等离子切割下料质量影响因素与控制措施
数控等离子切割下料质量影响因素与控制措施
数控等离子切割下料质量影响因素与控制措施摘要：在整个国家经济持续向好的背景下，各种不同的新技术实现了较快发展，这些新技术开始在机械制造行业中获得了广泛应用，比如数控技术。
在机械制造中，数控技术的应用具备十分重要的作用，是机械生产加工实现高质量发展的必要保障。
本文结合笔者工作这些年的经验，对影响数控等离子切割下料质量的因素进行了阐述，并且提出了相关的控制措施。
关键词：数控；等离子切割；下料质量；钢材引言这些年信息科技的快速发展，使数控技术获得更多良好的发展基础。
传统的钢板切割一般采用人工方法，而新时代数控机床技术的发展，使钢板切割更加高效和精准。
钢板下料过程中，传统的手动数控机床存在很多弊端，误差也不小。
在实际加工精度优化过程中，需要对数控加工的各个环节加以全面的剖判，更多地发挥出优势，才能为企业节省更多成本。
数控技术在机床设备之中的应用，能够促进机床的自动化发展，从而提高加工质量和效率。
数控切割需要相关人员具备较高的实操技能，需要满足较高的精度方面的要求，不然也会出现一些失误。
1、数控自动化技术概述所谓数控技术，即是在设备加工、设备运行等机械制造中通过数字信号、数字化编辑进行控制的自动化技术。
与传统机械生产制造所使用的技术不同，数控技术是很多新技术的融合，包括电子科技、检测技术、自动控制方法等等，其应用可以使机械行业实现更高的自动化发展，保证机械制造的质量。
数控自动化技术是多种新技术的有效融汇，其应用有很多益处。
比如，通过运用数控技术开展数字信息编程，能够提升相关工艺的精准度。
常见的切削用量调整，换批加工等都离不开数控技术。
辅以计算机技术的应用，能够使曲面或者比较复杂的零件加工操作问题变得更加简单。
今后该项技术的发展一定会融入更多新科技元素。
机械制造业必须要以人类可持续发展为生产原则，加快加深数控技术的应用，才能不断实现资源优化配置及利用。
2、影响数控等离子切割下料质量的主要因素总的来说，影响数控等离子切割下料质量的因素有很多，比如钢材料本身的质量、工作人员本身的失误、传统系统磨损误差、割嘴与钢板的表面垂直误差、氧气纯度不足等等。
等离子弧加工质量影响因素的分析
和电感 Ｌ ｏ图 ４（ ） ｂ是电源 、 等离子弧 的伏一安特 陆曲线（ 电源的伏一 安将 陛曲线 Ｍ ， 等离子弧的伏一安特 陛曲线 Ｍ： ， 加在弧两端的伏安特
性 Ｍ。 由于线 路 电阻 Ｒ 很 小 ， 和 Ｍ 相 差很 小 ， 本上 是平 牛 陛。 ） 。 Ｍ， 基 辛 面的平面去截等离子弧加工面 ， 可以得到如图 由于所 示是 静 伏安特 ｌ 因此 电感 Ｌ不起作 用 。１ 应是 工作点 ， 电 生， 点 设 １ 所示的截面形状 。两个加工面在上切 口边缘 路中由于某种扰动使工作电流变到 １点 ， 在此瞬间， 电路中电参数的 图 １切 口截 面形 状 处的距离定为加工宽度 ，在上缘熔化 的情况 微 分方程 为 ：ｏＩ Ｉ ＋ Ｕ＝Ｒ＋Ｊ Ｕ （） １ 下，是紧靠熔化层下两加工面的距离 ，如图 １ 因此 所示 ；） ２上缘熔化度。加工面上缘的塌边 圆角 Ｔ 半径 ， 图 １ 如 中的 Ｒ；） 面 的平 面 度和垂 直 ３加工 Ｌ ｝ Ｕ－ ｌ ＝ ｏＲ— Ｉ ｕ ’
又有 Ｌ 为常数 ， 故
＞ ０ （） ２
图 ４ 等 离子弧 电源伏 安特性 分析 图
Ｕ
Ｌ ｊ ０
ｌｌ ； ２
图 ５ 串 大电阻后 电源伏安特｜ 分析图 联 ｝ 生
图 ６理 想 的电 源伏 安特 性 曲线
这表明 ， 电路 中的电流 Ｉ 。 电流将继续增加 ， 如 时， 而电流增加 使 电压进一步降低 ， 导致它与电源电压差值增大 ， 其结果则是使电流 增加得更陕， 直至电弧发生器或其它部件烧坏为止。 反之 ， 扰动使电路 中电流 Ｉ ， ， 。ｄ 时 电流值必须向着减少的方 向变化， 而且 电流减小的 速度越来越 陕直至 电弧熄灭为止。 从上述分析中知道 １ 点是不稳的工 作点， 即微小的扰动就能破坏电弧的稳定工作 。 在这里 ， 工作点处伏安 特『 生的斜率起着重要的作用 。如果在电路中串联一 （ 下转 ２ ４页 ） ３
提高等离子切割机切割质量方法
提高等离子切割机切割质量方法等离子切割是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属局部熔化和蒸发，并借助高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法。
因其不是依靠氧化反应，而是靠熔化来切割材料，其适用范围比氧切割大得多，几乎能切割所有的金属、非金属、多层及复合材料，其切口窄，切割面质量好，切割速度快，切割厚度可达160 mm，而且由于等离子弧高温、高速的特点，在切割薄板时也不会变形。
特别是在切割不锈钢、钛合金以及有色金属材料领域时，能达到较好的切割质量，因此等离子切割广泛运用于汽车、压力容器、化工机械、核工业、通用机械、工程机械、钢结构等行业。
1、等离子切割机切割原理等离子切割机是将混合气体通过高频电弧，使一些气体“分解”或离子化，成为基本的原子粒子，从而产生“等离子”。
当电弧跳跃到工件上时，高压气体把等离子从割炬烧嘴吹出，出口速度为800～1 000 m／s(约3 马赫)。
等离子弧柱的温度极高，可达10 000 ℃～30 000 ℃，远远超过了所有金属或非金属材料的熔点，从而使被切割工件快速熔化，熔化的金属由喷出的高压气流吹走。
因此，需要使用排烟和除渣设备。
等离子切割配合不同的工作气体可以切割各种氧气切割难以切割的金属，尤其是对于有色金属(不锈钢、铝、铜、钛、镍)切割效果更佳；其主要优点在于切割厚度不大的金属材料时，等离子切割速度快，尤其在切割普通碳素钢薄板时，速度可达氧切割的5～6 倍、切割面光洁、热变形小、几乎没有热影响区。
等离子切割发展到现在，可采用的工作气体(工作气体是等离子弧的导电介质，又是携热体，同时还要排除切口中的熔融金属)对等离子弧的切割特性以及切割质量、速度都有显著的影响。
常用的等离子弧工作气体有氩、氢、氮、氧、空气、水蒸气以及某些混合气体。
2、等离子弧切割的质量评价标准(1)切口宽度。
它是评价切割机切割质量的最重要特征之一，也是反映切割机所能切割最小圆的半径尺寸。
它是以切口最宽处的尺寸来计量的，大部分等离子切割机的切口宽度为0．15～6．0 mm。
等离子切割机风险点告知牌
风险点告知牌风险点基本情况风险点名称等离子切割机风险点详细位置装配车间下料岗位诱发事故类型触电、机械伤害、火灾、灼烫伤亡/财产损失预测人员伤亡、财产损失风险等级4级风险管控责任部门下料岗位责任人及手机号码采取管控措施情况1、工程技术措施：设备绝缘良好2、气肠管路无破损3、现场设置安全警示标识作业前设置急停按钮；接地电阻不得大于4Ω；线路绝缘良好、配备漏电保护器额定漏电动作电流不得大于15/30mA2、管理措施：作业前进行检查、制定安全操作规程、安全管理制度、车间主任、组长每小时进行巡检，特种作业人员持证上岗3、教育培训：每季度进行1次全员安全教育培训4、个体防护：配备防护手套、防尘口罩、耳塞、护目镜5、应急处置：制定应急预案，至少每半年进行一次现场处置方案的演练存在隐患情况无隐患应急处置主要措施1）脱离电源：首先要立即切断电源，使触电人员脱离电源。
切断电源的方法一般有两种：一是立即切断触电者所触及的导体或设备的电源。
二是设法使触电者脱离带电部分。
（2）当触电者脱离电源后，应根据触电者的具体情况，迅速采取对症救护。
（3）触电者伤势不重，应使触电者安静休息，不要走动，严密观察并请医务员处理或送往医院。
（4）触电者失去知觉，但心脏跳动和呼吸还存在，应使触电者舒适、安静地平卧，周围不要围人，使空气流通，解开他的衣服以利呼吸。
医疗救护人员采取现场处理送往医院或拨打120。
（5）触电者呼吸困难、稀少，或发生痉挛，医疗救护人员采取现场处理送往医院或拨打120。
路途应注意心跳或呼吸如突然停止立刻进行人工呼吸和胸外挤压。
（6）如果触电者伤势严重，呼吸及心脏停止，应立即施行人工呼吸和胸外挤压，医疗救护人员采取现场处理送往医院或拨打120。
属地监管政府县镇政府主管部门县安全监督管理局专业监管部门县安全监督管理局。
数控等离子下料切割工艺
数控等离子下料切割工艺数控等离子下料切割是一种高效精确的金属材料切割方式，其主要原理是利用高温等离子体将被切割的金属材料进行熔化和氧化，同时通过气流将氧化后的材料吹除。
数控等离子下料切割技术具有切割速度快、精度高、适用范围广等优点，广泛应用于机械制造、建筑装饰、汽车制造、航空航天等领域。
数控等离子下料切割的工艺流程1.设计切割图形：将需要切割的图形进行设计，并按照数控编程的要求进行转化。
2.机床调节：根据材料的厚度、硬度等参数设置机床切割参数，包括切割速度、切割电流、气流流量等。
3.定位夹紧：将待切割的金属材料按照要求进行定位，在机床上进行夹紧，保证其不会移动或变形。
4.自动切割：机床开始进行自动切割，根据数控程序精确控制切割头的移动方向和切割深度，将金属材料切割成设计好的形状。
5.后处理：将切割的材料进行打磨、清理等后处理工序，使之达到需要的表面光洁度。
数控等离子下料切割的优点1.高效精确：数控等离子下料切割技术在切割速度和切割精度上有着显著的优势，能够快速高效地完成不同形状的切割作业。
2.适用范围广：数控等离子下料切割技术适用于不同材质的金属材料，包括碳钢、不锈钢、铝合金等。
3.切割面光洁：由于切割头的细小尺寸和高速气流的清除，数控等离子下料切割的切割面非常光洁，且具有一定的光泽。
4.操作简单：数控等离子下料切割的操作比传统手工切割更加简单方便，能够减少操作人员的劳动强度，并提高生产效率和质量。
数控等离子下料切割的应用领域1.机械制造：数控等离子下料切割技术可以在金属加工领域中得到广泛应用，如机械零部件、工艺模具等。
2.建筑装饰：数控等离子下料切割技术可以将金属材料制作成各种形状的装饰材料，并应用在建筑装修中。
3.汽车制造：数控等离子下料切割技术可以在汽车制造中进行各种材料的切割，而且在汽车铝合金车身制造领域中有着重要应用。
4.航空航天：数控等离子下料切割技术对航空航天的金属材料加工至关重要，能够制作出各种形状的飞机零部件、太空卫星零部件等。
数控等离子切割下料质量影响因素与控制措施
数控等离子切割下料质量影响因素与控制措施摘要:近年来,科学技术的发展推动了数控技术的不断更新。
在此背景下,传统的手工切割钢板也被数控机床所取代,开始采用更先进的切割技术。
钢板下料过程中,传统的手动数控机床在不断改进的同时,不可避免地会产生大量的误差。
因此,在优化数控机床的工件精度时,最好对数控加工过程进行分析和加工。
这样,数控机床才能最大限度地发挥数控切割的优势,节省人力物力,最大限度地减少数控切割误差。
关键词:数控切割；误差产生；原因；优化策略数控切割不仅要求精度高,而且要求实用的操作技术。
要达到这个水平,技术操作人员自然需要有丰富的技术经验。
如果没有这样的操作技术,在实际的操作过程中难免会出现一定的错误。
因此,在保证数控切割精度的基础上,应该采取更多的措施来减少误差。
一、数控等离子切割下料质量影响因素(一)钢材质量引起的误差在数控切割过程中,许多原材料往往是影响钢材质量的重要因素。
如果在切削过程中忽略钢材的质量,将不可避免地产生误差。
这种方式不仅会影响工件的焊接,还会影响数控切割的速度。
而且钢材本身具有变形特性,在运输过程中必然会受到影响,最终改变钢材本身的变形程度。
在钢材生产过程中,如果不能保证钢材的平整度和质量,那么在切割过程中会影响更多的下料件,从而造成更多的错误。
此外,钢材在变形时会产生热量,因此在数据切割时不可避免地会导致钢材倾斜,最终会产生严重的扭曲变形。
(二)技术人员操作中出现的问题1)数控切割需要优质高效的切割方法,而高效的切割方法需要熟练的操作人员。
切割过程中不可避免地会发生严重事故,导致切割面倾斜、钢材变形等现象。
产生问题的原因与氧气纯度、切割速度、氧气压力等各种因素密切相关此。
此外,数控切割不仅需要加载数控程序,还需要数控程序编程方法中的切割误差,这将影响整个数控切割的结果。
正因如此,数控切割技术人员的专业问题应该得到更多的重视,否则会导致更严重的数控错误。
2)除现场技术人员操作出现的失误以外，套料人员选择合理的套料方式也至关重要。
基于提高数控等离子切割件质量的研究
・
机 械 研 究 与应 用 ・
基 于提 高 数控 等 离 子切 割件 质量 的研 究
李志江
（ 徐州技师学院 ， 江苏 徐 州 ２ １５ ） ２ １ １
摘
要： 重点介绍 国内数控等 离子切割技术 的现状和数控等 离子切割 出现 的问题与控制措 施。通过对割 嘴 高度 、 切 割速度和 工作气压对切割 质量 的影响 与控 制 ， 切割 热 变形的影响 与控 制 ， 割 系统抗 干扰 的影响 与控 制， 切 数 控切割软件的影响与控 制等四个方 面的探 讨分析 ， 可以有 效避 免数控 等 离子切割 出现废 品 ， 高 了数控等 离 提
ｐ ｏ ｕ ｉｇ ｔ ｅ ｗａｔ ｏ ｋ ｉｅ ｎ ｍｐ ｏ ｅ ｔｅ ｑ ａｉ ｆ ｌｓ ｕ ｔ ｇ ｒ ｄ ｃｎ ｈ ｓｅ ｗ ｒ ｐ ｅ ｅ ａ ｄ ｉ ｒ ｖ ｈ ｕ ｔ ｏ ｌ ｙ ＮＣ ｐ ａ ｍａ ｃ ｔ ｎ ． ｉ
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：ＣＮ ｌｓ ｕｔｎ ｅ ｈ ｏｏ ；ｐ ｂｅ ；ｃｖ ｒｇ Ｃ ｐａｍａｃ ｔ ｇｔｃ ｎ ｌｇ ｉ ｙ ｏ ｒ ｌｍ ｏｅａｅ；ｃｎｒｌ ａｕ ｅ ｏ ｔ ｓ ｒｓ ｏ ｍｅ
１ 前
言
数控等离子切割技术是集数控技术 、 等离子切割 技术、 逆变电源技术 于一体的高新技术 ， 其发展建立
控等离子切割技术 ， 但大多数采用 的是一些普通的等 离子 切割机 。虽能满 足不 同材料 、 同厚度 的金 属板 不 料 的下料 以及金属零 件 的加 工要 求 ， 与 国外差 距仍 但
Ｌ ｈ－ｉ ｇ ｉ ｉｊ ｎ Ｚ ａ
（ ｕｈｕｔ ｈｉａ ｌｇ ， ｏｈｕＪａｇｕ ２ １５ ，ｈｎ ） Ｘ ｚｏ ｃｎ ｉｎｃ ｌ ｅＸｚ ｏ ｉｎｓ ２ １ １Ｃ ｉ ｅ ｃ ｏｅ ａ
数控等离子通用工艺规范
T—0908--18数控等离子下料通用工艺规范编制/日期：审核/日期：批准/日期：数控等离子下料通用工艺规范1 范围本标准根据结构件厂现有使用的数控等离子切割机，规定数控等离子切割下料通用应遵守的基本规则，适用于在数控等离子切割机下料的金属材料。
切割下料的材料厚度基本尺寸为δ1.0~20mm，切割下料的材料有效宽度和长度（不同设备切割的宽度和长度不同：江苏威达SZQG-Ⅱ 4700×25000mm，昆山METAL MASTER 1750×4000 mm，美国ATC3500 1340×2000mm）。
2 引用标准数控等离子切割机厂家说明及安全规程3 下料前的准备3.1 操作人员必须按照规定经专门的安全技术培训，操作者必须熟悉本机的性能、结构、传动系统，掌握操作程序。
取得作业操作资格证书，方能独力上岗操作。
3.2 操作人员必须严格遵守操作安全规程，和有关橡胶软管、氧气瓶、各种工业切割气瓶的安全使用规则和焊割安全操作规则。
3.3 工作前必须穿戴好劳动防护用品，操作时必须戴好防护眼镜。
3.4 熟悉图纸和有关工艺要求，充分了解所加工的零件的几何形状、尺寸要求，及材质、规格、数量等。
3.5 核对材质、规格与派工单要求是否相符。
材料代用时是否有代用手续。
3.6 查看材料外观质量（疤痕、夹层、变形、锈蚀等）是否符合质量要求。
3.7 开动设备前检查各部是否完好，按润滑要求做好润滑工作，检查各管道接口是否牢靠。
3.8 检查设备机架纵横移动，等离子切割机，割炬调整是否灵活、正常。
3.9 将编制好的程序用U盘或磁盘拷入机床的控制柜内分类储存。
3.10 为了降低消耗，提高材料利用率，要合理套下料。
3.11 中、厚板件有材质纤维方向要求的应严格按工序卡片要求执行。
3.12 熟悉所用的设备、工具的使用性能，严格遵守安全操作规程和设备维护保养规则。
3.13 操作人员应按有关文件的规定，认真做好现场管理工作。
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等离子切割下料质量影响因素与控制措施
等离子切割下料是板材下料常用的切割下料方式，同时影响等离子切割下料的因素有很多。
本文结合实际生产中出现的问题和分析处理方法进行研究，对等离子切割下料生产中常见的质量缺陷及其影响因素进行总结和分析，针对这些影响因素提出质量控制措施，从而针对实际生产中存在的问题提出有针对性的解决方案，达到提高等离子切割下料的产品质量的目的，为提高生产效率，节约生产成本提供借鉴和指导。
标签：等离子切割；质量缺陷；影响因素；质量控制
1 概述
等离子切割技术融合了数控技术、电源技术、等离子技术于一体，是目前切割技术中的一项高新技术，相对于传统的火焰切割技术，具有切割下料效率高、切割质量好、下料精确、热输入和热变形小的优势，广泛应用于航空航天、机械制造等各类工业领域。
液压支架是用于控制采煤工作面，承受矿山压力的主要设备，主要由中厚板下料、拼装、焊接而成。
等离子切割下料由于其一系列的优点，在液压支架生产下料工作中得到了广泛的应用。
目前车间配备的数控等离子切割设备，能够完成各类形状复杂的配件的切割下料。
在进行批量生产的过程中，等离子切割的技术优势更加明显。
本文主要分析了在等离子切割下料生产中常见的质量问题及其产生的原因，有针对性的提出了提高产品质量和生产效率的控制措施。
2 等离子切割的工作原理
等离子切割的工作原理主要是采用等离子流高温、高速的特点作为切割过程的热源，等离子枪将压缩气体电离，产生高温高速的等离子电弧熔化金属，同时高速、高压的气流将融化的金属吹开，从而实现金属的切割，如图1所示。
3 等离子切割下料质量影响因素与质量控制措施
3.1 起弧和収弧缺陷与控制措施
在等离子切割过程中，起弧和収弧过程出现的缺陷是等离子切割过程中常见缺陷之一。
起弧缺陷主要是由于板材不平以及工件在切割过程中产生变形或者位移，起弧线以及补偿值不合理等原因造成的。
由于板料不平，在完成切割的瞬间，工件从母材上掉落，在掉落瞬间，工件会被等离子弧灼伤，这是产生起弧缺陷的主要原因。
另外，在非角点起収弧的过程中，由于补偿数值设计高于要求数值，起収弧线没有交叉设置，容易引起収弧缺陷。
控制措施：通过収弧时间的控制避免収弧缺陷，根据实际的切割下料情况，通过収弧时间设置，达到在工件切割掉落的同时収弧，或者是采用数控编程技术
将引出线省略，这样可以避免収弧缺陷；在工件切割过程中由于变形或者是位移引起的収弧缺陷相对较小，一般可以采用圆弧起弧和収弧线进行弥补。
3.2 顶点或尖点切割困难
对于等离子切割下料来讲，另一个常见问题是零件的顶点或尖点难以通过等离子切割实现，同时锐角尖点更是难以切出。
这些主要是由于等离子切割自身的特点决定的，难以消除。
因此在在零件没有特殊要求的情况下，工件切割允许存在切割过程中自然形成的小圆角。
在必須要求进行顶点切割的工件，采取以下两种措施：一是通过进行拐点设置减速来减小切割时后拖量对尖角的影响；二是在编程的过程中，在尖角位置增加外街角，从而实现对尖角或者锐减的切割。
3.3 毛刺与挂渣问题
毛刺和挂渣是等离子切割件上经常出现现象，首先，在等离子切割过程中，设置的切割速度过快或者切割速度过慢，都是引起切割位置产生毛刺或者挂渣的主要原因；其次，由于等离子设备自身的损坏，比如切割机割嘴的烧损和老化，都有可能在工件的切割位置产生毛刺和挂渣。
控制措施：通过工艺试验评定确定合理的切割速度，保证合理的切割速度，避免毛刺和挂渣的出现；其次，及时进行设备检修和维护，及时更换损坏的割嘴。
由于等离子切割的保护气纯度较低或者是割嘴与保护气的配合不相符，都有可能引起工件的毛刺和挂渣。
例如在工件下方的挂渣面积较大，主要是由于等离子割嘴被熔渣堵死，熔渣不能及时吹走，堆积在工件表面引起的。
3.4 对角线超差问题
对角线超差是等离子切割中比较常见的一种切割下料缺陷，这种缺陷产生的原因主要是等离子切割机自身的原因造成的。
等离子切割机行走机构由于运行时间较长，侧面齿轮出现便宜或者是安装过程中的间隙不合理造成的。
综上所述，根据数控等离子切割工艺的特点和规律，通过采取得当措施就可减少切割缺陷、控制切割质量。
当等离子切割部件的尺寸与图纸之间存在偏差时，首先可以调整开槽补偿。
当开槽值正常时，其应等于割炬切割的实际值，但当工件尺寸需要小的变化时，可以补偿开槽的值，以达到我们需要的精确轮廓尺寸。
此外，在内应力较高且对热变形应力敏感的细长零件中，根据实际情况可以将板断开，释放内应力，然后再次切割，或者在切割过程中保留加工棒的方法，从而使工件和板材一体化，在完成切削后，减小了变形应力对工件的影响。
4 结论
等离子切割技术已经在制造业中广泛应用，但是在实际的生产过程中还存在
着质量控制粗放，产品质量波动较大等问题，直接影响着产品的生产，因此需要大力推行精益工艺，通过强化管理和技术革新不断提高等离子的下料质量。
参考文献：
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[3]应伟雄.数控切割下料工艺的优化[J].机械产品与科技，2005（03）：27-28.。