數控切割設備

數控切割設備

數控切割設備就是用數字程式驅動工具機運動,隨著工具機運動時,隨機配帶的切割工具對物體進行切割。這種機電一體化的切割設備就稱之為數控切割設備。數控切割設備主要品種包括:數控火焰切割機·數控等離子切割機·數控雷射切割機·數控高壓水射流切割機

設備現狀

數控等離子、火焰切割機 數控等離子、火焰切割機
數控等離子、火焰切割機 數控等離子、火焰切割機

1、經過幾十年的發展,數控切割機在切割能源和數控控制系統兩方面取得了長足的發展,切割能源已由單一的火焰能源切割發展為目前的多種能源(火焰、等離子、雷射、高壓水射流)切割方式;數控切割機控制系統已由當初的簡單功能、複雜編程和輸入方式、自動化程度不高發展到具有功能完善、智慧型化、圖形化、網路化的控制方式; 驅動系統也從的步進驅動、模擬伺服驅動到今天的全數字式伺服驅動;

數控切割機從切割方式來分有以下幾種:

數控火焰切割機

數控等離子切割機

數控高壓水射流切割機

數控切割機從機械結構形式分為以下幾種:

龍門式數控切割機

懸臂式數控切割機

攜帶型數控切割機

台式數控切割機

數控相貫線切割機

機器人切割機

數控單邊火焰等離子切割機

2、各類型數控切割機的特點及其套用情況

切割方式比較

數控火焰切割機 ,切割具有大厚度碳鋼切割能力,切割費用較低,但存在切割變形大,切割精度不高,而且切割速度較低,切割預熱時間、穿孔時間長,較難適應全自動化操作的需要。它的套用場合主要限於碳鋼、大厚度板材切割,在中、薄碳鋼板材切割上逐漸會被等離子切割代替。

數控等離子切割機,等離子切割具有切割領域寬,可切割所有金屬板材,切割速度快,效率高,切割速度可達10m/min以上。等離子在水下切割能消除 切割時產生的噪聲,粉塵、有害氣體和弧光的污染,有效地改善工作場合的環境。採用精細等離子切割已使切割質量接近雷射切割水平,目前隨著大功率等離子切割技術的成熟,切割厚度已超過150mm,拓寬了數控等離子切割機切割範圍。

數控雷射切割機,具有切割速度快,精度高等特點,雷射切割機價格昂貴,切割費用高,目前只適合於薄板切割、精度要求高的場合,

數控高壓水射流切割機,適用於任何材料的切割(金屬、非金屬、複合材料),切割精度高,不產生熱變形,具環保的切割方式。它的缺點在於切割速度慢、效率低、切割費用高。

在機械結構上:

龍門式數控切割機即傳統大中型工具機的雙底架橫樑座立式結構,跨距和縱向行走距離大,適合大型板材加工。

懸臂式數控切割機也是一種傳統經典的機械結構,單底座與橫樑一端相接,割槍在橫樑上橫向移動,此類設備適合中小型板材加工

攜帶型切割機是由半自動小車式切割機發展而來,在小車式切割機上加裝了數控系統和傳動裝置,基本外型與小車式半自動切割機相似,此類機型成本低廉,結構輕巧,特別適合中小型板材加工。

台式切割機由雕刻機發展而來,外型頗似在工作檯上加裝了一台微型龍門切割機,此類設備在薄板切割領域有很大優勢,被廣泛套用於廣告和汽車鈑金行業。

數控相貫線切割機屬於專用切割機,其結構特殊,專用於切割管材和圓柱型材,目前國內身產廠家不多,需求量也不大。

機器人切割機是近年國外開發的新型切割機,其割槍加裝在一機械臂上,有數控系統操作實現多軸聯動,可加工立體異型工件,實現3D切割,此類設備技術複雜、造價高昂,國內設備主要來源於進口。

數控設備選型

人們都有一個普遍的概念,使用數控設備,可以得到高精度、高效率。並且,在同類設備中,進口的、高檔配置的設備,有更高的精度和更高的生產效率。

然而,數控火焰或等離子切割機,則完全不是這樣。無論數控火焰切割還是等離子切割,由於割口寬度受割嘴等多種因素的影響,無論設備本身的精度有多高,用其切割出的零件的精度,誤差一般都在±0.5mm左右,其誤差高出設備本身好幾個數量級。即或用上百萬的巨資進口的數控切割機,也只能是如此。

這是火焰或等離子的切割工藝方法所決定了的,無論如何都得不到象數控車床等其他數控設備一樣的高的加工精度。也就是說,這種設備本身的精度是6級還是8級,都是不很重要的。從生產效率來看,切割速度的快慢,以火焰切割為例,完全取決於板材厚度、割嘴型號、氧氣純度、燃氣質量等因素,設備的移動速度應滿足和適應切割工藝的要求。也就是說,切割效率與設備本身並沒有直接的關係。當然,數控切割機仍然體現了相當的高精度和高效率,但這是相對於手工下料切割而言的,與通常所說的工具機加工精度和效率的提高,不是一個概念。從上敘分析可知,無論誰家生產的數控切割機,從切割精度和生產效率而言,都不會有多大的區別。即或用小到壹萬多元的小數控與進口數百萬的大數控相比,也仍是如此,其加工零件的精度、粗糙度、生產效率都不會有大的差別。

因此,對這種由於加工工藝的限制,本來只能完成粗加工的設備,也按加工中心等一類精加工設備一樣,花昂貴的代價去追求旨在提高加工精度和效率的所謂高檔配置,是不科學的。並不是將最昂貴的東西向設備上使用,該設備就成為了高檔設備。衡量一種設備是否高檔,評價的依據應該是使用該設備的可靠性和使用效果(其加工零件的精度、粗糙度、生產效率),而不是在其上所使用的裝備的昂貴性,更不是他的價格。

系統要求重點

對此類設備,在滿足切割各項工藝要求的前提下,系統的追求重點應該是:

1.數控下料切割工作環境差,粉塵大、溫度變化大、設備運行時有震動,系統的可靠性是重中之重。

2.軟硬體性能能很好地滿足切割的各種工藝要求。

3.圖型輸入簡便,現場操作性能好,符合中國國情,讓現場操作人員易於操作與維護。

4.有更好的操作方便性,如在割炬上方,有各種必要的移動對位和控制鍵操作。

保養驅動軸件

1、主軸部件的潤滑

主軸部件的潤滑是為了降低軸承的工作溫度和延長使用壽命。一般來說,低速採用油脂、油液循環潤滑;高速採用油霧、油氣潤滑方式。但值得注意的是:油脂過多,反而易加劇主軸發熱。因此,在添加潤滑油脂時必須選擇合適的容量。

循環式潤滑系統既可保證良好的潤滑效果,減少摩擦發熱的同時,還能帶走主軸組件的熱量。故而使用廣泛。循環式潤滑系統是用液壓泵強力供油潤滑,使用油溫控制器控制油箱油液溫度。

2、主軸部件的冷卻

主軸部件的冷卻的目的主要是以減少軸承發熱,有效控制熱源為主。

3、主軸部件的密封

主軸部件的密封有非接觸式和接觸式密封。其目的不僅在於防止灰塵、屑末和切削液的進入,還要防止潤滑油的泄漏。非接觸式密封,要保證回油能夠儘快排掉以及回油孔的通暢;接觸式密封,要注意檢查其老化和破損。

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