激光加工设备：组成与作用分析

图3-54和图3-55所示为通用的五轴数控激光加工机床及其结构。主要包括激光器、激光电源、光学系统及机械系统四大部分。

图3-54 五轴数控激光加工机床

a）HPT75型 b）HPT85型

图3-55 激光加工设备结构方框图

1.激光器

激光器是激光加工的主要部件，其主要作用是把电能转化为光能，并产生所需的激光束。

激光器按工作物质的种类，可分为固体激光器、气体激光器和液体激光器以及半导体激光器四大类。目前广泛使用的是输出功率和能量较大的二氧化碳气体激光器和红宝石、钕玻璃、YAG等固体激光器。图3-56和3-57所示分别为气体CO₂激光器和固体YAG激光器的结构示意图。

图3-56 气体CO₂激光器的结构示意图(www.xing528.com)

1—热交换器 2—分段阳极 3—折叠镜 4—全反镜 5—阴极 6—放电区 7—钢壳 8—输出激光 9—输出镜 10—风机

图3-57 固体YAG激光器的结构示意图

1—脉冲氙灯 2—全反射镜 3—工作物质 4—椭圆柱泵腔 5—部分反射镜

2.激光电源

激光电源是根据加工工艺要求，为激光器提供所需能量的装置，其中包括低压控制器、储能电容组、时间控制器和触发器等。

3.光学系统

光学系统的主要作用为把激光引向聚焦物镜并聚焦在被加工的模具上。为使激光束准确地聚焦在几个位置，设有焦点位置调节及其观察显示系统。

4.机械系统

机械系统主要包括床身、能在三坐标范围内移动的工作台和机电控制系统。为实现连续作业，可以计算机控制工作台的移动。