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數控等離子切割機的切割控製

  數控等離子切割機具有多功能、高效、高速、高精度、低勞動強度和高度自動化等特點,適合於加工多品種、小批量、形狀複雜、調換頻繁的零件,廣泛運用於汽車、機車、壓力容器、化工機械、核工業、通用機械、工程機械、鋼結構等許多行業。

  數控等離子切割能切割氧氣 難以切割的各種金屬材料(利用等離子弧還能切割某些非金屬材料),其主要優點在於切割厚度不大的普通碳素鋼薄板時,切割速度可達氧切割法的5—6倍、切割麵光潔、熱變形小、切口寬度和切割麵斜角較大,切割薄板時采用特種切割割炬或工藝可獲得接近垂直的切割麵等。

  數控等離子切割機切割件的加工質量對整個產品起著關鍵性的作用,所以有效防止加工件的變形顯得尤為重要。

  一、切割件的熱變形及產生原因數控切割機等離子切割時熱變形雖然小,但金屬板材在軋製、冷卻過程中難免存在不均勻的殘餘內應力。切割時,金屬受局部高溫熱源的影響沿切割方向急劇膨脹,而周圍母板金屬叉限製其膨脹,使切口邊緣金屬產生應力,當應力超過金屬屈服強度時,會產生壓縮塑性變形,隨之冷卻就會收縮,冷卻到室溫時,因受周圍母材金屬的限製,沿切割方向會產生一定的縮短變形,同時內部有一定的殘餘拉應力,這就是產生切割變形的原因所在。

  二、切割工藝選樣了盡量減小切割變形,切割前必須保證金屬板材的定位準確牢靠,在條件許可的情況下,使用多點接觸的電磁平台進行適當的校平處理,以消除金屬板材不均勻的殘餘內應力,提高板材平整度。數控等離子切割機是利用高速度、高溫度、高能量的等離子切割機與計算機控製相結合起來的切割金屬板材的設備。其工作過程都是按照事先編製好的程序自動控製的,其識別的是加工程序,所以在加工前選擇合理的切割工藝——切割的起點、方向、順序、速度等對切割件的加工質量起著決定性的作用。

  數控等離子切割機的切割控製:

  1、起弧點選擇一般情況下,切割件的起弧點應在金屬板材邊緣,或在已切割加工件的割縫中間最為理想。當距離太大時,出現不起弧或斷弧,使加工件切割不透,造成產品浪費或報廢;當距離過小時,噴嘴與工件間易短路而燒壞噴嘴,破壞切割過程的正常進行。實踐證明:噴嘴距離工件的高度一般在6—8mm為宜,空氣等離子切割機和水再壓縮等離子弧切割的噴嘴距離工件高度可略小於6-8cm。

  2、切割方向選擇正確的切割方向應該保證最後一條割邊與母板大部分脫離。如果過早地與母板大部分脫離,則周邊的邊角框不足以抵抗切割過程中出現的熱變形應力,造成切割件在切割過程中移位,出現尺寸超差。

  3、切割速度選擇切割速度是切割過程中割炬與工件間的相對移動速度。合適的切割速度是切口表麵平直的重要條件。切割速度決定於材質板厚、切割電流、氣體種類及流量、噴嘴結構和合適的後拖量等。在同樣的功率下,增加切割速度將導致切口變斜。切割時割炬應垂直工件表麵,但為了有利於排除熔渣,可稍帶一定的後傾角(一般情況下傾斜角不大於3。),故為提高生產率,應在保證切透的前提下盡可能選用大的切割速度。

  4、切割順序影響切割順序是指對鋼板上若幹大小嵌套的套排零件依次進行切割的順序。一般應遵循“先內後外,先小後大”的原則:即先切割加工件的內輪廓或內輪廓中嵌套的零件),後切割外輪廓;先切割麵積小的零件,後切割大尺寸零件。否則,在金屬板材上切割內輪廓或其它小零件時會產生變形,造成加工件的報廢。

  三、切割件的變形分析及控製數控等離子切割機的切割控製由於板材的熱脹冷縮,在切割過程中加工件與餘料之間會產生相對移動,按加工件重量與餘料重量的差別,產生相對移動可分為以下三種情況:

  (1)當加工件重量>餘料重量時,加工件不動,餘料相對平台移動,不影響加工件的尺寸;

  (2)當加工件重量<餘料重量時,加工件相對平台移動,餘料不動,加工件產生一定的偏差;

  (3)當加工件重量與餘料重量相當時,加工件和餘料相對平台都可能產生移動,影響加工件的尺寸。

  實踐表明:

  1、加工件或餘料相對平台產生的移動,加工件產生的尺寸誤差一般在0.3—4mm之間。

  2、工件單邊的變形控製在數控等離子切割過程中選擇合理的切割工藝,所產生的變形量也不同。

  3、異型件的切割工藝對於特殊件的切割,可選擇下列兩種切割方法:

  (1)對於凹型件采取兩件配對切割的方法,先切割內邊,後切割外邊,最後由外向內使兩件分開。

  (2)對於偏置中空件應采取兩件配對切割,最後使兩件分離。

  四、分析數控等離子切割機切割件變形規律及影響,在切割前進行適當的板材校平處理,合理地進行板材固定,防止在切割過程中加工件發生移動;編製切割程序時,選擇合理的切割工藝,使工件的最大尺寸麵最後與母板分離;對於切割細長件或異型件時,用兩件配對切割等控製方法,可有效防止或減小切割件的變形。


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