从切削到激光加工的组合方案

03/04/2008 - Oliver Hagenlocher

过去的几年中, 激光焊接在工件连接领域的意义日益重要。 一般来说, 通过激光焊接连接的组件结构往往比较紧凑, 因而重量轻, 造价低。 这种优点在汽车制造业中表现更为明显。 因为重量轻往往会带来油耗低的优点。 长期以来,埃马克公司始终追随着这样一个目标, 为用户一手提供加工圆形和“非圆形”零件及总成件所需的所有加工技术和工艺。 有许多工件通过切削加工后,还要接合并通过激光焊接成总成件。 自2003年开始,埃马克集团和埃马克激光技术公司共同合作为用户提供从切削加工到激光焊接的全套生产方案,用于可直接装机的总成件的生产。


ELC 250 DUO
ELC 250 DUO 是一台非常紧凑的激光加工设备。 加工工位、激光、激光冷却机组、电控柜和外围设备全部安装在一个承载式机架上。 这种紧凑结构的优点是:精度高、长时稳定性能好、安装时间短、而且激光焊接装置移置方便,所以能根据生产条件的变化进行快速调整。 ELC系列DUO型设备是双主轴设备。 这种双工位机床可以在主加工的同时完成上下料。 设备集成了一个光束分配器用于激光的切换,这种设计优化了激光的利用度,提高了激光装置的效率。

ELC型激光设备配置了ROFIN SINAR公司的用扩散法冷却的CO2-层状-激光 (DC Diffusion Cooled Baureihe)。 DC系列的优点是聚焦性能极佳, 结构非常紧凑, 企业费用特别是能耗、激光消耗和维护费用非常低廉。 由于该激光的聚焦性能极佳 (K值 > 0.9, 也就是说已接近它的物理极限值 K = 1),  所以焊缝的几何尺寸能完全与工件的要求相匹配。 焊缝既可极细而深又可较粗, 且产热很少。 用扩散法冷却的激光系统运营成本低, 而且激光消耗特少。 它采用瓶装预混合激光气提供气源。 该激光焊接设备的内部有宽敞的维护门, 所以换装或维护都非常方便并省时。 为了提高生产效率, 降低换装时间, 采用了新的工件输送法。 EMAG ELC 250 DUO激光设备具有12个 NC数控轴, 大大提高了工件输送料道的柔性, 在进行小批量生产时, 也大大减少了换装时间。 ELC设备的“脑髓”是SINUMERIK 840D控制系统。 在该控制系统内, 也集成了许多埃马克激光技术公司实用的辅助软件。

激光焊接的优点是:

  • 功率密度高
  • 工艺速度快
  • 产热低, 零件变形小
  • 工艺可靠

通过双主轴设计提高效率
在实际生产中对激光焊接设备提出了高效、高质及高开机率的高要求,否则激光焊接这一关往往会出现生产中的瓶颈效应。 因此焊接工位配置双主轴: 一个主轴在焊接时另一个主轴将焊接好的组件下料,同时为下一个焊接上料并夹紧工件。 焊接头在两个工位之间切换, 其优点是激光的最佳利用和设备的高效率。

ELC 250 DUO 是加工变速箱轴的最佳设备

变速箱制造是激光焊接应用越来越多的领域之一。 许多零件, 特别是轿车变速箱中使用的差速器壳和驱动轴等,经常是单个零件生产完毕后, 再互相接合并焊接。 这种方法制造的变速箱结构紧凑, 运转平稳, 功率密度高。 和用螺栓紧固方法装配差速器壳和冠状齿轮相比,激光焊接法已获得越来越多人的青睐。



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