整板套料切割技術(shù)在切割下料中的應(yīng)用

楊振軍 劉惠輕

1.概述

降本增效是一個企業(yè)時時刻刻面對的問題，建筑機械行業(yè)對鋼板的耗材量很大，而提高材料的利用率，降低單位產(chǎn)品的耗材量，降低生產(chǎn)成本，是降本增效一個行之有效方法。整板套料切割就是將板材的利用率最大化，避免過多余料的產(chǎn)生，降低生產(chǎn)成本，提高切割效率，為企業(yè)創(chuàng)造價值。

2.整板套料簡介

（1）整板套料 在一定規(guī)格的板材上套割出更多的同等厚度的零件，使得剩余板材盡可能的少，材料的利用率最大化，并且整張板材最好一次切割完全，避免剩余板材的重復(fù)吊裝利用，提高生產(chǎn)效率。

（2）整板套料方法 由CAD設(shè)計下料圖樣，導(dǎo)入計算機編程軟件，利用計算機自動和人工手動交互式套料，充分利用計算機的套料效率、準(zhǔn)確性，根據(jù)個人的套料經(jīng)驗將兩者相結(jié)合。提高材料的利用率和切割效率，降低工人勞動強度。

3.整板套料的步驟

根據(jù)筆者工作中的思考和經(jīng)驗，套料按照以下步驟可有效提高材料利用率和零件的下料質(zhì)量，同時保證下料件的準(zhǔn)確性、減少錯誤的產(chǎn)生。

（1）按照產(chǎn)品整理下料件圖樣，繪制下料圖，按照零件厚度進行分類。

（2）核對生產(chǎn)計劃，編制零件下料清單，制定每個零件需要下料的個數(shù)。

（3）導(dǎo)入下料零件圖，修改不合理的下料零件圖樣，核對繪制的下料圖。

（4）按照板厚正確設(shè)置零件的引入引出線的位置，以及尺寸大小、形狀。

（5）考慮下料零件彼此之間是否有影響，切割零件是否會發(fā)生熱變形。

（6）合理布局零件在板材上的位置，設(shè)計零件切割的先后順序，設(shè)定零件的切割路線。

（7）生成NC程序、校驗程序、確認(rèn)無誤后拷入設(shè)備。

4.套料中應(yīng)用的技術(shù)點

（1）套料中使用連割技術(shù)可以有效地減少預(yù)穿孔個數(shù)，降低割嘴的損耗，提高切割效率。

（2）對于矩形件和三角型等相對規(guī)則的零件套料時，采用共邊切割，減少切割路徑、預(yù)穿孔個數(shù)，有效地提高了材料利用率和生產(chǎn)效率。

（3）套料中采用橋接技術(shù)可以有效地控制零件的熱變形和減少預(yù)穿孔個數(shù)，提高生產(chǎn)效率。

5.整板套料切割相對單個程序切割的優(yōu)勢

（1）整板套料在計算機自動套料的基礎(chǔ)上經(jīng)過人工手動精心的調(diào)整、合理的參數(shù)設(shè)置和布局，盡可能地切割更多的零件，材料利用率高、切割效率高，而且切割質(zhì)量好。

（2）整板套料是根據(jù)生產(chǎn)計劃導(dǎo)入的多個同等厚度的零件，多個零件一次性下料完成，避免工人反復(fù)查看和調(diào)用程序，以及核對生產(chǎn)計劃，方便了工人操作，降低勞動強度。

（3）整板套料經(jīng)過模擬試驗和校驗，零件程序的正確率高，下料質(zhì)量好。

6.實施應(yīng)用狀況

使用整板套料后材料利用率基本在80%左右，相對以往不采用整板套料切割材料利用率提高近3個百分點。在效率上由于采用共邊、借邊引弧等技巧，節(jié)省了行程、減少了預(yù)穿孔次數(shù)，切割效率得以提高。圖1為多零件整板套料切割零件，25個零件混合套料，此板材料的利用率為81.7%。

圖2采用的是共邊切割，材料利用率達到94%。采用共邊切割減少了切割邊，提高了切割效率。切割整張板材只需要第一個零件預(yù)先穿孔，其他零件均借邊引弧切割，降低了割嘴的損耗。

輻板采用整板套料前和套料后材料利用率對比：公司振動壓路機鋼輪內(nèi)部焊接輻板對壓路機鋼輪起到支撐和安裝振動裝置的作用，例如圖3所示的圓形零件，φ1 536mm，厚度為50mm、材料Q235B、凈重630.2kg，由于形狀為圓形、直徑又較大，產(chǎn)量大，所以下料時比較耗材，材料利用率不高。

針對上面的原因公司采購定尺板材，寬度為1 550mm，在切割時采用圖4的切割方式，雖然在一定程度上提高了材料的利用率，但材料一次性利用率也僅為66%。

采用整板套料，最大化的提高材料利用率，結(jié)合下料產(chǎn)品,挑選同等厚度形狀合適的套料零件，經(jīng)過挑選零件和排料計算最后選擇6個橋座板，4個蓋，6個擋塊，4個螺紋板，共20個零件總重量是696kg，按照圖5的方式套料切割，材料利用率達到85%，很好的提高了材料的利用率。

7.創(chuàng)造效益

采用套料切割下料后根據(jù)統(tǒng)計公司產(chǎn)品LSS系列壓路機，2013年生產(chǎn)421臺耗材5 557.2t，下料零件重量為4 429.1t，材料利用率達到79.7%，據(jù)統(tǒng)計沒采用套料時LSS系列壓路機材料利用率為76.6%，材料利用率提高了3.1%。

8.結(jié)語

整板套料切割在數(shù)控下料設(shè)備上應(yīng)用方便，能夠很好的提高材料利用率、切割效率以及降低勞動強度，為企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本。

圖1 多個零件混合套料切割

圖2 共邊套料切割

圖3

圖4

圖5