数控等离子切割机是一种新型的控制方式,它通过数字化的方式给出工件指令,实现对机床或设备的控制。这种指令被提供给数控自动切割机的控制装置后,切割机便能按照预设的程序自动进行切割。数控切割由
数控系统和机械构架两个部分构成。相较于传统的手动和半自动切割,数控切割通过数控系统提供的切割技术、切割工艺和自动控制技术,实现了对切割质量和效率的有效控制和提升。数控切割涵盖了数控火焰、等离子、激光和水射流等切割机,它们可以根据数控切割套料软件提供的优化套料切割程序进行全天候、全自动、高效、高质量、高利用率的数控切割。数控切割体现了现代高科技的生产方式,它是先进优化套料计算技术与计算机数控技术和切割机械相结合的产物。
基本原理
数控等离子切割机结合了易于使用的
数控系统,利用高温在喷嘴处喷射出的高速气流使其离子化,从而形成导电体。当电流通过时,这个导电体会形成高温等离子电弧,电弧的热量会使工件切口处的金属局部熔化(和蒸发),并通过高速等离子气流的动力排出熔融金属以形成切口。利用环形气流技术形成的细长而稳定的等离子电弧,保证了能够平稳且经济地切割任何导电的金属。这一过程属于
机械工程的一级学科,具体涉及到焊接与切割工艺装备与设备的四级学科——等离子切割机。
分类
数控等离子切割机可根据工作方式进行分类,分为干式等离子、半干式等离子、水下等离子三种类型;也可根据切割质量进行分类,分为普通等离子、精细等离子、类激光等离子等。数控等离子切割机的主要应用领域包括
不锈钢、
铸铁、铜、铝及其馀有色金属的板材或厚度在6毫米以下的薄板等,主要用于平面切割非规则图形,理论上只要使用AUTOCAD绘制的图形都能切割(半径小于2倍等离子割缝宽度的图形无法切割)。数控等离子切割机的发展前景看好,因其切割速度快、切割质量好,预计未来将取代一部分人工等离子切割、人工火焰切割机及数控火焰切割。
特点与优势
数控等离子切割机具有操作简单、精度高、工作效率高、劳动强度低等诸多优点,广泛应用于各种类型的加工件中。它常被应用于化工机械、
汽车工业、通用
工程机械等多个行业中。对于那些采用传统方式难以切割的材料,数控等离子切割机也能胜任。在切割速度上,尤其是在切割小厚度普通碳素钢薄板时,数控等离子切割的速度快于传统氧切割速度的数倍,同时,切割面保持光滑,热变形情况较好。数控等离子切割机的切割件质量对产品质量至关重要,科学合理的优化切割路径具有重要意义。
工作原理
在等离子切割机操作过程中,出现热变形的情况概率较低,但在金属板材轧制和冷却过程中难免会产生残余内应力。这是因为在切割过程中,由于受到局部高温热源的影响,金属板材沿切割方向膨胀,膨胀后的金属板材周围的母板受到一定限制,导致金属板材在切口边缘的位置上产生较大
应力。等离子切割机的机架采用全焊接结构,经过实效振动处理,提高了机架的稳定性和刚性。X轴采用高精度直线圆形导轨,Y轴采用高精度直线导轨,运行阻力小。X轴和Y轴安装有多功能仪器检测装置,X轴两道轨直线度误差保证小于±0.05毫米,X轴和Y轴的垂直误差不超过±0.05毫米。运行小车采用轻量化设计,有利于保证等离子切割的加工质量。工业电脑操作系统基于性能稳定的
dos,具备良好的
人机交互界面,支持中英文语言切换。X轴和Y轴的最大运行速度可达每分钟8米,工业控制电脑支持ISO标准的CNC语言,能够显示切割图形、模拟切割,并具备手动编程功能。等离子切割机的主机控制系统采用了日本三菱公司的数字式交流伺服系统,电机采用高磁稀土材料,导磁散热性能优异,编码器分辨率高,为普通型号的四倍,从而保证了更高的控制精度。切割软件引入了
欧洲专用风管制图软件,图库丰富、简单易学、操作灵活、切割精度高。
应用
等离子切割是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属局部熔化(和蒸发)。等离子切割空压机的选择非常重要,市售的等离子切割机会根据切割材质的不同选择不同的工作气体,其中最常用的是空气等离子切割。在这种情况下,用户在使用等离子切割机时需要配备空气压缩机以辅助等离子切割机使用。为了了解如何正确选择空气压缩机,我们需要考虑切割材质、切割厚度以及切割时间等因素,并综合考虑这些因素来选择合适的空压机。当空压机无法满足切割要求时,可以从空压机输出压力显示中明显看出。此外,在使用前还需要检查输入气压,应检查空气过滤减压阀的调节是否正确,表压显示能否满足切割要求。如果不正确,则需要对空气过滤减压阀进行日常维护保养,确保输入空气干燥、无油污。
优缺点
等离子在水下切割能消除切割时产生的噪音、粉尘、有害气体和弧光的污染,显著改善工作场所的环境。采用精细等离子切割已经使得切割质量接近激光切割水平,自2012年起,随着大功率等离子切割技术的成熟,切割厚度已经超过15毫米,这拓宽了数控等离子切割机的切割范围。数控切割机等离子切割:数控等离子弧切割是数控切割机机床利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属局部熔化(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。缺点:1.切割20毫米以上的钢板较为困难,需要大功率的等离子电源,成本较高。2.切割厚板时,割口呈V字形。优点:1.切割领域广,可切割所有金属板材。2.切割速度快,效率高,切割速度可达每分钟10米。3.切割精度高于火焰切割,水下切割无变形,精细等离子切割则精度更高。
安全与操作
危害性
数控切割机的操作可能存在潜在的危害,一旦忽视这些问题可能会导致身体不适,严重的可能导致残疾甚至死亡。因此,有必要了解龙门式数控切割机操作中存在的危害,并采取有效措施预防。数控等离子切割机的机器操作和保养涉及潜在的危险,操作人员应谨慎行事,以防受到伤害。如果四肢接触到正在运转的机器,可能会被缠绕甚至受伤。手脚应远离正在运转的机器,控制CNC系统的操作可以通过前面板键盘或远程接口进行。操作机器时不应穿着宽松的衣服或带有线绳的服装,以防被机器缠绕。数控等离子切割机的高压电能使人致命,必须按照制造商的规定步骤和要求进行安装。电源接通时,不应接触电线和电缆。该设备应仅由受过培训的人员操作。数控等离子切割机应注意的安全保障:1.设备周围应避免强震源。2.工作人员应挂牌上岗操作,无关人员不得上机,也不得擅自按键,以免损坏机器或程序、数据丢失。等离子切割机应注意的安全保障:1.操作人员应佩戴防护面罩、电焊手套、帽子、滤膜防尘口罩和隔音耳罩。未佩戴防护眼镜的人员禁止直接观察等离子弧,裸露的皮肤禁止接近等离子弧。2.切割时,操作人员应站在上风口操作。可从工作台下部抽风,并应缩小操作台上的开放面积。3.切割时,当空载电压过高时,应检查电器接地、接零和割炬手柄绝缘情况,应将工作台与地面绝缘,或在电气控制系统中安装空载断路断电器。4.高频发生器应设有屏蔽护罩,用高频引弧后,应立即切断高频电路。5.使用钍、钨电极应符合《
建筑施工安全检查标准》(JGJ33-2001)第12.7.8条的规定。6.切割操作及配合人员应按规定穿戴劳动防护用品,并应采取防止触电、高空坠落、瓦斯中毒和火灾等事故的安全措施。7.现场使用的电焊机应设有防雨、防潮、防晒的机棚,并应配备相应的消防器材。8.高空焊接或切割时,应系好安全带,焊接切割周围和下方应采取防火措施,并应有专人监护。
技术参数
1.有效切割宽度:1300毫米。2.有效切割长度:2500毫米。3.整机最大运行速度:15000毫米/分钟。4.切割精度:±0.2毫米。5.重复定位精度:±0.1毫米。6.割炬最大升降距离:170毫米、200毫米、250毫米。7.整机重量:1000
千克。
性能特点
1.先进的等离子专用
数控系统,全脱机工作,人性化操作。2.快速数据传输,采用先进的USB接口全脱机工作,不占用电脑资源。3.多种软件兼容。4.高效无忧作业,拥有断电、断点续雕、加工时间预测、自动对刀等功能。
维护与保养
正确装配割炬
正确、仔细地安装割炬,确保所有零件配合良好,确保气体及冷却气流通。安装时应将所有部件放置在干净的绒布上,避免脏物粘附在部件上。
及时更换消耗件
消耗件应在完全损坏之前及时更换,因为严重磨损的电极、喷嘴和涡流环将产生不可控制的等离子弧,容易造成割炬的严重损坏。当首次发现切割质量下降时,应及时检查消耗件。
清洗割炬的连接螺纹
在更换消耗件或日常维修检查时,应确保割炬内外螺纹清洁,如有必要,应清洗或修复连接螺纹。
清洗电极和喷嘴的接触面
在许多割炬中,喷嘴和电极的接触面是带电的接触面,如果这些接触面上有脏物,割炬就无法正常工作。
每天检查气体和冷却气
每天应检查气体和冷却气流的流动和压力,如果发现流动不充分或有泄漏,应立即停止操作并排除故障。
避免割炬碰撞损坏
为了避免割炬碰撞损坏,应正确编程,避免系统超限行走,并安装防撞装置,以有效避免碰撞时割炬的损坏。
最常见的割炬损坏原因
A.割炬碰撞。B.由于消耗件损坏造成的破坏性等离子弧。C.脏物引起的破坏性等离子弧。D.松动的零部件引起的破坏性等离子弧。
注意事项
A.不要在割炬上涂抹油脂。B.不要过度使用O形环的润滑剂。C.在保护套仍留在割炬上时,不要喷洒防溅化学剂。D.不要将手动割炬当作
锤子科技使用。