數(shù)控等離子切割機(jī)切割質(zhì)量的控制

           數(shù)控等離子切割機(jī)是一種用于金屬板材下料切割的機(jī)電一體化先進(jìn)設(shè)備，已在造船、機(jī)械制造等行業(yè)獲得了廣泛的應(yīng)用。影響數(shù)控等離子切割機(jī)切割質(zhì)量的因素很多，除了切割機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)外，還與操作控制、切割工藝等有關(guān)。為了提高切割質(zhì)量，我們對(duì)其進(jìn)行了全面的切割試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和整理，得出了數(shù)控等離子切割機(jī)的部分最佳工作參數(shù)?，F(xiàn)敘述如下：

1.數(shù)控等離子切割的特點(diǎn)及質(zhì)量評(píng)定

           用數(shù)控等離子切割機(jī)可以切割各種形狀復(fù)雜的工件，并具有切割速度快、效率高、切割面質(zhì)量好、切割尺寸精確、工件熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。切割的零件不需機(jī)械加工就可直接進(jìn)行焊接和應(yīng)用。但數(shù)控等離子切割機(jī)是用等離子弧進(jìn)行切割，它與氧氣切割相比．仍有一定的缺陷，主要體現(xiàn)在切割面的傾斜度較大，光潔度沒有氧氣切割的好。評(píng)定數(shù)控等離子切割質(zhì)量好壞的主要判據(jù)是：切割面的傾斜度、切縫的割紋深度、掛渣多少等。一個(gè)優(yōu)質(zhì)的切割面其傾斜度應(yīng)在30以下，割紋深度應(yīng)在O．15 mm以下，且掛渣少，容易清除。在電壓、電流穩(wěn)定的條件下，影響切割質(zhì)量的因素除了電極、噴嘴本身質(zhì)量以外，主要還有二個(gè)方面的原因：一是割嘴高度與穩(wěn)定；二是切割速度與工作氣壓的匹配。割嘴離鋼板的高度當(dāng)采用弧壓調(diào)高器來控制時(shí)，因其動(dòng)態(tài)定位精度可達(dá)±0．013姍，所以能保證割嘴與鋼板的高度保持不變，故切割面的傾斜度小而均勻，且光潔度好。當(dāng)用手工來調(diào)節(jié)割嘴離鋼板的高度時(shí)。被切鋼板要盡量放平，以減少割炬的調(diào)節(jié)次數(shù)。保證割炬切割過程中的穩(wěn)定。本文采用手工調(diào)節(jié)方式，將割嘴離鋼板的高度控制在6～8 mm，通過一系列的切割試驗(yàn)，闡述了切割速度(穢)、工作氣壓(P)與切割質(zhì)量的關(guān)系。

2.試驗(yàn)方法

          試驗(yàn)設(shè)備為南華大學(xué)藍(lán)光機(jī)電設(shè)備有限公司生產(chǎn)的CNC．3000型數(shù)控等離子切割機(jī)，備有LG一1 00K、LG．1 20K、LG一1 60K、LG一200K型四種功率不同的空氣等離子切割機(jī)各一臺(tái)，每種機(jī)型的電極、噴嘴各6套。將四臺(tái)空氣等離子切割機(jī)的割炬，按先后順序裝在數(shù)控切割機(jī)的切割小車上。每一種型號(hào)的空氣等離子切割機(jī)都要單獨(dú)完成所有試驗(yàn)的全過程，即用不同的切割速度，使用不同的氣壓，對(duì)不同厚度的’A3鋼板進(jìn)行切割(用自來水冷卻)。切割從低氣壓向高氣壓，從低速向高速逐步進(jìn)行。氣壓由過濾控制閥調(diào)節(jié)，切割速度由數(shù)控切割機(jī)控制。切割零件為100 IIl】[11×100 mm的正方形零件。

3.試驗(yàn)結(jié)果及分析

          用LG．100K型空氣等離子切割機(jī)切割6 mm和10 mm兩種不同厚度鋼板的試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。由于試驗(yàn)數(shù)據(jù)太多．用該機(jī)切割其它厚度鋼板的試驗(yàn)數(shù)據(jù)．以及用LG—120K、LG一160K、LG。200K型機(jī)切割的試驗(yàn)數(shù)據(jù)就不一一列出。在下面將用圖示的方式表達(dá)出來。

            從表1結(jié)果可看出，當(dāng)切割速度過高、氣壓過低時(shí)，切割面的傾斜度大。這是因?yàn)樗俣冗^快，弧柱嚴(yán)重后傾，割縫下半部熔化速度跟不上。所以切割的零件上平面尺寸小。下平面尺寸大，尤其是切割直角形的零件時(shí)．在拐角處的底部割縫成圓弧形而不是直角形。如果切割速度過低、氣壓過高則掛渣嚴(yán)重，不易清除，光潔度較差。如果切割速度合適，工作氣壓過高，弧柱的挺度和圓滑度受到破壞，切割能力下降．切割光潔度差。所以，切割不同厚度的鋼板，需要合理地選擇不同的切割功率、切割速度和工作氣壓，才能得到最佳的切割效果。從表1數(shù)據(jù)還可看出，不同的鋼板厚度有不同的最佳切割速度和工作氣壓。我們根據(jù)四種不同型號(hào)機(jī)型的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和整理，繪制出了用不同功率的等離子切割機(jī)切割不同厚度鋼板的最佳切割速度與工作氣壓參數(shù)曲線圖，如圖1所示。

              根據(jù)四種不同功率機(jī)型的試驗(yàn)結(jié)果，得出了不同功率切割機(jī)切割不同厚度鋼板的最佳切割參數(shù)如表2所示。根據(jù)這些數(shù)據(jù)我們?cè)诓糠謴S家進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用切割，效果很好，切割質(zhì)量大大提高。

4 結(jié)語(yǔ)

           我們知道，影響數(shù)控等離子切割機(jī)切割質(zhì)量的因素很多，除了上面提到的幾個(gè)參數(shù)以外，還有切割工藝、切割方法、電極噴嘴的好壞等多種因素。但在實(shí)際切割過程中。只要按照上面提供的最佳切割參數(shù)進(jìn)行切割，控制好切割速度、工作氣壓和割炬的高低，就可以滿足切割質(zhì)量的要求。在切割電壓、切割電流穩(wěn)定的情況下，電極、噴嘴的使用壽命可提高一倍。

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