数控火焰切割机的设计与应用

何建良

（江苏省靖江中等专业学校，江苏 靖江 214500）

何谓火焰切割呢？一般来说，火焰切割是指以气体火焰热能为载体，针对工件切割位置金属进行预热处理，在预热温度达到一定温度的状态之下以高速切割氧气流的喷射使元件预热位置的金属出现燃烧并放热，最终达到元件切割目的的切割方式。由此而衍生的数控火焰切割机更是在元件切割中有着极为广泛的应用，已成为现阶段数控加工中的关键组成部分之一。文章试对数控火焰切割机在设计及应用环节中的关键问题加以阐述，希望引起各方关注与重视。

1 数控火焰切割机的设计关键点分析

数控火焰切割机设计质量的高低对于其应用性能的发挥有着关键意义。在设计阶段应当重点关注的问题可分为以下几个方面。

（1）数控火焰切割机脉冲当量与工件尺寸的设计分析。在数控火焰切割机切割下料的过程当中，其所切割工件均不可避免的含有一定半径尺寸参数的圆弧。从设计角度上来说，若切割机默认元件最大圆弧半径参数为1000m，此时的脉冲当量与最大字长是既定的。由此确定在切割机控制程序设计当中应当采用4字节设计方式，以双字运算子程序为载体加以实现。

（2）数控火焰切割机横梁振动噪音问题设计分析。现阶段部分数控火焰切割机设计考虑到惯性负荷的控制因素而采取减轻横梁质量的设计方式，由此导致横梁装置较大的腔体引发振动与鼓鸣。为此，在设计阶段应当于横梁腔体内部结构当中设置一定的发泡保温棉，以此杜绝此类问题。

（3）数控火焰切割机梁体热变形问题设计分析。部分设计方式作用之下的火焰切割机在正常切割状态之下会存在纵向卡死的问题。设计阶段应当对两轨中心距参数加以提升，扩大齿条与支撑轮之间的间隙参数，从而杜绝以上问题。

2 数控火焰切割机的应用问题分析

如何将数控火焰切割机的性能优势应用到最大限度是相关工作人员最为关注的问题之一。笔者现将数控火焰切割机在实际使用过程中的几点经验加以总结，希望能够引起各方关注与重视。

（1）如何应用数控火焰切割机的借边与接近工艺。在数控火焰切割机借边工艺的作用之下，两侧工件边的切割能够在同一时间得以完成，从而提高切割机的运作效率。然而，借边工艺在应用过程当中未考虑割缝补偿量因素，由此导致工件尺寸的借边会存在一定的负偏差现象，应用接近工艺则能够较好地解决这一问题。具体来说，操作人员在应用数控火焰切割机进行借边与接近操作的过程当中应当将需借工件边设置不切割。在此种状态下割嘴在切割完一侧工件边之后会被提起，从而以高速空走的方式完成该段切割。其工作时示意图如图1所示，数控火焰切割机的功效将得到合理提升。

图1 数控火焰切割机借边及接近工艺流程示意图

（2）如何对连割工艺进行选择。对于数控火焰切割机而言，连割工艺的选取能够合理控制割嘴的穿孔点，从而达到提高割嘴工作效率，延长割嘴工作寿命的关键目的。在当前技术条件支持下，数控火焰切割机所涉及到的连割方式可分为整体性连割与分片性连割这两种。首先，对于整体性连割而言，现阶段采用并不普遍；其次，对于分片性连割而言，其所表现出的机动性与灵活性使其在厚钢板原材切割作业中有着极为关键的应用价值（减少割嘴损耗、控制切割机装置预热时间）。在连割过程当中应当特别关注一个方面的问题：连割线路的配置应当杜绝任何形式的交叉线段与断点，从而确保连割的持续性。

（3）如何应用镜像切割工艺。数控火焰切割机中的镜像切割工艺技术广泛适用于长条形中心对称零件的切割作业。其基本工作流程如下图所示（见图2）。操作人员应当首先针对零件的长度进行切割，图2中所示的虚线部分在软件编程中设置为不切割状态。在此基础之上将图2中A、B两点指标的距离设置为割嘴间距距离。以此种方式进行零件切割能够合理控制变形，进而提升工作效率。

图2 镜像切割工艺流程示意图

3 结语

充分把握数控火焰切割机的设计关键点与应用难点是将切割机应用优势发挥到最大限度的关键所在。其在实际应用过程当所表现出的①自动化控制；②切割信息储备修改及保存；③运行可靠性与可操作性；④控制热变形；⑤减少切割零件后续打磨及装焊时间。数控火焰切割机的应用优势需要引起我们的广泛关注与重视，并在实践操作中不断发展与深化。

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