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数控切割机编程培训
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数控切割机编程培训
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>数控火焰切割机编程方法和编程代码
数控火焰切割机编程方法和编程代码
发表时间： 16:05:30 浏览次数：7993
　　对于数控编程，如果有过其他类似的语言编程的人来说是很简单的，但是可能对于没有丝毫基础的来说觉得无从下手。但是我们从基础开始，一步步学起，知道得多了就会觉得数控火焰切割机编程很简单了，没有什么特殊的方法，不再是一个神秘的事情了。
　　目前来说让大家重新回到校园里面学习编程肯定是不现实的，那么我们可以从网络上去找数控火焰切割机编程教学的视频看，这类视频还是有很多的了，而且讲的也很基础。另外我们还有各大数控火焰切割机企业编的VCD等资料，这些在购买数控火焰切割机时都是附带有的，也可以去网上找到下下来。这样的话，我们有材料和资料了，先逐步照着材料写的进行照搬套用下，借助aotoCAD 软件实现自动套料编程，懂一点CAD制图的话不用一天就可以学会数控火焰切割机编程了，不懂得估计一个星期内也没问题了。
　　以下是常用的编程代码：
　　G00 快速定位
　　G01 直线加工
　　G02 顺圆加工
　　G03 逆圆加工
　　G40 取消间隙补偿
　　G41 左偏间隙补偿
　　G42 右偏间隙补偿
　　G90 绝对坐标
　　G91 增量坐标
　　G92 加工坐标系原点设置指令
　　M02 程序结束
　　M07 高压氧控制打开
　　M08 高压氧控制关闭
　　对于现在的应用来说，能看懂编程的代码就差不多了， 因为机器已经可以自动编程了，我们了解数控火焰切割机编程也是为了对自动编程进行稍微的补充了。上一篇：下一篇：当前位置： >>
数控切割机使用说明书
SKX、SKL序列 数控火焰、等离子两用切割机使 用 说 明 书xxxxxxx 科技有限公司xxxxxxxxxxx x 网址：www..com 电话：地址： 传真： 邮编： xxxxxxxx xxxxxxxxxxx前言xxxxx数控切割机使用说明书。公SKX-1型便携式 有限司生产的本手册为本手册所记载内容可能有因产品升级、改良生产而与产品相异 的情况，另外，本手册所记载的内容可能在未经预先通知的情 况下更改。 本手册的单位为国际单位，有时与产品的标识不同。 本手册所记载的图片、插图均为打印图片，故有可能与实物有 所出入。 本手册敬请您妥善保存，以备随时查用。 本手册所记载的内容如有不明之处，请与经销商或直接联系厂 家，也可以登陆我们的网站，本公司将竭诚为您服务，及时解 决您的问题。1设备维修保养说明及安全操作规程 1、防止触电 ● 当通电或机器正在运转时，请不要接触电器柜和操作台内的任何电气元件。 否则会发生触电。 ● 请不要湿手操作任何开关旋钮，以防止触电。 ● 请不要带电进行查线或更换电气元件，否则会触电或受伤。 ● 具备相应技术资格的维修人员，并应严格按照电气维修技术要求才可维修 该设备，以防发生意外。 2、防止火灾 ● 切割机使用的工作原料为易燃性气体如乙炔、丙烷、液化气等气体，因此 需定期检查整个气路是否密封完好。 ● 切割机的气源部分应远离明火，并在其附近放置性能正常的二氧化碳或其 他相应的灭火装置。 ● 操作人员在调火时应对其进行及时控制，以免发生火灾。 3、防止损伤 ● 当切割机运行时应注意前方是否有人或其他物体，以免撞伤。 ● 在每次切割完毕后，应提升割炬到最高处，以免碰到钢板，撞坏割炬。 ● 机械维修人员在维修保养时应确保机器处于停止工作状态，并挂上警示牌， 以免机器突然运行而发生人为事故。2● 在机器运行较长时间时，不得用手直接触摸模块上的散热片和其它的发热 器件，以免烫伤。 4、操作注意事项 (1) 开机前检查机器管路是否有漏气现象，有漏气现象决不开机。 (2) 开机后要检查工作面和导轨上是否有障碍物，若有障碍物必须排除。 (3) 操作人员不能随意离开工作岗位，非操作人员不得随意开动机器。 (4) 在操作中如遇到紧急情况时，要立刻按下红色电源开关，防止发生意外。 (5) 维修保养数控时要注意有专管员指挥协调。 (6) 关机前关闭所有气阀，并放空气路中的剩余气体。 (7) 若发现管路有回火现象，要立即断电断气。 (8) 如发现故障，应有故障记录 。 5、其他注意事项 （1）搬运和安装 ● 在吊装搬运前需拆掉控制器，并确保其无过大震动而运输。 ● 该切割机在吊装时防止冲击、碰撞，并让割炬运行到机架的适当位置以保 持平衡。 （2）外部接线及气管连接3● 应严格按照图纸要求进行电源连接和气路布置，并保证电线和气路有合适 的长度。 ● 若配有等离子电源，则需严格按照等离子电源制造商的要求进行电、气的 连接。 （3）不得改变机器的相关参数，以免引起故障。 （4）切割机的安装位置应选择在较小冲击震动的地方，附近应无锻锤和大型 压力机等振动较大的设备。 机械部分维修维护 1、每周清理一次机器内的粉尘和污物，所有电器柜应关严防尘。 2、各导轨应经常清理，排除粉尘等杂物，齿条要经常擦拭，加润滑油，保证 润滑而无杂物。 3、经常检查轨道的直线度及机器的垂直度，发现不正常及时维护调试。 气路部分维修维护 1、气路系统维护 a、经常检查气路系统，发现漏气及不能正常使用的零部件应及时处理，保证 气路畅通。 b、应经常擦拭清除气路的灰尘及杂物，防止气路过早老化。 2、减压阀的维护。调节减压器，将压力表调到需用的压力，调节过程中应使 压力由小到大，确保减压器能连续调节。如不能连续调节或气体从安全阀中4泄漏就必须更换新的减压器。自行折装气体减压器之零部件，将会造成设备 损坏，甚至严重人身伤害。 3、割炬割嘴回火防止器的维修 a、割炬采用专业厂家生产的机用割炬，割炬长期使用，密封面损坏，与割嘴 密封不严，必须用专用工具修复。 b、割炬也采用专业厂家生产的标准快速割嘴，对于新割嘴，必须经检查合格 方可使用。 c、割嘴污染了需用专用工具清理预热火焰孔及切割氧通道。 4、回火防止器是保证安全的重要部件，根据安全部门的要求，回火防止器严 禁私自拆卸。因此，回火防止器使用久后气阻，保证不了气体流量要求时或 漏气，一定请专业人员更换。 注：设备操作者必须经过专业培训合格后，方可上岗。严禁非专业人员操作 此机，否则后果自负。5目录一、产品的用途、适应范围及主要特点………………………………………………………………………8 1.1 产品的主要用途与适应范围 1.2 主要性能特点 1.3 各型号切割机外型及性能特点 二、主要技术指标 ……………………………………………………………………………………………12 三、产品的主要结构与工作原理………………………………………………………………………………12 3．1 系统总体结构 3．2 系统电源电路原理 3．3 控制系统组成与结构 四、安装与调试…………………………………………………………………………………………………19 4.1 悬臂式各型切割机的安装 4.2 龙门式切割机的安装 4.3 间隙调整及平衡配重 4.4 加机油 4.5 接气管 4.6 安装控制柜 4.7 接线 4.8 通电 4.9 自检 4.10 割台 五、CAD图形加工代码转换……………………………………………………………………………………26 5.1 CAD图形转换软件安装 5.2 图形调入与绘制 5.3 图形的切割工艺制作与加工代码转换 5.4 图形套料 5.5 公共边的处理 5.6 常见图形问题处理 六、有关说明……………………………………………………………………………………………………32 6.1 关于面板与按键的说明 6.2 关于图形编号及选取的说明 七、U盘操作……………………………………………………………………………………………………33 7.1 对U盘的要求 7.2 文件存储及存储格式 7.3 图形读入 八、编程…………………………………………………………………………………………………………34 8.1 编程输入界面 8.2 系统坐标及象限的约定 8.3 系统线型的约定 8.4 直线编程 8.5 圆弧编程 8.6 编程举例 8.7 图形编程数据的输入 九、图形数据查询………………………………………………………………………………………………38 十、火焰调节……………………………………………………………………………………………………39 十一、机器移动及移动精度检验………………………………………………………………………………396十二、切割、划线及参数设置…………………………………………………………………………………40 12.1 切割方式 12.2 切割数量、排列方向和排列间距 12.3 切割速度 12.4 预热时间 12.5 边界设定 12.6 整件移动及整件间隙 12.7 切割及切割过程控制 12.8 划线 十三、维护与保养………………………………………………………………………………………………43 十四、系统故障排除……………………………………………………………………………………………44 16.1系统电器原理 16.2 机械系统故障 16.3 系统电气故障排除 十五、电容式自动调高…………………………………………………………………………………………46 18.1 割炬移动 18.2 补火 18.3 割炬高度调整 十六、等离子自动调高…………………………………………………………………………………………48 16.1 功能描述 16.2 技术指标 16.3 操作指南 16.4 接线 16.5 弧压取样 16.6 使用注意事项 附一、等离子弧切割规范………………………………………………………………………………………55 附二、数控火焰切割工艺………………………………………………………………………………………57 附2.1 影响钢板火焰切割质量的三个基本要素 附2.2 切割引线 附2.3 热变形的控制 附2.4 钢板表面预处理 附2.5 数控火焰切割质量缺陷与原因分析7一、产品的用途、适应范围及主要特点1.1 产品的主要用途与适应范围 SKX、SKL序列价格经济、操作与维护傻瓜型设计的数控火焰、等离子两用切割机，是 专门用于金属板材下料的数控设备。能实现对各种金属材料按任意图形的下料切割。割口 粗糙度可达25（3），切割后的割口面一般情况下不需要进行表面加工。具有自动化程度 高、使用方便、精度高、可靠性高、价格低，操作、维护非常简便等优点，广泛适用于各 种机械制造业中作金属板材的下料切割。 1.2 主要性能特点 1. 不需编程 配专用汉化图形转换软件，可将CAD图形直接转换成切割加工代码。配U盘接口，办 公室设计图形经U盘转入切割机。简单图形还可以在现场以如下表所示的方式直接填表输 入： 序号 点火控制 线型 线段所在象限 X终点坐标 Y 终点坐标 1 点火 直线 3 45.8 58.9 2 直线 2 69.5 98.3 2 . 操作维护傻瓜型 配液晶显示器，全部采用汉字显示。显示器下方随时提示各项操作方法,因而操作人 员不需培训、不需看使用说明书，即可进行各项操作，使用非常明了方便。 主控制板上带有各种故障指示灯，故障诊断一目了然，整机维护方便快捷。 3. 两用 可根据用户所需配成等离子和火焰两种切割方式。 4. 价廉 价格仅为其他数控切割机1/2～1/10，而切割效率、光洁度、精度基本一致。 5. 纵向长度不限 SKL-1、2以及SKX-2、3型切割机纵向切割范围可按用户要求配置纵向导轨节数，每 节导轨长度3m，每增加一节导轨，纵向切割范围加大3m。4型切割机亦可根据用户需求定 制纵向切割长度。 6. 具有割缝自动补偿功能 7.可辅助套料及自动排序，从而实现连续批量切割 8. 系统的可靠性高，可故障自诊断 9.采用模块化设计，维修更换方便。 10.拐弯处可自动减速，从而更好地提高了切割质量81.3 各型切割机的外形及性能特点 1.3.1 SKL-1型SKL-1型切割机外形如图1-1所示。该型切割机为龙门式结构，横向跨度有3m、4m、5m、6m等多 种规格，均采用双边驱动，可根据用户要求配置多把割炬，还可配置成异型切割和抽条切割两用。可选 配自动调高系统。图1-1 SKL-1型切割机外形 1.3.2 SKL-2型SKL-2型切割机外形如图1-2所示。该型切割机与SKL-1型切割机类似，亦为龙门式结构，横向跨 度有3m、4m、5m、6m等多种规格，均采用双边驱动，可根据用户要求配置多把割炬，也可配置成异型 切割和抽条切割两用。可选配自动调高系统。主要的功能特点是，控制系统采用工控机，现场可直接绘 制CAD图形，切割时可图形跟踪。图1-2 SKL-2型切割机外形91.3.3 SKX-1型 SKX-1型切割机外形如图1-3所示。该型切割机为悬臂式结构，横向有效切割宽度1.2m， 纵向切割长度2.5m,是重量最轻，价格最经济的一种数控切割机，是仿型切割机的更新换 代产品。带自动点火，可配电动调高。为整体移动式，使用方式如同“小跑车”，可直接 放置到待下料钢板上，使用方便灵活。图1-3 SKX-1型切割机外形 1.3.4 SKX-2型 SKX-2型切割机外形如图1-4所示。该型切割机为悬臂式结构，横向有效切割宽度2m， 是重量最轻，价格最经济的一种数控切割机，是仿型切割机的更新换代产品。为小型整体 移动式，不固定占用厂房，使用方便灵活。图1-4 SKX-2型切割机外形101.3.5 SKX-3型 SKX-3型切割机外形如图1-5所示。该型切割机大悬臂式结构，悬臂采用行架结构，横 向切割宽度2.8m，纵向导轨每节3m，按用户要求配置。可配置多把割炬，可选配自动调高 系统。为小型整体移动式，不固定占用厂房，使用方便灵活。图1-5 SKX-3型切割机外形 1.3.6 SKX-4型 SKX-4型切割机外形如图1-6所示。该型切割机为悬臂式结构，横向有效切割宽度 1.35m，纵向切割长度有1.5m、2m、2.5m、3m、3.5m等多种规格,是介于SKX-1型和SKX-2 型两种切割机之间的一种机型，兼有SKX-1型和SKX-2型切割机的优点，可直接放置到钢 板上，也可放置钢板一侧进行切割。图1-6 SKX-4型切割机外形11二、主要技术指标1.切割速度：0～3500mm/min 2.切割厚度：等离子切割1～60mm（由用户自配的等离子电源而定） 火焰切割5～200mm 3.移动精度：0.01mm/步 4.工作电源：～220V,50Hz，500-1000W 5.自动调高行程：150-230mm三、产品的主要结构与工作原理3．1 系统总体结构 该序列产品均由机械部分、气路部分及电脑控制部分等三大部分组成。 机械部分包括纵向道轨（底架）、横向道轨（或横梁）、纵向传动箱及横向传动箱，各 部分共同组成可实现X方向（横向）及Y方向（纵向）二维移动的结构，从而可在电脑的 控制下按给定的线速度走出任意形状的轨迹。 气路部分包括氧气及乙炔气气管，电磁气阀等。 3．2 系统电源电路原理 电源电路如图3-1所示。图3-1 系统电源电路3．3控制系统组成与结构 3.3.1 控制柜 系统控制电路与系统电源电路，均安装在控制柜内。控制柜有如图3-2及如图3-3所 示两种,SKL-1、SKX-2、3型机用图3-2所示的控制柜，SKX-1、4型机用图3-3所示控制 柜。12图3-2 系统控制柜(1)13图3-3控制柜（2）3.3.2 系统电气总体构成 不考虑自动调高时，系统电气原理如图3-4所示。图3-4 不考虑自动调高时系统电气总体构成电气控制部分集中于电器控制柜内，主要包括主控制板、液晶显示器、面板、按键、X 及Y向步进电机驱动器、电源等。 当系统配有调高装置及多把割炬时，电气原理及连接如图3-5所示。14图3-5 带自动调高时系统电气及连接3.3.3 控制主板 主控制板如图3-6所示。为便于观察系统工作状态与进行故障诊断，板上布置了多组 指示灯,各指示灯布置及指示内容，如图3-7所示。图3-6 控制系统主板15图3-7 3.3.4 U盘接口板主板各指示灯U盘接口板是一个功能相对独立的电气部件，实物如图3-8所示。其主要功能是主控 板通过该板从U盘读取图形数据。接面板上指示 U盘插口接主板通讯 接5V电源图3-8 U盘接口板163.3.5 电容式自动调高 电容式自动调高，用于火焰切割时自动保持割嘴与钢板的距离为某一设定高度，以提 高切割质量。同时，在预热结束打开切割氧之前，首先提起割炬一定高度，以免开始打开 切割氧时，返渣堵塞割嘴。 电容式自动调高总体结构如图3-9所示。 电容调高的原理是：电容感应环与待切割钢板间形成两平板间电容，电容大小与两者 间的距离有关。 电容式自动调高控制盒如图3-10所示。图3-9 电容式自动调高总体结构17图3-10 电容式自动调高控制盒3.3.6 弧压式自动调高 弧压式自动调高，用于等离子切割。其总体结构 如图-11所示。 弧压大小与割嘴到钢板的距离有关，系统通过 检测弧压大小来控制割嘴的高度。 装有弧压自动跟踪系统时，还可以在起弧时提 起割炬，以提高割嘴寿命。 弧压控制盒如图-12所示。图3-11 弧压式自动调高 图3-12 弧压自动调高控183.3.7 电动调高 电动调高装置如图3-13所示。所谓电动调高，是指通过按钮操作，系统经调高电机、 减速器及齿轮、齿条带动割炬升降。该调高方式结构简单、重量轻，主要用于SKX-1型轻 便型切割机。图3-13 电动调高四、安装与调试4.1悬臂式各型切割机的安装 4.1.1 联接各底架 当因需要大的纵向切割范围而配置了多节纵向导轨时，需首先将各节底架连接成一整 体。纵向导轨出厂前已经作过必要的连接调整，因此纵向导轨连接时必须按导轨上的标记 进行对应连接。 4.1.2 将横向导轨或横梁安装到纵向道轨上 图4-1为各悬臂式切割机横向导轨在纵向导轨上的导向与定位示意19图4-1 横向导轨在纵向导轨上的导向与定位图。横向导轨固定在一纵向滑架上，随同纵向滑架可沿纵向导轨移动，从而实现Y轴运动。 由该图可知，纵向前、后导轨的结构是不一样的，纵向滑架在纵向导轨上的移动，是靠其 前导轨的两侧面对纵向滑架导向的。为保证纵、横导轨的垂直度，设备出厂时，已将纵向 滑架与横向导轨固定在一起。纵向滑架以支撑滚轮和平衡滚轮夹住纵向后导轨的上、下道 轨面，以保证横向道轨的水平平衡。因此，安装时应首先将该支撑滚轮放置到纵向后导轨 的上轨道面上，并将横导轨和纵向滑架右端尽量放低（此时右端仍然高于左端），再将纵 向滑架和横向导轨向左推，同时使两导向轮进入纵向前导轨的两侧面，此时，横向导轨在 纵向导轨上的安装即结束。 4.1.3 割炬拖板安装到横向导轨上 割炬拖板在横向导轨上可左、右移动，以实现X轴运动。当设备配有自动调高装置时， 自动调高装置固定在割炬拖板上。 4.2 龙门式切割机的安装 4.2.1龙门式切割机安装基础 龙门切割机的纵向导轨需安装到牢固的基座上。常用的基座有如图4-2所示的水泥基 座和工字钢基座两种。4-2 a) 水泥基座204-2 b)工字钢基座图4-2 龙门切割机基座 基础的中心距，与所定购的龙门切割机跨度一致。 为减少切割时的灰尘，可将基础做成水池式，使切割时的割渣掉落水中。4.2.2 纵向导轨的安装 纵向导轨出厂前已经作过必要的连接调整，因此纵向导轨安装时必须按导轨上的标记 进行对应连接。导轨安装时，齿条均向外。 导轨安装时，既要保证每列导轨的直线度和水平度，还要保证两列导轨的中心距和相 互水平。两列纵向导轨的中心距与横向跨度一致。 相应调整附件随机配备，其结构和调整原理如图4-3所示。 图中件6与基础上相应垫板焊接，件2与件6为一整体，件1用于调整导轨的高低与 水平，件5用于调整导轨的中心距和直线度，调整结束，拧紧螺母3经件4压紧导轨。图4-3 龙门切割机导轨安装调整4.3 间隙调整及平衡配重 切割机的间隙包括导向间隙、平衡间隙（对悬臂式切割机）和传动间隙三个部分。设21备安装调试时，需要对隙均进行调整。同时在使用一段时间后，还需要对间隙进行一次调 整。 对各型悬臂式切割机，还需要进行适当的平衡配重。 4.3.1 导向间隙调整 导向间隙，指两导向滚轮与前导轨两导向侧面的间隙（参见图4-1）。有横向滑架（或 割炬拖板）对横向前导轨(或横梁)的导向间隙和纵向滑架对纵向前导轨的导向间隙。 导向间隙过大，会影响X方向与Y方向的垂直度和移动精度。用手轻轻转动前导轨两 侧的导向滚轮，即可感觉到导向间隙的大小。 在每一对导向轮中，其内侧导向轮采用偏心轴方式安装，在其上方有供调整的轴伸端。 转动该偏心轴，即可调整导向间隙。调整时，切忌将导向滚轮过紧地压向道轨侧面，一般 采用轻轻转动偏心轴，当感觉到导向滚轮压到道轨侧面时，再反转一小角度，使其有一很 小的间隙，然后将偏心轴锁紧。 纵向滑架对纵向前导轨有两对导向轮，因而也有两个调整偏心轴。 横向滑架对横向前道轨的导向，与纵向滑架对纵向前道轨的导向结构上类似，调整方 法也一致。 4.3.2 平衡配重及平衡间隙的调整（对各型悬臂式切割机）对各型悬臂式切割机，其横向平衡采用平衡配重及横向悬挂两种措施。 根据设备所配置的割炬数量及是否配置了自动调高装置，需在横梁的最左端配置适当 重量的平衡配重。在基本满足平衡的条件下，平衡配重应尽量少一些，以便减少传动负载。 各悬臂式切割机横向部件与底架之间均采用了悬挂方式（参见图4-1），以便减少平衡 配重。使用时应调整其平衡间隙。 由图4-1可知，纵向滑架经支撑滚轮和平衡滚轮作用到纵向后导轨上，夹住后导轨的 上、下道轨面，以保证X道轨的水平位置。两滚轮对上、下道轨面的间隙，称为平衡间隙。 为调整平衡间隙，平衡滚轮也是经一偏心轴固定。转动该偏心轴，即可调整平衡间隙。 其调整方法及注意事项与导向间隙类似。 4.3.3 传动间隙的调整 切割机X及Y方向的移动，均是步进电机经齿轮及齿轮齿条传动来实现的，其传动原理 如图4-4所示（有的X方向采用行星传动）。图中齿条分别固定在纵向前导轨与横向前导轨 上。 步进电机的运行特点是计算机每给一个控制脉冲，步进电机走一步，脉冲频率高，走 步快，脉冲频率低，走步慢。步进电机这种一步一停的运行方式，要求传动系统不能有间22隙，否则会产生严重的噪音甚至丢步，这与常规传 动系统要求有适当传动间隙是完全不同的。 传动系统是否间隙较大，从运行噪音即可判 断。传动间隙，在设备使用一段时间后，应进行一 次调整。 传动箱内小齿轮与步进电机输出轴固联在一 起，大齿轮经轴在传动箱上定位。因此，传动箱内 齿轮传动间隙的调整，可松开步进电机对传动箱的图4-4 X及Y向传动原理固定，将步进电机与小齿轮一起向大齿轮方向靠紧后再固紧即可。调整时，以消除间隙为 目的，但不能使齿轮与齿轮靠得太紧。 传动箱分别与横向滑架和纵向滑架固定。齿轮与齿条的间隙调整，可松开传动箱在滑 架上的固定螺栓，将整个传动箱向齿条靠紧后再固紧即可。同样，调整时以消除间隙为目 的，不能使齿轮与齿条靠得太紧。 可以用划线的方式来检查间隙.用图板、图纸和铅笔，划出如图4-5所示的图形，假 设BC为X正方向，且线段CD与线段EF长度一 致，由图可以看出，线段CD是在正走了线段AB 之后再走的线段，因而其长度不会受到纵向间 隙的影，而线段EF则有从正走之后再反向走出 的线段，因而其长度会受到间隙的影响。亦即 如果线段FG不能与线段BC很好的重合，则说 明系统存在有Y方向的传动间隙 4.4 加机油 切割机使用前，须向纵向与横向传动箱中加入适量机油。同时，每三个月检查一次油 面高度，每年更换一次机油。传动箱盖板上有一个M12加油螺栓，卸开该螺栓，从螺孔中 向机箱中加入润滑机油，然后再将螺栓拧上即可。油面高度以大齿轮侵在油中为准。 4.5 接气管 联接氧气和乙炔气管。连结处接头尺寸与一般手用割炬接头一致。 当纵向切割范围较大时，对进气管和供电电缆，需采用高架拖引的方式，使气管和电 缆在一定高度的位置前后移动，如图4-6示。纵向滑梁一般用10#工字钢经三角形支架固 定到墙壁上。三角架的长度取决于设备离开墙面的距离。三角架及工字钢滑梁由购买方自 备，U型跑车与吊环由设备供方提供。23图4-5 检查传动间隙用图形图4-6 气管与电缆的高架拖引对悬臂式切割机，当需要经常搬移，因而对进气管和供电电缆，不宜采用上叙拖引架 与墙面固定的方式时，也可经立柱与纵向后导轨固定，如图4-7示。图4-7 气管、电缆拖引架与底架固定为保证切割的连续性，需将多瓶氧气及多瓶乙炔分别并联，并联方式一般采用汇流排。 汇流排是高压容器，需向具有高压容器生产许可证的专业厂家购买。 为保证安全，应在氧气及乙炔气的低压管路（减压阀出口）上接上回火防止器。 4.6 安装控制柜 将控制机柜安装到相应位置，并用螺栓固定。 控制柜面板如图4-8所示，对不带调高或仅有一把割炬的切割机，则没有“割炬选择”。24图 4-8 控制柜面板4.7 接线 联接控制柜与步进电机、电磁阀等的联线，并联接外接交流220V的电源线。当底架 选用几节联接时，电源线与气管一同经拖引槽梁接至控制柜。4.8通电打开电源开关，液晶屏上显示如图4-9所示的主界面。右下角有一光标闪动，说明系 统工作正常。液晶屏下方注明有目前可进行的各项操作。图4-9 4.9 自检主界面打开氧气及乙炔气，按显示器下方的提示启动系统自检。从系统的X和Y向移动及点 火等，确定系统工作是否正常。请注意，刚接好气管时，气管内有空气，从而不能正常点25火，可先用“试火”操作，先将管内空气排净。 4.10 割台 割台通常有两种做法，一种是扁铁型，一种是顶尖型。 扁铁型割台是用一定宽度（80-120）和厚度（3-5）的扁铁（一般用铁板剪切而成）， 相互平行排列。间距大小可根据常用下料板材厚度及零件大小来确定，一般为100-150mm。 扁铁在使用过程中是一易损件，为便于更换，常采用插入式结构。 顶尖型割台既是将用铸铁制作的锥顶按一定距离固定到槽钢上（如图4-10所示），组 成锥顶排，再把多根锥顶排按一定距离排列固定，即组成割台。此种割台，因为锥顶为铸 铁，火焰切割不易对其造成损坏，且便于对已损坏的锥顶单个更换（槽钢上螺杆焊接固定， 锥顶上加工螺纹孔及横向拆卸孔，即可轻松拆卸），故使用效果远优于前者。图4-10锥顶型割台五、CAD图形加工代码转换该型切割机的最大特点是配专用汉化图形转换软件，可将各种CAD图形直接生成加工 代码用于切割，从而使复杂图形切割显得非常容易。主控制器上带有U盘接口，因而可通 过U盘来读取转换后的加工代码。 随着软件的不断升级，以下所介绍的各项操作方法，可能会有所变化，但总的功能会 基本不变。使用软件时，请参照说明书及软件界面的有关提示来进行。 5.1 CAD图形转换软件安装 为满足用户需求，我们配备了适用于CAD2004、AutoCAD2005版本的图形转换软件。 该软件是对AutoCAD软件的二次开发，使用时，应首先将本系统所附的U盘中的有关 文件安装到AutoCAD目录下，具体安装步骤如下： ⑴ 将MSVCIRTD.DLL和MSVCRTD.DLL复制到.\windows\system目录下。 ⑵将“ZLQ二次开发软件”的文件夹（文件夹中包含了creat_judge.arx 、acad.rx、 acad.mnu三个文件）复制到D盘的根目录下。 ⑶将creat_judge.arx 和acad.rx拷贝到Auto CAD的安装根目录下，具体操作如下： Auto CAD可能被安装在C盘、D盘…等，打开相应盘下的Prugerenm feles的文件夹，如 图5-1所示，即可找到相应Auto CAD。打开Auto CAD文件夹，将creat_judge.arx 和acad.rx 拷贝到Auto CAD文件夹内即可。26图5-1 CAD图形转换软件安装⑷ 再将acad.mnu拷贝到Auto CAD的Support文件夹内； ⑸ 运行Auto CAD ,在命令提示行输入MENU,系统打开选择文件对话框，按如下路径选择：D/ ZLQ二次开发软件/acad.mnu。系统出现提示对话框，单击“是”。 加载了图形转换软件后，AutoCAD界面上方将增加“切割机（C）”按钮。点击该按钮， 则其下拉菜单如图5-2所示，说明CAD软件安装成功。同时，下拉菜单中所显示的各项内 容，表明了所增加的功能内容。图5-2 CAD二次开发软件安装后的CAD界面5.2 图形调入与绘制 CAD图形的调入及绘制,仍按CAD原来的方式进行。 各图形必须按实际尺寸绘制(可用任意比例)，并且只保留其用于下料切割的各轮廓线， 所有尺寸标注等非轮廓线都必须全部删除。 对于用其他绘图软件绘制的图形，需要首先存储为AutoCAD的dwg格式，然后再用 AutoCAD来打开。 对用于数控下料切割的图形，该连接的线段必须真正连接上，线段不能有相互覆盖。 5.3 图形的切割工艺制作与加工代码转换27一个待切割零件的图形，都是实际零件的轮廓线，为了使切割下来的零件满足图纸要 求，一方面，需要在原来图形的基础上，添加有关切割工艺的辅助线，如给出起火点位置、 切割的顺序等，因此，需对常规图形进行切割工艺制作；另一方面，还要考虑割缝大小及后 续加工所需预留量，为此要用割缝补偿来得到割炬的实际轨迹线。 “切割机（C）”按钮的下拉菜单中的“新建图层”、“工艺编辑”等各项功能可用以实 现上叙各项要求，同时菜单中各项目的顺序，也表示了切割工艺制作的顺序。 对一个待切割零件，需要按以下步骤来制作切割工艺。 5.3.1 零件的图层确定 点击“切割机（C）”按钮的下拉菜单中的“新建图层”，将在CAD中增加零件切割工艺 制作所需的特定图层，如图5-3所示。5-3 零件图层设定对一个待切割零件，首先要将原来所绘制的零件的各切割线段，定义为内轮廓、外轮 廓及不封闭图层，以便割缝补偿时，对内轮廓部分则向内偏移，对外轮廓部分则向外偏移， 而对不封闭线段不进行偏移。同时，为了能规定割炬沿轨迹线按顺时针还是逆时针方向的 顺序进行切割，故内、外轮廓线又分顺和逆。 系统用颜色来区分对各切割轨迹线的定义。 如遇轮廓线的颜色不改变，需将其选择为“随层”（参见图5-2）即可。 5.3.2 参数设置 点击“切割机（C）”按钮的下拉菜单中的“参数设置”，将弹出图5-4所示窗口。在此 窗口中可设置引入线的长度和割缝补偿数值。 一般起火点（或起弧点）处，都会有比正常割缝大的熔口，因此，一般都不把起火点 直接放在零件的轮廓线上，而是离开轮廓一定距离，再用一段线引至轮廓线上，这一段线28称之为引入线。 引入线的长度视板材厚度、切割工艺等来确 定，引入线过长将浪费材料。 一般图纸都是按照零件的实际所需尺寸绘制 的，而火焰或等离子切割有一定宽度的割缝（一般 为1-4mm），如果割炬按照图纸中的轨迹进行切割， 则切下的零件实际尺寸将小于图纸中的尺寸，故需 按割缝大小及是否预留后续加工余量来修改割炬 的实际轨迹。 割缝补偿数值，取实际割缝宽度的一半，再考虑是否预留加工余量来确定。 5.3.3 工艺编译 工艺编译将对待处理图形进行 审定、组合及添加引入线。 如图5-5所示的法兰盘，在对 各轮廓线进行了图层定义后，点击 “切割机（C）”按钮的下拉菜单中 的“工艺编辑”，系统即按参数设 定中引入线的长度，自动添加引入 线(如图5-5中从内、外轮廓线中 引出的两线段)。图5-5 工艺编辑 图5-4 参数设置窗口图５-6 不封闭图a)选择割区 图5-7 切割起点修改b）选择切割起点如不封闭图形未放置到不封闭层，则点击“工艺编辑”，系统将提示“图形不封闭”， 如图５-6所示。且系统将不封闭的图形的其中一端改变成红色，以提示操作人员。 系统自动生成的引入线，可能位置不理想，可用“切割起点修改”来进行调整。 点击“切割起点修改”，显示屏左下方命令行提示“请选择要修改的割区”,如图5-7a) 所示。选择好割区后，命令行提示“请选择切割起点”，如图5-7b)所示。在该割区上选择 好另一切割起点后，引入线位置随即改变到新的位置。 有时会遇到在某些位置不适宜添加引入线的情况，此时，可采用将此引入线改短（如 改为长0.5mm）的办法来处理。 经过工艺编译后，相互连接的一组线段，将在CAD系统中被定义为一个“块”。不能 将此“块”在后续操作中将其打散。 5.3.4 割缝补偿29在进行了工艺编译之后，点击 “割缝补偿”按钮， 系统将按照所设定的割缝大小对内、外轮廓线进行偏 移（但对不封闭层将不偏移）。此时，原来的图形将 被修改。 进行过一次割缝补偿后，再次操作“割缝补偿” 按钮，则出现如图5-8所示的提示。如补偿参数不合 适，需要修改补偿参数重新进行补偿，必须用CAD 中的回退功能，退回到补偿前的图形，重新操作一次 图5-8 重复割缝补偿 “工艺编译”后，再进行割缝补偿。 误对图形进行多次“割缝补偿”，将会使切割下的零件造成偏差，在此是必须特别注意 防止的。可采用检查封闭区某线段长度的办法来检查是否进行过多次割缝补偿。也不要对 进行过割缝补偿的图形进行回存，以便保存原始图形。5.3.5 切割顺序的确定 对如图5-3所示的法兰盘，在确定完引入线后，点击“自 动排序”，将在引入线端部用数字显示出切割的顺序，如图5-9 所示。 如需修改顺序，可先选中要修改的割区编号然后按右键， 即弹出图5-10a所示的窗口，再选择“编辑文字”，继而弹出图 5-10b所示的窗口，即可对序号进行修改。图5-9 切割顺序设定a) 选择切割序 图5-10 切割顺序修改b)修改切割序号5.３.6 定位点的确定 在实际使用中，有时会遇到希望以某点作为基准来定位待切割坯料，例如如图5-8 所示的法兰盘，假如待切割毛坯为铸钢件，则实际加工时希望以毛坯的中心点作为基准， 来切割内圆和外框。为此，可从圆心到内圆引入线的起点绘制一条空移线。这样，开始切 割时，割炬首先从中心点空移到内圆引入线的起点，再点火预热。 绘制空移线，必须在切割顺序确定之后，且只允许在第一段引入线的起点处绘制 一段空移线。 一般情况下，不需要此项操作。例如如图5-8所示的法兰盘，如果待切割材料是 钢板，实际切割时，可以用钢板边缘来定位摆放待切割零件，这可以用切割机中的边界设 定功能，来自动找切割起点位置而不需要加空移线。 5.３.7 加工代码转换 在完成了前叙各项操作后,即可输出文件。点击“切割机（C）”按钮的下拉菜单中的 “文件输出”，将弹出如图５－11所示的对话框。选择合适的路径（或直接选择U盘），键 入相应的文件名，此时，所存储的文件，既为可30直接用于切割的代码文件。 在进行“文件输出”后,图形的各线段均改变成图5-3所示0层的颜色。同时可从 图形是否都改变颜色，来确定是否全部转换成加工代码输出。图5-11 图形加工代码转换与存储5.4 图形套料 可采用一定的方式（采用专用自动套料软件或在CAD下人工套料），对需切割的多种 零件进行套料。如图5-12为人工套料并进行了切割工艺制作的一个示例。本系统将套料 后的全部图形当做一个零件来对待，原来的每一个零件成为该零件的一个割区。图 5-12 图形套料5.5 公共边的处理 连续排列切割一批零件时，往往会遇到相邻两件有一定长度的公共边，此时若不作相 应处理，就会在此处进行重复切割。 以连续切割一批矩形块为例，其切割可采取如图5-13所示的方法，首先预加工两条31基准边，而每块矩形则实际只需切割两条 边。在加工数量中选取板材长度所能排列的 数量，排列方向向下，取两件间的间隙为零， 即可完成图5-13所示的1列矩形块的连续 切割。第1列切割结束，割炬回到第1块的 起点，选取整件右移，间隙为零，则割炬移 到第2列的起点，再重复上叙操作，即可完 成第2列矩形块的切割。图5-13 公共边切割处理5.6 常见图形问题处理 用于切割下料的图形，要求绘制时要很严格，所绘制的图形不能有线段重叠，需要连 接的线段必须真正相互连接，否则进行代码转换时，会出错。 检查连续两条线段 AB与BC是否在B点连接上，其办法是首先同时选中线段AB与 线段BC，然后再选中B点，并拖动B点，若此时线段AB和线段BC被同时拉动，说明两线 段已在此点连接，否则两线段未连上。 检查是否有线段重迭，可采用选中该线段进行删除，观察该线段下是否还有线段。 另外，图中不宜设计过小的圆弧，如内轮廓中圆弧半径为2，而割缝补偿为3，则 往往会出错。 图中只能有直线和圆弧，对于椭圆、抛物线、双曲线等，则需用直线或圆弧来拟合。六、有关说明6.1 关于面板与按键的说明 本系统操作面板如图4-8所示，它由电源开关、保险管（3A）、液晶显示器、按键、 指示灯等组成。面板上还有一块专门用于U盘的复位按钮和U盘指示灯。对于配有多把割 炬切割机，为确定选择哪把或哪几把割炬工作，面板上右部设置有割炬选择按钮。未选择 的割炬，将不参与切割。 外接AC220V电源，经面板上电源开关、保险管对系统供电，打开电源开关，开关上 指示灯亮，系统即可正常工作。 面板上共有26个按键，其中一位红色复位键。复位键用以终止任何一项工作，使系 统重新进入如图4-4所示的开机时的主界面状态， 因此，该界面状态又称为开机复位态。 26个按键中，其中17位按键均具有两个功能，并标有两个键名，如 键，该键何时 划线 修改起何作用，均根据系统运行过程中的需要由系统自动确定。同时，液晶显示器下方随时有 操作的提示，操作人员不必去记忆，直接按显示屏上的提示进行操作即可。如该键在进入32参数设置后，起“划线”作用，按下此键，系统根据所设参数画出所选图形；在移动、编 程、查询等状态，该键则起“修改”作用；在开机复位状态，该键无效。 6.2 关于图形编号及选取的说明 机内最多可同时保留7种图形，并可长期保存。机内对图形的编号固定为1～7。 在进行“编程”、“查询”、“读图” 、删除、切割参数“设置”等项操作时，都必须 首先进行图号选择。 在开机复位的主界面上，有“存有图形：1#、 3#……”的提示。此时操作“编程”、 “查询”、“读图” 、“设置” 、“删除”等相应按键，图号上出现光标，用“切换”键使 光标移到目标图号上，再用“确定”键确定，即可得到要进行相应操作的图号。七、U盘操作系统内设有U盘接口，读取图形即指将经过转换的CAD图形切割代码，经U盘转送到 本系统内。 7.1 对U盘的要求 1.首次使用前，建议将U盘格式化。 本系统兼容所有的FAT16或FAT32格式的U 盘。但由于某些U 盘的操作延时参数跟一般 的U 盘相差太大（这种情况极少），所以会出现读写不正常的情况。遇到这种情况时，请 更换另一种型号的U盘。 2.建议U盘专用 由于本系统的一些特殊性，要求U盘固定专用，U盘内不能存储过多的文件，更不要存 储其他类型的文件。U盘中不要有文件夹，否则会出现不能正常读写的现象。 3.U盘内若有病毒，将不能正常读取。 7.2 文件存储及存储格式 图形在U盘中的存储，必须符合以下两点要求： 1.图形代码存入U盘时，文件必须直接存入U盘的根目录中，U盘内不能有文件夹。 2.对文件名，系统只支持8.3格式，即文件名最多为8 个字符，文件扩展名最多为3 个字符。所有字符只能是26个英文字母或0-9数字。 3．为便于操作人员根据实际切割情况改变补偿量，建议设计人员将同一图形用可能 用到的几种补偿量分别存储到U盘中，并用文件名中后面两个数字来表示。例如用 ZLQTUX10.HEX、ZLQTUX15.HEX、ZLQTUX20.HEX表示同一图形补偿量分别为1.0、 1.5、2.0的3个切割程序。7.3图形读入面板上“U盘指示”灯亮，是U盘正确接入的必需标志。若不能使指示灯亮，可按一下33“U盘复位”按钮，或重新开机。 U盘正确接入后，即可进行图形读入操作。 在开机复位状态，操作“读图”键，经过图号选择并确定后，出现如图7-1所示的界 面。 界面上首行中的图号，即为所读取的图形存入本系统时的图形编号。此时系统中原有 的该号图已被删除。 在以上操作中，若U盘未正确接入，界面上将显示“无U盘”；若U盘已经正确接入 而不能正确读入图形数据，则界面上显示“图形读入失败”。 按照图7-1末行的提示进行操作，选择所需图形图号。若U盘中文件数超过10个， 光标至末行后再操作“↓”键，则文件名向上滚动。 图形读入结束后，系统自动进入查询状态，以便让操作人员观察和修改图7-1读图界面该图形数据。 通过CAD图形转换软件转换来的数据格式，与采用本系统直接编程的数据格式是一致 的。因此，图形读入后，即可参照编程和查询中有关操作来观察和修改所读入的图形数据。 必须用“结束”键来结束读图操作，切忌用复位键来退出读图操作。 本系统要求一般情况下，每个图形线段数不大于224。当线段数大于224时，系统自 动将所读图形存入到1号图，并将占用下面图形的存储区（2#、3#…），占用数量，视图 形线段数定。系统允许的图形最大线段数量为1760。八、编程8.1 编程输入界面34为进一步方便用户使用，本系统对简单图形，可采用现场编程的方式直接输入图形。 在开机复位状态，操作“编程”键，经图号选择并确认后，出现如图8-1所示的界面。 界面上首行中的图号，即为所编程的图形存入系统时的图形编号。此时系统中原有的 该号图已被删除。图8-2为已有一些编程数据的界面。图8-1初始编程界面图8-2 编程过程界面在编程输入过程中，根据光标所在位置的变化，末行的操作提示亦按需要不断变化， 操作人员即可根据末行提示来进行各项输入与修改操作。 序号项，代表所切割零件的线段编号。每一行参数，代表一段直线或圆弧，实际切割 或划线时，系统总是按序号的先后次序来进行。 “点火”指令，表示系统将在此处点火预热（火焰切割）或起弧（等离子切割）， “关 火”指令，表示系统将在此处关断切割氧（火焰切割）或断弧（等离子切割）。在没有火 控指令时，系统将保持原来的状态继续切割或空移。35一个图形结束，不需要关火指令。系统在一个图形结束时，自动进行关火控制。 8.2 系统坐标及象限的约定 编程时，都要用到坐标。系统坐标与切割机机械导轨相对应，即以横向导轨作为X轴， 以纵向导轨作为Y轴，向左为X正方向。 本系统还全部采用相对坐标的方式来编程。对于直线，则以起点作为坐标原点，将终 点相对起点的坐标进行编程。两条直线相接，第一条直线编程后，坐标原点自动移至两直 线的连接点，亦即第二条直线的起点，因此第二条直线的编程，仍然只需将终点相对本线 段的起点来进行编程。 系统对坐标值的输入，仅取其绝对值，不带± 号，其± 由系统根据所输入的象限来自 动确定。如直线，在第二象限，其X坐标为-，Y坐标为+。其± 在显示屏上均不显示。 对于与坐标轴重合的直线或起点（对于圆弧），可以定为与之有关的任一象限。 8.3 系统线型的约定 本系统要求图形只能由直线和圆弧组成，对于非直 线和圆弧的线型，如椭圆、抛物线、双曲线，则需用直 线和圆弧来分段拟合。 8.4 直线编程 如前所叙，对于直线，系统总是以其起点作为坐标 原点，只需将终点相对于起点的X 、Y坐标及直线所在 象限进行编程即可。 如图8-3所示的连续两条直线，编程结果如下： 序号 火控 1 2 线型 直线 直线 象限 1 4 X坐标 30.0 20.0 Y坐标 40.0 20.0 投影长 投向图8-3 直线编程对于直线，没有投影长和投向两项参数。 8.5 圆弧编程 对于圆弧，系统则总是以其圆心作为坐标原点，以起点相对圆心的坐标及象限进行编 程。 圆弧的长度是以投影长度及投影方向两个参数来表示的。圆弧的投影长度应取其总 和，如图8-4所示的圆弧，其投影长应为|AB|+|BC|，投影方向为X方向投影。这里必须 注意，取投影长度，必须与投影方向一致。在不同的投影方向上，其投影长度是不一样的。36另外，从图8-4中可以看出，圆弧HE 与圆弧HF向Y轴的投影长度相差较小，而 向X轴的投影相差很明显。也就是说，圆弧 HE和圆弧HF取向Y轴的投影，对弧长的确 定精度要比取向X轴的投影的精度小。因此 确定投影方向时，一般规则是，圆弧终点靠 近X轴，则取向Y轴投影；圆弧终点靠近Y 轴，则取向X轴投影；而当终点与X轴和Y 轴相距都较远时，可任取意投影方向。 当圆弧起点与坐标轴重合时，起点的象 限可取相邻的任意一个来输入。但系统则以随后的圆弧所在象限为准。如图8-4中的圆弧 BG（假设仅仅只有该段圆弧），起点B所在象限，编程输入时可以是1也可以是4，但系统 则认定应该是4，系统对所输入的1会自动修改为4。因此会出现重新调出图形数据观察 时，显示的象限数与输入的象限数不一致的现象。 圆弧有顺时针方向和逆时针方向之分。如图8-4中的圆弧HG，以H为起点，顺时针方 向则经B点到终点G；若仍以H为起点，逆时针走到终点G,则是完全不同的图中没有画出 的另一段圆弧。 在一般情况下，一个待切割零件图形均由多条直线和圆弧组合而成，因此只要掌握了 直线和圆弧的编程要点，整个图形的编程就很容易了。 对X=Y=0的参数输入，根据前述直 线和圆弧的编程规则，都不可能有实际 的轨迹线段，故系统对这样的输入视为 无效。同样，对投影长为0的圆弧输入， 也不可能有实际的轨迹线段，故系统对 这样的输入也视为无效。此时，该行输 入将被自动清除。 8.6 编程举例 图8-5为一法兰盘。为了保证边缘轮 廓的质量，在内、外轮廓处分别增加了37图8-4 圆弧编程图8-5 编程举例引入线AB和EF，虚线BE为空移线。图8-5编程结果如表8-1所示。 8.7 图形编程数据的输入 建议对要编程的图形，均采用如表8-1所示的方式，首先将编程数据以表格的方式列 出，然后再输入。 进入编程状态后，按照显示屏下方的提示，将所编程的数据输入到系统中是很容易的。 将光标移动到序号位置，显示屏下方提示：“可在此插入或删除整行”，用此方式，可 方便地修改输入。 数据输入过程中，亦可随时用光标键移动光标，对已输入的数据进行修改。 必须用“结束”键来结束编程工作。表8-1 图8-5编程数据序号 火控 线型 象限 X坐标 Y坐标 投影长 投向 对应线段 1 点火 直线 2 10.0 0.0 直线AB2 顺圆 2 40.0 0.0 160.0 Y 圆弧BCDB 3 关火 直线 2 35.0 50.0 4 点火 直线 1 5.0 0.0 直线BE 直线EF5 顺圆 2 20.0 0.0 20.0 X 圆弧FG 6 直线 1 100.0 0.0 直线GH7 顺圆 1 0.0 20.0 20.0 Y 圆弧HI 8 直线 4 0.0 100.0 直线I J9 顺圆 4 20.0 0.0 20.0 X 圆弧JK 10 直线 2 100.0 0.0 直线KL11 顺圆 3 0.0 20.0 20.0 Y 圆弧LM 12 直线 1 0.0 100.0 直线MF九、图形数据查询无论是编程数据还是用U盘读入的数据，都可以采用查询方式来进行观看和修改。 在开机复位状态，操作“查询”键，经图号选择并确认后，该号图形数据即被调出显 示到液晶显示器上。此时的界面状态，几乎与编程状态完全一样。亦可随时用光标键移动 光标，按显示屏下方的提示，对数据进行修改，插入或删除整行。 若查询过程中对数据进行过修改，则必须用结束键来结束查询工作，否则会出现错误。38十、火焰调节在许多状态下，均可进行火焰的调节。 为便于火焰调节，系统中专设了试火功能操作。在开机复位态，按“试火”键，即进 入火焰调节状态。 火焰调节，即调整乙炔及预热氧的阀门开度，以调试火焰，此时还可以检验割嘴是否 有堵塞现象。切割氧，一般均将阀门开至最大，不调整。试火和预热时，控制系统不打开 切割氧，故此时调节切割氧阀门不起作用，而是将其打开到最大即可。 该切割机中，氧气与乙炔全都由电脑控制气阀来实现其开与关，割枪上的相应开关， 只用来调节其气量大小及二者的比例，一旦调好，就不要去动它，不要把它作开、关用。 在进入自动切割后调节火焰，可在预热过程中进行火焰调节，也可在预热时间到，机 器开始移动后，操作“后退”按钮，让机器后退到起火点，此时，机器一直处于等待状态。 预热好后再按“继续”键来继续切割。 切割氧只有在机器开始切割（走动）时阀门才被打开。十一、机器移动及移动精度检验在开机复位状态，按显示屏下方的提示，直接操作“↑”等键，即可任意移动机器。 为了使移动操作更为方便，系统内专门设置了“移动”功能。 在开机复位状态，按下“移动”键，显示屏上出现如图11-1所示界面。 由图11-1可知，移动速度有快速和慢速，移动方向有上、下、左、右，移动方式 有定长和不定长。对于定长移，可以设定所希望的移动长度。 利用该功能，可十分方便地满足机器的各种移动需要。 同时，可以利用该方法来检验机器的移动精度。39图11-1移动界面十二、切割、划线及参数设置在进行切割和划线前，需要首先进行有关参数的设置。 在开机复位态，操作“设置” 键，在进行了图号选择、确认后，显示屏上出现图12-1 所示界面。 切割前，应对各项切割参数进行相应设置。图12-1中列出了相应的各项切割参数。各 项参数的修改方法，均按显示屏下方的提示来进行。图12-1 切割参数设置12.1 切割方式 切割方式分火焰切割和等离子切割两种。切割工艺不一样，其设定，必须与实际所采 用的切割方式相一致。 12.2 切割数量、排列方向和排列间距 对同一种多件数零件，可采用连续切割方式来进行。为实现此自动连续切割，需进行 三项内容设置：连续切割件数，排列方向及间距。40排列方向，指一件切割完后下一件相对于上一件摆放的位置，共有上、下、左、右四 个方向，向上指Y的正方向。 排列间距，指两件之间的间隔。本系统以图形的极限位置尺寸来计算两件零件之间的 间距。因此，由于零件外形形状的不规则性，排列间距的设定不能仅仅考虑割缝的宽度。 图12-2所示两圆之间的间隙，以左边一个圆的右方向极限与右边一个圆的左方向极 限位置两者间的距离来作为间隙。设置间隙尺寸，要考虑割缝的大小，以便切割过程中不 在相接处断火。图12-2 两圆之间的间隔图12-3 连续切割两零件间设定负间隙因间隙是以零件极限尺寸计算，故有时需取负间隙，如图12-3所示的间隙d。 间隙的确定，可采用CAD图形拷贝的功能来确定。以正交方式将图形拷贝到原来图形 的相应合适位置（尽可能节省材料，又不在切割过程中因间隙太小而断火，即保证图12-3 中尺寸e），然后通过标注尺寸的方式来测试出两件间应有的间隙（如测取图12-3中尺寸 d）。 当切割数量仅设定为1件时，将不需要设定排列方向和排列间距。 12.3 切割速度 切割速度的大小与切割方式（氧乙炔切割或等离子切割）、板材厚度、割嘴型号、气 压等多种因素有关。等离子切割，可参考表13-1~表13-4，氧乙炔切割，可参考表14-1， 同时结合实际切割经验来设定。 在切割过程中，还可根据实际切割情况，随时修改切割速度，修改后的切割速度将被 记忆，直到被重新设定或修改。 12.4 预热时间 预热时间亦与切割方式、板材厚度、起火点位置等多种因素有关，可按经验来设定。 在预热过程中，可根据实际预热情况，随时增、减预热时间的长短。同样，经修改后 的预热时间将被记忆，下一次预热时，将按修改后的预热时间预热。4112.5 边界设定 边界设定，是零件切割中一项很重要的辅助功能。 一个零件的第一起火点，并不一定在零件的最外边（如图8-5所示的法兰盘），因而往 往存在当需要将零件恰好摆放到一待切割板材的某位置时，就存在要确定第一起火点位置 的问题。用边界操作，可很好地解决这一问题。 用快、慢移等操作，将割枪移到待下料板材的某一角点，再在边界设定选项中用切换 键选择相应的角点图标，再操作“确定”键，系统将自动将割柜移至第一起火点位置。此 时该零件，将被按所给定的角点，放置到待下料板材上。 边界设定图标，共有左上角、左下角、右上角、右下角和不设定边界等5种。当取不 设定时，系统将保持割柜位置不动而转向整件移动参数设定。 12.6 整件移动及整件间隙 整件移指以零件的高度（上、下移）或宽度（左、右移）为基本尺寸，再加上所设定 的间隙值，来移动割炬。这种移动，用在一个零件切割完后，让割炬移动，以切割下一零 件，或在连续切完一列零件后，移动割炬，开始下一列零件的切割。 整件移动的设定，共有向上、向下、向左、向右和不移动等5种。 整件移动的间隙确定，与连续切割的排列间距相一致。 12.7 切割及切割过程控制 在各项参数设定结束后，即可按“切割”键，使系统开始进行切割。 对氧乙炔切割，则开始点火、预热延时，然后开切割氧（俗称吹氧），走轨迹切割。对 等离子切割，则首先起弧，按预热时间设定延时后开始走轨迹切割。一割区切割完后则关 切割氧（或断弧），快速移动割枪至第2割区起火点，再预热延时，然后开切氧进行下一 割区的切割，直至全部结束。 在切割过程中，可根据实际切割情况按显示屏下方的操作提示修改切割速度。在预热 过程中，显示屏上预热时间进行倒计时，可根据实际预热情况，修改预热时间。 当遇到出现割不透时，可用“暂停”键暂停切割，然后操作“后退”键，机器将沿原 轨迹后退，至需要位置时，松开“后退”键，停止后退。停顿预热后再按“继续”键继续 切割，也可用“结束”键终止切割。 当出现断火时，操作“暂停”键，然后再操作“切割”键，即可在此重新点火预热再 继续切割。由于更换切割气体而暂停断火，亦可采用操作“切割”键来重新点火预热再继 续切割。 若设置了连续多件切割，则割完一件后，机器自动移至下一件之第一起火点，继续切42割下一零件。此时，液晶显示屏上连续切割件数设定栏内，将显示出还未切割的零件个数， 直至所设定的连续切割件数全部结束。 一序列零件（或一个零件）切割完后，系统自动关火，退回到第一个零件的第一起火 点，等待操作人员给与新的操作命令。此时，可用整件移动操作，移动后，再开始下一个 序列的零件切割。 12.8 划线 在各项参数设定结束后，即可按“划线”键，使系统开始进行划线。 划线与切割的相同之处是割枪均按实际轨迹线移动，其割枪移动速度均按设定参数， 并可随时修改。不同之处是划线时，不开气、不点火，也没有预热延时。由于划线时不切 割，所以也没有“后退”的操作需要。画线功能中，增加了上、下、左、右移动的功能操 作，此功能是强制割枪从该点开始，将整个图形的轨迹线平移一段距离，此时整个零件在 待下料钢板上的摆放位置，被整体移动，以达到将零件摆放到待下料钢板的合适位置上的 目的。 为更好地理解在划线过程中，上、下、左、右移动对图形的平移作用，可在第一次划 线并在划线过程中进行平移后，再进行第二次划线。 在以下情况下，要用到划线操作： 1．用划线操作来了解图形的形状，及编程的正确性。 2．用划线来检查待切割图形在板材上的放置位置。 3．当出现一个零件未切割完而断电时，可用划线的方式来继续完成该零件的切割。 其操作步骤是：从第一起火点位置开始，用画线的方式使割炬对准已切割的轨迹移动（有 偏离时，用暂停及“↑” 、“↓” 、“←” 、“→” 移动键配合操作来对准），移到该切 割的位置时停下，然后操作“切割”键，系统即从该点开始点火预热，将余下部分切割完 毕。十三、维护与保养1．纵向导轨及横向导轨的导轨面在使用后必须擦净并涂油。 2．纵向及横向传动箱中每三个月检查一次油面高度，每年更换一次机油。 3．操作者休息或长时间离开机器时，应关断电源和气源。 4．切割机用完后必须放尽管内余气（先关断氧气及乙炔气气源，再启动“试火”，管 内余气即可排尽）。 5．氧气禁止与带油的物品部件（包括衣物、棉纱）接触，以防发生爆炸事故。 6．班前必须检查气路系统、割枪等连接部位是否有漏气现象，一经发现，必须加以排 除。437．切割前必须检查所用割嘴号是否与所用气体及欲切割钢板厚度相符，不能超范围使 用割嘴。 8．检查各种气体压力是否在允许范围内。 9．机器运行时出现较大噪音，是由于传动间隙所造成，应加以调整消除。 10．每个月用干毛刷清扫一次机柜侧面过滤网上的灰层。每三个月打开机柜后门，清 扫一次机柜内部及各电路板上灰层。十四、系统故障排除从总体上看，系统可分为机械系统和电气系统两大部分。 机械部分结构简单，其结构原理在此不做详细介绍。 按系统构成及各部分的功能，系统故障可分为主控制器故障、U盘接口故障、电机驱 动器故障、电磁气阀故障、点火系统故障、机械系统故障等几大部分。 除机械系统故障以外，其余各部分又可统称为电气故障。 1４.1机械系统故障 机械部分结构简单，几乎不会出现故障，且故障都是显而易见，对一般使用单位都不 成在任何困难。但这里要强调两点： 1．纵向及横向传动箱中每三个月检查一次油面高度，每年更换一次机油。 2．该序列数控切割机,均采用无侧隙传动,机器运行时出现较大噪音，往往是由于传动 间隙所造成，应加以调整消除。 1４.2 系统电气故障排除 了解了系统的电器组成及各部分的功能，便可对故障原因及故障所在部位作出正确判 断并加以排除。 1４.２.1 根据指示灯来检查故障 为便于检查故障，控制主板上设置了多种指示灯，根据表1４-1，可检查绝大多数系 统故障。 为便于查找故障,控制主板上设置了多组指示灯(参见图3-7),各指示灯指示内容如表 1４-1所示。44表1４-1 系统主控制板上各指示灯指示内容指示灯指示内 容指示灯 标记备注 观察方法 开机后常亮 开机后常亮操作“←”、 “→”移 动键，观察指示灯亮、 灭情况 操作“↑”、 “↓”移 动键，观察指示灯亮、 灭情况+5V电源 +5V +5V用于控制系统用电。指 示灯亮，+5V电源正常。 +24V电源 +24V +24V用于电磁气阀用电。指 示灯亮，+24V电源正常。 X走步脉冲信 号 XPU X走步时，指示灯闪亮，走 速很慢时，闪动很明显。 移时，指示灯灭。 Y走步脉冲信 号 YPU Y走步时，指示灯闪亮，走 速很慢时，闪动很明显。X走步方向 XDIR X左移时，指示灯亮，X右Y走步方向 YDIR Y下移时，指示灯亮，Y上 移时，指示灯灭。切割氧开关 切O2 指示灯亮，切割氧打开。 预热结束，进入切割 时指示灯亮 乙炔开关 CH 指示灯亮，切割乙炔打开。 预热氧开关 O2 指示灯亮，预热氧打开。 点火乙炔开关 火CH 指示灯亮，点火乙炔打开。 点火器控制 火 指示灯亮，点火器点火。 操作“试火”键，观察各指示灯亮、灭情况。 每点火一次，“火CH” 和 “火”两指示灯亮 1-2秒后自动熄灭。这些指示灯，可分为电源指示灯、阀与点火的驱动指示灯及电机控制指示灯三大部分。 电源指示灯共2个，分别指示了该系统中二路电源（数字5V及阀用24V）。灯亮，说 明电源正常。 阀与点火的驱动指示灯，有乙炔阀驱动、预热氧气阀驱动、切割氧气阀驱动、点火乙 炔阀驱动及点火驱动共5个指示灯。在相应阀工作时，指示灯亮。 电机控制指示灯，分X电机及Y电机控制，灯亮或闪烁，说明控制中心已给出走步控 制命令。 以上指示灯的状态是否正常，足以判断主控制板相应控制功能是否正常。 各指示灯的指示内容和亮、灭状况，也可通过操作“自检”键，使系统进入自检状态 来观察和熟悉。掌握各指示灯的指示内容，对故障诊断非常重要。 1４.２.2 系统电气常见故障及处理 系统电气部分常见故障及处理方法见表1４-2所示。45表1４-2 系统电气常见故障及处理故障现象 故障原因 检查步骤及排除方法 1．外接插座是否接触良好，插座上是否有电； 开机时，开关上指示 外接220VV~ 电源未对系统 2．拧开机柜面板上保险管座，检查保险管是否损坏（保险管为3A）； 灯不亮 3．打开机柜后门，检查各电源联接处是否有脱落现象。 正常供电 1.主控制板有 开机时，液晶显示器 故障 上无显示 2.接插件接触 不良 各电磁气阀全部不工 机内无+24V 作 电源 1．打开机柜后门，从主板上电源指示灯判断是否有电源； 2．重点检查接插件是否有松开； 3．更换主控制板。 从主控制板上+24V电源指示灯判断是否有+24V电源。机器在X及Y向均不 能移动1． 主控制板 无信号输 1． 操作按键移动机器，观察主控制板上指示灯，判断故障是否出在 出 主控制板上； 2． 无步进电 2． 用电表检查电机驱动器上是否有电源。 机驱动电 源 1．进入氧炔焰切割方式，使各电磁阀进入工作状态，打开柜门，从切 1．相应控制或 割控制板上相应指示灯，判断是否有相应控制信息； 驱动电路损坏 2．控制板上有对应驱动电路 ,在“试火” 或“切割”时观察主控板上 2．接触不良 对应指示灯是否点亮，并仔细聆听是否有电磁阀动作声音，从而判 3．阀损坏 断故障所在部位。 1． 1.相应控制或 2． 驱动电路损坏 2.阀故障 3． 观察主板，在不该打开阀门时，主板对应指示灯是否点亮； 在“试火” 或“切割”时仔细聆听是否有电磁阀打开和关闭的动 作声音； 卸开对应电磁阀，检查阀心是否被卡死或密封垫损坏。部分电磁阀不工作氧气或乙炔气漏气不能自动点火1.点火乙炔阀 未开启 2.点火器不点 火1．用明火在喷火嘴处检查“试火” 或“切割”操作的开始1秒钟内 是否有乙炔喷出来。 2．检查火花塞上是否有积碳； 3．火花塞，并将其放置到机架上，使火花塞外壳与机架接触导通，观 察火花塞在点火时是否有火花。 4． 在经过1、2、3项检查，证实有燃气喷出、火花塞有火花后，仍 不能点火，则通过调节点火器上燃气调节旋钮，改变燃气流量， 反复试验。1.切割控制板 1． 用移动操作使机器移动，从指示灯上观察主控制板上是否有相应 上无移动控 控制信号输出； 制信号 机器在X及Y向上有 2． 从传动箱上卸下驱动电机，观察电机是否有转动； 2.对应驱动器 一个上方向不能移动 2．对传动箱故障，一般是油液不干净，卡住了齿轮或轴承。关机后拖 有故障 动机器移动，从所用力大小即可判断。使用一段时间后，应更换传 3.传动箱内有 动箱内机油。 故障十五、电容式自动调高电容式自动调高主要用于火焰切割。 当设备配置了自动调高装置时，切割过程中系统即可自动调整割炬高度，以保证割嘴 与待切板材的距离。 为便于操作人员对割炬的就近调整，电容式调高装置除调高功能操作外，还附设了割 炬移动、点火等功能，其操作面板如图1５-1所示。 1５.146割炬移动面板上有“↑”等4个移动键，此4个键与控制柜 面板上对应的4个键具有完全相同的功能。用此4个 移动键移动割炬，更方便对准待切钢板的某必要位置。 1５.2 补火此面板上的“补火”键，用于切割过程中断火后 的补充点火。 1５.3 割炬高度调整“向上”、“向下”键用于调整割炬的高度。键松 开，割炬升降停止。此两键的作用，与控制柜面板上 的“上调”、“下调”键作用完全相同。 “自动”键用于测试进入自动调高控制时，割嘴 距离钢板的自动调节高度。在割炬下方合适位置放置 有钢板时，按下“自动”键，割炬自动升或降，并停止于某自动调高的高度。此时再调整 “高度调节”旋钮，割炬高度发生变化。以此方法将割炬调至合适高度，设备进入自动切 割时，控制系统将按此时割嘴离钢板的距离来进行自动调高控制。 当“高度调节”调节高度范围不合适时，需要通过调节“最低高度调节”旋钮来调整。 此时，先将“高度调节”旋钮调到最小，再来调节“最低高度调节”旋钮。并使传感环与 钢板的距离为10mm左右。实际切割时，可通过面板上的调高控制方式选择开关来选择自动调高控制和半自动调高控制。半 自动调高控制，是指进入切割时，自动调高系统不根据钢板自动调整割炬高度，而是由操作人员可根据 需要通过控制柜面板上的“上调”和“下调”按键来随时调整割炬高度。 图1５-1 调高装置操作面板对配置有自动调高装置的系统，系统在预热结束，打开切割氧之前，首先将割炬提 升一定高度，这样有利于提高割嘴的寿命，减少割嘴堵塞。 当配置有多把割炬及调高装置时，需通过控制柜面板上割炬选择按钮来选择对其进行 的“上调”和“下调”操作及切割过程的自动控制。这些键为带锁按键，按下则被选择； 再按则键弹起而被撤销。 切割时，传感环与钢板的跟踪高度，一般选择在10mm左右。 传感环安装时，一般应高出割嘴端部5mm左右。 1５.4 调高系统故障排除 调高系统的作用，是自动根据待切割钢板的高低变化，自动升降割炬，从而保证割 嘴与钢板的距离保持不变。该系统的故障现象，即为不能随钢板的高低而自动升降。47调高系统故障的检查，如表1５-1所示。 表1５-1操作面板上“向上” 或“向下”键没有 反应 1.伸缩杆被卡 死，电机不能 带动上下。 机无转动。电容调高常见故障及排除方法1． 打开外罩，对各滑动部位加润滑油； 2． 松开滑动块上压紧螺丝，再操作“向上”或“向下”键，从电机 轴是否转动来判断故障是原因1还是2（滑动块上螺丝经弹簧、轴 承压紧传动轴，因而不能压太紧，要使滑动块到达上、下死点时 电机仍能转动；也不能太松，保证能带动滑动块顺利上、下移动）； 4． 用电表检查控制柜内变压器至调高控制板各交流电（插座上有对 应标注）是否正常。 5． 1．割嘴处感应 环至控制盒内 1． 检查感应环至控制盒内连接线是否接通 连接线不通 2．控制盒内高 频板有故障 2． 更换高频板故障现象 故障原因 检查步骤及排除方法2.电气故障，电 3． 检查各接插件是否接触良好；操作面板上“向上” 或“向下”键有反应， 但操作“自动”键没 有反应十六、等离子自动调高 16．1 功能描述 在切割过程中，应当保持割炬到钢板之间的高度恒定不变，这样才能提高工件切割质 量。本弧压控制器是一款功能强大而操作却十分简单的弧压跟踪控制系统，主要用于数控 等离子切割过程中，根据预先设定的割炬高度，通过弧压传感器实时监测等离子割嘴和工 件钢板之间的弧压，驱动升降机构在高低不平的钢板上进行上升或下降动作，连续不断的 调整割炬高度，从而保证割炬到钢板的高度保持恒定，从而保证切割质量。 具有如下功能： 1． 始定位功能：割炬端部的割嘴与工件接触后，在毫米级范围内精确提升割炬至起弧高 度和割炬高度的位置； 2． 弧压自动跟踪功能：通过弧压传感器，在切割全过程中，割炬高度始终保持恒定，即 使工件高低不平时，仍可进行切割，恒定的割炬高度，保证了高水平的切割质量； 3． 自动割缝和板边缘识别功能，允许从工件的边缘切割，提高了材料的利用率，减少浪 费，同时可有效保护割炬及割嘴，从而提高它们的使用寿命； 4． 通过键盘，可手动调节升降机构完成上升和下降动作； 5．通过键盘，设定跟踪弧压参考值；切割过程中，弧压的设定值是可调节的，从而对切 割过程中的跟踪高度进行调节，以利于得到更好的切割品质； 6．用直线轴承升降机构，一旦割枪顶到工件的力超出范围，升降机构打滑，不会损坏机械；16.2 技术指标48升降机构最大行程为200mm，跟踪速度可达1000mm/min； 割炬端部至工件的初始定位高度（即引弧高度）为 2 ～30 mm，步进为 1mm； 弧压范围为30~250V，弧压检测精度± 0.5V，弧压调节精度为1V； 跟踪高度精度可以到± 0.3mm； 回提高度40mm，即切割结束后从一个割区到下一个割区一个特殊提升；整机功率不超过80W；16.3 操作指南 16.3.1 面板布置 如图16-1，面板可分为两个操作区域： 等离子切割参数设定区域：共有四个按键：【设定】键， 【增加】键，【减少】键，【确定】键 手动调节升降机构区域：共有两个按键：【上升】键， 【下降】键 16.3.2 电源开 打开数控切割机CNC面板上的电源后，本弧压跟 踪控制器电源也同时打开，数码管上先显示，停顿1秒钟后，即显示当前弧压值，由于此时还未开始等离子切割，故此时数码管上一般显示 弧压为 ，即为零。图16-1 等离子自动调高面板16.3.3．设定切割参数 【设定】键用来预设等离子切割过程中的一些参数，设定过程可按如下的顺序反复 循环进行： è 理想跟踪弧压 è 弧压跟踪上限 è 初始定位高度 è 退出设定 按下【设定】键后，数码管即闪烁显示预设置的参数，即提示用户可以调节相应的参 数了，此时可按下【增加】、【减少】键来调节设置参数，参数调节合适后，可按下【确定】 键即完成当前参数的设定。下面分别详细叙述上述每个参数的设定。49操作技巧：当按住【增加】、【减少】键不放时，可进行切割参数的快速调节。 理想跟踪弧压的设定 原则上，割嘴与工件的切割间隙会对应一个特殊的弧压值。切割过程中的间隙越高， 则对应的弧压值越大，间隙越低，则弧压值越小；切割速度越高，则对应的弧压值越大， 速度越低，则弧压值越小。要设置适合的跟踪弧压值，可依据如切割速度，板材厚度，材 质等来设置并可得到最佳的切割质量，弧压设置值也可参考等离子设备操作手册的切割参 数表。 用【增加】、【减少】键来设置理想跟踪弧压值。 设定范围：30～250V，出厂预设为 弧压跟踪上限的设定 设置一个弧压跟踪上限值主要用于切割时自动检测割缝或工件的边缘。如果实际弧压 超过弧压跟踪上限值，此时，自动跟踪功能将暂时失效，割枪保持在原来的实际高度行走， 当弧压低于弧压上限设置值时，自动跟踪功能将再次被激活，割枪在交叉的割缝或返回到 工件上时会出现这种情况。 用【增加】、【减少】键来设置弧压跟踪上限值，。 设定范围：比理想跟踪弧压值高1%(跟踪灵敏度高)到50%(跟踪灵敏度低)，弧压跟踪 上限出厂预置为 ，即比预设的理想跟踪弧压值120V高10%，也就是132V。 ，即120V；注意1：10％的跟踪弧压上限是推荐给用户初次使用的一个值，在实际进行等离子切 割时，该设置值可根据切割速度、板材厚度等在交叉割缝和工件的边缘上作一些试切割， 同时记录下数码管上的实测弧压，从而得到较佳的上限参数。 注意2：如果改变了理想跟踪弧压值的设定值，则弧压跟踪上限的设置值也将根据设 定的百分率自动计算新的弧压跟踪上限。注意3：在设定弧压跟踪上限时，如果按住【增加】键不放，直到显示 键结束设定，此时数码管将不再显示当前弧压值，而是显示 后，按【确定】，这意味着弧压自动跟踪功能将关闭，如果在切割中不需要自动高度控制可使用该功能，比如在切割废料或有割缝的料时。16.4接线16.4.1 后面板布置 后面板如图16-2所示。在后面板上主要布置了4个航空插座，各航插功能如下：50HC1HC2HC3 HC4 图16-2 后面板布置HC1：19芯航空插座，来自数控切割机，CNC控制用。 HC2：12芯航空插座，来自数控切割机，CNC控制用。 HC3：3芯航空插座，来自等离子电源，其中，HC3-1，HC3-2接弧压取样，接线不分正负， HC3-3无定义。HC4：2芯航空插座，到等离子电源，为启弧控制信号，接线可不分正负。16.4.2 接线原理51图16-3弧压跟踪控制器接线示意图16.5 弧压取样 如何将等离子电源内部的弧压能正确地取出来送给弧压跟踪器，是弧压跟踪器能正确 工作的前提，不同厂家生产的等离子电源,其结构和原理均有一定区别,给弧压取样带来一 定困难。必要时，可咨询等离子生产厂家。 16.5.1 弧压取样原理 下面给出了一般等离子电源内部弧压取样部分的工作原理图，以供参考。 等离子电源弧压取样示意图如图16-5所示。从图中可以看出，取样点在V1和V2处，即 从等离子电源内部的V1和V2两点来进行弧压取样。52图16-4弧压取样原理16.5.2 取样要求 要求在V1和V2两个取样点要各串一个5.1K/3W的功率电阻，这两个电阻要安装固定 在等离子电源内部，并用热缩管套好，以保证与其它部分绝缘良好； 要求在两个5.1K/3W的取样电阻之前，V1和V2这两点的两条线之间的距离要大于 30mm。 16.5.3 弧压取样实例 图16-5为一个实际的等离子电源内部的取样图，以供参考。53图16-5 弧压取样点实例 16.6 使用注意事项 1．在数控切割机CNC面板上按下【切割】键前，首先应将割枪端部割嘴距离切割钢板的 高度通过【下降】键降到50mm之内，以便确保能完成割嘴的初始定位。 2．当数控切割机选定等离子切割时，要在CNC面板上，务必将预热时间设定在3秒钟， 以便弧压跟踪控制器能完成初始定位及启弧工作后，切割机又恰好开始行走切割。具 体设定可参考《ZLQ系列数控火焰等离子两用切割机使用说明书》。 3．如要使用本弧压跟踪器进行自动高度跟踪切割时，请务必将CNC面板上的手动/自动开 关拨在自动的位置上。 4．等离子切割过程中，如发现割嘴与钢板之间的切割间隙过高或过低，可直接按面板上 的【增加】、【减少】键来直接调节跟踪高度。调节原则如下：当切割间隙过高时，按 下【减少】键来降低切割间隙；切割间隙过低时，则按下【增加】键来增高切割间隙。 当间隙调节合适后，以后就无需再次调节，在以后的切割中，弧压跟踪器会自动按照 用户调定的跟踪弧压来工作。如要切割5～6mm左右的钢板，根据我们的实际使用经 验，一般可将理想跟踪弧压设定为95～100V左右，此时对应的切割高度一般为5～6mm 左右，此参数仅供参考。 在首次使用本弧压跟踪器或更换等离子电源进行切割时，应测试一下实际的弧压。具体 步骤如下：在数控切割机的CNC面板上按下【切割】键，弧压控制器收到该命令后，首 先进行初始定位，即驱动电机降枪碰到工件后抬枪，到设定的PH高度时，完成初始定位， 接着，弧压跟踪器向等离子电源发出启弧命令，等离子启弧成功后，切割机开始行走切割，54此时记录下数码管上显示的实际弧压值，同时观察切割间隙是否合适，如不合适，则可按 上述第4点来调节切割间隙到合适的位置。附一、等离子弧切割规范各种等离子弧切割工艺参数，直接影响切割过程的稳定性、切割质量和效果。主要切 割规范简述如下： 1．空载电压和弧柱电压 等离子切割电源，必须具有足够高的空载电压，才能容易引弧和使等离子弧稳定燃烧。 空载电压一般为120-600V，而弧柱电压一般为空载电压的一半。提高弧柱电压，能明显地 增加等离子弧的功率，因而能提高切割速度和切割更大厚度的金属板材。弧柱电压往往通 过调节气体流量和加大电极内缩量未达到，但弧柱电压不能超过空载电压的65%，否则会 使等离子弧不稳定。 2．切割电流 增加切割电流同样能提高等离子弧的功率，但它受到最大允许电流的限制，否则会使 等离子弧柱变粗、割缝宽度增加、电极寿命下降。 3．气体流量 增加气本流量既能提高弧柱电压，又能增强对弧柱的压缩作用而使等离子弧能量更加 集中、喷射力更强，因而可提高切割速度和质量。但气体流量过大，反而会使弧柱变短， 损失热量增加，使切割能力减弱，直至使切割过程不能正常进行。 4．电极内缩量 所谓内缩量是指电极到割嘴端面的距离，合适的距离可以使电弧在割嘴内得到良好的 压缩，获得能量集中、温度高的等离子弧而进行有效的切割。距离过大或过小，会使电极 严重烧损、割嘴烧坏和切割能力下降。内缩量一般取8-11mm。 5．割嘴高度 割嘴高度是指割嘴端面至被割工件表面的距离。该距离一般为4~10mm。它与电极内缩 量一样，距离要合适才能充分发挥等离子弧的切割效率，否则会使切割效率和切割质量下 降或使割嘴烧坏。 6．切割速度 以上各种因素直接影响等离子弧的压缩效应，也就是影响等离子弧的温度和能量密 度，而等离子弧的高温、高能量决定着切割速度，所以以上的各种因素均与切割速度有关。 在保证切割质量的前提下，应尽可能的提高切割速度。这不仅提高生产率，而且能减少被 割零件的变形量和割缝区的热影响区域。若切割速度不合适，其效果相反，而且会使粘渣 增加，切割质量下降。 表附１-1和表附１-2为空气和氧气等离子弧切割碳钢板的规范。表附１-3和表附１ -4为氮气和氩氢混合气体等离子弧切割不锈钢和铝的规范。由于不同的切割电源和割炬在 切割不同金属材料和不同厚度的材料时，均各有最佳的工艺参数，故应根据设备、工件等 实际情况来确定最合适的切割规范，表附１-1、表附１-4所列规范仅供参考。55表附１-1 空气等离子切割低碳钢规范 板厚 (mm) 6 0 16 0 40 500 表附１-2 氧气等离子切割低碳钢规范 板厚 (mm) 6 0 16 0 50 250 表附１-3 氮气和氩、氢混合气体等离子切割不锈钢规范 板厚 (mm) 切割电流 (A) 切割速度 (mm/min) 空体及流量 (L/h) 割嘴孔径 (mm) 230 50 2.5 6± 1 切割电流 (A) 切割速度 (mm/min) 空气流量 (L/min) 割嘴孔径 (mm) 割嘴高度 (mm) 230 50 2.5 10 切割电流 (A) 切割速度 (mm/min) 空气流量 (L/min) 割嘴孔径 (mm) 割嘴高度 (mm)6 300
4 51 500 508 3683Ar+ 76 500 406 3683Ar+ 102 500 203 3683Ar+表附１-4 氮气和氩、氢混合气体等离子切割低碳铝规范 板厚 (mm) 切割电流 (A) 切割速度 (mm/min) 空体及流量 (L/h) 割嘴孔径 (mm)6 300 Ar+83N2+850H2 3 13 300 Ar+992N2或0H2 3 25 400 Ar+992N2或0H2 45651 400 508 1841Ar+992N2或0H2 4 76 450 381 3683Ar+66N2+ 102 450 305 3683Ar+66N2+附二、数控火焰切割工艺气割精度是指被切割完的工作几何尺寸与其图纸尺寸对比的误差关系，切割质量是指 工件切割断面的表面粗糙度、切口上边缘的熔化塌边程度、切口下边缘是否有挂渣和割缝 宽度的均匀性等。附2.1 高度）1．气体影响钢板火焰切割质量的三个基本要素（气体、切割速度、割嘴（1）氧气 氧气是可燃气体燃烧时所必须的，以便为达到钢材的点燃温度提供所需的 能量；另外，氧气是钢材被预热达到燃点后进行燃烧所必须的。 切割钢材所用氧气必须要有较高的纯度，一般要求在99.5%以上，一些先进国家的工 业标准要求氧气纯度在99.7%以上。氧气纯度每降低0.5%，钢板的切割速度就要降低10% 左右。如果氧气纯度降低0.8%-1%，不仅切割速度下降15%-20%，同时，割缝也随之变宽， 切口下端挂渣多并且清理困难，切割断面质量亦明显劣变，气体消耗量也随着增加。显然， 这就降低了生产效率和切割质量，生产成本也就明显地增加了（见图附２-1）。图附２-1 在相同的氧气压力下，氧气纯度对 切割时间和氧气消耗量的影响采用液氧切割，虽然一次性投资大，但从长远看，其综合经济指标比想象的要好得多。 气体压力的稳定性对工件的切割质量也是至关重要的。波动的氧气压力将使切割断面57质量明显劣变。气压压力是根据所使用的割嘴类型、切割的钢板厚度而调整的。切割时如 果采用了超出规定数值的氧气压力，并不能提高切割速度，反而使切割断面质量下降，挂 渣难清，增加了切割后的加工时间和费用。 表附２-1是国内常用的上海气焊机厂生产的GK1系列快速割嘴（即采用拉伐尔喷管结 构的割嘴）的使用参数（厂家可能随时对参数进行修改，应以割嘴所附说明书为准，此表 仅供参考）。表附２-1 GK1割嘴性能参数表 板厚 (mm) 割嘴号 (#) 割缝半径 (mm) 预热时间 (s) 切割速度 (mm/min)5~10 1 1.0 10~13 500~700 10~20 2 1.2 12~15 380~600 20~40 3 1.4 14~17 350~500 40~60 4 1.7 16~19 300~420 60~100 5 2.0 18~25 200~320 100~150 6 2.3 24~32 140~260 150~180 7 2.5 31~40 130~180注：此表使用条件： 1．切割氧压力7~8kg/cm2；乙炔压力＞0.3kg/cm2；预热氧压力3~4kg/cm2。 2．氧气纯度＞99.5%。（2）可燃性气体 火焰切割中，常用的可燃性气体有乙炔、煤气、天然气、丙烷等， 国外有些厂家还使用MAPP，即：甲烷+乙烷+丙烷。 一般来说，燃烧速度快、燃烧值高的气体适用于薄板切割；燃烧值低、燃烧速度缓慢 的可燃性气体更适用于厚板切割，尤其是厚度在200mm以上的钢板，如采用煤气或天然气 进行切割，将会得到理想的切割质量，只是切割速度会稍微降低一些。 相比较而言，乙炔比天然气要贵得多，但由于资源问题，在实际生产中，一般多采用 乙炔气体，只是在切割大厚板同时又要求较高的切割质量以及资源充足时，才考虑使用天 然气。 （3）火焰的调整 通过调整氧气和乙炔的比例 可以得到三种切割火焰：中性焰（即正常焰），氧 化焰，还原焰，见图附２-2。正常火焰的特征是在 其还原区没有自由氧和活性碳，有三个明显的区 域，焰芯有鲜明的轮廓（接近于圆柱形）。焰芯的 成分是乙炔和氧气，其末端呈均匀的圆形和光亮的 外壳。外壳由赤热的碳质点组成。焰芯的温度达58图附２-2 火焰类型1000℃。还原区处于焰芯之外，与焰芯的明显区别是它的亮度较暗。还原区由乙炔未完全 燃烧的产物――氧化碳和氢组成，还原区的温度可达3000℃左右。外焰即完全燃烧区，位 于还原区之外，它由二氧化碳和水蒸气、氮气组成，其温度在℃之间变化。 氧化焰是在氧气过剩的情况下产生的，其焰芯呈圆锥形，长度明显地缩短，轮廓也不 清楚，亮度是暗淡的；同样，还原区和外焰也缩短了，火焰呈紫蓝色，燃烧时伴有响声， 响声大小与氧气的压力有关，氧化焰的温度高于正常焰。如果使用氧化焰进行切割，将会 使切割质量明显地恶化。 还原焰是在乙炔过剩的情况下产生的，其焰芯没有明显的轮廓，其焰芯的末端有绿色 的边缘，按照这绿色的边缘来判断有过剩的乙炔；还原区异常的明亮，几乎和焰芯混为一 体；外焰呈黄色。当乙炔过剩太多时，开始冒黑烟，这是因为在火焰中乙炔燃烧缺乏必须 的氧气造成的。 预热火焰的能量大小与切割速度、切口质量关系相当密切。随着被切工件板厚的增大 和切割速度的加快，火焰的能量也应随之增强，但又不能太强，尤其在割厚板时，金属燃 烧产生的反应热增大，加强了对切割点前沿的预热能力，这时，过强的预热火焰将使切口 上边缘严重熔化塌边。太弱的预热火焰，又会使钢板得不到足够的能量，逼使减低切割速 度，甚至造成切割过程中断。所以说预热火焰的强弱与切割速度的关系是相互制约的。 一般来说，切割200mm以下的钢板使用中性焰可以获得较好的切割质量。在切割大厚 度钢板时应使用还原焰预热切割，因为还原焰的火焰比较长，火焰的长度应至少是板厚的 1.2倍以上。 2．切割速度 钢板的切割速度是与钢材在氧气中的燃烧速度相对应的。在实际生产中，应根据所用 割嘴的性能参数、气体种类及纯度、钢板材质及厚度来调整切割速度。切割速度直接影响 到切割过程的稳定性和切割断面质量。如果想人为地调高切割速度来提高生产效率和用减 慢切割速度来最佳地改善切割断面质量，那是办不到的，只能使切割断面质量变差。过快 的切割速度会使切割断面出现凹陷和挂渣等质量缺陷，严重的有可能造成切割中断；过慢 的切割速度会使切口上边缘熔化塌边、下边缘产生圆角、切割断面下半部分出现水冲状的 深沟凹坑等等。 通过观察熔渣从切口喷出的特点，可调整到合适的切割速度。 在正常的火焰切割过程中，切割氧流相对垂直的割炬来说稍微偏后一个角度，其对应 的偏移叫后拖量（见图附２-3）。速度过低时，没有后拖量，工件下面割口处的火花束向 切割方向偏移。如提高割炬的运行速度，火花束就会向相反的方向偏移，当火花束与切割59氧流平行时，就认为该切割速度正常。速度过高时，火花束明显后偏，见图附２-4。图附２-3 后拖量图附２-4 不同切割速度的后拖量3．割嘴与被切工件表面的高度 在钢板火焰切割过程中，割嘴到被切工作表面的高度是决定切口质量和切割速度的主 要因素之一。不同厚度的钢板，使用不同参数的割嘴，应调整相应的高度。为保证获得高 质量的切口，割嘴到被割工件表面的高度，在整个切割过程中必须保持基本一致。附２.2切割引线为保证工件质量，一般不在工作轮廓上直接安排穿透点（即打火点），而是使其离开工 件一段距离，经过一段切割线后再进入工件轮廓，这段线通常称之为切割引线或引入线。 引入线的长度由材料的厚度和所采用的切割方法来确定，一般来讲，引线的长度随厚度增 加而加长。 引入线的安排应注意如下几点： 1．引入线在不影响穿孔和切割的情况下，应尽可能地短，其引入方向应与切割机运行 方向尽可能一致。在穿孔时飞溅的熔渣应不飞向切割机，而是向切割机起动运行的反方向 飞去。 2．引入线在切割工件内腔时的安排 （1）直引线。在实际切割中，直引线最为常用，但在切割起、终点处容易遗留一个凹 痕和小尾巴，见图附２-5。 内腔是方形时，引线一般从某一角切入，圆形内腔一般没什么要求。见图附２-6。 （2）圆引线。如果要求较高质量的切割接点，最好使用圆引线，见图附２-7。 3．引线在切割工件外形时的安排 在切割外形时，一般采用直引线，如图附２-8。图附２-560图附２-6图附２-7图附２-85．