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切割机原理

浅析数控切割机编程及套料工艺的过程
2018-01-23 20:45:37

   数控是数字控制或数值控制的简称,它是以数字的形式来实现控制的一门技术,如果—种设备的操作命令是以数字的形式来描述,工作过程是按照规定的程序自动地进行,那么这种设备就称为数控设备。我厂数控切割机就是其中的一种,它是运用数控切割技术(基于计算机信息技术,对机械运动和工作过程进行控制的技术,针对切割下料设备,替代传统的手工下料、和半自动下料的落后工艺)。数控切割机的切割效率和切割质量主要由数控切割软件决定,特别是由优化套料编程软件和数控系统中的切割控制软件决定,因此分析了数控切割机的配套编程软件的编套工艺。
   编套工艺
   通过更改数控切割机的配套编程软件的编套工艺等方法来提高了零件切割质量、钢材利用率。主要从以下几个方面入手:
   1、留断点和人为加补偿值方法
   如遇细长形零件时,经常会在长度方向上出现缩短现象,尤其有内轮廓的切割件,为此,必须对无法避免的收缩现象在备料时就预先留有一定的收缩量为补偿切割后的缩短量。这就需要编程人员提前在编程时应考虑到零件的收缩变形问题,编程过程中可以在长度方向手动增加1-2mm,(这个尺寸的多少,凭实际生产经验)因为如果发生变形的话,窄条工件的长度由于变形扭曲而减少,达不到尺寸要求,所以长度增加后能有效弥补因变形而产生的长度减损。在切割大尺寸细长形零件时,为避免变形,常采用不封闭切割,即切割边留有几段“桥”不割,以牵制冷缩与弯曲,待温度降至常温时,再将其割开,在切割薄板的多个内轮廓时,采用只割内轮廓长度方向的两条边,冷却后,再切割宽度方向上的另两条切割边,这样才能更好地保证零件切割质量。
   2、共用割缝方法
   共用割缝是以一次切割方式完成两条所需的切割边,减少了切割行程、缩短了切割时间、节省了工时、节省原材料,从而提高了钢材利用率、提高了工人劳动效率。如下图所示。
   3、连割方法
   在实际生产中,如遇尺寸偏小的零件,需采用连割方法,即第一件零件的引出线与第二件零件的引入线相连,中间不熄火,持续切割。这样避免了穿孔次数,也使切割下的零件尺寸保证,并且与母材很好地脱离,碎铁渣也好清理,即保证了质量,又节省了割嘴、减轻了工人劳动强度。
   4、合理选择套料打火点
 (1)打火点的定位可有效减少穿孔时问。在零件切割过程中特别是厚钢板(超过30mm厚)切割过程中,打孔时间是相当长的,因此可通过将打火点定位于上一零件的切割板边处,直接引入避免了再次打孔减少了切割时间和用气量,同时由于不用穿孔也可以避免了穿孔时孔径过大和钢液飞溅影响零件下料质量。
 (2)打火点是数控切割机在钢板上穿孔切割的第一点,由于切割过程中首先规定了切割的方向(顺、逆时针),所以在切割过程中特别是超大零件切割中会出现因打火点设置不当,承托托盘无法完全承托零件造成零件移位、跑偏、落空现象,直接影响切割质量和零件成品率。因此在打火点定位过程中遵循零件未切割边始终与钢板材料大部分连接,只有这样才会尽可能的减少由于零件本身重力和热膨胀产生的移位。
   5、合理地安排引入线
   一般数控切割机在执行切割前需要完成作图及切割工艺的编辑及处理,为保证工件质量,一般不在工件轮廓上直接安排穿透点(即打火点),而是使其离开工件一段距离,经过一段切割线后再进入工件轮廓,这段线通常称之为切割引线或引入线。引入线的长度由材料的厚度和所采用的切割方法来确定,一般来讲,引入线的长度随厚度增加而加长。
    ①引入线在不影响穿孔和切割的情况下,应尽可能的短,其引入方向应与切割机运行方向尽可能一致。在穿孔时飞溅的熔渣应不飞向切割机,而是向切割机启动运行的反方向飞去。
    ②在切割工件时的引入线安排。①直线引入,在实际生产中,直线引入最为常用,但在切割起、终点处容易遗留一个凹痕和小尾巴。内轮廓是方形时,引入线一般从某一角切入,圆形内轮廓一般没什么要求。②圆弧引入,如果要求较高质量的切割接点,最好使用圆弧引入线。③在切割工件外轮廓时,一般采用直线引入。④设计引入线,还应尽可能减少材料浪费,有时需配合套料来考虑。
   6、合理的编套工艺:合理的编套工艺是数控切割机切割技术必不可缺的,数控切割机是由计算机采取实时控制来完成自动切割的,其识别的是程序。我厂液压支架、皮带机等,中、小批量零件形状比较复杂,零件在钢板上的编套方法对产品质量有着很重要的作用。例如在钢板上有若干个大小套排的零件,先把尺寸大的零件套入钢板中,有尺寸大的零件,尽量套尺寸大的零件,其次再套入尺寸小的零件,沿板材的板宽方向套料,板材长度方向套齐,然后重复切割。切割零件时,先切割内轮廓能够容纳下的另一零件,其次切割内轮廓,内轮廓切割后,再进行外轮廓的切割。然后先切割面积小的零件,再切割大面积的零件。能借边的一定要借边切割,以防穿孔(损耗割嘴,切割完的零件表面容易出现不光滑),切割时的零件切割方向是最后一条边脱离母材,从而避免了零件的切割变形。
   总结

   数控切割套料软件是数控切割机的指挥中枢,套料人员在电脑上通过套料软件进行绘图、套料、编程生成数控切割指令,然后交给数控切割机进行数控切割下料,因此,在数控切割机的编套系统中合理套料,是有助于提高钢材利用率和切割零件质量,为我厂今后保质、保量、提高经济效益起着非常重要的作用。
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