数控火焰切割机应用
朱建新李景峰
纯碱公司制修车间
摘要：通过引进先进的板材切割设备，提高了生产效率，取得了较好的使用效果，掌握了先进的板材下料技术，对数控机床有了初步了解。
关键词：板材切割数控火焰切割机故障处理数控机床
板材切割是焊接成品加工过程中的首要步骤，也是保证焊接质量的重要工序。作为机械加工的首道工序，板材切割应用也很广泛。利用先进的现代切割技术，不但可以保证产品的焊接质量，提高劳动生产率，同时也使得企业产品的制造成本大幅度下降，缩短产品生产周期。随着新产品、新工艺、新技术的广泛运用。智能化精密切割将成为切割行业今后发展的趋势。制修车间于2011年引进一套HBD-LM4000数控火焰切割机用于板材下料，取得了较好的使用效果，现将一些使用心得与大家交流。
1 设备简介
1.1主要用途与适用范围
数控火焰切割机是一种将电脑控制、精密机械传动、氧、燃气切割三者技术相结合的高效率、高精度、高可靠的热切割设备。数控火焰切割机是专门用于金属板材下料的数控设备，如果再配用等离子切割装置，能实现对各种金属材料按任意图形下料，切割割口粗糙度可达Ra12.5，切割后的割口面一般情况下不需要进行表面加工，具有自动化程度高、使用方便、精度好、可靠性强等优点，广泛适用于各种机械制造业中金属板材的下料切割。
1.2产品性能优势
1.2.1 不需编程
标配专用汉化图形转换软件，可将CAD图形直接转换成切割加工代码，配U盘接口。CAD设计图形经软件转化，存入U盘可以直接接入切割机控制系统实现图形切割，完全不需手工编程。当然，简单图形可以在现场直接输入。
1.2.2 操作维护傻瓜型
标配工业液晶显示屏，整个系统全中文操作。操作系统软件随时提示各项操作
方法，因而操作人员不需培训，不需看使用说明书即可进行各项操作，使用非常简单方便，主控制板上带有各种故障指示灯，故障诊断一目了然，整机维护方便快捷。
1.2.3 优良的加减速性能
切割过程中加减速，没有任何停顿；高速时，拐弯处可自动平稳减速，从而更好地提高了切割质量。
1.2.4 割缝补偿
具有割缝自动补偿功能，保证成品的精度。
1.2.5 模块化设计
系统采用模块化设计，可靠性高，可故障自诊断，维修更换方便。
1.2.6 通用性好
操作者也可以采用国际通用G代码编程，采用绝对坐标编程，没有累积误差。
1.2.7 两用
可根据用户所需，选配等离子和火焰两种切割方式。
1.3 设备主要技术特性
1.4总体结构
数控切割机由机械部分、气路切割部分、电气部分组成。机械部分包括纵向导轨、底架、横向导轨、横梁、纵向传动机构、横行传动机构、自动调高机构。气路部分包括氧气及乙炔气气管、割枪、电磁阀、自动点火装置。电气部分包括电源供给、数控系统、伺服系统、自动调高控制系统。根据实物绘出的电气控制示意图如图1。作为关键技术的数控系统采用北京斯达微步控制技术公生产的SH-2200H-QG
切割机数控系统，使用PC104总线高性能工控机，使用松下MCDH3520E 伺服控制器。
图1数控火焰切割机电气控制示意图
2 故障处理
数控火焰切割机投入使用后，由于产品设计制造缺陷和操作不当出现过一些故障，现就故障症状及处理过程简述如下。
2.1 Y向驱动机构故障
运行数控切割机，X向运动正常，Y向无运动。检查Y向驱动机构，只有南侧电机运行，北侧电机不动，北侧减速机齿轮上移，齿轮有变形，电机支撑板变形，驱动器上显示报警代码“ERR21”。查相关手册，报警代码21表示编码器通讯出错。插拔驱动器插头恢复正常，关柜门时碰到插头电缆，Y向运动又无。更换插头后故障消除。询问厂家，Y向驱动机构两个电机机械和电气上均不能连锁。当一边驱动机构故障停车，而另一边仍然正常运行，使两边运行不同步，造成传动机构损坏和XY 方向不垂直降低切割精度。为消除双边驱动极易损坏传动机构隐患，咨询厂家后将双边驱动改为单边驱动，使用效果良好。
2.2 X向驱动机构故障
运行数控切割机切割法兰时，X向运动无，导致设备按直线运行，出现废品。检查横行驱动机构电机不运行，驱动器上显示报警代码“ERR21”。停机退出系统，断电后再上电进入系统，故障自动消失。次故障反复出现。将通讯电缆屏蔽层与X6插头连接后故障消除。
2.3 系统故障
操作者开动设备，走轮廓时，北侧枪触碰限位开关未停，撞到机箱上。X向电
机支撑架变形，2件滚轮滑块变形。分析原因：在走轮廓情况下枪体触碰“X—”限位开关后尽管屏幕显示“X<—”限位，报警，但不能停止运行，造成撞车。走轮廓向X+方向运行，撞限位立即起作用。及时向厂家反映，确认为是系统生产厂家的操作系统缺陷。
2.4切割法兰时圆度超差
在进行法兰下料作业时，切割Φ1150外圆，圆度误差均为10，误差分布方向均与纵向成45°有规律分布。检测X向与Y向导轨的垂直度，用点动增量法行走3×2米矩形，测量对角线误差为30，显然这是切割出现椭圆的原因。松开横梁和底架的紧固螺栓，调整相互间角度后，使X和Y向导轨垂直，重新测量行走出的矩形对角线误差至2mm以内为合格。
2.5其他故障
在使用时还出现过下述故障：自动调高机构通讯中断、控制器损坏，轴承损坏，点火装置堵喷嘴，割枪与工件碰撞导致导轨滑块损坏，程序紊乱。这些故障主要是操作者粗心操纵导致。通过更换新零件进行修复。
3. 使用体会
制修车间使用数控切割机主要用于法兰下料。切割厚度10-60mm。也应用于形状比较复杂机件切割。制修车间进行板材切割常用方式有手工切割、半自动切割机切割及数控切割机切割。手工切割灵活方便，但手工切割质量差、尺寸误差大、材料浪费大、后续加工工作量大，同时劳动条件恶劣，生产效率低。使用小车式半自动切割机，切割工件的质量较好，只适合切割直线。数控切割相对手动和半自动切割方式来说，可有效地提高板材切割效率、质量，减轻操作者的劳动强度。经过一年的推广使用，得到了操作者认可。数控切割在切割质量，精度控制方面有较大优势，通过今后对加强割缝宽度及补充、切割工艺路线程序编制、热变形影响的研究，争取在利用数控切割进行精密切割方面取得成果，以不切割或少余量获得高质量成品或毛坯。
4. 数控机床设备应用前景
数控机床是机电一体化的典型产品，数控机床控制技术是集计算机及软件技术、自动控制技术、电子技术、自动检测技术、液压与气动技术和精密机械等技术为一体的多学科交叉的综合技术。随着科学技术的高速发展，机电一体化技术迅猛发展，
数控机床在企业应用已经非常普遍。随着现代制造技术的发展，小批量生产和维修性质车间企业选用数控设备已是大势所趋。数控机床尽管对维护、操作人员的知识和能力要求较高，但数控机床具有适应性强，适合单件、小批量复杂工件的加工，加工精度高，生产效率高，劳动强度低，自动化程度高等优点，如果合理使用，会取到良好的经济效益。有人预言代表数控技术的数控车床十年内取代普通车床。市面上的数控设备可谓琳琅满目，许多设备性价比很高。目前，制修车间大多数机床运行二十多年，精度丧失严重，效率低下，面对飞速发展的数控技术浪潮，我们不能守旧，应该积极应对。数控火焰切割机作为非常普通的数控机床的低端产品，一经投用就取得了良好效果，说明数控机床在我公司未来发展中一定会有良好的应用前景。
本科毕业设计 多功能大型数控火焰切割机设计
摘要 本课题对数控火焰切割机进行设计，根据需要该火焰切割机整体结构设计为大型龙门桥式结构。该切割机主要用于工程机械制造。 首先，本文通过对火焰切割技术及数控火焰切割机在国内外的研究现状的分析，根据数控火焰切割机的技术指标对火焰切割机的总体结构进行了设计，其整体采用龙门桥式结构，对驱动装置进行分析并设计该驱动装置采用步进电动机，X，Y两个方向进给的开环控制系统。其次对其横梁、传动件导轨及其他零部件进行设计与校核。并通过对数控CNC系统进行分析进行软硬件部分及控制面板的设计。确定其微机数控系统采用MCS-51 系列中的8051 单片机为控制微机。对软件部分插补流程进行介绍。最后，为了加工制造的方便还绘制了切割机的导轨传动图、数控火焰切割机控制组成框图、硬件组成框图、系统程序流程图、插补程序流程图、制面板图和火焰切割机的总装图。 关键词：单片机控制 , 数控焰切割机 , 龙门式 , 结构、微机设计 I
ABSTRACT This topic was carried out on the CNC flame cutting machine is designed, according to need the flame cutting machine overall structure design for large gantry bridge type structure. The cutting machine is mainly used in construction machinery manufacturing. First of all, this article through to the CNC flame cutting machine flame cutting technology and the domestic and foreign research present situation analysis, according to the numerical control flame cutting machine of the technical indicators to design the overall structure of the flame cutting machine, the overall structure of longmen bridge type, design analyze the driving gear and the driving device adopts stepper motor, the X, Y, two directions into to open loop control system. Secondly on the beams, columns, a guide rail and other transmission parts to carry on the design and checking. And through the analysis of nc CNC system for the design of hardware and software part and the control panel. Determine the microcomputer numerical control system adopts the 8051 single chip microcomputer MCS - 51 series microcomputer to control. Part of software interpolation process is introduced. Finally, to processing and manufacturing of convenient also mapped the cutter of guide rail transmission diagram, control composition block diagram of the CNC flame cutting machine, hardware block diagram, system program flow chart, interpolation panel diagram and program flow chart, system assembly diagram of the flame cutting machine. Keywords: single chip microcomputer control, CNC flame cutting machine, gantry type, structure, design of microcomputer II
数控火焰切割机应用 朱建新李景峰 纯碱公司制修车间 摘要：通过引进先进的板材切割设备，提高了生产效率，取得了较好的使用效果，掌握了先进的板材下料技术，对数控机床有了初步了解。 关键词：板材切割数控火焰切割机故障处理数控机床 板材切割是焊接成品加工过程中的首要步骤，也是保证焊接质量的重要工序。作为机械加工的首道工序，板材切割应用也很广泛。利用先进的现代切割技术，不但可以保证产品的焊接质量，提高劳动生产率，同时也使得企业产品的制造成本大幅度下降，缩短产品生产周期。随着新产品、新工艺、新技术的广泛运用。智能化精密切割将成为切割行业今后发展的趋势。制修车间于2011年引进一套HBD-LM4000数控火焰切割机用于板材下料，取得了较好的使用效果，现将一些使用心得与大家交流。 1 设备简介 1.1主要用途与适用范围 数控火焰切割机是一种将电脑控制、精密机械传动、氧、燃气切割三者技术相结合的高效率、高精度、高可靠的热切割设备。数控火焰切割机是专门用于金属板材下料的数控设备，如果再配用等离子切割装置，能实现对各种金属材料按任意图形下料，切割割口粗糙度可达Ra12.5，切割后的割口面一般情况下不需要进行表面加工，具有自动化程度高、使用方便、精度好、可靠性强等优点，广泛适用于各种机械制造业中金属板材的下料切割。 1.2产品性能优势 1.2.1 不需编程 标配专用汉化图形转换软件，可将CAD图形直接转换成切割加工代码，配U盘接口。CAD设计图形经软件转化，存入U盘可以直接接入切割机控制系统实现图形切割，完全不需手工编程。当然，简单图形可以在现场直接输入。 1.2.2 操作维护傻瓜型 标配工业液晶显示屏，整个系统全中文操作。操作系统软件随时提示各项操作
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 数控火焰切割机安全操作 规程(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-6454-80 数控火焰切割机安全操作规程(正 式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管 理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作， 使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1．操作人员必须按照规定经专门的安全技术培训，取得特种作业操作资格证书，方能独立上岗操作。 2．操作人员必须严格遵守一般焊工、手工气焊（割）工安全操作规程和有关橡胶软管、氧气瓶、各种工业切割气瓶的安全使用规则和焊（割）炬安全操作规程。 3．工作前必须穿戴好劳动防护用品，操作时必须戴好防护眼镜。 4．通电开机前应检查机器周围附近、道轨两侧是否有杂物，10米以内不准有易燃物品。所用的气源、水源、电源是否处于正常的工作状态。检查与机床相关的接地有无松动，各个电缆接头插座是否完好无损。检查气瓶与橡胶软管的接头、阀门及紧固件均应紧固牢靠，不准有松动、破损和漏气现象。
5．机床开动后身体和四肢不准接触机器运动部位，以免发生伤害，维护保养设备时应断电停车进行。 6．禁止使用带有油污的工具、手套等接触氧气瓶及其附件、阀门、橡胶胶管。禁止用易产生火花的工具开启氧气瓶或乙炔气阀门。 7．如果发生意外停电，应及时关闭主电源开关。 8．气瓶或汇流排管道冻结时，严禁用火烤或用工具敲击冻块，氧气阀或管道可用40℃的温水溶化。气瓶应有防止阳光直射措施。 9．机器运行中，操作工应坚守岗位，随时注意机器运行状况，如遇紧急情况应立即处理，保证安全运行。 10．禁止带电拆卸自动点火控制装置，防止高压触电。经常检查等离子电缆有无裸露破损，更换电缆时应关闭电源。 11．吊运工件时应与行车工、挂勾工密切配合，注意避免吊物与设备碰撞，在上下板料时应遵守“起重、搬运工”安全操作规程。
数控等离子切割机 使 用 手 册 济南阿尔法数控设备有限公司
目录 注意 (3) 1、验收 (3) 2、运输与储存 (3) 3、安装 (3) 4、接线 (4) 5、调试运行 (4) 6、使用 (4) 7、故障处理 (5) 8、电源供应 (5) 设备安装篇 (7) 对切割机主体和电控柜的连接电缆建议采用地槽走线方式铺设，既保护电缆,又方便维护. (8) 四、电源 (8) 五、气源 (9) 切割操作篇 (9) 一、关于准备 (9) 二、自动调高器的设定 (10) （一）弧压调高器 (10) 三、伺服系统测试 (12) 四、编制切割图形 (12) 1、运用专业绘图软件（如AUTOCAD）绘制切割图形。 (12) 2、使用系统自带图库编辑。 (12) 4、使用系统自带钢板套料功能。 (12) 五、切割参数设定 (12) 1、修改切割参数。 (12) 2、系统设置。 (12) 六、切割过程 (12) 七、切割完毕 (14) 维护保养篇 (15) 附录 (17) 附1、等离子弧切割规范 (17) 1．切割电流 (17) 2．气体流量 (18) 3．割嘴高度 (18) 4．切割速度 (18) 5.切割厚度与工艺 (19) 6.钢板表面预处理 (19) 附2、弧压调高器当前参数设定 (20)
注意 警示标志：应总是留心与下列警示标志相关联的事项： 电气可能引起危险 常规警告常规提示 在安装和开始应用前请首先阅读本文档，错误的操作会造成财物和人身伤害。你必须始终检查系统规格和技术条件（参阅设备标签和相关的文档）。 本说明书仅见略介绍操作步骤，更详尽内容请参阅数控系统说明书、等离子电源说明书、弧压调高器说明书和电容调高器说明书。 我公司保留对设备配置进行修改的权利，本书内容可能与设备实际情况不符，具体以设备为准。 我公司对不符合操作要求而引起的设备损坏不负保修责任。设备出现故障，请勿擅自更换配件，请先于我公司联系。 1、验收 小心损坏或有故障的产品不可投入使用。 2、运输与储存 注意运输与储存中应注意防潮，不可在产品上攀爬或站立，不可在上面放置重物，前面板和显示屏应特别注意防止碰撞与划伤。 3、安装 小心数控系统的外壳非防水设计，安装时应防止日晒及雨淋。
日期：XXX 数控火焰切割机的日常使用及保养注意事 项 姓名：XXX 部门： XXX
数控火焰切割机的日常使用及保养注意事项 （1）检查各气路、阀门、是否有无泄漏，气体安全装置是否有效。 （2）检查所提供气体入口压力是否符合规定要求。 工作中 （1）调整被切割的钢板，尽量与轨道保持平行。 （2）根据板厚和材质，选择适当割嘴。使割嘴与钢板垂直。 （3）根据不同板厚和材质、重新设定机器中的切割速度和预热时间，设定预热氧、切割氧合理压力。 （4）在点火后，不得接触火焰区域。操作人员应该尽量采取飞溅小的切割方法，保护割嘴。 （5）检查加热火焰，以及切割氧射流，如发现割嘴有损坏，应及时更换、清理。清理割嘴应用专用工具清理。 （6）切割过程中发生回火，应及时切断电源，停机并关掉气体阀门，回火阀片若被烧化，应停止使用，等厂家或专业人员进行更换。 （7）数控火焰操作工操作切割机时，要时刻注意设备运行状况，如发现有异常情况，应下紧停开关，及时退出工作位，严禁开机脱离现场。 （8）操作员应注意，切割完一个工件后，应将割炬提升回原位，运行到下一个工位时，再进行切割。 （9）操作员应按给定切割要素的规定选择切割速度，不允许单纯为了提高工效而增加设备负荷，处理好设备寿命与效率和环保之间的关系。 班后 （1）下班后，设备应退回保障位，关闭气阀。管内残留气应放尽、关闭电源。
（2）如果实行交接班制度，应将当班设备运行状况做好交接班记录。 （3）应认真清理场地，保持工作区内的整洁、有序。日常保养 （1）轨道不允许人员站立、踏踩、靠压重物，更不允许撞击，导轨面每个班用压缩空气除尘后用纱布沾20#机油擦拭轨面。随时保持导轨面润滑、清洁。 （2）传动齿条上每天应用20#机油清洗，齿条上有颗粒飞溅物。 （3）操作人员只允许拆卸割嘴，其余零件不能随意拆卸，电气接线盒只允许有关人员检修时方能打开。 （4）设备若出现故障，应及时请维修人员处理，故障较大时，应先报设备处组织有关人员会审，确定维修方案。严禁私自拆机检查。 安全保障 1设备周围应避免强震动源。 2. 工作人员挂牌上岗操作，无关人员不得上机，更不准擅自按动键，以免损坏机器或程序，数据丢失。 3. 移动设备时，应注意不允许发生脱钩或前冲，机上包括导轨任何一部分都不能撞击。 4. 设备动力源线应单独使用，并带有交流稳压装置。 5. 通气或更换气体和清理割嘴必须按有关危险气体安全操作规程执行。 6. 操作者不得随意把外来程序调入机器内存内，以防病毒，只许用本厂认可专用软件庞堪德2013. 7.
中文摘要 摘要 本课题所设计的数控火焰切割机是一种小型切割设备，它可以很方便的对金属材料进行直线或曲线切割，可广泛应用于机械、建筑、化工、航天等行业。 首先，本文通过对火焰切割技术及数控火焰切割机的国内外研究现状的分析，对火焰切割机的总体结构进行了设计，整体采用龙门式结构，纵向、横向和垂直三个方向进给运动均选用步进电动机带动滚珠丝杠传动的开环控制系统。由于火焰切割机切割工件时无切削力，所以纵向进给运动采用电机直接驱动工作台运动来完成。其次，利用三维设计软件Solid Works完成了火焰切割机各零件的三维实体造型，并根据各零部件之间的定位关系，完成了总体装配，验证了设计的合理性。最后，为了加工制造的方便还绘制了切割机的所有零部件和装配体的工程图。 关键词：数控火焰切割机，龙门式，结构设计，Solid Works I
Abstract The CNC flame cutter designed in this topic is small cutting equipment. It can easily cut metal materials with linear or curvilinear drawings and can be widely used in machining, architecture, chemical industry, spaceflight and other industry. Firstly, through the analysis of research actuality about the flame cutting technology and the CNC flame cutting machine at home and abroad the whole structure of the flame cutter is designed in this article. The whole structure uses the gantry structure, the open-loop control systems, using stepping motor to drive ball screws, were chosen at longitudinal, horizontal and vertical directions. Since there is no cutting power when the flame cutter cuts work-piece, therefore, the vertical movement is provided by the movement of worktable driven directly by stepping motor. Secondly, the three-dimensional entity modeling of all the flame cutter parts is finished by using the three-dimensional design software Solid Works and the assembly of the whole is accomplished through the orientation of every parts to validate the rationality of the design. In the end, all the drawings of parts and assembly are protracted in order to facilitate the manufacture. Keywords：Numerical control flame cutter, gantry type, Structural design, Solid Works II
Q/SHMC B.9-8 SU200511.08 火焰切割机 使用维护说明书 编制：顾美华 审核：陆军 上海重矿连铸技术工程有限公司 二OO六年六月
目录 一. 概述和基本参数及操作 1. 概述 2. 火焰切割机的功能及结构 3. 技术参数 4. 使用方式 5. 火焰切割机的维护 6. 常见故障及排除方法 二. 部分标准件清单 三. 易损件清单
一.概述和基本参数及操作 1. 概述 本手册概述了如何安全有效地对火焰切割机进行操作、调整、润滑和平常维护。 STEL-TEK 型火焰切割机的设计和制造，用于向国内外钢厂 提供在一个长时期内最小维护的经济高效的设备。 2. 火焰切割机的功能及结构 将铸坯切割为定尺长度。火焰切割机由切割车，机架及能介系统三部分组成。切割时，由气缸夹紧铸坯，切割小车随铸坯速度同步前进；保证了较高切割精度；切割小车返回起始切割点是通过变频控制的电机及链传动实现。切割枪的摆动是靠模板及导轮连杆组成的机构执行，无动力驱动，机架通水冷却。 。 3. 技术参数 1.) 行走形式: 被动夹持式 2.) 火焰切割机最大行程: 1500mm 3.) 火焰切割机返回速度: 0~14m/min 4.) 返回形式: 电机传动主动返回式 5.) 切割方坯规格: 120x120、150×150 165x225、165x285 6.) 切割速度: 250～500mm/min 7.) 切割能源介质: 氧气、燃气 8.) 能源介质工作压力: 燃气:0.06～0.095MPa 氧气: 1.2MPa 9.) 冷却水工作压力: 0.4～0.55MPa 10.) 压缩空气工作压力: 0.6～0.7MPa 11.)切割温度: 正常750～900℃ 最低600℃ 12.)定尺: 最短3m
数控切割机应用及发展 数控切割机就是用数字程序驱动机床运动，随着机床运动时，随机配带的切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。 一、概述 在机械加工过程中，板材切割常用方式有手工切割、半自动切割机切割及数控切割机切割。手工切割灵活方便，但手工切割质量差、尺寸误差大、材料浪费大、后续加工工作量大，同时劳动条件恶劣，生产效率低。半自动切割机中仿形切割机，切割工件的质量较好，由于其使用切割模具，不适合于单件、小批量和大工件切割。其它类型半自动切割机虽然降低了工人劳动强度，但其功能简单，只适合一些较规则形状的零件切割。数控切割相对手动和半自动切割方式来说，可有效地提高板材切割地效率、切割质量，减轻操作者地劳动强度。目前在我国的一些中小企业甚至在一些大型企业中使用手工切割和半自动切割方式还较为普遍。 目前，我国机械工业钢材使用量已达到3亿吨以上，钢材的切割量非常大；随着现代机械工业的发展，对板材切割加工的工作效率和产品质量的要求也同时提高。因而数控切割机的市场潜力还是很大、市场前景比较乐观。 二、现状 1、经过几十年的发展，数控切割机在切割能源和数控控制系统两方面取得了长足的发展，切割能源已由单一的火焰能源切割发展为目前的多种能源（火焰、等离子、激光、高压水射流）切割方式；数控切割机控制系统已由当初的简单功能、复杂编程和输入方式、自动化程度不高发展到具有功能完善、智能化、图形化、网络化的控制方式；驱动系统也从的步进驱动、模拟伺服驱动到今天的全数字式伺服驱动； 数控切割机主要品种包括以下几种： 数控火焰切割机 数控等离子切割机 数控激光切割机 数控高压水射流切割机 其它专用特殊切割设备（如数控管材切割机、数控型材切割机、其它非金属专用切割设备等，） 2、各类型数控切割机的特点及其应用情况 数控火焰切割机，切割具有大厚度碳钢切割能力，切割费用较低，但存在切割变形大，切割精度不高，而且切割速度较低，切割预热时间、穿孔时间长，较难适应全自动化操作的需要。它的应用场合主要限于碳钢、大厚度板材切割，在中、薄碳钢板材切割上逐渐会被等离子切割代替。 数控等离子切割机，等离子切割具有切割领域宽，可切割所有金属板材，切割速度快，效率高，切割速度可达10m/min以上。等离子在水下切割能消除切
数控火焰切割成套设备产品简介 1.单边驱动数控火焰切割机 该产品专门用于宽度1500mm-3000mm，厚度为6-300mm的碳钢板的下料加工，产品稳定可靠，精度高，价格合理，使用方便。 技术参数 2.双边驱动数控火焰切割机 该产品专门用于宽度为1500mm-9000mm（或2-3块板总宽），厚度为6mm-300mm碳钢板的下料加工，设备稳定可靠，操作简便，使用寿命长。 技术参数
3.干式数控等离子切割机（单边或双边驱动） 主要用于碳钢板、不锈钢、铜、铝等有色金属的下料加工，等离子电源可配置博大APC系列、博大PAC系列以及美国或德国原装进口等离子电源、切割质量好，工作效率高。
4.水下数控等离子切割机 对于等离子切割机的环保问题，最佳的解决方案就是水下切割，既没有风尘，又大大减小噪音与弧光的污染，而且切割的零件变形小，我公司生产的水下等离子切割机性能稳定可靠，故障率低。 5.数控台式火焰、等离子切割机 是种高速、精密等离子数控切割机。采用一体式模块化结构，使安装迅速、方便。可以加配抽烟工作台，以达到环保要求。 工作宽度可达2000mm 最大工作长度可达6000mm 速度可达12m/min 集中工作台（最大切割厚度30mm） 6.火焰裁条切割机 技术参数
CW系列普通车床 CW6163B CW6263 CW6180B CW6280B 结构特点及用途 该系列车床床身在宽度侧壁双筋板和内筋板采用箱体和斜筋组合结构，整体刚度比单壁门形筋结构提高三分之一；溜板箱设有快移机构，用单手柄形象化操作；主轴正反转转换及刹车采用液压控制，配置的手动刹车功能或者脚踩刹车功能操纵方便，刹车灵敏，安全可靠；车床结构刚度与传动刚度均较高，精度稳定，并能进行强力切削；床身导轨下滑面采用TSF耐磨镶层结构，运动轻便灵活，寿命长；润滑系统为箱外循环，提高了加工精度。 本系列机床能承担各种车削工作，如车削内外圆柱面、圆锥面以及其他旋转面、端面及各种常用螺纹—公制、英制、模数及径节螺纹，还能进行拉削油槽、键槽等工作。 本系列机床适宜加工铸铁、钢及各种有色金属等材料。
数控火焰气割的基本常识 （一）气割的基本工作原理及气割的过程 利用气体火焰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，使其燃烧并放出热量实现切割的方法，叫气割。 氧气切割过程有下列三个阶段： 1、预热气割开始时，利用气体火焰(氧乙炔焰、氧丙烷焰)将工件待切割处预热到该种金属材料的燃点(对于低碳钢约为1100～1150℃)。 2、燃烧喷出高速切割氧流，使已达燃点的金属在氧流中激烈燃烧。 3、吹渣金属燃烧生成的氧化物被氧流吹掉，形成切口，使金属分离，完成切割过程。 （二）气焊、气割用设备的组成 气焊、气割用设备由氧气瓶、氧气减压器、乙炔瓶(乙炔发生器)、乙炔减压器、回火保险器、焊炬(割炬)和橡胶管等组成。 （三）什么样的割口是好的 切割后的割口面中间泛白没有疤痕割口不带废渣没有烧边现象 （四）可以气割的金属应符合下述条件： 1）金属氧化物的熔点应低于金属熔点。表1——1是一些常用的金属及其氧化物的熔点。 2）金属与氧气燃烧能放出大量的热，而且金属本身的导热性要低。 符合上述气割条件的金属有纯铁、低碳钢、中碳钢和低合金钢以及钛等。其它常用的金属如铸铁、不锈钢、铝和铜等，必须采用特殊的氧燃气切割方法或熔化方法切割。 对于8mm以下的板材，不易采用数控气割。
数控火焰切割 气割精度是指被切割完的工作几何尺寸与其图纸尺寸对比的误差关系，切割质量是指工件切割断 面的表面粗糙度、切口上边缘的熔化塌边程度、切口下边缘是否有挂渣和割缝宽度的均匀性等。 一、影响钢板火焰切割质量的三个基本要素（气体、切割速度、割嘴高度） 1．气体（氧气，可燃性气体，火焰的调整） （1）氧气氧气是可燃气体燃烧时所必须的，以便为达到钢材的点燃温度提供所需的能量；另外，氧气是钢材被预热达到燃点后进行燃烧所必须的。切割钢材所用氧气必须要有较高的纯度，一般要求在99.5%以上， 一些先进国家的工业标准要求氧气纯度在99.7%以上。氧气纯度每降低0.5%，钢板的切割速度就要降低 10%左右。如果氧气纯度降低0.8%-1%，不仅切割速度下降15%-20%，同时，割缝也随之变宽，切口下端 挂渣多并且清理困难，切割断面质量亦明显劣变，气体消耗量也随着增加。显然，这就降低了生产效率 和切割质量，生产成本也就明显地增加了（见图9-1）。 图9-1 在相同的氧气压力下，氧气纯度对切割时间和氧气消耗量的影响。 采用液氧切割，虽然一次性投资大，但从长远看，其综合经济指标比想象的要好得多。 气体压力的稳定性对工件的切割质量也是至关重要的。波动的氧气压力将使切割断面质量明显劣变。气压压力是根据所使用的割嘴类型、切割的钢板厚度而调整的。切割时如果采用了超出规定数值的氧气压力，并不能提高切割速度，反而使切割断面质量下降，挂渣难清，增加了切割后的加工时间和费用。 表9-1是国内常用的上海气焊机厂生产的GK1系列快速割嘴（即采用拉伐尔喷管结构的割嘴）的使用参数（厂家可能随时对参数进行修改，应以割嘴所附说明书为准，此表仅供参考）。
摘要 在机械加工过程中，板材切割常用方式有手工切割、半自动切割机切割及数控切割机切割。手工切割灵活方便，但手工切割质量差、尺寸误差大、材料浪费大、后续加工工作量大，同时劳动条件恶劣，生产效率低。半自动切割机中仿形切割机，切割工件的质量较好，由于其使用切割模具，不适合于单件、小批量和大工件切割。其它类型半自动切割机虽然降低了工人劳动强度，但其功能简单，只适合一些较规则形状的零件切割。数控切割相对手动和半自动切割方式来说，可有效地提高板材切割地效率、切割质量，减轻操作者地劳动强度。目前在我国的一些中小企业甚至在一些大型企业中使用手工切割和半自动切割方式还较为普遍。目前，我国机械工业钢材使用量已达到3亿吨以上，钢材的切割量非常大；随着现代机械工业的发展，对板材切割加工的工作效率和产品质量的要求也同时提高。因而数控切割机的市场潜力还是很大、市场前景比较乐观。数控火焰切割机，切割具有大厚度碳钢切割能力，切割费用较低，但存在切割变形大，切割精度不高，而且切割速度较低，切割预热时间、穿孔时间长，较难适应全自动化操作的需要。它的应用场合主要限于碳钢、大厚度板材切割，在中、薄碳钢板材切割上逐渐会被等离子切割代替。本文主要包括对各类切割机的发展介绍，悬臂式火焰切割机的主体结构设计以及传动装置的设计计算几部分。 关键词：切割机；发展；结构设计； 设计计算
ABSTRACT Commonly used in the process of machining, sheet cutting method with manual cutting, semi-automatic cutting machine cutting and nc cutter cutting. Flexible cutting by hand, but hand cutting quality is poor, size error is big, big material waste, subsequent processing workload is big, poor working conditions at the same time, the production efficiency is low. Semi-automatic cutting machine, profiling cutting machine, cutting the workpiece quality is better, because it is used for cutting die, is not suitable for single piece and small batch and master pieces cutting. Although other type semi-automatic cutting machine reduces the worker labor intensity, but its function is simple, is only suitable for some rules in the shape of cutting parts. CNC cutting relative to manual and semi-automatic cutting way, sheet can effectively improve the cutting efficiency and cutting quality, reduce the operator labor intensity. At present, some small and medium-sized enterprises in our country and even in some big companies using manual cutting and semi-automatic cutting way is also more common. At present, China's machinery industry steel usage has reached more than 300 million tons, is a large amount of steel cutting; With the development of modern mechanical industry, the plate cutting processing efficiency and product quality requirements also increased at the same time. Therefore nc cutter market potential is very big still, market prospects are optimistic. CNC flame cutting machine, cutting with large thickness carbon steel cutting ability, cut expenses low, but there are cutting deformation, cutting accuracy is not high, and low cutting speed, cutting preheating, perforated time is long, difficult to meet the needs of the full automatic operation. Its applications mainly limited to carbon steel, thickness of plate cutting, in thin carbon steel plate cutting, will gradually replaced by plasma cutting. This paper mainly includes the development of all kinds of cutting machine, cantilever main body structure of the flame cutting machine design as well as designing and calculating the transmission parts. Keywords:Cutting machine, the development, structure design, the design calculation
数控等离子火焰切割机技术使 用说明书 标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
直条/数控火焰/等离子切割机 技 术 使 用 说 明 书
目录一：整机简介 二：机床使用环境条件 三：整机电气组成，功能及注意事项 四：MDI机床面板功能介绍及操作说明 五：设备电气部分日常维护 六：电气原理图 七：CNC数控系统使用说明书（见系统资料）八：伺服系统使用说明书（见伺服资料）九：常见故障原因和处理 十：切割机安全操作规程
一：整机简介 CNC-4000数控/直条火焰/等离子切割机 （1）主要技术参数： 轨距： 4000mm 轨长： 15000mm 有效长度： 13500mm 切割宽度： 80-3300mm（直条）数控≤2500 mm 切割长度： 13500 mm 切割速度： 50-1000mm/min（可调） 驱动方式：双驱 最高速度： 6000mm/min 切割板厚： 6-100 mm（单枪） 纵向割炬： 9组（可根据需要配置） 横向割炬： 1组火焰割炬电动升降、自动点火，1组等离子割炬自动弧压 调高。 切割气源：氧气、乙炔或丙烷 等离子电源：按用户需求配置 装机容量：约2KW（不含等离子电源） （2）性能特点： GS-4000数控/直条切割机采用斯达特SH2000数控火焰切割机专用控制系统。该数控具有：a.10.4″彩色液晶显示图形动态轨迹跟踪功能；b.数控割炬配备电动升降和自动点火；c.切割图形可键盘输入，也可磁盘输 入；本机行走减速机采用高精度行星齿轮减速器，确保行走精度。（3）供方供货范围组成单元 机架总成含：机架、管路、横向滑架及其纵横向减速箱等。 导轨总成含：主副导轨5付及其附件。 割炬总成含：直线单割炬9组及其附件，2组数据割炬带自动点 火和电动升降。 电控总成含：电器柜、电机及附件。含SH2000H控制系统。 供气装置含：氧气汇流排（1支）、丙烷汇流排（1支）、总气源胶管、 挂线滑车等。 二：机器使用环境： ●整机的基础及导轨应符合基础及安装要求 ●流体的供给接口应符合压力要求 ●电源电压（220V/380V 50HZ）波动小于5% ●温度：0℃——45℃
直条/数控火焰/等离子切割机 技 术 使 用 说 明 书
目录一：整机简介 二：机床使用环境条件 三：整机电气组成，功能及注意事项 四：MDI机床面板功能介绍及操作说明 五：设备电气部分日常维护 六：电气原理图 七：CNC数控系统使用说明书（见系统资料） 八：伺服系统使用说明书（见伺服资料） 九：常见故障原因和处理 十：切割机安全操作规程
一：整机简介 CNC-4000数控/直条火焰/等离子切割机 （1）主要技术参数： 轨距： 4000mm 轨长： 15000mm 有效长度： 13500mm 切割宽度： 80-3300mm（直条）数控≤2500 mm 切割长度： 13500 mm 切割速度： 50-1000mm/min（可调） 驱动方式：双驱 最高速度： 6000mm/min 切割板厚： 6-100 mm（单枪） 纵向割炬： 9组（可根据需要配置） 横向割炬： 1组火焰割炬电动升降、自动点火，1组等离子割炬自动 弧压调高。 切割气源：氧气、乙炔或丙烷 等离子电源：按用户需求配置 装机容量：约2KW（不含等离子电源） （2）性能特点： GS-4000数控/直条切割机采用斯达特SH2000数控火焰切割机专用控制系统。该数控具有：a.10.4″彩色液晶显示图形动态轨迹跟踪功能；b. 数控割炬配备电动升降和自动点火；c.切割图形可键盘输入，也可磁盘输入；本机行走减速机采用高精度行星齿轮减速器，确保行走精度。（3）供方供货围组成单元 机架总成含：机架、管路、横向滑架及其纵横向减速箱等。 导轨总成含：主副导轨5付及其附件。 割炬总成含：直线单割炬9组及其附件，2组数据割炬带自动点 火和电动升降。 电控总成含：电器柜、电机及附件。含SH2000H控制系统。 供气装置含：氧气汇流排（1支）、丙烷汇流排（1支）、总气源胶 管、挂线滑车等。 二：机器使用环境： ●整机的基础及导轨应符合基础及安装要求 ●流体的供给接口应符合压力要求 ●电源电压（220V/380V 50HZ）波动小于5% ●温度：0℃——45℃
数控火焰切割机调火技巧归纳 众所周知，影响火焰切割质量的因素有很多，其中预热时间、火焰温度、割焰长短等都是较为重要的，上述三点统称为火焰切割调火，那么接下来，就火焰切割调火问题及技巧总结归纳，以便用户参考。 在了解火焰切割调火技巧之前，我们需要先明白在不同燃气比例下的三种切割焰。一般来说，在使用火焰切割方式时，通过调整氧气和乙炔的比例可以得到三种切割火焰：中性焰（即正常焰），氧化焰，还原焰。正常火焰的特征是在其还原区没有自由氧和活性碳，有三个明显的区域，焰芯有鲜明的轮廓（接近于圆柱形）。焰芯的成分是乙炔和氧气，其末端呈均匀的圆形和光亮的外壳。外壳由赤热的碳质点组成。焰芯的温度达1000℃。还原区处于焰芯之外，与焰芯的明显区别是它的亮度较暗。还原区由乙炔未完全燃烧的产物——氧化碳和氢组成，还原区的温度可达3000℃左右。外焰即完全燃烧区，位于还原区之外，它由二氧化碳和水蒸气、氮气组成，其温度在1200~2500℃之间变化。 这里我们所说的中性焰是正常切割时的状态，但在实际操作中，调火成功只是最后的结果，实际上出现氧化焰和还原焰的可能性还是比较高的，那么关于氧化焰和还原焰的特点是什么以及出现氧化焰的还原焰的问题在那里氧化焰是在氧气过剩的情况下产生的，其焰芯呈圆锥形，长度明显地缩短，轮廓也不清楚，亮度是暗淡的；同样，还原区和外焰也缩短了，火焰呈紫蓝色，燃烧时伴有响声，响声大小与氧气的压力有关，氧化焰的温度高于正常焰。如果使用氧化焰进行切割，将会使切割质量明显地恶化。 还原焰是在乙炔过剩的情况下产生的，其焰芯没有明显的轮廓，其焰芯的末端有绿色的边缘，按照这绿色的边缘来判断有过剩的乙炔；还原区异常的明亮，几乎和焰芯混为一体；外焰呈黄色。当乙炔过剩太多时，开始冒黑烟，这是因为在火焰中乙炔燃烧缺乏必须的氧气造成的。 预热火焰的能量大小与切割速度、切口质量关系相当密切。随着被切工件板厚的增大和切割速度的加快，火焰的能量也应随之增强，但又不能太强，尤其在割厚板时，金属燃烧产生的反应热增大，加强了对切割点前沿的预热能力，这时，过强的预热火焰将使切口上边缘严重熔化塌边。太弱的预热火焰，又会使钢板得不到足够的能量，逼使减低切割速度，甚至造成切割过程中断。所以说预热火焰的强弱与切割速度的关系是相互制约的。 一般来说，切割200mm以下的钢板使用中性焰可以获得较好的切割质量。在切割大厚度钢板时应使用还原焰预热切割，因为还原焰的火焰比较长，火焰的长度应至少是板厚的倍以上。
图书分类 号： 密 级： 毕业设计(论文) 龙门式火焰切割机传动及控制设计 THE DESIGN OF TYANSMISSION AND CONTYOL IN THE GANTRY FLAME CUTTING MACHINE 学生姓名 学院名称 专业名称 指导教师 20**年5月27日
摘要 本课题针对龙门式火焰切割机的横梁及火焰切割头的控制进行了设计。横梁的机构设计主要对其结构的确定，之后对传动装置进行了选择及计算检验，最后对主要传动的零部件进行选择校核。其中主要对滑动丝杠和滚动丝杠的强度及传动效率等进行了计算校核。并对横梁设计中存在的结构部件的联接问题进行了改进。火焰切割头是在传动装置的基础上运用丝杠的转速控制运动，用单片机控制电机的转速来达到效果。对控制电路设计也做了系统的详解，主要对所涉及的键盘、显示器、主要芯片做了选取应用。 关键词火焰切割机；电气控制；横梁设计；单片机
Abstract This essay analyzes that the design of the beam and the control of flame cutting head of the gantry flame cutting machine.The design of the beam of mechanism main determining its structure of the transmission device, then the selection and operation of the main transmission inspection, finally the choose of the parts inspection. The major of sliding screw and rolling ball screw's strength and transmission efficiency is calculated respectively.And problems existing in the connect of parts, in the design of structure of the beam ,are also improved. Flame cutting in the head is based on transmission device using screw speed control movement, with single-chip microcomputer control motor speed to achieve results. I also make a system explanation of the control of circuit design, involved mainly to make the selection and applications of the keyboard, display, main chip. Keywords flame cutting machine electrical control the design of the beam microcontroller