Aperçu du principe de fonctionnement des machines de découpe de tubes laser
Les machines de découpe laser de tubes sont principalement utilisées pour le traitement et la découpe de différents types de tubes, tels que les tubes ronds et carrés. Avec des avantages significatifs comme une haute précision et une découpe rapide, ils remplacent progressivement les équipements traditionnels de découpe des métaux. Leur principe de fonctionnement consiste à utiliser un générateur laser pour produire un faisceau laser stable et à haute énergie. Les générateurs laser courants comprennent les lasers CO₂ et les lasers à fibre.
Prenons l'exemple des lasers à fibre : à l'intérieur, la fibre optique génère des photons lorsqu'elle est excitée par l'énergie électrique. Ces photons sont amplifiés en continu par les miroirs de la cavité résonante, formant un faisceau laser à haute-énergie et haute-densité. Ce faisceau est transmis à la tête de coupe via des systèmes optiques tels que des fibres optiques ou des groupes de lentilles. Au cours de ce processus, à l'aide de composants optiques tels que des lentilles convexes, des lentilles concaves et des miroirs, le faisceau laser est focalisé sur un point extrêmement petit, généralement de seulement quelques dizaines de micromètres de diamètre, lui permettant de fondre instantanément ou même de vaporiser des matériaux métalliques.
Lorsque le faisceau laser irradie la surface du tuyau, le matériau de la zone irradiée fond, se vaporise ou atteint rapidement son point d'inflammation. Dans le même temps, un flux de gaz à grande vitesse (tel que l'azote, l'oxygène, etc.) coaxial au faisceau souffle le matériau en fusion, réalisant ainsi la coupe du tuyau.
Pendant le processus de coupe, le tuyau tourne et se déplace à travers des dispositifs tels que des mandrins. Un logiciel informatique conçoit et édite les graphiques de découpe et les convertit en instructions de découpe laser. Le contrôleur de mouvement contrôle avec précision la trajectoire de mouvement et la vitesse de la tête laser sur le tuyau pour terminer la tâche de découpe prédéfinie.
Analyse de la structure des roues pneumatiques à -diamètre variable
La structure de support de roues pneumatiques à diamètre variable-comprend généralement une base fixe, un cylindre d'entraînement de levage placé vers le haut sur la base fixe, un cadre de réception entraîné et relié au cylindre d'entraînement de levage, un arbre de support fixé sur le cadre de réception, une roue à diamètre variable-agencée de manière rotative sur l'arbre de support, et une structure de verrouillage pour fixer la roue à diamètre variable-.
La base fixe est installée sur une plaque de montage verticale. La plaque de montage est dotée d'au moins deux trous allongés s'étendant horizontalement, et au niveau de chaque trou allongé, une première vis de montage reliée au banc de machine est installée, permettant ainsi le réglage de la position gauche-droite de la plaque de montage. La base fixe est dotée d'au moins deux trous allongés s'étendant verticalement, et la plaque de montage comporte le même nombre de trous de montage filetés correspondant un-à-un. Au niveau de chaque trou allongé de la base fixe, une deuxième vis de montage reliée au trou de montage fileté de la plaque de montage est installée, réalisant ainsi le réglage de la position haut-bas de la base fixe.
Par exemple, dans certaines structures de support de roue à diamètre variable-, il y a six trous allongés étendus horizontalement, dont trois sur le côté gauche et trois sur le côté droit de la base fixe ; il y a quatre trous allongés s'étendant verticalement, deux sur le côté gauche et deux sur le côté droit du vérin d'entraînement de levage. Un bloc de réglage est également fixé sur la plaque de montage en dessous de la base fixe. Une vis de serrage s'étendant vers le haut traverse le milieu du bloc de réglage. Deux vis de vérin s'étendant vers le haut sont vissées sur le bloc de réglage, respectivement situées de part et d'autre de la vis de serrage. La surface inférieure de la base fixe est dotée d'un trou fileté de serrage qui correspond à la vis de serrage.
Les deux vis de vérin sont utilisées pour appuyer contre la surface inférieure de la base fixe, facilitant ainsi le réglage précis de la position de la base fixe. La roue à diamètre variable-est installée sur le cadre de réception via l'arbre de support. Les deux extrémités de l'arbre de support sont fixées sur le cadre de réception par un premier bloc de limite et un deuxième bloc de limite respectivement. La structure de verrouillage comprend une goupille de positionnement insérée dans le premier bloc de limite et de multiples trous de positionnement répartis le long de la circonférence de chaque surface latérale de la roue à diamètre variable-.
L'insertion de la goupille de positionnement dans l'un des trous de positionnement peut restreindre la rotation de la roue à diamètre variable-. Sur la surface d'extrémité de certaines roues à diamètre variable-avec trous de positionnement, une plaque d'échelle correspondant-à-un aux trous de positionnement est également définie, permettant aux opérateurs d'ajuster avec précision l'angle de la roue à diamètre variable-.
Résoudre le problème du tremblement des tuyaux
Pendant le processus de découpe de tubes au laser, pour les tubes de petit diamètre et de grande longueur, même lorsqu'ils sont serrés par les mandrins avant et arrière, des secousses sont susceptibles de se produire lors de la découpe en rotation. En effet, le rapport d'élancement du tube est relativement important, ce qui entraîne une rigidité insuffisante. Pendant le processus de découpe, affecté par des facteurs tels que la force thermique du faisceau laser, la force d'impact du flux de gaz à grande vitesse-et la force de serrage inégale du mandrin, le tuyau est extrêmement sujet aux déplacements et aux vibrations.
L'émergence de roues pneumatiques à diamètre variable-a effectivement amélioré cette situation. Lorsque le tuyau est placé sur la machine de découpe de tubes laser, la roue pneumatique à diamètre variable - peut ajuster sa hauteur via le cylindre d'entraînement de levage en fonction du diamètre du tuyau, assurant ainsi un contact complet entre la roue et le tuyau. La surface circonférentielle de la roue à diamètre variable-est généralement constituée de matériaux spéciaux en caoutchouc ou en polyuréthane, qui ont une bonne élasticité et une bonne friction, lui permettant de s'adapter étroitement à la paroi extérieure du tuyau et de fournir un support vers le haut.
Par exemple, dans certains scénarios d'application pratiques, pour un tuyau rond mince d'un diamètre de 20 mm et d'une longueur de 2 m, sans le support d'une roue pneumatique à diamètre variable -, l'amplitude de secousse du tuyau rond pendant le processus de coupe peut atteindre ± 2 mm, affectant sérieusement la précision de coupe. Après avoir installé la roue pneumatique à diamètre variable-, en ajustant avec précision sa position et sa hauteur, l'amplitude de secousse du tuyau rond peut être contrôlée dans une plage de ±0,2 mm, garantissant la stabilité du processus de coupe et améliorant considérablement la qualité de coupe.
Le rôle dans l’amélioration de la précision de coupe
1. Support précis pour garantir la précision de coupe
La précision de découpe des machines de découpe laser de tubes est limitée par divers facteurs, et la stabilité du tube pendant le processus de découpe est l'un des facteurs clés. Les roues pneumatiques à diamètre variable- peuvent fournir des points d'appui précis sous le tuyau en fonction de la situation réelle du tuyau. Lorsque le tuyau tourne pour la coupe entraînée par le mandrin, la roue à diamètre variable - est en contact étroit avec le tuyau et tourne de manière synchrone, fournissant une force de support stable pour le tuyau, réduisant efficacement la déformation et le déplacement du tuyau provoqués par des facteurs tels que sa propre gravité et sa force de coupe.
Prenons l'exemple de la découpe de tuyaux rectangulaires. En raison des conditions de force complexes de chaque côté du tuyau rectangulaire, celui-ci est sujet à une déformation par torsion pendant le processus de coupe. Les roues pneumatiques à diamètre variable- peuvent fournir un support aux quatre coins et côtés du tuyau rectangulaire, garantissant ainsi la stabilité de la forme du tuyau rectangulaire tout au long du processus de coupe. Cela permet à la tête de découpe laser de couper avec précision le long du chemin prédéfini, contrôlant ainsi la précision de découpe dans une très petite plage d'erreur. Généralement, la précision de coupe peut être améliorée jusqu'à ± 0,1 mm.
2. Collaborer avec des mandrins pour un serrage efficace
Les roues pneumatiques à diamètre variable-fonctionnent en tandem avec les mandrins avant et arrière pour améliorer encore l'effet de serrage des tuyaux. Les mandrins avant et arrière sont principalement chargés de fournir une force de serrage aux deux extrémités du tuyau pour assurer la fixation axiale du tuyau, tandis que les roues pneumatiques à diamètre variable - fournissent une force de support auxiliaire au milieu ou dans d'autres parties du tuyau nécessitant un support. La force de support des roues à diamètre variable-se combine à la force de serrage des mandrins, maintenant le tube dans un état de contrainte stable tout au long du processus de coupe.
Par exemple, lors du traitement de tuyaux à paroi mince-de grand diamètre-, le fait de se fier uniquement au serrage du mandrin est susceptible de provoquer une déformation locale du tuyau, affectant la précision de coupe. Les roues pneumatiques à diamètre variable - peuvent fournir une force de support uniforme à l'intérieur ou à l'extérieur du tuyau, compensant les effets néfastes de la force de serrage du mandrin et de la force de coupe sur le tuyau, garantissant la rondeur et la rectitude du tuyau pendant le processus de coupe, et améliorant ainsi la précision de coupe et la qualité de la surface.
Élargir la gamme de traitement des tuyaux
1. Adaptation aux tuyaux de différents diamètres
L'un des avantages significatifs des roues pneumatiques à diamètre variable-est leur capacité à s'adapter au traitement de tuyaux de différents diamètres. Grâce à la coordination du cylindre d'entraînement de levage et de la structure de verrouillage, la roue à diamètre variable - peut être rapidement ajustée à une position et un angle qui correspondent à des tuyaux de différents diamètres.
Qu'il s'agisse de tuyaux de précision-de petit diamètre, tels que des tuyaux en acier inoxydable d'un diamètre de 5 mm utilisés dans les équipements médicaux, ou de tuyaux industriels de grand-diamètre, tels que des tuyaux en acier d'un diamètre de 300 mm utilisés dans l'industrie de la construction, les roues pneumatiques à diamètre variable-peuvent fournir un support efficace. Dans la production réelle, une machine de découpe de tubes laser équipée de roues pneumatiques à diamètre variable - peut basculer entre le traitement de tuyaux de différents diamètres en peu de temps sans qu'il soit nécessaire de remplacer fréquemment les accessoires d'outillage, améliorant considérablement l'efficacité de la production et la polyvalence de l'équipement.
2. Répondre aux exigences de traitement des tuyaux spéciaux
En plus des tubes ronds et carrés courants, les machines de découpe de tubes laser répondent également aux exigences de traitement de divers tubes de forme spéciale-dans des applications pratiques, telles que les tubes elliptiques et les tubes polygonaux. En raison de leurs formes irrégulières, ces tubes de forme spéciale-sont soumis à des conditions de force plus complexes pendant le processus de coupe, ce qui impose des exigences plus élevées aux systèmes de support et de serrage.
Les roues pneumatiques à-diamètre variable peuvent fournir des solutions de support personnalisées pour les tuyaux de forme spéciale-en ajustant de manière flexible leurs positions et leurs angles. Par exemple, pour les tuyaux elliptiques, les roues à diamètre variable- peuvent fournir différentes forces de support dans les directions des axes long et court de l'ellipse pour assurer la stabilité du tuyau elliptique pendant le processus de coupe.
Pour les tuyaux polygonaux, les roues à diamètre variable-peuvent ajuster les positions et les quantités des points de support en fonction du nombre de côtés et d'angles du polygone, obtenant ainsi un support précis pour le tuyau polygonal, permettant ainsi à la machine de découpe de tubes laser de terminer avec succès le traitement de divers tuyaux de forme spéciale-et d'élargir le champ d'application de la machine de découpe de tubes laser.
Études de cas sur l'application de roues pneumatiques à-diamètre variable
1. Fabrication de pièces automobiles
Dans l'industrie de la fabrication de pièces automobiles, les machines de découpe de tubes au laser sont largement utilisées dans la production de divers composants de tuyaux, tels que les cadres de sièges automobiles et les pièces de châssis de véhicules. Prenons l’exemple d’une entreprise de fabrication automobile. Lors de la production de cadres de sièges automobiles, cette entreprise doit couper un grand nombre de tubes en acier de différents diamètres et formes.
Avant d'introduire des machines de découpe de tubes laser équipées de roues pneumatiques à diamètre variable-, en raison de problèmes tels que le tremblement des tuyaux et le support instable, la précision des pièces coupées était faible et le taux de rejet atteignait 10 %. Après l'adoption du nouvel équipement, les roues pneumatiques à diamètre variable-ont résolu efficacement le problème du tremblement des tuyaux, améliorant considérablement la précision de coupe. Le taux de rejet a été réduit à 2 % et, dans le même temps, l'efficacité de la production a augmenté de 30 %. Cela a permis à l'entreprise d'économiser une grande quantité de matières premières et de coûts de production et d'améliorer la qualité des produits et la compétitivité du marché.
2. Production d’équipements de fitness
Les fabricants d'équipements de fitness ont des exigences extrêmement élevées en matière de précision de coupe et de qualité de surface des tubes lors du traitement. Un fabricant d'équipements de fitness bien connu a utilisé des machines de découpe de tubes au laser équipées de roues pneumatiques à diamètre variable pour fabriquer des produits tels que des barres d'haltères et des barres d'haltères.
Les roues pneumatiques à diamètre variable-fournissaient un support stable pour les tuyaux de différents diamètres, permettant de contrôler la précision dimensionnelle des tuyaux coupés à ±0,2 mm et la rugosité de la surface d'atteindre une valeur inférieure à Ra0,8 μm, répondant ainsi aux exigences strictes des équipements de fitness haut de gamme-en matière de précision et de qualité de surface des composants. Dans le même temps, étant donné que l'équipement peut basculer rapidement entre des tuyaux de traitement de différents diamètres, l'efficacité de la production de l'entreprise a été considérablement améliorée, lui permettant de mieux répondre aux diverses demandes du marché en matière d'équipements de fitness.
Conclusion et perspectives
Les roues pneumatiques à diamètre variable-jouent un rôle crucial dans les machines de découpe laser de tubes. En résolvant le problème du tremblement des tuyaux, en améliorant la précision de coupe et en élargissant la gamme de traitement des tuyaux, ils apportent un soutien solide au fonctionnement efficace et précis des machines de découpe laser de tubes. À en juger par des cas d'application pratiques, que ce soit dans les secteurs de la fabrication de pièces automobiles ou de la production d'équipements de fitness, les machines de découpe de tubes laser équipées de roues pneumatiques à diamètre variable-ont démontré des avantages évidents, améliorant l'efficacité de la production et la qualité des produits des entreprises.
Avec le développement continu de l'industrie manufacturière, les exigences en matière de précision, d'efficacité et de diversification du traitement des tuyaux continueront d'augmenter. À l'avenir, les roues pneumatiques à diamètre variable-devraient être encore optimisées et innovées en termes de conception structurelle, de sélection des matériaux et de technologie de contrôle.
Par exemple, une technologie de contrôle intelligent plus avancée peut être adoptée pour permettre aux roues pneumatiques à diamètre variable-d'ajuster automatiquement la force de support et la position en fonction du matériau, du diamètre et des exigences du processus de coupe du tuyau, permettant ainsi un traitement plus précis et plus efficace du tuyau. De nouveaux matériaux à haute-résistance et haute-élasticité peuvent être développés pour la fabrication de roues à diamètre variable-afin d'améliorer encore la durée de vie et de soutenir les performances des roues à diamètre variable-.
On pense qu'avec les progrès continus de la technologie, les roues pneumatiques à diamètre variable- joueront un rôle encore plus important dans le domaine des machines de découpe laser de tubes et apporteront une plus grande contribution au développement de l'industrie manufacturière.
--Rayther Laser Jack Soleil--