问题 1——考虑零件测量中的偏差在设计要切割的零件时,很容易陷入将零件设计为 CNC 加工的陷阱。然而,激光切割机不是 CNC 机器,因此,激光切割机切割的零件具有需要考虑的公差。
工程师面临的第一个挑战是激光束在离开激光头时会发散,这种发散会直接影响切割宽度。这意味着被切割部件的底面切割宽度比顶面更宽,这对于需要两面尺寸相同的部件来说可能会有问题。
例如,外壳的面板可能具有略微锥形的边缘,这会导致安装时面板边缘周围出现轻微间隙。此外,激光束的发散还会导致零件底面的切割宽度更宽,这可能会使零件难以安装在一起。因此,工程师在设计互连零件时需要考虑激光束的发散。
梁宽的变化也意味着,具有互锁部件的设计需要考虑这些公差的极限。例如,两个通常可以很好地配合在一起的部件可能会出现极端的公差,一个稍大,另一个稍小,这意味着它们将不再能够配合。
问题 2 –——扭曲翘曲是工程师使用激光切割机制造金属板零件时面临的另一个挑战。使用激光束切割金属会导致金属升温,而这种热量会导致金属膨胀。
然而,由于金属的膨胀并不总是均匀的,金属可能会弯曲(材料的制造方法也会影响弯曲)。这种弯曲可能会给工程师带来麻烦,因为设计为可以组装在一起的零件可能不合适。
此外,翘曲也会给结构部件带来问题,因为翘曲会降低部件的强度。因此,工程师在使用激光切割机制造钣金部件时需要小心谨慎,可能需要考虑使用更厚的金属板或降低设计的复杂性。
问题 3 –——激光切口激光切口是激光光束在切割材料时发散的一种现象。这种发散会导致部件底面的切割宽度比顶面更宽,这对于需要两侧完全相同的部件来说可能是个问题。然而,由于激光切口与部件的厚度有关,因此它通常只对较厚的部件才是个问题。
面板就是激光切口如何影响设计的一个例子。如果外壳的面板由厚材料制成(通常大于 3 毫米),面板底面的边缘会更窄。当放置在齐平表面上时,面板底面的边缘会变窄,从而显示两个表面之间的间隙。
虽然无法避免激光切口,但可以通过将切口侧保持在设计内部来最大程度地减少其影响。例如,当激光切割面板时,重要的是将该面的底面置于外壳内部,而顶面是可见的一面。
激光学徒056
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