等離子切割機直角切割工藝改善

徐作棟

(湖南三一工業職業技術學院，湖南 長沙 410129)

等離子切割機直角切割工藝改善

徐作棟

(湖南三一工業職業技術學院，湖南 長沙 410129)

采用等離子切割鋼板時，由于等離子切割弧的形狀不規則，在切割過程中等離子弧并不垂直于鋼板表面，鋼板上層先于下層被切割，直角零件常被切割成圓角零件，導致零件切割質量不合格。現對原有工藝進行改善，等割零件一次交檢合格率提升至95%，減少了手工打磨時間，零件生產效率提高20%。

數控等離子切割；直角切割工藝；切割拐角

0 前言

在工業生產中，金屬熱切割一般有氣割、等離子切割和激光切割等[1]。其中等離子切割與氣割相比，切割范圍更廣、效率更高[2]。而精細等離子切割技術在切割材料表面質量方面已接近激光切割，但成本卻遠低于激光切割。因此，等離子切割自20世紀50年代中期在美國研制成功以來，得到了迅速發展。

三一重工公司系大型工程機械企業，板材下料中應用最為普遍的是數控等離子切割機，它是較為精確的坯料加工設備，為后續加工減少加工余量提供了有力的保證，應用廣泛。但在使用的過程中，也出現了一些問題。

1 出現的問題

采用等離子切割鋼板時，零件的直角無法精確切割，由于等離子電弧的特殊性質，往往直角零件被切割成圓角零件，如圖1所示，導致零件切割質量不合格，嚴重影響下料精細化水平。

圖1 直角零件被切割成圓角零件

零件切割若是出現圓角的現象，則需對零件進行打磨，工作量大且不產生附加價值，而且會影響到后續的焊接或者裝配工藝質量。

2 問題分析

切割直角時，編程切割路徑如圖2所示。但由于等離子切割弧的形狀不規則(見圖3)，在切割過程中等離子弧并不垂直于鋼板表面，鋼板上層先于下層被切割。

圖2 切割路徑

圖3 等離子切割弧形狀

切割過程模擬如圖4所示。①為在切割工件的上部，切割弧切割矩形的拐角處移動從A到B；②為切割工件的下部，切割弧切割矩形的拐角處移動從A1到B1；③拐角處(灰色部分)被切除，零件被割傷，形成圓角。

圖4 切割過程模擬

3 改善對策

(1)可行性分析：分析等離子電弧的不規則形態。

(2)編程修改：如圖5所示，切割路徑為①→②→③→④→⑤，使得切割拐角處與零件拐角處不重合，零件拐角處保證等離子弧直線切割，便能切割出高質量的直角零件。

圖5 改善后的切割路徑

(3)培訓操作工：宣貫直角切割工藝要領，提升零件下料精細化水平。

4 改善效果

經編程修改后，小型零件(尺寸＜200mm×200 mm)的生產效率提高20%，零件無需打磨，節約了人工和輔料成本；等割零件一次交檢合格率提升至95%；改善后加工效果如圖6所示。

圖6 改善后的加工效果

[1]梁桂芳.切割技術手冊[M].北京：機械工業出版社，1997.

[2]孫凌翔，陳世和，李勁松.數控等離子切割機切割件的變形控制[J].制造技術與機床，2007(2)：89-91.

Improvement in right angle cutting process by plasma

XU Zuo-dong
(Hu'nan Sany Polytechnic College，Changsha 410129，China)

During the plasma cutting process，such factors as uneven shape of plasma cutting arc，plasma cutting arc not vertical on steel plate surface，and steel plate upper layer cut prior to the lower layer，could cause the unqualified cutting and right angle parts are frequently cut into round angle ones.Put forth an improvement on old cutting process，by which it could raise the acceptance rate of plasma cutting to 95%and component productivity improved by 20%.Furthermore，time on the manual polishing is saved.

CNC plasma cutting；right angle cutting techniques；cutting corner

TG483

B

1001-2303(2012)04-00107-02

2011-09-25

徐作棟(1981—)，男，遼寧海城人，講師，主要從事數控加工的研究工作。