不銹鋼數(shù)控等離子切割機補償原理雜談

時間：2020-01-05作者：東莞市震磊利機電科技有限公司瀏覽：1339

不銹鋼數(shù)控等離子切割機補償原理雜談

    一般來說，使用不銹鋼數(shù)控等離子切割機加工后的切割面約存在約0.25～3.80mm厚的熔化層，此厚度的溶渣殘余化學(xué)成分是和材料本身一致的，包括切口表面的化學(xué)成分也沒有改變。當(dāng)然，對于等離子切割本身而言，針對不同材質(zhì)材料的切割表現(xiàn)也有所不同，這一點嘉倍徳科技售后部門曾多次在用戶現(xiàn)場有過感受，例如我們在切割加工含鎂的鋁合金時，假如鎂金屬含量在5%，在對溶渣殘余分析后，其成份中鎂含量將維持不變，即使溶渣殘余厚度達到0.25mm，也未出現(xiàn)有氧化物。若用切割表面直接進行焊接也可以得到致密的焊縫。切割不銹鋼時，由于受熱區(qū)很快通過649℃的臨界溫度，使碳化鉻不會沿晶界析出。因此，用等離子弧切割不銹鋼是不會影響它的耐腐蝕性的。換句話來說，在可允許范圍的溶渣殘余并不影響切割料的物理特性，只是為降低溶渣厚度，通過調(diào)節(jié)數(shù)控等離子切割機的工作氣體氣壓以及割炬行走速度就可以達到。
    這里嘉倍徳科技**在行業(yè)內(nèi)引入不銹鋼數(shù)控等離子切割機補償加工原理這一概念，從字面意義理解，所謂等離子切割補償是指所測部位切割面上的較高點和較低點、按切割面傾角方向所作兩條平行線的間距。
    具體就數(shù)控等離子切割機在實現(xiàn)不銹鋼切割處理為例，其補償處理模塊的輸入接口是譯碼優(yōu)化后**的數(shù)據(jù)隊列，輸出接口是插補準備數(shù)據(jù)隊列。通常輸出隊列比輸入隊列的長度長。切割補償建立確立了切割的起點。在補償切割執(zhí)行過程中，系統(tǒng)處理當(dāng)前曲線時總是**讀人下一段曲線的信息，在確立連接形式、轉(zhuǎn)接類型后計算轉(zhuǎn)接向量，并由轉(zhuǎn)接向量、編程軌跡向量、割炬半徑向量等信息合成新的切割中心移動軌跡。這中間會有新的連接線段生成，這樣系統(tǒng)中的預(yù)熱和熄火代碼的位置要受到影響。而且**移動指令與加工指令之間肯定會存在轉(zhuǎn)接向量。由該向量生成的新軌跡中會出現(xiàn)小的連接線段，要根據(jù)其所在位置確定為**移動還是直線插補，并根據(jù)工藝要求將相應(yīng)的M代碼放置于合適的位置。
    此外，在采用等離子熱切割加工方式時很常見的一個問題即是切割面溶渣，也就是我們將要談到的切割平面度問題。就數(shù)控等離子切割機來說，依然存在類似情況，同時考慮到目前數(shù)控等離子切割機主要用于不銹鋼等特殊材質(zhì)材料切割加工，其溶渣處理相比碳板來說較為困難，這對一些精加工企業(yè)或希望減少二次加工的用戶來說，如何降低溶渣殘余、提高切割平面度質(zhì)量，相信是很多企業(yè)關(guān)注的問題。
    考慮到一般的不銹鋼數(shù)控等離子切割機控制系統(tǒng)能直接實現(xiàn)的輪廓軌跡只有直線段和圓弧兩種，圓弧有順圓弧和逆圓弧。所以等離子切割編程軌跡的連接方式有九種組合之多，每種組合又都有左右兩個不同的補償處理方向，故共有一十八種組合形式。
    目前行業(yè)內(nèi)針對不銹鋼的切割加工，在為提高產(chǎn)品質(zhì)量與品位，越來越多的企業(yè)在產(chǎn)品中大量應(yīng)用不銹鋼板，如：廚具、炊具等產(chǎn)品。使用不銹鋼板，就不可避免地遇到不銹鋼板的裁切加工問題。目前，對不銹鋼板的裁切加工手段主要有：激光切割、數(shù)控等離子切割、數(shù)控沖床等。
    上述不同的加工手段在加工厚度、加工速度、加工質(zhì)量與加工成本等方面會有所區(qū)別。一般來講，激光加工效果較好，較適合進行不銹鋼薄板切割加工，設(shè)備的購置成本與加工成本較高。數(shù)控沖床加工效果次之，設(shè)備購置成本介于激光切割機與數(shù)控等離子切割機之間。等離子切割加工效果一般，切割邊緣會有稍許變色，加工速度較快，設(shè)備的購置成本與加工成本較低，較適合對切割效果要求不高的場合使用。
    最后，針對不銹鋼彎頭等離子切割展開下料設(shè)備割炬軌跡即補償計算后OS中所存儲的數(shù)據(jù)。本數(shù)控系統(tǒng)運行時，割縫值的一半即割炬半徑補償量是直接在主界面由用戶進行設(shè)置并隨時修改，系統(tǒng)能自動判斷補償后割炬軌跡是否會發(fā)生干涉，并在圖形區(qū)顯示零件輪廓和割炬軌跡。等離子切割割縫補償與割炬半徑補償相比具有特殊性，本文的研究同樣適用于激光加工、火焰加工等熱加工機床。
    在使用數(shù)控等離子切割機進行不銹鋼板切割時，由于不銹鋼本身的一些特點，所以我們不要使用原來進行普通碳鋼板進行切割的一些經(jīng)驗照搬到不銹鋼的等離子切割工作中。應(yīng)該適當(dāng)加大切割電流、增大壓縮空氣壓力，降低切割速度。如果對切割效果要求較高，可使用氮氣等惰性氣體進行保護。

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