Изготовление станка для лазерной резки металла своими руками – сложный проект, требующий профессиональных знаний и навыков в механике, электронике, оптике и т. д. Данная статья подробно познакомит вас с общими этапами производства. Непрофессионалам не рекомендуется. попытаться это сделать.
Инструменты Необходимые Для Изготовления Лазерного Резак
Инструменты механической обработки.
- Электросварочный аппарат: используется для сварки металлических рам для обеспечения прочности и устойчивости конструкции станка.
- Угловая шлифовальная машина: режет и шлифует металлические материалы для получения деталей соответствующего размера и формы.
- Настольная дрель: используется для сверления отверстий в металлических деталях для установки винтов, болтов и других соединений.
- Ручные инструменты, такие как гаечные ключи и отвертки: используются для сборки и разборки механических деталей.
Инструменты оптической отладки
- Измеритель мощности лазера: измерьте выходную мощность лазера, чтобы убедиться, что лазер работает в соответствующем диапазоне мощности.
- Анализатор луча: анализирует качество лазерного луча, такое как диаметр луча, угол расхождения и т. д., для настройки оптической системы.
- Инструменты для регулировки (например, шестигранные ключи и т. д.): используются для точной настройки положения оптических компонентов, таких как отражатели и фокусирующие линзы.
Инструменты для электромонтажа.
- Клещи электрика и инструменты для зачистки проводов: используются для резки и зачистки оболочек проводов.
- Мультиметр: определяет напряжение, ток, сопротивление и другие параметры цепи для устранения электрических неисправностей.
- Паяльник: используется для пайки электронных компонентов и проводов.
Измерительные инструменты
- Штангенциркули: точно измеряйте размеры металлических деталей.
- Микрометр: размеры, требующие более высокой точности измерения, такие как диаметр вала, диаметр отверстия и т. д.
- Уровень: убедитесь, что станок установлен ровно и обеспечивает точность резки.
Другие инструменты
- Защитные очки: защитите глаза от лазерного повреждения во время лазерной отладки и эксплуатации.
- Перчатки: Берегите руки во время обработки и сборки.
- Инструменты для чистки (например, безворсовая ткань, спирт и т. д.): используются для очистки оптических и электронных компонентов и поддержания чистоты оборудования.
Лазерный Резак Своими Рукамичто Нужно Знать
1.Оптические знания
Принципы работы лазера. Понимание механизма генерации и характеристик лазера (таких как длина волны, мощность, качество луча и т. д.), а также принципов работы различных типов лазеров (таких как волоконные лазеры, лазеры на углекислом газе и т. д.). Это имеет решающее значение для выбора правильного лазера и понимания роли лазера в процессе резки.
Оптические компоненты: Ознакомьтесь с рабочими параметрами и функциями оптических компонентов, таких как зеркала и фокусирующие линзы. Узнайте, как выбрать подходящие оптические компоненты в зависимости от характеристик лазера, а также как установить и настроить эти компоненты, чтобы обеспечить точную передачу и фокусировку лазерного луча.
Передача луча и контроль: понять правила передачи лазерных лучей в космосе, включая расхождение луча, фокусировку, коллимацию и т. д. Узнайте, как контролировать форму, размер и плотность мощности луча с помощью оптических систем для эффективной резки металла.
2.Знания в области машиностроения.
Механическое проектирование: возможность проектировать стабильные и надежные конструкции станков, включая станину, направляющие, винты, системы передачи и т. д. Необходимо учитывать прочность, жесткость, точность и стабильность механической конструкции, чтобы выдерживать различные силы и вибрации во время процесса лазерной резки.
Управление движением: освойте принципы работы и методы выбора компонентов управления движением, таких как двигатели, приводы и контроллеры. Узнайте, как добиться точного контроля положения, контроля скорости и контроля ускорения, чтобы обеспечить точное перемещение режущей платформы.
Механическая сборка и отладка: иметь навыки механической сборки и уметь правильно устанавливать и отлаживать различные механические компоненты. Ознакомьтесь с методами регулировки механической точности, такими как параллельность направляющих, зазор винтовых стержней и т. д., чтобы обеспечить производительность и точность оборудования.
3.Знания в области электротехники.
Проектирование схем: понимать принципы электрических систем станков для лазерной резки и уметь проектировать и рисовать принципиальные схемы. Включая источник питания лазера, источник питания системы управления движением, схему датчика и т. д. Овладеть методами выбора и подключения электрических компонентов для обеспечения безопасности и надежности электросистемы.
Система управления: быть знакомым с принципами работы и методами программирования систем управления, таких как системы ЧПУ и ПЛК. Умеет писать программы управления в соответствии с требованиями процесса резки для реализации автоматизированных операций резки. Понимать протоколы связи и интерфейсы системы управления для интеграции с другими устройствами.
Электробезопасность: освоить знания по электробезопасности, включая заземление, защиту от утечек, защиту от перегрузки по току и т. д. Убедитесь, что электрические системы соответствуют соответствующим стандартам и спецификациям безопасности, чтобы предотвратить несчастные случаи с электрическим током.
4.Знания в области материаловедения.
Свойства металлических материалов: понимание физических, химических и механических свойств различных металлических материалов, таких как твердость, прочность, теплопроводность, температура плавления и т. д. Это очень важно для выбора соответствующих параметров резки (таких как мощность лазера, скорость резки, вспомогательный газ и т. д.) и прогнозирования эффекта резки.
Характеристики обработки материалов: быть знакомы с реакциями и изменениями металлических материалов во время лазерной резки, такими как зоны термического воздействия, окисление, деформация и т. д. Узнайте, как уменьшить эти негативные последствия и улучшить качество резки, регулируя параметры процесса.
5.Знание программирования программного обеспечения.
Программное обеспечение CAD/CAM: Знание программного обеспечения CAD (например, AutoCAD, SolidWorks и т. д.) для проектирования графиков резки и программного обеспечения CAM (например, MasterCAM, PowerMill и т. д.) для создания траекторий резки и программ управления. Узнайте, как преобразовать разработанную графику в код, который может прочитать ваш станок для лазерной резки.
Программирование ЧПУ: Овладейте методами программирования систем ЧПУ и научитесь писать простые программы резки. Понять значение и использование инструкций ЧПУ, таких как G-код и M-код, а также способы отладки и оптимизации программ.
6.Знания по технике безопасности и техническому обслуживанию.
Правила техники безопасности: Понимание процедур безопасной эксплуатации и соответствующих стандартов безопасности станков для лазерной резки, таких как уровни лазерной безопасности, защитные меры, аварийное отключение и т. д. Обеспечить безопасность операторов и нормальную работу оборудования.
Обслуживание оборудования: освойте методы ежедневного обслуживания станков лазерной резки, включая техническое обслуживание лазера, очистку оптических компонентов, смазку механических деталей и т. д. Способен вовремя обнаружить и устранить неисправности оборудования, чтобы продлить срок службы оборудования.
Как Сделать Лазерный Резак Своими Руками:Шаг За Шагом
Подготовьте материалы и инструменты
Лазер: выберите мощный лазер, подходящий для резки металла, например волоконный лазер.
Оптические компоненты: включая отражатели, фокусирующие зеркала и т. д., используемые для направления и фокусировки лазерного луча.
Механическая конструкция: например, станина станка, направляющие, винтовые стержни, двигатели и т. д., используемые для поддержки и перемещения режущей головки.
Система управления: включая систему ЧПУ, водителя, панель управления и т. д., используемую для управления движением и работой станка для лазерной резки.
Вспомогательное оборудование: такое как охладители, вытяжные вентиляторы, воздушные компрессоры и т. д., используемое для охлаждения лазера, отвода выхлопных газов и подачи режущего газа.
Инструменты: такие как гаечные ключи, отвертки, плоскогубцы, электродрели и т. д.
Сборка механической конструкции
Сборка станины станка. В соответствии с проектными требованиями для изготовления станины станка используйте такие материалы, как сталь или чугун, чтобы обеспечить достаточную прочность и устойчивость станины.
Установите направляющую и винтовой стержень: Установите направляющую и винтовой стержень на станину машины, убедившись, что их параллельность и вертикальность соответствуют требованиям.
Установите двигатель: установите двигатель на направляющую или винтовой стержень и соедините его с винтовым стержнем через муфту, чтобы привести в движение режущую головку.
Установите режущую головку: установите режущую головку на направляющую и соедините ее с направляющей через ползунок, чтобы обеспечить плавное перемещение режущей головки.
Установить оптическую систему
Установка лазера: Установите лазер сбоку станины станка и подключите его к режущей головке через оптоволокно.
Установите отражатель: установите отражатель между лазером и режущей головкой, чтобы направлять направление распространения лазерного луча.
Установите фокусирующее зеркало: установите фокусирующее зеркало внутри режущей головки, чтобы сфокусировать лазерный луч на поверхности разрезаемого материала.
Подключить систему управления
Установите систему ЧПУ: Установите систему ЧПУ на одной стороне станины станка и подключите ее к двигателю, лазеру, режущей головке и другому оборудованию с помощью кабелей.
Подключите драйвер: установите драйвер рядом с двигателем и подключите его к двигателю и системе ЧПУ с помощью кабелей для управления движением двигателя.
Установите панель управления: Установите панель управления в удобном месте и подключите ее к системе ЧПУ с помощью кабелей для ввода параметров резки и управления работой оборудования.
Отладка и тестирование
Отладка механической системы: проверьте, плавно ли движение механической конструкции и соответствует ли точность требованиям. Отрегулируйте зазор между направляющей и винтовым стержнем, чтобы режущая головка могла точно перемещаться в заданное положение.
Отладка оптической системы: проверьте, стабильна ли выходная мощность лазера и хороший ли эффект фокусировки фокусирующего зеркала. Отрегулируйте угол отражателя, чтобы лазерный луч мог точно фокусироваться на поверхности разрезаемого материала. .
Отладка системы управления: проверьте, работает ли система ЧПУ нормально и правильно ли установлены параметры резки, проведите моделируемую резку и фактические тесты резки, а также отрегулируйте параметры резки, чтобы гарантировать, что оборудование может соответствовать требованиям резки металла.
Сделать Лазерный Резак В Домашних Условиях Меры Предосторожности
Защита безопасности
Лазерная защита:
- Мощный лазер, используемый в станках лазерной резки металла, представляет большой риск повреждения глаз и кожи человека. Необходимо обеспечить, чтобы вся рабочая зона имела полные меры лазерной защиты, такие как установка защитных очков с определенной длиной волны, защитных штор и т. д.
- Установите очевидные знаки, предупреждающие о лазерном излучении, чтобы предотвратить случайное попадание в зону лазерного излучения лиц, не являющихся операторами.
Электробезопасность:
- Мощные станки для лазерной резки включают в себя сложные электрические системы. Убедитесь, что все электрические соединения правильны и надежны, чтобы избежать опасных ситуаций, таких как короткое замыкание и утечка.
- Установите устройства защиты от утечек и устройства защиты от перегрузки по току, чтобы предотвратить несчастные случаи с электрическим током.
Безопасность оборудования:
- Движущиеся части режущего станка, такие как направляющие, винты, двигатели и т. д., могут стать причиной защемления или травм оператора. Убедитесь, что эти детали оснащены соответствующими защитными устройствами, такими как защитные крышки, предохранительные выключатели и т. д.
- Регулярно проверяйте устойчивость и надежность механической конструкции, чтобы предотвратить несчастные случаи, вызванные сбоями в процессе эксплуатации.
Проектирование и сборка
Выбор лазера:
- Выберите лазер соответствующей мощности и длины волны в зависимости от реальных потребностей в резке. Различные металлические материалы имеют разные характеристики поглощения лазера, и необходимо выбирать лазер, соответствующий им.
- Учитывайте такие факторы, как стабильность лазера, срок службы и затраты на техническое обслуживание.
Конструкция оптической системы:
- Качество оптических компонентов напрямую влияет на эффект фокусировки и качество резки лазера. Выбирайте качественные оптические компоненты, такие как отражатели и фокусирующие линзы, и обеспечьте точность их установки.
- Разумно спроектируйте оптический путь, чтобы уменьшить потери и рассеяние лазера, а также улучшить использование лазера.
Система управления движением:
- Точность и стабильность системы управления движением определяют точность и качество резки. Выбирайте высокопроизводительные двигатели, приводы и контроллеры с точной настройкой параметров и настройкой.
- Убедитесь, что движение режущей платформы плавное и без дрожания, чтобы обеспечить плавные и точные линии резки.
Отвод тепла и охлаждение:
- Мощные лазеры выделяют большое количество тепла во время работы и требуют эффективных систем отвода тепла и охлаждения. Убедитесь, что лазеры и другие тепловыделяющие компоненты достаточно охлаждены, чтобы продлить срок службы оборудования и обеспечить стабильность работы.
- Регулярно проверяйте рабочее состояние системы охлаждения, например расход и температуру охлаждающей жидкости, и своевременно заменяйте охлаждающую жидкость.
отлаживать
Пошаговая отладка:
- После завершения сборки не спешите проводить испытания на резку высокой мощности. Отладку следует выполнять шаг за шагом, сначала проверяя, в порядке ли основные функции каждой системы, такие как движение двигателя, лазерное излучение и т. д.
- Постепенно увеличивайте мощность лазера и скорость резки, наблюдайте за эффектом резки и корректируйте параметры для достижения наилучшего состояния.
Проверка качества:
- Проводить проверку качества разрезаемых металлических материалов, включая точность резки, шероховатость поверхности, вертикальность разреза и т. д. Корректировать параметры оборудования и параметры процесса по результатам испытаний.
- Проводите длительные испытания в непрерывной эксплуатации, чтобы наблюдать за стабильностью и надежностью оборудования, а также своевременно обнаруживать и решать потенциальные проблемы.
