宋艷艷

（霍州煤電集團(tuán)鑫鉅煤機(jī)裝備制造有限公司， 山西 霍州 031400）

引言

板材切割設(shè)備種類(lèi)多樣，如數(shù)控火焰切割機(jī)、等離子切割機(jī)、激光切割機(jī)等，它們可進(jìn)行直線及任意曲線的切割，自動(dòng)化程度高，具有精度高，切割質(zhì)量好，速度快，外觀優(yōu)美，材料利用率高等特點(diǎn),但如果沒(méi)有很好地掌握編程方法，就會(huì)適得其反，造成板材浪費(fèi)、工件變形、輔助材料高度消耗，也就是說(shuō)：編程技術(shù)的優(yōu)劣直接影響切割質(zhì)量、效率以及材料利用率等。

目前，市面上可供使用的套料軟件有很多種，但其基本原理都是一樣的，在電腦端將圖形轉(zhuǎn)換為代表位移路線的TXT 文本，再在切割機(jī)顯示系統(tǒng)中將文本轉(zhuǎn)為圖形，從而達(dá)到套料的目的。因此，主要探討各類(lèi)型工件切割過(guò)程中遇到的問(wèn)題以及在編程技術(shù)上的解決辦法。

1 火焰切割常見(jiàn)問(wèn)題及解決辦法

1.1 存在問(wèn)題

大工件（長(zhǎng)窄工件）切割變形情況：容易出現(xiàn)工件部分尺寸變形（如200 mm×1 800 mm×16 mm 的切割，總是會(huì)出現(xiàn)寬度一側(cè)尺寸合適，另一側(cè)小5 mm 現(xiàn)象），外觀質(zhì)量差，無(wú)法達(dá)到技術(shù)要求。

1.2 解決辦法

1.2.1 選擇合理的引入點(diǎn)

引入點(diǎn)是切割機(jī)在鋼板上切割每一個(gè)零件時(shí)穿孔的起始點(diǎn)，由于切割過(guò)程中各工件引入點(diǎn)、切割方向（順時(shí)針或逆時(shí)針）的選定，在切割過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)因引入點(diǎn)設(shè)置不當(dāng)，料架無(wú)法完全支撐零件造成移位、跑偏、落空等現(xiàn)象[1]，或是兩件工件間總是打架，造成第二件工件切割過(guò)程中總是因?yàn)榈谝患囊朦c(diǎn)處的熔渣而無(wú)法順利通過(guò)，影響工件質(zhì)量。

因此在放置引入點(diǎn)時(shí)，應(yīng)遵循工件未切割邊在切割過(guò)程中盡可能與大板相連，減少因零件自身重量或熱變形產(chǎn)生的位移而導(dǎo)致切割不精確，同時(shí)還要保證相鄰兩個(gè)工件的打點(diǎn)位置不相近[1]。

1.2.2 使用多次打點(diǎn)技術(shù)

多次打點(diǎn)是將一條曲線分成幾段，各段收尾間距為10 mm，在不傷害此曲線內(nèi)部的情況下通過(guò)外側(cè)的引入引出，完成此工件切割。也就是說(shuō)此工件由多段線組成，對(duì)于內(nèi)部有孔的工件則是由多段線和孔組成。通過(guò)打點(diǎn)使工件多處與母板相連，無(wú)法脫離母材，從而減少工件變形。

1.2.3 合理選擇零件位置、切割順序、方向

零件位置是指每個(gè)零件在程序中對(duì)應(yīng)的位置。切割順序是指一個(gè)程序上大小嵌套的套料零件依次切割的順序。[2]切割方向也就是上述所說(shuō)切割零件時(shí)火焰切割槍逆時(shí)針或順時(shí)針走向。根據(jù)零件的形狀、板材位置，分析其變形情況，合理安排各零件位置，切割方向、切割順序。使其受力均勻，減少變形。

切割順序一般為：先內(nèi)后外、先大后?。ㄈ绻窃诖蠊ぜ?nèi)嵌套小工件，則是先小后大，此處先大后小針對(duì)每排）、先繁后簡(jiǎn)、從左到右的順序。零件位置如上述切割順序，此外在實(shí)際生產(chǎn)中還要考慮到切割的延續(xù)性，不可因?yàn)樯舷铝隙R切割，或是因?yàn)樯舷铝隙鴮?dǎo)致母板移動(dòng)，工件變形，所以每個(gè)程序盡量做到分批次、分排整齊排列，在實(shí)際生產(chǎn)中，只有切割第三排時(shí)，才能對(duì)第一排卸料。

為了滿足生產(chǎn)進(jìn)度要求，在實(shí)際生產(chǎn)中可以根據(jù)實(shí)際調(diào)度需求對(duì)程序的零件次序進(jìn)行調(diào)整，滿足需求。

以下述圖為例具體對(duì)本節(jié)內(nèi)容進(jìn)行講解：下頁(yè)圖1 編程套料程序中，左側(cè)掩護(hù)梁主筋一按照?qǐng)D示序號(hào)順時(shí)針切割，因?yàn)榍懈畹拇蟛糠謺r(shí)間，工件都與母板相連，所以變形量少，然而如果放在最右側(cè)，如右側(cè)主筋二則情況恰恰相反，當(dāng)工件割到序12 時(shí)，會(huì)因?yàn)楣ぜ蟛糠峙c母材脫離，導(dǎo)致工件變形；（三）處兩個(gè)工件因?yàn)榇螯c(diǎn)在同一個(gè)地方，導(dǎo)致切割另一個(gè)工件時(shí)，因?yàn)槿墼鵁o(wú)法順利通過(guò)，從而使割槍停割停割不斷，外觀質(zhì)量無(wú)法達(dá)到工件尺寸要求，如果將其錯(cuò)開(kāi)，那么困難就大大降低了；四處引入點(diǎn)在1位，當(dāng)工件順時(shí)針切割到2 位時(shí)，由于其與母板接觸太少，同時(shí)工件自身重量使料架無(wú)法支撐，導(dǎo)致其在切割到此處時(shí)工件下沉掉落，無(wú)法繼續(xù)切割，從而使工件尺寸不合格。圖2 則是工件間相互穿插現(xiàn)象，如果在切割了1、3 后卸料，就會(huì)影響未割工件2 的質(zhì)量，也就是說(shuō)只能在切割完4 時(shí)才能卸料。

圖1 套料編程1

圖2 套料編程2

在切割厚度在[16 mm，40 mm）范圍內(nèi)的中小工件時(shí)，容易出現(xiàn)切割耗時(shí)、浪費(fèi)耗材的情況。主要的解決方法有：

1）規(guī)則圖形：使用共邊（連續(xù)）切割技術(shù)代替橋接。共邊就是指兩個(gè)工件借用同一個(gè)邊。不同工件通過(guò)共邊進(jìn)行連續(xù)切割，共邊連續(xù)切割就是指將兩個(gè)或以上的同一種零件分別共邊（此處為一邊、兩邊甚至三邊），然后連續(xù)切割。共邊（連續(xù)）切割不僅可以提高板材的利用率，而且節(jié)省預(yù)熱穿孔時(shí)間，提高切割效率。

2）不規(guī)則圖形：使用借邊切割代替橋接。借邊切割就是借用其他工件一邊的一點(diǎn)，將另一個(gè)零件的引入線放在此處，只需在此點(diǎn)直接切割進(jìn)入第二個(gè)工件，不需要重新再長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱。借邊切割可以大大減少每個(gè)工件的預(yù)熱時(shí)間，提高切割效率。且不再需要針對(duì)橋接后的工件二次手工槍切割。

在切割厚度≥40 mm 的中小工件時(shí)，切割耗時(shí)、工件變形的情況。主要的解決方法是借邊切割。由于工件板材厚度的影響，如果還是使用共邊切割，會(huì)因?yàn)榍懈罨鹧孢^(guò)大影響割縫，從而使共邊的兩個(gè)工件尺寸不等，無(wú)法達(dá)到工件技術(shù)要求。而如果每件分別切割，更是增加預(yù)熱時(shí)間及預(yù)熱后的熔渣影響，為此，借邊切割就顯得非常重要。不僅提高了工件的外觀質(zhì)量，更是在效率上得到了大大提高。

2 等離子切割、激光切割常見(jiàn)問(wèn)題及解決辦法

針對(duì)薄板小件，最理想的設(shè)備是等離子、激光切割。因其切割速度快，邊緣整齊，毛刺易清理，而火焰切割速度無(wú)法提高，槍過(guò)后易將工件邊緣燒溜，使得工件與母板再次融合（或有死咬的熔渣，使得邊緣無(wú)法清理平整），外觀質(zhì)量大大降低。在這里我們以等離子切割為例，探討其編程方法。

對(duì)于中小工件（工件厚度＜16 mm）情況，如按上述使用共邊切割或借邊切割，等離子總是會(huì)在每個(gè)打點(diǎn)處因無(wú)法識(shí)別鋼板而停槍?zhuān)ù颂幨钦f(shuō)將共邊后的引入線引出線取掉），只能前進(jìn)一段在進(jìn)行切割；或是不斷打點(diǎn)（不取消共邊處的引入引出），到共邊接觸點(diǎn)還是會(huì)停槍。也就相當(dāng)于逐個(gè)穿孔，不僅耗費(fèi)槍嘴，更是大大降低了切割效率。主要的解決方法是不停槍連續(xù)切割技術(shù)。首先將每個(gè)工件逐個(gè)排好，放好引入引出線，然后將各零件引入引出首尾連接，最后更改程序TXT 文件，將每個(gè)工件切割完后關(guān)閉切割氧和下一工件的打開(kāi)切割氧取消，使割槍切割一個(gè)工件后不停切割氧，繼續(xù)切割下一個(gè)工件。從而達(dá)到不停槍連續(xù)切割的效果（一個(gè)穿孔點(diǎn)直接切割刀結(jié)束），如圖3 所示。

圖3 套料編程3

3 結(jié)語(yǔ)

編程套料的優(yōu)劣對(duì)切割起著關(guān)鍵性作用，實(shí)踐中只有將豐富的切割經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)化工藝融入程序中，針對(duì)不同的零件不同的設(shè)備不同的材質(zhì)采用對(duì)應(yīng)的編程方法，才能控制零件變形，提高切割精度和效率，使切割機(jī)得到充分的發(fā)揮，真正做到高質(zhì)高效低消耗。