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數(shù)控切割編程工藝分析與技巧
資源天下 2013/8/4 17:05:07
摘要：數(shù)控切割技術(shù)具有切割精度較高、外觀質(zhì)量好、速度快、整體下料布局合理、自動化程度高等特點(diǎn)。但如果沒有很好的掌握計(jì)算機(jī)編程系統(tǒng)，就會使這些優(yōu)勢遜色不少，本文重點(diǎn)分析數(shù)控切割編程過程中的一些常見問題，歸納總結(jié)出對應(yīng)的解決方法和技巧。
關(guān)鍵詞：數(shù)控切割；編程技巧
在金屬結(jié)構(gòu)件制造中，許多構(gòu)(零)件形狀比較復(fù)雜或不規(guī)則，數(shù)控切割機(jī)床的出現(xiàn)使得這些零件的加工成為可能，切割程序是數(shù)控切割機(jī)的指揮系統(tǒng)，編程人員在電腦上進(jìn)行繪圖、套料、編程，生成數(shù)控切割指令，然后輸入切割機(jī)，機(jī)器接受“命令”去實(shí)現(xiàn)人的“意圖”。因此編程技術(shù)的優(yōu)劣直接影響切割的質(zhì)量和效率，好的程序可以做到：同樣板材尺寸切的零件更多；相同下料任務(wù)切得更快；同樣切割設(shè)備切得更好；同樣下料方法切得更省。概括來說就是四個字“多、快、好、省”。
目前工廠里使用的套料軟件多分為三大模塊：（1）Fast CAM：CAD優(yōu)化處理；（2）Fast NEST 設(shè)置切割路徑、套料生成程序；（3）Fast PLOT模擬切割、校驗(yàn)。本文將編程過程經(jīng)常遇到的一些工藝性問題進(jìn)行分析，并針對問題找出相應(yīng)的解決辦法，總結(jié)幾點(diǎn)對于數(shù)控切割效率、質(zhì)量有所提高的技巧。
1. 合理選擇引入點(diǎn)（打火點(diǎn)）
引入點(diǎn)是數(shù)控切割機(jī)在鋼板上穿孔切割的起始點(diǎn)，由于切割過程中首先規(guī)定了切割的方向（順、逆時針），在切割過程中會出現(xiàn)因引入點(diǎn)設(shè)置不當(dāng)，工作臺面無法完全承托零件造成零件移位、跑偏、落空現(xiàn)象，直接影響切割質(zhì)量和零件合格率。因此在選擇引入點(diǎn)時應(yīng)遵循使工件未切割邊在切割過程中盡可能的與大板相連，減少因零件自身重力和熱變形產(chǎn)生的位移而導(dǎo)致的切割不精確。如圖 1：切割的切入點(diǎn)應(yīng)選在 1 處且逆時針切割，切割時工件與大的母板相連，以減少變形，如果選在3 點(diǎn)切入，逆時針切割，當(dāng)割完了 3-4-2-1時已完全割斷了工件與大板的聯(lián)系，在切割 1-3 時工件很容易由于熱應(yīng)力發(fā)生位移使切割不精確。
圖1
2. 共邊與連續(xù)切割
共邊切割與連續(xù)切割不僅可以提高鋼材的利用率、節(jié)省鋼材，而且可以減少穿孔次數(shù)，節(jié)省預(yù)熱穿孔時間，提高切割效率。連續(xù)切割功能可以替代橋接功能，使相鄰的幾個零件做到連續(xù)切割，避免了預(yù)熱穿孔，從而有效節(jié)省割嘴、預(yù)熱氧，提高切割效率，節(jié)省耗材。如圖2所示，采用了共邊切割模式切割兩個零件1和2，一條割縫切出了零件1的上邊和零件2的下邊，切割1、2的左邊同時切出了零件7和8的右邊，節(jié)省了材料又提高了工作效率。整個過程只打一次引入孔，實(shí)現(xiàn)了一次打孔多零件切割，減少了切割時間和打孔預(yù)熱時間。
3. 切割順序的選擇
切割順序是指對鋼板上若干大小嵌套的套排零件依次進(jìn)行切割的順序，根據(jù)零件的形狀，分析其切割時的變形特點(diǎn)，確定合理的切割順序可使零件受熱均勻，零件內(nèi)部受力相互牽制，減少變形。一般應(yīng)遵守以下原則：先內(nèi)后外，先小后大，先圓后方，交叉跳躍，先繁后簡等。否則后割內(nèi)輪廓、小零件，會造成定位不可靠，產(chǎn)生移位，導(dǎo)致零件精度降低。
4. 切割方向的影響
正確的切割方向應(yīng)該保證最后一條割邊與母板長邊部分脫離，如果過早的與母板長邊部分脫離，如果過早的與模板大部分分離，則周邊的邊角框不足以抵抗切割過程中出現(xiàn)的熱變形，造成切割件在切割過程中位移變形，從而出現(xiàn)尺寸超差。
5. 平滑過渡切割
在切割直角零件時，尖銳過渡的方式容易產(chǎn)生過燒的現(xiàn)象，實(shí)質(zhì)是切割進(jìn)行到在拐角尖時有一個速度下跌甚至停頓而引起。這種情形致使切割精度降低，機(jī)床壽命也受影響。避免的方法是編程時將角部更改為一個微小圓弧，使其變?yōu)槠交^渡形式，可較好的提高切割質(zhì)量，且對保護(hù)機(jī)床也有很大好處。
6. 熱變形與跑偏控制
在火焰切割過程中，由于板材的熱脹冷縮、零件受熱不均勻和零件形狀特異、打火點(diǎn)設(shè)置不當(dāng)，極易造成零件熱變形和跑偏現(xiàn)象影響零件質(zhì)量和成品率。
6.1對于板材的熱漲尺寸偏移按照切割槍嘴線能量和長度尺寸補(bǔ)償?shù)牟呗�，可在槍嘴較為集中影響的尺寸增加0.5~1mm補(bǔ)償量，具體掌握需長期實(shí)踐。
6.2對于零件受熱不均勻，即使在小范圍內(nèi)單個小零件周邊或大零件集中切割處，除采取尺寸補(bǔ)償?shù)霓k法外還可采用分散切割的方式。即使在集中切割也不要一次性全部切割完畢，可切割一部分后轉(zhuǎn)移到另外位置切割，而后回到原處切割，既保證此處溫度不至于過高而導(dǎo)致零件容易熱變形，也可以讓板材受熱趨于均勻不易發(fā)生跑偏現(xiàn)象，但其缺點(diǎn)是切割零件時空程增加。
7. 合理排版
對于大批量多零件整體數(shù)控排版套料時，我們應(yīng)先考慮零（未完，下一頁）
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