等離子小孔切割加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種等離子小孔切割加工方法，通過(guò)套料軟件將設(shè)計(jì)完成的切割圖形導(dǎo)入切割設(shè)備的控制器中，經(jīng)過(guò)操作方式選擇以及對(duì)切割速度、切割電流和切割高度參數(shù)的設(shè)定，最終實(shí)現(xiàn)待加工小孔的逆時(shí)針、連續(xù)切割。其過(guò)程避免了起點(diǎn)孔加工位置對(duì)待加工小孔直徑的影響，實(shí)現(xiàn)了最小4mm小孔的有效切割，同時(shí)，利用對(duì)切割速度、切割電流和切割高度參數(shù)的調(diào)控，保證了小孔切割的精度、垂直度、表面光潔度和平滑度，人為干擾因素少，切割效率高、切割質(zhì)量穩(wěn)定，大大提高了等離子切割加工小孔的適用范圍，擴(kuò)展了等離子數(shù)控切割機(jī)的適用性。
【專利說(shuō)明】等離子小孔切割加工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種小孔加工方法，特別涉及一種利用數(shù)控等離子切割機(jī)進(jìn)行小于被加工板材厚度的孔徑加工方法，屬于等離子加工【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)控切割機(jī)按結(jié)構(gòu)分為便攜式和臺(tái)式兩種，臺(tái)式數(shù)控切割機(jī)采用整體框架結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性高，結(jié)實(shí)、耐用，適合加工尺寸較大和需批量生產(chǎn)的大型工件，是大規(guī)模板材切割生產(chǎn)的首選設(shè)備。便攜式數(shù)控切割機(jī)體積小、重量輕，占用空間少，易于組裝，適于在一些場(chǎng)地小，加工工件批量少的地方使用。現(xiàn)有數(shù)控切割已廣泛應(yīng)用于汽車制造業(yè)、造船業(yè)、裝飾裝修業(yè)以及各種板材加工等行業(yè)中。
[0003]在現(xiàn)有等離子加工中，孔徑加工一直是等離子切割加工的一個(gè)主要應(yīng)用方向，其根據(jù)加工需要，可以在板材的不同位置加工出不同尺寸的多種孔徑，一次裝夾，全部加工完成，適用性好，加工效率高，孔徑越大，加工越方便。但在加工小孔時(shí)，因等離子切割鋼板會(huì)產(chǎn)生一個(gè)割縫，鋼板越厚，割縫寬度越寬。受等離子切割設(shè)備、加工板材、加工工藝的限制，等離子切割加工孔徑的最小直徑只能約等于被加工板材的厚度，即，20cm厚的鋼板只能加工大于等于20cm的孔徑，如孔徑再小，則無(wú)法利用等離子切割機(jī)進(jìn)行加工，加工過(guò)程只能選擇鉆床等定徑加工方法，不僅生產(chǎn)效率低，適用性差，還可能需要多次裝夾才能完成不同位置的小孔加工，嚴(yán)重制約了板材孔徑加工進(jìn)度。
[0004]如圖1所示，現(xiàn)有等離子切割加工小孔工藝為:在切割小孔3前，首先在小孔3中間切割出一個(gè)中心孔1，然后，由中心孔I向小孔3做一定長(zhǎng)度的引線2，當(dāng)引線2與待加工小孔3邊沿相交后，再作圓周方向的切割運(yùn)動(dòng)，最后，完成小孔3的切割加工。切割的小孔內(nèi)徑會(huì)稍微大一點(diǎn)，再加上切割設(shè)備本身的精度等問(wèn)題，切割出的孔徑必然要比所預(yù)期的直徑大，因此，在等離子切割加工領(lǐng)域中，通常以板材厚度與所切小孔直徑的比為1: 1，來(lái)確定等離子切割加工孔徑的最小尺寸，其孔徑加工應(yīng)用受到一定限制。
[0005]如何對(duì)現(xiàn)有數(shù)控切割機(jī)的小孔加工方法進(jìn)行改進(jìn)，在保留原有等離子切割加工孔徑適用性好、加工效率高的前提下，擴(kuò)展可加工孔徑的最小尺寸，提高等離子切割加工孔徑的應(yīng)用范圍，就成為本發(fā)明想要解決的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于上述現(xiàn)有等離子切割加工小孔工藝存在的不足，本發(fā)明旨在提供一種利用等離子切割機(jī)加工小于被加工板材厚度的孔徑的加工方法，以提高等離子切割加工孔徑的適用范圍，保證加工效率和加工可靠性，簡(jiǎn)化板材孔徑加工過(guò)程。
[0007]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種等離子小孔切割加工方法，具體步驟包括:
[0009]A、將電子檔圖紙導(dǎo)入套料軟件，并進(jìn)行切割過(guò)程的圖形設(shè)計(jì)，包括:
[0010]AOl、在待加工小孔的孔徑范圍內(nèi)穿出一個(gè)起點(diǎn)孔，起點(diǎn)孔孔徑為3-5mm，起點(diǎn)孔靠近待加工小孔的邊沿；
[0011]A02、以起點(diǎn)孔為出發(fā)點(diǎn)，沿逆時(shí)針?lè)较虍媹A弧形引線與待加工小孔邊沿內(nèi)切；
[0012]A03、以逆時(shí)針?lè)绞嚼^續(xù)沿待加工小孔圓周方向行走；
[0013]A04、行走一圈后，沿內(nèi)切方向畫圓弧形曲線與起點(diǎn)孔再次連接，切割圖形設(shè)計(jì)完成。
[0014]B、開(kāi)啟等離子數(shù)控切割設(shè)備和等離子電源預(yù)熱，將設(shè)計(jì)完成的切割圖形導(dǎo)入切割設(shè)備的控制器中。
[0015]C、選擇手動(dòng)操作，設(shè)定相應(yīng)的切割速度、切割電流和切割高度參數(shù)；或，選擇自動(dòng)切割程序，根據(jù)對(duì)應(yīng)的參數(shù)控制對(duì)照表進(jìn)行切割。
[0016]D、等離子數(shù)控切割設(shè)備中的割炬沿著設(shè)定的切割圖形進(jìn)行逆時(shí)針?lè)较蚯懈?，待加工小孔切割完成?br> [0017]所述步驟C的參數(shù)控制對(duì)照表或手動(dòng)操作設(shè)置中，設(shè)定的切割速度為正常速度的90-96%。
[0018]所述步驟C的參數(shù)控制對(duì)照表或手動(dòng)操作設(shè)置中，切割電流為正常切割電流的95%。
[0019]所述步驟C的參數(shù)控制對(duì)照表或手動(dòng)操作設(shè)置中，引弧時(shí)割炬高度為4-5mm，穿起點(diǎn)孔時(shí)割炬高度比引弧高度高出2-3mm，待加工小孔切割時(shí)割炬高度為1.5-2.0mm。
[0020]所述步驟C中，對(duì)選擇自動(dòng)切割程序的切割速度控制還可進(jìn)行人為調(diào)整或根據(jù)不同切割階段進(jìn)行切割速度的人為校正。
[0021]所述等離子數(shù)控切割設(shè)備的定位精度為±0.lmm/500mm,重復(fù)定位精度為±0.05mm/500mmo
[0022]本發(fā)明所述的等離子小孔切割加工方法，通過(guò)設(shè)置合理的切割圖形和切割方向，避免了起點(diǎn)孔加工位置對(duì)待加工小孔直徑的影響，最大限度的縮小了起點(diǎn)孔在待加工小孔內(nèi)占用的切割面積，在保證切割過(guò)程順利、連續(xù)進(jìn)行的前提下，實(shí)現(xiàn)了待加工小孔孔徑的進(jìn)一步縮小，實(shí)現(xiàn)了最小4mm小孔的有效切割，接著，通過(guò)控制切割速度、切割電流和切割高度，有效提高了小孔切割的精度，使成型小孔的垂直度、表面光潔度和平滑度明顯提高，滿足了大部分板材的切割加工需要。整個(gè)過(guò)程參數(shù)設(shè)定簡(jiǎn)單、方便，切割圖形設(shè)計(jì)合理，人為干擾因素較少，切割效率大大提高，小孔加工過(guò)程規(guī)范化、統(tǒng)一化，小孔加工質(zhì)量穩(wěn)定、可靠，不僅提高了等離子切割加工小孔的適用范圍，還有可通過(guò)調(diào)整切割參數(shù)，隨時(shí)控制切割過(guò)程，滿足不同結(jié)構(gòu)板材和孔徑的加工需要，使等離子數(shù)控切割機(jī)的適用范圍明顯改善。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為現(xiàn)有等尚子小孔切割加工的線路不意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明的切割線路不意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025]本發(fā)明的中心是通過(guò)設(shè)置合理、方便的切割圖形，消除起點(diǎn)孔對(duì)切割小孔加工的影響，并通過(guò)相應(yīng)的切割速度和切割電流進(jìn)行切割保障，使以往的等離子小孔切割最小孔徑尺寸得到有效擴(kuò)展，方便等離子孔徑加工過(guò)程。
[0026]下面結(jié)合附圖2對(duì)本發(fā)明所述的等離子小孔切割加工方法做進(jìn)一步的詳細(xì)描述，具體步驟包括:
[0027]步驟1、將電子檔圖紙導(dǎo)入套料軟件，并進(jìn)行切割過(guò)程的圖形設(shè)計(jì)。
[0028]電子檔圖紙為CAD格式的圖紙文檔或其它繪圖軟件制成的圖紙文檔，以套料軟件能讀取為標(biāo)準(zhǔn)。
[0029]套料軟件的作用在于:將待加工小孔8的切割工藝參數(shù)植入到套料軟件后，根據(jù)套料軟件設(shè)定的選項(xiàng)進(jìn)行簡(jiǎn)單勾選，就可形成數(shù)學(xué)公式自動(dòng)配給給后續(xù)處理文件，完成切割圖形設(shè)定，實(shí)現(xiàn)切割過(guò)程的行走路線控制。常用套料軟件包括Fastcam或IBE等套料軟件。
[0030]切割過(guò)程的圖形設(shè)計(jì)是本發(fā)明的一個(gè)關(guān)鍵，其中心是解決起點(diǎn)孔5對(duì)待加工小孔8尺寸的影響，保證小孔加工可靠、有序、順利進(jìn)行。具體圖形設(shè)計(jì)過(guò)程包括:
[0031]步驟101、在待加工小孔的孔徑范圍內(nèi)穿出一個(gè)起點(diǎn)孔，起點(diǎn)孔孔徑為4mm，起點(diǎn)孔靠近待加工小孔的邊沿。
[0032]起點(diǎn)孔5作為等離子切割加工孔徑的特殊方式，其作為加工起點(diǎn)而存在。本例中，起點(diǎn)孔5靠近待加工小孔8的邊沿，可以有效縮短后續(xù)引線6的長(zhǎng)度，同時(shí)，保證了待加工小孔8的順利切割，從而使待加工小孔直徑可最大限度的縮小，使起點(diǎn)孔5對(duì)待加工小孔孔徑尺寸的影響降到最小。本例中，靠近待加工小孔8邊沿的起點(diǎn)孔5的位置以能實(shí)現(xiàn)后續(xù)的圓弧形內(nèi)切曲線的設(shè)定以及割炬的行走為標(biāo)準(zhǔn)。
[0033]步驟102、以起點(diǎn)孔為出發(fā)點(diǎn)，沿逆時(shí)針?lè)较虍媹A弧形引線與待加工小孔邊沿內(nèi)切。
[0034]圓弧形引線6較以往直線型引線的長(zhǎng)度明顯縮短，使得引線6對(duì)小孔加工的直徑影響明顯降低，從而縮小了待加工小孔8的加工尺寸，提高了加工孔徑的適用范圍。
[0035]步驟103、以逆時(shí)針?lè)绞嚼^續(xù)沿待加工小孔圓周方向行走，行走一圈后，沿內(nèi)切方向畫圓弧形曲線與起點(diǎn)孔再次連接，切割圖形設(shè)計(jì)完成。
[0036]通過(guò)連續(xù)的逆時(shí)針?lè)较蛐凶撸善瘘c(diǎn)孔5出發(fā)，再到起點(diǎn)孔5終止，構(gòu)成一個(gè)連續(xù)、平滑的封閉型曲線，保證了割炬的切割加工過(guò)程，滿足了加工需要。
[0037]步驟2、開(kāi)啟等離子數(shù)控切割設(shè)備和等離子電源預(yù)熱，將設(shè)計(jì)完成的切割圖形導(dǎo)入切割設(shè)備的控制器中。
[0038]控制器作為數(shù)控等離子切割機(jī)的中樞，可根據(jù)導(dǎo)入的圖形完成割炬切割線路控制，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、有效的切割。為保證加工精度，等離子數(shù)控切割設(shè)備的定位精度限制在±0.lmm/500mm，重復(fù)定位精度限制在±0.05mm/500mm。常用的控制系統(tǒng)，如愛(ài)科曼數(shù)控系統(tǒng)等。
[0039]步驟3、選擇手動(dòng)操作，設(shè)定相應(yīng)的切割速度、切割電流和切割高度參數(shù)。其中，切割速度設(shè)定為正常速度的95%，切割電流設(shè)定為正常切割電流的95%，引弧時(shí)割炬高度為4_，穿起點(diǎn)孔時(shí)割炬高度比引弧高度高出2_，待加工小孔切割時(shí)割炬高度為1.5mm。
[0040]受等離子切割方式特殊性的影響，不同的板材種類和板材厚度都會(huì)有對(duì)應(yīng)的切割速度、切割電流和切割高度參數(shù)設(shè)定，以保證切割質(zhì)量和切割效率。在小孔加工時(shí)，受切割空間的限制，其加工要求會(huì)更加嚴(yán)格和苛刻。
[0041]為保證小孔切割的光滑性、平順性，確保加工精度，在充分考慮切割介質(zhì)物理特性的前提下，通過(guò)反復(fù)驗(yàn)證和試驗(yàn)，最終確定出了切割速度、切割電流和切割高度的設(shè)定值。如:在20mm厚的鋼板上切割18mm的孔徑時(shí)，切割速度設(shè)定為800mm/min，切割電流設(shè)定為100A，切割高度為1.5mm。
[0042]步驟4、割炬以起點(diǎn)孔為起點(diǎn)，沿著設(shè)定的切割圖形進(jìn)行逆時(shí)針?lè)较蜻B續(xù)切割，直至重新回到起點(diǎn)孔，待加工小孔切割完成。
[0043]當(dāng)然，上述步驟3中的控制方式也可選擇自動(dòng)切割程序，根據(jù)已存儲(chǔ)在控制器中的參數(shù)控制對(duì)照表，按照對(duì)應(yīng)的切割速度、切割電流和切割高度進(jìn)行自動(dòng)控制切割，從而提高了切割效率，保證了切割質(zhì)量。
[0044]為進(jìn)一步滿足復(fù)雜情況下的孔徑切割要求，本方法中還可對(duì)選擇自動(dòng)切割程序的切割速度、切割電流或切割高度進(jìn)行人為臨時(shí)調(diào)整和控制，以方便自動(dòng)切割過(guò)程，甚至還可根據(jù)不同切割階段進(jìn)行相應(yīng)的切割速度校正，從而滿足不同條件下、不同位置、不同形態(tài)孔徑的切割需要，保證切割適用性。
[0045]至此，等離子小孔切割加工過(guò)程完成，按此方法加工的小孔孔徑最小可達(dá)4_。
【權(quán)利要求】
1.等離子小孔切割加工方法，其特征在于，具體步驟包括: 八、將電子檔圖紙導(dǎo)入套料軟件，并進(jìn)行切割過(guò)程的圖形設(shè)計(jì)，包括: 八01、在待加工小孔的孔徑范圍內(nèi)穿出一個(gè)起點(diǎn)孔，起點(diǎn)孔孔徑為3-5111111，起點(diǎn)孔靠近待加工小孔的邊沿； 八02、以起點(diǎn)孔為出發(fā)點(diǎn)，沿逆時(shí)針?lè)较虍媹A弧形引線與待加工小孔邊沿內(nèi)切； 八03、以逆時(shí)針?lè)绞嚼^續(xù)沿待加工小孔圓周方向行走； 八04、行走一圈后，沿內(nèi)切方向畫圓弧形曲線與起點(diǎn)孔再次連接，切割圖形設(shè)計(jì)完成； 8、開(kāi)啟等離子數(shù)控切割設(shè)備和等離子電源預(yù)熱，將設(shè)計(jì)完成的切割圖形導(dǎo)入切割設(shè)備的控制器中； 0、選擇手動(dòng)操作，設(shè)定相應(yīng)的切割速度、切割電流和切割高度參數(shù)； 或，選擇自動(dòng)切割程序，根據(jù)對(duì)應(yīng)的參數(shù)控制對(duì)照表進(jìn)行切割； 0、等離子數(shù)控切割設(shè)備中的割炬沿著設(shè)定的切割圖形進(jìn)行逆時(shí)針?lè)较蚯懈睿庸ば】浊懈钔瓿伞?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子小孔切割加工方法，其特征在于，所述步驟的參數(shù)控制對(duì)照表或手動(dòng)操作設(shè)置中，設(shè)定的切割速度為正常速度的90-96%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子小孔切割加工方法，其特征在于，所述步驟的參數(shù)控制對(duì)照表或手動(dòng)操作設(shè)置中，切割電流為正常切割電流的95 %。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子小孔切割加工方法，其特征在于，所述步驟的參數(shù)控制對(duì)照表或手動(dòng)操作設(shè)置中，引弧時(shí)割炬高度為4-5皿，穿起點(diǎn)孔時(shí)割炬高度比引弧高度高出2-3111111，待加工小孔切割時(shí)割炬高度為1.5-2.0111111。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子小孔切割加工方法，其特征在于，所述步驟(:中，對(duì)選擇自動(dòng)切割程序的切割速度控制還可進(jìn)行人為調(diào)整或根據(jù)不同切割階段進(jìn)行切割速度的人為校正。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子小孔切割加工方法，其特征在于，所述等離子數(shù)控切割設(shè)備的定位精度為1111111/500111111，重復(fù)定位精度為±0? 05111111/500111111。
【文檔編號(hào)】B23K10/00GK104493349SQ201510024543
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2015年1月19日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月19日
【發(fā)明者】苗芳 申請(qǐng)人:嘉興威斯柏自動(dòng)化科技有限公司