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数控等离子火焰切割机热变形的成因与改善

时间:2021-02-10 08:27:38 作者: 点击:62次

CNC等离子火焰切割机广泛应用于当今的大多数焊接和切割企业。它可以根据不同的工艺选择相应的切割方法。然而,无论是等离子切割还是火焰切割,热切割不可避免地会产生热变形。为了帮助您更好地进行板材切割操作,提高板材切割质量,将小零件组成大件,本文总结了数控等离子切割机热变形的原因和改进方法,供参考。

一、数控等离子火焰切割机热变形的原因

虽然数控等离子火焰切割机的热变形较小,但滚动冷却过程中存在不均匀的残余应力是不可避免的。切削时,金属在局部高温热源的影响下沿切削方向快速膨胀,周围母板金属限制其膨胀,使切口边缘的金属产生应力。当应力超过金属屈服强度时,会产生压缩塑料变形,冷却时收缩。当冷却到室温时,由于周围母金属的局限性,沿切割方向缩短,同时内部有一定的残余拉伸应力,导致变形。

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二、改善切割热变形

1. 正确选择切割参数和切割喷嘴型号

根据板材的不同厚度,选择合适的气体压力、切割速度和切削喷嘴类型可以使切削工作顺畅,切割波纹小,顶部和底部边缘均方形,且易于拆卸。如果切割氧气压力过高,不仅会导致浪费,而且会导致顶部附近的常规凹槽。切割氧气压力过低,切割表面有厚厚的鳞片,难以去除。如果乙烯压力过高,顶部附近的切割表面将形成一个大凹槽;如果乙烯压力过低,则难以保证切割的顺利进行。

2. 控制切割温度升高

采取一系列措施减少热源后,热变形将得到改善。更有效的方法是在数控等离子火焰切削机床的热部分强制冷却,或在机床的低温部分加热,使机床各点的温度趋于相同,从而减少因温差引起的翘曲。但是,要彻底消除这一问题是非常困难的,因此只有控制温度升高,才能减少热源的影响。由于左右对称性,双柱机构主轴在其他方向的变形非常小,除了加热后垂直方向的平移,并且可以通过坐标校正轻松补偿轴在垂直方向的移动。

3. 改善切割机的内部结构

在同一前提下,机床机构对热变形也有很大的影响。在结构中,应尽可能减少主轴中心和主轴与地面之间的空间,以减少热变形总量。同时,主轴箱前部和背面的温度升高应保持一致,避免变形后主轴的倾斜。这可将主轴热变形对加工直径的影响减小到非常小的极限。此外,CNC等离子火焰切割机内部发热引起的热变形热源应与主机分离。轴的热变形发生在切割割炬的垂直方向上。例如,CNC 等离子火焰切割机中使用的单柱机构可以替换为双柱机构。

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三、切割参数的具体调整方法

1. 气流:增加气流可以提高切削速度和质量,但如果气体流量太大,将增加热损失,削弱切削能力,直到切削过程无法正常进行。

2. 切割速度:在保证切削质量的前提下,应尽可能提高切削速度。这不仅提高了生产率,而且减少了切割部件的变形和开槽区域的热影响区域。如果切削速度不合适,效果正好相反,会增加粘渣,降低切削质量。

3. 切割喷嘴高度:切割喷嘴高度一般为 4 至 10 mm。只有在切削喷嘴的高度适当时,切割效率才能充分发挥,否则切割效率和质量会降低或切割喷嘴被烧毁。

4. 切割顺序:首先切割内轮廓孔或内轮廓中嵌套的零件,然后切割外高线;先切割小零件,然后切割大零件。否则,切割钢板上的内轮廓或其他小零件,这些部件与主板分离,无法按自身重量保持可靠定位,将导致进一步的变形和报废。

5. 切割方向:正确的切削方向应确保切削刃与主板大部分分离。如果过早地与大部分主板分离,则周围的角框不足以抵抗切割过程中的热变形应力,导致切割过程中切割部件的位移,导致尺寸出公差。

6. 切割模式:理想的方法是引入圆弧,圆弧沿切削刃的切线方向逐渐接近,实现切削截面的平滑过渡。前进的直线沿切削刃的正常方向,弹坑将出现在正位位置,这将影响切削刃的外观,甚至造成废品。

以上是小编公司安排的数控等离子火焰切割机热变形的原因和改进方法。我希望它能帮助你。事实上,对于数控等离子火焰切割机来说,切割热变形缺陷是不可避免的,因为热切割肯定会发出热量,而所应做的就是尽量减少这种情况的发生,因此正确操作和合理参数选择是减少切割缺陷的主要方法。


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