数控切割机下料件的误差分析及措施
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【摘 要】数控切割机具有很高的精度，但也存在一定的误差，而这个误差可以经过误差分析并采取相应的措施来减少切割下料误差，提高切割精度和割缝质量，保证结构件的拼接质量，提高企业生产效益。
【关键词】数控切割机；下料件；误差；效率
1 数控切割机的市场优势和技术优势
随着数控技术的发展，出于对经济利益和企业效益的追求，人们对切割加工的要求也越来越高，数控切割机在中厚碳钢材质板材下料方面具有很大的优势，虽然数控等离子切割机和数控激光切割机技术已经很成熟，但他们在厚板的切割方面存在着严重的不适应和更多的资金投入，因此数控切割机在市场上仍然占有很大地位。数控切割机的优点是：切割厚度大，切割速效比高；割面垂直度高，割缝质量和尺寸精度高；省去了仿形切割中的样板，节约原材料。
数控切割机在下料时产生的误差总体上可以分为钢板的变形误差和加工时的尺寸误差。
（1）钢板的自身的变形误差。从钢板的生产到运输，都存在着一定的外界因素导致钢板产生厚度不均匀和表面不平整的变形，虽然可以经过校平机校平，但必须注重，往往很多不明确的误差都是由于最初的加工流程引起的。
（2）钢板的热变形误差。引起钢板特变形的原因，通过数控切割机的使用总结可以看出主要是由切割流程程序无优化、切割工艺参数设置不当和钢板的支撑面高度不一致三个因素引起的。
（3）违反基本操作规程。数控切割机有着其严格的操作规程，任何违反操作规程的行为都可能会造成在切割过程中下料件的误差。例如在切割前没有检查切割机的工作状态，没有去除钢板表面的污垢和油脂，这看似没有问题的行为，都是心存侥幸的态度的实际表现，并最终影响下料精度。
（4）操作人员的技术水平。数控切割机的操作人员必须经过专业培训，达到相应的技术水平。对火焰的控制水平是产生切割加工误差的最大的原因，包括预热火焰的功率、切割速度和割嘴到加工件的垂直距离等的控制都直接关系到切割下料的精度。
（5）支撑平台和切割机纵横向导轨面的平行度误差。由于在切割过程中，支撑平台经常要经受碰撞和撞击，长时间就会产生一定的平行度误差，这种误差将会造成割嘴和加工件之间距离的变化，影响切割精度和切割面的平面度。
（6）垂直度误差。钢板表面和割嘴的垂直度误差是引起加工件尺寸误差的主要原因，也是数控切割机普遍存在的一个问题。通过总结使用经验，产生钢板表面和割嘴垂直度误差的原因主要有三点，一是在割嘴安装过程中，气割前进方向不垂直于钢板，二是割嘴孔与其中心轴线不同轴，三是割嘴孔的阻塞，引起切割气流发生方向倾斜，产生割嘴和钢板表面垂直度误差。
（7）钢板表面氧化和污垢。钢板在生产到切割加工前，长时间的接触空气很容易在表面产生一层氧化膜，其成分复杂，厚度不一，对切割火焰产生阻挠，引起切割火焰的轻度倾斜。同时表面的油脂和污垢也会在不同程度上对切割火焰产生影响，并最终在切割精度体现出来。
3 针对误差产生采取的措施
通过数控切割机下料件的误差分析，我们可以采取具有针对性的措施来减少并降低误差以提高切割加工精度。
（1）在下料前，务必核对钢板的规格和表面质量，确保钢板自身的变成误差经过矫平机校平后达到切割下料要求。
（2）针对切割件所编制的切割程序，务必经过过程优化，并详细分析切割流程，减少因为切割程序导致的钢板热变形；为了减少因切割工艺参数设置不当引起的误差，在设置参数应当严格按照要求进行设置，从技术角度实现误差最大控制。数控切割机切割工艺参数见表1所示。
（3）遵守基本操作规程。严格要求操作遵守数控切割机操作规程，既是对操作人员的安全做出保证，也是维护数控切割机的重要措施，同时最重要的是可以减少因为违反操作规程而引起切割误差造成下料精度降低。因此为了保证切割正常和下料精度，必须杜绝这种行为。
（4）加强对操作人员的技术培训。虽然数控切割机属于自动化产品，但其危险性也是存在的，如果操作人员的技术水平不过关，很有可能对操作人员造成人身伤害。同时，技术能力越高，对数控切割下料的掌握越熟练，对切割下料的精度越有技术保障。在切割时，尽可能从边缘开始切割，而不要穿孔切割。采用边缘作为起始点会延长消耗件的寿命，正确的方法是将喷嘴直接对准工件边缘后再启动火焰切割机。在钢板上切割不同尺寸的工件时，应先切割小件，后割大件。
（5）注重平时对数控切割机的维护和保养。保证导轨面的清洁，检查自动调高的性能，尽量减少支撑平台和切割机纵横向导轨面的平行度误差，在使用前让数控切割机保持最佳的状态。
（6）割嘴垂直度检查。割嘴需要经常清理，保证畅通，但在维护时操作人员也只能拆卸割嘴，其余零部件不允许随意拆卸，以保证割嘴垂直度不受影响，在安装时必须严格按照操作说明进行操作，严谨非法安装。同时，也要从割嘴的生产质量上进行源头保证。
（7）钢板的除锈工序。在工艺复杂度和经济效益上，除锈工序往往会被忽视造成切割火焰倾斜。因此，为了保证切割精度，必须注重和增加钢板的除锈工序，这和钢板的校平一样，都是保证切割精度的前提条件。
4 提高切割下料效率的方法
对数控切割下料进行误差分析的最终目的是提高切割效率，为企业带来更多的利润。因此本文对提高切割下料效率的方法进行了一些总结。
（1）套料切割。选择套料的方案的准则是，钢板受热均匀，不同割件的变形互为补偿，选择正确切割方向和顺序，采用共边切割。
（2）借边切割。借边切割是节省加工件的有效方法，合理的运用，穿一次孔完成多个零件的连续切割，提高了切割效率。
（3）合理设置穿孔起点和加工件的距离。通过使用经验总结得知，距离设置为割嘴的半径和直径之间较为合适，这样可以减少穿孔和预热时间以及氧气的使用量。
5 总结
通过分析数控切割机下料的误差，提出了减少误差的措施，这样就可以从各个方面提高数控切割机的使用和加工效率，为企业降低了生产成本，提高了企业的经济效益。
参考文献：
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