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数控切割范文1
【关键词】 等离子切割 火焰切割 共边连续切割
1 等离子弧切割概述
等离子弧切割是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属局部熔化（和蒸发），并借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法。等离子切割配合不同的工作气体可以切割各种氧气切割难以切割的金属，尤其是对于有色金属（不锈钢、铝、铜、钛、镍）切割效果更佳;其主要优点在于切割厚度不大的金属的时候，等离子切割速度快，尤其在切割普通碳素钢薄板时，速度可达氧切割法的5～6倍、切割面光洁、热变形小、较少的热影响区。等离子切割机广泛运用于汽车、机车、压力容器、化工机械、核工业、通用机械、工程机械、钢结构、船舶等各行各业。等离子切割的影响因素很多，包括切割参数、工作气体类型与纯度、操作人员技术能力及对设备的了解程度等多方面。本文从切割程序设置、排料等方面出发，谈几种可提高等离子切割产品表面质量及生产效率的方法。
2 预留工艺小凸台
为保证被切割零件的完整性，切割时不在零件的轮廓线上设置切割的起点和终点。对于外轮廓的零件，切割在零件轮廓外部起割和终止;对于内轮廓零件，切割在零件轮廓内部起止。我们分别把起割点和终止点到零件轮廓上这段多出来的切割线，叫做引入线和引出线。
一般在设计引入引出线时，两者的交汇点仍然在零件轮廓上。以圆弧引入引出线为例，引入线为半圆弧引入，而引出线为四分之一圆弧，虽然切割起点和终点避开了零件轮廓，但从切割实际情况看，引入引出线交汇处还是会产生凹坑等缺陷（见图1），影响零件外观质量，对于后续有焊接工序的零件，则需补焊再打磨平整。为此，通过修改程序在零件外部加入工艺小凸台，将引入引出线交汇处“搬移”至零件轮廓外（见图1）。
为了减少后续打磨工作量，设计工艺小凸台时要考虑板厚及切割缝宽度等因素，保证小凸台突出量在5mm以内，这样有效地解决了交汇点处凹陷疤痕等质量问题。通过观察统计，对于无加工余量的等离子切割零件，采用预留工艺小凸台的方法，结合正常的焊前打磨工序可轻易去除，工作量不大，质量提高效果明显。对于精度要求较高且无加工余量的等离子切割零件，工艺小凸台的应用解决了切割引入引出线处的凹坑等缺陷;但对于精度要求不高且留有机械加工余量的零件，则没有必要预留工艺小凸台。
3 引出线的处理
对于等离子切割，程序员会习惯性地同时设置引入引出线，然而在切割零件内轮廓或小零件外轮廓时，笔者发现经常出现割枪自动断弧停机的现象。经过观察分析，得出以下原因：板料在切割过程中存在变形，且事业部切割平台底部支撑板间隙为90mm，而设置的引入引出线使切割形成了全轮廓完整切割过程，于是切割行进至引出线附近时，板料倾斜或掉落至切割平台底下，导致弧高突然产生巨大变化，割枪自动断弧停机。为此，采用将引出线去除，甚至预留0.5 ～1.5mm不切割的方法。这样，即使零件倾斜，由于切割程序已结束，电弧已断并按程序自动空转至另一切割线处，所以设备不会自动停机。这一方法目前已应用至多种车型机车零部件的等离子切割生产中，避免了切割过程中的不正常断弧停机现象，极大地提高了切割效率（如图2所示）。
4 共边连续切割
数控等离子切割程序通常是一次点火切割一个零件，这样加工零件的精度相对较高，但切割路径长，设备易损件寿命短，成本较高。在追求效益的今天，共边连续切割是一个很好的选择。
共边切割是两零件之间不留隔墙，使用一条公共边，减少切割路径和切割时间，提高材料利用率;连续切割就是将钢板穿透一个孔后，不抬割嘴就可以割几个甚至几十个零件，减少了穿孔次数，对易损件寿命提高有好处。
如某8轴车砂箱左/右扫石器铝板，单台车16件。原切割封闭程序是一次只切割一个零件，由于此零件的原材料铝板规格为宽1000mm，故切割排版及路径如图3、图4所示;而采用“8字形”共边连续切割法，排版如图5所示，图6显示了“8字形”法时切割路径方向（为了示图清晰，B处圆弧进行了夸张处理）。使用Fastcam软件中fastPlot模块的“成本”功能，可得到附表对比数据。从表中可以明显看出，采用共边连续切割效果十分明显，仅仅按120台车计算：切割路线减少为158.4m，穿孔数量减少为1760个，空程路线减少为422.4m。随着切割路线长度和穿孔次数的减少，易损件寿命及生产降成都会得到增加。
虽然采用“8字形”共边连续等离子切割法切割效益明显提高，但也不可盲目追求共边连续，因为等离子切割会产生变形，过度共边切割效果会因切割方向、打孔点位置受到局限而产生更大的切割变形。一次连续切割时间也不能太长，需结合切割易损件的情况合理设置切割时间或路径总长，否则连续切割时间过长，最后切割的零件质量会有一定影响。且对于无加工余量的零件，一定要控制好割缝宽度，防止补偿不到位。
5 合适的切割起点
一般而言，等离子切割时，穿孔切割次数越多，对易损件的损耗越厉害;且对于同样的材料，等离子切割厚度比穿孔厚度要大，甚至有些零件切割前要采用机械方法预先穿孔再切割。
如美国海宝某型号为HySpeedH t2000的等离子切割机，切割碳钢最大厚度可达约50mm，打孔厚度就只能达约38mm。所以通常情况下，使用数控切割机时尽量减少使用“穿孔切割”的方式，而是将起割点位置设置在钢板边缘，将喷嘴直接对准工件的边缘后再启动等离子弧，且切入零件的位置处于零件最大外轮廓尺寸上。同时，由于目前国内大部分等离子切割机割缝沿切割前进方向右侧质量较好，所以切割起点确定后，切割方向就也随之基本固定了。好的切割方向选择应该保持最后一条割边与母板大部分脱离，如果过早地与母板大部分脱离，则周边的边角框可能不足以承受切割过程中出现的热变形应力，造成切割件在切割过程中移位，出现尺寸超差。
如以图7所示的某储能车接口零件的切割起点为例，相较于方案1的切割起点，方案2的起点在零件最大外轮廓上，最后一条割边较长;并且由于切割机操作界面上不能显示细节尺寸，所以采用方案1的起割点校板时需考虑尺寸A，而操作者为了保险起见，往往会多放余量，而方案2则校板更简单明了（见表1）。
为了提高零件割面质量，在采用边缘作为切割起点时，增设适量长度的引线，以提高割缝质量。
数控切割范文2
[关键词] 数控线切割 实习指导书 巡回指导 零距离
前言
在模具工业技术快速发展的新形势下，数控电火花加工技术已取得了突破性的进展。本文从数控电火花加工技术发展的基本现状、数控电火花加工的操作过程、数控电火花加工新工艺的应用以及讨论数控电火花线切割实习教学对学生技能和综合素质培养的必要性与重要性，并提出了如何搞好电火花线切割实习教学的方法。
一、数控电火花加工技术发展的基本现状
数控电火花加工技术正不断向精密化、自动化、智能化、高效化等方向发展。如今新型数控电火花机床层出不穷，如瑞士阿奇、日本三菱等机床在这方面技术都有了全面的提高。
目前，模具工业的迅速发展，推动了模具制造技术的进步。电火花加工作为模具制造技术的一个重要分支，被赋予越来越高的加工要求。同时在数控加工技术发展新形势的影响下，促使电火花加工技术朝着更深层次、更高水平的数控化方向快速发展。同时这项技术一直被改进和提升，使放电加工技术在模具工业中经久不衰。先进制造技术的快速发展和制造业市场竞争的加剧对数控电火花加工技术提出了更高要求，同时也为其提供了新的发展动力。
二、数控电火花线切割实习教学对于培养学生技能的重要性
数控电火花线切割实习教学是培养学生掌握电火花线切割加工技术的重要环节，是培养具有较高线切割机床操作技能、懂得机床维护、掌握并能制定线切割加工工艺、掌握线切割加工数控程序编制的高等应用型人才，实习教学是培养学生动手能力直接有效的手段，也是培养学生综合能力的关键。学生的动手能力是通过操作机床，动手加工零件训练来实现。学生通过电火花线切割实习，一方面将所学的电火花专业理论知识应用到实践操作中；另一方面可以掌握零件加工的程序的编制方法、零件的加工工艺、机床的操作、维护等，在实习中巩固、深化理论知识，使学生综合素质实现全面发展，和谐发展，可持续发展，既满足学生动手能力提高，专业知识积累，适应社会企业就业，又满足学生在企业中得到发展及将来个人自身提高。
三、搞好数控电火花线切割实习教学的方法
我校现有DK7725和DK7740两种型号的电火花线切割机床,能满足学生的实习教学的需求,本人在从事电火花线切割实习教学的这些年里,如何才能更好地搞好电火花线切割的实习教学，使学生更好更快地掌握这一门技术，能够迅速地更新知识以适应相应的行业或职业要求，是本人这些年来一直思考和探索的问题。下面是关于如何搞好电火花线切割的实习教学的一些方法：
1、认真做好实习教学准备
实习教学准备工作充分，教学过程组织科学合理是维持教学秩序稳定和控制教学质量的关键。将实习的目的、意义、任务、内容、过程交待清楚，使学生目标明确、有针对性，认真对待实习，在进行实习操作教学过程中，把学生分小组进行实习操作，相互协调好实习的工作,提高学生的学习积极性,锻炼学生自身管理能力。
2、教学课题的选择和实习指导书的编写
学生在校实习的课题、任务，必须由实习指导教师编写出适合于实习教学的实习指导书。因此，在电火花线切割的实习教学中，我编写了适合于学生学习线切割的实习指导书，主要以学校产品为载体，突出实习教学的重点，分散难点，做到难易适度，以培养学生能力为目标，来实施选择实习课题是一个十分关键的问题。对于实习教学来说，实习课题就是教科书，就是教学内容，其重要性显而易见。选择除了考虑实习教学的需要以外，还要考虑与生产实际相结合，避免学生对实习件练习缺少兴趣。鼓励学生发挥自主创新的能力，加工出自己所设计的零件，这样既提高了学生的学习兴趣，又让学生充满了创新加工的成就感。
3、激发学生技能操作的积极性
在数控线切割实习教学中，如何激发学生技能操作的积极性呢？首先介绍线切割加工的实用价值及在机械制造业的重要性，让学生了解所学的专业和以后所从事的工作与数控线切割编程及操作的密切联系，使更多的学生对线切割编程及操作产生浓厚的兴趣。其次，在实习教学过程中一开始设计较简单的零件图样，当加工出图样要求的工件后，学生的好奇心和求知欲极度膨胀，迫不及待的想马上知道其中的原理，此时积极引导学生进行思考：机床为什么会自己加工，是怎样加工的？工件为什么会变成与图样尺寸一样？等等。使学生心中提出许多疑问来增加其想象、思考、研究。这样也就顺理成章导出了机床由计算机控制，引入程序输入的几种方法。学生想要学习编程和自己亲自操作机床的积极性大大增加。这样让学生在一种积极的情感体验中，既学到了知识，又培养了能力。既发挥了学生的主体作用，又提高了实习教学效果，从而让学生真正体会到学习知识的目的就是为了应用。
4、做好示范工作和巡回指导工作
示范操作是直观性教学形式，也是实习教学的重要的教学方法和重要步骤。由于学生刚接触到线切割实习，对机床的操作比较生疏，所以我在指导实习时就把操作步骤、必须注意的问题、重点应掌握的技能等一一说明，避免学生出现错误操作。在实习过程中尽可能让学生互相探讨，一起解决问题，老师巡回指导，并及时纠正错误的操作，对加工出不合格的零件及时进行分析，使学生建立起产品质量意识。
5、做好实结工作
学生每天实习结束后填写实习记录，把当天所学的知识点和问题以及解决方法记录下来。在完成一个阶段实习教学任务后，及时组织学生进行总结，指出在实习存在的缺点与不足，要求学生在平时的实习中要全面具体、准确地掌握实习情况，出现的问题，及时分析、总结经验。并且要求学生在实习中严格要求自己，养成良好的职业道德。
6、引导学生认识理论与实践的重要性
让学生主动去查阅与线切割加工有关的书籍，对线切割加工有进一步的认识。向他们讲授理论与实践的关系，因而理论与实践课不能脱节，即理论――实践――再理论――再实践，而每一次的理论实践之后的这一过程比前一次要有所深入，有所提高。理论课要为实习课服务，实习课要学习必要的理论知识，这样能使学生牢固地掌握知识，掌握实践方法。在实习教学过程中加强应用方面的内容，强调应用能力和创新能力的培养。
7、结束语
加强数控电火花线切割加工技术人才的培养，为企业培养急需的数控电火花线切割操作人员、编程人员、设备维修及营销人员，是急制造业人才缺乏之所急，供社会企业用人单位需求之所需，是适合我国国情的重点内容。只有培养出大量的机床操作、维护和管理的生产一线所需的操作与管理技术人才，培养出具有解决实际生产中的问题的能力的人才，才能不断增强我国制造业的综合实力。在实习教学过程中，让学生对自己的工作有一个感性认识，使所学知识与实践相结合，对数控线切割技术形成一个较全面的认识，使自身能力素质得以提高，力求使学生的思维、品行、技能等符合企业的发展，使学生明确个人发展目标和行为目标，实现“零距离”上岗。
参考文献：
[1]张学仁.电火花线切割加工技术工人培训自学教材 哈尔滨工业大学出版社 2001年11.
数控切割范文3
【关键词】数控切割机；下料件；误差；效率
中图分类号：C35文献标识码： A
1. 数控切割机的市场优势和技术优势
随着数控技术的发展，出于对经济利益和企业效益的追求，人们对切割加工的要求也越来越高，数控切割机在中厚碳钢材质板材下料方面具有很大的优势，虽然数控等离子切割机和数控激光切割机技术已经很成熟，但他们在厚板的切割方面存在着严重的不适应和更多的资金投入，因此数控切割机在市场上仍然占有很大地位。数控切割机的优点是：切割厚度大，切割速效比高；割面垂直度高，割缝质量和尺寸精度高；省去了仿形切割中的样板，节约原材料。
2. 数控切割机下料件的误差分析
数控切割机在下料时产生的误差总体上可以分为钢板的变形误差和加工时的尺寸误差。
（1）钢板的自身的变形误差。从钢板的生产到运输，都存在着一定的外界因素导致钢板产生厚度不均匀和表面不平整的变形，虽然可以经过校平机校平，但必须注重，往往很多不明确的误差都是由于最初的加工流程引起的。
（2）钢板的热变形误差。引起钢板特变形的原因，通过数控切割机的使用总结可以看出主要是由切割流程程序无优化、切割工艺参数设置不当和钢板的支撑面高度不一致三个因素引起的。
（3）违反基本操作规程。数控切割机有着其严格的操作规程，任何违反操作规程的行为都可能会造成在切割过程中下料件的误差。例如在切割前没有检查切割机的工作状态，没有去除钢板表面的污垢和油脂，这看似没有问题的行为，都是心存侥幸的态度的实际表现，并最终影响下料精度。
（4）操作人员的技术水平。数控切割机的操作人员必须经过专业培训，达到相应的技术水平。对火焰的控制水平是产生切割加工误差的最大的原因，包括预热火焰的功率、切割速度和割嘴到加工件的垂直距离等的控制都直接关系到切割下料的精度。
（5）支撑平台和切割机纵横向导轨面的平行度误差。由于在切割过程中，支撑平台经常要经受碰撞和撞击，长时间就会产生一定的平行度误差，这种误差将会造成割嘴和加工件之间距离的变化，影响切割精度和切割面的平面度。
（6）垂直度误差。钢板表面和割嘴的垂直度误差是引起加工件尺寸误差的主要原因，也是数控切割机普遍存在的一个问题。通过总结使用经验，产生钢板表面和割嘴垂直度误差的原因主要有三点，一是在割嘴安装过程中，气割前进方向不垂直于钢板，二是割嘴孔与其中心轴线不同轴，三是割嘴孔的阻塞，引起切割气流发生方向倾斜，产生割嘴和钢板表面垂直度误差。
（7）钢板表面氧化和污垢。钢板在生产到切割加工前，长时间的接触空气很容易在表面产生一层氧化膜，其成分复杂，厚度不一，对切割火焰产生阻挠，引起切割火焰的轻度倾斜。同时表面的油脂和污垢也会在不同程度上对切割火焰产生影响，并最终在切割精度体现出来。
3. 针对误差产生采取的措施
通过数控切割机下料件的误差分析，我们可以采取具有针对性的措施来减少并降低误差以提高切割加工精度。
（1）在下料前，务必核对钢板的规格和表面质量，确保钢板自身的变成误差经过矫平机校平后达到切割下料要求。
（2）针对切割件所编制的切割程序，务必经过过程优化，并详细分析切割流程，减少因为切割程序导致的钢板热变形；为了减少因切割工艺参数设置不当引起的误差，在设置参数应当严格按照要求进行设置，从技术角度实现误差最大控制。
（3）遵守基本操作规程。严格要求操作遵守数控切割机操作规程，既是对操作人员的安全做出保证，也是维护数控切割机的重要措施，同时最重要的是可以减少因为违反操作规程而引起切割误差造成下料精度降低。因此为了保证切割正常和下料精度，必须杜绝这种行为。
（4）加强对操作人员的技术培训。虽然数控切割机属于自动化产品，但其危险性也是存在的，如果操作人员的技术水平不过关，很有可能对操作人员造成人身伤害。同时，技术能力越高，对数控切割下料的掌握越熟练，对切割下料的精度越有技术保障。在切割时，尽可能从边缘开始切割，而不要穿孔切割。采用边缘作为起始点会延长消耗件的寿命，正确的方法是将喷嘴直接对准工件边缘后再启动火焰切割机。在钢板上切割不同尺寸的工件时，应先切割小件，后割大件。
（5）注重平时对数控切割机的维护和保养。保证导轨面的清洁，检查自动调高的性能，尽量减少支撑平台和切割机纵横向导轨面的平行度误差，在使用前让数控切割机保持最佳的状态。
（6）割嘴垂直度检查。割嘴需要经常清理，保证畅通，但在维护时操作人员也只能拆卸割嘴，其余零部件不允许随意拆卸，以保证割嘴垂直度不受影响，在安装时必须严格按照操作说明进行操作，严谨非法安装。同时，也要从割嘴的生产质量上进行源头保证。
（7）钢板的除锈工序。在工艺复杂度和经济效益上，除锈工序往往会被忽视造成切割火焰倾斜。因此，为了保证切割精度，必须注重和增加钢板的除锈工序，这和钢板的校平一样，都是保证切割精度的前提条件。
4. 故障现象：键盘不能够使用
故障检查及维修过程：首先关机重新启动机器，观察是否有报警提示查看是由于软件问题还是人为操作不当而引起的机器不能够正常使用，经查看无报警提示，但切割机仍不能够正常使用，同时排除是软件或是人为操作不当等原因引起的切割机故障。其次按照连接线路依次排查故障原因，查看与键盘动作所有有关的明线可见电气线路、器件是否有损坏、烧坏、线头松动现象，逐一排查故障原因。将所有连接的线缆拔下重新插上检查，仍未发现异常，但是数控火焰切割机仍旧不能正常工作。最后检查键盘本身，慢慢撕开发现，该数控火焰切割机出厂时配备的键盘的电器连接部分是由极细、及易断裂损坏的 作为导线起连接作用，由于长时间的使用，再加上工作环境的影响导致键盘内部线路发生断裂，至使该键盘的上、下键不能正常工作。解决办法是需要更换新的键盘，但是为了不影响车间的正常工作，保障生产任务的顺利进行，笔者暂时先安装一个接口一致的外置键盘使用，但是该外置键盘在操作上不如其出厂时配带的键盘人性化，使用不方便，无法控制鼠标动作，仍需更换原厂键盘。
5. 故障现象：切割出来的铁板走样
正常工作时，切割下来的铁板形状与实际要求不符，出现走样现象。要求切割下来为圆圆不是圆形，切割下来后一半为圆另一半偏方形。要求切割下来为正方形的，切割下来后类似于长方形。实际生产严重走样。
6. 总结
通过分析数控切割机下料的误差，提出了减少误差的措施，这样就可以从各个方面提高数控切割机的使用和加工效率，为企业降低了生产成本，提高了企业的经济效益。
参考文献：
[1]曹遂军，樊军，南红艳.数控切割下料件的误差分析[J].中州煤炭，2003（06）.
数控切割范文4
【关键词】虚拟现实技术；数控切割实习教学；教育教学
随着计算机技术的飞速发展，虚拟现实技术已经从前沿的航天、军事领域开始进入教育领域，并涉及高等教育的各个学科。虚拟现实技术的出现，为人际交互界面的发展开创了新的研究领域，为各类工程的大规模数据可视化提供了新的描述方法。在教育领域，利用计算机来模仿真实的数控设备工作环境并将其应用于数控切割实习教学上，将对整个教学过程产生深远的影响。
一、虚拟现实技术概述
虚拟现实技术利用三维图形生成技术、多传感交互技术以及显示技术、生成三维的虚拟环境，介入者利用键盘、鼠标等输入设备，或者带上头盔、数据手套等传感设备进入虚拟环境，在虚拟环境中进行实时交互，并且能够感知和操作虚拟环境中的各种对象，获得身临其境的感受和体验。
虚拟现实技术具有沉浸感、交互性和想象力三个基本特征。在具体的教学实验中，学生可以作为主角存在于虚拟环境中，对虚拟环境内的物体进行操作并从环境中得到自然的反馈，而且当学生沉浸在多维信息空间中时，能够主动地获取知识，寻求解答，形成新的概念。
虚拟现实技术的虚拟现实不仅是利用虚拟现实技术来模拟现实世界、仿真现实世界，而且允许用户看到真实世界，还可以看到叠加在真实世界之上的虚拟对象，增强现实丰富了用户对真实世界的感知和人―机交互操作。该技术主要是将真实世界和虚拟世界在三维空间上进行整合，使二者融为一体，具有实时人―机交互功能。
二、虚拟现实技术在教学中的应用
2.1数控切割实习理论学习
在传统的教学中，学生只有通过在书本上看到各种教学仪器设备的平面图形，平面图形限制了学生空间想象能力，实际现场教学又增加了学校的投入。采用虚拟现实技术，我们可以建立一个与实物同样的三维物体，如采用Pro/E建模，将各种教学仪器，设别和产品进行实务虚化，并将这些物体以立体形式存放在虚拟教室中。学生利用虚拟现实系统学习各种知识，再现实际生活中无法观察到的自然现象或事物的变化过程，为学生提供生动，逼真的感性学习材料。例如，在学习数控切割理论时，通过虚拟现实系统，将学生带到切割现场去感观认识切割机的工作过程，向学生展示切割过程中的程序运行的注意点，通过虚拟演示，让学生观察套料软件的应用以及具体的实际应用。
2.2探索学习
教学中，许多设备由于受各种条件的限制而无法普及，如果利用虚拟现实技术，建立虚拟实验室，学生便可以走进这个虚拟实验室，身临其境般的操作虚拟仪器。虚拟现实技术可以对学生学习过程中所提出的各种假设条件进行模拟，通过虚拟系统便可直观地观察到这一假设所产生的结果或效果。
2.3技能训练
虚拟现实的沉浸性和交互性，使学生能够在虚拟的学习环境中扮演一个角色，全身心地投入到学习环境中去，这非常有利于学生的技能训练。利用虚拟现实技术，可以做各种各样的技能训练。例如在虚拟数控机器切割过程中，学生可以按照自己的假设，改变切割参数，切割顺序，观察总结实际切割的产品和理论产品之间的差异，从而培养了学生在实际工作中解决问题的能力。还可以在安全的环境中让学生学到知识，而且不会因操作失误而造成人身事故。
三、虚拟现实技术在教学中的优势
3.1建立数控切割仿真实习室
随着虚拟现实技术及计算机技术的发展，出现了可以模拟实际数控切割机床加工环境及其工作状态的计算机仿真加工系统，这就是某一特定数控系统借助计算机软、硬件的功能，通过实习者控制计算机的演示，分析数控切割加工从零件设计图到动态切割过程实现的全过程。仿真机床操作的整个过程包括：系统软件编程，点火，调整参数，切割等内容。虚拟数控切割加工仿真教学系统完全模拟真实零件的加工过程，可以检验各种数控切割参数是否正确，能提供与真实机床完全相同的操作面板，其调试，编辑，修改功能都一应俱全。学生可以身临其境地操作数控加工设备，能有充分的机会去练习数控加工的常用操作，如基本运行方式的选择操作，参数补偿量的确定等。解决了初学数控技术者需要大量操作实习，提高了机床操作训练的时间。把数控加工仿真实习教学系统引入到教学中，这样既可以避免因误操作造成价格昂贵的机床的损坏，又可以使操作人员对仿真数控机床操作过程中产生现场感和真实感。同时降低成本，彻底解决了设备不足的难题，让每位学生都有足够多的实践机会，从而使数控切割这门课程得到更好的学习效果
3.2建立数控切割理论课堂教学
利用虚拟现实技术进行教学不再局限于有形的教室空间，时间得到了无形的扩展，将进一步向虚拟课堂，虚拟大学发展。虚拟现实技术也将为搞笑设置分校和远程教育教学点提供可移动的教学场所，使资源由可以共享。远距离的继续教育及其急需的课程教学，还可以为社会提供新技术和高等职业培训的机会，促进全国教育水平的提高。例如数控切割实习操作，有学生需要巩固加深学习就可以通过远距离教育继续学习课程。
四、虚拟现实技术在教学中存在的问题及展望
可以预测，随着经济和技术的不断发展，虚拟现实技术将日益广泛地应用于教育教学领域。但目前的虚拟现实技术还存在一定的问题。主要表现在：
1、虚拟环境与现实生产的差异
2、虚拟现实的效果还有待加强
3、硬件环境还有待提高
4、实现成本问题还有待降低
综上所述如何将虚拟现实技术很好地运用于教学中目前是教育领域发展中的一个新热点。虚拟现实技术在教学中具有广阔的应用和发展前景。
参考文献：
[1]丁美荣，柴少明.基于虚拟实验与真实实验整合的计算机网络实验教学改革[J].现代教育技术，2007（7）.
[2]瞿，邓居祁，殷科生.虚拟实验的特点与实现[J].现代远距离教育，2007（4）.
数控切割范文5
摘 要：21世纪被誉为"光加工时代"，激光加工作为先进的制造技术已广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金、机械制造等国民经济重要行业。cad（computer aided design）计算机辅助设计是指利用计算机等的功能帮助设计人员高效率的完成设计。为产品的后期制造、成型、加工提供了具有指导性的文件。cam （computer aided manufacturing，计算机辅助制造）是指计算机数值控制（简称数控），将计算机应用于制造生产过程的过程或系统。
关键词：cad ； cam ； 数控激光切割机
中图分类号：tg48 文献标识码：a
1 cad/cam的由来和概述
广义的cam（computer aided manufacturing） 计算机辅助制造，其核心是利用计算机对制造生产过程或系统进行数值化的控制。它输入的信息是零件的工艺路线和工序的内容，输出的是刀具加工时的运动轨迹和数控程序。
狭义的cam通常是nc程序编制，包括刀具路径的规划，刀位文件生成，刀具轨迹仿真及代码生成。
数控激光切割机的加工工艺正是利用cam软件对零件的工艺路线进行控制，进而生成nc程序，包括"激光刀具"路径的规划，"激光刀具"起始点，停顿点的文件生成，"激光刀具"轨迹仿真和代码生成。
2 cad/cam软件在数控激光切割机中的应用原理
数控激光切割机中应用的数控系统和传统立式加工中心、车床、铣床等所应用的数控系统有差别。差异主要是传统机加工行业的加工主要靠旋转主轴带动刀具高速旋转进行钻、铣、切、磨。其加工的特点是靠机械接触进行加工，精度高、表面光洁度好，加工效率低。其数控系统接收的代码为国际上通用的g代码。众多厂家开发出的cad/cam都围绕着机加工工艺进行，目前这些已经比较成熟；激光加工主要靠激光的特性利用特有的激光光源，通过一系列的光学镜片的传输，将激光传输到钣金的表面。通过将金属瞬间升华等的形式将金属击穿，从而达到激光切割金属的目的。其加工的特点是无接触加工，相对机加工而言精度低、表面光洁度差、加工效率高。其激光数控系统接收的代码除国际上通用的g代码外还有为适应激光加工工艺需求而进行对国标g代码的再次定义和开发。为此每个开发cad/cam的开发人员要对激光的加工工艺非常熟悉。
因国内工业激光的发展相对欧美还是有些差距，近年来国内数控激光切割机的发展取得了些许成就，但从核心技术如针对激光行业专用的cad/cam软件的公司在国内非常少，能够开发的也只是出于摸索阶段。
3 国内外cad/cam软件在数控激光切割机中的应用
3.1国外在激光加工行业常用的cad/cam软件
（1）fastcam软件公司始创于1976年，总部设在美国工业重镇芝加哥、软件研发中心设在澳大利亚花园城市墨尔本。在国内使用较多的行业是火焰、等离子、激光和水射流数控切割机，其开发的剪板机套排软件，管子网架切割软件，型钢切割软件和数据库管理软件在市场上也有一定的客户群。在国内激光切割机行业使用的还不是很成熟，但因其易学、操作简单也受到了客户的喜爱，因其专著于火焰、等离子行业的应用，在激光加工方面与激光工艺的需求还存在些许差距。例如复杂图形的处理能力、曲线的啮合精度、激光工艺库的完善性等还不能够完全满足激光加工工艺的需求。
（2）cnckad是以色列metalix公司为扳金制造行业提供的一款完整的cad/cam系统，cnckad从钣金的设计到生产的一体化扳金cad/cam自动编程软件。支持所有型号的 cnc 转塔冲床、等离子切割机和火焰切割机等机床设备，因激光切割在钣金行业的迅猛发展，使其在钣金行业转塔冲床、折床、火焰切割方面的功能非常强大，后期利用其现有的平台去开发激光行业的cad/cam软件显得系统庞大而繁杂。后期强有力的技术支援和开发，使其在激光平面切割行业有所成效，也受到了客户的好评。但在前期的安装、调试、培训环节对电脑、人员素质等要求较高，客户在使用中出现问题排除故障的时间较长。比较适合大型的信息化钣金厂使用。
（3）newcam是一款运用在激光切割行业相对较早的一款软件，此软件由台湾世新科技有限公司自行开发，拥有全部自主知识产权及全部核心技术。经过客户不断反馈提供改进建议，逐渐成为了最符合用户需要，与激光行业结合较为紧密的一款cad/cam软件。newcam软件以中国人的文化背景与思考逻辑所开发的系统。但随着激光行业近几年的发展，发生了很大的变化。国外巨头激光公司纷纷推出了自己的cad/cam软件，以更加符合客户需求和激光加工工艺需求的方式推向了市场，受到了客户的认可。
（4）alma（甲码）是一家法国公司，起始于纺织品切割行业，后并购aleph 技术公司后专业开发和经营cad/cam软件尤其是弧焊接和三维切割技术。甲码从此一跃成为唯一一家提供适用于用于金属板加工和机械焊接领域的集成软件供应商，其范围涵盖二维/三维切割到机器人焊接等诸多领域。
act/cut是alma的全自动套料软件产品，主要应用于平面材料的切割。alma在此领域有30年的经验，是此行业的专家，如今已在欧洲的三个国家及中国建立了分支机构，并成为金属板件加工和机器人加工技术cad-cam软件领域的领军企业。
因国内三维激光切割市场同比欧美国家的发展相对滞后，又其价格较高使其在国内市场没能够大力推广。
3.2国内激光加工行业常用的cad/cam软件
（1）激光模切板行业autocad的二次开发：
autocad 2000中已完整地集成了开发工具，它为开发者提供了崭新的、功能较强的集成开发环境，一改过去在autocad中内嵌atuolisp运行引擎的机制，这样开发人员可以直接使用autocad中的对象和反应器，根据激光加工工艺的要求进行较为底层的开发。其特点为autocad 2000中默认的代码编辑工具；用它开发autolisp程序的时间被大大地缩短，原始代码能被保密，防盗版和防更改；能帮助使用者使用activex对象及其事件，使大家很容易创建和分析lisp程序的运行情况。随着国内激光行业经过近十年的发展和模切板激光加工工艺的完善，软件开发人员利用autocad 2000开发工具开发了一款适应模切板激光加工工艺的软件，嵌入了控制激光的g代码。如，过桥、打断、周长自动计算、圆的的内外引线等功能。
目前针对激光加工工艺进行研究而开发软件的公司也逐渐的在发展，尤其对于模切板激光加工行业的工艺cad/cam软件的发展较为成熟，已经完全能够满足模切板激光加工工艺的需求。
（2）平板激光切割金属行业的软件开发：
国内低功率（500瓦以下）激光行业近十年的发展，近五年才使cam软件开发有了一些进展，在国内做的比较好的有北京金橙子、成都步进等，北京金橙子借助对低功率激光加工工艺的研究，开发了一款具备激光打标、切割的控制卡和cam软件，最终因cam软件的使用方便快捷取得了控制卡的市场；高功率激光行业的近十年的发展，国内还没有开发一款能够适用数控激光切割机发展的cad/cam软件。
国内数控激光切割机oem厂家使用国外软件较多的是fastcam、newcam、cnckad。其中cnckad的功能基本能够满足数控激光切割机的要求。
结语
对于数控激光切割机而言，每一款cad/cam软件都有其优势的一面，比如说fastcam软件比较使用于火焰切割、等离子切割等，但对于激光平板切割也能够使用。笔者比较喜欢使用cnckad软件，因为安装、调试完毕之后，其软件的操作性、功能性、图形的失真性都是比较容易掌握的。
参考文献
数控切割范文6
关键词:数控线切割;机床断丝;电极丝;线切割加工
中图分类号:TG481文献标识码:A文章编号:1009-2374(2010)07-0016-03
一、线切割加工的原理
线切割加工的基本原理是利用移动的细金属导线作工具电极(电源的负极),对导电或半导电材料的工件(电源的正极)进行脉冲火花放电,放电通道的中心温度瞬时可高于10000℃,使工件金属熔化,甚至有少量汽化。高温也使电极丝和工件之间的工作液部分发生汽化,汽化后的工作液和金属蒸气瞬间迅速热膨胀,并具有爆炸的特性。这种热膨胀和局部微爆炸抛出熔化和汽化的材料,实现对工件材料的电蚀切割加工。通常认为电极丝与工件之间的放电间隙δ电在0.01mm左右,若电脉冲的电压高,则放电间隙会稍大一些。为保证电极丝不被烧断,应向放电间隙注入大量工作液充分冷却电极,同时电极丝以7～10m/s左右的速度做轴向运动,以避免放电总在电极丝的局部位置,高速运动的电极丝有利于不断地往放电间隙中带入新的工作液,同时也有利于把电蚀产物从间隙中带出去,如图1所示:
二、DK7725数控线切割机床断丝问题和对策
DK7725数控线切割机床应用广泛,具有高速走丝线切割机床的代表性。切割加工走丝速度快,且是单双向往复运动,而断丝是普遍存在的一个问题。对其割加工中的频繁断丝问题进行分析具有普遍意义。
(一)送丝机构引起的断丝问题和对策
DK7725数控线切割机床的电极丝,被排列整齐地绕在由电动机驱动的储丝筒上,电极丝经上支架由导向轮引导穿过工件,之后再经过导向轮及下支架返回储丝筒。断丝主要由送丝机构中的导轮、导电块、档丝块等零部件的安装不当或磨损以及电极丝的松紧不适所致,是断丝的主要因素。
1.送丝机构部件结构与工作原理。
(1)丝架和导轮部件。丝架和导轮部件如图2所示。上丝架3与立柱连接,下丝架6固定不动;上线架可以转动立柱上方的手轮使其在200mm的范围内自由调节,下丝架有两个导轮,上、下丝架的两个导轮为蓝宝石导轮。导轮座用金属材料制作,内装精密型轴承,用于支撑导轮,在丝架上的两个前导轮座装配过程中,调整钼丝在X向的垂直度。Y向垂直度的调整只需平移下丝架上的两个前导轮座即可。钼丝与工作台面的调整是否合适,可采用钼丝垂直度量具(测量杯)采用透光法检查。
(2)走丝机构。走丝机构中,储丝筒7由电动机2通过联轴器4及丝筒轴8带动以1400r/min的转速正反向转动,6为丝筒轴的左支承轴承,5为左轴承座。储丝筒另一端通过两对齿轮副34/102(齿轮13、14)、34/95(齿轮15,16)减速后带动丝杠11转动。储丝筒、电机、齿轮都安装在电机支架3、左轴承座5和右侧支架上。支架及丝杠则安装在上拖板12上,排丝调整螺母9装在底座10上,上拖板在底座17上来回移动,1为V形导轨。螺母9内装有消除间隙的副螺母及弹簧,齿轮及丝杠螺距的搭配为滚筒每旋转一圈拖板移动0.275mm。所以,该储丝筒适用于钼丝直径在Φ0.12～Φ0.25mm范围内变化的情况,如图3所示:
2.断丝问题分析和对策。
(1)导轮、导电块、档丝块等零部件安装不正确,间隙不合适,转动不灵活,导轮有较大的径向跳动或轴向窜动,电极丝叠绕、夹丝或抖动,电极丝运动精度低,容易造成电极丝的断丝。对策:1)要经常清洗有关的零部件,消除污垢;导轮、导电块等零件磨损到一定程度时,要注意更换;2)使导轮和轴承保持良好的精度和运转平稳性,减少丝抖、丝跳,使电极丝运动轨迹尽量保持一条线;3)操作者注意在往线架上安装导轮时,旋紧丝圈防止导轮轴向窜动,顶紧螺钉防止导轮径向跳动。
(2)电极丝的松紧不适极易引起断丝。电极丝上丝、紧丝是线切割的一个重要环节,直接影响电极丝的张力。过松,电极丝张力过小,抖动过大,易断丝,且影响工件质量和切割速度;过紧,电极丝张力过大,也容易断丝。对策:电极丝的松紧要合适,当进行孔或端面加工时,在最初放电位置时,很容易断丝,此时的张紧力可略小些,工作一段时间以后,再对电极丝的松紧进行调节,并使张紧力达到稳定状态。
(3)导轮V形槽变宽。这会使电极丝在Y轴方向产生往复位移,表现在贮丝筒正反换向时出现不进给或跳进给的现象;导轮V形槽的底径不圆。这是由于支撑导轮的轴承损坏,加工时钼丝没有进人导轮的V形槽或有污物将导轮卡死,钼丝拉出深槽所致,当用手摇动贮丝筒时会发现电极丝在X轴方向前后移位。对策:检查更换新导轮、新轴承。
(二)电极丝的因素
1.电极丝质量差。粗细不匀、强度差、打弯易折,过了有效期限。对策:应选购质量好的电极丝。
2.电极丝的直径。电极丝的粗细是影响断丝的一个重要原因,通常尽可能在满足加工要求条件下,选择较粗的电极丝。若电极丝直径过小,则承受电流小,切缝也窄,不利于排屑和稳定加工,断丝的可能性较大。另外,较粗的电极丝,可提高电极丝的张力,减少电极丝的抖动不易断丝。对策:当电极丝使用损耗到一定程度时,要及时更换电极丝,以免电极丝太细而断丝。
(三)工件的因素
1.硬质合金类材料。(1)硬质合金类材料,由于含高熔点的碳化钨、碳化钛成分,因此加工速度低,且易于产生表面微裂纹。对策:使用专用脉冲电源;(2)根据现使用设各选择合理的电参数,例如选择窄脉宽、大峰值电流,提高峰值电压,使硬质合金大部分在汽化状态下爆炸抛出、熔化而又冷凝成为白层的材料很少,做到有较高的加工速度而不会产生微裂纹,获得较好的表面粗糙度。
2.铝材。电火花线切割机床由于采用水基工作液或乳化工作液,所以在加工时放电间隙中产生的高温氧化作用,使一部分工件材料的氧化物飞溅反粘到电极丝上,当切割钢铁、铜钛等金属时,由于这些金属的氧化物均为导电物质,放电间隙状态良好,而加工铝及铝合金材料时,铝材的金属氧化物是陶瓷性物质,导电性下降,出现工件切不动、断丝、导电块反而消耗快的问题。对策:采用电火花线切割机床切铝装置。
3.工件变形。因工件变形造成夹丝、短路,引起断丝。对策:工件尽量使用热处理淬透性好、变形小的合金钢。毛坯件需要锻造,避免夹层、含有杂质的工件。有夹层和夹碴或切割表面粗糙的工件,由于氧化残存物不导电,凸凹不平,会导致断丝、烧丝或使工件表面出现深痕,严重时造成工件报废。在线切割加工前,应清除残存物,用油石将工件表面锉平,并选择适当的电参数,以免断丝。
(四)参数的因素
1.选用电参数时,要兼顾加工速度、表面粗糙度及稳定性。一般参数强,加工速度快,但表面粗糙度大,也容易断丝。对策:在选择电参数时,必须综合考虑加工件的工艺要求、加工精度、粗糙度的大小以及工件厚度等因素,以获得较满意的加工效果。
2.进给速度选择不合理。变频跟踪调节不当也是造成断丝的一个重要原因,过跟踪时,短路电压波形浓,工件蚀除速度低于进给速度,间隙接近于短路,造成断丝和频繁短路。欠跟踪时,工件蚀除速度大于进给速度,间隙近于开路,造成电极丝抖动,也易造成断丝和频繁短路。对策:实际调整时可通过电流表指针的稳定性判断,指针摆动越稳定越好。如果指针稳定情况不好,尽可能使指针往0位方向波动,选择最佳跟踪速度,调节合理的变频进给速度。
(五)工作液的因素
电火花线切割加工中,工作液是脉冲放电的介质,对加工的影响很大。工作液一般要求有一定的绝缘性能、较好的洗涤性能、较好的冷却性能和对环境无污染,对人体无危害。工作液脏污,时间用长后综合性能变差是引起断丝的重要原因。对策:可这样来衡量工作液是否变差:当加工电流为2A左右,其切割速度为40mm2/min左右,每天工作8小时,使用两天后效果最好,继续使用8～10天则易断丝,须更换新的工作液。
(六)机械故障
X、Y坐标丝杠的磨损,储丝筒丝杠的磨损及传动齿轮的磨损,不但影响加工质量精度,也易造成断丝和频繁短路。对策:更换丝杠或传动齿轮,维修好机械,保证机械正常运转。
(七)操作使用的因素
电火花线切割加工中,为了高效地加工出符合要求的工件,对操作人员也有一定的要求。操作人员要正确地理解图样的各项技术要求。工作液要及时更换,保持一定的清洁度,保证上、下喷嘴不阻塞、流量合适。电极丝校准垂直,工件装夹正确。合理选用脉冲电源参数,加工不稳定时要及时调整变频进给速度等。切换功能键时,切勿在加工过程中进行,以免开关接触不良造成短路或引起电极丝烧伤,以至断丝。在切割完毕时,切除部位会在重力的作用下坠落,电极丝极易被夹断,可采用磁铁吸附、夹板夹持等方法及时固定,避免断丝。
三、结语
本文是根据DK7725数控线切割机床工作实践经验和查阅了资料总结出来的,相信对改善电火花线切割加工工件表面质量和精度,提高加工效率有一定的借鉴作用。DK7725数控线切割机床切割加工中影响电极断丝的因素很多,其中各因素的影响往往是相互依赖,相互制约的。以上就DK7725数控线切割机床切割加工中断丝的一些现象作了分析和研究,并提出了相应的预防措施。对其他线切割加工机床的频繁断丝问题具有普遍意义。
参考文献
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