發布日期：2022-08-22 點擊率：219
圓管數控火焰切割機工藝原理及精度提升
圓管數控火焰切割機是火焰切割機中的一種，它具有大厚度碳鋼切割能力。切割費用較低，但存在切割變形大，切割精度不高，而且切割速度較低，切割預熱和穿孔時間長，較難適應全自動化操作的需要。它的應用場合主要限于碳鋼、大厚度板材切割，在中、薄碳鋼板材切割上的效果遠遠不能與等離子切割相比。
對于圓管數控火焰切割機來說，由于以乙炔或丙烷氣為切割能源，排除供氣氣壓及供氣純度因素影響外，在切割過程中，機床傳動系的傳動比偏大，使得機床傳動系的傳動剛性明顯偏低。另外設備中零件的加工精度和裝配精度不高產生的傳動誤差以及齒輪回程誤差都對機床自身的傳動精度有明顯影響，導致割炬運行速度降低，同時使機床在沿軌道方向上有較大運行誤差。
目前市場上主要采取的解決方式為將開放式數控系統應用于圓管數控火焰切割機操控，其特點在于降低系統成本，而且利用優越的軟件靈活性，使圓管數控火焰切割機的加工誤差通過軟件補償的方式得以基本消除。但目前市場上的相關數控軟件參差不齊，且絕大部分數控系統屬于單獨開發，由于不涉及切割機生產，軟硬件兼容性方面存在較大問題。
本文將主要基于圓管數控火焰切割機的加工應用特點，針對設備工藝原理及加工精度的提升處理整理相關建議和可行方案，所涉及相關參數及檢測數據均來自武漢嘉倍德科技G系列圓管數控火焰切割機實測數據，如有偏差請參考各品牌圓管數控火焰切割機機床工藝參數差異。
一、數控火焰切割機應用原理
數控火焰切割機是用氧氣和燃氣（乙炔、丙烷、液化氣等）燃燒產生的熱能將工件切割處預熱到金屬的燃點后，噴出高速切割氧流，使預熱金屬燃燒并放出熱量預熱后部待切割金屬，實現切割的方法。火焰切割的過程，實質是被切割的材料在純氧中燃燒的過程，不是熔化過程。
數控火焰切割機的加工過程主要表現為以下幾個過程：
1.起割點的金屬表面用熱火焰加熱到燃點，隨之在切割氧中開始燃燒反映。
2.燃燒反映向金屬下層進展。
3.排除燃燒反映生成的熔渣。
4.利用熔渣和預熱火焰的熱量將切口前緣的金屬上層加熱到燃點，使之繼續與氧產生燃燒反映。
二、數控火焰切割機應用優勢
數控火焰切割機廣泛應用于機械制造等行業。因其具有以下優勢特點：
1.能完成直線、坡口、V型坡口、Y型坡口切割.配備專用割圓半徑桿裝置,還可以實現圓周切割；
2.能同時安裝兩套或三套割炬,同時可以切割兩條或三條直線,使效率提高
3.與大型數控火焰切割機一樣,采用先進的數控技術,通過編程能夠切割任意復雜平面形狀的零件,可實現CAD圖形轉換直接切割；
4.體積小、重量輕、成本低、效率高、操作簡單,特別適合于中小企業對金屬鋼板的下料要求,它廣泛適用于造船、石油、鍋爐、金屬結構、冶金等行業。
三、圓管數控火焰切割機工藝特點
圓管數控火焰切割機根據切割機的聯動軸和設計軸來區分，主要可分為九軸五聯動系列、五軸四聯動系列和三軸兩聯動系統，其中三軸兩聯動系列相貫線切割機即為簡易的鋼管直角截斷型設備。圓管數控火焰切割機與普通板材數控火焰切割機相比，功能更強大，它有如下特點：
1.能在主管上切割多個不同方向、不同直徑的圓柱相貫線孔，滿足支管軸線與主管軸線偏心和非偏心的垂直相交的條件。
2.能在支管端部切割圓柱相貫線端頭，滿足支管軸線與主管軸線偏心和非偏心的垂直相交、傾斜相交的條件。
3.能在圓管端部切割斜截端面。
4.能在圓管上切割焊接彎頭，“蝦米節”兩端斜截斷面。
5.能切割與環形主管相交的支管相貫線端頭。
6.能切割變角度坡口面。
7.能在圓管上切割方孔、腰形孔。
8.能進行鋼管截斷。
四、圓管數控火焰切割機精度提升建議
圓管數控火焰切割機由于割口寬度受割嘴等多種因素的影響，無論設備本身的精度有多高，用其切割出的零件的精度，誤差一般都在±0.5mm左右，其誤差高出設備本身好幾個數量級。即或用上百萬的巨資進口的數控切割機，也只能是如此。
這是火焰或等離子的切割工藝方法所決定了的，無論如何都得不到象數控車床等其他數控設備一樣的高的加工精度。也就是說，這種設備本身的精度是6級還是8級，都是不很重要的。
從生產效率來看，切割速度的快慢，以火焰切割為例，完全取決于板材厚度、割嘴型號、氧氣純度、燃氣質量等因素，設備的移動速度應滿足和適應切割工藝的要求。也就是說，切割效率與設備本身并沒有直接的關系。當然，數控切割機仍然體現了相當的高精度和高效率，但這是相對于手工下料切割而言的，與通常所說的機床加工精度和效率的提高，不是一個概念。
從上敘分析可知，無論誰家生產的數控切割機，從切割精度和生產效率而言，都不會有多大的區別。即或用小到壹萬多元的小數控與進口數百萬的大數控相比，也仍是如此，其加工零件的精度、粗糙度、生產效率都不會有大的差別。
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