1、数控切割编程工艺分析与技巧数控切割编程工艺分析与技巧 贺晓江 陶本雄 赵增博 陈少云【摘 要】数控切割技术具有切割精度较高、外观质量好、速度快、整体下料布局合理、材料利用率高等特点。但如果没有很好的掌握计算机编程方法，就会使这些优势逊色不少，本文重点分析数控切割编程过程中的一些常见问题，归纳总结出对应的解决办法和技巧。【关键词】数控切割；编程技巧【中图分类号】TG519.1【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0061-01 在金属结构件制造中，许多构（零）件形状比较复杂或不规则，数控切割机床的出现使得这些零件的加工成为可能，切割程序是数控切割机的指挥中枢，编程人员在
2、电脑上进行绘图、套料、编程，生成数控切割指令，然后输入切割机，机器接受“命令”去实现人的“意图”。因此编程技术的优劣直接影响切割的质量和效率，好的程序可以做到：同样板材尺寸切的零件更多；相同切割任务切得更快；同样切割设备切得更好；同样切割方法切得更省。概括来说就是四个字“多、快、好、省”。目前工厂里使用的套料软件多分为三大模块：（1）Fast CAM：CAD 优化处理；（2）Fast NEST 设置切割路径、套料生成程序；（3）Fast PLOT 模拟切割、校验。本文将对编程过程经常遇到的一些工艺性问题进行分析，并针对问题找出相应的解决办法，探索几点对于数控切割质量、效率有所提高的技巧。1 合
3、理选择引入点（打火点）引入点是数控切割机在钢板上穿孔切割的起始点，由于切割过程中首先规定了切割的方向（顺、逆时针），在切割过程中会出现因引入点设置不当，工作台面无法完全承托零件造成移位、跑偏、落空等现象，直接影响切割质量和零件合格率。因此在选择引入点时，应遵循工件未切割边在切割过程中尽可能的与大板相连，减少因零件自身重量和热变形产生的位移而导致的切割不精确。如图 1：切割的引入点应选在 1 处且逆时针切割，切割的大部分时间工件与大的母板相连，可做到切割过程变形最少，如果选在其他位置，以 3 为例，逆时针切割，当割完了 3-4-2-1 时已完全割断了工件与大板的联系，在切割 1-3 时工件很容易
4、因热应力发生位移导致切割不精确。2.共边与连续切割 共边切割与连续切割不仅可以提高钢材的利用率、节省钢材，而且可以减少穿孔次数，节省预热穿孔时间，提高切割效率。连续切割功能可以替代桥接功能，使相邻的几个零件做到连续切割，避免了预热穿孔，从而有效节省割嘴、预热氧，提高切割效率，节省耗材。如图 2 所示，采用了共边切割模式切割两个零件 1 和 2，一条割缝切出了零件 1 的上边和零件 2 的下边，切割 1、2 的左边同时切出了零件 7 和 8 的右边，这种切割模式既节省了材料又提高了工作效率。整个过程只打一次引入孔，实现了一次打孔多零件切割，减少了预热、打孔和切割时间。3.切割顺序的选择 切割顺序
5、是指对钢板上若干大小嵌套的套排零件依次进行切割的顺序，根据零件的形状，分析其切割时的变形特点，确定合理的切割顺序可使零件受热均匀，零件内部受力相互牵制，这就减少了变形。切割顺序一般应遵守以下原则：先内后外，先小后大，先圆后方，交叉跳跃，先繁后简等。假如后割内轮廓、小零件，会造成定位不可靠，产生移位，导致零件精度降低。4.切割方向的影响 正确的切割方向应该保证最后一条割边才与母板大板部分脱离，如果过早的与母板大板脱离，则零件周边的余料角框刚性无法抵抗切割过程中出现的热变形，造成切割件在切割过程中产生位移而变形，这也会导致切割精度降低。5.平滑过渡切割 在切割直角零件时，尖锐过渡的方式容易产生过烧
6、的现象，实质是切割进行到拐角尖时有一个速度下跌甚至停顿而引起。这种情形致使切割零件尺寸超差，机床寿命也受影响。避免的方法是编程时将角部更改为一个微小圆弧，使其变为平滑过渡形式，可较好的提高切割质量，且对保护机床也有很大好处。6.热变形与跑偏控制 在火焰切割过程中，由于板材的热胀冷缩、零件受热不均匀和零件形状特异、打火点设置不当等原因，极易造成零件热变形和跑偏现象，从而影响切割精度和零件合格率。6.1 对于板材的热涨尺寸偏移，按照切割枪嘴线能量和长度尺寸补偿的策略，可在枪嘴较为集中影响的尺寸增加 0.51mm 补偿量，具体数值掌握需结合对应设备并经长期实践获得。6.2 对于零件受热不均匀的情形，
7、如在小范围单个小零件周边或大零件集中切割处，除采取尺寸补偿的办法外还可采用分散切割的方式。就是让切割不要过于集中，不要一次性全部切割完毕，可在切割一部分形状后转移到另外位置切割，而后再返回到原处切割，既保证该处温度不至于过高而导致零件热变形，也可让板材受热趋于均匀不易发生跑偏现象，但其缺点是切割时空程增加。7.排版、布局合理 当多种类、多数量零件需在同一张板料上切割时，编程就需考虑合理排版、布局的问题，需统筹考虑板材尺寸和各个零件的外形尺寸，可采用多种零件混编和单个零件集中切割相结合的策略，应遵守以下原则：先排大零件后插小零件，按照板材大小先将大零件依次排列好，然后在大零件连接的余料处逐个插入小零件，这种模式可有效提高材料的利用率。综上所述，编程的优劣对数控切割起着关键性的作用，实践中只有将丰富的切割经验和优化工艺融入程序中，针对不同零件采用对应的编程方法，在编程过程中还需对实际零件的材质、形状和用途等特征加以分析，制定最佳方案，才能控制零件变形，提高切割的精度和效率，使数控切割机的功能得到充分的发挥，真正做到“多、快、好、省”。参考文献 1 张全万 数控切割机影响切割质量的因素和措施 2010.12 2 刘众光 数控火焰切割技术在生产过程中的应用 2009.08 3 李海峰、程国栋、姜爱波 等离子切割机床自动编程系统开发 2010.01
