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切割件的变形分析及控制数控等离子切割机的切割控制由于板材的热胀冷缩,在切割过程中加工件与余料之间会产生相对移动,按加工件重量与余料重量的差别,产生相对移动可分为以下三种情况:
(1)当加工件重量>余料重量时,加工件不动,余料相对平台移动,不影响加工件的尺寸;
(2)当加工件重量<余料重量时,加工件相对平台移动,余料不动,加工件产生一定的偏差;
(3)当加工件重量与余料重量相当时,加工件和余料相对平台都可能产生移动,影响加工件的尺寸。
实践表明:
1、加工件或余料相对平台产生的移动,加工件产生的尺寸误差一般在0.3—4mm之间。
2、工件单边的变形控制在数控等离子切割过程中选择合理的切割工艺,所产生的变形量也不同。
3、异型件的切割工艺对于特殊件的切割,可选择下列两种切割方法:
(1)对于凹型件采取两件配对切割的方法,先切割内边,后切割外边,后由外向内使两件分开。
(2)对于偏置中空件应采取两件配对切割,后使两件分离。
四、分析数控等离子切割机切割件变形规律及影响,在切割前进行适当的板材校平处理,合理地进行板材固定,防止在切割过程中加工件发生移动;编制切割程序时,选择合理的切割工艺,使工件的大尺寸面后与母板分离;对于切割细长件或异型件时,用两件配对切割等控制方法,可有效防止或减小切割件的变形。
数控等离子切割机气体的选择技巧和要点
数控等离子切割机通常有较高的空载电压和工作电压,在使用电离能高的气体如氮气、氢气或空气时,稳定等离子弧所需的电压会更高。当电流一定时,电压的提高意味着电弧焓值的提高和切割能力的提高。如果在焓值提高的同时,减小射流的直径并加大气体的流速,往往可以获得更快的切割速度和更好的切割质量。
1、氢气通常是作为辅助气体与其它气体混和作用,如着名的气体H35(氢气的体积分数为35%,其余为氩气)是等离子弧切割能力强的气体之一,这主要得利于氢气。由于氢气能显着提高电弧电压,使氢等离子射流有很高的焓值,当与氩气混合使用时,其等离子射流的切割能力大大提高。
2、氧气可以提高切割低碳钢材料的速度。使用氧气进行切割时,切割模式与数控火焰切割机很想像,高温高能的等离子弧使得切割速度更快,螺旋风管机但是必须配合使用抗高温氧化的电极,同时对电极进行起弧时的防冲击保护,以延长电极的寿命。
3、空气中含有体积分数约78%的氮气,所以利用空气切割所形成的挂渣情况与用氮气切割时很想像;空气中还含有体积分数约21%的氧气,因为氧的存在,用空气的切割低碳钢材料的速度也很高;同时空气也是经济的工作气体。但单独使用空气切割时,会有挂渣以及切口氧化、增氮等问题,而且电极和喷嘴的寿命较低也会影响工作效率和切割成本。由于等离子弧切割一般使用恒流或陡降外特征的电源,喷嘴高度增加后,电流变化很小,但会使弧长增加并导致电弧电压增大,从而使电弧功率提高;但同时也会使暴露在环境中的弧长增长,弧柱损失的能量增多。
4、氮气是一种常用的工作气体,在有较高电源电压的条件下,氮气等离子弧有较好的稳定性和比氩气更高的射流能量,即使是切割液态金属粘度大的材料如不锈钢和镍基合金时,切口下缘的挂渣量也很少。氮气可以单独使用,也可以同其它气体混和使用等离子切割机,如自动化切割时经常使用氮气或空气作为工作气体,这两种气体已经成为高速切割碳素钢的标准气体。有时氮气还被用作氧等离子弧切割时的起弧气体。
5、氩气在高温时几乎不与任何金属发生反应,氩气数控等离子切割机很稳定。而且所使用的喷嘴与电极有较高的使用寿命。但氩气等离子弧的电压较低,焓值不高,切割能力有限,与空气切割相比其切割的厚度大约会降低25%.另外,在氩气保护环境中,熔化金属的表面张力较大,要比在氮气环境下高出约30%,所以会有较多的挂渣问题。即使使用氩和其它气体的混合气切割也会有粘渣倾向。因此,现已很少单独使用纯氩气进行等离子切割。
数控等离子切割机在切割时气体的使用与选择是非常重要的,气体的使用会严重的影响切割的精度、挂渣等种种现象。
当然,也有很多操作者是从来没有接触过机械加工和编程的,那他们要学习数控等离子切割机操作,困难是非常巨大的。对于这些初学数控等离子切割机的人员,掌握一定的数控切割机操作技巧是非常重要的。一方面他们可以避免发生机床碰撞事故,导致机床损坏;二是可以在较短的时间之内,能够迅速提高操作者的西安数控切割机操作技能,胜任本职工作,为单位创造经济效益。