在當(dāng)前的鋼結(jié)構(gòu)制作當(dāng)中，板材切割必不可少，而且種類繁多，形狀怪異，這些板材的切割如果使用傳統(tǒng)的半自動(dòng)，既保證不了切割質(zhì)量，又影響施工進(jìn)度，所以我們引進(jìn)了數(shù)控切割機(jī)。數(shù)控切割機(jī)可以使用AUTO CAD隨意編制圖形形狀，再把AUTO CAD轉(zhuǎn)換成機(jī)器內(nèi)部程序，然后開啟機(jī)器，就會(huì)切割出我們想要的形狀。根據(jù)板材厚度的差異，我們會(huì)采用不同的切割方法。目前主要采用的方法有火焰切割法和等離子切割法。等離子切割法中的“橋切”技術(shù)尤為重要。 
　　數(shù)控切割機(jī)簡(jiǎn)介 
　　數(shù)控切割機(jī)簡(jiǎn)單講由三個(gè)部分組成，一是機(jī)床部分，二是數(shù)控系統(tǒng)，三是優(yōu)化套料軟件 
　　1.機(jī)床部分是數(shù)控切割機(jī)的主體，包括機(jī)架部分的橫梁導(dǎo)軌，齒輪齒條傳動(dòng)系統(tǒng)，減速機(jī)，伺服電機(jī)系統(tǒng)，氣路系統(tǒng)，升降系統(tǒng)，電氣控制柜等，以及根據(jù)使用需要，選配自動(dòng)調(diào)高系統(tǒng)，點(diǎn)火系統(tǒng)，劃線系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)等。機(jī)床部分的制造質(zhì)量和加工精度，關(guān)鍵零部件的選配，如減速機(jī)、伺服系統(tǒng)、自動(dòng)調(diào)高等，都決定了數(shù)控切割機(jī)的功能配置、機(jī)床壽命、切割質(zhì)量和精度。 
　　2.數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控切割機(jī)的指揮中樞，其核心是一臺(tái)工業(yè)計(jì)算機(jī)（或稱工業(yè)控制器）和一套數(shù)控切割專用的切割控制軟件。數(shù)控系統(tǒng)中工業(yè)控制器的硬件配置決定了數(shù)控切割機(jī)和數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性，數(shù)控系統(tǒng)中的切割控制軟件提供了數(shù)控切割所需要的各種切割工藝和運(yùn)動(dòng)控制方式，決定了數(shù)控切割機(jī)的切割效率和切割質(zhì)量。 
　　3.優(yōu)化套料軟件是數(shù)控切割機(jī)有效使用和高效切割的必備工具，其核心功能：一是零件與鋼板的集中優(yōu)化套料，特別是整板優(yōu)化套料和余料板優(yōu)化套料，有效提高鋼材套料利用率，二是套料編程與切割的效率，通過(guò)自動(dòng)手動(dòng)交互式快速套料，自動(dòng)編程和高效切割工藝，有效提高數(shù)控切割的套料編程工作效率和數(shù)控切割機(jī)的切割效率。 
　　數(shù)控切割技術(shù) 
　　目前的數(shù)控切割根據(jù)板材的厚度，大致分為火焰切割和等離子切割。我們先談?wù)劵鹧媲懈??；鹧媲懈钍亲罾系臒崆懈罘绞?，其切割金屬厚度?毫米到1米，但是當(dāng)您需要切割的絕大多數(shù)低碳鋼鋼板厚度在20毫米以下時(shí)，由于鋼板受熱變形較大，這時(shí)應(yīng)采用等離子切割方式。 
　　1、火焰切割法 
　　數(shù)控火焰切割機(jī)火焰切割是利用氧化鐵燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的高溫來(lái)切割碳鋼，火焰割炬的設(shè)計(jì)為燃燒氧化鐵提供了充分的氧氣，對(duì)于不同厚度的鋼板，我們通過(guò)控制進(jìn)氧量來(lái)保證切割質(zhì)量。所以說(shuō)高氧線的壓力是決定切割厚度的關(guān)鍵，目前我們場(chǎng)地的高氧線壓力可以滿足150mm的板材切割。 
　　為了節(jié)約成本和提高效率，我們?cè)诨鹧媲懈畹臅r(shí)候通常使用通常使用公共邊法。所謂公共邊就是在同一張鋼板上，兩個(gè)或者多個(gè)桿件共同占有的切割軌跡。如圖1，這是我們實(shí)際切割中的一個(gè)典型案例。 
　　由于切割機(jī)廠家程序默認(rèn)的為32個(gè)〈1〉單體，所以切割時(shí)是32個(gè)路線1的循環(huán)，如圖中a所示，這樣切割時(shí)不但浪費(fèi)了鋼板，而且增加了大量工作量。為了提高效率，我們用Visual LISP語(yǔ)言編寫出一個(gè)程序，用此程序把AUTO CAD圖形中圖元的各個(gè)元素提取出來(lái)自動(dòng)寫出該圖形切割代碼。利用此軟件以便更好地解決廠家提供軟件不能利用多個(gè)桿件之間公用邊問(wèn)題，把整張鋼板作為一個(gè)單位，如圖中b所示，利用公共邊，只要完成路線2、3就可以了，這樣在兩個(gè)桿件之間只需要切割一刀就完成了以前兩刀才能完成的作業(yè)。這種方法可以把工作效率提高到30%~40%左右，現(xiàn)場(chǎng)效果顯著。 
　　2、等離子切割法 
　　火焰切割設(shè)備的成本低并且是切割厚金屬板唯一經(jīng)濟(jì)有效的手段，但是在薄板切割方面有其不足之處。與等離子比較起來(lái)，火焰切割的熱影響區(qū)要大許多,熱變形比較大。為了切割準(zhǔn)確有效，操作人員需要擁有高超技術(shù)才能在切割過(guò)程中及時(shí)回避金屬板的熱變形。所以在薄板的切割上，使用數(shù)控等離子切割機(jī)切割具有較好質(zhì)量保證。等離子切割是利用高溫在噴嘴處噴射出來(lái)的高速氣流離子化，從而形成導(dǎo)電體。當(dāng)電流通過(guò)時(shí)，該導(dǎo)氣流即形成高溫等離子電弧，電弧的熱量使工件切口處的金屬局部熔化（和蒸發(fā)），并借助高速等離子氣流的動(dòng)力排除熔融金屬以形成切口的一種加工方法。利用環(huán)形氣流技術(shù)形成的細(xì)長(zhǎng)并穩(wěn)定的等離子電弧，保證了能夠平穩(wěn)且經(jīng)濟(jì)地切割任何導(dǎo)電的金屬。圖2為我們現(xiàn)場(chǎng)等離子割嘴形式，切割時(shí)電極引弧形成高溫，高壓氣體在高溫下電離形成離子流，這些離子流在高壓氣體的擠壓下集中，形成割刀切割金屬。對(duì)于不同的板厚，我們通過(guò)調(diào)節(jié)電壓、電流、氣體壓力等參數(shù)以達(dá)到切割目的。 
　　由于等離子切割速度可達(dá)到1000mm/min，而火焰切割的速度為350mm/min，在此高速切割的過(guò)程中頻繁的打孔、升降割嘴成了提高效率的最大障礙，因?yàn)槊繌堜摪迤骄蚩?00多次，每次打孔要伴隨一次升降，而每次升降耗時(shí)18秒。為了避免時(shí)間的浪費(fèi)，更快的提高效率，現(xiàn)場(chǎng)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)并嘗試新的方法-“橋切”法。所謂“橋切”法是把所有切割軌跡連成一體，使切割一氣呵成，就像我們平時(shí)寫的藝術(shù)字，完整的一個(gè)字寫完，只有落筆、運(yùn)筆、收筆三個(gè)過(guò)程，而不存在往復(fù)的落筆、運(yùn)筆、收筆。由于整個(gè)切割過(guò)程都是控制機(jī)器自動(dòng)完成，我們?nèi)绻捎谩皹蚯小钡姆椒?，大大降低了操作難度，進(jìn)而提高了生產(chǎn)效率。如圖3所示： 
　　如圖所示，橋切法大大降低了打孔數(shù)量，這樣的好處有三條：1、節(jié)約了時(shí)間每張鋼板平均打孔3-4次，這樣一來(lái)一張鋼板可節(jié)省打孔時(shí)間1.5小時(shí) 2、節(jié)約了生產(chǎn)成本 等離子切割平均每打30個(gè)孔就得更換一套電極、割嘴，整張板切割完畢平均消耗10套電極、割嘴，而采用“橋切”方法切割，每張鋼板僅僅消耗4套電極、割嘴，這樣每張鋼板可節(jié)約6套，每套電極、割嘴的價(jià)錢為80元，每張鋼板可平均降低成本480元。3、提高了質(zhì)量 
　　采用了“橋切”的方法，大大減少打孔數(shù)量，進(jìn)而減少了操作步驟，避免了一些由于操作誤差而帶來(lái)的不必要麻煩；其次如果采用普通等離子切割，單體桿件脫離板材時(shí)容易翻轉(zhuǎn)，造成桿件與割嘴之間的碰撞，損壞桿件和割嘴。采用了“橋切”法，由于整張鋼板連接成一體，這樣即避免了桿件翻轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)設(shè)備和桿件的損壞，又避免了單體桿件脫落時(shí)造成鋼板受力不均勻而形成的不必要變形，提高切割質(zhì)量。 
　　總結(jié) 
　　數(shù)控切割機(jī)給生產(chǎn)帶來(lái)了很大的便利，但我們不能止足于此，我們要發(fā)揮集體的智慧，結(jié)合生產(chǎn)，運(yùn)用更好的方法開發(fā)數(shù)控切割機(jī)的極限。目前等離子切割技術(shù)盡能滿足薄板的切割，板材過(guò)厚時(shí)就失去了切割的長(zhǎng)處，我們還要研究通過(guò)加大功率來(lái)加快等離子切割速度，同時(shí)提高切割質(zhì)量，排除盲點(diǎn)。