數(shù)控切割機(jī)的操作經(jīng)驗(yàn)及問(wèn)題應(yīng)對(duì)

摘 要：隨著工程經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，數(shù)控切割機(jī)在廠房中表現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯。但在實(shí)際使用中，依然存在兩個(gè)重要問(wèn)題，即切割工件的尺寸誤差情況和材料的浪費(fèi)情況?；诖?，本文將重點(diǎn)對(duì)兩個(gè)問(wèn)題的原因和應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：數(shù)控切割機(jī)；材料浪費(fèi)；尺寸誤差；應(yīng)對(duì)措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.207

0 引言

數(shù)控切割機(jī)在對(duì)材料進(jìn)行批量加工時(shí)，需要提前使用編程軟件對(duì)圖紙進(jìn)行繪制，并使用編程形成操作指令。整個(gè)過(guò)程比較復(fù)雜，計(jì)算量較大。常用的CAD盡管可以很好地完成批量工程加工圖的制作，但材料的使用情況以及加工精度的控制依然需要改進(jìn)。

1 數(shù)控切割優(yōu)勢(shì)

數(shù)控切割通過(guò)數(shù)字指令完成對(duì)工件的加工，其中包含編程過(guò)程以及軟件的控制過(guò)程，具有較強(qiáng)的可控性和智能性。這種方式相比于傳統(tǒng)的加工手段，這種優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：利用編程方式提高切割效率；數(shù)字化的方式可控性更好；相對(duì)于傳統(tǒng)方式，避免了材料的大量浪費(fèi)情況。

2 影響數(shù)控切割效果的主要因素

在工程實(shí)際中，影響數(shù)控切割效果的主要因素有：切割電流、空載電壓和弧柱電壓、氣體流量、電極內(nèi)縮量、割嘴高度以及切割速度。

（1）切割電流。切割電流是數(shù)控切割中的重要參數(shù)，隨著電流的增加等離子弧的功率也會(huì)上升，但超過(guò)一定數(shù)值以后，就會(huì)造成嚴(yán)重的負(fù)面影響，如切割精度降低，電極壽命縮短。

（2）空載電壓和弧柱電壓?？蛰d電壓達(dá)到一定數(shù)值以后才能使等離子弧穩(wěn)定燃燒。在工程上，這一數(shù)值定在120600V，弧柱電壓位60300V。對(duì)于較大厚度的金屬板材進(jìn)行切割時(shí)，可以適當(dāng)增加弧柱電壓，改善切割速度。但電壓過(guò)大會(huì)對(duì)設(shè)備造成損傷，同時(shí)降低切割質(zhì)量。

（3）氣體流量。切割時(shí)為使等離子弧能量更加集中，增加噴射力，可以采用增加氣體流量的方式。但流量值不能過(guò)大，否則會(huì)使弧柱變短，加速熱量流失，弱化切割能力。

（4）電極內(nèi)縮量。電極內(nèi)縮量指的是電極到割嘴端面的距離。這一參數(shù)的合理性也是這個(gè)有效切割的重要方面。但內(nèi)縮量需要在一定的范圍內(nèi)，超過(guò)范圍會(huì)降低切割效果，損害設(shè)備性能。

（5）割嘴高度。將割嘴端面到被切割工件表面的距離稱為割嘴高度。該距離通常在4～10mm。跟電極內(nèi)縮量相似，超出一定的范圍都會(huì)造成一定的不利影響。

（6）切割速度。切割速度在工程加工上是非常重要的因素，速度會(huì)直接影響切割質(zhì)量以及設(shè)備的磨損程度，需要進(jìn)行合理控制，保證工件的精度和加工效率。

3 數(shù)控切割存在的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

數(shù)控切割存在的兩個(gè)重要問(wèn)題就是材料的浪費(fèi)問(wèn)題和加工尺寸的誤差問(wèn)題，下面針對(duì)兩個(gè)問(wèn)題給出相應(yīng)的對(duì)策。

（1）材料浪費(fèi)及應(yīng)對(duì)措施。批量加工工件時(shí)，使用CAD排版圖在生成NC文件時(shí)有一個(gè)致命缺陷，就是切割順序的不可控性，導(dǎo)致設(shè)備無(wú)規(guī)律走刀，從而造成材料的嚴(yán)重浪費(fèi)。這種問(wèn)題主要是軟件本身引起的，因此解決時(shí)也應(yīng)該從編程角度入手。

處理措施：在編程排版方面可以將多種工件分別單獨(dú)形成NC文件。在排版過(guò)程中可以根據(jù)實(shí)際情況以科學(xué)的方式對(duì)工件進(jìn)行組合或者繪制導(dǎo)入，從而解決材料在加工過(guò)程中出現(xiàn)的變形問(wèn)題。另外在具體操作中，還應(yīng)該注意以下幾個(gè)問(wèn)題：①走刀路徑檢查。走刀路徑的檢查需要對(duì)每個(gè)工件以及工件的組合進(jìn)行檢查，特別是內(nèi)部存在加工孔的情況，檢查工作更應(yīng)該仔細(xì)。②引入線設(shè)置。對(duì)NC文件進(jìn)行設(shè)置時(shí)，需要將引入線和工件外輪廓下重合，從而解決引入線的問(wèn)題。③入刀位置。最后操作人員在數(shù)控切割機(jī)上將制作好的工件NC文件，根據(jù)前面排版圖中的情況進(jìn)行布置，在調(diào)整對(duì)準(zhǔn)入刀位置以后，最終完成切割工作。

（2）尺寸誤差及應(yīng)對(duì)措施。1）圖形尺寸錯(cuò)誤。在繪圖、套料的過(guò)程中，由于工作人員疏忽會(huì)造成圖形的尺寸錯(cuò)誤。可以通過(guò)反復(fù)檢查的方式找出原因及時(shí)解決。2）編程軟件錯(cuò)誤。編程軟件的功能在數(shù)字控制的整個(gè)過(guò)程中非常重要，如果軟件本身存在一定的缺陷或者軟件缺乏誤差修正功能，會(huì)導(dǎo)致數(shù)控代碼出現(xiàn)一定的錯(cuò)誤。解決措施：第一，對(duì)程序的嚴(yán)格檢查，具體的檢測(cè)方式可以向數(shù)控代碼通過(guò)轉(zhuǎn)換在CD圖形中完成測(cè)量，根據(jù)最終的仿真結(jié)果完成相關(guān)的矯正工作。3）切割機(jī)精度問(wèn)題。切割機(jī)的精度問(wèn)題主要有兩個(gè)方面：機(jī)械精度問(wèn)題和電子精度問(wèn)題。影響機(jī)械精度的因素較多，但大多數(shù)都是跟設(shè)備相關(guān)的內(nèi)容。需要注意的是切割平臺(tái)的水平情況會(huì)對(duì)工件造成影響。電子精度主要跟編程和軟件方面有關(guān)，著重要注意脈沖當(dāng)量的影響。處理措施：通過(guò)安裝劃針完整對(duì)精度的檢測(cè)，并參照結(jié)果完成調(diào)整。4）割嘴質(zhì)量。割嘴質(zhì)量主要通過(guò)影響工件的表面質(zhì)量和切割側(cè)面的平直度影響精度。處理措施：嚴(yán)格控制割嘴的質(zhì)量，在選擇時(shí)應(yīng)該根據(jù)板材的厚度以及材料的具體情況進(jìn)行選擇。在正式使用之前，做好試驗(yàn)工作。5）切割時(shí)的變形。切割時(shí)工件變形主要是由于重力作用和熱力作用的影響，這都會(huì)降低工件的精度。處理措施：通過(guò)編程嚴(yán)格控制引線位置和切割方向，完成對(duì)工件形狀的控制。必要時(shí)需要增加一定的冷卻裝置，加工時(shí)對(duì)切割平臺(tái)進(jìn)行檢查，保證平臺(tái)的結(jié)構(gòu)合理。6）隨機(jī)性出現(xiàn)切割機(jī)亂跑。切割機(jī)亂跑會(huì)對(duì)精度造成嚴(yán)重影響，亂跑會(huì)受到電壓波動(dòng)、數(shù)據(jù)線松動(dòng)造成系統(tǒng)和伺服控制線接觸不良、伺服反饋信號(hào)丟失、伺服驅(qū)動(dòng)電路不穩(wěn)定等因素的影響。處理措施：首先是檢查程序是否存在問(wèn)題，然后確定內(nèi)置軟件的質(zhì)量，以此保證切割機(jī)在切割作業(yè)中的穩(wěn)定性。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，數(shù)控切割機(jī)在工程使用中，影響切割效果的兩個(gè)重要方面就是材料浪費(fèi)和尺寸誤差，解決這兩個(gè)問(wèn)題主要應(yīng)該從編程優(yōu)化和軟件使用入手，同時(shí)對(duì)切割機(jī)的外觀硬件做好控制，保證切割質(zhì)量。希望通過(guò)本文論述，可以為一線工作者提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳愛(ài)麗.加強(qiáng)對(duì)操作人員的管理是提高數(shù)控切割質(zhì)量的重要保證[J].機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量，2012（04）：123.

[2]張偉.數(shù)控切割編程中“共邊”與“連接橋”的應(yīng)用[J].金屬加工（熱加工），2009（06）：45.

[3]陳愛(ài)麗.影響數(shù)控切割產(chǎn)品質(zhì)量因素與對(duì)策[J].機(jī)械工程師，2016

（01）：101-102.

[4]馬門強(qiáng)，于東好.數(shù)控切割在材料利用上的應(yīng)用[J].金屬加工（熱加工），2015（09）：78.

作者簡(jiǎn)介：楊可平（1970-），男，浙江溫嶺人，高中，高級(jí)技工，研究方向：五金模具設(shè)計(jì)與機(jī)械制造工藝。endprint