數(shù)控火焰切割機，切割具有大厚度碳鋼切割能力，切割費用較低，但存在切割變形大，切割精度不高，而且切割速度較低，切割預(yù)熱時間、穿孔時間長，較難適應(yīng)全自動化操作的需要。它的應(yīng)用場合主要限于碳鋼、大厚度板材切割，在中、薄碳鋼板材切割上逐漸會被等離子切割代替。
數(shù)控火焰切割機的優(yōu)點有那些，在機械加工過程中，板材切割常用方式有手工切割、半自動切割機切割及數(shù)控切割機切割。手工切割靈活方便，但手工切割質(zhì)量差、尺寸誤差大、材料浪費大、后續(xù)加工工作量大，同時勞動條件惡劣，生產(chǎn)效率低。半自動切割機中仿形切割機，切割工件的質(zhì)量較好，由于其使用切割模具，不適合于單件、小批量和大工件切割。其它類型半自動切割機雖然降低了工人勞動強度，但其功能簡單，只適合一些較規(guī)則形狀的零件切割。數(shù)控切割相對手動和半自動切割方式來說，可有效地提高板材切割地效率、切割質(zhì)量，減輕操作者地勞動強度。目前在我國的一些中小企業(yè)甚至在一些大型企業(yè)中使用手工切割和半自動切割方式還較為普遍。
數(shù)控火焰切割機控制軟件主要包括四大模塊, 其中文檔模塊完成文件的存儲與讀取, 圖形輸入模塊和加工模塊共同完成零件的加工, 實現(xiàn)CAD/CAM。系統(tǒng)設(shè)置模塊負(fù)責(zé)完成初始化參數(shù)及運動參數(shù)的設(shè)置。該控制系統(tǒng)的圖形信息輸入模塊采用多種方式, 主要的輸入方式為: 手工輸入G代碼方式, 該模式下, 在主控制界面的G代碼顯示區(qū), 允許用戶手工輸入ISO標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)控加工代碼; 鼠標(biāo)繪圖方式輸入, 此模式下用戶可以直接輸入任意直線和圓弧, 自動生成相應(yīng)的數(shù)控加工代碼, 為后續(xù)加工做好準(zhǔn)備; 圖形庫方式輸入, 在圖形庫中存有幾十種常用加工零件的圖形, 圖形庫中的每種圖形都以參數(shù)形式設(shè)計, 可以按實際需要設(shè)置各參數(shù); DXF文件導(dǎo)入方式, 系統(tǒng)可以接收CAD圖形文件, 將CAD圖形轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)識別的圖元, 并生成數(shù)控加工代碼。加工模塊。
該數(shù)控火焰切割機模塊是整個系統(tǒng)運動控制的核心模塊。首先, 系統(tǒng)從輸入的圖形信息中讀出加工數(shù)據(jù)信息, 對其進(jìn)行分析及編譯, 使其成為插補運算可以直接應(yīng)用的數(shù)據(jù), 并進(jìn)行相應(yīng)的插補運算。為了節(jié)省在插補過程中的運算時間, 需要對數(shù)控加工程序作預(yù)處理, 主要包括直線段和圓弧的預(yù)處理。工控機根據(jù)插補結(jié)果通過運動控制卡控制步進(jìn)電機的速度和位移。在插補及運動控制過程中, 系統(tǒng)將按照實際運行的軌跡, 對運動路徑進(jìn)行實時動態(tài)顯示。該控制系統(tǒng)的插補運算采用 DDA 插補原理, 應(yīng)用兩軸的協(xié)調(diào)運動, 插補得到平面任意圖形。在插補過程中,工控機根據(jù)數(shù)控加工程序中的數(shù)值以及各軸的脈沖當(dāng)量, 計算出各軸應(yīng)得的脈沖數(shù)。
步進(jìn)電機的構(gòu)造特點是每接受1個脈沖就旋轉(zhuǎn)1個固定的角度, 因此系統(tǒng)向X軸或Y軸每輸出一個脈沖, 切割軌跡就沿X軸或Y軸移動一個最小的進(jìn)給位移單位, 這樣在精度允許的范圍內(nèi), 可以得到近似的加工軌跡。在熱切割時需要進(jìn)行“刀具補償”, 熱加工機床的刀具補償方式與冷加工機床是不同的, 由于加工可行性和連續(xù)性的需要,熱加工機床需要在切削各段連續(xù)曲線前穿孔, 而在冷加工領(lǐng)域是沒有這種情況的, 所以熱加工機床的刀補建立有別于冷加工機床的直線過渡形式。熱加工機床的刀補建立時需要沿著第一段加工曲線軌跡切線方向首先讓出刀具半徑的距離, 然后實現(xiàn)穿孔, 否則容易破壞被加工零件的輪廓。同樣, 刀補的撤銷也需要這種方法以實現(xiàn)刀具中心與曲線終點的最終對準(zhǔn)。在插補型刀補中應(yīng)該采用直線段插補, 以免發(fā)生用圓弧插入所帶來的工件的尖角被長時間灼燒而變形的問題。
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