數控技術在鋼結構加工中的應用思考

饒雄明 王力

摘 要：隨著科技發展以及工業需求的不斷擴大，數控技術作為一種利用數字符號指令等實現機床自動加工的技術應用范圍越來越廣。基于此，本文針對數控技術在鋼結構加工中的具體應用，并且通過分析數控技術優點以及實例分析數控技術相較于傳統技術的成本優勢，為數控技術在鋼結構加工的應用提供思考。

關鍵詞：數控技術；鋼結構加工；機床加工

數控技術是一種電腦程序對機械進行控制的方式，這種方式下，工作人員事先將機械程序進行編好，就可以實現對工業加工過程的控制。數控技術在上世紀就已經得到了一定的發展，并且最早由1948年的美國帕森斯公司提出，因此在數控技術方面國外具有更為長久的發展歷史以及較深的技術積累。

1.數控技術在鋼結構加工中的具體應用

1.1加工工藝分析

在進行屋架型鋼下料的工作過程中，需要按照實際的放樣尺寸進行，進行鋼材切割的工作時可以采取的方式包括有機械剪切和氣割，但是這兩種方法進行之前都需要保障在鋼材上的劃線是準確的。還需要保障的是桿件端部的切割面以及軸線是垂直的，否則就會導致切割工作的失誤。在進行角鋼、槽鋼和圓鋼等材料的切割過程中采取的方式多為氣割，鋼管選擇時則采用的是無齒鋸下料。例如在屋架梁的施工過程中，所需要的截面H型剛腹板，是一種不規則的結構，所以在切割加工的過程中，考慮使用數控火焰切割機。由于腹板的厚度不同，所采用的割嘴也是不同的，根據圖紙設計具體的施工方案。槽鋼出現需要校直的情況時，采取型鋼矯直機的方式進行，或者也可以采取火焰法校直。開展工作之前，相關技術人員需要結合工程具體內容進行圖紙設計以及方案的檢查，防止出現數據方面的疏漏。建立好數控程序之后，建立坐標系并對刀，用以保證切割工作的精確性，并將切割的縫隙也考慮到其中。一般來說鋼板厚度為12mm時，切割的縫寬在3mm到4mm之間，建立相應的刀具補償命令是對數控編程完善的一種方式。

1.2機床加工操作

數控機床的操作加工工作主要分為以下幾點，一是開機以及參數的初始化，將數控切割機的系統電源打開，并且等待幾秒鐘，系統的參數自動進行初始化之后才能開始工作。二是對刀，火焰切割機進行對刀采取的方式是G92方式。鋼板由于尺寸過大并且厚度不等等原因，所以在進行切割之前需要進行G92對刀。選擇對刀點的過程中應當選在坐標系的原點部分，這樣可以盡量降低工作中所產生的誤差。機床在手動的狀態之下進行對刀工作，這時系統所被允許的范圍在0.5mm之間，超出這一范圍則是不合格的，對刀工作利用點動的方式進行。三是工件安放工作，在進行加工所需的鋼板工件吊裝過程中，所需要的10t龍門吊需要確保將加工板材能夠準確吊放在數控的火焰切割機導軌之上。板材自身由于重量較大所以放置時會較為穩定，所以不用額外增加工裝夾具使其固定。四是在自動加工的過程當中，事先已經將按照工程方案編制的加工程序輸入到了數控系統之中，并且根據刀具的具體情況加以完善。在進行第一件的工件加工過程中，進行程序方面的具體檢查，準確無誤之后才可以進行自動的加工工作。在加工過程中，相關工作人員需要在附近監視機床運行的具體情況。

1.3應用實例分析

例如在進行蚌埠發電廠的2×600MW機組工程建造過程中，在#1汽機房進行屋面結構建設過程中，所應用到的鋼材一共約有205噸，其中包含有屋架梁、鋼檀條等。在進行屋頂的屋架梁焊接工作時，需要焊接的H型鋼HA1000×350-16×25和焊接變截面H型鋼HA（1000-1226-1000）-16×25螺栓進行連接。利用龍門吊進行現場鉚工制作過程中，工作的內容涵蓋了變截面屋架梁H鋼制作，并且將屋面槽鋼檀條的下料進行制作，將工作制成的各種工件送往汽機房，進行接下來的安裝工作。進行鋼屋架的過程當中，具體工作的順序包含有以下過程：檢驗材料、整版拼接、放樣、傳統制作工程需要進行下料、制作、制孔、矯正最后是進行噴砂工作，以此達到防腐的目的。在建造的整體過程當中，在下料工序當中需要利用數控技術進行，這就是整體的工作流程[1]。

2.數控技術在鋼結構加工中優勢體現

2.1數控技術優點

在進行鋼結構加工的過程中采取數控技術具有相當的優勢，較之傳統的加工技術，數控技術在鋼結構加工過程中，最為突出的優點就是以下幾點：一是適應性較強，數控技術進行鋼結構加工對于不同的工作環境都有一定的適應性，而不會因為工作環境的改變而受到較大的影響，并且數控技術進行鋼結構加工的過程中對于溫度和氣候具有一定的包容性。二是在加工材料質量方面，數控技術由于是利用較為精確的編程對鋼材進行切割等工作，因此在誤差方面都較小，并且因此而產生的材料各種數值都能夠最大限度地接近于標準的數值。精確度較高可以為后續的各項工作開展而打下良好的基礎，這樣一來就會盡量防止由于精確不足而產生的各種安裝誤差。三是生產效率方面，利用數控技術設備進行鋼結構加工工作時，由于機械設備在工作時只要不產生故障，并且能夠保障具有充足的動力，就會使其能夠進行工作受到較小的限制。在進行工作過程中，高速度、高質量的工作成果使得數控技術鋼結構加工十分高效便捷。四是在加工難度的把握上，機械設備在受到數據的指令引導下，能夠實現各種高難度復雜的運動，從而達到各種加工的要求。五是在經濟效益方面，由于數控機械設備的使用，因此節約了大量的人力，不同于以往的人工技術，這一數控技術只需要具有一定量的人員監督就可以進行工作。并且利用數控技術在鋼結構加工之中還能有效地促進工程生產的現代化管理，實現工業朝向科學化、技術化的進步[2]。

2.2分析數控技術相較于傳統技術的成本優勢

同樣工作內容將數控技術的加工方式與手工加工的方式進行對比，可以有效地看出數控加工的各種優勢。在設備的選擇方面，數控加工選擇的是SH-2000H火焰切割機，而手工加工則選用的是手工火焊切割機。首先在加工的工序方面，數控加工只需要進行數控編程，加上下料，而手工火焊切割機需要經過放樣、劃線下料以及打磨工序才能夠實現鋼屋架的下料加工。在進行成本的預算方面，數控編程過程中所需要的人工成本幾乎為零，僅在下料工作過程中產生了人工成本。而手工加工過程中，放樣環節、劃線下料環節、打磨環節都需要大量的人工成本，總的來說手工加工所產生的成本可以達到數控加工的十數倍，并且同樣的工作量，數控加工僅需要兩天，而手工則需要28天。經過數據的對比就可以明顯看出數控加工相較于傳統的工藝不僅成本低，而且速度快，這也是工業發展所必須的，只有將成本盡量控制才能創造出更大的經濟效益，并且有效降低了對于各種資源的浪費。在傳統的鋼結構加工工作中，已經暴露出的問題使其不再適應當下的工業加工需求，必須實現數控技術的覆蓋與轉變。將數控技術應用到鋼結構加工的過程中，可以明顯看出對于人工需求的降低，這也是當下針對招工困難現狀的一種有效應對方式，不斷加以改進，使其能夠更加適應鋼結構的加工工作。

3 結論

總的來說，數控技術在鋼結構加工中的應用是一種科技發展的必然結果，也是順應工業進程現代化趨勢的正確改變。因此在現階段鋼結構加工中的數控技術應用必須加以重視，并且不斷結合最新的技術進行發展。而且科技的腳步是不斷向前的，不能固步自封，跟隨時代才是正確的方向。

參考文獻

[1]呂向波. 數控技術在鋼結構加工中的應用[J]. 建筑界， 2014.

[2]郭秋穎， 候立強. 機械制造中數控技術的應用分析[J]. 世界家苑， 2014.