文／Paul Ikeda·SigmaNEST

坡口切割是一種邊緣切割，通常用于為焊接準備鋼板部件。此外，在對板材、管材、復合材料等進行坡口切割時，熱切割、砂輪切割和機械加工都會帶來一系列不同的考慮。無論零件有多簡單或多復雜，這一工藝都需要對機器和材料有全面了解。

CAMBRIO 通過Cimatron、GibbsCAM 和SigmaNEST 三 個 強大的品牌，成為鈑金制作、工具制造和生產(chǎn)加工行業(yè)領先的CAD/CAM 創(chuàng)新者。龐大的產(chǎn)品組合提供了一套多樣化的智能端到端設計和機床加工軟件解決方案，幫助客戶拓展?jié)摿?，推動制造業(yè)的未來。憑借三十多年強大的制造經(jīng)驗，跨設備的方式和廣泛的集成能力，我們以客戶為中心，擁有一支由專業(yè)顧問和經(jīng)驗豐富的產(chǎn)品專家組成的全球團隊，為主要行業(yè)領域的客戶提供獨特的能力，具體包括以下六點。

⑴ SigmaNEST 中 零 件 的2D 視圖，結(jié)合坡口切割特征和特定幾何圖形，如圖1 所示。

圖1 結(jié)合坡口切割特征和特定幾何圖形

⑵3D 機床數(shù)控模擬，切割和機床定位的可視化如圖2所示。

圖2 3D 機床數(shù)控模擬

⑶程序員可以使用修改方向等手動功能對機器轉(zhuǎn)子和傾斜角度進行微調(diào)，如圖3 所示。

圖3 對機器轉(zhuǎn)子和傾斜角度進行微調(diào)

⑷坡口零件套料2D 模擬NC 路徑，如圖4 所示。

圖4 坡口零件套料2D 模擬NC 路徑

⑸3D 模擬坡口套料切割，用戶可以檢查零件間干涉或板材間隙，如圖5所示。

圖5 用戶可以檢查零件間干涉或板材間隙

⑹坡口切割是一個省時的工藝，需要精細的編程和智能CAD/CAM 軟件，如圖6 所以。

圖6 精細的編程和智能CAD/CAM 軟件

如果工作從一開始就沒有經(jīng)過深思熟慮，即使是最成熟的套料軟件，也不能完全消除坡口切割的質(zhì)量問題。長期以來，鈑金加工一直依靠數(shù)控機床和套料軟件來微調(diào)和自動化坡口加工。即便如此，坡口的幾何形狀和套料長期以來都是一個不斷試錯的過程。盡管有時間上的浪費和高廢品率，零件仍然可能需要手工清理。這里有三種方法可以盡量減少時間和材料的浪費。

首先，了解您的機器

大多數(shù)陷阱可以在設計階段避免，所以第一步是對項目的可行性有一個很好的把握。一個常見的錯誤是假設你的機器可以切割所有可能的坡口。

事實并非如此，僅僅因為某些東西是可以3D 建模的，并不意味著你的車間就可以制造它。繪圖員可以對幾乎任何形狀進行建模，但這并不保證程序員或操作員可以切割它。為了避免這棘手的情況，設計工程師應該考慮三件事。

⑴復雜的坡口轉(zhuǎn)角。機器能否達到斜面切割的所有表面而不使零件過早地從板材上分離？另外，如果機器不得不在同一區(qū)域花費太多時間，就會出現(xiàn)熱變形問題。

⑵可變坡口。你的機器能否在切割時改變其傾斜度和轉(zhuǎn)子？如果不能，某些斜面可能會大大降低切割速度，造成生產(chǎn)瓶頸。

⑶最大傾斜角度。坡口或帶坡口的轉(zhuǎn)角的最大組合角度是多少？超過最大角度，機器可能會出錯或需要機械復位操作才能繼續(xù)，導致延誤和報廢的零件。切割過程的三維模擬使工程師能夠在設計期間以數(shù)字方式評估坡口的可行性。

第二，最大限度地利用你的資源

最大限度地提高產(chǎn)量，從而提高利潤率，就是要在五個方面提高性能：機器、材料、人力、運行和管理?？芍圃煨栽O計原則（Designfor-manufacturability）影響著每個領域。

⑴材料利用率。通過使用轉(zhuǎn)角回路從一個坡口過渡到另一個坡口，需要額外的排版間隙，這將產(chǎn)生更多的廢料。在編程過程中要考慮轉(zhuǎn)角回路的大小和形狀，或者使用切削（在移動中切割和傾斜），如果你的機器支持它的話。用戶也可以使用在生成NC 代碼時提供無轉(zhuǎn)角回路（no-corner-loops）選項的套料軟件。

⑵運行優(yōu)化。盡管切削可以改善切割時間，最大限度地減少穿孔，并提高材料利用率，但它可能會降低邊緣質(zhì)量并增加測試時間。根據(jù)零件的不同，可能不是在所有情況下都適合使用最佳坡口切割技術(shù)。

⑶人力效率。設計師或程序員可能決定在切割工藝中不包括完整的坡口（或任何可能的坡口），而是計劃將所需的倒角作為一個單獨的工藝進行手工切割或打磨。然而，用機器切割坡口代替手工可以節(jié)省時間，并產(chǎn)生質(zhì)量穩(wěn)定的零件。

⑷數(shù)據(jù)管理。大多數(shù)主要的CAD 系統(tǒng)都支持一個概念，即允許同一零件的不同配置或多個版本。在設計過程的早期階段，考慮加工生產(chǎn)一個零件所需的制造工藝是很重要的。一個零件文件可能有一個坡口和非坡口版本。與其記住你的零件庫，不如使用CAD工具來簡化生產(chǎn)工作流程和數(shù)據(jù)存儲。

⑸制造自動化。設計零件，這樣就沒有什么出錯的余地，對人工干預的需求也很有限。如果零件設計得很好，編程員或編程軟件可以快速和/或自動生成刀具路徑以驅(qū)動切割機器，并生產(chǎn)出準備發(fā)貨的零件。

雖然不一定能只用一臺機器來切割一個零件，但要花時間考慮如何精簡你目前的流程。設計師和車間經(jīng)理把一項工作從開始到結(jié)束的步驟走一遍可能會很有用。

第三，關(guān)注零件的目的

生產(chǎn)過程中的靈活性是非常重要的。你的程序員應該有信心和能力來進行即時的修正。能夠添加、編輯或刪除坡口特征，以便為制造過程中的每個步驟準備好零件，這已經(jīng)成為一項受人尊敬的重要技能。確保你的生產(chǎn)團隊能正確地進行這些改變，這樣一個小插曲就不會變成幾個小時的停機時間。

雖然零件建?；蚓幊痰姆椒赡苡兴煌?，但最重要的是要考慮客戶將對成品做什么。他可能是一個重型結(jié)構(gòu)件，需要一些焊接準備。它可能是美學性質(zhì)的，也可能是一個必須滿足高公差要求的關(guān)鍵外部部件。無論哪種情況，重要的是要確保設計一直到成品部件都能發(fā)揮作用，從而達到它的目的。成功的團隊通過牢記意圖來減少資源的浪費，從而提高利潤率。

可行性、資源管理和靈活性在設計坡口零件時都發(fā)揮著重要作用。通過采用這些設計考慮因素，全面地看待你的機器流程，并對流程前后充分了解，可以以降低成本和提高效率的方式作出設計決定。