摘要：在工业生产和加工过程中，数控火焰切割机能切割各种形状的零件，具有较强的通用性。一般担负不规则结构件的下料任务，而结构件的切割质量直接影响工件的焊接质量和产品的整机性能。数控切割机在下料环节的应用，不但充分体现了切割自动化和集中下料的优势，使板材利用率大幅度提高，而且使切割质量和生产效率也得到明显的改观。
　　关键词：数控火焰切割机；切割质量
　　一、影响切割质量的因素和措施
　　精度高、性能良好的切割设备固然可提高切割面的质量以及尺寸精度，但切割用气体、切割参数的选取、合理的切割程序及切割速度等也都直接影响到切割质量。
　　1、切割用气体的影响
　　高品质的切割气体是提高效率、获得高质量切割面的根本保证，目前我厂切割用气体是氧气和液化气，氧气纯度应大于等于99％。如果纯度不够，则切割面粗糙，挂渣严重，增加清渣时间，造成工时的浪费。
　　2、正确选取切割气体压力、切割速度和割嘴型号
　　根据不同的板厚选取合适的气体压力、切割速度和割嘴型号，这样可以使切割表面平滑，切割波浪细小，顶部和底部边缘呈方形，切割后边缘形成的氧化铁容易清除。
　　切割氧压力太高，不但造成浪费，而且在接近顶部切割件都会产生有规则的沟槽。
　　切割速度的合适选择可以使切割面的挂渣极少，甚至无挂渣现象，清渣方便容易。切割速度可以通过声音、观察熔渣流动情况来判断是否合适。合适的切割速度熔渣流动时会发出有规律的"噗噗"声，而熔渣出口处与割嘴基本成一直线。切割速度过快和过慢不利于保证切口的质量，切割速度过快核能造成为切断现象；切割速度过慢不仅造成浪费而且会使嘴头顶部出现熔化在一起的现象，需进行二次切割。
　　割嘴型号可根据板厚进行选择，割嘴型号越大，可能切割的钢板厚度越厚。割嘴距离以火焰焰心与钢板在同一平面为宜，割嘴距离钢板过近易使割嘴堵塞，过远会使钢板预热面积加大，变形增大，且使切割速度降低。
　　3、合理的切割程序
　　数控切割机是由计算机采取实时控制来完成自动切割的，其识别的是程序，所以零件在钢板上的编程方法对切割件的加工质量起着决定性作用。我厂目前进行的是先在另一台计算机上以1：1的比例将零件图形用AutoCAD软件画出来，之后保存成DXF格式的图形，打开套料软件FASTNETE，将DXF格式的图形添加进去，通过一系列的操作，最后输出切割机所识别的程序代码，将生成后的程序代码用U盘传进数控切割机中，这样就完成了程序的输入。在用软件进行套料时必须注意的几点：
　　（1）切割顺序的选择
　　切割顺序是指对钢板上若干个大小嵌套的套排零件依次进行切割的顺续。一般应遵循"先内后外，先小后大"的原则，即先切割零件的额内轮廓，后切割外轮廓；先切割面积小的零件，后切割大尺寸零件，否则，在已脱离模板而靠自重有不足以维持可靠定位的钢板上切割内轮廓或其他小零件，会造成进一步变形，从而报废。在切割同等大小的零件时应从左向右呈S顺序进行切割，这样不但可以减少空行程所用的时间，而且可减小热变形，从而提高效率，提高质量。
　　（2）切割方向的影响
　　正确的切割方向应该保证最后一条割边与母板大部分脱离，如果过早的与母板大部分脱离，则周边的边角框不足以抵抗切割过程中出现的热变形应力，造成切割件在切割过程中移位，出现尺寸超差。
　　（3）起火点的选择
　　最理想的引入方式是圆弧引入，沿切割边的切割方向逐渐逼近，实现各口截面的光滑过渡。而直线引入是沿割边的法线方向，在引入位置会出现弧坑，影响割口外观，严重时会造成浪费。
　　当起火点选在零件的角点处时，起火点的交叉点应是原零件两边交叉的延长线如图1，这样才会使零件在最后切割处完全从母材上脱离下来，如果起火点选成图2的状况，会造成二次切割，造成工时的浪费。
　　 图1
　　图2
　　二、各种厚度板切割质量的控制
　　不同板厚宜采用不同的切割速度、切割气体压力和不同的割嘴型号，板厚6~20mm的薄板由于受热易变形，在开始切割零件时可不从钢板边缘切入，而采用穿孔办法使钢板边缘成封闭状态，且钢板边缘的割缝与钢板边缘有一定距离，这样可限制因变形而引起的零件尺寸偏差；对于20~100mm的厚板，由于切割时不易发生变形且穿孔操作翻渣厉害易堵塞割嘴，可以采用从钢板的边缘进行切入，厚板在进行数控自动气割时往往存在切割面垂直度出纵向及横向的两个切口，用直角尺检测调整割炬两个方向的垂直度，使切割面与钢板表面垂直。
　　三、带孔零件切割质量的控制
　　带孔零件在进行切割时，应先将零件的内孔切割出来，再切割零件的周边，这样有利于保证内孔及周边的尺寸精度。如穿孔得当可大大减少清理割嘴的时间，提高工作效率。穿孔时，为减少预热时间应适当加大预热氧，观察钢板预热处的变化，当达到切割温度时（即燃点），打开切割氧控制阀，即可完成穿孔动作。在穿孔的过程中，注意调节速度和氧气控制阀，使熔渣大致与割嘴成40度方向飞出。当内孔直径小于板厚时，不宜穿孔切割，孔径应有机械加工而成。
　　四、细长件切割质量的控制
　　我厂所接的钢结构工程大多是大型锅炉的钢结构，又各种梁和柱子构成，而不管是梁还是柱，大多都是板拼的工字钢，因此工字钢就是锅炉的主要构架，而工字钢又是由两条翼板和一条腹板焊在一起的，因此翼腹板的下料质量就直接影响到工字钢的焊接，进而影响到整台机组的工作性能，板条属细长件（即长与宽之比较大的零件），在按常规方法切割时由于钢板受热变形往往出现上拱和翘曲，操作稍不注意就会碰到割嘴，影响切割的顺利进行。容易造成熄火和撞弯，撞断割炬等事故，因此常采用局部冷却的方法减小热变形（我厂在切割板条时所采用的方式是当切割到板条中间时停留片刻或者用风扇吹，使其温度下降）。两割炬同时切割腹板两侧长边缝，最后横向切割至要求尺寸，这样可以有效的对细长件进行切割质量控制。
　　五、结论
　　通过采取上述几种质量控制方法可以保证数控火焰切割机切割各种零件的尺寸精度及切割的高效率。数控火焰切割机作为较精密的设备不同于一般的手工切割，不仅对氧气和乙炔的纯度、压力提出了严格的要求，而且对操作人员的素质也提出了更高的要求，程序由工艺员编制，而操作时切割参数是否合适及设备保养是否完好取决于操作者，因此操作人员较高的素质和操作技巧也是关系着数控火焰切割机切割质量控制不可忽视的重要因素。
　　作者简介：张全万，九冶建设有限公司董事长，总经理。