DF系列数控光纤激光切割机采用光纤激光器作为激光源，光纤传输，机床为龙门结构型式，双边齿轮齿条传动，Siemens 840D 双边固定交流伺服电机同步驱动。配备精密减速器和斜齿轮、齿条运动机构，独创的双边驱动同步补偿技术，保证了精度高、运行速度快。横梁双边驱动结构设计合理，具有高刚性、高精度，而且结实可靠，有良好的稳定性。整机结构紧凑，精度高、速度快，整体刚性好，运行速度单轴达到150m/min，最大加速度达到2G。

      主要技术问题答疑如下：

1、光纤激光器有哪些特点？

      光纤激光器在工业产品上的应用在近几年得到了快速发展，其近红外波长（1080nm）更有利于金属材料的吸收，特别在大功率焊接、切割领域，表现出良好的加工能力和经济性。和气体CO2激光器相比，光纤激光器具有以下特点：低维护，低能耗，低运行成本；光纤传输，不需反射镜片，不用调整外光路；耗电量低，节能环保，激光器不消耗工作气体。同时，近红外波长激光对人体更容易产生伤害，特别是对眼睛的辐射损伤，要求设备具有更好的密封等防护功能。

2、光纤切割工艺有哪些特点？

      光纤激光器在金属板材切割方面的应用，和传统的CO2激光器切割相比，变化在于外光路、切割头、辅助气体等。激光直接通过光纤传输到切割头，光路稳定可靠，保证机床全幅面切割的一致性，机床不需要外光路保护气体，将不用配备空压机等空气处理系统；激光到切割头后进行耦合、聚焦，通常可配置焦长125mm或200mm的聚焦镜，聚焦镜和喷嘴之间装有保护镜片，用以防止聚焦镜受污染；光纤激光具有良好的聚焦性能，焦深短，切割缝宽更窄（可达0.1mm），速度更高，适合中薄板的快速切割。

3、为什么采用龙门结构型式？

      数控激光切割机常采用的结构型式有龙门式、悬臂式、中间倒挂横梁等。随着激光加工应用向高速、高精、高稳定性的发展要求，以及控制技术的发展提高，龙门式结构以其独特的结构优势，成为目前世界上的主流机型，也是各知名品牌激光切割机所采用的结构型式。

4、双边驱动有什么特点？

      龙门结构的激光切割机有两种运动形式，一种是加工时龙门移动、工作台固定，二是龙门固定、工作台移动。对于大幅面、高速、高性能的激光切割机，常采用第一种形式，因为工作台带着工件移动不适合高速和厚板材的切割。本公司的DF系列数控光纤激光切割机为第一种形式，而且为双边传动和驱动，即龙门横梁的两边均对称安装有齿轮齿条和伺服电机，实现双齿轮齿条传动、双伺服电机驱动。双边驱动保证横梁受力平衡，横梁运行同步。而某些其它厂家的激光切割机采用龙门单边驱动，伺服电机安装在龙门横梁的一端，再通过一根长轴将驱动力传递到另一端，实现双齿轮齿条传动、单伺服电机驱动。单边驱动使得横梁两端受力不对称，影响同步精度，降低机床的动态性能。

5、为什么采用斜齿轮齿条传动？

      数控机床常用的几种直线轴传动方式有滚珠丝杠、齿轮齿条、直线电机。滚珠丝杠传动常用于中低速、小行程的数控机床；齿轮齿条传动应用广泛，可实现高速度、大行程；直线电机多应用于高速度、高加速度、有特殊结构的数控机床。另外，齿轮齿条又分为直齿和斜齿两种。斜齿相对于直齿，啮合面积更大，齿轮和齿条间的传动会更平稳。

6、怎样保证双边驱动的同步和双边传动的精度？

      双边驱动的同步性影响龙门横梁运行的速度、加速度、定位精度和稳定性。DF系列数控光纤激光切割机使用西门子840D数控系统，双边驱动的伺服电机都带编码器实现速度和位置控制。840D系统内核具有专门的同步控制功能，双边伺服电机都有精确的零点位置，同时回参考点后，以双零点位置作为同步的起点，精度更高。双伺服电机在位置控制循环周期内完成速度和位置的同步控制，没有主从之分，是完全同步、无差异化的控制。

      双边传动的精度直接决定了龙门轴的定位精度，并会影响双边驱动的同步性。虽然双边传动的伺服电机、齿轮齿条都是同样的规格，龙门轴做大行程运动时，双边传动的机械误差是很难避免的。西门子840D数控系统独有的同步控制技术，可以对同步控制的双边分别进行位置补偿，消除双边传动的机械误差，确保龙门轴在全幅面内的定位精度。

7、龙门横梁是用什么材料制成的？有什么特点？

      DF系列数控光纤激光切割机的龙门横梁均为整体铸造铝横梁，相比传统的焊接钢结构件，具有更高刚性、高强度、高稳定性的特点。同时，公司拥有国家专利技术，解决了铝横梁和钢结构床身之间由于热膨胀系数不一致造成的影响，在龙门横梁的一侧设计有专用的横向补偿机构，消除不同的热膨胀系数产生的误差，确保机床在夏天、冬天等不同的温度环境下都能稳定运行。

8、高速交换工作台有什么特点？

      DF系列数控光纤激光切割机配备高速交换工作台，双工作台同时交换，传动方式稳定、可靠、高效，交换时间可控制在8秒以内，在切割速度提升的同时，大大节省了上下料辅助时间，提高了整机的加工效率。