本文在研究了离线编程技术的发展与现状的基础上,对船用管管正交马鞍形的切割进行了研究。现阶段,在船舶行业的马鞍形切割加工中,人工切割加工仍然存在,但是切割加工的主要工作已经转交给了数控切割机。人工加工马鞍形耗时耗力,对工人要求很高,如今只是在一些简单、少量的切割加工中出现。采用数控切割机进行切割作业确实能够快捷、方便地加工马鞍形,但是没有后期升级的空间,对企业的可持续发展与科技创新是不利的。针对骑座式正交马鞍形,本文采用KUKA机器人切割系统进行切割。前期准备工作如下:制作安装夹具、校枪、建立外部轴的同步、建立base坐标系;在切割系统中,设计了电磁阀控制电路,控制切割火焰。本课题研究期间主要做了如下工作并得到了相关结论:(1)建立正交马鞍形模型与坡口角度模型,求解出马鞍形的数学表达式,依据主管与支管对应的圆心角的余弦值的乘积的正负,获得不同的坡口角与实际切割角;(2)利用VS平台,采用VB语言编写离线计算软件;利用MATLAB软件对计算结果进行仿真,验证了马鞍形切割点的准确性,证明了离线计算软件是可行的;(3)综合分析机器人运动指令的特点与适用情形,结合实际,选用circle指令与line指令交替的混合指令作为切割点的运动指令,其它安全点语句选用PTP指令;(4)本文选用机器人氧乙炔火焰切割,进行正交马鞍形的切割试验。在切割氧气压力为0.6MPa、切割乙炔压力为0.05MPa、割嘴距离圆管表面6~7mm的条件下,针对外径115mm、壁厚6mm的主管圆管,应用64个点的离线主管马鞍形切割程序atlu1400,以0.48~0.54m/min的切割速度进行切割,可以得到符合生产需求的主管马鞍形;针对外径90mm、壁厚5mm的支管圆管,应用32个点的离线支管马鞍形切割程序btlu14010,以0.48~0.6m/min的切割速度进行切割,可以得到符合生产需求的支管马鞍形。将切割好的主管与支管马鞍形装配,发现支管“骑坐”在主管上:支管切口与主管外表面自然接触、主管切口与支管内表面重合,验证了离线计算程序的准确性,实现了切割实验预期目标。