數控切割機的操作經驗及問題應對

摘 要：隨著工程經濟的不斷發展，數控切割機在廠房中表現出來的優勢越來越明顯。但在實際使用中，依然存在兩個重要問題，即切割工件的尺寸誤差情況和材料的浪費情況。基于此，本文將重點對兩個問題的原因和應對措施進行分析。

關鍵詞：數控切割機；材料浪費；尺寸誤差；應對措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.207

0 引言

數控切割機在對材料進行批量加工時，需要提前使用編程軟件對圖紙進行繪制，并使用編程形成操作指令。整個過程比較復雜，計算量較大。常用的CAD盡管可以很好地完成批量工程加工圖的制作，但材料的使用情況以及加工精度的控制依然需要改進。

1 數控切割優勢

數控切割通過數字指令完成對工件的加工，其中包含編程過程以及軟件的控制過程，具有較強的可控性和智能性。這種方式相比于傳統的加工手段，這種優勢主要體現在：利用編程方式提高切割效率；數字化的方式可控性更好；相對于傳統方式，避免了材料的大量浪費情況。

2 影響數控切割效果的主要因素

在工程實際中，影響數控切割效果的主要因素有：切割電流、空載電壓和弧柱電壓、氣體流量、電極內縮量、割嘴高度以及切割速度。

（1）切割電流。切割電流是數控切割中的重要參數，隨著電流的增加等離子弧的功率也會上升，但超過一定數值以后，就會造成嚴重的負面影響，如切割精度降低，電極壽命縮短。

（2）空載電壓和弧柱電壓。空載電壓達到一定數值以后才能使等離子弧穩定燃燒。在工程上，這一數值定在120600V，弧柱電壓位60300V。對于較大厚度的金屬板材進行切割時，可以適當增加弧柱電壓，改善切割速度。但電壓過大會對設備造成損傷，同時降低切割質量。

（3）氣體流量。切割時為使等離子弧能量更加集中，增加噴射力，可以采用增加氣體流量的方式。但流量值不能過大，否則會使弧柱變短，加速熱量流失，弱化切割能力。

（4）電極內縮量。電極內縮量指的是電極到割嘴端面的距離。這一參數的合理性也是這個有效切割的重要方面。但內縮量需要在一定的范圍內，超過范圍會降低切割效果，損害設備性能。

（5）割嘴高度。將割嘴端面到被切割工件表面的距離稱為割嘴高度。該距離通常在4～10mm。跟電極內縮量相似，超出一定的范圍都會造成一定的不利影響。

（6）切割速度。切割速度在工程加工上是非常重要的因素，速度會直接影響切割質量以及設備的磨損程度，需要進行合理控制，保證工件的精度和加工效率。

3 數控切割存在的問題及應對措施

數控切割存在的兩個重要問題就是材料的浪費問題和加工尺寸的誤差問題，下面針對兩個問題給出相應的對策。

（1）材料浪費及應對措施。批量加工工件時，使用CAD排版圖在生成NC文件時有一個致命缺陷，就是切割順序的不可控性，導致設備無規律走刀，從而造成材料的嚴重浪費。這種問題主要是軟件本身引起的，因此解決時也應該從編程角度入手。

處理措施：在編程排版方面可以將多種工件分別單獨形成NC文件。在排版過程中可以根據實際情況以科學的方式對工件進行組合或者繪制導入，從而解決材料在加工過程中出現的變形問題。另外在具體操作中，還應該注意以下幾個問題：①走刀路徑檢查。走刀路徑的檢查需要對每個工件以及工件的組合進行檢查，特別是內部存在加工孔的情況，檢查工作更應該仔細。②引入線設置。對NC文件進行設置時，需要將引入線和工件外輪廓下重合，從而解決引入線的問題。③入刀位置。最后操作人員在數控切割機上將制作好的工件NC文件，根據前面排版圖中的情況進行布置，在調整對準入刀位置以后，最終完成切割工作。

（2）尺寸誤差及應對措施。1）圖形尺寸錯誤。在繪圖、套料的過程中，由于工作人員疏忽會造成圖形的尺寸錯誤。可以通過反復檢查的方式找出原因及時解決。2）編程軟件錯誤。編程軟件的功能在數字控制的整個過程中非常重要，如果軟件本身存在一定的缺陷或者軟件缺乏誤差修正功能，會導致數控代碼出現一定的錯誤。解決措施：第一，對程序的嚴格檢查，具體的檢測方式可以向數控代碼通過轉換在CD圖形中完成測量，根據最終的仿真結果完成相關的矯正工作。3）切割機精度問題。切割機的精度問題主要有兩個方面：機械精度問題和電子精度問題。影響機械精度的因素較多，但大多數都是跟設備相關的內容。需要注意的是切割平臺的水平情況會對工件造成影響。電子精度主要跟編程和軟件方面有關，著重要注意脈沖當量的影響。處理措施：通過安裝劃針完整對精度的檢測，并參照結果完成調整。4）割嘴質量。割嘴質量主要通過影響工件的表面質量和切割側面的平直度影響精度。處理措施：嚴格控制割嘴的質量，在選擇時應該根據板材的厚度以及材料的具體情況進行選擇。在正式使用之前，做好試驗工作。5）切割時的變形。切割時工件變形主要是由于重力作用和熱力作用的影響，這都會降低工件的精度。處理措施：通過編程嚴格控制引線位置和切割方向，完成對工件形狀的控制。必要時需要增加一定的冷卻裝置，加工時對切割平臺進行檢查，保證平臺的結構合理。6）隨機性出現切割機亂跑。切割機亂跑會對精度造成嚴重影響，亂跑會受到電壓波動、數據線松動造成系統和伺服控制線接觸不良、伺服反饋信號丟失、伺服驅動電路不穩定等因素的影響。處理措施：首先是檢查程序是否存在問題，然后確定內置軟件的質量，以此保證切割機在切割作業中的穩定性。

4 結語

綜上所述，數控切割機在工程使用中，影響切割效果的兩個重要方面就是材料浪費和尺寸誤差，解決這兩個問題主要應該從編程優化和軟件使用入手，同時對切割機的外觀硬件做好控制，保證切割質量。希望通過本文論述，可以為一線工作者提供經驗借鑒。

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作者簡介：楊可平（1970-），男，浙江溫嶺人，高中，高級技工，研究方向：五金模具設計與機械制造工藝。endprint