鋼板數(shù)控切割熱變形分析

1、鋼板數(shù)控切割熱變形分析(467001平頂山煤礦機械廠任秀蓮楊師斌(150076哈爾濱煤礦機械廠劉忠政摘要著重分析了數(shù)控切割機床用于板材下料中的熱變形問題,提出了切割氧氣的壓力和純度、切割速度、預熱火焰能率等工藝參數(shù)及程序方面的一些因素對熱變形的影響。關(guān)鍵詞數(shù)控切割熱變形火焰能率共邊切割打火點1前言鋼板下料質(zhì)量好壞直接影響焊接件的質(zhì)量和產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。為提高下料質(zhì)量,不少廠家使用了數(shù)控切割機。我廠在使用切割機的過程中,發(fā)現(xiàn)有時切割的零件和圖紙上的尺寸要求有一些出入,分析其原因主要是鋼板的熱變形引起的?；鹧媲懈町a(chǎn)生熱變形的原因是鋼板受熱不均勻。數(shù)控切割機床是由控制裝置和執(zhí)行機構(gòu)兩大部分組成。它的工

2、作過程:圖紙數(shù)據(jù)信息(程序控制裝置執(zhí)行機構(gòu)。分析可知,數(shù)控切割零件的熱變形主要是由數(shù)據(jù)信息即程序方面和具體切割過程中氣割工藝參數(shù)選擇不當引起的。2選擇合適的打火點、切割方向及切割順序程序方面的影響主要是由編制程序時打火點、切割方向、切割順序等的選定不合適造成的。211切割形狀規(guī)則的單件例如:在鋼板上切割一連桿側(cè)板(見圖1,打火點如選在A點,那么切割方向應為順時針。若選擇在B點,切割方向應為逆時針。因為只有這樣工件一直受大塊鋼板的牽制,圖1火焰切割引起的熱變形才會小。212切割套料在套料時,為了減小切割熱變形,同時也是為了省料、省時、省氣,我們一般都采用共邊切割。仍以上述零件為例,先根據(jù)板寬編一

3、個如圖2所示的零件,打火點選在A點,順時針切割,然后再依次切割共邊。有效地減小了切割變形 。圖2共邊切割套料圖213切割形狀不規(guī)則零件對于形狀不太規(guī)則的細長零件,在編程時應該使零件相對應部位的切割線保留(不割30mm左右,如圖3的A、B、C、D處,使零件之間有一定的牽制,由此來限制工件的熱變形 。圖3341998年第5 期煤礦機械© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.綜采工作面的安裝(150038哈爾濱煤礦機械研究所汝承秀賈玉菊綜采工作面的安裝是非常重要的一個環(huán)節(jié),降低安裝成本

4、,加快安裝速度,一次性達到標準化,直接關(guān)系到煤礦的整體經(jīng)濟效益。1安裝前的準備工作(1準備好掘進巷道。(2保證運輸軌道質(zhì)量。(3編制安裝計劃。(4設備入井前必須驗收、試運轉(zhuǎn)。2設備的入井和井下的擺放順序(1入井設備一覽表(2形成環(huán)形運輸線3選擇合適的切割工藝參數(shù)切割工藝參數(shù)主要包括切割氧氣壓力、氣割速度、預熱火焰能率以及割嘴離開鋼板表面的距離等。311切割氧的壓力及純度切割氧的壓力與割件厚度有關(guān)。割件愈厚,割嘴號碼與氧氣壓力均要相應地增大。反之,則減小。但氧氣壓力是有一定范圍的,若氧壓過大,不僅造成浪費,而且使切口表面粗糙,割縫加寬。若氧壓過小,切割速度就得放慢,過剩的火焰能率會使割縫邊緣熔化

5、,熱變形增加。氧氣純度對割件熱變形也有影響,在氧氣純度為9715%9915%的范圍內(nèi),氧氣純度每降低1%,氣割1m長的割縫,氣割時間將增加10%15%,預熱火焰釋放的熱量也增加10%15%,從而增加了零件的熱變形。所以我們要求切割氧的純度在9815%以上。312切割速度切割速度與割件厚度有關(guān)。割件愈厚,切割速度愈慢;反之,割件愈薄,切割速度愈快。對于同等厚度的板材,切割速度選擇太慢,過多的熱量就會使割縫邊緣熔化,熱變形增加,切割速度過快,則會產(chǎn)生很大的后拖量或割不透。可見,選擇合理的切割速度也是控制熱變形的有效方法之一。313預熱火焰能率預熱火焰能率也與割件厚度有關(guān)。割件越厚,火焰能率愈大。但

6、它們之間并不是成正比的關(guān)系。切割厚鋼板時,由于切割速度較慢,若火焰能率過大,就會產(chǎn)生過大的熱變形,并且使割縫上緣熔化,而影響切割質(zhì)量。314割嘴離割件表面的距離割嘴離開割件表面的距離要根據(jù)預熱火焰的長度及割件的厚度來定。鋼板越厚,預熱火焰的長度就越短。在一般情況下,火焰焰芯離割件表面的距離應保持在35mm的范圍內(nèi)。另外,數(shù)控切割鋼板的表面質(zhì)量對熱變形也有影響。如果鋼板表面有氧化皮和銹蝕,則預熱時間就需延長,切割速度也必然降低,割件熱變形就必然增加。為了減小這方面的影響,采取恰當?shù)某P措施進行除銹。在割嘴上增設噴水冷卻裝置,也是減小熱變形的有效途徑。4結(jié)語為了有效地控制數(shù)控切割的熱變形,在編制程序時,要以減小熱變形和節(jié)約原材料為出發(fā)點。在具體切割過程中,要嚴格按照工藝所規(guī)定的工藝參數(shù)進行操作,只有這樣才能提高數(shù)控切割質(zhì)量,充分發(fā)揮數(shù)控切割這一現(xiàn)代化加工手段的作用。(收稿日期:19