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如何改善数控切割机的切割能力及其稳速措施

李强

(小池酸素(唐山)有限公司，河北唐山063000)

脯要3本文介绍了数控切割机的相关内容，从探讨如何提高数控切割机的切割能力所栗取的必要粥自．，到怎样才能保证数控切割机稳速

运转的方法，都一—进行了分析。

鹾篷词数控切割机；切割能力；稳速措施

在数控切割机的自带程序与图形库里，仅有一些不太多的标准化

图形，库中的这些图形远远满足不了实际生产对其的需要。为了使得数控切割机的切割能力得到提高，可以对数控切割机进行如此的改进：把

目前的道轨进行加长，借用现有的微机，通过CCAP编程软件实现下

料程序的顺利编制。通过E述改制，能够使得数控切割机的切割能力得

到大大的提高，进而也提高了设备的有效利用率。数控切割可以被看做是切割技术领域的一次大的革命，对于气割技术自动化的实现，进而使

气割工人的劳动强度得到降低，还有产品质量的提高和生产速度的加

快，都有着非常重要的影响和作用。通过逐点比较法来进行切割控制，对于数控切割机来说是～种比较简单的方法，造价也比较低廉。但是，

要求在进行钢板的气焊切割时，要求气割头走的路程在单位时间内要相

等才行，而如果数控切割机采用此项工艺的话，它的切割速度的稳定性就满足不了这一要求。这就需要先搞清楚原因，为什么这种切割控制技

术会造成切割速度的不稳定，另外，还提出了稳定切割速度的一些有效措施。本文将从提高切割能力和稳速措施进行说明。

1如何提高切割能力

1．1使用澳大利亚FASTCAM软件

通过使用澳大利亚FASTCAM软件中自带的自动套科一项功能，

程序会按照需要排列在钢板E的每种零件的大小及形状，而合理的在钢

板上进行排列，并使得材料的利用率得到了最大限度的增加，并且，也使得操作人员输入的时间得到了减少。如下图1中所示：

图1每种图形在馓}二的自动奁料示意图

利用FASTCAM软件中的自动套料功能能够使得共边借用和连割

等功能得以实现，能够使得切割下料生产的自动化程度得到大大提高，

不仅如此，得到提高的还有钢板的利用率，还可以提高工效和节约能源等。借边指的是借用零件或者是钢板边，来提高板材的利用率，目的是

为了节省工时。如下图2中所示，切害吵＼件三角形钢板，在使用了借边

和连割等功能之后，能够减少七个穿孔点以及将近一半的切割，可以有

效的提高工效，并使得消耗大大刚氐。

r＼＼／／／7

图l2／八件三角形馓的借边和迮刮／／＼、＼＼F料不惹图

。

12查标准

50kg／m标准轨道的高度是152毫米、上部宽度是70毫米、下部宽度是132毫米，因此，改制时的道轨加工用50kg／m标准轨道进行。首先，把标准轨道按照长度尺寸下料后进行退火处理，在完成了粗加工后调质处理前提下，再完成精加工的处理。

13经咨询

外购齿条每根价格约为4000元，16根齿条的外购费用约为

64000元。自制是为了节约改造费用，齿条使用45#的钢板来加工。

对于齿条的加工，为确保尺寸精度要求，首先考虑在铣床上／JOT。

但在试加工过程中，因效率较低、加工速度较慢，为加锄。工速度，改

为自制工装选择在B665刨床上加工，来完成16根传动齿条的加工。

2稳速措施

2．1造威切割速度不稳定的原因分析

在逐点比较法的使用情况下，气割头走的路程的实际长度和X与Y方向的移动路程和不相等，但是，它是X和Y方向前进路程的合成。

比如，以直线来讲，切割出的直线L，可以视为是两个矢量×和Y的合

成，如下图3所示。X和Y方向前进的步数之和，对直线L的长度没有

产生百分之百的有效影响，它们三者形成了一个直角三角形。X和Y作为两个直角边，而L则是斜边。基于此，可以写出下面的关系式：

峭=n(a)+八，(a)

2nosma+ndcosa

=飞(sina+cosa)飞-n(a)／(sina+cosa)

式中，咐——割完直线L的步进数；

n脚——-×和Y两个方向的前进步数和：

a_—-直线L和×轴之间的夹角。

图3矢量X和矢晕Y合成矢量L

当n(a是定值时，直线f．的有效长度是和a大小有关的，当a=45。时，f-最小，当a--妒或者a=90。时，则／10=rl(a，即表示L最长，有效步进数nO也是最大的。这就说明了气割头的速度和a大小有关，即直线斜率。

22稳定切割速度的措施

我1门已经知道，当8--酽或者90\"时，切割速度是最快的：而当a=45。时，切割速度是最慢的。那么，怎样才能使得切割速度和角度变得无关就是下—步要考虑的了，首先，要确定基准速度，再就是要去对那些大于或者小于基准速度的速度进行修正。可以选定a=45。时的切割速度作为基准速度，因此，大于此切割速度的一切气割速度，都应适当变慢，尽量向此切割速度接近。也就是说，对斜率较小的直线进行切割时，要适当地加入空步进数，目的是使得切割速度在a角发生变化时而尽量不作大的改变，保证速度的稳定度能在切割工艺所允许的范围之内。

3小结

通过对数控切割机的切割能力的分析，对有效切割长度进行了合理的加长，采用CCAP编程软件编制下料件的程序，降低生产时间，

提高生产效率和切割能力。本文又分析了采用逐点比较法的数控切割机

切割速度不稳定的原因，给出了稳速的措施，并证明了这种分析的正确

性，采取的稳速措施就是根这个合理的原因来给出的。