肖天亮

（佛山市三水區(qū)工業(yè)中等專業(yè)學校 廣東 佛山 528000）

摘 要：本文主要針對數(shù)控切割下料誤差產(chǎn)生的原因及對策措施展開了探討，對下料誤差產(chǎn)生的原因作了系統(tǒng)的分析，并給出了一系列相應的對策措施，以期能為有關(guān)方面的需要提供有益的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：數(shù)控切割；下料誤差；原因分析；對策措施

0 引言

數(shù)控切割具有很高的精度，但在實際的操作過程中也存在一定的誤差，影響著切割的精度。因此，為了保證數(shù)控切割的精度，我們需要采取有效的措施減少誤差的影響，以提高切割精度和割縫質(zhì)量，保障結(jié)構(gòu)件的拼接質(zhì)量，提高企業(yè)生產(chǎn)效益?；诖耍疚木蛿?shù)控切割下料誤差產(chǎn)生的原因及對策措施進行了探討，相信對有關(guān)方面的需要能有一定的幫助。

1 下料誤差產(chǎn)生的原因

1.1 原材料問題

原材料問題，也就是鋼板問題，往往許多剛進廠的鋼板因為運輸、擺放不合理、受壓等諸多因素，鋼板會產(chǎn)生不可避免的變形，而這種變形將直接影響鋼板下料的外形尺寸及精度要求。如果在數(shù)控下料是鋼板本身存在變形，而在下料過程中有沒有發(fā)現(xiàn)，那么在卷行過程中，變形鋼板在受到卷制壓力時發(fā)生延展或堆壓，都將造成最終下料尺寸的誤差，單張鋼板的細小誤差，累計到多張鋼板對裝時，就會變成較大誤差。原材料還有一個問題需要我們考慮，那就是鋼板軋制過程中產(chǎn)生的氧化層，普通熱軋鋼板通常都有一層厚厚的氧化皮，這一層氧化皮由于厚薄不一，成分復雜，因此對切割焰的影響和阻撓也不一樣，容易引起切割焰的傾斜和偏離，對下料的尺寸精度會產(chǎn)生一定的影響。

1.2 設(shè)備的問題

當原材料確認合格后，我們必須要考慮的第二個問題就是設(shè)備問題，俗語：工欲善其事，必先利其器，數(shù)控火焰切割機就是我們最重要的施工設(shè)備，根據(jù)個人查閱資料及向從事數(shù)控下料近十年的擁有豐富經(jīng)驗的老師傅的談?wù)摲治觯偨Y(jié)出了以下幾條會影響切割質(zhì)量的設(shè)備方面的因素。

1.2.1 機床導軌的直線度和平整度誤差

機床導軌在數(shù)控火焰切割機中起到導向和承載作用，它既是確定數(shù)控火焰切割機主要部件相對位置的基準，也是機床運動的基準，它的各項精度直接影響下料外形尺寸及精度，機床導軌如果存在著直線度誤差，就必然導致大車行走路線上的誤差；機床橫梁導軌存在直線度誤差，也必然影響割嘴左右移動的準確性，因此機床導軌的直線度誤差將直接影響縱向割縫和橫向割縫的直線度。機床導軌的平面度誤差無論是主導軌還是橫梁導軌都將導致割嘴與鋼板問的距離波動。割嘴與鋼板的距離不等，割縫的寬度也不一致，從而引起下料件尺寸上的差異。

1.2.2 鋼板支承面與機床導軌面的平行度誤差

鋼板支承面由于經(jīng)常被切割和碰撞，很容易形成與機床導軌面不平行，這種不平行度嚴重時，同樣導致割嘴與鋼板問距的變動。而割嘴與鋼板間距的變動，會導致氣割過程中氣流量噴射不均勻，割縫寬窄不一，最終導致外型尺寸的誤差。

1.2.3 割嘴與鋼板表面的垂直度誤差

割嘴與鋼板表面的垂直度誤差是下料尺寸誤差的主要來源。因為當割嘴在垂直于氣割前進方向上不垂直于鋼板時，就會導致切割面為斜面，這樣工件正反兩面不統(tǒng)一，存在誤差。同時零件周邊均為斜面，失去了拼裝時的基準面，給拼裝工作帶來不便，嚴重時不能直接用于拼裝，應進行加工處理（刀檢基準面）。產(chǎn)生割嘴與鋼板表面垂直度誤差的原因，除割嘴安裝后在垂直于氣割前進方向上不垂直于鋼板外，還有割嘴孔與割嘴中心軸線不同軸，另外割嘴孔在阻塞時也會引起切割氣流傾斜。

1.2.4 傳動系統(tǒng)磨損導致的誤差

數(shù)控火焰切割機有數(shù)個傳動系統(tǒng)組成，傳動系統(tǒng)多是由齒輪、絲杠、螺母、渦輪組成，這些部件在長期的使用過程中都會產(chǎn)生磨損，一旦出現(xiàn)這樣的狀況，這些磨損會導致機床產(chǎn)生傳動誤差，機床的正常運行就會受到影響，機床一旦不能正常運行，那么在下料過程中自然會產(chǎn)生誤差。

1.2.5 人的因素

數(shù)控火焰切割機，顧名思義，需要編制、加載數(shù)控程序，而進行數(shù)控程序編制、加載的操作人員顯得尤為重要，這即要求操作者擁有豐富的氣割經(jīng)驗，還要求操作者有高度的責任心。數(shù)控程序的編制方法對切割精度起著決定性作用，如果在編程過程中出現(xiàn)錯誤或隱患，沒有考慮累計誤差和數(shù)據(jù)補償，生成代碼存在錯點，套料時引入點、引出點的錯誤選擇，切割順序的錯誤編排，都會導致下料誤差，嚴重時會直接導致料廢。

1.2.6 切割方法的因素

數(shù)控火焰切割機在切割過程中因為有高溫熱源的存在，而鋼板又勢必會受到熱脹冷縮的影響，因此，鋼板的熱變形是下料誤差產(chǎn)生的另一大因素。數(shù)控切割鋼板的熱變形主要由程序方面和具體切割過程中氣割工藝參數(shù)選擇不當?shù)纫蛩匾鸬摹?/p>

程序方面的影響主要是由編制程序時打火點、切割方向、切割順序等的選擇不合適造成的。在選擇打火點、切割方向時，一定要做到讓工件一直受大塊鋼板的牽制。在套料過程中多采用共邊切割。對于形狀不太規(guī)則的窄長零件，在編程時應使零件相對應部位的切割線保留30mm左右，使零件有一定的牽制，由此來限制工件的熱變形。在高爐爐皮下料過程中，因為爐皮上包含較多的冷卻壁孔、熱電偶孔、水冷管孔等等，在開孔過程中，鋼板的熱變形非常大，常常是最初開制的孔的孔距還能保證在誤差范圍內(nèi)，越往后誤差越大。

數(shù)控切割過程中，切割工藝參數(shù)選擇不當也會引起很大的熱變形切割工藝參數(shù)主要包括切割氧氣壓力、氣割速度、預熱火焰能率以及割嘴離開鋼板表面的距離等。經(jīng)過查閱資料并于車間從事數(shù)控火焰切割的經(jīng)驗豐富的老師傅共同分析實驗，在生產(chǎn)實踐中總結(jié)出了一系列適用于鉚焊車間的切割工藝參數(shù)，總結(jié)出的氣割工藝參數(shù)如表1。

表1 氣割工藝參數(shù)

此外，當鋼板支承面不平時，也會引起熱變形，鋼板由平面變成斜面，從而使機床切割出的零件產(chǎn)生誤差。尤其對于窄長的薄板零件，切割國恒程可能還會產(chǎn)生扭曲變形。因此對這種情況不可輕視。

2 對策措施

針對上述誤差產(chǎn)生的原因，結(jié)合相關(guān)自量及車間操作者的下料經(jīng)驗，特制定出如下控制措施，來最大程度的減小或是消除下料誤差，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

（1）由于數(shù)控切割鋼板時容易發(fā)生誤差，在這種情況下，就需要在鋼板選擇時控制好鋼板的質(zhì)量，避免使用變形的鋼板。對于要切割的鋼板存在變形情況時，則需要將其放到校平機上進行校平，等其平整后再進行切割，從而有效的實現(xiàn)對切割誤差的控制。對于鋼板容易發(fā)生的熱變形誤差，則需要在切割時要嚴格按照規(guī)定的順序進行，有效的控制好鋼板集受熱的情況，確保其能夠均勻受熱，從而有效的實

現(xiàn)對零件的變形進行相互補償，同時還要正確進行指導，確保程序編制的準確性。為了能夠準確的選擇切割工藝參數(shù)，則可以參考成功下料件的切割工藝參數(shù)表，從而有效的減少誤差的發(fā)生。

（2）使用合格的、高品質(zhì)的氣割氣體。所謂高品質(zhì)，就是氣體的純度、壓力都必須符合要求。氣體壓力可以通過儀表檢測，但純度判斷就需要自身的經(jīng)驗，最主要的，進氣渠道必須要合理正規(guī)。

（3）在對下料件進行切割時，工作人員需要對氧氣純度和氧氣壓力進行調(diào)節(jié)，這會直接對下料件的質(zhì)量帶來一定的影響。當鋼板原材料表層附著較為明顯的氧化層時，我們必須要清除這一影響，就是對鋼板進行除銹處理。

（4）當鋼板支承工作臺不平整或是變形時，割嘴中收軸線和割嘴不處于同一條同線上，割嘴孔堵塞等情況存在時，割嘴與鋼板平面都會出現(xiàn)不垂直的情況，導致下料件切割面出現(xiàn)傾斜誤差。解決割嘴與鋼板不垂直的方法只能從割嘴的生產(chǎn)質(zhì)量和安裝上努力，同時經(jīng)常清理割嘴，保證氣流暢通。另一方面，也應經(jīng)常的、及時的修正擺放鋼板的支撐架，并清理切割產(chǎn)生氧化渣。

（5）加強編程人員的培訓，提高編程人員的質(zhì)量意識和責任心。

數(shù)控切割機屬于高科技產(chǎn)品，具有較高的科技含量，這就對操作人員的專業(yè)技能具有較高的要求，一理操作人員專業(yè)知識或是經(jīng)驗，則會導致下料件誤差發(fā)生。尤其是新購置的機床，在運輸過程中受到振動影響或是電子元件問題從而使設(shè)備在正式使用前幾個月，系統(tǒng)會頻頻發(fā)生故障，然而這些故障的原因有些無法在安全和維修手冊中找到，如果不合格的操作人員就會無從下手。在聘請技術(shù)操作人員時，一定要經(jīng)過嚴格的技術(shù)考核，一定要具有專業(yè)的理論知識，擁有一定的數(shù)控基礎(chǔ)，以及清晰的頭腦和現(xiàn)場判斷力，然后經(jīng)過相關(guān)的培訓，這樣不僅是對工作效率負責，同樣也是對操作人員的個人安全負責。

3 總結(jié)

數(shù)控切割中誤差可以通過采取有效的措施進行避免。綜上所述，通過分析數(shù)控切割機下料的誤差，給出了減少誤差的措施，相信可以從各個方面提高數(shù)控切割機的使用和加工效率，以為企業(yè)降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益帶來幫助。

參考文獻

[1]楊高基、鄭棟.數(shù)控下料的誤差分析及控制措施[J].機械研究與應用.2016（29）.

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