數控等離子切割機

數控等離子切割機

現代高科技生産的設備
數控等離子切割機,就是指用于控制機床或設備的工件指令(或程序),是以數字形式給定的一種新的控制方式。将這種指令提供給數控自動切割機的控制裝置時,切割機就能按照給定的程序,自動地進行切割。數控切割由數控系統和機械構架兩大部分組成。
    中文名:數控等離子切割機 外文名:CNC plasma cutting machine 用途:鋼闆切割下料 分類:龍門式、懸臂式、台式、便攜式 氣源:氩、氫、氮、氧、空氣、水蒸氣

名詞定義

定義:結合簡單易用的數控系統,利用高溫在噴嘴處噴射出來的高速氣流離子化,從而形成導電體。當電流通過時,該導氣體即形成高溫等離子電弧,電弧的熱量使工件切口處的金屬局部熔化(和蒸發),并借助高速等離子氣流的動力排除熔融金屬以形成切口的一種加工方法。利用環形氣流技術形成的細長并穩定的等離子電弧,保證了能夠平穩且經濟地切割任何導電的金屬。

所屬學科:機械工程(一級學科);焊接與切割(二級學科);焊接與切割工藝裝備與設備(三級學科);等離子切割機(四級學科)

分類

數控等離子切割機以工作方式來分:有幹式等離子、半幹式等離子、水下等離子之分;以切割質量來分有普通等離子、精細等離子、類激光等離子等。數控等離子切割機主要的應用領域為:不鏽鋼、鑄鐵、銅、鋁及其他有色金屬的闆材或厚度在6mm以下的薄闆等,主要用于平面切割非規則圖形,理論上隻要用AUTOCAD能畫出來的圖形就能切割(半徑小于2倍等離子割縫寬度的圖形無法切割)。

數控等離子切割機前景:由于數控等離子切割機本身切割速度快,切割質量好的優點,在不久的将來定會代替部分的人工等離子切割、人工火焰切割機及數控火焰切割!

詳解

數控等離子切割機具有操作簡單、精确度高、工作效率高、勞動強度低等多種優點,在多個種類的加工件中應用十分廣泛。數控等離子切割機常被應用于多個行業,如:化工機械、汽車工業、通用工程機械等。

對于那些采用傳統方式難以切割的材料,可通過數控等離子切割機完成。此外,在切割速度上,在切割小厚度普通碳素鋼薄闆時,數控等離子切割速度快于傳統氧切割速度的數倍,同時,切割面保持光潔,熱變形情況較好。數控等離子切割機切割件質量對于産品質量有着十分關鍵的影響,科學合理的優化切割路徑具有重要價值。

切割件熱變形的原因分析在進行等離子切割機操作的過程中,出現時熱變形的情況的概率較小,然而,在金屬闆材軋制和冷卻中難以避免産生殘餘内應力。這是因為,在切割過程中,由于受到局部高溫熱源因素的影響,金屬闆材會沿着切割的方向發生膨脹,膨脹後的金屬闆材周圍的母闆便會受到一定的限制,導緻金屬闆材在切口邊緣的位置上發生較大的應力作用。

機架采用全焊接結構,經實效振動處理器消除内應力,從而使機架穩定性提高,變性量較小。X軸采用高精度直線圓形導軌,Y軸采用高精度直線導軌,其運行阻力較小。X軸和Y軸安裝警多功能儀器檢測安裝,X軸兩道軌直線度誤差保證小于±0.05mm,X軸和Y軸的垂直誤差不大于±0.05mm度,其運行小車采用輕質的結構,便于保證等離子切割的加工質量。工業電腦操作系統是在性能穩定的DOS系統操作,具有較好的人機對話界面,中英文語言可以任意轉換。

X軸和Y軸運行速度最大可達到8米/分鐘,工業控制電腦可以接口ISO标準的CNC語言,可以顯示切割圖形,模拟切割,并且具有手動編程功能。等離子切割機的主機控制系統的特點驅動傳動系統采用日本三公司數字式交流伺服系統。電機采用高磁稀土材料,導磁散熱型好,其編碼其分辨率高,為普通型的4倍功能,從而保證更高的控制精度。切割軟件引進歐洲專用風管制圖軟件,圖庫量大、簡單易學、操作靈活、切割精确度高。

數控等離子弧切割是數控切割機機床利用高溫等離子電弧的熱量使工件切口處的金屬部局熔化(和蒸發),并借高速等離子的動量排除熔融金屬以形成切口的一種加工方法。

優點與缺點

缺點

數控等離子切割機法主要存在切割面上附有氮化層,焊接時焊縫中會産生氣孔,因此用于焊接的切割邊,需用砂輪打磨,去除氮化層。由于存在氧化作用,電極和噴嘴易損耗,使用壽命較短。由于壓縮空氣的成本較低,這種切割方法在大批量的非焊接碳鋼闆的切割中使用較為廣泛。等離子氧氣切割法以氧氣作為工作氣體,主要用于切割碳鋼、鋁。

氧的離解熱高、攜熱性好,粒子複合時的放熱量大,投入切割的熱量多,因此可獲得較高的切割速度。在加工碳鋼時,因切割過程中的鐵—氧反應提供了大量的附加熱量,促進了切割速度的進一步提高。

優點

1、切割領域寬,可切割所有金屬闆材;

2、切割速度快,效率高,切割速度可達10m/min以上;

3、切割精度比火焰切割高,水下切割無變形,精細等離子切割則精度更高。

切割資料

常用的等離子弧任務氣體有氩、氫、氮、氧、空氣、水蒸氣以及某些夾雜氣體。

數控等離子切割機普遍運用于汽車、機車、壓力容器、化工機械、核工業、通用機械、工程機械、鋼構造等各行各等離子切割機首要用在金屬闆材的切割方面,包羅一些運用其他設備無法切割的狀況下運用,可針對各類性質分歧的金屬資料,包羅不鏽鋼、合金鋼、碳鋼、銅和其他有色金屬資料。本機可依據需求将闆材切割成為複雜的外形。其特點:不變、牢靠、簡便、節能、無噪聲,切割速度快,割口光亮,無需打磨。

操作辦法如下:翻開電源開關,使電源開關置在“ON”地位。此時風機開端扭轉,表頭屏幕顯示設定的電流值。調理氣壓的旋鈕至所需的壓力,翻開緊縮空氣的閥門。按下切割槍上的節制按鈕,電磁閥舉措,機内能聽到高頻引弧放電聲,還切割槍噴嘴應有氣體流出,切割槍噴嘴有等離子弧噴出。依據切割工件的厚度,設定響應的切割電流。将切割槍的銅嘴與工件間隔2mm,按下切割槍上按鈕引燃起弧後,機内的高頻引弧火花立刻消逝,此時即可開端切割。

數控等離子切割機共同分歧的任務氣體可以切割各類氧氣切割難以切割的金屬,尤其是關于有色金屬(不鏽鋼、鋁、銅、钛、鎳)切割結果更佳;其首要長處在于切割厚度不大的金屬的時分,等離子切割速度快,尤其在切割通俗碳素鋼薄闆時,速度可達氧切割法的5~6倍、切割面光亮、熱變形小、簡直沒有熱影響區!

數控等離子切割機開展到2012年,可采用的任務氣體(任務氣體是等離子弧的導電介質,又是攜熱體,還還要掃除切斷中的熔融金屬)對等離子弧的切割特征以及切割質量、速度都有分明的影響。

危害性

機器的危險性

1、操作和保養自動化設備涉及潛在的危險,操作人員應謹慎從事,以防受傷。

2、如果四肢觸及運動的機器,可能被纏住,甚至受傷;

3、手腳遠離運動的機器,控制操作CNC系統可以通過前面闆鍵盤或遙接口進行;

4、操作機器時不能穿寬松的衣服及有線繩之類的服飾,以防被機器纏住。

高壓電

1、電擊能傷人緻死,必須按照廠商規定步驟及要求進行安裝;

2、電源接通時,不能接觸電線及電纜;

3、該設備應該且隻能由受過培訓的人操作。

應注意的安全保障

1、操作人員必須戴好防護面罩、電焊手套、帽子、濾膜防塵口罩和隔音耳罩。不戴防護鏡的人員嚴禁直接觀察等離子弧,裸露的皮膚嚴禁接近等離子弧。

2、切割時,操作人員應站在上風處操作。可從工作台下部抽風,并宜縮小操作台上的敞開面積。

3、切割時,當空載電壓過高時,應檢查電器接地、接零和割炬手把絕緣情況,應将工作台與地面絕緣,或在電氣控制系統安裝空載斷路斷電器。

4、高頻發生器應設有屏蔽護罩,用高頻引弧後,應立即切斷高頻電路。

5、使用钍、鎢電極應符合JGJ33-2001第12.7.8條規定。

6、切割操作及配合人員必須按規定穿戴勞動防護用品。并必須采取防止觸電、高空墜落、瓦斯中毒和火災等事故的安全措施。

7、現場使用的電焊機,應設有防雨、防潮、防曬的機棚,并應裝設相應的消防器材

8、高空焊接或切割時,必須系好安全帶,焊接切割周圍和下方應采取防火措施,并應有專人監護。

9、設備周圍應避免強震動源。

10、工作人員挂牌上崗操作,無關人員不得上機,更不準擅自按動鍵,以免損壞機器或程序,數據丢失。

技術參數

1、有效切割寬度:1300mm

2、有效切割長度:2500mm

3、整機最大運行速度:15000mm/min

4、切割精度:+-0.2mm

5、重複定位精度:+-0.1mm

6、割炬最大升降距離:170mm、200mm、250mm

7、整機重量:1000KG

性能特點

1、先進的等離子專用數控系統,全脫機工作,人性化操作。

2、快速數據傳輸,采用先進的USB接口全脫機工作,不占用電腦資源。

3、多種軟件兼容。

4、高效無憂作業,擁有斷電,斷點續雕,加工時間預測,自動對刀。

操作規程

一、操作人員每天按照以下開關機的順序進行操作:

(1)啟動空壓機、空氣幹燥機;

(2)啟動機床控制櫃;啟動等離子電源;

(3)設置好所有參數後啟動程序進行切割;

(4)工作完成後,關閉所有電源、氣源。

二、等離子切割機的工作流程:

(1)用AUTOCAD制圖或用已有Solidworks文件直接轉換為DXF格式;

(2)将DXF格式或者DWG格式的零件圖導入發思特FastCAM軟件中進行套料、轉換,輸出數控NC程序(一般為G代碼,也有EESI格式的代碼),為方便程序的調用及管理,将程序名稱保存為該零件的圖号或者其它名稱;

(3)将轉化好的數控程序,即NC程序,用U盤拷入機床的控制櫃上。

(4)根據所選擇程序的材料及厚度,設置工藝參數;

(5)調整好割槍在闆材上的位置,啟動程序進行切割;

(6)結束切割,下料、清渣。

三、工藝參數的設定與調整:所有工藝參數都依據說明書上的切割參數表來進行設定,改變材料及闆材厚度時所有參數必須重新進行設定。

在等離子電源上調整的參數有:

(1)電流:手動旋扭給定

(2)PG1引弧氣氣壓及流量:

(3)PG2切割氣氣壓及流量:

(4)WG1渦流氣氣壓及流量:

(5)WG2渦流氣氣壓及流量:

(6)闆厚檔位:共3個檔位,根據參數表設定。

參數有:

(1)引弧時間:即穿孔時間,通過鍵盤直接輸入;

(2)切割速度:通過鍵盤直接輸入;

(3)割縫補償:通過鍵盤直接輸入;

(4)引弧高度:即穿孔高度,在割槍部位手動調節;

(5)弧壓:在弧壓傳感器上手動調整,該值決定割槍的切割高度。在切割過程中調整時,觀察等離子電源上弧壓顯示值直到與參數表上的值匹配為止。

保養

等離子切割機的使用是非常廣泛的,但是在使用的過程中經常會出現一些問題。因此,對于等離子切割機的日常維護與保養是非常重要的。下面就讓我們一起來了解一下,等離子電源割炬是如何保養的。

1、正确地裝配割炬

正确、仔細地安裝割炬,确保所有零件配合良好,确保氣體及冷卻氣流通。安裝将所有的部件放在幹淨的絨布上,避免髒物粘到部件上。

2、消耗件在完全損壞前要及時更換

消耗件不要用完全損壞後再更換,因為嚴重磨損的電極、噴咀和渦流環将産生不可控制的等離子弧,極易造成割炬的嚴重損壞。所以當第一次發現切割質量下降時,就應該及時檢查消耗件。

3、清洗割炬的連接螺紋

在更換消耗件或日常維修檢查時,一定要保證割炬内、外螺紋清潔,如有必要,應清洗或修複連接螺紋。

4、清洗電極和噴咀的接觸面

在很多割炬中,噴咀和電極的接觸面是帶電的接觸面,如果這些接觸面有髒物,割炬則不能正常工作。

5、每天檢查氣體和冷卻氣

每天檢查氣體和冷卻氣流的流動和壓力,如果發現流動不充分或有洩漏,應立即停機排除故障。

6、避免割炬碰撞損壞

為了避免割炬碰撞損壞,應該正确地編程避免系統超限行走,安裝防撞裝置能有效地避免碰撞時割炬的損壞。

7、最常見的割炬損壞原因

A、割炬碰撞。

B、由于消耗件損壞造成破壞性的等離子弧。

C、髒物引起的破壞性等離子弧。

D、松動的零部件引起的破壞性等離子弧。

8、注意事項

A、不要在割炬上塗油脂。

B、不要過度使用O形環的潤滑劑。

C、在保護套還留在割炬上時不要噴防濺化學劑。

D、不要拿手動割炬當榔頭使用。

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