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数控等离子切割机无渣垂直加工技术难点

数控等离子切割机无渣垂直加工技术难点

    在所知的热切割加工方式中,数控等离子切割机由于采用等离子弧形成的仿锤焰会对钢板垂直面形成干扰,一般等离子切割在垂直度上相比其他热切割方式存在缺陷;此外对于数控等离子切割机而言,由于主要针对不锈钢等有色金属材料的加工,其切割熔渣也难以清除。以上两点问题是目前数控等离子切割机在普及应用过程中最为突出的难点,武汉嘉倍徳科技结合多年来等离子切割设备研发技术检验,开发的迅锋系列数控等离子切割机相比行业同类型设备在切割垂直度和挂渣方面均有不俗表现,下面我们将详细说明。

一、数控等离子切割机的挂渣控制处理
    一般来说,使用数控等离子切割机加工后的切割面约存在约0.25~3.80mm厚的熔化层,此厚度的溶渣残余化学成分是和材料本身一致的,包括切口表面的化学成分也没有改变。例如我们在切割加工含镁的铝合金时,假如镁金属含量在5%,在对溶渣残余分析后,其成份中镁含量将维持不变,即使溶渣残余厚度达到0.25mm,也未出现有氧化物。若用切割表面直接进行焊接也可以得到致密的焊缝。切割不锈钢时,由于受热区很快通过649℃的临界温度,使碳化铬不会沿晶界析出。因此,用等离子弧切割不锈钢是不会影响它的耐腐蚀性的。换句话来说,在可允许范围的溶渣残余并不影响切割料的物理特性,只是为降低溶渣厚度,通过调节数控等离子切割机的工作气体气压以及割炬行走速度就可以达到。
    当然,从字面意义理解,所谓切割面平面度是指所测部位切割面上的最高点和最低点、按切割面倾角方向所作两条平行线的间距。在采用热切割加工方式时,很常见的一个问题即是切割面溶渣,也就是我们将要谈到的切割平面度问题。就数控等离子切割机来说,依然存在类似情况,同时考虑到目前数控等离子切割机主要用于不锈钢等特殊材质材料切割加工,其溶渣处理相比碳板来说更为困难,这对一些精加工企业或希望减少二次加工的用户来说,如何降低溶渣残余、提高切割平面度质量,将成为数控等离子切割机的操作难点。

二、数控等离子切割机的切割粗糙度处理
    在上面我们谈的等离子切割挂渣问题中,其焦点主要集中在切割材料断面的熔渣,对于部分企业加工需求来说,在切割垂直面的粗糙度也是一个技术难点,有效降低切割粗糙度不仅能有效降低断面的挂渣,同时对于数控等离子切割机的切割垂直度也有所帮助。这里我们将数控等离子切割机的切割粗糙度问题标注说明。
    1. 工件材料的性质
  数控等离子切割机加工脆性材料时,其切屑呈碎粒状,由于切屑的崩碎而在加工表面留下许多麻点,使表面粗糙。加工塑性材料时,由刀具对金属的挤压产生了塑性变形,加之刀具迫使切屑与工件分离的撕裂作用,使表面粗糙度值加大。工件材料韧性愈好,金属的塑性变形愈大,加工表面就愈粗糙。
    2. 割炬耗材的匹配使用
  数控等离子切割机的割炬耗材使用需要严格遵循使用规范,包括对割炬高度控制、电极割嘴的型号选择、切割材料厚度及材质的匹配均可减小残留面积的高度。割炬耗材相对于工件作进给运动时,在加工表面留下了切削层残留面积,其形状时割炬耗材的型号复映。另一方面,适当增大数控等离子切割机割炬耗材的型号以减小切割时的塑性变形程度,合理选择润滑液和提高割炬耗材的质量以减小切割时的塑性变形和抑制挂渣、断面粗糙的生成,也是减小表面粗糙度值的有效措施。

三、数控等离子切割机的垂直度处理
  在进行数控等离子切割机时,由于存在热变形等方面因素的影响,切割后的铸坯头部往往存在一道较深的痕迹。就实际切割来说,针对很多切割精度要求较高的加工工艺来说,上述收口不平整痕迹是不能达到切割要求的。
  从切割断面痕迹分析,主要还是受切割设备的影响导致收口不平整。具体来说主要是切割处理不合理造成的。
  1. 是对割枪位置的固定,必须高度合理且要垂直,前后、左右都不能有偏差;
  2. 是对数控等离子切割机的调整,必须将割炬调整到最佳,过大或过小都会影响铸坯的割面;
  3. 是方坯铸机切割机中割枪的摆动、定位控制件斜板不宜短,现场的斜板适当地加长约7cm,摆轮加长约2cm,解决了割枪移动过程中引起的抖动问题;
  4. 是机械部件的结合要紧密,轴承、销孔的间隙不能过大,因为切割过程是在铸坯的移动情况下同时进行,机械各部件的松动会引起割枪的摆动,进而影响到切割效果。

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