以數控等離子切割機為代表的大型自動化設備,在應用于企業生產加工中的優勢主要體現在其操作難度和生產成本的降低,其實仔細分析我們也不難發現,上述兩點在某種程度上也是相輔相成的,在目前市面上的大多數數控等離子切割機設備中,僅僅只需要操作人員根據生產工藝圖形文件的調用即可完成對各種復雜圖形的切割處理,但即便如此我們仍然不能忽視一些切割過程中所需要關注的焦點,本文我們將談到的弧線拐角處理即是其一。
其實就數控切割機本身來說,所采用的切割方式無非火焰或等離子,無論使用哪種切割方式切割,我們都無法控制切割的割縫大小,同時也就無法控制切割出來樣品的準確度。這里我們只所以以數控等離子切割機為例,其關鍵還在于等離子切割速度較快,人為控制難度更大,對于弧線拐角的切割處理也就更有代表性。
數控等離子切割機的弧線拐角處理不當則容易形成模糊的“初角”現象,拐角是數控切割機一個比較難解決的問題。我們知道切割專用數控系統對于切割零件的輪廓速度控制與切割工藝的要求永遠是一對矛盾:切割工藝一般要求對于所切割的零件輪廓速度要一致,但是同時為了保證機床的切割平穩又不得不在各個拐角處進行減速、加速操作,從而會帶來在拐角處的切割品質下降。對于數控等離子切割機切割,隨著切割速度越大,各個拐角處的切割品質就越差,尤其薄板切割就更加明顯了,所以對于數控系統就提出了更高要求,而武漢薪火智能控制系統在拐角速度上面做的很好,有細致的拐角速度設置,即在切割前進行拐角處速度預處理,根據拐角線段的相交角和系統參數"離心加速度"以及當前設定的切割速度來綜合計算拐角處應減到的速度,從而盡量保持切割速度。就象開車,在不同大小的轉彎處,采取不同的速度,而國內大多數控系統沒有拐角處速度預處理功能。
目前數控等離子切割機設備控制系統的硬件平臺都是基于PC(PC-BASED)的,說的通俗一點就是在我們家里的電腦里裝上一塊運動控制卡(類似顯卡),再安裝一套專用的切割控制軟件就組成了一臺所謂的切割專用數控系統了。在切割過程中,數控系統的控制精度是由運動控制卡和相應的控制軟件來保證的。由于熱切割本身的特點,對于數控系統的控制精度的要求是很低的,因為數控等離子切割機加工時的割縫的寬窄是無法保證一致的。但由于切割過程中還需要涉及到切割速度這一因素,數控系統在針對數控等離子切割機高速切割方式時,其切割質量還是會有明顯不同。這也是為什么用戶企業在投入高成本選擇等離子切割后,其零件拐角處毛邊現在仍然存在的主要原因。
此外還有一個值得我們關注的問題在于,針對數控等離子切割機的弧線拐角處理不當也容易造成一些毛刺掛渣,這一點需要聯系到數控等離子切割機的適用范圍,我們都知道使用數控等離子切割機能夠非常快捷和方便地完成數控火焰切割無法勝任的不銹鋼、鋁、銅、復合板材以及復雜零件的切割任務,其經濟性優于其他機械加工方法。
在以單位割縫長度(元/m)作為考核指標,切割厚度25mm以下的鋼板,采用長壽命氧氣等離子切割的運行成本比火焰切割低,這與實際生產第一線跟蹤反饋的數據及國際上的普遍情形是吻合的。
再者,一臺數控等離子切割機的生產能力相當于數控火焰切割機的3~5倍,這大大節約了設備占用廠房的面積,既縮減了基建投資,又提高了造船廠十分寶貴的加工場地的利用率。還有數控等離子切割精度高、熱變形小、切口不掛渣,免去了人工打磨工時,綜合經濟效益顯著。
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