數控切割機加工質量影響分析及技術改進

傅東

摘要：本文主要介紹了數控型火焰切割機通過對運行自檢測試過程來比較直觀地描述出數控切割機的運行時所行走出的軌跡的形狀、位置的誤差、機身的穩定情況和軌跡的尺寸，每時每刻掌握切割機的運行精度的動態，來及時調節各部位之間的來聯系與配合和準確調整整個系統的的配置所出現的一系列參數;并且對一些需要改進的的主要零部件進行一定的改進升級，以確保整個數控切割機的加工質量。

關鍵詞：數控切割機;齒輪及齒條;熱處理;自檢測試程序;系統配置

在工廠的生產板材的過程中，板材的機構件的下料質量是決定板材整體的性能和板材合成后質量的優劣，在廠間生產中大部分的下料都是由數控切割機的氣割完成的。但是由于在工廠生產的過程中往往會出現機器發生故障而導致切割后的產品尺寸、質量等不合格，工藝要求達不到所需標準，甚至于最后出現廢品。這樣不僅會出現浪費的問題，還會拖長生產周期。但是經過了不斷地摸索與進步，為此針對的設計出一套新的技術方案，已取得初步成效，為生產提供了很好的保障。

1 數控切割機出現的誤差和診斷

在數控切割機運行的過程中有諸多因素會對其產生影響，例如：編程技術的質量問題、使用的燃氣質量是否符合標準、對切割火焰的把握及調控問題、以及數控切割機的精度問題，以至于出現切割后材料的形狀出現問題，設備不進行歸零，產品表面出現粗糙的紋理，甚至導致切割的材料不透徹。

1.1 設計數控運算程序

利于計算機，編寫出數控切割機運行的狀況，確定每一步之間的聯系，上一步的切割對下一步的切割無影響，且下一步的切割與上一步聯系緊密。確定各步切割點，由點及面，由面到整體。若此過程出現失誤，則下列步驟將無法進行，所切割出的產品質量無法保證[1]。

1.2 自檢程序及實際圖形

將一系列的自檢程序導入數控切割機，用自制專用筆代替數控切割機的割嘴，用紙代替原料，將原本程序切割出來的圖形與輸入自檢程序的圖形進行對比，看兩個圖形線條的重合度，以及各種線條平滑程度，這樣就能準確的反映出輸入自檢程序前后的差別[2]。

2 分析缺陷形成的原因

①切割件對角線相差3mm以上、兩圓不同心的現象。這種現象出現的原因為數控切割機的工作平面為保持水平狀態，縱向導軌不水平。其導致的缺陷為長形的切割件“大頭小眼”，零件之間無法閉合;②切割軌道縱向的偏差大，橫向的偏差較小的現象。這種現象由于切割機零部件的老化問題，及驅動的齒輪過大，咬合度不夠導致的。其導致的缺陷為切割件沿導軌方向尺寸不合格，且切割線越長，縮短程度就越大;③切割線未重疊、有分叉的現象。這種現象出現的原因是切割機內部齒輪損壞嚴重，割炬未鎖緊。所導致切割件所導致的缺陷是表面粗糙度、外部輪廓不平滑;④控制熱量的輸入，受熱量如果超過材料本身受熱量，會造成切割材料的形變，在保證對材料不產生其他形變的外部因素外，提高輸入熱量，可以提高產品本質[3]。

3 對數控切割機的整改措施

3.1 對數控切割機機械系統的整改

①對導軌和地基進行緊壓調整，對導軌側向的螺栓進行調整，以此來保證主導軌與副導軌的的平行度小于規定限度;②對側面的偏心軸進行調整，讓齒輪之間的間隙變小，但是也不能變的太小，這樣加快齒輪的磨損度，使數控切割機的壽命降低;③調整導軌座的垂直高度，使其增高，保證其余導軌的水平度;④使數控切割機的工作平臺平整，及時更換支撐板

3.2 對數控系統進行調試和計算

及時根據數控切割機各部分的老化進行數控系統的重新調試與數據更改，來確保加工后產品的質量，但是系統的參數只能進行微調。

3.3 驅動齒輪調整

驅動齒輪是數控切割機的主要零部件，因為驅動齒輪長期處于高壓和有一定沖擊壓力的環境中，很容易造成金屬疲勞，使驅動齒輪產生形變，影響齒輪的咬合度，以致影響數控切割機的正常運轉。所以盡量選擇硬度強和耐磨度強的齒輪，在一定沖擊壓力的環境當中具有較好的性能。該零件在加工之前，應先進行一定的正火處理，之后采取空氣冷卻處理。

3.4 數控切割機電機支撐做的調整

切割機的支撐座原本是鐵鑄件，這就造成了鑄件的韌性差，結構較為疏松，這就會出現鑄件的斷裂現象，采用新的低合金高強度板，可以提高強度，提升切割機的使用壽命[4]。

3.5 同時均勻受熱

在數控切割機切割材料的過程中，讓材料的兩邊對稱受熱，使其受熱均勻。而熱力對材料形變的影響在對稱力的作用下抵消。對材料的兩個對稱邊同時進行切割。

3.6 切割順序、收縮量

要嚴格按照正確的切割順序進行工作，防止錯誤的切割順序對產品的影響。對于冷卻時產生的收縮量，我們要預先進行估計，這樣才能防止冷卻后產品因冷卻量過大而造成的產品與實際值的誤差較大，導致產品不合格。

4 總結

在經過一系整改措施之后，進行自檢程序的運作，進行圖形的測繪，然后和標準的尺寸的對比，對重合度的誤差進行分析和明顯的改觀，產品質量達到了廠家的要求。在實際的工作過程當中，可以重復執行這套改進好的工作流程，不斷進行研究與改進，切割生產出滿意的產品。

參考文獻：

[1]郝勇.基于FPGA的數控切割機床加工誤差補償系統研究[J].電子世界，2018（20）：79-80.

[2]江青斌，寇玉成.改造后的數控切割機床編程工藝優化[J].中國石油石化，2016（24）：48-49.