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　  在當(dāng)前的鋼結(jié)構(gòu)制作當(dāng)中，板材切割必不可少，而且種類繁多，形狀怪異，這些板材的切割如果使用傳統(tǒng)的半自動，既保證不了切割質(zhì)量，又影響施工進(jìn)度，所以我們引進(jìn)了數(shù)控切割機(jī)。數(shù)控切割機(jī)可以使用AUTO CAD隨意編制圖形形狀，再把AUTO CAD轉(zhuǎn)換成機(jī)器內(nèi)部程序，然后開啟機(jī)器，就會切割出我們想要的形狀。根據(jù)板材厚度的差異，我們會采用不同的切割方法。目前主要采用的方法有火焰切割法和等離子切割法。等離子切割法中的“橋切”技術(shù)尤為重要。 
　　數(shù)控切割機(jī)簡介 
　　數(shù)控切割機(jī)簡單講由三個部分組成，一是機(jī)床部分，二是數(shù)控系統(tǒng)，三是優(yōu)化套料軟件 
　　1.機(jī)床部分是數(shù)控切割機(jī)的主體，包括機(jī)架部分的橫梁導(dǎo)軌，齒輪齒條傳動系統(tǒng)，減速機(jī)，伺服電機(jī)系統(tǒng)，氣路系統(tǒng)，升降系統(tǒng)，電氣控制柜等，以及根據(jù)使用需要，選配自動調(diào)高系統(tǒng)，點(diǎn)火系統(tǒng)，劃線系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)等。機(jī)床部分的制造質(zhì)量和加工精度，關(guān)鍵零部件的選配，如減速機(jī)、伺服系統(tǒng)、自動調(diào)高等，都決定了數(shù)控切割機(jī)的功能配置、機(jī)床壽命、切割質(zhì)量和精度。 
　　2.數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控切割機(jī)的指揮中樞，其核心是一臺工業(yè)計(jì)算機(jī)（或稱工業(yè)控制器）和一套數(shù)控切割專用的切割控制軟件。數(shù)控系統(tǒng)中工業(yè)控制器的硬件配置決定了數(shù)控切割機(jī)和數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性，數(shù)控系統(tǒng)中的切割控制軟件提供了數(shù)控切割所需要的各種切割工藝和運(yùn)動控制方式，決定了數(shù)控切割機(jī)的切割效率和切割質(zhì)量。 
　　3.優(yōu)化套料軟件是數(shù)控切割機(jī)有效使用和高效切割的必備工具，其核心功能：一是零件與鋼板的集中優(yōu)化套料，特別是整板優(yōu)化套料和余料板優(yōu)化套料，有效提高鋼材套料利用率，二是套料編程與切割的效率，通過自動手動交互式快速套料，自動編程和高效切割工藝，有效提高數(shù)控切割的套料編程工作效率和數(shù)控切割機(jī)的切割效率。 
　　數(shù)控切割技術(shù) 
　　目前的數(shù)控切割根據(jù)板材的厚度，大致分為火焰切割和等離子切割。我們先談?wù)劵鹧媲懈睢；鹧媲懈钍亲罾系臒崆懈罘绞?，其切割金屬厚度?毫米到1米，但是當(dāng)您需要切割的絕大多數(shù)低碳鋼鋼板厚度在20毫米以下時，由于鋼板受熱變形較大，這時應(yīng)采用等離子切割方式。 
　　1、火焰切割法 
　　數(shù)控火焰切割機(jī)火焰切割是利用氧化鐵燃燒過程中產(chǎn)生的高溫來切割碳鋼，火焰割炬的設(shè)計(jì)為燃燒氧化鐵提供了充分的氧氣，對于不同厚度的鋼板，我們通過控制進(jìn)氧量來保證切割質(zhì)量。所以說高氧線的壓力是決定切割厚度的關(guān)鍵，目前我們場地的高氧線壓力可以滿足150mm的板材切割。 
　　為了節(jié)約成本和提高效率，我們在火焰切割的時候通常使用通常使用公共邊法。所謂公共邊就是在同一張鋼板上，兩個或者多個桿件共同占有的切割軌跡。如圖1，這是我們實(shí)際切割中的一個典型案例。 
　　由于切割機(jī)廠家程序默認(rèn)的為32個〈1〉單體，所以切割時是32個路線1的循環(huán)，如圖中a所示，這樣切割時不但浪費(fèi)了鋼板，而且增加了大量工作量。為了提高效率，我們用Visual LISP語言編寫出一個程序，用此程序把AUTO CAD圖形中圖元的各個元素提取出來自動寫出該圖形切割代碼。利用此軟件以便更好地解決廠家提供軟件不能利用多個桿件之間公用邊問題，把整張鋼板作為一個單位，如圖中b所示，利用公共邊，只要完成路線2、3就可以了，這樣在兩個桿件之間只需要切割一刀就完成了以前兩刀才能完成的作業(yè)。這種方法可以把工作效率提高到30%~40%左右，現(xiàn)場效果顯著。 
　　2、等離子切割法 
　　火焰切割設(shè)備的成本低并且是切割厚金屬板唯一經(jīng)濟(jì)有效的手段，但是在薄板切割方面有其不足之處。與等離子比較起來，火焰切割的熱影響區(qū)要大許多,熱變形比較大。為了切割準(zhǔn)確有效，操作人員需要擁有高超技術(shù)才能在切割過程中及時回避金屬板的熱變形。所以在薄板的切割上，使用數(shù)控等離子切割機(jī)切割具有較好質(zhì)量保證。等離子切割是利用高溫在噴嘴處噴射出來的高速氣流離子化，從而形成導(dǎo)電體。當(dāng)電流通過時，該導(dǎo)氣流即形成高溫等離子電弧，電弧的熱量使工件切口處的金屬局部熔化（和蒸發(fā)），并借助高速等離子氣流的動力排除熔融金屬以形成切口的一種加工方法。利用環(huán)形氣流技術(shù)形成的細(xì)長并穩(wěn)定的等離子電弧，保證了能夠平穩(wěn)且經(jīng)濟(jì)地切割任何導(dǎo)電的金屬。圖2為我們現(xiàn)場等離子割嘴形式，切割時電極引弧形成高溫，高壓氣體在高溫下電離形成離子流，這些離子流在高壓氣體的擠壓下集中，形成割刀切割金屬。對于不同的板厚，我們通過調(diào)節(jié)電壓、電流、氣體壓力等參數(shù)以達(dá)到切割目的。 
　　由于等離子切割速度可達(dá)到1000mm/min，而火焰切割的速度為350mm/min，在此高速切割的過程中頻繁的打孔、升降割嘴成了提高效率的最大障礙，因?yàn)槊繌堜摪迤骄蚩?00多次，每次打孔要伴隨一次升降，而每次升降耗時18秒。為了避免時間的浪費(fèi)，更快的提高效率，現(xiàn)場總結(jié)經(jīng)驗(yàn)并嘗試新的方法-“橋切”法。所謂“橋切”法是把所有切割軌跡連成一體，使切割一氣呵成，就像我們平時寫的藝術(shù)字，完整的一個字寫完，只有落筆、運(yùn)筆、收筆三個過程，而不存在往復(fù)的落筆、運(yùn)筆、收筆。由于整個切割過程都是控制機(jī)器自動完成，我們?nèi)绻捎谩皹蚯小钡姆椒?，大大降低了操作難度，進(jìn)而提高了生產(chǎn)效率。如圖3所示： 
　　如圖所示，橋切法大大降低了打孔數(shù)量，這樣的好處有三條：1、節(jié)約了時間每張鋼板平均打孔3-4次，這樣一來一張鋼板可節(jié)省打孔時間1.5小時 2、節(jié)約了生產(chǎn)成本 等離子切割平均每打30個孔就得更換一套電極、割嘴，整張板切割完畢平均消耗10套電極、割嘴，而采用“橋切”方法切割，每張鋼板僅僅消耗4套電極、割嘴，這樣每張鋼板可節(jié)約6套，每套電極、割嘴的價錢為80元，每張鋼板可平均降低成本480元。3、提高了質(zhì)量 
　　采用了“橋切”的方法，大大減少打孔數(shù)量，進(jìn)而減少了操作步驟，避免了一些由于操作誤差而帶來的不必要麻煩；其次如果采用普通等離子切割，單體桿件脫離板材時容易翻轉(zhuǎn)，造成桿件與割嘴之間的碰撞，損壞桿件和割嘴。采用了“橋切”法，由于整張鋼板連接成一體，這樣即避免了桿件翻轉(zhuǎn)時對設(shè)備和桿件的損壞，又避免了單體桿件脫落時造成鋼板受力不均勻而形成的不必要變形，提高切割質(zhì)量。 
　　總結(jié) 
　　數(shù)控切割機(jī)給生產(chǎn)帶來了很大的便利，但我們不能止足于此，我們要發(fā)揮集體的智慧，結(jié)合生產(chǎn)，運(yùn)用更好的方法開發(fā)數(shù)控切割機(jī)的極限。目前等離子切割技術(shù)盡能滿足薄板的切割，板材過厚時就失去了切割的長處，我們還要研究通過加大功率來加快等離子切割速度，同時提高切割質(zhì)量，排除盲點(diǎn)。