基于AutoCAD的数控切割共边排料

图 1 由4 0 个 起 火 点 减 为 1 个 减 少 了每 个 零 件 的点火 预 热步骤 为每 个零件 的切割时 间可 以相应减 少 工 作效率 明显提 高 同 时 可 以节约切 割所 需的氧 气 乙炔 等辅 助材料 零件数量 越 多 板材越 厚 效 益 越 明显 当需要切 割 多套产 品零 件时 只 需将其熄火 点与起火点用辅助线连接起来 1 共边排料的辅助线设置及断口设计 数控火焰切割机是一种特种加工机床 不像金 属切削机床那样靠切削工具与工件的刚性接触来去 除被加工材料 而是通过燃烧 靠热能和气体的动 能加工材料 一个待切割零件 如果单从切割角度 来说 为 了使切割下来的零件满足 图样要求 仅需 要给 出起火点位置 切割的顺序等 为了实现多件 共边切割 则必须在原来 图形的基础上 对 多件共 边零件 图形进行切割工艺制作 根据需要来安排设 置必要的工艺辅助线和断 口 改变所有线段都是实 际零件的轮廓线的工艺方法 并使零件在切割时数 控割炬行走方式为最优路线 切割辅 助线及连接断 口设计如图2 所示 将件 1 的轮廓 线结构 留下一 个 断 口 设其尺 寸为 e 充分利用火焰切割 的特 点 在保证 切割 零 件的轮 廓轨迹 与实 际零件一致时 尺寸 的大小应 与割嘴 大小 和 割枪 的运动方 向相 适应 e 尺寸过大 不 1 2 3 4 口 b C 起火点 e 图 2 能实现切割零件的轮廓轨迹与实际零件一致 即留 有残余没切割 的区域 e 尺寸过小 容易断火 则 不能实现连续切割 件与件之 间增加一段辅助线连接 使件与件共 边时组合为一个连续的整体 实现切割时可以连续 运动 辅助线设置不能为了设 置而设置 应注意以 R o n 下几个问题 若共边轮廓线小于辅助线 则件与 件之 间可采用桥接法 如 图3 中的短条件与斜 角件 的连 接 辅助线与 轮廓线之 间的距离建议 小于 两个割缝为宜 轮廓断 口应设置于轮廓线的拐点 处 避免零件轮廓的不连续 幽3 2 共边排料典型件分析 1 直线共边 是指两条直线在切割时只有一 条切割线 一般情况下多件直线共边下料在不考虑 精度的情况下用小车下料可能更科学 数控火焰切 割机排料下料时要实现四件同时共边 按图2 形式 排料 图2 结构是 在Au t o C AD中 将图2 的下料 图 通过零件共边 断 口 设置辅助线排列组合后形成 的一个新的完整的C A D图零件 提高 了材料的利用 率及工作效率 图3 是 由长条件 短条件 斜角件 组成的共边形式 三件共一边 另外 短条件及斜 角件的短边则用桥接连接 同样实现 了一个整体 2 中空件共边是指在直 线段上有其 他的 线段 共边时形成一个中间件 如图4 所示 当两 件按图示共边时 两个圆形无法连续切割 因此 我们按 图5 的方法设置连 接辅 助线 可 以很好地解 决这个问题 图4 图5 3 斜边共边是指有一组斜边零件下料时 实现斜边共边 的方法 如图6 所示 斜边共边有两 种 形式 三 角形件 如 图7 所 示 这种 形式 很简 图6 参 磊 5 9 R 毫 i o 单 直接有尖角处留有断 1 3 就行 梯形件如 图8 所示 必须考虑零件的大小端 其共边连接辅助线 应设置在零件的小端 图 7 E 三 图8 4 圆弧共边是指需要拼接大的圆环件时 每段 圆环下料时共边的方法 如图9 所示 大的圆 环件一般根据用途有时使用外圆为工作面 有时使 用 内圆为工作面 不 同的用途下料时共边的方法不 同 若使用外圆为工作面 则下料时以外圆尺寸为 共边要素 图9 3 共边的割缝补偿设计 因为不论 何种切割方式 的数控切割机都有一个 共同的特点 就是在切割过程中 切割下来的工件 尺寸会 比实际画图的尺寸要小 这就导致实际工件 与设计工件之间产生了误差 误差产生的原 因是由 于切割时存在割缝 割缝是切割时损耗 的部分 因 此如果不进行几何尺寸补偿 实际切割下来的零件 尺寸外轮廓部分长度方向会变小 内轮廓尺寸会变 6 0 参磊 工 大 为了弥补割缝 损耗造成的尺寸差异 需要进行 几何尺寸 的补偿 补偿一般分软件补偿和数控 系统 补偿两种方法 最终效果就是让切割机行走的轨迹 偏移 使切割产生割缝损耗后形成的尺寸刚好等于 编程绘 图的尺寸 套料软件在编程时 软件补偿只 要输入编程参数 在生成数控代码 时几何尺寸根据 内外轮廓 自动进行偏移 注意只有封闭轮廓才可以 补偿 不封 闭图形不生成补偿 实现共边排料时只需直接通过 尺寸的加减改变 图样尺寸后将 图输入套料软件 实现数控切割机下 料 关于割缝补偿量的大小 最后还需要考虑割缝 大小及后续加工所需预 留量 需要综合考虑切割方 式 切割厚度以及切割速度 在选择适宜速度的前 提下 下料时割缝补偿还应注意以下几点 1 如果不能确定应该补 偿多少尺寸 可以 在废料上割一个矩形 测量实际尺寸和编程尺寸 计算 出需要的补偿量 2 采用 了补偿 以后一般 不需要在数控系统 上补偿 否则补偿尺寸重复继而产生误差 但如果 补偿在切割下来后尺寸还差一 点 可以通过数控 系 统再补偿 3 数控 系统在处 理小圆弧的补偿时 比较 困 难 如 果 圆弧 比补 偿半径还小 时不能将 该 圆弧切 割 出来 的 也不能正 确补偿 理论上半 径变成 负 数 这时应该考虑修 改零件图 或者考虑采用软 件补偿 以便及时发现问题 4 切割顺序安排及排料原则 当我们将一组零件组合在一起时 板面存在多 零件的切割下料 就会发现其顺序的先后也有一定 讲究 首先是对切割轨 迹线的顺序及方向安排 存 在内外轮廓切割的零件图形与只存在外轮廓切割的 零件图形在轨迹行走方向是有区别的 关于这个切 割方向的设定