[发明专利]一种激光剥离导爆索时激光切割的功率和速度控制方法

摘要

本发明公开了一种激光剥离导爆索时激光切割的功率和速度控制技术，属于索类火工品的加工领域。包括以下步骤：1)建立导爆索切割模型；2)根据切割模型，通过大量的切割实验确定激光切割模型中的待定参数；3)在保持激光切割台运动速度不变的情况下在线调节功率，达到最佳切割效果。本发明能明显改善激光剥离导爆索的切割效果，通过建立导爆索切割模型，协调激光切割功率与切割速度之间的关系，能快速精准地实现导爆索包裹层的去除，同时减少切割表面的翻边，提高生产效率。

主权项

1.一种激光剥离导爆索时激光切割的功率和速度控制方法,其特征在于,具体步骤如下:1)建立导爆索切割模型；2)根据切割模型，通过大量的切割实验确定激光切割模型中的待定参数；3)在保持激光切割台运动速度不变的情况下在线调节功率，达到最佳切割效果；其中，步骤1)完成的具体步骤如下：1‑1)将导爆索截面均分成n层，L₁、L₂…L_n；1‑2)计算出每一层的截面积S_i,注意要去除金属管和药剂层的截面积，其截面积与切割所需的激光能量成正比；(i＝1,2,3…n)其中，步骤2)完成的具体步骤如下:2‑1)假定导爆索的切割深度与激光的能量成其中Q表示切割所需的激光能量，L为导爆索的切割深度，k₀、k₁是待定参数；2‑2)先固定激光切割功率P₁不变，取20组不同的切割速度，记录下每个速度对应的导爆索切割深度Lx,并计算出每次切割的激光能量Q_X，Q＝P×d/v，P为激光功率，d为导爆索直径，v为切割速度；2‑3)使用数据处理工具，对导爆索的切割深度和激光的能量进行指数拟合，得到两者的数学关系式；激光功率可以根据切割速度和深度，自适应的调节功率大小，使得导爆索的平面平整光洁，没有飞边和严重突起，还可以避免功率过大而引起的编织物燃烧熏黑银管的情况；其中，步骤3)完成的具体步骤如下：3‑1)根据步骤(2)得到的数学关系式可以计算出切割每一层所需的激光能量，然后由公式Q1＝P1*d1/v1可计算出切割每一层所需的激光功率，其中Q1代表激光能量，P1为激光切割功率，d1为每一层的厚度，v1代表固定的切割速度；3‑2)按切割速度由小到大的顺序，以恒定功率P一直剥离导爆索，找到该功率下剥离导爆索的最大速度Vmax；3‑3)在固定切割速度Vmax不变的情况下，根据步骤(3‑1)确定的导爆索每一层的激光切割功率，在线调节激光切割功率，剥离导爆索，并观察切割效果；3‑4)若切割面较为平滑，表面无毛边，而且没有伤到导爆索的金属圆管，那么就记录下上述实验参数；否则，就微调之前的切割速度，然后重复步骤(3‑3)，若切割效果还是不理想，那么就继续调节切割速度，再重复步骤(3‑3)，直到达到上述理想效为止，并记录下此时的各项实验参数；步骤(3‑1)中根据公式可以计算出切割到深度L_i和到深度L_i+1所需的激光能量，后者减去前者，其结果便是切断导爆索第L_i+1层所需的能量；步骤(3‑3)和步骤(3‑4)中的激光切割功率调节具体操作为，每个切割速度下切割后，要先细致观察每一层的大致切割情况，然后调整每一层的切割功率进行下一次切割；多次调整功率后，若切割效果仍不理想，再才能调整切割速度；然后在固定这个调整后的切割速度，重复步骤(3‑3)即可。