激光切割机高速切割(一)

激光切割机高速加工要求激光头进给过程中速度变化尽可能平滑,即要求系统加减速具有高度的柔性,避免冲击和振动,以保护激光头的进给速度平稳,保证被加工物品的质量。

目前提出的加减速方法有直线加减速(PH1PH2型控制系统采用此加减速)、指数加减速、三角函数加减速和S曲线加减速(PH3型控制系统采用此加减速)。直线加减速和指数加减速,在加减速开始和结束时存在加速度突变,加速度无穷大,产生较大的冲击和振动,因而不适应高速加工。三角函数加减速可以实现平滑的运动,是一种柔性加减速方法,但由于三角函数计算复杂,占用系统时间较多,不能满足高速加工实时性要求。S曲线加减速能保证速度变化曲线和加速度曲线连续,在整个加减速过程中避免了柔性冲击,适合高速加工加减速。

       一些先进的数控系统采用形加减速,通过对启动阶段即高速阶段的加速度衰减,来保证电机性能的充分发挥和减小启动冲击。

S曲线加减速的称法由系统在加减速阶段的速度曲线形状呈形而得来。正常情况下的曲线加减速运行过程可分为7段:加加速段、匀加速段、减加速段、匀速段、加减速段、匀减速段、减减速段;直线加减速只有匀加速段, S 曲线加减速比直线加减速复杂得多,国内激光系统一般不采用此加减速。

PH3型控制系统采用曲线加减速算法克服了传统加减速算法中的缺点,速度在变化过程中十分平滑,高速切割平稳无锯齿。