激光切割機床行業標準首發,生產購買就看它

新聞動態 | 2019-03-13 13:55

摘要

JB/T 13382《激光切割機床》是一部關于激光切割機床的推薦性機械行業標準,包括精度檢驗和技術條件兩個部分,該標準由中華人民共和國工業和信息化部于2018年4月30日發布,2018年12月1日實施。

本文介紹了該標準起草的目的和意義、使用范圍主要內容,并對精度檢驗和技術條件的部分重要標準條款進行了解讀。

一、標準起草的目的和意義

激光切割機床屬于高檔數控特種加工機床,它利用高功率密度激光束作用于被加工工件,使工件吸收激光能量而產生熔化、汽化或沖擊斷裂,從而達到切割工件的目的,具有精度高、切割快速、不局限于切割圖案限制、加工成本低等特點,可用于加工多種規格和性質的材料,在汽車、船舶、航空、核工業、機械制造、鋼鐵等行業得到廣泛應用。

專家預測,我國高功率數控激光切割成套設備的市場需求量將達15000臺,同時,數控激光切割成套設備也已進入快速增長期,年增長率達50%以上,未來仍有持續增長的潛力。

我國激光切割機床發展如此迅速,擁有量和年產量這么大,但尚無國家和行業標準。國內各制造商在對激光切割機床精度進行檢驗時,往往根據自己的需要和方便選擇使用不同的標準,導致消費者在做橫向對比時產生困難;國際知名企業也根據自己的技術秘密制定企業內部的標準。但根據目前國內行業發展情況來看,激光切割機床如果沒有標準進行行業規范,極易造成一些低劣的、危害使用者安全的產品充斥市場,對行業發展非常不利。

二、標準使用范圍及主要內容

JB/T 13382《激光切割機床》標準僅適用于二維加工的激光切割機床,三維加工激光切割機床的各軸及精度要求與二維加工相差較大,可參考其他資料。

機床主要零部件及其坐標軸示意圖

JB/T 13382.1—2018《激光切割機床? ?第1部分:精度檢驗》,規定了激光切割機床的機床主要零部件和坐標軸的命名、使用要求、幾何精度檢驗、定位精度檢驗、加工檢驗以及與上述檢驗相對應的允差值。

JB/T 13382.2—2018《激光切割機床? ?第2部分:技術條件》,規定了激光切割機床的安全防護、加工和裝配質量、運轉試驗、機床可靠性試驗、機床精度檢驗以及標識和包裝等技術要求。這兩部分標準結合使用,是評判二維加工激光切割機床質量的有效手段。

三、精度檢驗部分標準條款解讀

幾何精度檢驗

機床幾何精度檢驗共包含四個檢驗項目,分別是:X軸在XY水平面內移動的直線度的檢查;Y軸移動的直線度的檢查;Z軸移動的直線度的檢查;X軸與Y軸之間垂直度的檢查。檢驗工具主要有自準直儀、平尺、角尺、指示器、可調量塊等。

定位精度檢驗

標準規定了機床X軸、Y軸和Z軸的定位精度、重復定位精度和定位反向差值的檢驗項目及其允差值。主要利用激光干涉儀進行測量,將非檢測軸的運動部件置于其行程的中間位置進行檢查。

加工檢驗

對于薄板工件的切割,行業中主要關注切割工件的尺寸精度。標準采用行業中運用最多的碳鋼(Q235B)作為工件材料,厚度為3 mm,切割速度按使用說明書給出的對應于3 mm碳鋼所允許的最大切割速度的50%選取,切割一塊樣本工件,并用游標卡尺和工具顯微鏡作為測量儀器檢驗切割的尺寸精度,允差值為±0.15 mm。

對于厚板工件(15 mm以上)的切割,除了檢查加工工件的尺寸精度以外,還需檢查切割面的傾斜度和表面粗糙度。這是因為切割面的傾斜度和表面粗糙度會影響工件的后續加工效果。

四、技術條件部分標準條款解讀

激光輻射安全防護要求

激光切割機床區別于其他高檔數控機床的最大特點是其使用了激光器。激光器發射的激光類似其他機床上的刀具,但激光除了能加工材料,自身存在著一定的危險性,例如對人眼和皮膚的燒傷灼傷。激光傷害事件中70%是眼睛燒傷,這其中90%是由可見光和近紅外光造成的視網膜燒傷。機床應嚴格按照國家強制性標準GB 7247—2012《激光產品的安全》規定的內容進行整體安全防護設計,以減少對人員和財產造成傷害的可能。具體包括以下幾個方面:

1)機床必需安裝一個防護罩,用于防止操作人員接觸超過1類可達發射極限(AEL)的激光輻射。

2)機床防護罩的擋板應安裝安全聯鎖裝置。

3)機床應裝有遙控聯鎖連接器。

4)機床應有一個用“鑰匙”操作的總開關。

5)機床應裝有一個可聽或可視的信號警告裝置。

6)機床應帶有一個或多個永久性的附加衰減裝置。

7)機床應裝有控制裝置,確保在調整和使用時不會受到等于3R類、3B類及4類的激光輻射的照射。

8)床在使用、維護或檢修期間,與激光輻射相關的標記應耐久牢固,字跡清楚,明顯可見。

電氣安全防護要求

機床電氣柜的防護等級至少滿足IP50的要求。機床的殘余電壓、保護聯結電路、急??刂破骷?、電纜和導線的聯接布線、絕緣電阻、耐壓試驗均需按照GB 5226《機械電氣安全? ?機械電氣設備》的相關要求進行設計制造。

機械危險防護要求

1)機床的外露部分不應有可能導致傷害操作者的尖棱、尖角、凸出部分及開口等。

2)機床的移動部件應設置可靠的限位裝置。

3)機床的移動部件之間或移動部件與固定部件之間不應存在擠壓危險或剪切危險。

4)由于超負荷可能發生損壞的移動部件應設置超負荷保險裝置。

5)運動區域封閉結構的機床,應設置聯鎖的門;運動區域未封閉結構的機床,應設置其他有效的安全防護裝置。

6)聯鎖防護裝置動作時,機床應停止工作或不能啟動,但通風及排除加工所產生的有害、有毒的氣體、煙霧和粉塵的功能不應停止。

氣體和液體壓力危險防護要求

1)氣體和液體的壓力設計應不超出回路的最大額定壓力。

2)不能因壓力波動、壓力損失、真空導致危險。

3)不能因為泄漏或部件失效而導致危險的流體噴射或軟管突發危險運動。

4)儲氣罐、蓄氣瓶應符合相關的標準、規則或法規。

5)設備的所有元件,尤其是管路和軟管,應有防止受到外部不利影響的保護措施。

6)所有在機床與動力源斷開后仍保持壓力的元件,應配備有清晰標識的排空裝置,以及對機床進行任何設定或維護前必需對這些元件進行卸壓的警告牌。

在標準實施過程中,對于精度檢驗部分,可由用戶選擇其關心的檢驗項目,并根據實際測量時儀器的安裝需要,選擇任意次序進行指標的檢驗。對于技術條件部分,特別是激光輻射安全防護要求、電氣安全防護要求、機械危險防護要求等,應該在機床設計之初就重點考慮,在機床樣機制造完成后,應按技術條件標準要求進行全項目檢查,以確保機床的使用安全和使用性能。