激光技术变成了一种车削工具

在精密加工工业中，除了零件标记和雕刻外，激光还没有发挥突出的作用，但它们已被添加到瑞士式车床上，用于切割主要用于医疗用途的管材。激光在制造小孔和在这些机器上产生槽、螺旋、螺旋形状、寡妇和其他复杂的几何结构方面很有用。

现在，新技术采用激光作为切削工具，以“转动”部件从固体玻璃窗。这一过程由德国公司GFH GmbH开发，用无接触式激光器取代了传统的车削工具，其在使用超短的激光脉冲的同时蒸发材料，而不是传统的转弯方法。GL.Smart高速精密车床通过德国的GFH可供选择，对微机械紧凑，特别适用于微小，可用于在实现传统转动过程时经常细腻且难以机器的小型，复杂的零件。

“由于非接触材料去除，工件保持自由的力和变形在整个加工过程中，”Florian Lendner解释，GFH的首席执行官。“这意味着即使是非常薄和精密的组件，也不会有精度损失。”

该机器还从一个激光源分配光束，将其送入两个单独的头部，因此它可以转动和磨削，钻头并立即雕刻两部分。结构 - 明智，用每个站的双轴，双托盘立式铣床，能够转动和五轴加工。

非接触式加工

机器的核心是一种二极管泵送的固态激光器在工件上的皮秒或飞秒上的脉冲。这种“脉冲按需”技术可以调节材料上的热量输入，使工件不太可能过热。结果，没有张力或部分

发生变形。该公司表示，这一过程非常适合由非常硬和脆性材料制成的组件。

尽管二极管泵浦激光器是GL.smart上的标准激光器，但根据客户的需要，GFH可以提供不同波长、激光功率或脉冲宽度的不同类型的激光光源。使用这些超快超短的激光脉冲，尽可能多的材料被粗加工。当完成一个零件时，最终的质量是用更低的激光能量实现的。

根据操作的不同，激光束可以指向零件的中间或切向。例如，如果要转动的部件具有固定直径，则激光束会切向撞击材料。但是，如果在整个直径范围内仅加工某些区域，例如孔，则激光束会击中材料的中点。

激光一次可转动/移出的材料深度范围取决于材料和车削过程本身。切向去除后，精加工到粗加工的范围为1 ~ 200微米，激光束对准中间，精加工到粗加工的范围为0.1 ~ 10微米(精加工到粗加工)。

加工后，完成的零件由操作者手动从装夹系统中取出或由零件落入加工区域下方的容器中处理和收集。为了清除机器上的侵蚀材料，GL.smart配备了一个收集气溶胶和灰尘的吸力系统。

“智能”功能

据GFH称，向医疗和手表行业供货的机器工厂将特别受益于GL.smart的微加工能力。例如，该公司表示，该机器可以生产镊子、微刀片和植入物等微型工具，以及安装在发条上的枢轴。

该公司表示，随着机器几乎任何材料的材料，激光车削机通过高速和精度进行转动，钻孔，切割和雕刻操作。该机器还提供组合加工

同时在两个c轴工件夹持工位上进行平行加工，使生产率提高一倍。

由于五轴移动，所有操作都可以在一个设置中执行。因此，工件可以雕刻、切割、钻孔或构造而无需任何重新夹紧。

气轴承主要工件主轴具有扭矩驱动，可用于索引/定位部件，并在0.4秒内旋转高达3500转/分。径向和轴向同心在纳米范围内使生产具有磨削公差。该机器还提供了一个力控制的张力夹头系统。GL.smart紧凑的占地面积为2212毫米(长)× 1026毫米(宽)× 2320毫米(高)，包含在一个黑色玻璃外壳中，提供激光辐射防护。

该机器可同时提供多达16个轴，由自己开发的系统GL.control控制。每个工作站（两个工作站的Z轴相同；每个工作站的Y轴是分开的）可以配备主轴（X轴和a轴）和旋转装置（X轴、B轴和C轴）。剩下的三个轴放置在光学盒中，用于光束操纵。

数控控制激光器的精度

机器的计算机数控(CNC)由一台单独负责数控软件的计算机和另一台负责操作软件的单元组成。该数控系统集成了CAD/CAM功能以及所有的子系统。智能GL.smart的快速可编程逻辑控制器(PLC)是专为激光加工和提供激光控制的实时访问，因此激光可以在全范围的轴运动的精度为40纳米打开。

为零件创建切割CAD/CAM程序的过程包括：

1. 将3D文件上传到机器的软件
2. 选择要生成的所有几何图形
3. 生成激光加工的G代码
4. 编辑特定于材质的参数
5. 上传到PLC
6. 开始加工作业

伦德纳说：“在为一种新型的待加工零件设置激光车削机时，根据原材料的大小，可以简单，也可以稍微复杂一些。”如果原材料大小相同，只需更改软件设置即可创建新的设计如果是新类型的原材料尺寸，还必须更改光学设置和夹紧系统。”机器可接受直径达12 mm、长度达2 m的原材料。

构建自定义机器

GFH为GL.SMART提供众多附加组件和配件，帮助用户为其特定应用程序构建自定义机器。选项包括自动化，监控和质量保证附件。

由于日益普及和经常需要的机械车间自动化，一个额外的六轴机器人工件处理系统和棒材给料机GL.smart是可用的。实现这个选项也提供了熄灯加工的机会。

激光车削机的其他选择包括作为副轴的旋转装置和短或长车削设计，或两者兼有。夹头和零件导轨的设置决定了机器是采用短车削设计还是长车削设计。

GFH提供以下设备作为通过GL.Control轻松编程的GL.Smart的选项。

低振动激光:该gl .光束包括从激光器到机器内的工艺光学的完整光束路径。根据制造商的低振动操作规范，激光器被安装和对准在花岗岩底座上。

精密夹紧系统：对于重复的部件夹紧，机器可以配备GL.Clamp，一种精密夹紧系统erowa.．根据要求，夹紧系统从其他制造商或真空夹紧设备也可提供。

监测和光束调整模式：激光系统可以通过GL.om3和GL.om4的工作模式进行扩展。工作模式3用于过程监控，工作模式4用于光束调整。

扫描仪系统:为了精确生产零件或深雕刻，机器可以配备称为GL.scan的扫描仪系统。它通过两个振镜将激光束定位在工件上。

光学测量系统：光学测量系统，GL.vision，促进了组件在激光下的定位，也提供了具有显微镜分辨率的光学测量的可能性。

固定光学模块：GL.Optifix模块为激光钻孔，精密切割和消融提供固定光学器件。光学器件中没有移动组件，从而将定位误差降低到轴系统的精度。

距离模块：GL.distance模块可满足微钻和精密切削的最高精度要求。零件表面的偏差和公差可在加工前记录和纠正。

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