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激光微射流5轴数控加工系统
发表时间: 2025-03-29 18:27
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2025年1月,中标辽宁材料实验室激光微射流5轴数控加工系统项目

该系统由高功率纳秒绿光激光器及其配套水冷机、水导激光耦合加工头及其导光系统、超纯水处理系统和液压泵系统、五轴加工系统及控制系统和设备护罩与安全防护装置组成,各组成部分如下图1、2、3,主要技术指标或具备的功能如下表1。

图1 激光器

图2   耦合加工头

图3   超纯水处理系统




组成部分

主要技术指标或具备的功能


高功率纳秒绿光激光器和配套冷水机

波长:532nm


使用双腔激光器,最大谐振腔平均功率:≥200W,最大单谐振腔平均功率:≥100W,激光功率为在激光器出光口和导入传输光纤之前的532nm波长条件下的功率。


最大双腔单脉冲能量:≥20mJ,最大单谐振腔单脉冲能量:≥10mJ(单脉冲能量为激光器出光口在导入传输光纤之前的和在频率≥10kHz条件下的能量。


切断感应检测,激光加工过程和完成的实时监测控制。


脉冲宽度:160ns~360ns


重复频率:6Hz~30kHz


激光微射流耦合加工头及其光学系统

具备自动对焦功能,可实现激光焦点X、Y和Z全方向的电动调节


配备工业CCD模块,用于工件的观察和辅助定位。


配置带气体流量控制器的气体保护装置,支持使用不同工作介质气体。


射流反向防溅射保护装置


提供孔径分别为20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、80μm、和100μm规格的喷嘴各5个。


具备自动对焦功能,可实现激光焦点X、Y和Z全方向的电动调节


配备工业CCD模块,用于工件的观察和辅助定位。


超纯水处理系统及液压泵系统

超纯水处理后条件包括颗粒物过滤直径:≤0.2µm,净化后水电阻率:≥10MΩ.cm,纯水产量>7L/h。


液压泵提供超纯水泵系统的供水压力:5-50MPa,压力波动范围不大于±3bar


五轴加工系统主机及控制系统

主流5轴5联动CNC数控系统。


专用独立的轴向冷却系统


X/Y/Z轴行程:不小于500mm/380mm/380mm,C: ±360°,A:(+135° 至 -20°)


定位精度:1) X、Y、Z轴:优于±0.05mm

          2) C、A轴:优于10"


重复定位精度:1) X、Y、Z轴:优于±0.02mm

              2) C、A轴:优于5"


最大速度:1) X、Y、Z轴:不小于500mm/sec

2)   C轴:不大于500rpm

3)   A轴:不大于200rpm


表1 主要技术指标或具备的功能

应用:用于对热影响区和重熔层有严格要求的超硬、耐高温、超脆等难加工材料的精密加工,以及其他特种和先进材料的二维和三维零部件切割和制孔加工。

特点:设备技术先进、稳定可靠,具有全自动控制,全程监控、显示、记录、报警和自我保护功能;维护和修理方便,寿命长。


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