數(shù)控切割機加工質(zhì)量影響分析及技術(shù)改進

傅東

摘要：本文主要介紹了數(shù)控型火焰切割機通過對運行自檢測試過程來比較直觀地描述出數(shù)控切割機的運行時所行走出的軌跡的形狀、位置的誤差、機身的穩(wěn)定情況和軌跡的尺寸，每時每刻掌握切割機的運行精度的動態(tài)，來及時調(diào)節(jié)各部位之間的來聯(lián)系與配合和準(zhǔn)確調(diào)整整個系統(tǒng)的的配置所出現(xiàn)的一系列參數(shù);并且對一些需要改進的的主要零部件進行一定的改進升級，以確保整個數(shù)控切割機的加工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：數(shù)控切割機;齒輪及齒條;熱處理;自檢測試程序;系統(tǒng)配置

在工廠的生產(chǎn)板材的過程中，板材的機構(gòu)件的下料質(zhì)量是決定板材整體的性能和板材合成后質(zhì)量的優(yōu)劣，在廠間生產(chǎn)中大部分的下料都是由數(shù)控切割機的氣割完成的。但是由于在工廠生產(chǎn)的過程中往往會出現(xiàn)機器發(fā)生故障而導(dǎo)致切割后的產(chǎn)品尺寸、質(zhì)量等不合格，工藝要求達不到所需標(biāo)準(zhǔn)，甚至于最后出現(xiàn)廢品。這樣不僅會出現(xiàn)浪費的問題，還會拖長生產(chǎn)周期。但是經(jīng)過了不斷地摸索與進步，為此針對的設(shè)計出一套新的技術(shù)方案，已取得初步成效，為生產(chǎn)提供了很好的保障。

1 數(shù)控切割機出現(xiàn)的誤差和診斷

在數(shù)控切割機運行的過程中有諸多因素會對其產(chǎn)生影響，例如：編程技術(shù)的質(zhì)量問題、使用的燃氣質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn)、對切割火焰的把握及調(diào)控問題、以及數(shù)控切割機的精度問題，以至于出現(xiàn)切割后材料的形狀出現(xiàn)問題，設(shè)備不進行歸零，產(chǎn)品表面出現(xiàn)粗糙的紋理，甚至導(dǎo)致切割的材料不透徹。

1.1 設(shè)計數(shù)控運算程序

利于計算機，編寫出數(shù)控切割機運行的狀況，確定每一步之間的聯(lián)系，上一步的切割對下一步的切割無影響，且下一步的切割與上一步聯(lián)系緊密。確定各步切割點，由點及面，由面到整體。若此過程出現(xiàn)失誤，則下列步驟將無法進行，所切割出的產(chǎn)品質(zhì)量無法保證[1]。

1.2 自檢程序及實際圖形

將一系列的自檢程序?qū)霐?shù)控切割機，用自制專用筆代替數(shù)控切割機的割嘴，用紙代替原料，將原本程序切割出來的圖形與輸入自檢程序的圖形進行對比，看兩個圖形線條的重合度，以及各種線條平滑程度，這樣就能準(zhǔn)確的反映出輸入自檢程序前后的差別[2]。

2 分析缺陷形成的原因

①切割件對角線相差3mm以上、兩圓不同心的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因為數(shù)控切割機的工作平面為保持水平狀態(tài)，縱向?qū)к壊凰健Ｆ鋵?dǎo)致的缺陷為長形的切割件“大頭小眼”，零件之間無法閉合;②切割軌道縱向的偏差大，橫向的偏差較小的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象由于切割機零部件的老化問題，及驅(qū)動的齒輪過大，咬合度不夠?qū)е碌?。其?dǎo)致的缺陷為切割件沿導(dǎo)軌方向尺寸不合格，且切割線越長，縮短程度就越大;③切割線未重疊、有分叉的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因是切割機內(nèi)部齒輪損壞嚴(yán)重，割炬未鎖緊。所導(dǎo)致切割件所導(dǎo)致的缺陷是表面粗糙度、外部輪廓不平滑;④控制熱量的輸入，受熱量如果超過材料本身受熱量，會造成切割材料的形變，在保證對材料不產(chǎn)生其他形變的外部因素外，提高輸入熱量，可以提高產(chǎn)品本質(zhì)[3]。

3 對數(shù)控切割機的整改措施

3.1 對數(shù)控切割機機械系統(tǒng)的整改

①對導(dǎo)軌和地基進行緊壓調(diào)整，對導(dǎo)軌側(cè)向的螺栓進行調(diào)整，以此來保證主導(dǎo)軌與副導(dǎo)軌的的平行度小于規(guī)定限度;②對側(cè)面的偏心軸進行調(diào)整，讓齒輪之間的間隙變小，但是也不能變的太小，這樣加快齒輪的磨損度，使數(shù)控切割機的壽命降低;③調(diào)整導(dǎo)軌座的垂直高度，使其增高，保證其余導(dǎo)軌的水平度;④使數(shù)控切割機的工作平臺平整，及時更換支撐板

3.2 對數(shù)控系統(tǒng)進行調(diào)試和計算

及時根據(jù)數(shù)控切割機各部分的老化進行數(shù)控系統(tǒng)的重新調(diào)試與數(shù)據(jù)更改，來確保加工后產(chǎn)品的質(zhì)量，但是系統(tǒng)的參數(shù)只能進行微調(diào)。

3.3 驅(qū)動齒輪調(diào)整

驅(qū)動齒輪是數(shù)控切割機的主要零部件，因為驅(qū)動齒輪長期處于高壓和有一定沖擊壓力的環(huán)境中，很容易造成金屬疲勞，使驅(qū)動齒輪產(chǎn)生形變，影響齒輪的咬合度，以致影響數(shù)控切割機的正常運轉(zhuǎn)。所以盡量選擇硬度強和耐磨度強的齒輪，在一定沖擊壓力的環(huán)境當(dāng)中具有較好的性能。該零件在加工之前，應(yīng)先進行一定的正火處理，之后采取空氣冷卻處理。

3.4 數(shù)控切割機電機支撐做的調(diào)整

切割機的支撐座原本是鐵鑄件，這就造成了鑄件的韌性差，結(jié)構(gòu)較為疏松，這就會出現(xiàn)鑄件的斷裂現(xiàn)象，采用新的低合金高強度板，可以提高強度，提升切割機的使用壽命[4]。

3.5 同時均勻受熱

在數(shù)控切割機切割材料的過程中，讓材料的兩邊對稱受熱，使其受熱均勻。而熱力對材料形變的影響在對稱力的作用下抵消。對材料的兩個對稱邊同時進行切割。

3.6 切割順序、收縮量

要嚴(yán)格按照正確的切割順序進行工作，防止錯誤的切割順序?qū)Ξa(chǎn)品的影響。對于冷卻時產(chǎn)生的收縮量，我們要預(yù)先進行估計，這樣才能防止冷卻后產(chǎn)品因冷卻量過大而造成的產(chǎn)品與實際值的誤差較大，導(dǎo)致產(chǎn)品不合格。

4 總結(jié)

在經(jīng)過一系整改措施之后，進行自檢程序的運作，進行圖形的測繪，然后和標(biāo)準(zhǔn)的尺寸的對比，對重合度的誤差進行分析和明顯的改觀，產(chǎn)品質(zhì)量達到了廠家的要求。在實際的工作過程當(dāng)中，可以重復(fù)執(zhí)行這套改進好的工作流程，不斷進行研究與改進，切割生產(chǎn)出滿意的產(chǎn)品。

參考文獻：

[1]郝勇.基于FPGA的數(shù)控切割機床加工誤差補償系統(tǒng)研究[J].電子世界，2018（20）：79-80.

[2]江青斌，寇玉成.改造后的數(shù)控切割機床編程工藝優(yōu)化[J].中國石油石化，2016（24）：48-49.