數(shù)控技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)加工中的應(yīng)用思考

饒雄明 王力

摘 要：隨著科技發(fā)展以及工業(yè)需求的不斷擴大，數(shù)控技術(shù)作為一種利用數(shù)字符號指令等實現(xiàn)機床自動加工的技術(shù)應(yīng)用范圍越來越廣?；诖?，本文針對數(shù)控技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)加工中的具體應(yīng)用，并且通過分析數(shù)控技術(shù)優(yōu)點以及實例分析數(shù)控技術(shù)相較于傳統(tǒng)技術(shù)的成本優(yōu)勢，為數(shù)控技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)加工的應(yīng)用提供思考。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)；鋼結(jié)構(gòu)加工；機床加工

數(shù)控技術(shù)是一種電腦程序?qū)C械進行控制的方式，這種方式下，工作人員事先將機械程序進行編好，就可以實現(xiàn)對工業(yè)加工過程的控制。數(shù)控技術(shù)在上世紀就已經(jīng)得到了一定的發(fā)展，并且最早由1948年的美國帕森斯公司提出，因此在數(shù)控技術(shù)方面國外具有更為長久的發(fā)展歷史以及較深的技術(shù)積累。

1.數(shù)控技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)加工中的具體應(yīng)用

1.1加工工藝分析

在進行屋架型鋼下料的工作過程中，需要按照實際的放樣尺寸進行，進行鋼材切割的工作時可以采取的方式包括有機械剪切和氣割，但是這兩種方法進行之前都需要保障在鋼材上的劃線是準確的。還需要保障的是桿件端部的切割面以及軸線是垂直的，否則就會導(dǎo)致切割工作的失誤。在進行角鋼、槽鋼和圓鋼等材料的切割過程中采取的方式多為氣割，鋼管選擇時則采用的是無齒鋸下料。例如在屋架梁的施工過程中，所需要的截面H型剛腹板，是一種不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，所以在切割加工的過程中，考慮使用數(shù)控火焰切割機。由于腹板的厚度不同，所采用的割嘴也是不同的，根據(jù)圖紙設(shè)計具體的施工方案。槽鋼出現(xiàn)需要校直的情況時，采取型鋼矯直機的方式進行，或者也可以采取火焰法校直。開展工作之前，相關(guān)技術(shù)人員需要結(jié)合工程具體內(nèi)容進行圖紙設(shè)計以及方案的檢查，防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)方面的疏漏。建立好數(shù)控程序之后，建立坐標系并對刀，用以保證切割工作的精確性，并將切割的縫隙也考慮到其中。一般來說鋼板厚度為12mm時，切割的縫寬在3mm到4mm之間，建立相應(yīng)的刀具補償命令是對數(shù)控編程完善的一種方式。

1.2機床加工操作

數(shù)控機床的操作加工工作主要分為以下幾點，一是開機以及參數(shù)的初始化，將數(shù)控切割機的系統(tǒng)電源打開，并且等待幾秒鐘，系統(tǒng)的參數(shù)自動進行初始化之后才能開始工作。二是對刀，火焰切割機進行對刀采取的方式是G92方式。鋼板由于尺寸過大并且厚度不等等原因，所以在進行切割之前需要進行G92對刀。選擇對刀點的過程中應(yīng)當選在坐標系的原點部分，這樣可以盡量降低工作中所產(chǎn)生的誤差。機床在手動的狀態(tài)之下進行對刀工作，這時系統(tǒng)所被允許的范圍在0.5mm之間，超出這一范圍則是不合格的，對刀工作利用點動的方式進行。三是工件安放工作，在進行加工所需的鋼板工件吊裝過程中，所需要的10t龍門吊需要確保將加工板材能夠準確吊放在數(shù)控的火焰切割機導(dǎo)軌之上。板材自身由于重量較大所以放置時會較為穩(wěn)定，所以不用額外增加工裝夾具使其固定。四是在自動加工的過程當中，事先已經(jīng)將按照工程方案編制的加工程序輸入到了數(shù)控系統(tǒng)之中，并且根據(jù)刀具的具體情況加以完善。在進行第一件的工件加工過程中，進行程序方面的具體檢查，準確無誤之后才可以進行自動的加工工作。在加工過程中，相關(guān)工作人員需要在附近監(jiān)視機床運行的具體情況。

1.3應(yīng)用實例分析

例如在進行蚌埠發(fā)電廠的2×600MW機組工程建造過程中，在#1汽機房進行屋面結(jié)構(gòu)建設(shè)過程中，所應(yīng)用到的鋼材一共約有205噸，其中包含有屋架梁、鋼檀條等。在進行屋頂?shù)奈菁芰汉附庸ぷ鲿r，需要焊接的H型鋼HA1000×350-16×25和焊接變截面H型鋼HA（1000-1226-1000）-16×25螺栓進行連接。利用龍門吊進行現(xiàn)場鉚工制作過程中，工作的內(nèi)容涵蓋了變截面屋架梁H鋼制作，并且將屋面槽鋼檀條的下料進行制作，將工作制成的各種工件送往汽機房，進行接下來的安裝工作。進行鋼屋架的過程當中，具體工作的順序包含有以下過程：檢驗材料、整版拼接、放樣、傳統(tǒng)制作工程需要進行下料、制作、制孔、矯正最后是進行噴砂工作，以此達到防腐的目的。在建造的整體過程當中，在下料工序當中需要利用數(shù)控技術(shù)進行，這就是整體的工作流程[1]。

2.數(shù)控技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)加工中優(yōu)勢體現(xiàn)

2.1數(shù)控技術(shù)優(yōu)點

在進行鋼結(jié)構(gòu)加工的過程中采取數(shù)控技術(shù)具有相當?shù)膬?yōu)勢，較之傳統(tǒng)的加工技術(shù)，數(shù)控技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)加工過程中，最為突出的優(yōu)點就是以下幾點：一是適應(yīng)性較強，數(shù)控技術(shù)進行鋼結(jié)構(gòu)加工對于不同的工作環(huán)境都有一定的適應(yīng)性，而不會因為工作環(huán)境的改變而受到較大的影響，并且數(shù)控技術(shù)進行鋼結(jié)構(gòu)加工的過程中對于溫度和氣候具有一定的包容性。二是在加工材料質(zhì)量方面，數(shù)控技術(shù)由于是利用較為精確的編程對鋼材進行切割等工作，因此在誤差方面都較小，并且因此而產(chǎn)生的材料各種數(shù)值都能夠最大限度地接近于標準的數(shù)值。精確度較高可以為后續(xù)的各項工作開展而打下良好的基礎(chǔ)，這樣一來就會盡量防止由于精確不足而產(chǎn)生的各種安裝誤差。三是生產(chǎn)效率方面，利用數(shù)控技術(shù)設(shè)備進行鋼結(jié)構(gòu)加工工作時，由于機械設(shè)備在工作時只要不產(chǎn)生故障，并且能夠保障具有充足的動力，就會使其能夠進行工作受到較小的限制。在進行工作過程中，高速度、高質(zhì)量的工作成果使得數(shù)控技術(shù)鋼結(jié)構(gòu)加工十分高效便捷。四是在加工難度的把握上，機械設(shè)備在受到數(shù)據(jù)的指令引導(dǎo)下，能夠?qū)崿F(xiàn)各種高難度復(fù)雜的運動，從而達到各種加工的要求。五是在經(jīng)濟效益方面，由于數(shù)控機械設(shè)備的使用，因此節(jié)約了大量的人力，不同于以往的人工技術(shù)，這一數(shù)控技術(shù)只需要具有一定量的人員監(jiān)督就可以進行工作。并且利用數(shù)控技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)加工之中還能有效地促進工程生產(chǎn)的現(xiàn)代化管理，實現(xiàn)工業(yè)朝向科學(xué)化、技術(shù)化的進步[2]。

2.2分析數(shù)控技術(shù)相較于傳統(tǒng)技術(shù)的成本優(yōu)勢

同樣工作內(nèi)容將數(shù)控技術(shù)的加工方式與手工加工的方式進行對比，可以有效地看出數(shù)控加工的各種優(yōu)勢。在設(shè)備的選擇方面，數(shù)控加工選擇的是SH-2000H火焰切割機，而手工加工則選用的是手工火焊切割機。首先在加工的工序方面，數(shù)控加工只需要進行數(shù)控編程，加上下料，而手工火焊切割機需要經(jīng)過放樣、劃線下料以及打磨工序才能夠?qū)崿F(xiàn)鋼屋架的下料加工。在進行成本的預(yù)算方面，數(shù)控編程過程中所需要的人工成本幾乎為零，僅在下料工作過程中產(chǎn)生了人工成本。而手工加工過程中，放樣環(huán)節(jié)、劃線下料環(huán)節(jié)、打磨環(huán)節(jié)都需要大量的人工成本，總的來說手工加工所產(chǎn)生的成本可以達到數(shù)控加工的十數(shù)倍，并且同樣的工作量，數(shù)控加工僅需要兩天，而手工則需要28天。經(jīng)過數(shù)據(jù)的對比就可以明顯看出數(shù)控加工相較于傳統(tǒng)的工藝不僅成本低，而且速度快，這也是工業(yè)發(fā)展所必須的，只有將成本盡量控制才能創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟效益，并且有效降低了對于各種資源的浪費。在傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)加工工作中，已經(jīng)暴露出的問題使其不再適應(yīng)當下的工業(yè)加工需求，必須實現(xiàn)數(shù)控技術(shù)的覆蓋與轉(zhuǎn)變。將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到鋼結(jié)構(gòu)加工的過程中，可以明顯看出對于人工需求的降低，這也是當下針對招工困難現(xiàn)狀的一種有效應(yīng)對方式，不斷加以改進，使其能夠更加適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)的加工工作。

3 結(jié)論

總的來說，數(shù)控技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)加工中的應(yīng)用是一種科技發(fā)展的必然結(jié)果，也是順應(yīng)工業(yè)進程現(xiàn)代化趨勢的正確改變。因此在現(xiàn)階段鋼結(jié)構(gòu)加工中的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用必須加以重視，并且不斷結(jié)合最新的技術(shù)進行發(fā)展。而且科技的腳步是不斷向前的，不能固步自封，跟隨時代才是正確的方向。

參考文獻

[1]呂向波. 數(shù)控技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)加工中的應(yīng)用[J]. 建筑界， 2014.

[2]郭秋穎， 候立強. 機械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用分析[J]. 世界家苑， 2014.