數(shù)控火焰切割機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

何建良

（江蘇省靖江中等專業(yè)學(xué)校，江蘇 靖江 214500）

何謂火焰切割呢？一般來(lái)說(shuō)，火焰切割是指以氣體火焰熱能為載體，針對(duì)工件切割位置金屬進(jìn)行預(yù)熱處理，在預(yù)熱溫度達(dá)到一定溫度的狀態(tài)之下以高速切割氧氣流的噴射使元件預(yù)熱位置的金屬出現(xiàn)燃燒并放熱，最終達(dá)到元件切割目的的切割方式。由此而衍生的數(shù)控火焰切割機(jī)更是在元件切割中有著極為廣泛的應(yīng)用，已成為現(xiàn)階段數(shù)控加工中的關(guān)鍵組成部分之一。文章試對(duì)數(shù)控火焰切割機(jī)在設(shè)計(jì)及應(yīng)用環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵問(wèn)題加以闡述，希望引起各方關(guān)注與重視。

1 數(shù)控火焰切割機(jī)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)分析

數(shù)控火焰切割機(jī)設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低對(duì)于其應(yīng)用性能的發(fā)揮有著關(guān)鍵意義。在設(shè)計(jì)階段應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題可分為以下幾個(gè)方面。

（1）數(shù)控火焰切割機(jī)脈沖當(dāng)量與工件尺寸的設(shè)計(jì)分析。在數(shù)控火焰切割機(jī)切割下料的過(guò)程當(dāng)中，其所切割工件均不可避免的含有一定半徑尺寸參數(shù)的圓弧。從設(shè)計(jì)角度上來(lái)說(shuō)，若切割機(jī)默認(rèn)元件最大圓弧半徑參數(shù)為1000m，此時(shí)的脈沖當(dāng)量與最大字長(zhǎng)是既定的。由此確定在切割機(jī)控制程序設(shè)計(jì)當(dāng)中應(yīng)當(dāng)采用4字節(jié)設(shè)計(jì)方式，以雙字運(yùn)算子程序?yàn)檩d體加以實(shí)現(xiàn)。

（2）數(shù)控火焰切割機(jī)橫梁振動(dòng)噪音問(wèn)題設(shè)計(jì)分析?，F(xiàn)階段部分?jǐn)?shù)控火焰切割機(jī)設(shè)計(jì)考慮到慣性負(fù)荷的控制因素而采取減輕橫梁質(zhì)量的設(shè)計(jì)方式，由此導(dǎo)致橫梁裝置較大的腔體引發(fā)振動(dòng)與鼓鳴。為此，在設(shè)計(jì)階段應(yīng)當(dāng)于橫梁腔體內(nèi)部結(jié)構(gòu)當(dāng)中設(shè)置一定的發(fā)泡保溫棉，以此杜絕此類問(wèn)題。

（3）數(shù)控火焰切割機(jī)梁體熱變形問(wèn)題設(shè)計(jì)分析。部分設(shè)計(jì)方式作用之下的火焰切割機(jī)在正常切割狀態(tài)之下會(huì)存在縱向卡死的問(wèn)題。設(shè)計(jì)階段應(yīng)當(dāng)對(duì)兩軌中心距參數(shù)加以提升，擴(kuò)大齒條與支撐輪之間的間隙參數(shù)，從而杜絕以上問(wèn)題。

2 數(shù)控火焰切割機(jī)的應(yīng)用問(wèn)題分析

如何將數(shù)控火焰切割機(jī)的性能優(yōu)勢(shì)應(yīng)用到最大限度是相關(guān)工作人員最為關(guān)注的問(wèn)題之一。筆者現(xiàn)將數(shù)控火焰切割機(jī)在實(shí)際使用過(guò)程中的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)加以總結(jié)，希望能夠引起各方關(guān)注與重視。

（1）如何應(yīng)用數(shù)控火焰切割機(jī)的借邊與接近工藝。在數(shù)控火焰切割機(jī)借邊工藝的作用之下，兩側(cè)工件邊的切割能夠在同一時(shí)間得以完成，從而提高切割機(jī)的運(yùn)作效率。然而，借邊工藝在應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中未考慮割縫補(bǔ)償量因素，由此導(dǎo)致工件尺寸的借邊會(huì)存在一定的負(fù)偏差現(xiàn)象，應(yīng)用接近工藝則能夠較好地解決這一問(wèn)題。具體來(lái)說(shuō)，操作人員在應(yīng)用數(shù)控火焰切割機(jī)進(jìn)行借邊與接近操作的過(guò)程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)將需借工件邊設(shè)置不切割。在此種狀態(tài)下割嘴在切割完一側(cè)工件邊之后會(huì)被提起，從而以高速空走的方式完成該段切割。其工作時(shí)示意圖如圖1所示，數(shù)控火焰切割機(jī)的功效將得到合理提升。

圖1 數(shù)控火焰切割機(jī)借邊及接近工藝流程示意圖

（2）如何對(duì)連割工藝進(jìn)行選擇。對(duì)于數(shù)控火焰切割機(jī)而言，連割工藝的選取能夠合理控制割嘴的穿孔點(diǎn)，從而達(dá)到提高割嘴工作效率，延長(zhǎng)割嘴工作壽命的關(guān)鍵目的。在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，數(shù)控火焰切割機(jī)所涉及到的連割方式可分為整體性連割與分片性連割這兩種。首先，對(duì)于整體性連割而言，現(xiàn)階段采用并不普遍；其次，對(duì)于分片性連割而言，其所表現(xiàn)出的機(jī)動(dòng)性與靈活性使其在厚鋼板原材切割作業(yè)中有著極為關(guān)鍵的應(yīng)用價(jià)值（減少割嘴損耗、控制切割機(jī)裝置預(yù)熱時(shí)間）。在連割過(guò)程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)特別關(guān)注一個(gè)方面的問(wèn)題：連割線路的配置應(yīng)當(dāng)杜絕任何形式的交叉線段與斷點(diǎn)，從而確保連割的持續(xù)性。

（3）如何應(yīng)用鏡像切割工藝。數(shù)控火焰切割機(jī)中的鏡像切割工藝技術(shù)廣泛適用于長(zhǎng)條形中心對(duì)稱零件的切割作業(yè)。其基本工作流程如下圖所示（見(jiàn)圖2）。操作人員應(yīng)當(dāng)首先針對(duì)零件的長(zhǎng)度進(jìn)行切割，圖2中所示的虛線部分在軟件編程中設(shè)置為不切割狀態(tài)。在此基礎(chǔ)之上將圖2中A、B兩點(diǎn)指標(biāo)的距離設(shè)置為割嘴間距距離。以此種方式進(jìn)行零件切割能夠合理控制變形，進(jìn)而提升工作效率。

圖2 鏡像切割工藝流程示意圖

3 結(jié)語(yǔ)

充分把握數(shù)控火焰切割機(jī)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)與應(yīng)用難點(diǎn)是將切割機(jī)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到最大限度的關(guān)鍵所在。其在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程當(dāng)所表現(xiàn)出的①自動(dòng)化控制；②切割信息儲(chǔ)備修改及保存；③運(yùn)行可靠性與可操作性；④控制熱變形；⑤減少切割零件后續(xù)打磨及裝焊時(shí)間。數(shù)控火焰切割機(jī)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)需要引起我們的廣泛關(guān)注與重視，并在實(shí)踐操作中不斷發(fā)展與深化。

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