и або об'єктива. Теоретично монохроматичне випромінювання можна сфокусувати в пляму розміром порядку довжини хвилі. Однак дифракційна расходимость призводить до того, що діаметр плями фокусування збільшується.
При фокусній відстані лінзи 100 мм діаметр плями становитиме близько 0,1 мм, що визначає ширину різу (або діаметр отвору) такого ж порядку.
Параметрами електронного променя, вимірюваними в процесі обробки, є сила струму променя, прискорює напруга, сила струму фокусує системи, робоча відстань (від центру фокусує системи до поверхні деталі, що зварюється), швидкість переміщення електронного променя.
При заданому робочому відстані, силі струму фокусування і потужності зварювання можна визначити діаметр електронного променя і, отже, питому потужність, яка є одним з визначальних параметрів процесу:.
Величина не є визначальним параметром, так як при електронно-променевої обробці залежно від питомої потужності при однаковій погонной енергії можна отримати різну конфігурацію зони обробки.
При впливі в імпульсному режимі середня потужність (Вт), де - сила струму імпульсу, А;- Частота проходження імпульсів, Гц;- Тривалість імпульсу, с.
Швидкість обробки в імпульсному режимі,
де - Діаметр зони обробки (точки);- Коефіцієнт перекриття точок (зазвичай=0,5? 0,9);-Час паузи між імпульсами, с.
Крок точок, швидкість обробки.
Співвідношення тривалості імпульсу і часу паузи в імпульсному режимі характеризується скважностью циклу.
Найбільш істотним і найбільш трудноопределяемим параметром електронного променя є його діаметр.
При заданих щільності струму емісії з катода, температурі катода і сферичної аберації лінзової системи пучок електронів з максимальною силою струму може бути сфокусований у пляму мінімального діаметра [12]:
Тут-постійна електронно-оптичної системи. З урахуванням цього виразу питома потужність
На малюнку 1.2 представлені залежності діаметра променя від сили струму і прискорює напруги для різання, розраховані за вище наведеною формулою.
Високі значення щільності потужності випромінювання призводять до істотного скорочення часу нагрівання, плавлення та випаровування матеріалу, забезпечуючи швидкості обробки, порівнянні зі швидкістю протікання фізичних процесів в об'єкті опромінитиення. У свою чергу, завдяки високим швидкостям обробки та великої ступеня локальності джерела нагрівання протяжність ділянок матеріалу, прилеглих до області дії.
Рисунок 1.2 Залежність діаметра променя і питомої потужності, від прискорює напруги при різних значеннях потужності:
-=100; 2 -=500; 3 -=1000; 4 -=2000 Вт
.3 Особливості технологічного використання робота
Для автоматизації процесу лазерного різання пропонується використовувати робот, який оснащений пристроєм для фокусування лазерного променя в якості робочого органу. Для передачі випромінювання від випромінювача в ньому використовується кварцовий оптичний хвилевід діаметром 1 мм, втрати в якому на відстані 300 м складають 20%. При цьому один лазер може обслуговувати кілька роботів, що забезпечує обробку матеріалів одночасно в декількох місцях.
Робот здійснює переміщення лазерного випромінювача по заданій траєкторії.
Технологічний процес до маніпулятора та системі управління пред'являє наступні вимоги:
) робочий орг...
