机械化气割设备与数控气割操作
机械化气割设备与数控气割操作
随着工业生产的发展，对于一些批量零件、钢板焊接缝的边缘、带有要求较高的曲线边缘级工作量大而集中的气割工作，才用手工气割已不能适应生产上的需要。因此，逐步改革气割设备和气割操作方法，出现了使用轨道的半自动气割机、仿形气割机、光电跟踪气割机、高精度门式数控气割机及便携式数控气割机等机械化气割设备。
一、半自动气割机
半自动气割机是一种较简单的机化气割设备，一般由1台小车带动割嘴在专用轨道上，自动地移动，轨道轨迹要人工调整。当轨道是直线时，割嘴可以进行直线气割;当轨道呈∶定的曲率时，割嘴可以进行一定曲率的曲线气割;如果轨道是一根带有磁铁的导轨，小车用爬行齿轮在导轨上爬行，割嘴可以在倾斜面或垂直面上气割。
常用的CGl—100型半自动气割机如图2—41所示。这是一种结构简单、操作方便的/车式半自动气割机。它能切割直线或圆，割炬角度可前后左右随意调节，双割炬可同时割，切割钢板厚度为5～100mm，切割圆周直径为φ200～φ2000mm。
二、仿形气割机
CG2—150 型仿形气割机是一种高效能的半自动气割机，如图2—42 所示，它可以方售而又精确地气割出各种形状的零件。仿形气割机的结构形式有门架式和摇臂式。其工作原理主要是靠轮沿样板仿形带动割嘴运动。按照靠轮的不同，它又分为磁性靠轮和非磁性靠轮种。
三、光电跟踪气割机
光电跟踪自动气割是一种高效率自动化气割工艺技术。它是将被切割零件的图样，按!一定缩小比例画成仿形图，制成光电跟踪样板。光电跟踪气割机通过光电跟踪头的光电系乡自动跟三样板上的图样线条，以稳定的速度连续、准确地移动，以完成自动气割。光电跟器气机的光电头采用Linatrol 光电控制及驱动，通过光电跟踪各种复杂的图形线，即可完压1：1的工件切割。它具有导向性好、操作简便、易安装、维修方便等特点。光电跟踪气割t特别适合边料切割和小批量复杂图形的切割。
图2-43所示为单臂式坐标驱动光电跟踪气割机，采用进口HL—93 驱动跟踪系统，具有自动探测、速度控制、切缝调节等功能，能按照图样要求，自动跟踪探测图形轨迹，切割
各种复杂图形钢板。其配备 Linatrol 数控系统，可将图形记忆储存及按记忆比例放大或缩小切割。
四、数控气割机
数控气割机就是用数字程序驱动机床运动，随着机床运动时，随机配带的气割工具对物体进行切割。这种机电一体化的切割机就称之为数控切割机。数控自动气割机不仅可省去放样、划线等工序，使气割劳动强度大大降低，而且切口质量好，生产效率高，因此这种新型设备的应用正在日益扩大。
1. 数控气割机的结构
数控气割机主要由数控机构和气割执行机构 2 部分组成。高精度门式数控气割机如图2—44 所示。其气割执行机构采用门式结构，门架可在2根导轨上行走。门架上装有横移小车，各装有1个割炬架，在割炬架上装有割炬自动升降传感器，可自动调节高低，同时还装有高频自动点火装置。预热氧、切割氧及燃气管路的开关由电磁阀控制，并且对预热、开切割氧等可按程序任意调节延迟时间。而便携式数控气割机是由主机、横梁、导轨和割炬组成，如图2-—45 所示。
2.常见类型及应用
龙门式数控气割机具有传统大中型机床的双底架横梁座立式结构，跨距和纵向行走距离大，适合大型板材加工。
悬臂式数控气割机也是一种经典的机械结构，单底座与横梁一端相接，割枪在横梁上横向移动，此类设备适合中小型板材加工。
便携式气割机是由半自动小车式气割机发展而来，在小车式气割机上加装了数控系统和传动装置，基本外形与小车式半自动气割机相似，工作方便、灵活，可以随意搬移，不占固定场地。此类机型成本低廉，结构轻巧，特别适合中小型板材加工。
台式气割机由雕刻机发展而来，外形颇似在工作台上加装了一台微型龙门气割机。此类设备在薄板切割领域有很大优势，被广泛应用于广告和汽车钣金行业。
数控相贯线气割机属于专用气割机，其结构特殊，专用于切割管材和圆柱型材，目前国内生产厂家不多，需求量也不大。
机械人气割机是国外开发的新型气割机，其割枪加装在一条机械臂上，由数控系统操作。实现多轴联动，可加工立体异型工件，实现3D切割。此类设备技术复杂、造价高昂，国内此类设备主要来源于进口。
五、便携式数控气割机的基本操作
1.操作流程
首先，为数控气割做准备工作。将需要切割的零件按图样上的几何尺寸，在计算机上绘制成割件图形，并转换成用于切割的G代码，存入U盘中。切割前，将U盘插入数控气割机的USB 接口，数控系统会对图形进行校验，调整切割参数，经过内部运算处理，获得切割指令;其次，人工调试数控气割机的割炬火焰能率;然后，启动数控气割机进行数控自动切割，直至切割完毕。其操作流程如图2—46 所示。
2.通过编程软件获得数控切割G 代码
首先，在计算机上安装 AutoCAD小型数控气割机编程软件，并运行。计算机会自动打开相应版本的 AutoCAD再加载套料软件，进入主对话框程序，如图2—47所示。
接下来，在 AutoCAD界面下根据割件的实际尺寸绘制图形;在主对话框上，分别输入零件名称、路径、添加引入点，单击【生成零件】按钮，如图2—48 中1、2、3、4所示。这时，如果图形符合要求，程序将自动将零件存入"零件库"中，并在套料用零件列表中显示出做好的零件，如图2—49 所示。
可以选择套料用零件列表中的零件，用鼠标左键按住零件图形拖到 AutoCAD界面中;松开左键 ，可以在 Auto- CAD界面下看到零件图形。
最后一步，生成 G代码。前面的步骤都是为能生成用于数控气割机切割的G代码。单击"生成代码"标签，进入"生成代码"标签窗口，根据割件的实际情况设定各项参数（图2—50）;单击【生成代码（M）】按钮，程序将显示模拟切割。
当模拟切 割运行完 毕，出现 G 代码内容对话框（图2—51），单击【OK】按钮生成G代码。然后将生成G代码存入U盘。
3.便携式数控气割机的连接
便携式数控气割机是由主机、横梁、导轨和割炬组成。
（1）首先将主机安装在导轨上，横梁插入到主机的插口中（图2—52），使横梁齿条主机完全啮合。
（2）然后连接数控气割机的电路，包括电磁阀的电缆连接到横梁的插头上，如图2—5所示，并将气割机电源电缆分别连接到主机后面面板的电源插座上（图2—54）和220V电源上。
（3）连接数控气割机的管路，分别将氧气管和乙炔管接到割炬的接头处，如图 2—5所示，并进行调试，做好切割前的准备工作。
4. 数控气割机操作面板及主界面
便携式数控气割机主机操作面板有显示屏、输入键与控制键，如图2—56 所示。启动数控气割机总开关，在显示屏（图2—57）显示主菜单∶自动（【F1】）、手「P2】）、编辑（【F3】）、参数（【F4】）、诊断（【F5】）。各个按键的功能如下∶
手动（【F2】）用于调整主机位置。
编辑（【F3】）用于编辑或修改切割加工程序。
参数（【F4】）用于设置和修改参数。
诊断（【F5】）检查机器输入输出信息。
六、数控气割技能训练
多图形组合割件如图2—58 所示。割件材质为 Q235。
多图形组合割件的数控切割操作过程见表2—13。
操作提示
当遇到意外断电时（自动状态），气割机可执行断点恢复功能，气割机返回断点继续切割。方法是∶
（1）在主界面中，按【F1】键，进入"自动"子菜单，按【F2】键，进人"手动"模式。在手动模式下，按【F3】键设断点功能（断点功能是系统通过程序代码设置数控气割机出现故障而中断切割时，记忆中断的位置，当故障解决后控制气割机在断点位置重新起割的功能）。然后，按或□按钮返回主界面。
（2）在主界面中，按【F1】键进入"自动"模式。按【G】进行断点恢复，屏幕出现暂停提示。
（3）当气割机通电后，启动气割机，从上一次停止的位置重新开始切割操作。
安全提示
（1）操作者必须穿戴劳动保护用具，不得随身携带易燃、易爆物品。
（2）在开始工作前，必须确认数控气割机处于操作准备状态，气路及割炬上的接头必须密封，避免气体泄漏。
（3）应根据火焰切割工艺进行火焰的点燃、调节及关闭。
（4）气割过程中如果割嘴堵塞或发生回火，必须立即关闭调节阀。关闭的顺序为∶乙炔—预热氧—-切割氧。
（5）禁止使用氧气清洁、冷却或通风。
（6）气割机长时间不工作时，应关闭与气割机相关的阀门。
（7）应按说明书对气割机进行保养。当对气割机进行保养、维修、调整和检查时，必须先切断电源。