指導思想：在數(shù)控切割機機床結構、硬件配置和制造水平大致相同或類似的情況下，數(shù)控切割機的切割效率和切割質量主要將由數(shù)控切割軟件決定，特別是由優(yōu)化套料編程軟件和數(shù)控系統(tǒng)中的切割控制軟件決定。因此，用戶在購買數(shù)控切割機時，要非常重視數(shù)控切割軟件的選擇和配套，下面就以FastCAM套料軟件和FastCAM數(shù)控系統(tǒng)為例，簡要介紹有效提高切割效率和切割質量，有效節(jié)省鋼材和耗材的全新數(shù)控切割理念和技術方法，實現(xiàn)數(shù)控切割機全時切割、自動切割、高效切割、高質量切割和高套料率切割！目前數(shù)控火焰和等離子切割機在我國工業(yè)企業(yè)開始大量普及，國內數(shù)控切割機廠家生產(chǎn)的數(shù)控切割機在機床設計和制造水平方面逐步趨向成熟和穩(wěn)定。但是在數(shù)控切割機硬件結構和制造水平相同或類似情況下，由于缺乏數(shù)控切割軟件技術，使數(shù)控切割機在使用過程中普遍存在切割生產(chǎn)效率低，鋼材和耗材浪費嚴重的問題，具體表現(xiàn)在以下幾個方面： 1.數(shù)控系統(tǒng)不穩(wěn)定：用戶在購買數(shù)控切割機挑選數(shù)控系統(tǒng)時，一味追求民用計算機的高配置，選用Windows系統(tǒng)、高主頻CPU和大硬盤，忽視了工業(yè)用數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性。由于高主頻CPU和大硬盤功率大，發(fā)熱量高，尤其是在夏天，數(shù)控系統(tǒng)內部發(fā)熱過熱，導致數(shù)控系統(tǒng)和切割機無法正常工作，只好使用工業(yè)風扇把數(shù)控系統(tǒng)進行風冷。此外，高主頻CPU必須配備風扇，而風扇容易磨損，壽命有限，容易導致CPU和主板損壞，硬盤震動損壞磁道且易感染病毒，都會造成數(shù)控系統(tǒng)不穩(wěn)定，導致切割生產(chǎn)停滯。 2.沒有使用套料軟件：在購買數(shù)控切割機時沒有購買優(yōu)化套料軟件，只是使用CAD軟件和NC轉換軟件，進行畫圖和NC切割文件，或是調用數(shù)控系統(tǒng)中的零件庫，在數(shù)控系統(tǒng)上對DXF或NC文件進行手工編程套料，局部切割，使數(shù)控切割機大部分時間處于等待編程套料的閑置狀態(tài)，大大降低了數(shù)控切割機的生產(chǎn)效率，同時由于鋼板的局部切割，產(chǎn)生大量邊角余料或剩余鋼材，導致鋼材的嚴重浪費。 3.不能實現(xiàn)自動切割：數(shù)控系統(tǒng)上沒有自動切割工藝和切割參數(shù)數(shù)據(jù)庫，切割工人只能憑借經(jīng)驗和眼睛觀察，通過手工方式調整和控制穿孔過程、切割速度和拐角加減速，不能做到自動穿孔和自動切割，數(shù)控切割機的生產(chǎn)效率不能得到有效發(fā)揮。 4.單件切割與熱切割變形：就是每個零件都要預熱穿孔并逐個切割，沒有使用共邊、借邊、橋接連割等高效切割方式，不僅容易發(fā)生熱切割變形，而且火焰預熱穿孔耗時耗材，切割效率低，等離子割嘴損耗浪費嚴重。 5.切割質量問題：諸如零件引割點過燒留疤痕、零件拐角過燒、切割面過分傾斜、切割圓形零件時圓變形或不閉合，切割大尺寸零件發(fā)生嚴重誤差，使切割變形不閉合等嚴重切割質量問題。下面介紹全新的數(shù)控切割理念和技術方法，通過數(shù)控切割軟件技術，實現(xiàn)數(shù)控切割機的“全時切割、自動切割、高效切割、高質量切割和高套料率切割！” 全時切割：傳統(tǒng)切割方式：使用CAD畫圖軟件和NC轉換軟件，繪制DXF零件圖轉換為NC文件，然后在數(shù)控系統(tǒng)上進行手工套料編程，或是調用數(shù)控系統(tǒng)零件庫中的零件，在數(shù)控系統(tǒng)上進行套料編程，使數(shù)控切割機大部分(超過50%的)時間處于等待數(shù)控系統(tǒng)進行套料編程的閑置狀態(tài)，數(shù)控切割機不能做到全時切割，切割效率大大降低(超過50%)。 全時切割方式：FastCAM公司倡導和推廣全時切割生產(chǎn)方式。在電腦上使用FastCAM優(yōu)化套料編程軟件完成整板套料，余料板套料和高效切割套料編程，數(shù)控切割機只接受套料軟件提供的CNC切割程序，使數(shù)控切割機全時用來切割。改變傳統(tǒng)的在數(shù)控系統(tǒng)上進行編程套料，使數(shù)控切割機閑置等待編程套料的切割生產(chǎn)方式，有效提高數(shù)控切割機的切割效率。 經(jīng)濟效益：“全時切割”給企業(yè)帶來的最大經(jīng)濟效益是提高數(shù)控切割機的生產(chǎn)效率，使原本一臺數(shù)控切割機的切割生產(chǎn)能力提高成為二臺甚至三臺數(shù)控切割機的切割生產(chǎn)能力。 圖一：整板套料實現(xiàn)全時切割圖二：余料板套料實現(xiàn)全時切割 自動切割：傳統(tǒng)切割方式：依靠切割工人的切割經(jīng)驗，通過手和眼的緊密配合，進行手工操作，調節(jié)和控制數(shù)控切割過程的預熱、 孔、起割、空程和正常切割加減速和拐角加減速等。 現(xiàn)實問題：企業(yè)無法保證每個切割工人都具有豐富的切割經(jīng)驗和良好的操作技能，更無法保證每個切割工人的工作態(tài)度和身體狀況始終處在最佳或良好的狀態(tài)，因此也就無法保持或保證數(shù)控切割機的切割效率和切割質量。只有把豐富的切割經(jīng)驗和切割工藝寫入數(shù)控系統(tǒng)，工人使用自動切割方式，排除人為因素的干擾，才能保證數(shù)控切割機的切割效率和切割質量。 自動切割方式：FastCAM公司倡導和推廣自動切割生產(chǎn)方式。FastCAM專門為火焰和等離子數(shù)控切割提供的FastCNC數(shù)控系統(tǒng)，為用戶提供了完善的自動穿孔和自動切割工藝，通過調用板材切割參數(shù)庫和自動切割邏輯，使用自動切割功能鍵，實現(xiàn)自動切割，包括自動穿孔，空程和切割速度的自動加減速，以及拐角和圓弧切割的自動加減速。自動切割方式的最大優(yōu)點是把完善的切割工藝和豐富的切割經(jīng)驗集成在數(shù)控系統(tǒng)中，有效地彌補切割工人的經(jīng)驗不足和體力與情緒的波動，可以有效提高和持久保證數(shù)控切割機的切割效率和切割質量。 圖三：自動切割工藝數(shù)據(jù)庫圖四：自動切割板材參數(shù)數(shù)據(jù)庫 特別值得指出的是：火焰厚板穿孔技術難度高，切割工藝復雜。FastCNC數(shù)控系統(tǒng)提供了獨具匠心的火焰厚板自動穿孔切割邏輯數(shù)據(jù)庫和明盲孔自動智能判斷功能，使火焰厚板穿孔實現(xiàn)自動穿孔，自動判斷明孔盲孔，實現(xiàn)借邊切割，有效減少和避免火焰厚板穿孔次數(shù)。 高效切割：傳統(tǒng)切割方式：不論是火焰切割還是等離子切割，切割效率低的主要原因是每個零件都要預熱穿孔，都要逐個切割，火焰切割預熱穿孔耗時耗材，切割效率低，等離子切割割嘴損耗浪費嚴重。 高效切割方式：FastCAM公司倡導和推廣高效切割生產(chǎn)方式。FastCAM優(yōu)化套料軟件在整板套料和余料板套料的基礎上，提供共邊、連割、借邊、橋接等高效切割方式編程方法，有效減少預熱穿孔，減少重復切割，防止熱切割變形，從而有效提高切割效率，節(jié)省鋼材和耗材，特別是節(jié)省等離子耗材。同時，F(xiàn)astCNC數(shù)控系統(tǒng)為實現(xiàn)高效切割提供了零件套料圖形庫和明盲孔自動判斷與借邊切割功能，節(jié)省畫圖編程套料時間，實現(xiàn)零件整板套料和共邊與連續(xù)切割，有效減少預熱穿孔，改變傳統(tǒng)的逐個零件切割，每個零件穿孔的切割方式，有效提高切割效率。 圖六：等離子高效切割，使用橋接連割技術，實現(xiàn)整板切割只穿三次孔！ 圖五：火焰高效切割，使用共邊借邊技術，實現(xiàn)整板切割只穿二次孔！經(jīng)濟效益：高效切割生產(chǎn)方式可減少70～80%的穿孔數(shù)量，每年可節(jié)省50%的割嘴和耗材。 圖七：零件套料連割圖形庫圖八：無線遙控器 無線遙控技術，直接提高數(shù)控切割生產(chǎn)效率 FastCNC數(shù)控系統(tǒng)提供了獨具特色，且使用便捷的無線遙控器，有效提高鋼板校正、起割點定位、更換割嘴、切割與拐角加減速的操作效率，避免操作工人在鋼板、割槍與數(shù)控系統(tǒng)之間來回奔走，一個人就可以輕松地掌控切割機的操作。無線遙控技術與觸摸屏技術相比，觸摸屏技術在于改善或替代鍵盤操作，但還是局限在數(shù)控系統(tǒng)上，而無線遙控技術不僅改善和替代鍵盤的操作，而且擺脫了數(shù)控系統(tǒng)的限制，直接在切割機和鋼材上進行操作，有效提高鋼板校正、起割點定位穿孔、切割加減速、更換割嘴等切割過程的操作效率，避免工人來回奔走，有效提高切割效率。 高質量切割：幾種常見數(shù)控切割質量問題： 1.數(shù)控切割機使用一段時間后，齒輪齒條磨損產(chǎn)生反向間隙，導致切割零件不閉合和機床上下抖動，嚴重影響切割質量和機床使用壽命。 2.在等離子切割中普遍存在拐角過燒和圓弧切割面過分傾斜等切割質量問題。 3.在等離子切割中普遍存在引割點過燒留疤痕的質量問題，特別是在不銹鋼的切割中，由于過燒疤痕很難修補，造成加工困難和鋼材浪費。 4.在切割大尺寸零件時，產(chǎn)生切割誤差，導致零件切割不閉合，造成廢品。或是切割由大量小實體組成的零件時，發(fā)生數(shù)控切割機上下抖動、不閉合、變形等質量問題，造成切割質量降低，機床壽命縮短。5.數(shù)控切割機在切割圓形零件或弧形零件時，切割不閉合，或是圓或弧發(fā)生嚴重變形。 高質量切割工藝： FastCNC數(shù)控系統(tǒng)提供完善系統(tǒng)的切割工藝，確保數(shù)控切割機高質量切割。 1.提供齒輪齒條間隙自動補償切割工藝，有效解決反向間隙的切割質量問題，延長切割機使用壽命。 2.提供不同板材厚度和不同切割方式下的拐角及圓弧自動加減速的設置和切割工藝，有效解決拐角過燒和圓弧切割面傾斜問題。 3.提供多種引入引出線補償方法，有效解決引割點過燒留疤痕的質量問題。用戶可根據(jù)焊接或機械加工的需要，自主選擇起割點少量過燒、留小尾巴、或近似平滑的起割點引入引出方式。 4.提供CNC程序的預處理功能，把DXF圓弧中的小線段壓縮擬合為光滑的曲線，使數(shù)控切割機平穩(wěn)切割，有效避免機床上下抖動，提高切割質量。 5.提供直線插補運算和圓弧插補運算，保證圓形零件切割不變形。 高套料率切割：傳統(tǒng)切割方式：是在數(shù)控系統(tǒng)上讀入零件的DXF或NC文件或是調用數(shù)控系統(tǒng)零件庫中的零件，使用手動或矩陣方法在數(shù)控系統(tǒng)上進行套料和編程，然后在數(shù)控切割機上進行局部切割。手工套料和局部切割通常的結果是鋼板的中間留下大面積不規(guī)則的剩余鋼材，無法再進行準確的套料和切割，從而造成大量剩余鋼材的產(chǎn)生和鋼材浪費。 高套料率切割方式：FastCAM公司倡導和推廣高套料率切割生產(chǎn)方式。使用FastCAM優(yōu)化套料軟件，進行整板套料、余料板套料，進而實現(xiàn)整板切割和余料板切割，有效避免鋼板余料的產(chǎn)生和浪費，使剩余鋼板得到充分的重復利用。 總之，在數(shù)控切割機的機床結構、硬件配置和制造水平大致相同或類似的情況下，完全可以通過軟件技術，特別是配套使用FastCAM優(yōu)化套料軟件和FastCNC數(shù)控系統(tǒng)，實現(xiàn)“全時切割、自動切割、高效切割、高質量切割和高套料率切割”，進一步提高數(shù)控切割機的切割效率和切割質量，有效節(jié)省鋼材和耗材。 |
