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数控切割的种类和各自特点
更新时间:2012-12-28 点击:262

根据切割所用的切割能源和工艺方法的不同,数控切割可分为数控火焰切割、数控等离子切割、数控激光切割、数控线切割等几种。

1、线切割

线切割,亦称为电火花加工。是用金属线作为负电极,对导电或半导电材料的工件依靠电火花放电作用,使工件不断地被电蚀。金属丝不断地上(下)移动,工件在数控系统的驱动下,进行相对金属丝的移动,从而完成工件的尺寸加工。线切割一般切割速度为30-50mm²,速度很慢,但其加工精度和光洁度很高,属于精加工范畴。广泛用于磨具等零件的加工。

2、激光切割

激光切割是利用高能量的激光束作为“切割刀具”对材料进行热切割的加工方法。可实现对金属、非金属板材等的切割。

激光切割按激光的种类,又可分为气体激光切割和固体激光切割。激光切割加工速度快,加工精度较高。激光切割的厚度,由激光发生器的功率来决定。大功率的激光发生器,目前都依赖进口,价格很高,从而数控激光切割机的价格也很昂贵。一般对于切割厚度达12mm的数控激光切割机,售价在二百多万。

3、高压水射流切割

    高压水射流切割,是将水增压至超高压(100-400Mpa)后,经节流小孔( Φ0.15-0.4mm)射出,借助高速高密集度水射流(或再加入磨料)的冲击作用进行切割。

    利用高压水射流,可以切割各种金属与非金属材料。

    水射流切割,目前还不是很普遍。

4、等离子切割

等离子切割是利用高能量密度的等离子弧和高速的等离子流,将溶化的金属从割口处吹走,形成连续割口。

等离子切割,可以切割碳钢、不锈钢、铜、铝等各种金属材料或某些非金属材料。其切割速度快、热变形小,但割口宽度和切割面斜角较大。且不同厂家生产的等离子切割电源的切割割口效果(割口宽度和割口斜角大小)相差较大。

等离子电源也叫等离子切割机。根据割口质量,可分为普通等离子、精细等离子、类激光等离子(切割质量接近激光切割的下限)三种。普通等离子割口斜角一般在15度,精细等离子一般在5度,类激光等离子可控制到3度。

以100A电流的等离子电源为例,国产价4000-12000元,中外合资价2万到3万元。进口美国海宝价3.5万。

精细等离子和类激光等离子,一般都在15万到30万。

5、火焰切割

火焰切割是用氧气和燃气(乙炔、丙烷、液化气等)燃烧的热能将工件切割处预热到一定温度后,喷出高速切割氧流,使预热金属燃烧并放出热量实现切割的方法。

火焰切割的过程,实质是被切割的材料(Fe)在纯氧中燃烧的过程,不是熔化过程。

整个火焰切割的过程,分为以下四个阶段:

① 起割点的金属表面用热火焰加热到燃点,随之在切割氧中开始燃烧反映。

② 燃烧反映向金属下层进展。

③ 排除燃烧反映生成的熔渣。

④ 利用熔渣和预热火焰的热量将切口前缘的金属上层加热到燃点,使之继续与氧产生燃烧反映。

只有Fe、低碳钢、Mn、Ti等材料才具有较好的火焰切割性能,高碳钢、铸铁、不锈钢、有色金属等,都不能用火焰切割。

火焰切割适应切割厚度为5mm以上,一般可以切割到200mm,甚至更厚。对于不同的板材厚度,须选择相应型号的割嘴。随着扳厚的加大,所用的切割氧压力也要相应增加。

在多种切割方法中,由于切割效率、设备成本等多种因素,数控火焰和等离子切割占有绝大多数的比重。

下面,我们主要介绍数控火焰切割和数控等离子切割。这两种切割工艺方式,往往采用同一套数控切割设备,成为数控火焰与等离子两用切割机。

人们通常所说的数控切割机,不做特定说明时,也往往指的是数控火焰或等离子切割机。

  有时,需要将一块金属板材切割成若干一定宽度的窄条。为了切割时使窄条受热均匀,减少热变形,往往要采用多把割炬同时切割,将钢板一次性切割成若干窄条。这种切割工艺只需控制设备单方向移动速度,不需走其他轨迹,因而不需要数控,可以只采用调速控制。这种切割机叫直条切割机。

实际使用时,往往将数控与直条切割合为一起,即在切割机的前方配置多把数控切割割炬,而在切割机的后侧配置多把直条割炬,成为数控与直条两用切割机。


下一条信息:数控切割的机选型要点

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