激光加工工藝與設(shè)備實驗指導(dǎo)書

1、激光加工工藝與設(shè)備實驗指導(dǎo)書光電子與通信工程系激光教研室目錄實驗一激光打標(biāo)機(jī)調(diào)光實驗.1實驗二激光打標(biāo)機(jī)打標(biāo)實驗.5實驗三激光焊接機(jī)調(diào)光實驗.6實驗四激光焊接機(jī)焊接實驗.8實驗五激光切割實驗.9實驗六激光雕刻實驗.10實驗一激光打標(biāo)機(jī)調(diào)光實驗一、實驗?zāi)康哪軐す庵C振腔進(jìn)行調(diào)整，最終調(diào)出激光（快速）并改變其方向與激光指示的光重合二、實驗設(shè)備供調(diào)光的三臺腔體及可點燈連續(xù)激光器三臺三、實驗操作過程1 將聲光C開關(guān)及聲光架移出，調(diào)整諧振腔體YA關(guān)體、氪燈、聚光腔體、全反射膜片及半反射膜片清潔好以后，即可進(jìn)行諧振腔體的安裝調(diào)整。具體方法是1）首先，將清潔好的聚光腔體、YAG晶體及氪燈裝回原位，啟燃機(jī)內(nèi)作

2、指示光標(biāo)用的 He He激光器。調(diào)整He- He激光器指示光軸與丫人關(guān)體幾何軸線同軸。當(dāng)打開指示光開關(guān)，指示 光發(fā)射出紅光時，調(diào)整指示光架上的四個調(diào)節(jié)螺釘使指示光從 YAC晶體幾何中心線穿過。四個 調(diào)節(jié)螺釘分別調(diào)節(jié)上、下、左、右四個方向。2） 將全反射膜片裝回原位，調(diào)整全反射膜片的位置角度，使最亮的一個反射點與He- He原光束點在截光屏上重合。截光屏可用一張白紙片代替，紙片與He- He激光束呈垂直放在擴(kuò)束鏡的入光面。當(dāng)指示光穿過全反膜片，如果膜片平面不與指示光垂直，指示光就會有折射現(xiàn)象，用白紙片擋在全反膜片與YAG晶體之間，除指示光主光點外還有折射光點在白紙上，調(diào) 節(jié)膜片架上的調(diào)整螺釘使折

3、射光點與指示光光點重合。這時全反膜片的位置基本就確定了。3） 裝上半反射膜片，調(diào)整膜片的位置及角度，使該膜片的反射光點與 He- He激光原光束 的光點及全反射膜片的反射光點在截光屏上重合。拿一張白紙，把白紙上打一小孔（比光點大2倍左右），將白紙放于輸出鏡與YA關(guān)體之間，使指示光從小孔穿過，光射到輸出鏡時，形 成反射。這時除有主光點從小孔穿過外，還有反射光點在小孔四周的白紙上，調(diào)節(jié)膜片架上 的調(diào)整螺釘使兩個光點重合。2. 激光的調(diào)整經(jīng)過上述調(diào)整后，YAG晶體與膜片之間的位置已基本確定。開啟激光電源開關(guān)，35秒鐘后，按下RUr#關(guān)，待繼電器吸合后，緩慢調(diào)整電位器旋紐，電流表顯示12A左右即可這時

4、取出隨機(jī)配備的激光轉(zhuǎn)換片，放在輸出鏡與擴(kuò)束鏡之間，如果有激光輸出，轉(zhuǎn)換片上有綠色光斑顯現(xiàn)，分別反復(fù)調(diào)整全反射膜片和半反射模片的微調(diào)螺釘，直到將激光閾值達(dá) 到最低，光斑調(diào)到最大、最圓為止。此時，諧振腔光振狀態(tài)的調(diào)整工作即結(jié)束。如果沒有綠色光斑顯現(xiàn)，可將電流加到 15A左右，分別微調(diào)前后膜片架上的螺釘，看有 沒有綠色光斑顯現(xiàn)。如果還沒有，重復(fù)指示光調(diào)整步驟，最終使激光輸出。3. 聲光位置調(diào)整激光調(diào)出后，關(guān)閉激光電源，將聲光架用螺絲固定好，使指示光從聲光窗口中心通過。開啟激光電源點燃氪燈，將一白紙片插入輸出膜片后方，緩慢調(diào)整聲光架上螺釘（如圖2-1-7 ），使聲光繞光軸緩緩偏轉(zhuǎn)，觀察白紙上指示光的衍

5、射點，當(dāng)衍射光斑正負(fù)一級光斑相 對自身最強(qiáng)時，在固定聲光晶體。四、作業(yè)實驗報告實驗二激光打標(biāo)機(jī)打標(biāo)實驗一、實驗?zāi)康膶W(xué)會使用激光打標(biāo)機(jī)，能利用激光打標(biāo)機(jī)對金屬和非金屬材料進(jìn)行打標(biāo)并對參數(shù)進(jìn)行調(diào) 整；能進(jìn)行光學(xué)校正并理解其含義。二、實驗設(shè)備YAG丁泵浦一體化激光打標(biāo)機(jī)；半導(dǎo)體浦激光打標(biāo)機(jī)；30W射頻C02激光打標(biāo)機(jī)。三、實驗操作過程1. 開機(jī)并設(shè)置激光參數(shù)，找出激光在加工面上的焦點。2. 進(jìn)行打標(biāo)試驗，并試著調(diào)整相關(guān)的參數(shù)觀察效果。（具體參數(shù)調(diào)整方法見軟件操作說明書）3. 進(jìn)行光學(xué)校正。四、作業(yè)1、每小組制作名片一張。內(nèi)容包括學(xué)校名稱，系別，班級，第幾小組等內(nèi)容。2、實驗報告實驗三激光焊接機(jī)調(diào)光實

6、驗一、實驗?zāi)康膶W(xué)會脈沖激光的調(diào)光。二、實驗設(shè)備激光焊接機(jī)四臺三、實驗操作過程1 .主光路調(diào)整(1) 裝配好激光器聚光腔后，先取下半反膜片座及全反膜片座。(2) 將小孔光闌分別套上晶體棒套兩端，并將指示光調(diào)到與 YAG晶體軸線同軸，即指 示光同時透過晶體棒套兩端的小孔光闌，并在白紙上呈現(xiàn)一個圓形的紅色光斑，(將晶體反射 到指示光濾光片上的點調(diào)至與濾光片上小孔重合為止)。將另一小孔光闌裝入45。半反鏡座小 孔上，檢查經(jīng)過晶體的兩端小孔光闌的指示光是否穿過反射鏡小孔中心，即三個小孔是否成一條直線，若有所偏移，則分別調(diào)整 45。半反鏡座或聚光腔，直到三個小孔準(zhǔn)直成一條直線。(3) 將半反膜片架裝上導(dǎo)軌

7、，鎖緊后，并將指示光反射點調(diào)入晶體棒套一端的小孔光闌 內(nèi)。(4) 將全反膜片架裝上導(dǎo)軌，鎖緊后，并將指示光反射點調(diào)入晶體棒套另一端的小孔光 闌內(nèi)。(5) 取下三個小孔光闌。打開主電源，將激光輸出能量調(diào)到較低值，微調(diào)全反膜片架， 利用上轉(zhuǎn)換片和曝光相紙進(jìn)行觀察，使激光光斑成規(guī)則的圓形。若光斑左右存在缺隙，則調(diào) 整全反膜片架的右端調(diào)節(jié)螺釘。若上下存在缺隙，則調(diào)整半反膜片架的下端調(diào)節(jié)螺釘，直到 光斑較圓，且激光能量分布均勻，激光與指示光同軸。此時，激光輸出質(zhì)量最好。注意事項：a)調(diào)整全反膜片架和半反膜片架時一次調(diào)整幅度不宜過大。b)應(yīng)在工作電壓較低時進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整激光輸出時，切勿將手觸及氙燈兩端的電

8、極，以免發(fā)生觸電事故。2 光纖傳輸激光光路調(diào)整(1) 先調(diào)整4個45反射座，讓紅光通過每個鏡片的中心；(2) 將45反射鏡反射的光點調(diào)至光纖輸入耦合裝置的孔中心處，均勻鎖緊四周的固定 螺釘。(3) 將光纖觀察鏡放至光纖的同軸處，光纖輸出端對著日光燈，觀察光點是否在光點上,若不在，則調(diào)整45反射角度，若光點較大或很模糊，則手動旋調(diào)光纖輸入耦合裝置，調(diào)整 光纖與耦合裝置之間的距離，將在光纖上的亮點調(diào)至最小最清晰位置為最佳。最后調(diào)整45反射角度，將亮點調(diào)至光纖的中心處。且光纖輸出端是實心的紅光光點。四、作業(yè)實驗報告實驗四激光焊接機(jī)焊接實驗一、實驗?zāi)康? 學(xué)會使用激光焊接機(jī)。2 學(xué)會用PLC進(jìn)行簡單的

9、編程加工。二、實驗設(shè)備激光點焊機(jī)；300B激光焊接機(jī)；激光焊接光學(xué)系統(tǒng)；氣瓶； PLC編程器三、實驗操作過程1 學(xué)會使用激光焊接機(jī)，調(diào)整激光參數(shù)，進(jìn)行吹氣焊接實驗。2 .用PLC進(jìn)行編程（編程方法見 PLC編程說明書）(1)編條前進(jìn)30mm的有線軌跡運(yùn)仃。(2)編一條斜進(jìn)30mm的斜線軌跡運(yùn)行。(3)編條長度20mm的來回3次程序并運(yùn)行(4)編條半徑10mm的圓形軌跡并運(yùn)仃。作業(yè)1 .每小組將兩塊不銹鋼板焊接在一起。2.實驗報告實驗五激光切割實驗一、實驗?zāi)康? 學(xué)會使用激光切割機(jī)。2.學(xué)會用CNC2000進(jìn)行簡單的編程加工。二、實驗設(shè)備激光切割機(jī)及工控機(jī)一臺三、實驗操作過程1. 學(xué)會使用激光切割機(jī)，調(diào)整激光參數(shù)，進(jìn)行吹氣切割實驗。2. 用CNC2000數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行編程(編程方法見 CNC2000編程使用說明書)(1) 編一段切割30mm直線軌跡程序并加工。(2) 編切割半徑10mm圓的程序并加工。(3) 編切割邊長10mm的正方形的程序并加工。四、作業(yè)1. 每小組切割一個半徑為10mm的半園和編程為20mm的矩形的組合形狀鋼板。2. 實驗報告實驗六激光雕刻實驗一、實驗?zāi)康? 學(xué)會使用激光雕刻機(jī)。2學(xué)會用EZCAD進(jìn)行簡單的制圖雕刻。二、實驗設(shè)備激光雕刻機(jī)及工控機(jī)一臺三、實驗操作過程1.學(xué)會使用激光雕刻機(jī)，調(diào)整激光參數(shù)及雕刻參數(shù)，利用程序定位并進(jìn)行雕刻實驗。2用