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等离子坡口:今天的机器可以提供什么?

发布时间:2019/11/03 10:27

等离子坡口:今天的机器可以提供什么?

新电源提高了精度,但操作员的参与仍然很重要

发表于:2019年11月3日

发表人:江苏科茂自动化有限公司

关于:数控切割机,等离子切割机

数控切割机,等离子切割机
等离子切割的最新发展产生了新技术的出现,该技术弥补了与等离子坡口切割相关的一些历史缺陷。

正如任何金属制造商所能告诉您的,一家工厂的效率仅与其所有流程一样,而不仅仅是一个。

例如,如果一个制造商使用某种等离子切割机,并且它可以直接切割金属但不能斜切,那该工厂就会遇到问题。花在倒角上的时间会减少利润,因为当今的等离子切割设备可以在工件在工作台上时倒角。之后,不必将材料移动到准备区域,操作员也不必花费几分钟就可以为焊机定位工件。结果,制造效率大大提高。

这种情况不一定是假设的。许多制造商仍然依靠等离子切割技术,但是他们却缺少新发现的效率。为了了解近年来等离子坡口的发展趋势,让我们看一下发生的一些技术飞跃。

过去和现在

大多数制造商可能熟悉不同的斜角切割。同样,他们熟悉等离子倒角的一些历史缺陷。但是,那是那时,现在是现在。

过去:过去等离子锥角的度是2到6度。

现在:借助当今的新型高清/高密度电源,锥度的标准度已降低到0.5至2.5度。锥度范围取决于电源。通常,在适当的条件下,直线型I形切削的锥角可以始终产生不超过2度的正锥角。

发生了什么:高度控制或电弧电压控制器改善,更加精确。

现在:工件到材料的距离是精确控制的。所有割炬高度控制(THC)参数都完全嵌入到零件编程中,从而可以在需要更换时完全控制切割头并具有灵活性。

而且,与旧的独立电弧电压控制相比,以更高的响应率可以实现电弧电压控制的设定点。现在,用于倒角的电弧电压控制是CNC的功能,它监视电弧电压反馈(实际的割炬到工作距离),并实时命令进行任何校正以达到命令的设定值。

现在:初始高度感应通常是使用某些机械设备完成的。该组件使割炬向下移动以接触物料,从而启动开关。反过来,这又向CNC发出已检测到材料的信号。然后从缩进距离减去刺入高度减去割炬向上移动以启动开关的距离。穿孔高度,在某些制造商中也称为点火高度或传递高度,是割炬点火发生的高度。

一些设备利用了机械设备,该机械设备要求偏移位置移动到割炬位置。其他则使用实际的割炬固定器将此设备直接放在中央。

现在:这些设备主要用于替代使用失速力检测或欧姆接触的板检测。典型的失速力检测可实时监测割炬接触物料并且电动机失速或被阻止以指定速度移动时的情况。因此,这导致生成以下错误。一旦该跟随误差或位置误差超过了指定的极限,控制系统就会假定割炬在板上,然后停止运动,并沿相反方向指示运动到穿孔高度。由于斜角头的质量以及Z轴或提升轴的高传动比,该方法通常不起作用。

利用当今更新的等离子炬设计,欧姆感测功能已集成到割炬本体本身中,导线嵌入了割炬导线组中。过去,要使用欧姆接触检测钢板,需要手动将外部导线连接到屏蔽盖,但是等离子斜角加工很容易在切割过程中破坏导线。现在,当割炬基本上造成工件短路时,就会发生欧姆接触检测。一旦检测到短路,控制装置就会知道割炬防护罩已与板接触。

尽管欧姆接触是实现初始高度感测的最佳方法,但是不幸的是,在特殊情况下仍需要机械手段,例如在切割大尺寸的板材和环氧树脂底漆的板材时或在水下切割时​​的备用。

过去:等离子切割设备过去的锥度,这阻止了材料的短电弧长度并妨碍了其制成45度斜角的能力。结果,必须增加电弧电压以产生这些角度。这种增加的电弧电压,即割炬到工作的距离,然后增加了电弧长度,从而将电弧延伸到其窗口之外,以提供最佳的切割质量。

现在:如今,等离子炬设计可容纳45度锥形屏蔽盖。采用新的割炬和易损件设计,电弧长度大大减少,从而改善了整体质量和进给速度。 

过去:等离子坡口应用程序的编程软件包过去受到限制。帖子文件仅限于生成用于处理基本斜角段的代码。等离子和THC工艺代码未包含在零件程序中。等离子坡口表是基本的,并且不是针对多程坡口类型优化生成的程序代码。这导致花费了数小时的实时测试来创建数据,以使用锥度不一致的电源来提供可接受的结果。

现在:由于坡口设备的制造商直接与软件提供商合作,坡口软件得到了极大的改进。编程软件现在对等离子坡口加工产生了巨大的影响。不良的编程程序包将产生较差的总体结果,并给制造商造成无数小时的生产损失。 

细看切割

与以前相比,等离子坡口技术现在可以提供的用户友好性和效率更高。但是,为了了解该技术的功能,有必要作进一步的解释。

让我们从电源开始。最新一代的精细/高密度等离子电源使用氧气等离子工艺切割低碳钢,可提供高达400A的电流。与更高电流的传统等离子系统相比,这些系统可提供最佳质量的切割,更高的切割速度并大大降低了整体锥角。

使用400安培系统,可以在厚度不超过20毫米的材料中实现+/- 45度切割。该过程以9到10 IPM的慢进给速度完成,并且需要来自发布软件的特殊拼接例程。通常,在30毫米处30度的切口更可接受。生产厚度。

260至275A的系统能够在25毫米的范围内进行30度的切割,但这是该技术的上限。生产时,将20毫米切成45度角。材料是可以接受的。厚度大于2 in。的斜面材料需要更高电流的等离子系统。

在某些情况下,需要多次通过才能创建特定的斜角。再者,等离子坡口技术的知识可以决定最终零件的质量。

为了获得最佳质量,所选的安培数应能够在指定角度切割最大厚度。此外,安培数应在设备制造商为该类型的切割应用所指定的范围的中间。如果安培数过高,则会超出顶部或边缘的定义。此翻边可能是可接受的,也可能是不可接受的。

为了提供没有滚翻边缘的机加工外观,操作员通常会先切割斜角,然后再切割刃口。在这种情况下,作为I-cut的土地切割不是典型的I-cut。控件需要特殊的处理信息,以便使切地段具有平滑的外观。

负斜角切割通常是最难实现的,尤其是在45度角时。斜角为负值时,实际上保留了切割面的废料面,而沿顺时针方向处理外部切割时,质量面被丢弃了。处理这些负面斜角需要独特的编程。同样,通常在加工其他坡口之前先加工该斜角段,以达到最佳质量。

负斜角切割完成后,操作员可以看到等离子切割的废料面通常具有更大的锥角。因此,当在低碳钢上编程一个负角时,所命令的实际角度总是大于所需的实际角度。对于负斜角段,通常要求割炬高2至3度。 

K-cut是最难加工的斜角,需要最灵活的编程软件包才能获得高质量的结果。通常,先处理负斜角,然后进行切地。最后,正斜角切割完成了该部分。这种方法产生最少的电弧翻转,并给出了斜面的机械外观。

专注于CNC和软件

电源技术的进步给人留下了深刻的印象,现代CNC数控系统为铺路在商店中的使用铺平了道路。今天,所有等离子工艺和高度控制变量都可以通过程序代码中的简单更改进行调整。

但是,仍可能需要做一些工作。例如,程序角度是软件的功能。程序角度命令倾斜轴到指定角度。实际获得的角度受许多变量影响,并且与编程的角度无关。程序角度可以轻松控制并确定精度,但是实际角度主要受斜角头对齐和等离子消耗条件的影响。简单的测试切口可以显示实际结果,然后可以将其输入到软件中以创建接近实际角度的“编程”角度。仅当机器和割炬符合设备制造商的操作规格时,才应执行此测试。

软件工具表也有帮助。这些斜面表通常嵌入在编程软件包中,并允许在单个步骤中创建程序文件。如果倒角属性是通过附加软件程序在CNC上应用的,则这将创建通常不希望的两步过程。

斜角表对于加工高质量斜角零件至关重要,必须正确输入和维护数据输入。不良的数据输入会导致不良的结果输出。在这些电子表格中收集用于输入斜角数据的过程并不困难,但如果随机进行,而没有先确认机器精度,斜角头的完整性和等离子系统性能,则可能会非常耗时。

机器制造商应提供有关如何建立特定材料类型和厚度的坡口数据的简单,直接的程序。斜角数据开发应该是机器培训的主要部分。在此信息收集过程中,机器操作员和编程人员会获得有关等离子倒角过程的大量知识。

在学习阶段,以预定的安培数获取特定材料类型和材料厚度的数据可能会花费一些时间。但是,一旦理解了该概念,就可以在短时间内轻松收集数据。通常可以使用3 x 3英尺来收集角度数据。从+/- 45度开始以5度的增量进行板材和切割。整个切割过程应花费三个小时或更短的时间。

厚度大于1英寸的材料需要更多的时间,因为材料的尺寸以及切割后必须冷却的要求。许多制造商并不需要以5度为增量的所有角度。最常见的角度是17.5、22.5、30、37.5和45。对于给定的材料类型,厚度和相应的安培数,为这些角度生成所有过程,THC和缝隙补偿数据所需的时间不应太长一旦了解了等离子倒角过程,就非常好。

现代等离子切割设备可以提供斜角,能够简化生产线下游的焊接和组装活动。与任何设备一样,操作员在确保机器能够按预期交付时起着关键作用。

充分利用斜角切割

这三个技巧可以帮助确保倒角过程满足每个人的期望:

  1. 维护切割台,机器和等离子系统至关重要。桌子需要经常更换板条以提供平坦的表面。机器必须按照程序指示准确定位割炬;对于更新的转换型坡口头,这一点变得尤为重要,对于这些坡口头,必须精确同步多达六个运动轴以提供高质量的结果。必须确认电源正常工作,因为任何问题都会对整体零件质量产生负面影响。很多时候,不良的坡口效果可以追溯到供气连接松动,阀门泄漏,供气压力不合适以及易损件退化。 

     
  2. 斜头对齐始终必须保持制造商的规格。如果由于机械部件的磨损或未对准而导致锥头的对准不正确或不合规格,则割炬会导致切割零件不一致。
     
  3. 保持编程软件中包含的倒角数据至关重要。生成并证明后,就无需更改数据。将来需要更改的数据通常表示机器本身,坡口头,等离子系统或切割台表面状况方面的维护问题。 


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