耐磨鋼板雖然集優(you)異的(de)耐磨性能(neng)(neng)和(he)良好的(de)加(jia)工性能(neng)(neng)于一身(shen)，但耐磨鋼板自(zi)身(shen)固有(you)的(de)高硬度、高強度和(he)高韌性等特性決(jue)定了在對(dui)其的(de)加(jia)工中仍需運用一些專門的(de)技(ji)巧(qiao)和(he)訣(jue)竅，以(yi)保證加(jia)工的(de)質(zhi)量和(he)效(xiao)率。下面們就來(lai)介紹(shao)一下數控等離子切割

1等離子切割

等離子弧切割是利用高溫等離子電弧的(de)熱(re)量使工件切口(kou)處(chu)的(de)金屬部(bu)局熔化(和蒸發(fa))，并借高速等離子的(de)動量排除熔融金屬以形成切口(kou)的(de)一種加工方法。

2數控等離子切割技術

在(zai)工業(ye)生(sheng)產中，金(jin)屬熱切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)一般有氣割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)、等(deng)離子(zi)(zi)(zi)(zi)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)、激光(guang)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)等(deng)。其(qi)中等(deng)離子(zi)(zi)(zi)(zi)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)與(yu)氣割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)相比，其(qi)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)范(fan)圍更(geng)(geng)(geng)廣、效率更(geng)(geng)(geng)高(gao)(gao)(gao)。而精(jing)細等(deng)離子(zi)(zi)(zi)(zi)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)技(ji)(ji)術(shu)(shu)在(zai)材料的(de)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)表面質量方(fang)面已接近了(le)激光(guang)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)質量，但成本卻遠低于(yu)(yu)激光(guang)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)。節(jie)約材料、提(ti)高(gao)(gao)(gao)勞動(dong)生(sheng)產率等(deng)方(fang)面顯(xian)示(shi)出巨大優(you)勢。這促使等(deng)離子(zi)(zi)(zi)(zi)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)技(ji)(ji)術(shu)(shu)從手工或半自動(dong)逐步向數(shu)(shu)控方(fang)向發(fa)(fa)展(zhan)，并(bing)成為數(shu)(shu)控切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)技(ji)(ji)術(shu)(shu)發(fa)(fa)展(zhan)的(de)主要方(fang)向之(zhi)一。數(shu)(shu)控等(deng)離子(zi)(zi)(zi)(zi)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)技(ji)(ji)術(shu)(shu)是集(ji)數(shu)(shu)控技(ji)(ji)術(shu)(shu)、等(deng)離子(zi)(zi)(zi)(zi)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)技(ji)(ji)術(shu)(shu)、逆變電(dian)(dian)源技(ji)(ji)術(shu)(shu)等(deng)于(yu)(yu)一體的(de)高(gao)(gao)(gao)新技(ji)(ji)術(shu)(shu)，它的(de)發(fa)(fa)展(zhan)建(jian)立在(zai)計算機控制(zhi)、等(deng)離子(zi)(zi)(zi)(zi)弧(hu)特性研(yan)究(jiu)、電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)等(deng)學科(ke)共同進步基礎之(zhi)上。我(wo)國的(de)數(shu)(shu)控切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)技(ji)(ji)術(shu)(shu)起(qi)步于(yu)(yu)20世紀80年代，而數(shu)(shu)控等(deng)離子(zi)(zi)(zi)(zi)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)技(ji)(ji)術(shu)(shu)起(qi)步更(geng)(geng)(geng)晚。但近年來，國內一些(xie)高(gao)(gao)(gao)校、科(ke)研(yan)單位、制(zhi)造(zao)廠(chang)商(shang)對數(shu)(shu)控等(deng)離子(zi)(zi)(zi)(zi)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)技(ji)(ji)術(shu)(shu)進行了(le)研(yan)究(jiu)，并(bing)逐步開發(fa)(fa)生(sheng)產了(le)各種規格的(de)數(shu)(shu)控等(deng)離子(zi)(zi)(zi)(zi)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)設備，縮(suo)小了(le)與(yu)國外先進技(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)差(cha)距(ju)

3等離子切割種類介紹

普通等離子弧切割

根據(ju)所使用的主要(yao)工作氣體，主要(yao)分為氬等(deng)離(li)(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)、氧等(deng)離(li)(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)。氧等(deng)離(li)(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)和空氣等(deng)離(li)(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)等(deng)幾類。切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)電流一般在100 A以下，切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)厚度小于 30 mm。

再約束等離子弧切割

根據等(deng)離(li)子(zi)弧的(de)(de)再(zai)約束(shu)(shu)方式，主要分為水再(zai)壓(ya)(ya)縮(suo)等(deng)離(li)子(zi)弧切(qie)割、磁(ci)場再(zai)約束(shu)(shu)等(deng)離(li)子(zi)弧切(qie)割等(deng)。由于(yu)等(deng)離(li)子(zi)弧受到(dao)再(zai)次壓(ya)(ya)縮(suo)，其電流密度、切(qie)割弧的(de)(de)能量進(jin)一步(bu)集中，從而提高(gao)了切(qie)割速(su)度和(he)加工質量。

精細等離子弧切割

等(deng)離子(zi)弧電流密度很高(gao)，通常是(shi)普(pu)通等(deng)離子(zi)弧電流密度的(de)數倍(bei)，由于引進了諸(zhu)如旋轉磁(ci)場等(deng)技術(shu)，其(qi)電弧的(de)穩定性也得(de)以提高(gao)，因(yin)此，其(qi)切割(ge)(ge)(ge)精(jing)度相(xiang)當高(gao)。國(guo)外的(de)精(jing)細(xi)等(deng)離子(zi)切割(ge)(ge)(ge)表面質量已達(da)激光(guang)切割(ge)(ge)(ge)的(de)下限，而其(qi)成本只有激光(guang)切割(ge)(ge)(ge)的(de)三分之一(yi)。

4空氣等離子切割機的工作原理

由電(dian)控系(xi)統(tong)(tong)和噴(pen)嘴組成(cheng)，電(dian)控系(xi)統(tong)(tong)產生(sheng)電(dian)弧(hu)(hu)在(zai)(zai)由壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)空(kong)氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)后在(zai)(zai)噴(pen)嘴噴(pen)出(chu)，有(you)點像二氧(yang)焊的性質(zhi)，壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)后的電(dian)弧(hu)(hu)有(you)上萬度的高溫(wen)。從而(er)進行(xing)切(qie)割，可以切(qie)割銅(tong)，不銹鋼，鋁等(deng)有(you)色金屬，并且切(qie)口窄(zhai)。壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)后的電(dian)弧(hu)(hu)溫(wen)度是很高的，用壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)空(kong)氣(qi)(qi)把電(dian)弧(hu)(hu)在(zai)(zai)一(yi)個小孔里吹出(chu)來，電(dian)弧(hu)(hu)就是電(dian)離的空(kong)氣(qi)(qi)。

等離(li)子(zi)：隨著溫度的(de)(de)(de)升(sheng)高，一(yi)(yi)般物(wu)(wu)質(zhi)依次表(biao)現(xian)為(wei)固體(ti)(ti)、液體(ti)(ti)和氣體(ti)(ti)。它們統稱(cheng)物(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)三態(tai)。當(dang)氣體(ti)(ti)溫度進(jin)一(yi)(yi)步升(sheng)高時，其中許(xu)多，甚至(zhi)全(quan)部分子(zi)或原子(zi)將(jiang)由于激烈的(de)(de)(de)相互碰(peng)撞(zhuang)而離(li)解為(wei)電子(zi)和正(zheng)離(li)子(zi)。這時物(wu)(wu)質(zhi)將(jiang)進(jin)入一(yi)(yi)種新的(de)(de)(de)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)，即主要有(you)電子(zi)和正(zheng)離(li)子(zi)（或是(shi)帶正(zheng)電的(de)(de)(de)核）組(zu)成的(de)(de)(de)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)。這種狀(zhuang)(zhuang)態(tai)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)質(zhi)叫等離(li)子(zi)體(ti)(ti)，它可(ke)以稱(cheng)為(wei)物(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)第四(si)態(tai)。

5國內數控等離子切割的現狀

我國工(gong)(gong)廠的板材(cai)下(xia)(xia)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)應(ying)(ying)用(yong)最為普遍的是火焰切(qie)(qie)割(ge)(ge)和(he)等(deng)離子切(qie)(qie)割(ge)(ge)，所用(yong)的設備(bei)包括(kuo)手(shou)(shou)工(gong)(gong)下(xia)(xia)料(liao)(liao)(liao)、仿形機(ji)下(xia)(xia)料(liao)(liao)(liao)、半(ban)自(zi)動切(qie)(qie)割(ge)(ge)機(ji)下(xia)(xia)料(liao)(liao)(liao)及數(shu)控(kong)(kong)切(qie)(qie)割(ge)(ge)機(ji)下(xia)(xia)料(liao)(liao)(liao)等(deng)。與(yu)其他切(qie)(qie)割(ge)(ge)方(fang)(fang)式比較(jiao)而言(yan)，手(shou)(shou)工(gong)(gong)下(xia)(xia)料(liao)(liao)(liao)隨意性大(da)、靈活方(fang)(fang)便，并且不(bu)需(xu)要專(zhuan)用(yong)配套下(xia)(xia)料(liao)(liao)(liao)設備(bei)。但手(shou)(shou)工(gong)(gong)切(qie)(qie)割(ge)(ge)下(xia)(xia)料(liao)(liao)(liao)的缺點(dian)也是顯而易見的，其割(ge)(ge)縫質(zhi)量差(cha)、尺寸誤差(cha)大(da)、材(cai)料(liao)(liao)(liao)浪(lang)費大(da)、后道加(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)序的工(gong)(gong)作(zuo)量大(da)，同時勞動條(tiao)件(jian)(jian)惡劣。用(yong)仿形機(ji)下(xia)(xia)料(liao)(liao)(liao)，雖(sui)可(ke)大(da)大(da)提高下(xia)(xia)料(liao)(liao)(liao)工(gong)(gong)件(jian)(jian)的質(zhi)量，但必須(xu)預先加(jia)工(gong)(gong)與(yu)工(gong)(gong)件(jian)(jian)相(xiang)適(shi)應(ying)(ying)的靠模，不(bu)適(shi)于(yu)(yu)單件(jian)(jian)、小批量和(he)大(da)工(gong)(gong)件(jian)(jian)下(xia)(xia)料(liao)(liao)(liao)。半(ban)自(zi)動切(qie)(qie)割(ge)(ge)機(ji)雖(sui)然降低(di)了工(gong)(gong)人勞動強(qiang)度，但其功能簡單，只(zhi)適(shi)合一種形狀的切(qie)(qie)割(ge)(ge)。上述3種切(qie)(qie)割(ge)(ge)方(fang)(fang)式，相(xiang)對于(yu)(yu)數(shu)控(kong)(kong)切(qie)(qie)割(ge)(ge)來說由于(yu)(yu)設備(bei)成(cheng)本較(jiao)低(di)、操作(zuo)簡單，所以在(zai)(zai)我國的中(zhong)小企(qi)業甚至(zhi)在(zai)(zai)一些(xie)大(da)型企(qi)業中(zhong)仍在(zai)(zai)廣泛(fan)使用(yong)。

隨著國(guo)(guo)內經(jing)濟形勢(shi)的(de)(de)(de)(de)蓬(peng)勃發展以及(ji)“以焊代鑄趨(qu)勢(shi)的(de)(de)(de)(de)加(jia)速(su)，數(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)(kong)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)的(de)(de)(de)(de)優勢(shi)正在(zai)逐漸(jian)為(wei)人們所認識。數(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)(kong)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)不(bu)僅(jin)使板材利用率大幅度提(ti)高，產(chan)品質量得(de)到改(gai)進(jin)，而(er)且改(gai)善了(le)(le)工(gong)人的(de)(de)(de)(de)勞動環境，勞動效率進(jin)一(yi)步提(ti)高。目(mu)前，我(wo)國(guo)(guo)金(jin)屬(shu)加(jia)工(gong)行(xing)業使用的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)(kong)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)機是以火焰和普通等離子切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)機為(wei)主(zhu)，但純(chun)火焰切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)，已不(bu)能適(shi)應現代生產(chan)的(de)(de)(de)(de)需(xu)(xu)要(yao)(yao)，而(er)目(mu)前市場需(xu)(xu)求的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)(kong)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)機多(duo)為(wei)數(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)(kong)等離子切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)機，該(gai)類切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)機可滿(man)足不(bu)同材料(liao)(liao)(liao)(liao)、不(bu)同厚度的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)板材的(de)(de)(de)(de)下(xia)(xia)料(liao)(liao)(liao)(liao)以及(ji)金(jin)屬(shu)零件的(de)(de)(de)(de)加(jia)工(gong)的(de)(de)(de)(de)需(xu)(xu)要(yao)(yao)，因(yin)此需(xu)(xu)求量將會越(yue)來(lai)越(yue)大，但與國(guo)(guo)外(wai)的(de)(de)(de)(de)差距(ju)仍極為(wei)明顯，主(zhu)要(yao)(yao)表現為(wei)：發達(da)國(guo)(guo)家金(jin)屬(shu)加(jia)工(gong)行(xing)業90%為(wei)數(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)(kong)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)機下(xia)(xia)料(liao)(liao)(liao)(liao)，僅(jin)10%為(wei)手(shou)工(gong)下(xia)(xia)料(liao)(liao)(liao)(liao)；而(er)我(wo)國(guo)(guo)數(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)(kong)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)機下(xia)(xia)料(liao)(liao)(liao)(liao)僅(jin)占(zhan)下(xia)(xia)料(liao)(liao)(liao)(liao)總量的(de)(de)(de)(de)10%，其中數(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)(kong)等離子切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)下(xia)(xia)料(liao)(liao)(liao)(liao)所占(zhan)比例更小。究其原因(yin)，較高的(de)(de)(de)(de)設(she)備(bei)成(cheng)本、復雜和維護和操作制約了(le)(le)數(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)(kong)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)在(zai)我(wo)國(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)進(jin)一(yi)步普及(ji)。因(yin)此國(guo)(guo)內數(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)(kong)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)機生產(chan)廠(chang)家引(yin)進(jin)了(le)(le)國(guo)(guo)外(wai)控(kong)(kong)(kong)制系(xi)統技(ji)術(shu)，經(jing)過二次開(kai)發后(hou)運用到了(le)(le)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)領域中，設(she)計出了(le)(le)適(shi)合我(wo)國(guo)(guo)國(guo)(guo)情(qing)的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)(kong)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)機。某(mou)些廠(chang)家開(kai)發生產(chan)的(de)(de)(de)(de)專用數(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)(kong)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)設(she)備(bei)，在(zai)技(ji)術(shu)上已經(jing)達(da)到或超過了(le)(le)國(guo)(guo)外(wai)同類產(chan)品。

我(wo)國數控切(qie)割機(ji)每年市(shi)場需求(qiu)量約在400~500臺(tai)之間，產(chan)品(pin)主要以數控等(deng)(deng)離子切(qie)割機(ji)為主。相較(jiao)而言，仿(fang)形切(qie)割機(ji)每年銷售幾(ji)千臺(tai)，半自動(dong)切(qie)割機(ji)每年銷售達上萬臺(tai)。由此可見(jian)，我(wo)國數控切(qie)割市(shi)場，尤(you)其(qi)是(shi)數控等(deng)(deng)離子切(qie)割市(shi)場的(de)發展潛力是(shi)巨大(da)的(de)。

6等離子切割電源

原(yuan)(yuan)先在我國應用(yong)(yong)(yong)較(jiao)多(duo)的高(gao)漏抗(kang)變(bian)壓器加二次側整(zheng)流式的切(qie)(qie)割機電源(yuan)(yuan)已逐(zhu)漸被逆(ni)變(bian)式等(deng)離(li)子(zi)(zi)切(qie)(qie)割電源(yuan)(yuan)所代(dai)替，其原(yuan)(yuan)理(li)如圖(tu)1所示。國產等(deng)離(li)子(zi)(zi)電源(yuan)(yuan)大(da)多(duo)用(yong)(yong)(yong)于(yu)手工切(qie)(qie)割和配(pei)在小車切(qie)(qie)割機上，近年來(lai)由于(yu)性能有(you)所改進，逆(ni)變(bian)式等(deng)離(li)子(zi)(zi)切(qie)(qie)割電源(yuan)(yuan)采用(yong)(yong)(yong)先進的IGBT逆(ni)變(bian)技術。 具(ju)有(you)體積小、重(zhong)量輕、噪音(yin)低(di)、功耗(hao)小以及攜帶(dai)方便(bian)等(deng)優點。 操作簡單、切(qie)(qie)割速度快、切(qie)(qie)口(kou)窄(zhai)而光潔、工件(jian)變(bian)形(xing)小。 使用(yong)(yong)(yong)安全，可靠(kao)性高(gao)。 設有(you)過(guo)壓、欠壓、過(guo)流、過(guo)熱等(deng)自動保護功能。在逐(zhu)漸取代(dai)傳統氧乙炔切(qie)(qie)割。

7數控技術的現狀與發展

計算機技術(shu)的(de)(de)飛速發(fa)展推動(dong)了數控(kong)技術(shu)的(de)(de)更(geng)新換代(dai)(dai)，而這也(ye)日益(yi)完(wan)善(shan)了數控(kong)等離子(zi)切(qie)割的(de)(de)高精、高速、高效功能。代(dai)(dai)表世界(jie)先進水平的(de)(de)歐洲(zhou)、美國、日本的(de)(de)數控(kong)系統。

生產商利用工控機豐富的(de)軟硬件資源開發的(de)新一代(dai)數控系(xi)統具有開放式體系(xi)結構，即數控系(xi)統的(de)開發可以在統一的(de)運行(xing)平臺(tai)上，面向(xiang)最終用戶(hu)，通過改變、增(zeng)加或剪。

裁結構對象（數控功能），形成系(xi)列(lie)化，并(bing)可方(fang)便(bian)地將用戶的特殊應用和技(ji)術訣(jue)竅集成到控制系(xi)統中，快速實(shi)現(xian)不同品(pin)種、不同檔(dang)次產品(pin)的開發。

開放式體系(xi)結構使數控系(xi)統有更(geng)好的通(tong)用性(xing)(xing)、柔性(xing)(xing)、適應性(xing)(xing)、擴展性(xing)(xing)，并向智能化、網絡(luo)化方(fang)向發展。

目前，開放系(xi)統具(ju)體有2種基本結構：

CNC+工控機主板

將一塊工控機主(zhu)板插(cha)入(ru)傳統的CNC機器中，工控板主(zhu)要用作實時控制(zhi)，CNC主(zhu)要用作以坐標軸運動為主(zhu)的實時控制(zhi)。

工控機+運動控制板

將運動控(kong)制(zhi)板插入工(gong)控(kong)機(ji)(ji)的標準插槽中作實時(shi)(shi)控(kong)制(zhi)用，而(er)工(gong)控(kong)機(ji)(ji)主(zhu)要作非實時(shi)(shi)控(kong)制(zhi)。

我國(guo)生產的(de)數(shu)控(kong)等離(li)子(zi)切割機的(de)數(shu)控(kong)系(xi)統多是(shi)在引進(jin)國(guo)外(wai)數(shu)控(kong)技(ji)術的(de)基礎(chu)上，加(jia)以(yi)自主開發(fa)而成，并(bing)逐(zhu)步(bu)形成了更能(neng)(neng)適應國(guo)內(nei)用戶(hu)的(de)數(shu)控(kong)系(xi)統。總體來說，在數(shu)控(kong)系(xi)統方(fang)面具備了國(guo)外(wai)同類(lei)系(xi)統的(de)基本功能(neng)(neng)，但(dan)與國(guo)外(wai)先進(jin)的(de)數(shu)控(kong)系(xi)統相比，在錯誤記錄、網絡化生產、全自動生產等方(fang)面還存在較大差距。

8數控等離子切割系統的抗干擾措施

切割電源(yuan)(yuan)具有強烈(lie)的電磁(ci)干擾，這就要求計算機控制系統必須具有很高的抗干擾能(neng)力，既能(neng)抵(di)抗等(deng)離子引弧(hu)(hu)時的高頻干擾，也能(neng)抵(di)抗工(gong)作(zuo)(zuo)時大電流等(deng)離子弧(hu)(hu)的干擾，還能(neng)抵(di)抗工(gong)作(zuo)(zuo)現場的其他干擾源(yuan)(yuan)。經(jing)過抗干擾設計，改善了數控等(deng)離子切割系統的可靠性，其故障(zhang)率也降(jiang)低(di)。

9國內外數控等離子切割現狀與發展趨勢

國(guo)外數控(kong)(kong)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)機的生產(chan)廠(chang)家(jia)(jia)主要集中(zhong)在(zai)德國(guo)、美國(guo)和(he)日本(ben)。從機械結構上看，其(qi)發展經歷了十字架(jia)型(xing)(xing)(xing)（輕型(xing)(xing)(xing)）、門(men)(men)型(xing)(xing)(xing)（小(xiao)型(xing)(xing)(xing)）、龍門(men)(men)型(xing)(xing)(xing)（大型(xing)(xing)(xing)）3個階段，相(xiang)應(ying)的型(xing)(xing)(xing)號種類繁多。能夠(gou)代表(biao)數控(kong)(kong)等離子(zi)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)技術最高水平的廠(chang)家(jia)(jia)主要集中(zhong)在(zai)德國(guo)，如(ru)德國(guo)ESAB公司的精細等離子(zi)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)機的切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)精度已達激光(guang)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)下限(xian)，目前，國(guo)外已有廠(chang)家(jia)(jia)在(zai)龍門(men)(men)式(shi)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)機上安裝一(yi)個專用(yong)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)機械手，開(kai)發出五(wu)軸控(kong)(kong)制系統的龍門(men)(men)式(shi)專用(yong)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)工具，該(gai)系統可以在(zai)空間切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)出各種軌跡(ji)，利(li)用(yong)特殊的跟(gen)蹤(zong)探頭，在(zai)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)過(guo)程中(zhong)控(kong)(kong)制切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)運行(xing)軌跡(ji)。相(xiang)比之(zhi)下，國(guo)內(nei)雖(sui)然十字架(jia)型(xing)(xing)(xing)、門(men)(men)型(xing)(xing)(xing)、龍門(men)(men)型(xing)(xing)(xing)都有所生產(chan)，但廣度不夠(gou)，生產(chan)廠(chang)家(jia)(jia)產(chan)品型(xing)(xing)(xing)號較為單一(yi)，尚無(wu)龍門(men)(men)式(shi)專用(yong)型(xing)(xing)(xing)材切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)機產(chan)品。

近幾年來，由于對切(qie)割(ge)質量、勞動(dong)環境(jing)等(deng)的(de)要求(qiu)越來越高，國(guo)外的(de)大型水(shui)下等(deng)離(li)(li)子(zi)切(qie)割(ge)法(fa)、精細等(deng)離(li)(li)子(zi)切(qie)割(ge)法(fa)等(deng)先進等(deng)離(li)(li)子(zi)切(qie)割(ge)技(ji)(ji)術得到較快發展(zhan)，其相應產品(pin)在我國(guo)的(de)市(shi)場(chang)需(xu)求(qiu)量也逐年上升(sheng)。在我國(guo)的(de)等(deng)離(li)(li)子(zi)切(qie)割(ge)設備生產行業中，由于缺乏等(deng)離(li)(li)子(zi)切(qie)割(ge)理論研究與生產實踐相轉換(huan)的(de)機(ji)制，因此新技(ji)(ji)術運(yun)用不廣、新產品(pin)開發速(su)度不快，制約了等(deng)離(li)(li)子(zi)切(qie)割(ge)技(ji)(ji)術的(de)進一步(bu)發展(zhan)和運(yun)用。

可以預見，我國(guo)的(de)數控(kong)切(qie)割(ge)(ge)機(ji)的(de)市場(chang)需求(qiu)仍將以數控(kong)等(deng)離(li)子(zi)切(qie)割(ge)(ge)機(ji)為主(zhu)。與此同時，國(guo)外廣(guang)泛應用的(de)大型水下等(deng)離(li)子(zi)切(qie)割(ge)(ge)、精細等(deng)離(li)子(zi)切(qie)割(ge)(ge)等(deng)先進切(qie)割(ge)(ge)設(she)備在我國(guo)的(de)市場(chang)需求(qiu)量呈(cheng)逐(zhu)年上升趨勢。

從國外數控等離子切割行業發展的趨勢來看，智能化精密切割將成為切割行業今后發展的方向。 　 我國鋼產量早已達億噸級，再加上制造業的蓬勃發展，這必將促進國內數控等離子切割技術的良性發展。總體來說，我國數控等離子切割在基本功能上已達到國外同類產品水平，但要完全達到或超過國外水平還有很長的路要走。國內各企業、科研單位應加大科研力度，重視企業間的橫向合作，形成優勢互補，并在以下方面爭取進一步提高：
a．應加強等離子理論研究與生產的相關轉換；
b．等離子電源應進一步提高穩定性；
c．積極開發適合我國國情、經濟可靠的數控等離子切割設備；
d．人機對話界面友好，適合切割下料工人操作；
e．網絡(luo)互聯功(gong)能。

10切割質量的控制

數(shu)控等(deng)(deng)離子切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)機(ji)是一(yi)種用于(yu)金屬板(ban)材下料切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)的(de)機(ji)電一(yi)體(ti)化先進設備，已在造船、機(ji)械制造等(deng)(deng)行業(ye)獲得了廣泛的(de)應用。影響(xiang)數(shu)控等(deng)(deng)離子切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)機(ji)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)質量的(de)因素很(hen)多，除(chu)了切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)機(ji)的(de)設計參(can)(can)數(shu)外，還(huan)與操(cao)作控制、切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)工藝(yi)等(deng)(deng)有關。為了提(ti)高切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)質量，我們對其進行了全面的(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)試(shi)(shi)驗，根據試(shi)(shi)驗數(shu)據進行分析和整理，得出(chu)了數(shu)控等(deng)(deng)離子切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)機(ji)的(de)部分最佳工作參(can)(can)數(shu)。現敘(xu)述如下：

1、數控等離子切(qie)割的特點及(ji)質量評定

用(yong)數(shu)控(kong)等(deng)(deng)離子(zi)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)機(ji)(ji)可以(yi)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)各種形狀復雜的丁(ding)‘件，并具有(you)(you)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)速度快、效率高、切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)面(mian)質(zhi)量好、切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)尺寸(cun)精確(que)、工件熱(re)變形小(xiao)等(deng)(deng)優點。切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)的零件不(bu)需機(ji)(ji)械(xie)加丑(chou)就可直接(jie)進(jin)(jin)行焊接(jie)和應用(yong)。但數(shu)控(kong)等(deng)(deng)離子(zi)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)機(ji)(ji)是用(yong)等(deng)(deng)離子(zi)弧進(jin)(jin)行切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)，它(ta)與氧氣切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)相比，仍(reng)有(you)(you)一定的缺陷，主要體(ti)現在切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)面(mian)的傾斜度較大(da)，光潔度沒有(you)(you)氧氣切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)的好。

評定(ding)數(shu)控等離子(zi)切割(ge)質量好壞(huai)的主(zhu)要判據(ju)是：切割(ge)面的傾(qing)斜(xie)度(du)(du)(du)、切縫的割(ge)紋深度(du)(du)(du)、掛渣多少等。一個優質的切割(ge)面其傾(qing)斜(xie)度(du)(du)(du)應在30以(yi)下，割(ge)紋深度(du)(du)(du)應在0.15 mm以(yi)下，且掛渣少，容易清除。

在電(dian)壓、電(dian)流(liu)穩定的(de)條件下(xia)，影(ying)響切(qie)割質量的(de)因素除了電(dian)極、噴嘴(zui)本身質量以外，主(zhu)要還有(you)二個方面(mian)的(de)原因：一是割嘴(zui)高度與穩定；二是切(qie)割速(su)度與工作(zuo)氣(qi)壓的(de)匹配。

割(ge)(ge)嘴(zui)離鋼(gang)板(ban)的(de)(de)高(gao)(gao)度(du)(du)當采用弧(hu)壓調高(gao)(gao)器來控制時(shi)，因其動態(tai)定位(wei)精(jing)度(du)(du)可達±0.013 mm．所以能保證割(ge)(ge)嘴(zui)與(yu)鋼(gang)板(ban)的(de)(de)高(gao)(gao)度(du)(du)保持不變，故(gu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)面的(de)(de)傾斜度(du)(du)小而均(jun)勻，且(qie)光潔(jie)度(du)(du)好。當用手(shou)T來調節(jie)割(ge)(ge)嘴(zui)離鋼(gang)板(ban)的(de)(de)高(gao)(gao)度(du)(du)時(shi)，被(bei)切(qie)(qie)鋼(gang)板(ban)要盡量放(fang)平，以減少割(ge)(ge)炬(ju)的(de)(de)調節(jie)次(ci)數，保證割(ge)(ge)炬(ju)切(qie)(qie)割(ge)(ge)過程中的(de)(de)穩定。本文(wen)采用手(shou)工(gong)調節(jie)方式，將割(ge)(ge)嘴(zui)離鋼(gang)板(ban)的(de)(de)高(gao)(gao)度(du)(du)控制在6～8 mm，通過一系列(lie)的(de)(de)切(qie)(qie)割(ge)(ge)試(shi)驗，闡(chan)述了(le)切(qie)(qie)割(ge)(ge)速(su)度(du)(du)（口(kou)）、工(gong)作氣(qi)壓(P)與(yu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)質量的(de)(de)關系。

2、試驗方法

試驗設備為南黛大學藍光機電設備有限公司生產的CNC-3000型數控等離子切割機，備有LG-100K、LG-120K、LG-160K、LG-200K型四種功率不同的空氣等離子切割機各一臺，每種機型的電
極、噴嘴各6套。

將四臺空氣(qi)等(deng)離子切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)機的(de)(de)割(ge)(ge)(ge)炬，按先(xian)后順序裝在數控(kong)(kong)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)機的(de)(de)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)小車上。每一種型號的(de)(de)空氣(qi)等(deng)離子切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)機都要單獨完成所有試(shi)驗的(de)(de)全過程，即用不同(tong)(tong)的(de)(de)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)速(su)(su)度，使用不同(tong)(tong)的(de)(de)氣(qi)壓(ya)，對不同(tong)(tong)厚度的(de)(de)A3鋼板進行(xing)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)（用自(zi)來水冷(leng)卻）。切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)從(cong)(cong)低(di)氣(qi)壓(ya)向高氣(qi)壓(ya)，從(cong)(cong)低(di)速(su)(su)向高速(su)(su)逐步進行(xing)。氣(qi)壓(ya)由過濾(lv)控(kong)(kong)制(zhi)閥淵節，切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)速(su)(su)度由數控(kong)(kong)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)機控(kong)(kong)制(zhi)。切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)零(ling)件(jian)為100 mmxl00 mm的(de)(de)正方形零(ling)件(jian)。

3、試驗結果及分析

用LG-IOOK型空(kong)氣等離子切割(ge)機(ji)切割(ge)6 mm和IO mm兩種不同厚(hou)度(du)鋼(gang)板的試(shi)(shi)驗(yan)結果。由于試(shi)(shi)驗(yan)數據太(tai)多，用該機(ji)切割(ge)其它厚(hou)度(du)鋼(gang)板的試(shi)(shi)驗(yan)數據，以及用LG一(yi)120K、LG-160K、LG-200K型機(ji)切割(ge)的試(shi)(shi)驗(yan)數據就不一(yi)一(yi)列出。

當切(qie)割(ge)(ge)速(su)(su)度(du)(du)過(guo)(guo)高、氣(qi)(qi)壓(ya)過(guo)(guo)低時，切(qie)割(ge)(ge)面的(de)傾斜度(du)(du)大(da)。這是因為速(su)(su)度(du)(du)過(guo)(guo)快(kuai)，弧柱嚴重后傾割(ge)(ge)縫話(hua)跟不(bu)(bu)上。所(suo)以(yi)切(qie)割(ge)(ge)的(de)零(ling)件(jian)大(da)小(xiao)，下(xia)平面尺寸(cun)大(da)，尤(you)其是切(qie)割(ge)(ge)直角…在拐角處的(de)底部割(ge)(ge)縫成圓弧形 不(bu)(bu)是直角形。如(ru)果切(qie)割(ge)(ge)速(su)(su)度(du)(du)過(guo)(guo)低、氣(qi)(qi)壓(ya)過(guo)(guo)高則掛渣(zha)嚴重，不(bu)(bu)易清除，光潔度(du)(du)較差。如(ru)果切(qie)割(ge)(ge)速(su)(su)度(du)(du)合適，工作氣(qi)(qi)壓(ya)過(guo)(guo)高．弧柱的(de)挺度(du)(du)和圓滑度(du)(du)受(shou)到(dao)(dao)破壞(huai)，切(qie)割(ge)(ge)能(neng)力下(xia)降，切(qie)割(ge)(ge)光潔度(du)(du)差。所(suo)以(yi)，切(qie)割(ge)(ge)不(bu)(bu)同厚度(du)(du)的(de)鋼板，需(xu)要合理地選擇不(bu)(bu)同的(de)切(qie)割(ge)(ge)功(gong)率、切(qie)割(ge)(ge)速(su)(su)度(du)(du)和工作氣(qi)(qi)壓(ya)，才能(neng)得(de)到(dao)(dao)最佳(jia)的(de)切(qie)割(ge)(ge)效(xiao)果。

不(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)鋼(gang)板(ban)厚度有不(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)最佳(jia)切(qie)(qie)(qie)割(ge)速度和工作氣(qi)壓(ya)。我(wo)們根(gen)據(ju)四種(zhong)(zhong)不(bu)(bu)同(tong)(tong)型(xing)號(hao)機型(xing)的(de)試驗數(shu)(shu)據(ju)進(jin)行分析(xi)和整理，繪制(zhi)出了用不(bu)(bu)同(tong)(tong)功率(lv)的(de)等離子(zi)切(qie)(qie)(qie)割(ge)機切(qie)(qie)(qie)割(ge)不(bu)(bu)同(tong)(tong)厚度鋼(gang)板(ban)的(de)最佳(jia)切(qie)(qie)(qie)割(ge)速度與T作氣(qi)壓(ya)參(can)數(shu)(shu)曲線圖，根(gen)據(ju)四種(zhong)(zhong)不(bu)(bu)同(tong)(tong)功率(lv)機型(xing)的(de)試驗結果，得出了不(bu)(bu)同(tong)(tong)功率(lv)切(qie)(qie)(qie)割(ge)機切(qie)(qie)(qie)割(ge)不(bu)(bu)同(tong)(tong)厚度鋼(gang)板(ban)的(de)最佳(jia)切(qie)(qie)(qie)割(ge)參(can)數(shu)(shu)如(ru)表2所示。根(gen)據(ju)這些數(shu)(shu)據(ju)我(wo)們在部分廠家進(jin)行了實際(ji)應(ying)用切(qie)(qie)(qie)割(ge)，效果很好(hao)？切(qie)(qie)(qie)割(ge)質量大大提高。

11等離子切割機消耗件的保養方法

1. 保(bao)證等離(li)子正(zheng)確的氣壓和(he)流動

等離(li)子(zi)體正確的氣壓和(he)流動對(dui)消(xiao)耗件的使(shi)用壽命(ming)(ming)非常(chang)重要。如果(guo)氣壓太高，電極的壽命(ming)(ming)就會大大減少；氣壓太低，噴嘴(zui)的壽命(ming)(ming)就會受到影響。 設置時(shi)參(can)照等離(li)子(zi)切割機的使(shi)用說明(ming)書。

2. 采(cai)用(yong)合(he)理的切距

切(qie)距即切(qie)割(ge)噴嘴(zui)與工(gong)件表面的(de)距離，這個距離盡量(liang)保持恒定(ding)，一般在3-8MM左右，太遠了不但(dan)耗電(dian)量(liang)太大，切(qie)割(ge)穿(chuan)透能(neng)力會(hui)下降，而且相對比較消耗電(dian)極(ji)(ji)，使(shi)(shi)電(dian)極(ji)(ji)使(shi)(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命(ming)下降；太近了那更(geng)簡單，非常費噴嘴(zui)，噴嘴(zui)的(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命(ming)會(hui)成倍的(de)下降，甚至裝上(shang)去即被燒掉;當穿(chuan)孔時，盡量(liang)采(cai)(cai)用(yong)(yong)正(zheng)常切(qie)距的(de)2倍距離或采(cai)(cai)用(yong)(yong)等(deng)離子(zi)弧所能(neng)傳遞的(de)最大高度(du)。

3. 穿孔厚(hou)度和切割厚(hou)度應在(zai)機器(qi)系統的(de)允許范圍內

等離子(zi)切(qie)割(ge)(ge)機(ji)不(bu)能(neng)在超過工作厚(hou)(hou)度(du)(du)的(de)(de)鋼板上穿(chuan)孔，通常的(de)(de)穿(chuan)孔厚(hou)(hou)度(du)(du)為正(zheng)(zheng)常切(qie)割(ge)(ge)厚(hou)(hou)度(du)(du)的(de)(de)1/2 。盡量在等離子(zi)切(qie)割(ge)(ge)機(ji)額(e)定的(de)(de)正(zheng)(zheng)常切(qie)割(ge)(ge)厚(hou)(hou)度(du)(du)范圍內切(qie)割(ge)(ge)，盡量不(bu)要在極限切(qie)割(ge)(ge)厚(hou)(hou)度(du)(du)上切(qie)割(ge)(ge)，國產切(qie)割(ge)(ge)機(ji)的(de)(de)正(zheng)(zheng)常切(qie)割(ge)(ge)厚(hou)(hou)度(du)(du)一般是生產標注的(de)(de)最大切(qie)割(ge)(ge)厚(hou)(hou)度(du)(du)的(de)(de)60%，盡量在這(zhe)個(ge)厚(hou)(hou)度(du)(du)范圍內切(qie)割(ge)(ge)，就能(neng)最好的(de)(de)保護(hu)割(ge)(ge)嘴.

4. 噴嘴不要過載(zai)使用

讓(rang)噴嘴過(guo)載（即超過(guo)噴嘴的(de)工作電(dian)流），將(jiang)使(shi)噴嘴很快損壞。電(dian)流強度應為(wei)(wei)噴嘴的(de)工作電(dian)流的(de)95%為(wei)(wei)宜。例如：100A的(de)噴嘴的(de)電(dian)流強度應設定(ding)為(wei)(wei)95A。

5. 保(bao)持等(deng)離子(zi)氣體的干燥和潔凈

等離(li)子(zi)系統(tong)需(xu)要(yao)干燥和潔凈(jing)的(de)等離(li)子(zi)氣(qi)體(ti)(ti)才能正(zheng)常(chang)工(gong)作。臟(zang)污的(de)氣(qi)體(ti)(ti)通(tong)常(chang)是(shi)(shi)氣(qi)體(ti)(ti)壓縮(suo)系統(tong)的(de)問題，它(ta)會縮(suo)短消耗件的(de)使用(yong)壽命，造成非正(zheng)常(chang)損壞。測試氣(qi)體(ti)(ti)質量(liang)的(de)方(fang)法(fa)是(shi)(shi)將割炬設在測試狀(zhuang)態，在其(qi)下(xia)方(fang)放一面鏡(jing)子(zi)，消耗割炬內的(de)氣(qi)體(ti)(ti)，如果在鏡(jing)子(zi)上出現水氣(qi)和霧(wu)狀(zhuang)物，則需(xu)要(yao)查(cha)明原因。