成果信息

本研究项目所开发的用于汽车离合器制造多功能激光复合加工机采用激光切割—焊接—热处理等多种加工工艺，即采用同一外光路，切割激光头与焊接—热处理复合激光头的双加工激光头，且激光头手动转换调节，固定平面工作台+自动旋转可调任意倾斜度工作台的多功能激光复合加工机，实现汽车离合器零部件制造的多功能激光加工。加工过程中，采用实时检测以保证汽车离合器零部件的加工质量。多功能激光复合加工机可用于不同厚度、不同材料与不同镀层的汽车离合器板型零部件生产中的激光切割—焊接—热处理等多种加工工艺，实现一机多用，同时也可以用于汽车其它零部件或其他行业的零部件激光加工生产。本项目于2005年通过湖北省科技厅组织的鉴定。 1、关键技术 1）采用同一激光器，同一外光路，双加工激光头（切割激光头与焊接—热处理复合激光头）激光切割—焊接—热处理等多种加工复合技术；2）双加工激光头光路调整与激光头手动转换调节技术；3）激光复合加工机的工件定位、夹紧、对中及自动旋转可调任意倾斜度工作台控制技术；4）离合器激光加工的生产工艺参数优化技术；5）激光切割—焊接—热处理等多种加工工艺过程实时检测与加工、质量控制技术。 2、主要技术指标 1）零件板幅有效切割加工范围为2000×1250（mm）, 切割板厚0.4~8.0(mm)，切割速度0.5~6(m/min)，切割表面粗糙度6.3~12.5(um)；2）零件的焊接板厚0.4~3.0（mm），焊接尺寸Φ40~Φ300（mm），焊接速度0.3~5(m/min)；3）热处理硬度HRC≥55，Ec（HV550）≥0.2(mm)；4）A轴旋转工作台最大直径Φ400（mm），A轴最小设定1º‰；A轴旋转速度0.1-50(n/min)；5）加工头定位精度±0.01(mm/m)，重复定位精度±0.005(mm/m), 最小设定单位0.001(mm)；6）被加工零件的形状、强度、疲劳性能满足汽车零部件的加工技术要求；7）单件生产时间≤4（min）；8）额定功率为2000W。 3、与国内外同类技术的比较 查新表明，国内外尚无集激光切割—焊接—热处理等多种加工工艺于一体的汽车离合器制造多功能激光复合加工专用设备，国外只有少数企业能制造切割—焊接或焊接—热处理复合激光加工机，且工艺、设备复杂，价格昂贵。用于汽车离合器制造的多功能激光复合加工专用设备还未见报道。 4、成果的创造性与先进性 （1）仅用一台激光器、同一外光路，内光路与双激光加工头手动机构切换，同时实现离合器零部件生产中的激光切割、焊接、热处理的多功能复合加工。目前国内外市场上均无同类工艺技术设备出现，属于领先技术，具有完全的自主知识产权； （2）内光路与双激光加工头手动切换机构的精度控制技术为独创技术； （3）自动旋转可调任意倾斜度工作台与激光加工头的多轴控制技术和检测技术。)

背景介绍

激光复合加工是指能够在一台激光加工设备上完成尽可能从毛坯到成品的多种加工要素的激光加工机床，是可以大大提高生产效率和加工精度，是目前复合激光加工设备发展的主流之一，主要激光打孔、激光切割、激光焊机与激光表面处理等加工。激光加工设备按加工方式分为激光焊接、激光切割、激光表面处理与 3D 打印等。德国通快公司开发高达 12KW 的多功能轴快流激光切割焊接和表面处理设备，有力地推动了多功能激光的加工方法的发展，加工能力大大提高。当前激光复合加工设备存在问题 ：集激光切割、激光焊接与表面处理加工的复合加工很少 ；现有的 激光加工控制系统并不完善，对于复合加工难以实现。)

应用前景

该激光多功能复合加工机不仅可用于离合器零部件的激光切割、焊接、热处理加工，还可用于其他汽车零部件加工上，而我国汽车零部件的生产量巨大，另外我国很多高质量的汽车零部件如：双质量飞轮、液力变矩器的国产化焊接生产制造也是迫在眉睫。由于其价格上的明显优势，该设备具有十分良好的市场前景。此外，在机械制造、汽车制造、家电制造等行业也有相当广泛的应用前景。)