數控火焰切割機的設計與應用

何建良

（江蘇省靖江中等專業學校，江蘇 靖江 214500）

何謂火焰切割呢？一般來說，火焰切割是指以氣體火焰熱能為載體，針對工件切割位置金屬進行預熱處理，在預熱溫度達到一定溫度的狀態之下以高速切割氧氣流的噴射使元件預熱位置的金屬出現燃燒并放熱，最終達到元件切割目的的切割方式。由此而衍生的數控火焰切割機更是在元件切割中有著極為廣泛的應用，已成為現階段數控加工中的關鍵組成部分之一。文章試對數控火焰切割機在設計及應用環節中的關鍵問題加以闡述，希望引起各方關注與重視。

1 數控火焰切割機的設計關鍵點分析

數控火焰切割機設計質量的高低對于其應用性能的發揮有著關鍵意義。在設計階段應當重點關注的問題可分為以下幾個方面。

（1）數控火焰切割機脈沖當量與工件尺寸的設計分析。在數控火焰切割機切割下料的過程當中，其所切割工件均不可避免的含有一定半徑尺寸參數的圓弧。從設計角度上來說，若切割機默認元件最大圓弧半徑參數為1000m，此時的脈沖當量與最大字長是既定的。由此確定在切割機控制程序設計當中應當采用4字節設計方式，以雙字運算子程序為載體加以實現。

（2）數控火焰切割機橫梁振動噪音問題設計分析。現階段部分數控火焰切割機設計考慮到慣性負荷的控制因素而采取減輕橫梁質量的設計方式，由此導致橫梁裝置較大的腔體引發振動與鼓鳴。為此，在設計階段應當于橫梁腔體內部結構當中設置一定的發泡保溫棉，以此杜絕此類問題。

（3）數控火焰切割機梁體熱變形問題設計分析。部分設計方式作用之下的火焰切割機在正常切割狀態之下會存在縱向卡死的問題。設計階段應當對兩軌中心距參數加以提升，擴大齒條與支撐輪之間的間隙參數，從而杜絕以上問題。

2 數控火焰切割機的應用問題分析

如何將數控火焰切割機的性能優勢應用到最大限度是相關工作人員最為關注的問題之一。筆者現將數控火焰切割機在實際使用過程中的幾點經驗加以總結，希望能夠引起各方關注與重視。

（1）如何應用數控火焰切割機的借邊與接近工藝。在數控火焰切割機借邊工藝的作用之下，兩側工件邊的切割能夠在同一時間得以完成，從而提高切割機的運作效率。然而，借邊工藝在應用過程當中未考慮割縫補償量因素，由此導致工件尺寸的借邊會存在一定的負偏差現象，應用接近工藝則能夠較好地解決這一問題。具體來說，操作人員在應用數控火焰切割機進行借邊與接近操作的過程當中應當將需借工件邊設置不切割。在此種狀態下割嘴在切割完一側工件邊之后會被提起，從而以高速空走的方式完成該段切割。其工作時示意圖如圖1所示，數控火焰切割機的功效將得到合理提升。

圖1 數控火焰切割機借邊及接近工藝流程示意圖

（2）如何對連割工藝進行選擇。對于數控火焰切割機而言，連割工藝的選取能夠合理控制割嘴的穿孔點，從而達到提高割嘴工作效率，延長割嘴工作壽命的關鍵目的。在當前技術條件支持下，數控火焰切割機所涉及到的連割方式可分為整體性連割與分片性連割這兩種。首先，對于整體性連割而言，現階段采用并不普遍；其次，對于分片性連割而言，其所表現出的機動性與靈活性使其在厚鋼板原材切割作業中有著極為關鍵的應用價值（減少割嘴損耗、控制切割機裝置預熱時間）。在連割過程當中應當特別關注一個方面的問題：連割線路的配置應當杜絕任何形式的交叉線段與斷點，從而確保連割的持續性。

（3）如何應用鏡像切割工藝。數控火焰切割機中的鏡像切割工藝技術廣泛適用于長條形中心對稱零件的切割作業。其基本工作流程如下圖所示（見圖2）。操作人員應當首先針對零件的長度進行切割，圖2中所示的虛線部分在軟件編程中設置為不切割狀態。在此基礎之上將圖2中A、B兩點指標的距離設置為割嘴間距距離。以此種方式進行零件切割能夠合理控制變形，進而提升工作效率。

圖2 鏡像切割工藝流程示意圖

3 結語

充分把握數控火焰切割機的設計關鍵點與應用難點是將切割機應用優勢發揮到最大限度的關鍵所在。其在實際應用過程當所表現出的①自動化控制；②切割信息儲備修改及保存；③運行可靠性與可操作性；④控制熱變形；⑤減少切割零件后續打磨及裝焊時間。數控火焰切割機的應用優勢需要引起我們的廣泛關注與重視，并在實踐操作中不斷發展與深化。

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