楊楠

（山西省晉煤集團(tuán)金鼎公司，山西晉城048006）

引言

在當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)不斷快速發(fā)展的背景下，各行業(yè)的發(fā)展勢頭都比較良好，特別是在工業(yè)生產(chǎn)以及加工過程中，越來越多的新型技術(shù)、設(shè)備與工藝手段被應(yīng)用到實(shí)際操作中。其中數(shù)控火焰切割機(jī)能夠針對各種形狀的零件進(jìn)行有效切割和處理操作，其本身具有非常明顯的通用性特征。一般情況下，數(shù)控火焰切割機(jī)存在的根本目的是為了能夠擔(dān)任板材結(jié)構(gòu)件的下料任務(wù)，通過實(shí)踐可以看出，在數(shù)控火焰切割機(jī)的實(shí)際應(yīng)用中，其本身的切割質(zhì)量能夠直接對工件的焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響，進(jìn)而對產(chǎn)品的整體性能產(chǎn)生一定的影響。數(shù)控切割機(jī)在下料環(huán)節(jié)中的實(shí)際應(yīng)用，不僅能從根本上體現(xiàn)出切割機(jī)其本身在自動化方面的優(yōu)勢特點(diǎn)，而且還能實(shí)現(xiàn)集中批量下料。有利于板材整體利用率的提升，從而促使切割質(zhì)量和效率的有效提升。

1 對切割質(zhì)量產(chǎn)生影響的因素

1.1 切割用氣體

在實(shí)際操作過程中，為了從根本上保證獲取到高質(zhì)量的切割面，保證切割效率，利用高質(zhì)量的切割氧氣和乙炔是切割質(zhì)量的基本保障措施之一。但在實(shí)際應(yīng)用中，氧氣的純度應(yīng)控制在大于等于99%，如果出現(xiàn)本身純度不足的情況，則會直接導(dǎo)致切割面本身質(zhì)量不過關(guān)，嚴(yán)重時甚至?xí)苯映霈F(xiàn)切割面粗糙的現(xiàn)象。不僅會導(dǎo)致掛渣現(xiàn)象異常嚴(yán)重，而且還會給后續(xù)清理工作帶來一定的難度，導(dǎo)致工程進(jìn)度遭受到嚴(yán)重影響。針對這一現(xiàn)狀，在處理時，可以直接利用液態(tài)氧對其進(jìn)行切割，有效控制切割面的質(zhì)量。除此之外，還要根據(jù)實(shí)際情況對其進(jìn)行處理，通過對氧氣和乙炔的比例進(jìn)行調(diào)整，可以得到三種切割火焰：中性焰，氧化焰，還原焰，具體如圖1所示，在工作中，可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。

圖1 不同氣體比例下的切割火焰示意圖

1.2 正確利用切割氣體壓洗、速度和割嘴型號

根據(jù)不同的板厚情況要選擇與實(shí)際情況相符的氣體壓力、切割速度以及割嘴型號，這樣才能從各環(huán)節(jié)著手，對切割質(zhì)量提供有效保障。針對這幾個方面的內(nèi)容進(jìn)行處理，能夠保證切割面處于平滑狀態(tài)，且切割波痕也能夠呈現(xiàn)出比較細(xì)小的狀態(tài)。使氣體成本產(chǎn)生良好的節(jié)約，從根本上促使整個生產(chǎn)效率的有效提升。

切割氧壓力過高很容易導(dǎo)致壓力大量浪費(fèi)，同時在與陰部切割件較近距離的位置處，會產(chǎn)生出一些有規(guī)則的溝槽，這些溝槽雖然具有一定的規(guī)則，但并不能以一種平滑的狀態(tài)存在，而且在針對渣現(xiàn)象進(jìn)行清理時比較困難。除此之外，如果切割氧氣處于比較低的狀態(tài)下，切割面就會有比較厚的鱗片與其進(jìn)行有效溶合，一旦出現(xiàn)這種情況，就很難將鱗片從切割表面中去除，嚴(yán)重時甚至?xí)苯訉?dǎo)致工件割離受到影響和阻礙。在實(shí)際操作過程中，如果乙炔壓力比較高，則會使其本身出現(xiàn)過燒現(xiàn)象，與切割面頂部較接近的位置處會出現(xiàn)較大的凹槽。在這種情況下，如果速度過慢會直接導(dǎo)致其本的棱邊被融化，而如果速度過快，則很容易導(dǎo)致其本身出現(xiàn)結(jié)渣現(xiàn)象，致使棱邊不平滑[1]。另外，在切割中，切割氧流相對垂直的割炬，會略微偏后一個角度，其形成的偏移稱為后拖量，如下頁圖2所示，即為慢、適中和快三種情況下的后拖量示意圖，在切割中，要根據(jù)實(shí)際情況，對其進(jìn)行合理控制。

圖2 慢、適中、快速度下的后拖量示意圖

2 科學(xué)合理的切割程序分析

2.1 切割順序的影響

切割順序一般情況下是指在鋼板上存在的若干個大小不等的零件嵌套，其本身的零件需要按照某一個順序進(jìn)行排列之后才能夠保證其切割質(zhì)量和效率。一般會遵循“先內(nèi)后外、先小后大”的基本原則，也就是在切割過程中，先針對一些零部件的內(nèi)輪廓進(jìn)行切割，之后在對外輪廓進(jìn)行切割。與此同時，要先切割一些面積比較小的零部件，之后再切割一些面積、尺寸比較大的零件，這樣才能夠從切割順序上對切割質(zhì)量進(jìn)行有效控制。

2.2 切割方向的影響

一般情況下，正確的切割方向應(yīng)保證在切割過程中能夠從最后一條割邊上促使母板與其產(chǎn)生割離現(xiàn)象。但在實(shí)際操作過程中，如果過早的將其與母板大部分程度進(jìn)行分離處理，那么一些沒有分離的部分由于其本身的抵抗力較差，就很難抵抗住切割過程中出現(xiàn)的熱變形影響。一旦出現(xiàn)這種情況，就會直接導(dǎo)致切割件在切割過程中出現(xiàn)位移，在此種情況下出現(xiàn)的切割結(jié)果就會在尺寸上呈現(xiàn)出較大的偏差現(xiàn)象[2]。

3 各種板厚切割質(zhì)量的有效控制措施

不同板厚在切割過程中，需要根據(jù)其本身的實(shí)際情況來采取有效的控制，特別是切割速度、切割氣體壓力以及割嘴型號方面都要進(jìn)行有效控制，與板厚之間形成一致性才能夠保證切割質(zhì)量。一般情況下，板厚在6～20 mm的薄板，由于其本身很容易受到熱量的影響而出現(xiàn)變形，所以在最開始切割時，要盡可能保證切割從鋼板的邊緣處逐漸切入。但在實(shí)際操作過程中，如果是利用穿孔的方法那么則會促使鋼板邊緣逐漸成為一種封閉狀態(tài)，并且在這種封閉狀態(tài)的作用下，零件本身的割縫與鋼板邊緣之間會存在一定的距離。從而能夠從根本上對零件尺寸的偏差現(xiàn)象起到良好的控制性作用。而在針對一些20～100 mm的厚板時，由于零件本身比較重，所以在切割過程中不容易發(fā)生變形情況，但也正是由于其本身比較厚，所以很難進(jìn)行穿孔處理。針對這一現(xiàn)狀，在進(jìn)行處理時，可以直接從鋼板的邊緣進(jìn)行切入，但在數(shù)控自動切割時，經(jīng)常會出現(xiàn)由于切割面垂直度不夠而引發(fā)質(zhì)量問題。所以在切割時，應(yīng)提前切割出橫向、縱向兩個切口，利用垂直尺對兩方向的垂直度進(jìn)行判斷和分析，最大限度保證切割面與鋼板間的表面呈現(xiàn)出垂直狀態(tài)[3]。

4 帶孔零件的切割質(zhì)量控制措施

在針對帶孔零件進(jìn)行切割時，應(yīng)先將零件的內(nèi)孔進(jìn)行切割，之后再對其周邊一些零件進(jìn)行切割，從根本上保證其本身的精度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)和水平。如果穿孔與實(shí)際情況能夠形成一致性，不僅減少清理割嘴的時間，而且還能夠從根本上促進(jìn)工作效率的有效提升。在穿孔過程中，應(yīng)盡可能減少預(yù)熱時間，并且根據(jù)實(shí)際情況需求加大預(yù)熱氧，保證穿孔動作的整體流暢性和完整性。

5 細(xì)長零件切割過程中的質(zhì)量控制措施

針對一些細(xì)長零件而言，在切割過程中，要按照一些常規(guī)方法對其進(jìn)行切割處理。由于鋼板在受到熱量滯后其本身會出現(xiàn)一定的變形情況，如果稍微不注意就會撞到槍嘴，不僅會阻礙切割的順利，而且還會對割嘴的使用壽命產(chǎn)生影響。所以在針對這一現(xiàn)狀進(jìn)行處理時，可以利用局部噴水冷卻方式，但此方式會對板材本身的性質(zhì)產(chǎn)生一定的變化影響，所以并不建議使用。兩割炬或者是多割炬在處于同時切割的狀態(tài)下時，應(yīng)從零件的長側(cè)開始切割，之后對其進(jìn)行橫向切割，一直到達(dá)到尺寸要求為止。

6 結(jié)語

要確保數(shù)控火焰切割機(jī)在針對各種不同零件進(jìn)行切割時其本身的效率和質(zhì)量能夠得到保證，數(shù)控火焰切割機(jī)作為一種比較精精密的設(shè)備與一般手工切割之間存在明顯的差異性，需提高氧氣、乙炔純度、壓力、工作人員素質(zhì)等各方面要求。

[1]寇元哲，影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的因素分析[J].甘肅科技，2007（7）：99-100.

[2]李兆銓，周明研.機(jī)械制造基礎(chǔ)（上冊）[M].北京：中國水利水電出版社，2005.

[3]高波，機(jī)械制造基礎(chǔ)[M].大連：大連理工大學(xué)出版社，2006.