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| 汽车变档套激光双工位自动切割加工技术与装备 | |
| 华工激光法利莱 | |
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背景介绍
2012年11月28日，由华工激光法利莱公司联合华中科技大学、中航精机科技股份有限公司等单位合作开发的“激光加工在汽车零部件的典型应用与装备”系列项目顺利通过专家组鉴定。武汉科技大学孔建益教授、东风汽车公司黄松总工等省内知名专家及华工科技总裁王中、华工科技专家院士工作站成员段正澄院士、邵新宇教授出席了鉴定会。
此次鉴定包括“汽车座椅调角器激光全自动焊接加工技术与装备”、“汽车管类零件激光在线高速焊接加工技术与装备”及 “汽车变档套激光双工位自动切割加工技术与装备”三个项目。鉴定会委员听取了项目组所作的工作报告和技术研究报告等，审阅了相关鉴定资料，考察了生产现场，经质询与认真讨论，一致同意此次项目鉴定成果，获得圆满通过。
华工激光法利莱公司与华中科技大学合作开发的“汽车变档套激光双工位自动切割加工技术与装备”项目，加工出产的零件为德国大众汽车配套的变速装置关键零件，原仅为德资奥地利厂商生产。项目设备采用一系列当今世界顶尖技术，使其加工能力及加工质量均超过原产设备，且成本仅为国外的三分之一，得到德方认可。自华工激光法利莱公司批量生产该零件后，德资奥地利厂商已停止该零件的加工。目前，国际上仅有华工激光法利莱公司的设备能加工出产该零件。
汽车工业的发展对车体质量提出了更高的要求。激光切割技术不仅在加工质量方面优于传统加工方法，而且生产效率也得到显著提高。激光切割技术飞速发展，其工艺步骤简单，切割速度快、切缝宽度小、加工质量高、可大幅度降低成本、缩短新车型的研发周期，具有良好的经济价值和应用前景，在汽车工业中的应用越来越广泛。
本课题以汽车变档套为应用对象，研制相关的激光切割加工设备，以替代传统工艺，提高生产效率，提升自动化程度。采用 CO2 激光器配以相应的导光系统、工装夹具、上下料系统、控制系统等进行激光切割技术开发，研究实用化的激光切割关键技术、工艺、质量检验与控制措施，并将各加工制造系统有机集成，实现在线生产，满足生产能力要求，以加速提高国有汽车零部件制造业生产水平。
1. 引言
目前在许多国外汽车制造公司中，激光切割技术的应用非常普遍，主要用来开发新车型、在线切割、变形车生产，例如切割样车零件，车身覆盖件的切孔、修边，切割方向盘孔、车身挡风板、车顶盖支架孔、安全气囊部件、液压成型部件等。
对于汽车变挡套，国外主要是德国 SITEC（思泰科）激光加工中心生产相关产品，德国思泰科工业技术公司（SITEC）专业从事激光加工设备研发和制造的高科技企业，在欧洲是众多精密加工生产商的知名合作伙伴。其生产的 LWS 系列激光加工中心应用在德国大众汽车公司、雪铁龙公司、西门子 VDO 公司、德尔福等众多汽车零部件生产公司。国内还未见有汽车变档套采用激光切割方法的设备。
因此，汽车变档套激光切割是激光加工应用的新领域。传统的加工方式是采用冲床，效率不高，精度较低，切割端面有毛边。采用激光切割方式，可以使切割效率大幅提高，并且精度较高（激光切割表面粗糙度可达Ra6.3~12.5微米），切缝热影响区小，几乎无变形，切割质量优秀。
2. 系统介绍
法利莱的装备采用整体式设计，激光器、外光路、切割头、四轴联动、上下料机构均布置其上，提高了整套系统的硬、软刚性，克服了光路不稳、加工误差大的缺陷，保证了定光路设计的可靠性，在可靠性上比国外的分体式设计更具优势。整体设备布局图如图1所示。床身部分设计紧凑，占地面积小，放弃了传统的激光器支架，机床电柜，机床床身三件分离方案，达到更稳定、更可靠、精度更高的目的。采用机械手进行变档套的上下料，在机械手上安装快换夹具进行变档套自动上下料，机械手与切割头相互配合进行全自动上下料与激光切割，效率更高。 （图片） （图片） （图片） | |
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