、矩型管、腰圆管等管材进行切割时，假设对方型管10采样二维激光进行切割，如图1所示，对方型管10的共边部位分别进行料头11和料尾12的切割，此种管材共边切割，其切割出来的工件端部不在一个水平面内，如图1所示的A区域和B区域。
如果是用来对接的焊接件，管材由于存在厚度的原因将不能对接。
发明内容
本发明的目的在于提供一种增强了其自身的功能和扩大了其加工范围、满足了实际的生产需要、解决了二维切割头的使用局限性的缺点的二维激光切割管材的切割方法。
本发明提供一种二维激光切割管材的切割方法，包括如下方法步骤：
第一步：设定管材的待切割路径，将待切割路径分为3段：位于一端的第一不共边轮廓、共边轮廓、以及位于另一端的第二不共边轮廓，共边轮廓连接该第一不共边轮廓和第二不共边轮廓；
第二步：二维切割头切割第一不共边轮廓；
第三步：二维切割头切割第二不共边轮廓；
第四步：二维切割头采用一刀环切方式切割共边轮廓。
其中，第一不共边轮廓为第一切割路径，第二不共边轮廓为第二切割路径，共边轮廓为第三切割路径，设定第一切割路径具有第一切割起点和第一切割终点，该第一切割起点和第一切割终点均为第一切割路径和第三切割路径之间交叉点；设定第二切割路径具有第二切割起点和第二切割终点，该第二切割起点和第二切割终点均为第二切割路径和第三切割路径之间交叉点；设定第三切割路径具有第三切割起点和第三切割终点，该第三切割起点和第三切割终点重合。
其中，所述第二步的具体内容为：二维切割头的焦点对准第一切割路径的第一切割起点，二维切割头从第一切割路径的第一切割起点开始对第一切割路径切割，至第一切割终点结束切割。
其中，所述第三步的具体内容为：二维切割头的焦点对准第二切割路径的第二切割起点，二维切割头从第二切割路径的第二切割起点开始对第二切割路径切割，至第二切割终点结束切割。
其中，所述第四步的具体内容为：二维切割头的焦点对准第三切割路径的第三切割起点，从第三切割路径的第三切割起点开始对第三切割路径切割，至第三切割终点结束切割。
其中，第三步的切割方向与第二步的切割方向相反。
其中，当该待切割路径为短斜口时，第三切割路径的第三切割起点和第三切割终点均与第二切割路径的第二切割终点重合。
其中，管材的两端由卡盘固定。
其中，当该待切割路径为长斜口时，第三切割路径的第三切割起点和第三切割终点距离所述卡盘的水平距离小于或等于切割头离该卡盘的距离。
其中，所述每个卡盘设有多个卡爪，每个卡爪对应固定管材的一个面。
本发明通过二维切割头对管材进行切割，能够实现三维摆角切割的效果，增强了其自身的功能和扩大了其加工范围，满足了实际的生产需要，解决了二维切割头的使用局限性的缺点；同时共边切割所带来的经济效益更是显而易见；本切割方法的采用提高了管材利用率，降低了生产成本，提高了生产效率，扩大了设备的加工能力，去除了人员的二次加工，降低了劳动强度。有一举多得的效果，在实际生产过程中此切割方法优势效果十分明显。
附图说明
图1为现有方形管激光切割示意图；
图2为本发明二维激光切割管材的结构示意图；
图3为本发明管材的结构示意图；
图4为本发明管材的切割后的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种二维激光切割管材的切割方法，本切割方法采用二维切割头100，二维切割头是指切割头只能在Y方向水平移动和Z方向垂直移动，始终与管材保持垂直而不能与管材间变更摆角。二维切割头通过此种切割处理的方法，能够实现三维摆角切割的效果，从而增强了其自身的功能和扩大了其加工范围，满足了实际的生产需要，解决了二维切割头的使用局限性的缺点。
请参阅图2和图3所示，本发明管材200包括方型管、矩型管、腰圆管等管材。
在本实施例中，本管材200指的是方型管，该管材200一端由第一卡盘20固定，该管才10的另一端由第二卡盘(图未示)固定，每个卡盘设有四个卡爪21、22、23、24，该四个卡爪21-24依序固定管材200的四个面，图1示意本管材的四个面按逆时针排列：0°、90°、180°、270°。
在管材200中，选取待切割的位置，设定待切割路径201，将待切割路径分为3段：位于一端的第一不共边轮廓、共边轮廓、以及位于另一端的第二不共边轮廓，共边轮廓连接该第一不共边轮廓和第二不共边轮廓。
切割时，先切割待切割路径的不共边轮廓，再采用一刀环切共边轮廓的，不需要两刀切割，省料省时省气。
二维激光切割管材的切割方法，其特征在于，包括如下方法步骤：
第一步：设定管材的待切割路径，将待切割路径分为3段：位于一端的第一不共边轮廓、共边轮廓、以及位于另一端的第二不共边轮廓，共边轮廓连接该第一不共边轮廓和第二不共边轮廓；
第二步：二维切割头切割第一不共边轮廓；
第三步：二维切割头切割第二不共边轮廓；
第四步：二维切割头采用一刀环切方式切割共边轮廓。
其中，第一不共边轮廓为位于一端部的第一切割路径1，第二不共边轮廓位为位于另一端部的第二切割路径2，共边轮廓为连接该第一切割路径1和第二切割路径2的第三切割路径3。其中，设定第一切割路径1具有第一切割起点11和第一切割终点12，该第一切割起点11和第一切割终点12均为第一切割路径1和第三切割路径3之间交叉点；设定第二切割路径2具有第二切割起点21和第二切割终点22，该第二切割起点21和第二切割终点22均为第二切割路径2和第三切割路径3之间交叉点；设定第三切割路径3具有第三切割起点31和第三切割终点32，该第三切割起点31和第三切割终点32重合。
本二维激光切割管材的切割方法，首先选定管材要切割的面，设定以管材90°面作为切割面，包括如下步骤：
第一步：设定管材的待切割路径，将待切割路径分为3段：位于一端的第一切割路径1、位于另一端部的第二切割路径2、以及连接该第一切割路径1和第二切割路径2的第三切割路径3；
第二步：二维切割头100对第一切割路径1进行激光切割，其具体切割方法为：二维切割头100的焦点对准第一切割路径1的第一切割起点11，二维切割头从第一切割路径1的第一切割起点11开始对第一切割路径1切割，至第一切割终点12结束切割。
第三步：二维切割头100对第二切割路径2进行激光切割，其具体切割方法为：二维切割头的焦点对准第二切割路径2的第二切割起点21，从第二切割路径2的第二切割起点21开始对第二切割路径2切割，至第二切割终点22结束切割。
第四步：二维切割头100采用一刀环切方式对第三切割路径3进行激光切割，其具体切割方法为：二维切割头的焦点对准第三切割路径3的第三切割起点31，从第三切割路径3的第三切割起点31开始对第三切割路径3切割，至第三切割终点32结束切割。
上述，第三步的切割方向与第二步的切割方向相反。
当该待切割路径201为短斜口时，第三切割路径3的第三切割起点31和第三切割终点32均与第二切割路径2的第二切割终点22重合。
当该待切割路径为长斜口时，通过第一卡盘20离切割头100的最近距离H来确定第三切割路径3的切割起点和切割终点的位置。第三切割路径3的第三切割起点31和第三切割终点距离第一卡盘20的水平距离小于或等于切割头100离第一卡盘20的距离。
且第三切割路径3的切割方向应先切割远端不共边区域。
如图4所示，通过上述方法对管材共边切割，其切割出来的工件端部在一个水平面内。如果是用来对接的焊接件，斜口表面在同一水平面即可焊接。
对于厚度越厚的管材共边切割时，本发明实现了厚度处理和共边的需求，管材利用率也提高了，解决了二维切割头原先不能切割此类共边工件加工要求的难题，在实际生产中采用此种切割方法就非常合理且实用。
采用本发明切割方法，实现管材的共边切割，节省材料、优化切割过程、节约切割时间和成本；管材共边的同时实现厚度处理，达到切割最优化；通过选择合适位置的路径引入和引出，不会导致零件路径没切割完、零件掉落等问题。
本发明通过二维切割头对管材进行切割，能够实现三维摆角切割的效果，增强了其自身的功能和扩大了其加工范围，满足了实际的生产需要，解决了二维切割头的使用局限性的缺点；同时共边切割所带来的经济效益更是显而易见。
本切割方法的采用提高了管材利用率，降低了生产成本，提高了生产效率，扩大了设备的加工能力，去除了人员的二次加工，降低了劳动强度。有一举多得的效果，在实际生产过程中此切割方法优势效果十分明显。
无论如何，本发明并不限于公开的特定形式，相反地，本发明覆盖包括在由所附权利要求书限定的本发明精神和范围内的各种变形、等效物和替换物。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种二维激光切割管材的切割方法，其特征在于，包括如下方法步骤：
第一步：设定管材的待切割路径，将待切割路径分为3段：位于一端的第一不共边轮廓、共边轮廓、以及位于另一端的第二不共边轮廓，共边轮廓连接该第一不共边轮廓和第二不共边轮廓；第一不共边轮廓为第一切割路径，第二不共边轮廓为第二切割路径，共边轮廓为第三切割路径，设定第一切割路径具有第一切割起点和第一切割终点，该第一切割起点和第一切割终点均为第一切割路径和第三切割路径之间交叉点；设定第二切割路径具有第二切割起点和第二切割终点，该第二切割起点和第二切割终点均为第二切割路径和第三切割路径之间交叉点；设定第三切割路径具有第三切割起点和第三切割终点，该第三切割起点和第三切割终点重合；
第二步：二维切割头切割第一不共边轮廓，所述第二步的具体内容为：二维切割头的焦点对准第一切割路径的第一切割起点，二维切割头从第一切割路径的第一切割起点开始对第一切割路径切割，至第一切割终点结束切割；
第三步：二维切割头切割第二不共边轮廓，所述第三步的具体内容为：二维切割头的焦点对准第二切割路径的第二切割起点，二维切割头从第二切割路径的第二切割起点开始对第二切割路径切割，至第二切割终点结束切割，且第三步的切割方向与第二步的切割方向相反；
第四步：二维切割头采用一刀环切方式切割共边轮廓，所述第四步的具体内容为：二维切割头的焦点对准第三切割路径的第三切割起点，从第三切割路径的第三切割起点开始对第三切割路径切割，至第三切割终点结束切割。
2.根据权利要求1所述的二维激光切割管材的切割方法，其特征在于：当该待切割路径为短斜口时，第三切割路径的第三切割起点和第三切割终点均与第二切割路径的第二切割终点重合。
3.根据权利要求1所述的二维激光切割管材的切割方法，其特征在于：管材的两端由卡盘固定。
4.根据权利要求3所述的二维激光切割管材的切割方法，其特征在于：当该待切割路径为长斜口时，第三切割路径的第三切割起点和第三切割终点距离所述卡盘的水平距离小于或等于切割头离该卡盘的距离。
5.根据权利要求3所述的二维激光切割管材的切割方法，其特征在于：所述每个卡盘设有多个卡爪，每个卡爪对应固定管材的一个面。
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