数控等离子切割机切割质量的控制

           数控等离子切割机是一种用于金属板材下料切割的机电一体化先进设备，已在造船、机械制造等行业获得了广泛的应用。影响数控等离子切割机切割质量的因素很多，除了切割机的设计参数外，还与操作控制、切割工艺等有关。为了提高切割质量，我们对其进行了全面的切割试验，根据试验数据进行分析和整理，得出了数控等离子切割机的部分最佳工作参数。现叙述如下：

1.数控等离子切割的特点及质量评定

           用数控等离子切割机可以切割各种形状复杂的工件，并具有切割速度快、效率高、切割面质量好、切割尺寸精确、工件热变形小等优点。切割的零件不需机械加工就可直接进行焊接和应用。但数控等离子切割机是用等离子弧进行切割，它与氧气切割相比．仍有一定的缺陷，主要体现在切割面的倾斜度较大，光洁度没有氧气切割的好。评定数控等离子切割质量好坏的主要判据是：切割面的倾斜度、切缝的割纹深度、挂渣多少等。一个优质的切割面其倾斜度应在30以下，割纹深度应在O．15 mm以下，且挂渣少，容易清除。在电压、电流稳定的条件下，影响切割质量的因素除了电极、喷嘴本身质量以外，主要还有二个方面的原因：一是割嘴高度与稳定；二是切割速度与工作气压的匹配。割嘴离钢板的高度当采用弧压调高器来控制时，因其动态定位精度可达±0．013姗，所以能保证割嘴与钢板的高度保持不变，故切割面的倾斜度小而均匀，且光洁度好。当用手工来调节割嘴离钢板的高度时。被切钢板要尽量放平，以减少割炬的调节次数。保证割炬切割过程中的稳定。本文采用手工调节方式，将割嘴离钢板的高度控制在6～8 mm，通过一系列的切割试验，阐述了切割速度(秽)、工作气压(P)与切割质量的关系。

2.试验方法

          试验设备为南华大学蓝光机电设备有限公司生产的CNC．3000型数控等离子切割机，备有LG一1 00K、LG．1 20K、LG一1 60K、LG一200K型四种功率不同的空气等离子切割机各一台，每种机型的电极、喷嘴各6套。将四台空气等离子切割机的割炬，按先后顺序装在数控切割机的切割小车上。每一种型号的空气等离子切割机都要单独完成所有试验的全过程，即用不同的切割速度，使用不同的气压，对不同厚度的’A3钢板进行切割(用自来水冷却)。切割从低气压向高气压，从低速向高速逐步进行。气压由过滤控制阀调节，切割速度由数控切割机控制。切割零件为100 IIl】[11×100 mm的正方形零件。

3.试验结果及分析

          用LG．100K型空气等离子切割机切割6 mm和10 mm两种不同厚度钢板的试验结果如表1所示。由于试验数据太多．用该机切割其它厚度钢板的试验数据．以及用LG—120K、LG一160K、LG。200K型机切割的试验数据就不一一列出。在下面将用图示的方式表达出来。

            从表1结果可看出，当切割速度过高、气压过低时，切割面的倾斜度大。这是因为速度过快，弧柱严重后倾，割缝下半部熔化速度跟不上。所以切割的零件上平面尺寸小。下平面尺寸大，尤其是切割直角形的零件时．在拐角处的底部割缝成圆弧形而不是直角形。如果切割速度过低、气压过高则挂渣严重，不易清除，光洁度较差。如果切割速度合适，工作气压过高，弧柱的挺度和圆滑度受到破坏，切割能力下降．切割光洁度差。所以，切割不同厚度的钢板，需要合理地选择不同的切割功率、切割速度和工作气压，才能得到最佳的切割效果。从表1数据还可看出，不同的钢板厚度有不同的最佳切割速度和工作气压。我们根据四种不同型号机型的试验数据进行分析和整理，绘制出了用不同功率的等离子切割机切割不同厚度钢板的最佳切割速度与工作气压参数曲线图，如图1所示。

              根据四种不同功率机型的试验结果，得出了不同功率切割机切割不同厚度钢板的最佳切割参数如表2所示。根据这些数据我们在部分厂家进行了实际应用切割，效果很好，切割质量大大提高。

4 结语

           我们知道，影响数控等离子切割机切割质量的因素很多，除了上面提到的几个参数以外，还有切割工艺、切割方法、电极喷嘴的好坏等多种因素。但在实际切割过程中。只要按照上面提供的最佳切割参数进行切割，控制好切割速度、工作气压和割炬的高低，就可以满足切割质量的要求。在切割电压、切割电流稳定的情况下，电极、喷嘴的使用寿命可提高一倍。

来源：www.huawei.sh.cn