前言：中文期刊网精心挑选了数控火焰切割机范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
数控火焰切割机范文1
关键词：数控; 切割机 ;尺寸
中图分类号:TB
文献标识码:A
文章编号：1672-3198（2011）06-0291-01
微型数控切割机在切割方式上可以有火焰切割和等离子切割两类，便携式数控火焰切割机主要应用于金属板材快速加工的精细切割机设备，使用于铁板，铝板，镀锌板，白钢板等金属板材的切割机。便携式数控等离子切割机具有高质量，高精度，可操作性强等基本特性，同时具有于激光切割相媲美的切割精度和更胜于激光切割机的价格优势。因此广泛应用于汽车、造船、工程机械、石化设备、轻工机械、航空航天、压力容器以及装饰、大型标牌制造等各行各业，适合碳钢（火焰切割）、不锈钢以及铜、铝（等离子切割）等金属板材切割和下料作业。根据金属材料和切割金属的厚度从工艺角度来说,一般5mm以上的碳钢板推荐用火焰进行切割,因为他本身的切割坡口质量比较垂直,坡口很小,最大切割厚度可以达到200mm,不锈钢和有色金属不能用火焰进行切割。
切割机应用目前有金属和非金属行业,一般来说,非金属行业分的比较细致,像有切割石材的石材切割机,水切割机,锯齿切割机,切割布料和塑料,化纤制品用的激光切割机,刀片式切割机切割金属材料的则有火焰切割面,等离子切割机,火焰切割机里面又分数控火焰切割机,和手动的两大类,手动的类别有,小跑车,半自动,纯手动,数控的有,龙门式数控切割机,悬臂式数控切割机,台式数控切割机,相贯线数控切割机等等。
2 数控火焰切割机的误差影响
数控火焰切割机设备在切割方式上以火焰切割和等离子切割为重要切割手腕。固然在切割精度及速率上胜于火焰切割，但关于25MM厚度以上的资料切割性价比绝对偏低。至2001年成立以来，已陆续10年专业开发数控切割机及相干操控零碎，所开发的数控操作零碎汲取行业下风，具有操作方便、维护俭朴、牢靠高效等特点，一同联合企业运用习气，增设批量切割功效，能大批量的陆续主动切割，兼容性方面，成本要素，可配套行业内下风制图下料软件同步运用。目前市场上重要采取的处理方式为将开放式数控零碎使用于数控切割机操控，其特点在于降低零碎成本，并且应用优越的软件敏捷性，使数控切割机的加工误差经由软件补偿的方式得以根本消弭。相干技巧目标方面，其火焰切割挪动精度可到达0.01mm/步，有用缓解了机床在沿轨道方向运转的误差。另外设备中零件的加工精度和拆卸精度不高发生的传动误差以及齿轮回程误差都对机床本身的传动精度有显著影响，招致割炬运转速率很低(有时低至0.1m/min以下)一同使机床在沿轨道方向上有较大运转误差。除此之外，所生产的ZLQ系列数控切割机，从实践切割中总结经历，资料板面光亮度无穷要求下对割炬增长主动调高安装，以确保割嘴与钢板的高度处于最佳的形数控火焰切割机态，从而失掉最佳的切割效果和最长的割嘴运用寿命。
3 数控火焰切割钢板零件的尺寸保证
在数控火焰切割钢板零件的过程中，保证切割零件尺寸精度的关键是解决好热膨胀、选择合适的切割路径。通过分析、对比与讨论，提出相应措施和选择原则.随着经济的飞速发展，通过使用数控机床来提高生产效率和精度已屡见不鲜。尤其是在钢板下料中，数控火焰切割设备的广泛运用，极大地提高了生产效率和产品质量。特别是形状复杂的零件下料，采用数控火焰切割设备，可以达到事半功倍的效果。
3.1数控火焰切割中出现的问题分析
从理论上讲，一个零件的切割程序编好，并且确定了割缝补偿，那么设备运行切割时的轨迹就是一定的，切割出的零件尺寸就不再会变化。但在实际切割过程中，我们发现割出的零件还是存在一定的偏差，特别是一些直接切割下料后不再进行加工的工件。如果解决不好尺寸偏差问题，对产品的质量就会产生较大的影响。
通过多年的切割实践和总结，分析得出以下两方面的影响因素：
（1）热膨胀量的影响在实际切割过程中，整张钢板上切割零件有先有后。刚切割时钢板的温度接近室温，但零件切割的速度很快，尤其当零件不是很大时，一个零件切割完成时整块钢板还未来得及升温、热膨胀；或者虽然有局部的升温，但热膨胀受到周围室温状态钢板的约束，此时切割的零件尺寸比较精确。随着切割零件的增多，热量的不断输入，钢板温度不断升高，热膨胀量也不断增大。如果不给割缝补偿k加上一个单侧热膨胀补偿量Δt ，那么再切割的零件冷却至室温测得的尺寸与第一个切割零件测得的尺寸就会有偏差，且偏差会随着钢板热膨胀量的增大而增大，直至趋于平衡（即切割的热输入与钢板的散热达到一个基本平衡）。这是由于钢板在不同温度下产生的热膨胀量不同，导致了钢板的体积变化，而对割缝补偿k不加以修正（增加热膨胀补偿量Δt ）则切割轨迹就不会变化，那么切割的零件冷却后体积就会缩小，尺寸当然就变小了。
（2）切割路径选择的影响保证零件切割尺寸的另一个关键就是切割路径的选择。如果切割路径选择不好，就不可能切割出高精度的零件。例如，要在一张较大钢板上切割R200mm的圆法兰。方案一选择的切割路径为切割引入线ABCDA，方案二选择的切割路径为切割引入线BADCB。这两种方案在切割过程中R200mm的圆法兰与整张钢板的连接刚度随切割点的前进都在降低，但方案一中的连接刚度在切割点到达D点时已降至很低，从而无法保证DA段切割的刚度，故零件尺寸无法保证。方案二，切割过程中的连接刚度在BADC段都比较高，只有在接近B点时连接刚度才迅速降低，但到达B点时零件的切割也随之完成，故零件尺寸能够得到保证。
3.2 措施
（1）对于长短径比相差不大的零件，其各个方向的热膨胀量基本一致，故只需给割缝补偿k加上一个单侧热膨胀补偿量Δt 即可（具体数据可视零件大小、钢板厚度等，通过计算、试验或凭操作经验来确定，此处不论述）。
（2）对于长短径比相差较大的零件，其各个方向的膨胀量也就相差很大，故不能仅给割缝补偿k加一个单侧热膨胀补偿量Δt就可以保证切割零件的尺寸。而应给割缝补偿k加一个短径方向的单侧热膨胀补偿量Δt1，同时长径方向的热膨胀补偿量与短径方向的热膨胀补偿量的总差值〔即2×（Δt2－Δt1）〕应直接在切割程序上进行增加，这样才能保证切割零件的尺寸精度。
（3）如果操作工对钢板热膨胀量的控制不熟悉或没有足够的经验，也可以采用物理降温的办法（如循环冷却水、冷却液等）对切割工件进行跟踪冷却和降温，使切割钢板尽量处于接近室温的状态，使钢板的热膨胀量得到控制，从而使切割零件的尺寸得以保证。但只有当钢板的淬硬倾向不大，或微量淬硬对产品质量是允许的情况下才能采用这种方法。
（4）在切割过程中，无论选择何种切割路径，在零件切割接近完成点以前都必须使零件与钢板之间具有足够的连接刚度，才能保证零件的切割尺寸和精度。
（5）正确设置数控火焰切割机切割运行速度。在实际数控火焰切割的加工使用中，考虑到火焰切割的加工板厚差异较大，钢板的切割速度是与钢材在氧气中的燃烧速度相对应的，但是很多企业无法准确把握不同材料及厚度情况下对数控火焰切割机的速度设置。
过快的切割速度会使切割断面出现凹陷和挂渣等质量缺陷，严重的有可能造成切割速度会使切口上边缘熔化塌边、下边缘产生圆角、切割断面下半部分出现水冲状的深沟凹坑等等。在实际生产中，应根据所用割嘴的性能参数、气体种类及纯度、钢板材质及厚度来调整切割速度。切割速度直接影响到切割过程的稳定性和切割断面质量。如果想人为的调高切割速度来提高生产效率和用减速切割速度来最佳的改善断面质量，那是办不到的，只能使切割断面质量变差。
在正常的火焰切割过程中，切割氧流相对垂直的割炬来说稍微偏后一个角度，其对应的偏移叫后拖量。速度过低时，后有后托量，工件下面割口处的火花束向切割方向偏移。如提高割炬的运行速度，火花束就会向相反的方面偏移，当火花束与切割氧流平行时，就认为该切割速度正常。速度过高时，火花束明显后偏。通过观察熔渣从切口喷出的特点，可调整到合适的切割速度。
参考文献
［1］陈金成，周向东，黄剑．基于工业PC机的数控火焰切割机数控系统开发［J］.机床与液压，1999，（5）
［2］宋喜庆，李满霞．新型数控火焰切割机智能系统［J］电工技术,2003,（9）．
［3］李金伴，马伟民．实用数控机床技术手册［M］北京：化学工业出版社,2007,（10）．
数控火焰切割机范文2
探讨。
关键词：数控切割机；机械制造；系统应用
中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）06-0096-02
中国是第一大钢材生产国和消费国，但是钢材的浪费较其他国家而言多10%的浪费。其中60%的钢材消费是通过切割焊接生产方式加工使用的。因此切割焊接行业是中国制造业的核心基础产业，而切割在很大程度上决定着产品成本。
切割编程优化系统软件正在改进和完善数控切割的生产方式，提高数控切割生产效率和钢材套料利用率，让企业真正做到“切得多、切得快、切的好、切
得省”。
数控切割编程优化在原有全时、整料、自动生成切割路径的基础上进行手动微调，达到共边、桥连接、借边、通过改变切割方位以及余料套料等方式进行预先模拟切割效果，以实现提高钢材利用率，减少浪费和废品率，降低成本的最终目的。
1 我国数控技术的发展现状
我国数控在技术水平上与国外先进水平大约落后10～15年，在高精尖技术方面则更大；产业化水平上市场占有率低，品种覆盖率小，还没形成规模生产；功能部件专业化生产水平及成套能力低，外观质量相对差；可靠性能不高，商品化程度不足，国产数控系统尚未建立自己的品牌效应，用户信心不足；数控技术的研发工程能力较弱，数控技术应用领域拓展力度不强，相关标准规范的研究、制定滞后。因此，对于今后我国数控技术的发展，我们一定要做战略考虑，从我国基本国情的角度出发，以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向，在高精尖装备研发方面，要强调产、学、研以及最终用户的紧密结合；在竞争前端数控技术方面，强调创新，强调研究开发具有自主知识产权的技术和产品，为我国数控产业、装备制造业乃至整个制造业的可持续发展奠定基础。
2 数控切割机在机械制造系统中的主要应用
数控切割机（CNC Cutting Machine）就是用数字程序驱动机床运动，随着机床运动时，随机配带的切割工具对物体进行切割。这种机电一体化的切割机就称之为数控切割机。
当前，数控切割机主要以火焰、等离子、镭射数控切割机为主。数控切割机在机械制造系统中主要用于工程项目的下料作业工序。不同类型的机器可用于不同材料的切割作业，如对型材进行复杂截面的裁断、开槽；对板材进行任意形状的切割、开孔、开坡口；还可用于非金属材质的切割，镭射数控甚至可以进行薄板的无缝对接焊。不同的材质由于其自身具备手动和智能化工作两种工作方式，因此在机械自动化制造系统中具有较大的优势，不但可以用于小型零部件的生产制造，而且可以用于大型设备的加工制造。
以数控切割机的具体加工程序为例，首先是制图，在利用Auto CAD或其它制图软件对加工对象制图。然后，对图形进行进一步的技术处理，在处理过程中要求仔细，考虑到加工对象的实际加工需求与材料属性。例如，对零部件的加工公差、工序等要予以重视，保证图纸满足实际的加工需求之后，将格式为dwg的文件转换成为格式为dxf的文件（这里以CAD制图为例），为后续的加工编程做好准备。最后，进行工序设计、编程、生成机器代码等操作，确定加工程序之后在设备控制器中输入程序。当前，这些操作一般都由机械设备来完成最后，对数控系统进行初始化运行，检查管理系统的输入、输出状态，进行数值计算。因为采用了图形交互式编程方式，大部分的节点、基点坐标数值都是由计算机直接算出的，操作者只需要在对应的对话框中输入对应的参数或稍作修改即可进行加工生产。在机械制造系统中，相对于早期的手工切割，数控切割的应用具有操作编程便捷、高效、切割质量高、适用面广等许多优点。
3 提高机械制造系统中数控切割机生产效率的策略
3.1 改讲切割工艺，提高生产效率
数控切割是一个人、机、料三方协调配合的过程。
（1）合理进行作业人员的操作时段分配，是提高生产效率的方式之一：当在某区域进行切割时，可以在另外一个区域进行上料、下料操作，从而减少切割设备的待机时间，通过提高设备的使用效率来提高生产效率。
（2）合理确定引割点位置在切割操作过程中可以用来控制热变形引起的废损率。确定引割点位置时要考虑周到：其一，要求尽量减少工件变形；其二，多个工件套料切割过程中要考虑每个工件的引割位置经及对相邻工件的影响，以达到减少空程时间的目的；其三，在切割中厚板材时，尤其是切割厚度超过60mm的工件时，最好从板材或割缝边缘开始引割，这样不但可以省去穿孔程序，而且可以降低割嘴的损耗。
（3）考虑热应力和热变形对切割顺序的影响，因为数控切割与其他非自动切割方式不同，不能够根据变形情况实时调整切割轨迹。其是严格按照所设定的图形坐标进行切割的。所以，切割过程中必须注意切割顺序，否则将会造成工件热应力变形，直到出现工件加工公差超出范围。切割路径的顺序在指定过程中，可以遵循下列原则：其一，在靠边切割时，可以先切割靠边长的一侧；其二，首先切割短边，然后再切割长边；其三，在小块板上进行切割操作时，最好采用断点穿孔切割的方式。另外，为控制切割件位移，可用楔子楔入割缝的方式来减少热应力对工件的影响。
（4）优先采用连续切割方式用于多工件的套料切割。在进行内框切割操作而不对外形工件切割时，可以根据工件的不同采用连续切割方式，连续切割方式尤其适合中厚型板材的下料和切割，而且只需要进行一次穿孔、或者靠边切割，能够不间断的完成连续切割任务，显著提高切割生产效率，而且能够节省割嘴使用数量。
（5）其他注意事项。工件的切割不能过小，因为数控切割机惯性较大，在切割小工件过程中可能会出现抖动的现象，导致切割的工件不能满足图纸设计要求。因此，需要根据工件的形状尺寸、厚度等合理确定参数。例如，当工件板厚不同时，所进行的预热时间就不同、切割过程中自动反映高度也不同、形状过渡处的停留时间也不同。
3.2 提高编程软件水平
数控切割机主要用于复杂件以及多工件的切割作业，其软件水平直接影响到整个切割工艺水平。因此，设备除了要具有较好的机械精度外，还需购进高水平软件对保证复杂工件切割精确度提供保证。
在复杂工件的切割过程中，仅仅只依靠设备上的TB16语言进行相对坐标的编程，很难对所有的复杂工件进行加工，有时甚至不可能。由于工件的很多具体坐标都不易确定，这时就可以采用编程套料软件予以解决。而在多零件的切割同材质，同规格同材料的多个不同工件进行批量加工时，可以使用先进的软件在一张板上精确确定工件尺寸，之后对各个工件的引弧点、共边等进行修改，最终确定连割工件所需要的切割顺序，整个过程可以都由软件完成。
软件要有强大的处理功能外，编程人员对套料软件的了解、运用水平的提高也是影响生产效率的一个关键因素。只有编程人员把切割理论与实际操作中的问题结合起来考虑，才能在实际应用中真正达到高效高质量的生产。
另外，数控切割设备最好带有自动中断保护记忆功能。在进行多工件的批量加工时，若设备没有自动中断保护功能，发生数控系统故障、中断以及微机死机等情况下进行二次或多次重复的对位操作时，一旦对位精度超出标准，将会导致报废、超差等问题。当设备有自动中断保护功能之后就具有自动复位的功能。
参考文献
[1] 吴新哲，边江，银海.提高数控火焰切割质量的途
径[J].机械管理开发，2011，（2）：34-35.
[2] 常军，师德俊，任建庭.如何使用数控切割机来提
数控火焰切割机范文3
水射流切割又称高压水射流切割，其原理是利用增压装置将水加压到200～400MPa后，经节流小孔（φ0.15～0.4mm）使水压热能转变为射流动能（流速高达900mm/s），冲击材料表层使其产生破碎和微裂纹，并使材料剥离，同时利用高速水流的冲击力将碎屑带走，从而形成切缝，其原理如图4所示。根据切割中是否添加磨料，可分为纯水射流和磨料射流两大类。水射流切割与激光和等离子切割都属于高能切割，但与它们利用熔融或气化去除材料方式不同，是一种真正意义上的冷切割技术，其加工特点是没有或很少产生热量，无热变形、无气体或蒸汽排出，无热影响区。水射流可以切割各类金属、非金属、塑性或硬脆性材料，工艺简单，不会改变或破坏被切割工件材料的物理、机械性能，切割中不产生有害气体，环保性好。
2切割技术间的差异性比较
目前这几种切割技术都在工程机械行业得到广泛应用，根据切割原理不同，这几种切割技术在切割厚度和材料上存在差异。火焰切割速度低，切割之前需要预热，耗时长，且无法切割不锈钢及铝、铜等多种有色金属，切割薄板时的热变形大；其优点在于切割设备和加工成本相对较低，且可采用多割炬同时加工。火焰切割是大厚度板材（最大切厚已达200mm）目前唯一的经济切割方式。等离子切割的精度及速度都优于火焰切割，能够切割有色金属以及很多非金属；缺点是由于等离子弧本身特点，导致切口易出现“上大下小”现象，在结构件拼装时需要打磨修整。等离子切割时会产生有毒气体，需配除尘装置，成本高，切割5～30mm钢板的经济性较好。激光切割的材料种类和切割表面质量优于上述2种切割设备，切割件可以不进行二次加工，主要用于对薄板件的高速、高精度切割。由于设备昂贵，对设备的保养要求高，切割中厚板材的成本要高于火焰和等离子切割。激光切割多用于板厚10mm以下的板材切割。高压水射流切精度介于激光和火焰、等离子切割之间。其最大优点是无切割热变形，割缝周围材质无变化，是一种冷切割技术，多用于石材、陶瓷等非金属硬脆性材料切割以及对切割热敏感的金属切割，如切割飞机机翼等。添加磨料后，可以显著提高板材的切割厚度。综上所述，火焰切割主要用于厚板材的切割；等离子用于中厚度板材的高速切割；激光切割用于对切口质量要求高的薄板材的高速切割；水射流主要用于对切割热变形要求高的薄和中厚板材切割。
3工程机械制造中的应用分析
本文以某公司生产的工程机械产品为例，其结构件焊接多采用低碳钢、低合金高强度钢板，用量很大；不锈钢板材、有色金属板材用量较少。大部分型号产品采用的板材厚度集中于15～35mm之间，大吨位型号产品主要采用40mm以上板材。针对该公司产品结构件的切割工艺性要求，对于工程机械零部件板材切割技术选择进行分析。（1）切割数量要求。工程机械制造业多采用机械化、自动化的门架式数控切割设备为主要的切割设备。通过结合FastCam、SigmaNEST等先进的自动套料软件，既节约人力，又提高了切割效率及材料利用率。以某公司某型工程机械产品为例，所需切割量如表1所示。如表1所示，需要切割的板材厚度大多集中在10～30mm之间，除配置大量等离子切割机用于切割中厚板材以外，出于经济性考虑，还应配置一定火焰切割机床用于厚板材的切割，同时配置少量的小型气割设备，以消化料边、提高材料利用率，解决小零件的下料。（2）切割质量要求。如驾驶室、机棚外壳等薄板件精度要求高，以及零件外形复杂，对易变形件，出于提高效率和质量要求，应配置一定的激光切割设备，减少机械加工修正过程；对于像拉板、平衡梁等工况恶劣，对切割热敏感的零件，除配置水下等离子切割机减小热变形外，还可以配置高压水射流切割机床，进行无热损伤切割。被焊接的厚板件一般需开坡口，除了采购具有坡口切割功能的数控火焰或者等离子切割机床外，还可以配置机器人切割系统满足结构复杂、异形、精度要求高的坡口切割。（3）安全与环保要求。在火焰切割的应用方面，传统的乙炔气体在制造中容易造成环境污染，应大力推广采用国家推荐使用的新型工业燃气；等离子切割过程产生的气体危害人体健康，应趋向于采用水下等离子技术；采用液氧取代瓶装氧，不仅提高了切割质量和效率，而且减少安全隐患。
4结论
数控火焰切割机范文4
关键词：切割厚度；切割质量；切割速度
中图分类号：TG48 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）06-0043-01
以前我公司金属板材一般有4种下料切割方法，剪板下料、激光切割、数控冲和数控火焰、等离子切割，剪板下料只能下13mm以下的金属板材，激光切割可割的厚度也不高，数控冲只能冲6mm以下板材，公司厚金属板下料主要依靠数控火焰、等离子切割，而数控火焰、等离子切割能切割的厚度也有很大限制，碳钢板只能切割35mm厚左右，铝板只能切割40mm厚左右。后来根据需要引进了水切割机。
1 水切割和其他切割方法的比较
普通水经过一个超高压加压器，将水加压至380Mpa（55000psi）或更高，然后通过一个细小的喷嘴（其直径为0.1mm至0.4mm），可产生一道速度为每秒915米（约3倍音速）的水箭，此水箭可切割各种金属和非金属材料，如纸类、玻璃、海绵等，在切割较硬材料时，可将砂料与水箭混流以增强其切割能力，此种高速度的加砂水刀几乎可以切割任何材质。水切割与数控火焰、等离子切割、激光切割相比存在许多优点，水切割在切割精度上具有明显优势，目前数控切割精度多在±0.5-1.0MM范围，除激光外，没有任何切割机和其媲美。切割材|更广，目前数控等离子切割还只能以金属材料加工为主，针对如玻璃、陶瓷、复合材料、反光材料、化纤、热敏感材料还显得力不从心，水切割是一些复合材料、易碎瓷材料复杂加工的唯一手段，这也是导致目前水切割还有一定的市场的主要原因。水切割属于冷切割，产品无热变形或者热效应，而等离子切割有明显热效应，精度低，不利于二次加工，水切割切口光滑、无熔渣，勿需二次加工。水切割可一次完成钻孔、切割、成型工作。激光切割速度快、精度高，但激光切割在切割处有弧痕并产生热效应，对铝、铜的切割不理想，厚金属板切割表面质量差，甚至无法切割。水切割不像数控冲需要专用的模具，可自由切割任意形状，切割过程不产生污染物，利于环保。切割面质量好，没有毛刺、挂渣等缺陷。
2 水切割工艺实验
公司有一种长3.7米宽1.4米厚70mm的墙板零件，材料是铝合金，里面有多个方孔和圆孔，以前用等离子切割无法加工，只能在加工中心上加工，由于切割余量大，加工相当费时。在引进水切割后，决定用水切割下料切出毛坯，再在加工中心上精加工。
第一步编程，首先看清加工工艺要求，整理好dxf图形文档，单边放4mm余量，再利用编程软件导入dxf图形，设置好起割点和止割点，设置好切割顺序，设置切割速度为40%，生成切割图形文件，如图1所示：第二步选好喷嘴和砂导管，设置好各种切割参数，喷嘴为0.011英寸，砂导管为0.04英寸，水压力为75000PSI，设置切割材料为铝合金，切割厚度为70mm。辅助砂料选用80目石榴砂。第三步试切割，将70mm厚铝板在水刀工作台上放好，设置好起割原点，打开动态水刀功能，进行试切割。观察切割面比较平整，波纹少，切割面与板面垂直，切割线相交的地方有波纹，属正常情况。调整切割速度为60%进行切割实验，切割面波纹增多，明显变毛糙。切割速度慢则切割面比较平整，速度快则波纹增多。
后来又进行了不同厚度的钢板、铜板和铝板的切割实验，通过实验，得出不同板材的切割速度，当水压力为75000PSI时，切割速度（单位mm/min）如表1所示。
由表可以看出，厚度对切割速度影响很大，在保证切割质量的前提下应尽可能增快切割速度。
数控火焰切割机范文5
[关键词]金属热切割；特点；展望
中图分类号：TG483 文献标识码：C 文章编号：1009-914X（2015）23-0348-01
一、概述
火焰切割是一种传统的切割方式，其原理是：氧-燃气加热金属，使之达到氧化铁燃烧的温度，利用燃烧的放热和火焰吹力的去渣作用，实现连续作业。主要用于切割碳钢和低合金钢，所用燃气有乙炔、液化石油气（主体成分为丙烷）、霞浦气（主体成分为丙烯）和天然气。
等离子切割的原理是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属部局熔化（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。可以切割碳钢、不锈钢和铝合金等有色金属。普通等离子切割：切割电流一般在100 A以下，切割厚度小于30 mm。精细等离子切割；引入诸如旋转磁场等技术，电流密度倍增，其电流稳定性增强，切割精度相当高，切割厚度也相应提升。
激光可以切割除铜以外的绝大部分金属，能实现高能量密度的空间切割，具有切割速度快、生产率高、切割质量好的特点。金属切割用激光，一般为功率0.5-3kW的CO2激光和光纤激光。
二、不同切割方式的技术经济比较
三种切割方式的技术经济比较
适宜切割厚度是指切割速度和切割质量均达到比较理想的状态
火焰切割具有切割速度慢，切割变形大的特点，很难适应高精度的需要。目前，发展的重点方向为：降低切割成本和提升设备的智能化水平。在降低成本方面：采用新型燃料和助燃剂，提高火焰温度，提升切割速度，降低燃料成本。在提升设备的智能化水平方面：利用自动套料编程软件，提高材料的利用率；开发图形智能识别软件，提高编程效率；开发误差补偿软件和特殊工（卡）具，实现产品的精确下料（如：焊接坡口、相贯线等），减少后续的加工。
普通等离子切割随着上世纪90年代中国民间造船业的发展，以其切割δ6-20mm碳钢时切割速度为火焰切割的5-8倍，切割不需要预热，穿孔时间短，切割变形小和运行成本低的特点，迅速在各大船厂推广应用。随后在钢结构、工程机械、化工容器等行业推广应用，用户对切割厚度、速度、质量和低成本运营的诉求，催进了21世纪精细等离子技术的全面发展。
激光切割具有速度快：在激光切割厚度范围内，激光的切割速度可达10m/min，是等离子速度的2-5倍，定位速度高达80m/min。激光的切割质量好，切口窄：切口宽度一般为0.10～0.20mm；定位精度高：定位精度0.05mm，重复定位精度0.02 mm；切割面光滑，无毛刺，切口表面粗糙度一般控制在Ra12.5以内，几乎没有热变形，可以进行后续加工，广泛应用于钣金加工、军工和工程机械等行业，目前，金属切割主要采用CO2激光和光纤激光。
三、不同切割方式的技术发展展望
数控火焰切割国内外技术差距不大，国内产品的主要技术经济指标已达到国外同类设备的先进水平。目前，国际最具实力的厂商为日本小池酸素（KOIKE），研发出从配件到专用切割机的系列产品，满足不同行业对管板、坡口的切割需要。国内的知名厂家有：哈尔滨四海、华威，无锡华联，深圳博利昌，北京百惠宏达等，均有自主研发能力，产品品种齐全，质量稳定。
在过去20年里，等离子切割技术经历了从第一代普通批量切割等离子技术，到第二代精细切割等离子技术，现在各家等离子厂商都在向第三代标准化平台等离子技术方向发展。第三代标准化集成系统则聚焦在经济性上，通过标准化、模块化设计，使用不同等离子电源，配套使用相同的割炬、易损件、冷却系统和气体控制系统，连电缆、水管、气管都做到统一标准，在一台电源系统上实现批量与精细二种切割模式，总之，建立“一个平台、一把割炬、一组耗材”，通过标准化，突破经济性，有效减少用户的投资，简化使用和管理流程，降低运营成本。各大设备厂商之间的竞争主要体现在等离子电源和专有技术上，如伊萨（ESAB）公司专门研发的等离子微弧微割嘴技术，凯尔贝电源的薄板切割类激光技术，在精细切割模式下，切割1～10mm的碳钢、不锈钢和铝，可以达到类似激光的品质；海宝的高质量深圆孔切割技术。国际知名品牌有：梅塞尔、海宝、伊萨、维克多和凯尔贝，国内有武汉法利普纳泽。为提高切割质量，保障员工健康，改善作业环境，设备厂商积极研发水下等离子切割系统，同时在切割气体方面，选用不同的切割气体，以实现切割效率与质量的侧重和平衡。
随着大功率光纤激光和YAG技术的成熟，给以CO2激光作为精密切割手段的用户提供更多的选择。光纤激光与CO2激光相比，在光电转换效率、金属的吸收率和运行时间具有显著的提高，大大降低了运行和维护成本，另外，变以前的“飞行光路”为光纤传输，保证了其可以很方便地跟机械手相衔接，实现柔性和智能化加工，使大板幅的切割定位精度和动态响应速度显著提升。YAG激光以其低廉设备投资，可以胜任6mm以下、稳定切割3mm以下的板材，在多品种、小批量、中低负荷的工况环境使用是一个理想的选择。激光切割设备国际上有代表性的制造商有：德国通快TRUMPF公司，瑞士百超BYSTRONIC，意大利PRIMA，美国WHITNEY公司和日本AMADA公司等，目前国内能提供平板切割机的企业有武汉华工激光、武汉天琪激光、上海团结普瑞玛公司、济南捷迈公司、深圳大族激光等，武汉华工激光代表国内激光技术的最高水平。
四、智能制造对切割技术的促进
智能制造是通过人与智能机器的合作共事，去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。它把制造自动化的概念更新，扩展到柔性化、智能化和高度集成化。在切割领域，主要体现在通过计算信息网路、智能图像识别系统、智能误差补偿技术、自动编程排版技术、信息诊断与反馈等技术的综合应用，实现切割系统的智能化、无人化运行。
五、结论
数控火焰切割机范文6
关键词：变截面拱箱梁 加工步骤 施工工艺
一、概述
本工程系拱桥的钢拱肋及叠合梁的制作，大桥全长1114米，主桥长430米，结构形式为：六跨中承式飘带形提篮钢箱拱桥，最大跨度120米。
图1 钢箱拱桥见图
二、胎架制造
2.1 胎架制造的意义
本工程厂内制造的重点和难点是在拱肋分段制造过程中保证整桥主拱线性和控制各段钢箱拱的焊接扭曲变形。非常规的半拱平面匹配卧装（以腹板为胎架面）装焊方案在分段制造过程中能有效保证主拱圈的整体线性，达到控制钢箱拱焊接扭曲变形的目的。
2.2 方案制定的目标
方案制定的目标是保证主拱线性[2]，控制焊接变形，便于安全施工。主拱板（顶、底板及腹板）匹配定位，保证焊接前线性；箱拱内横隔板、纵肋精确定位，在焊接过程中对板起到有效的支撑作用，在一定程度上控制焊接变形。
2.3方案实施
主拱圈由顶板、底板、腹板、横隔板及锚固构造组成，钢箱拱采用以腹板为胎架面的装焊方案。基本工艺流程为：外腹板单元定位横隔板、锚固构造定位内腹板单元定位顶、底板纵肋预置顶、底板定位顶、底板纵肋定位箱体焊接矫正接口调整连接板配钻孔、装焊临时连接件。
2.4 总成胎架制造
根据技术提供的深化设计图纸，得到曲线方程，进而得到所需的各个位置的坐标；然后根据主拱圈面内线形制造胎架，各个拱段接口做定位坐标。
图2胎架的模拟图
三、钢箱梁构件加工、铆装、焊接质量控制
3.1顶、底板和腹板的下料
3.1.1 下料前检查钢板的平整度[4]，如钢板不平可采用七辊矫平机矫正，矫正后的钢材，表面上不应有严重的凹陷、凹痕及其他损伤。箱型构件面板下料时应考虑到焊接收缩余量，并喷出钢箱梁横隔板的装配定位线。对切割、矫正后的钢箱腹板须进行尺寸检验。通过测量腹板的弦长和对角线长，将其与放样前的尺寸相比较，并满足规范要求。
3.1.4下料精度要求：实际精度和允许偏差
表5下料精度的要求
3.1.5采用数控切割机保证下料精度。并采用两个旋转三割炬同时切割，保证钢板两边受热均等，不产生旁弯的变形。数控控制精度如上表，远远高于规范要求。
3.1.6精度保证方法：
A、对切割后可能产生的旁弯等变形应使用火焰矫正达到规定尺寸；
B、切割后打磨去除割渣、飞溅、氧化物，对切割面和坡口面的超差缺补焊打磨处理。
3.2 横隔板的下料
3.2.1钢箱内横隔板的加工，不仅要保证其外形尺寸，而且保证相邻边的垂直度要求，否则安装完成的钢箱将难免发生扭曲变形，影响结构的承载能力。
3.2.2切割工艺及尺寸保证：
A、横隔板的切割在数控切割机上进行，保证了其尺寸及形位公差；
B、精度要求
表6实际精度和允许偏差
C、下料件的处理
a 割后的隔板四边应去除割渣、氧化皮，并用磨光机进行打磨，保证以后的装配质量；
b 其它切割件也应打磨去除割渣、飞溅、氧化物。
3.3 顶、底板纵向加劲肋的下料
顶、底板纵向加劲肋的下料在数控切割机上进行，具体工艺参照横隔板下料。
3.4节段制作
3.4.1 顶底板与腹板定位时要严格控制三个方面：
A、腹板与顶、底板的相对位置满足设计要求；
B、腹板与底板的垂直度偏差应小于0.01t（板厚），且不得大于0.3mm；
C、腹板与底板要紧密贴合，局部间隙不大于0.5mm。
3.4.2装配流程：
A、先将外腹板置于以腹板为基准面的专用线型胎架上，并保证钢板的平直度；
B、装配尺寸须考虑箱型柱腹板宽度方向的焊接收缩余量，因此在理论尺寸上加上焊缝收缩余量3mm，在长度方向上两端各加（30-50）mm余量。胎架应具有足够的刚度，以控制结构变形，在胎架上标明中心线、定位基准线及辅助线，组装时严格对线就位安装，控制装配间隙。
C、把对应的横隔板，还有锚固构件进行准确的定位，定位焊采用气体保护焊，焊接参数如下：
表7气保焊的焊接参数
D、对内腹板进行单元定位，可以采用手工电弧焊。
E、顶板和底板纵向加劲肋则利用隔板上的定位槽，对此进行预置。
F、顶板和底板进行定位，然后对顶、底板纵向加劲肋进行定位。
G、对整个箱体进行埋弧自动焊或半自动焊，埋弧焊前先定位好钢箱梁两头的引弧板及熄弧板，引弧板的坡口形式及板厚与母材相同。
焊丝材质：H08MnA焊剂：HJ431 焊接工艺参数：
表8埋弧焊的焊接参数
H、矫正
火焰矫正时，对称构架中轴面或中性面进行，相邻不同刚性的构件，应先矫正刚性大的构件。火焰矫正时材料的被加热温度约为850℃（Q345钢材），冷却时不可用水激冷。弯曲加工分为常温加工和热加工。热加工时应在赤热状态（900℃－1000℃）下进行，温度下降到800℃之前结束加工，避开蓝脆区（200℃－400 ℃）。矫正时不允许使用铁锤直接锤击矫正面，经常校对尺寸，确定修正值。
I、对连接板进行配钻，装焊临时连接件。
3.4.3 精度保证措施：
A、事先在顶、底板上将腹板位置用线划出来，并在定位前重新检查尺寸；
B、不断用直角钢尺来检查腹板与顶、底板的垂直度，在垂直度满足要求时方可点焊，同时可在钢箱内侧用形为“”的钢板（500mm一道）和配套使用型钢（1000mm一道）将腹板与底板相连，这样既可以保证垂直度，又可以增强截面刚度。
C、经常采用塞钢尺检查，间隙超标的，重新采用自制夹具和小型千斤顶（手摇式）的方式顶紧，再点焊定位。
3.5 焊接注意事项
3.5.1 型钢的对接需要焊透，并进行探伤。接长段大于≥500mm，且错开附近的节点板及孔群100mm。焊缝视安装情况而定是否磨平。
3.5.2板制钢拱节段间的对接焊缝、拱肋内部焊缝、拱脚焊缝、吊耳与拱肋焊缝的焊接等级均为一级，需100%超声波检测。
3.5.3拱肋各制作段的顶底、腹板及纵向加劲肋均采用对接熔透焊缝。
3.5.4其主要的制作难点在于控制组装时翼板与腹板的垂直度，并且控制对箱形梁四条纵焊缝焊接时所造成的整体收缩应力而形成的扭曲变形；因此，焊接时要注意焊接形式，尽量采用对称焊接。焊接采用由中间向两边分别退焊的工艺，尽可能减少焊接产生的纵向收缩。
3.5.5 钢箱顶、底板或腹板接长采用对接焊接工艺。等厚钢板对接坡口采用Y形坡口，钝边2mm，坡口1:1制作。为防第一道漏焊，施焊前在钢板间隙处背面垫焊剂垫。正面焊完后，背面用气刨清根后再焊。整条焊缝焊完后，用砂轮打磨，使得焊缝光滑匀顺。
3.5.6 为了不出现扭转变形，或减少扭转变形程度，所有的焊接工作必须在平台上进行。加工平台要通过水准仪找平，否则不能进行主要焊缝的焊接。
3.5.7 总之，钢箱节段的焊接工艺原则是：先焊次要焊缝，再焊主要焊缝。具体焊接顺序是：先焊横隔板，再焊纵向加劲肋，最后焊接钢箱的4条主焊缝。
四、总结
