數(shù)控切割機(jī)中有多種數(shù)控切割方式，今天武漢拓晟科技有公司為大家詳細(xì)講解一下這幾種切割方式在加工中的優(yōu)劣勢(shì)，方便大家在以后選購數(shù)控切割機(jī)的時(shí)候能根據(jù)自身材料的特性選擇不同的數(shù)控切割機(jī)產(chǎn)品。

數(shù)控火焰切割機(jī)1．火焰切割用氣體

1.燃?xì)?

目前生產(chǎn)中所用的燃?xì)馄贩N及它們的主要性質(zhì)見表1，以前用量最多的是乙炔，近年來，由于丙烷價(jià)格便宜，使用安全，氣源充足，綜合效果優(yōu)于乙炔及其他燃?xì)?，故用量大大增加?

①CH427%，H256%，CO6%，N25%，CO23%，O21%，其他2%。

2.氧氣

氧氣在火焰切割中用量較大。我國絕大部分用的是瓶裝氣態(tài)氧，其缺點(diǎn)是質(zhì)量不穩(wěn)定，影響切割質(zhì)量和效率且增加耗量，造成大量的鋼瓶和運(yùn)輸時(shí)間的浪費(fèi)。使用液氧其優(yōu)越性相當(dāng)大。由于氧在液體對(duì)儲(chǔ)量大、運(yùn)輸效率高、氣體質(zhì)量好、輔助時(shí)間少的優(yōu)點(diǎn)，用于火焰切割可大大提高工作效率和切割質(zhì)量，值得大力推廣。

2．火焰精密快速切割

火焰精密快速切割是近20年發(fā)展起來的一項(xiàng)新的切割工藝。它是將空氣動(dòng)力學(xué)中的超音速噴管原理應(yīng)用于割嘴的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，以提高切割氧流的出口速度和減少紊流度。使高速氧流激烈氧化切口的燃燒反應(yīng)區(qū)金屬，并強(qiáng)烈沖刷切口的氧化熔渣，從而使切割速度和切割面質(zhì)量得到顯著提高。切割面質(zhì)量可達(dá)機(jī)加工的Ra12.5μm、Ra6.3μm，與普通切割比切割速度可提高30％以上。割縫變窄，耗氧量下降15％左右?？纱蟠筇岣呱a(chǎn)效率和降低成本。

精密快速切割關(guān)鍵在割嘴的切割氧孔道與普通割嘴不同。這種割嘴產(chǎn)生的氧流束紊流度低、能量損失小，在切割氧孔道超音速過渡段中能將氧流經(jīng)過喉部產(chǎn)生的良好的徑向放射形泉流逐漸地平滑過渡到均勻、平行的超音速流束層。割嘴風(fēng)線長，挺直、沖力強(qiáng)。

精密快速切割的另一個(gè)關(guān)鍵是氧氣純度，氧氣純度從99.5％降低到98.0％，切割速度將下降25％，而氧耗量則增加50％。如將氧氣純度從99.5％提高到99.8％，切割速度可提高25%。而且切割質(zhì)量也有提高。

手工切割難以保證數(shù)控火焰切割機(jī)的效果。要顯示數(shù)控火焰切割機(jī)的優(yōu)越性，必須用各種切割機(jī)來配合實(shí)現(xiàn)。

由各種切割設(shè)備的配合，大大顯示了數(shù)控切割機(jī)的優(yōu)越性?？梢郧懈罡鞣N復(fù)雜的零件，切割后可直接焊接，代替了部分機(jī)械加工。

3．?dāng)?shù)控切割技術(shù)

數(shù)控切割機(jī)技術(shù)是在精密快速切割工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項(xiàng)自動(dòng)化的高效切割技術(shù)。數(shù)控切割技術(shù)的重要部分是數(shù)控切割機(jī)，數(shù)控切割機(jī)由數(shù)控系統(tǒng)、編程系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)及機(jī)械運(yùn)行系統(tǒng)等部分組成。

1．?dāng)?shù)控系統(tǒng)

數(shù)控系統(tǒng)是切割機(jī)的重要組成部分，它由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、控制單元及執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。

（1）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)主機(jī)、顯示器及鍵盤組成。計(jì)算機(jī)主機(jī)目前多采用工控機(jī)。顯示器均采用彩色顯示器。

（2）伺服系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)控制下對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行閉環(huán)控制，以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的無級(jí)調(diào)速。因鋼板切割現(xiàn)場(chǎng)條件較差，切割速度不高，故伺服系統(tǒng)目前多采用交流伺服系統(tǒng)。交流伺服系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，尤其在低速情況下，優(yōu)點(diǎn)更為突出。

（3）控制單元是計(jì)算機(jī)與手控切換，將手控和計(jì)算機(jī)控制信號(hào)進(jìn)行邏輯處理的中心，即發(fā)出控制信號(hào)的中心，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、各電動(dòng)機(jī)及各電磁氣閥的控制。

（4）執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括各電動(dòng)機(jī)和各電磁氣閥等。

2．編程系統(tǒng)

編程系統(tǒng)是為數(shù)控切割機(jī)開發(fā)的零件編程及套料的計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)?？砂颜麄€(gè)生產(chǎn)過程（包括輔助過程）形成一個(gè)整體并系統(tǒng)地組織起來。用戶可在相互問答方式下，利用系統(tǒng)提供的多種圖形輸入手段，方便靈活地建立編輯零件圖形及實(shí)現(xiàn)鋼板套料。使現(xiàn)代生產(chǎn)手段與現(xiàn)代管理融為一體。編程機(jī)將程序編好在軟盤上面后輸人切割機(jī)的控制系統(tǒng)，啟動(dòng)切割機(jī)即可進(jìn)行切割。也可在切割機(jī)上進(jìn)行簡(jiǎn)單編程。

3.氣路系統(tǒng)

氣路系統(tǒng)包括各供氣管路、閥門、減壓器、壓力表及電磁氣閥。各氣路的通斷均預(yù)先調(diào)好后由控制系統(tǒng)統(tǒng)一控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)通斷。

4．機(jī)械運(yùn)行系統(tǒng)

機(jī)械運(yùn)行系統(tǒng)由橫梁、沿座、減速機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)等組成。由于實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，對(duì)機(jī)械運(yùn)行系統(tǒng)的精度提出了更高的要求。如機(jī)械運(yùn)行直線度：10m±0.2mm。

由于采用了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。可使整個(gè)切割生產(chǎn)過程：包括鋼板的校平、噴丸除銹、涂漆、烘干、切割零件編程套料、噴粉劃線、零件切割、編號(hào)入庫等全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。這樣就極大的提高了生產(chǎn)效率。配以精密快速切割工藝，切割質(zhì)量可達(dá)機(jī)加工的Ra12.5μm、Ra6.3μm。使切割由機(jī)械下料躍為機(jī)械加工的一種工藝方法。

4．精密等離子弧切割技術(shù)

精密等離子孤切割技術(shù)是在普通等離子孤切割基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。

精密等離子弧切割割嘴端面完全防護(hù)，使割嘴與工件完全絕緣。離子氣和保護(hù)氣以接力的方式進(jìn)行作用。離子氣只作用到噴嘴就由別的通道排出，而后保護(hù)氣進(jìn)行接力，杜絕了雙弧現(xiàn)象，使等離子孤的壓縮效果大大提高。等離子弧密度提高數(shù)倍。孤柱更細(xì)，切割質(zhì)量大大提高。同時(shí)也防止了穿孔時(shí)切割飛濺對(duì)噴嘴的損害。精密等離子弧切割除割炬、割嘴具有如此先進(jìn)的結(jié)構(gòu)外還采取了恒定電流、恒定氣流的控制，從而保證了弧柱的穩(wěn)定性。采取的雙氣保護(hù)以根據(jù)不同材料選擇不同氣體組合可獲得最佳切割效果。切割電源和割炬內(nèi)采用吸熱效果好的冷卻液，極大提高冷卻效果。割炬自動(dòng)調(diào)高，極大提高電弧穩(wěn)定性。遠(yuǎn)距離操作，大大降低高頻對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的干擾。軟起弧大大提高電極壽命。由于采取以上種種措施，使得切割負(fù)載持續(xù)率達(dá)到100％。電極壽命提高許多倍。電極最高引抓可達(dá)1200次。切割速度和切割質(zhì)量與普通等離子弧切割相比大大提高。精密等離子弧切割必須用于數(shù)控切割機(jī)上才能充分顯示出其優(yōu)越性。

5．激光切割技術(shù)

激光切割是當(dāng)前世界上先進(jìn)的切割工藝。它的最大優(yōu)點(diǎn)是由于激光光斑小，能量集中，所以切割的割縫小、無掛渣、幾乎沒有熱變形，切割面光潔度高。激光切割關(guān)鍵在激光源。切割厚度大小、切割質(zhì)量?jī)?yōu)劣、切割穩(wěn)定性如何等都取決于激光源的性能。通用的CO2工業(yè)激光源是用電場(chǎng)或高頻振蕩迫使密封在容器內(nèi)的混合氣體處于激發(fā)狀態(tài)，并產(chǎn)生受激輻射的單色光，此種光輻射在反射鏡及反射透射鏡之間往復(fù)反射，等積聚到足夠能量后由輸出透鏡射出。這種激光源電極距離工件遠(yuǎn)且電極裝在激光束之中。電極易燒損，載流氣體消耗大，激光波長有干擾。工作電壓高（約10～25kV）形成操作上的不安全。激光源體積較大。維修比較復(fù)雜。易損件的消耗大。目前比較先進(jìn)的是用高頻諧振方式激發(fā)混合氣體的激光源，這種激光源電極距離工件近且電極裝在激光束之外。與通用的CO2工業(yè)激光源相比電極幾乎沒有燒損。載流氣體消耗少。激光波長不受干擾。工作電壓低（約l～1.2kV），操作十分安全。激光器體積小，維修簡(jiǎn)單。激光切割由于速度快、精度高，必須由微機(jī)控制的高速切割機(jī)來配合?，F(xiàn)以德國TRUMPF公司的TLF2200和TLF2600激光發(fā)生器為例，表1和表2列出了激光器參數(shù)和切割參數(shù)。

6．高壓水射流切割

高壓水射流切割的原理是將水增至超高壓100～400MPa，經(jīng)節(jié)流小孔（φ0.15～φ0.4mm),使水壓熱能轉(zhuǎn)變?yōu)樯淞鲃?dòng)能（流速高達(dá)900mm/s）。用這種高速密集的水射流進(jìn)行切割。磨料水射流切割則是再往水射流中混入磨料粒子，經(jīng)混合管形成磨料射流進(jìn)行切割。在磨料射流中，水射流作為載體使磨料粒子加速，由于磨料質(zhì)量大、硬度高，磨料水射流較之水射流其射流動(dòng)能更大，切割效能更強(qiáng)。磨料水射流切割設(shè)備的組成和流程如下：

供水系統(tǒng)：是將水質(zhì)軟化，使pH值達(dá)到6～8，并精濾到0.5μm以下。藍(lán)寶石水噴嘴的工作壽命取決于水質(zhì)，直接用自來水時(shí)壽命僅為34h，用軟化水壽命為78h，用混合展軟水壽命高于200h。

增壓系統(tǒng)：增壓系統(tǒng)是設(shè)備的關(guān)鍵部分，其核心是增壓器。增壓比一般選10：1～20：1。水在420MPa時(shí)將被壓縮12％。為使水壓穩(wěn)定在±5％之內(nèi)，需在增壓器與噴嘴之間設(shè)置蓄壓器。增壓缸和蓄壓缸都是超高壓壓力容器，因此要有足夠的疲勞強(qiáng)度和工作壽命。

高壓水路系統(tǒng)：高壓水路連接增壓系統(tǒng)和切割頭裝置。要采用超高壓鋼管和旋轉(zhuǎn)接頭，鋼管要有撓性，各類接頭要小巧、可靠、靈活，旋轉(zhuǎn)接頭要有多種旋向型式和一定的工作壽命。

磨料供給系統(tǒng)包括料倉、磨料、流量閥和輸送管。料倉形狀和料倉內(nèi)的網(wǎng)篩要保證磨料供給通暢、不至堵塞。流量閥應(yīng)能控制磨料流量的通斷和大小，還應(yīng)能排除輸送管中的水分。

切割頭裝置：切割頭包括高壓水開關(guān)閥和寶石質(zhì)嘴、水/磨料混合室和混合管?；旌瞎苁且讚p件。以前用硬質(zhì)含金制造，精切割時(shí)使用壽命約2h，粗切割壽命約10h?，F(xiàn)改用工程陶瓷材料壽命高達(dá)20～100h。

接收裝置：置于切割頭和工件的下方，用來收集切割剩余射流。具有消能、降噪、防濺和安全等功能。射流暴露會(huì)產(chǎn)生高達(dá)42dB（A）的噪聲。設(shè)置接收裝置后，使噪聲被控制在80～90dB（A）以內(nèi)。

運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)：高壓水射流切割是一種高精度的切割工藝方法，必須由高精度的切割設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。目前的切割設(shè)備均是微機(jī)控制或由工業(yè)機(jī)器人操作，可實(shí)行五軸聯(lián)動(dòng)。重復(fù)精度可達(dá)±0.05mm。

高壓磨料水射流切割無塵、無味、無毒、無火花、振動(dòng)小、噪聲低。尤其適合惡劣的工作環(huán)境和有防爆要求的危鹼環(huán)境。它可以切割各種金屬、非金屬材料，各種硬、脆、韌性材料，如鈦鎳合金、陶瓷、玻璃、復(fù)合材料等。是目前世界上先進(jìn)的切割工藝方法之一。