數(shù)控火焰切割機(jī)，切割具有大厚度碳鋼切割能力，切割費(fèi)用較低，但存在切割變形大，切割精度不高，而且切割速度較低，切割預(yù)熱時(shí)間、穿孔時(shí)間長(zhǎng)，較難適應(yīng)全自動(dòng)化操作的需要。它的應(yīng)用場(chǎng)合主要限于碳鋼、大厚度板材切割，在中、薄碳鋼板材切割上逐漸會(huì)被等離子切割代替。
數(shù)控火焰切割機(jī)的優(yōu)點(diǎn)有那些，在機(jī)械加工過(guò)程中，板材切割常用方式有手工切割、半自動(dòng)切割機(jī)切割及數(shù)控切割機(jī)切割。手工切割靈活方便，但手工切割質(zhì)量差、尺寸誤差大、材料浪費(fèi)大、后續(xù)加工工作量大，同時(shí)勞動(dòng)條件惡劣，生產(chǎn)效率低。半自動(dòng)切割機(jī)中仿形切割機(jī)，切割工件的質(zhì)量較好，由于其使用切割模具，不適合于單件、小批量和大工件切割。其它類型半自動(dòng)切割機(jī)雖然降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，但其功能簡(jiǎn)單，只適合一些較規(guī)則形狀的零件切割。數(shù)控切割相對(duì)手動(dòng)和半自動(dòng)切割方式來(lái)說(shuō)，可有效地提高板材切割地效率、切割質(zhì)量，減輕操作者地勞動(dòng)強(qiáng)度。目前在我國(guó)的一些中小企業(yè)甚至在一些大型企業(yè)中使用手工切割和半自動(dòng)切割方式還較為普遍。
數(shù)控火焰切割機(jī)控制軟件主要包括四大模塊, 其中文檔模塊完成文件的存儲(chǔ)與讀取, 圖形輸入模塊和加工模塊共同完成零件的加工, 實(shí)現(xiàn)CAD/CAM。系統(tǒng)設(shè)置模塊負(fù)責(zé)完成初始化參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的設(shè)置。該控制系統(tǒng)的圖形信息輸入模塊采用多種方式, 主要的輸入方式為: 手工輸入G代碼方式, 該模式下, 在主控制界面的G代碼顯示區(qū), 允許用戶手工輸入ISO標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)控加工代碼; 鼠標(biāo)繪圖方式輸入, 此模式下用戶可以直接輸入任意直線和圓弧, 自動(dòng)生成相應(yīng)的數(shù)控加工代碼, 為后續(xù)加工做好準(zhǔn)備; 圖形庫(kù)方式輸入, 在圖形庫(kù)中存有幾十種常用加工零件的圖形, 圖形庫(kù)中的每種圖形都以參數(shù)形式設(shè)計(jì), 可以按實(shí)際需要設(shè)置各參數(shù); DXF文件導(dǎo)入方式, 系統(tǒng)可以接收CAD圖形文件, 將CAD圖形轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)識(shí)別的圖元, 并生成數(shù)控加工代碼。加工模塊。
該數(shù)控火焰切割機(jī)模塊是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制的核心模塊。首先, 系統(tǒng)從輸入的圖形信息中讀出加工數(shù)據(jù)信息, 對(duì)其進(jìn)行分析及編譯, 使其成為插補(bǔ)運(yùn)算可以直接應(yīng)用的數(shù)據(jù), 并進(jìn)行相應(yīng)的插補(bǔ)運(yùn)算。為了節(jié)省在插補(bǔ)過(guò)程中的運(yùn)算時(shí)間, 需要對(duì)數(shù)控加工程序作預(yù)處理, 主要包括直線段和圓弧的預(yù)處理。工控機(jī)根據(jù)插補(bǔ)結(jié)果通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡控制步進(jìn)電機(jī)的速度和位移。在插補(bǔ)及運(yùn)動(dòng)控制過(guò)程中, 系統(tǒng)將按照實(shí)際運(yùn)行的軌跡, 對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示。該控制系統(tǒng)的插補(bǔ)運(yùn)算采用 DDA 插補(bǔ)原理, 應(yīng)用兩軸的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng), 插補(bǔ)得到平面任意圖形。在插補(bǔ)過(guò)程中,工控機(jī)根據(jù)數(shù)控加工程序中的數(shù)值以及各軸的脈沖當(dāng)量, 計(jì)算出各軸應(yīng)得的脈沖數(shù)。
步進(jìn)電機(jī)的構(gòu)造特點(diǎn)是每接受1個(gè)脈沖就旋轉(zhuǎn)1個(gè)固定的角度, 因此系統(tǒng)向X軸或Y軸每輸出一個(gè)脈沖, 切割軌跡就沿X軸或Y軸移動(dòng)一個(gè)最小的進(jìn)給位移單位, 這樣在精度允許的范圍內(nèi), 可以得到近似的加工軌跡。在熱切割時(shí)需要進(jìn)行“刀具補(bǔ)償”, 熱加工機(jī)床的刀具補(bǔ)償方式與冷加工機(jī)床是不同的, 由于加工可行性和連續(xù)性的需要,熱加工機(jī)床需要在切削各段連續(xù)曲線前穿孔, 而在冷加工領(lǐng)域是沒(méi)有這種情況的, 所以熱加工機(jī)床的刀補(bǔ)建立有別于冷加工機(jī)床的直線過(guò)渡形式。熱加工機(jī)床的刀補(bǔ)建立時(shí)需要沿著第一段加工曲線軌跡切線方向首先讓出刀具半徑的距離, 然后實(shí)現(xiàn)穿孔, 否則容易破壞被加工零件的輪廓。同樣, 刀補(bǔ)的撤銷也需要這種方法以實(shí)現(xiàn)刀具中心與曲線終點(diǎn)的最終對(duì)準(zhǔn)。在插補(bǔ)型刀補(bǔ)中應(yīng)該采用直線段插補(bǔ), 以免發(fā)生用圓弧插入所帶來(lái)的工件的尖角被長(zhǎng)時(shí)間灼燒而變形的問(wèn)題。
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