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2019年12月29日星期日 目录 常用数控切割机种类及各自特点数控火焰等离子切割机操作注意事项影响切割质量的因素和原因分析数控编程 2019年12月29日星期日 一 常用数控切割机分类及各自特点 切割方式分类 1 数控火焰切割机 2 数控等离子切割机 3 数控激光切割机 4 数控高压水射流切割机 2019年12月29日星期日 数控火焰切割机 特点 切割具有大厚度碳钢切割能力 切割费用较低 但存在切割变形大 切割速度较低 切割预热时间 穿孔时间长 较难适应全自动化操作的需要 工作原理 以氧气 乙炔或丙烷的压缩气体为工作气体 以高温高速的火焰为热源 将被切割的金属局部熔化 并同时用高速气流将已熔化的金属吹走 形成狭窄切缝 2019年12月29日星期日 特点 等离子切割具有切割领域宽 可切割所有金属板材 切割速度快 效率高 切割速度可达10m min以上 数控等离子切割机 工作原理 利用高温在喷嘴处喷射出来的高速气流离子化 从而形成导电体 当电流通过时 该导气流即形成高温等离子电弧 电弧的热量使工件切口的金属局部融化 和蒸发 并借住高速等离子气流的动力排除熔融金属以形成切口的一种加工方法 2019年12月29日星期日 数控激光切割机 特点 具有切割速度快 精度高等特点 激光切割机价格昂贵 切割费用高 只适合于薄板切割 精度要求高的场合 工作原理 利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件 使被照射的材料迅速熔化 汽化 烧蚀或达到燃点 同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质 从而实现将工件割开 2019年12月29日星期日 数控高压水射流切割机 特点 适用于任何材料的切割 金属 非金属 复合材料 切割精度高 不产生热变形 具环保的切割方式 它的缺点在于切割速度慢 效率低 切割费用高 工作原理 将普通的水经过多级增压后所产生的高能量 380MPa 水流 再通过一个极细的红宝石喷嘴 0 1 0 35mm 以每秒近千米的速度喷射切割 这种切割方式称为超高压水切割 2019年12月29日星期日 二 数控火焰等离子切割机操作注意事项 1 调整被切割的钢板 尽量与轨道保持平行 2 根据板厚和材质 选择适当割嘴 使割嘴与钢板垂直 3 根据不同板厚和材质 重新设定机器中的切割速度和预热时间 设定预热氧 切割氧合理的压力 4 在点火后 不得接触火焰区域 操作人员应尽量采取飞溅小的切割方法 保护割嘴 5 检查加热火焰 以及切割氧射流 如发现割嘴有损坏 应及时更换 清理 清理割嘴应用专用工具清理 6 切割时要调整好气体压力至合理区间 其中氧气压力不能大于1MPa 丙烷压力不能大于0 1MPa 一 数控火焰切割机操作注意事项 2019年12月29日星期日 二 数控火焰等离子切割机操作注意事项 7 切割过程中发生回火现象 应及时切断电源 停机并关掉气体阀门 回火阀片若被烧化 应停止使用 等厂家或专业人员进行更换 8 数控火焰操作工操作切割机时 要时刻注意设备运行状况 如发现有异常情况 应按下紧停开关 及时退出工作位 严禁开机脱离现场 9 操作人员应注意 切割完一个工件后 应将割炬提升回原位 运行到下一个工位时 再进行切割 10 操作人员应按给定切割要素的规定选择切割速度 不允许单纯为了提高工效而增大设备负荷 处理好设备寿命与效率和环保之间的关系 2019年12月29日星期日 二 数控火焰等离子切割机操作注意事项 二 数控等离子切割机操作注意事项 1 切割前确认设置的工艺参数与所切割的板材材料 厚度相匹配 2 工件首件切割后 必须经检验合格后方可进行批量切割 3 等离子电弧会产生危害眼睛和皮肤的紫外线和红外线 同时在切割过程中还会产生很高的噪音 产生大量的烟雾 因此操作人员必须正确佩戴用于观察切割过程的具有中等暗度的防护眼镜 防尘口罩以及耳塞等劳动防护用品 4 更换冷却液 将所有电源关闭 再加入新的冷却液 2019年12月29日星期日 二 数控火焰等离子切割机操作注意事项 5 更换电极 喷嘴前必须先将割枪外部擦拭干净 再用专用工具将保护套 涡流气帽 电极等拆下 换上新的干净的电极 喷嘴 此时若割枪内部有污渍应先清理干净后再用专用工具装上新的电极喷嘴 安装一定要到位 否则容易发生冷却液渗漏和电极座烧穿的故障 6 切割过程中随时观察所有气体的气压及流量 如有异常情况应及时停止切割 排除故障后再进行切割 2019年12月29日星期日 三 影响切割质量的因素和原因分析 在实际生产过程中 经常会产生这样或那样的质量问题 一般影响钢板火焰切割质量的三个基本要素 气体 调火 切割速度 割嘴高度 数控火焰切割质量影响因素及原因分析 2019年12月29日星期日 三 影响切割质量的因素和原因分析 一 气体 调火 1 切割钢材所用氧气必须要有较高的纯度 一般要求在99 5 以上 氧气纯度每降低0 5 钢板的切割速度就要降低10 左右 如果氧气纯度降低0 8 1 不仅切割速度下降15 20 同时 割缝也随之变宽 切口下端挂渣多并且清理困难 切割断面质量亦明显劣变 气体消耗量也随着增加 这就降低了生产效率和切割质量而生产成本也随之增加 2 波动的氧气压力将使切割断面质量明显劣变 气压压力是根据所使用的割嘴类型 切割的钢板厚度而调整的 切割时如果采用了超出规定数值的氧气压力 并不能提高切割速度 反而使切割断面质量下降 挂渣难清 增加了切割后的加工时间和费用 数控火焰切割质量影响因素及原因分析 2019年12月29日星期日 三 影响切割质量的因素和原因分析 数控火焰切割质量影响因素及原因分析 氧气纯度与切割时间和需用量关系图 2019年12月29日星期日 三 影响切割质量的因素和原因分析 数控火焰切割质量影响因素及原因分析 火焰的调整通过调整氧气和乙炔 丙烷 的比例可以得到三种切割火焰 中性焰 即正常焰 氧化焰 还原焰 2019年12月29日星期日 三 影响切割质量的因素和原因分析 预热火焰的能量大小与切割速度 切口质量关系相当密切 随着被切工件板厚的增大和切割速度的加快 火焰的能量也应随之增强 但又不能太强 尤其在割厚板时 金属燃烧产生的反应热增大 加强了对切割点前沿的预热能力 这时 过强的预热火焰将使切口上边缘严重熔化塌边 太弱的预热火焰 又会使钢板得不到足够的能量 逼使减低切割速度 甚至造成切割过程中断 所以说预热火焰的强弱与切割速度的关系是相互制约的 数控火焰切割质量影响因素及原因分析 2019年12月29日星期日 三 影响切割质量的因素和原因分析 二 切割速度 数控火焰切割质量影响因素及原因分析 切割速度直接影响到切割过程的稳定性和切割断面质量 过快的切割速度会使切割断面出现凹陷和挂渣等质量缺陷 严重的有可能造成切割中断 过慢的切割速度会使切口上边缘熔化塌边 下边缘产生圆角 切割断面下半部分出现水冲状的深沟凹坑等等 2019年12月29日星期日 三 影响切割质量的因素和原因分析 数控火焰切割质量影响因素及原因分析 2019年12月29日星期日 通过观察熔渣从切口喷出的特点 可调整到合适的切割速度 在正常的火焰切割过程中 切割氧流相对垂直的割炬来说稍微偏后一个角度 其对应的偏移叫后拖量 速度过低时 没有后拖量 工件下面割口处的火花束向切割方向偏移 如提高割炬的运行速度 火花束就会向相反的方向偏移 当火花束与切割氧流平行时 就认为该切割速度正常 速度过高时 火花束明显后偏 三 影响切割质量的因素和原因分析 数控火焰切割质量影响因素及原因分析 二 割嘴与被切工件表面的高度 在钢板火焰切割过程中 割嘴到被切工作表面的高度是决定切口质量和切割速度的主要因素之一 不同厚度的钢板 使用不同参数的割嘴 应调整相应的高度 为保证获得高质量的切口 割嘴到被割工件表面的高度 在整个切割过程中必须保持基本一致 2019年12月29日星期日 三 影响切割质量的因素和原因分析 数控火焰切割质量影响因素及原因分析 不良现象分析一 现象 在切口上边缘 形成房檐状的凸出塌边 原因 预热火焰太强 割嘴与钢板之间的高度太低 切割速度太慢 割嘴与工件之间的高度太大 使用的割嘴号偏大 预热火焰中氧气过剩 2019年12月29日星期日 三 影响切割质量的因素和原因分析 现象 在接受切割断面上边缘处有凹陷 同时上边缘有不同程度的熔化塌边 原因 切割氧压力太高 割嘴与工件之间的高度太大 割嘴有杂物堵塞 使风线受到干扰变形 数控火焰切割质量影响因素及原因分析 不良现象分析二 2019年12月29日星期日 三 影响切割质量的因素和原因分析 数控火焰切割质量影响因素及原因分析 不良现象分析三 现象 割缝上宽下窄 原因 切割速度太快 割嘴与工件之间的高度太大 割嘴有杂物堵塞 使风线受到干扰变形 不良现象分析四 现象 割缝上窄下宽 成喇叭状 原因 切割速度太快 切割氧压力太高 割嘴号偏大 使切割氧流量太大 割嘴与工件之间的高度太大 2019年12月29日星期日 三 影响切割质量的因素和原因分析 数控火焰切割质量影响因素及原因分析 不良现象分析五 现象 切口不垂直出现斜角 原因 割炬与工件面不垂直 风线不正 不良现象分析六 现象 在切割断面的下边缘产生连续的挂渣 原因 切割速度太快或太慢 使用的割嘴号太小 切割氧压力太低 预热火焰中燃气过剩 钢板表面有氧化皮锈蚀或不干净 割嘴与工件之间的高度太大 预热火焰太强 2019年12月29日星期日 三 影响切割质量的因素和原因分析 数控等离子切割质量影响因素及原因分析 影响因素一 切割电流 原因分析 1 电流大小与割件材质和厚度有关 切割电流随割件厚度增加而增大电流 电弧能量增加 切割能力提高 切割速度是随之增大 2 等离子数控切割机的切割电流增大 等离子电弧直径增加 电弧变粗使得切口变宽 3 等离子切割电流过大使得喷嘴热负荷增大 喷嘴过早地损伤 切割质量自然也下降 甚至无法进行正常切割 所以在切割前要根据材料的厚度正确选用切割电流和相应的喷嘴 2019年12月29日星期日 三 影响切割质量的因素和原因分析 影响因素二 切割速度 原因分析 1 切割速度过快时 等离子弧来不及熔化金属切割不透 2 切割速度过慢时 切口宽 表面粗糙 切口底部易过热 切割速度过大时 后拖量加大 对消除毛刺也不利切割速度是各种参数综合作用的结果 决定切割速度的主要参数为工件厚度 切割电流 气体流量 喷嘴孔径等 切割时可以有适当的后拖量 2019年12月29日星期日 三 影响切割质量的因素和原因分析 影响因素三 弧压值 喷嘴高度 原因分析 1 弧压值太大 喷嘴距钢板太远不仅耗电量太大 切割穿透能力会下降 而且相对比较消耗电极 使电极使用寿命下降 2 弧压值太小 喷嘴距钢板太近使用寿命会成倍的下降 甚至装上去即被烧掉 通过弧压调高控制器检测等离子电源的弧压值来控制切割过程中割炬高度的变化 从而实现对高度的控制 弧压值应尽量保持恒定 喷嘴距钢板距离一般在3 8MM左右 2019年12月29日星期日 三 影响切割质量的因素和原因分析 影响因素四 切割气压 原因分析 1 气压小于规定值时等离子弧的喷出速度将会减弱 进而无法形成高能量 高速度的等离子弧 从而造成切口质量差 切不透 切口积瘤的现象 2 流量过大 电弧趋于不稳定 容易烧坏电极 气流过小无法吹除熔化金属影响电弧压缩程度和吹除熔化金属的效果 2019年12月29日星期日 三 影响切割质量的因素和原因分析 影响因素五 易损件 原因分析1 易损件的正确使用直接影响切割质量的好坏 使用等离子电极和喷嘴时一定要选择和等离子电源合适功率大小 一般以等离子质量切割厚度为标准 和安培大小的易损件型号以利于最充分达到切割效果和使用寿命 正常损耗时应定要及时更换以保证切割质量 2019年12月29日星期日 四 数控切割编程 数控切割机做为自动化的切割下料设备 从原理讲 无论采用何种切割方式 其编程原理是 将待切割图形转换成加工程序 代码 然后通过加工程序驱动数控系统 控制数控切割机床进行切割工作 2019年12月29日星期日 四 数控切割编程 计算机编程 利用计算机绘图软件 AutoCAD等 画出图形 通过编程软件如 FastCAM IBE StarCAM SmartNest等转化成为程序代码的过程 特点 复杂图形通编程软件直接转化成程序代码 由软件进行校验 减少人工计算且产生程序的错误率低 降低加工中由于程序错误导致的加工事故 2019年12月29日星期日 四 数控切割编程 手工编程 由零件图纸得出具体的形状和尺寸 由人工完成零件图形分析 工艺处理 数值计算 然后把程序清单以按键形式输入切割机系统 系统会根据输入的程序去执行 最终得到所需要的图形 特点 主要用于几何形状简单计算量小程序段数有限的零件加工 编程直观易于实现的情况等 对于复杂的图形工作量大 极易出错 且很难校对 有些甚至根本无法完成 2019年12月29日星期日 四 数控切割编程 1 G00 快速移动2 G01 直线插补3 G02 圆弧顺时针插补4 G03 圆弧逆时针插补5 M02 程序结束6 G91 编程增量方式7 G41 割缝