在汽車(chē)制造中，生產(chǎn)普通汽車(chē)需要 1000- 1500套沖壓模具，約占整車(chē)生產(chǎn)所需模具 的40%。傳統(tǒng)的直接沖壓加工方法對(duì)磨具造成了巨大的損耗。在加工過(guò)程中需要經(jīng)常修理甚至更換，效率低，成本高。

激光作為一種先進(jìn)的加工方法，可以提供最小的熱影響區(qū)域和最小的局部變形。非接觸加工方法對(duì)工件無(wú)力，工件無(wú)機(jī)械變形，刀具無(wú)加工磨損，切割能力不受切割材料硬度的影響。特別是汽車(chē)熱成型部件，其高強(qiáng)度鋼屈服強(qiáng)度可達(dá)1500MPa，傳統(tǒng)沖壓幾乎無(wú)法加工，三維激光切割已成為最有效的加工方法，在加工過(guò)程中應(yīng)用越來(lái)越多。

輕型汽車(chē)的發(fā)展使節(jié)能、環(huán)保和安全成為汽車(chē)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中必須考慮的因素。熱沖壓超高強(qiáng)度鋼板可以降低油耗，提高B柱、A柱、前/后保險(xiǎn)杠、前/后門(mén)防撞梁、門(mén)檻、地板通道、頂蓋縱梁、車(chē)頂側(cè)梁、車(chē)窗加固筋、門(mén)板加固筋、橫向支撐架、懸架固定架、縱向軸承梁等重要結(jié)構(gòu)件，適用于三維激光切割。與二維激光切割相比，三維激光切割機(jī)床和編程更加復(fù)雜，但也涉及工具等輔助設(shè)備，車(chē)身沖壓激光切割不僅保證切割質(zhì)量和精度，而且考慮切割效率，以中國(guó)激光三維五軸激光設(shè)備為例，分享切割過(guò)程中的一些技能。

1) 可靠的毛坯工件

成型部件在成型過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)斷裂、翻轉(zhuǎn)、褶皺、回彈等問(wèn)題，形成少量的變形和尺寸誤差。三維五軸激光切割機(jī)可以通過(guò)浮動(dòng)軸自動(dòng)補(bǔ)償這些誤差，以確保正常加工。如果加工尺寸誤差較大的沖壓部件，可能會(huì)導(dǎo)致切割質(zhì)量和精度不穩(wěn)定，甚至導(dǎo)致三維激光切割頭碰撞，損壞噴嘴和陶瓷環(huán)。為了獲得穩(wěn)定的切割質(zhì)量和精度，需要有合格的空白部件。良好的模具是穩(wěn)定空白部件的前提，及時(shí)修復(fù)磨損的模具，以確保合格部件的壓力。

2) 工裝可靠

工具必須能夠很好地匹配工件，并在一些激光切割區(qū)域增加擋光板，以防止激光對(duì)工件另一側(cè)的燃燒或燃燒工件。對(duì)于大多數(shù)多生產(chǎn)線生產(chǎn)，大多采用特殊的模擬工具（圖2），精度好，形狀小，穩(wěn)定性好，可重復(fù)使用，也可在工具上安裝電控夾具和工件檢測(cè)裝置，有助于確保設(shè)備的持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。雖然網(wǎng)格臨時(shí)工具（圖3）缺乏一定的可靠性和穩(wěn)定性，但生產(chǎn)簡(jiǎn)單、快速、低成本，特別適用于小批量試生產(chǎn)行業(yè)加工，廣泛應(yīng)用于模具制造甚至一些熱成形線行業(yè)。

3) 編程合理

安排合理的切割順序，盡可能少地旋轉(zhuǎn)和擺動(dòng)切割頭，以確保完成切割。大路徑力爭(zhēng)不回頭，可以大大節(jié)省切割時(shí)間，提高生產(chǎn)節(jié)奏，如圖4所示A柱子的切割，圖5和圖6分別是兩個(gè)步行順序，圖5因?yàn)榍懈铑^的擺動(dòng)比圖6少，所以切割相同的工件圖5程序比圖6程序快。

4) 優(yōu)化切割動(dòng)作

切割高度優(yōu)化，空程移動(dòng)采用蛙跳動(dòng)作，充分利用浮軸的有效行程，在保證切割頭安全通過(guò)的前提下，盡量靠近工件表面，節(jié)省空程時(shí)間。

5) 切割參數(shù)

影響切割質(zhì)量的因素包括參數(shù)（功率、速度、氣壓、焦點(diǎn)）、氣體質(zhì)量（一般采用空氣或氮?dú)馇懈?，需要及時(shí)維護(hù)空氣壓縮機(jī)和過(guò)濾裝置，確保切割氣體質(zhì)量穩(wěn)定）、噴嘴完好、高跟蹤穩(wěn)定、光學(xué)鏡片清潔等。

除上述因素外，切割角度對(duì)三維激光切割也有很大的影響。一般來(lái)說(shuō)，在平板加工中，激光切割頭始終垂直于工件表面，但在三維切割中，由于工件為三維異形件，如果切割頭始終與工件表面垂直，可能會(huì)與工件發(fā)生碰撞（圖8）。我們需要實(shí)時(shí)修改切割頭和切割面的角度，以確保切割頭的安全（圖9）。

當(dāng)切割進(jìn)入拐角時(shí)，系統(tǒng)速度會(huì)減慢。因此，如果相同的參數(shù)被切割，它將導(dǎo)致過(guò)度燃燒和懸掛渣。為了獲得良好的切割質(zhì)量，將采用不同的參數(shù)和直線AUTOBOT3015-3300W

三維五軸激光切割機(jī)切割1.2mm以熱成形件為例(表1)，可根據(jù)工件的復(fù)雜性設(shè)置不同的參數(shù)，以保證切割質(zhì)量的一致性。

尺寸工件

整體門(mén)環(huán)（圖10）的出現(xiàn)大大提高了汽車(chē)的安全性。這種大型成型部件需要一個(gè)更大的三維五軸激光切割機(jī)。一般標(biāo)準(zhǔn)的三維五軸激光切割機(jī)振幅為3*1.5m，它可以滿足絕大多數(shù)汽車(chē)成型部件的激光切割，這種整體門(mén)環(huán)可以更大，比如4*2m、4*2.5m大幅面三維五軸激光切割機(jī)實(shí)現(xiàn)整體加工，無(wú)需二次定位，可靠性和穩(wěn)定性更好。

近年來(lái)，我國(guó)熱沖壓成型技術(shù)和熱沖壓生產(chǎn)線發(fā)展迅速，市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)。華工激光生產(chǎn)的三維五軸激光切割設(shè)備切割效率與國(guó)外進(jìn)口設(shè)備相當(dāng)，價(jià)格僅占進(jìn)口設(shè)備的70%左右，具有交貨期短、服務(wù)成本低的優(yōu)點(diǎn)。與進(jìn)口設(shè)備相比，核心單元切割頭和光源本地化節(jié)省了100多萬(wàn)元，而熱成形線需要配備4-6臺(tái)汽車(chē)熱成形三維五軸激光切割機(jī)。一條線可以為用戶(hù)節(jié)省近100萬(wàn)臺(tái)設(shè)備的投資成本。目前，它已被熱成型企業(yè)大量采購(gòu)。

AUTOBOT3015三維五軸激光切割機(jī)主要解決成型部件的切割和邊緣修復(fù)問(wèn)題。其特點(diǎn)是精度高、速度快、動(dòng)態(tài)性能好，配備高性能旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，可滿足汽車(chē)行業(yè)的高節(jié)拍要求。

產(chǎn)品特點(diǎn)：

l 穩(wěn)定性：采用龍門(mén)雙驅(qū)結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性好，可保證長(zhǎng)期高速高精度穩(wěn)定

l 高效率:******合成定位速度170m/min,******合成加速度1.7G,旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)3s可完成單次變位。

l 安全性：機(jī)床安全防護(hù)符合CE******安全標(biāo)準(zhǔn)。

l 性?xún)r(jià)比:性能不亞于進(jìn)口設(shè)備，交貨期短，成本投入少，使用維護(hù)成本低。