关于改善数控火焰切割机切割缺陷的建议

一、发现问题

我要提出的问题源于下料成形工段的数控火焰切割机，其实,数控等离子气割机和数控相贯线切割机也存在相同的问题，但它们产生的结果没有火焰切割机明显,问题也不及数控火焰切割机严重，所以现在以数控火焰切割机为例进行讨论。

我亲眼观察过数控火焰气割机加工的过程，有时特意在旁边呆好长一段时间观察，也曾认真地查看了其加工后的工件表面。经过一段时间的观察，我总结了一下，其加工后的表面质量缺陷主要有：在气割孔的上边缘往往有塌边、水滴状熔豆串等缺陷；在切割断面上凹凸不平，呈现出大的波纹形状，即平面度存在加大的误差；在气割孔的下边缘，往往会有挂渣、裂纹等缺陷。

由这些缺陷导致的直接结果就是必须进行整形这一工序，工人师傅们往往是拿着手动打磨设备对气割孔的上下边缘以及气割断面进行打磨，磨去塌边、挂渣、裂纹等缺陷。这是一道很费时费力的工序，由于几乎每一个工件都很大，所以打磨每一个工件都要花费好长时间，并且，工人师傅们的劳动强度也很大。更甚者，有时经过气割出来的工件竟然由于变形较大而不合格。所以，我一直在思考有没有办法消除或则减少这些缺陷，如果能解决这一问题，将会节省很多工时和劳动。间接可以带来很大的效益。

二、研究问题

之后我多次请教操作这台火焰切割机的余师傅，跟他交流了很多次，也问了好多问题。据他介绍，这台设备已经买了好多年了，刚开始，情况并非如此，那时加工出来的工件表面几乎没有缺陷，即使有也完全没有现在的严重，之后，由于设备本身的原因，以及火炬头本身损伤严重，导致现在的缺陷非常严重。他跟我说，问题产生的主要地方就是在切割圆时，当切割终了点和切割初始点汇合时就会产生各种缺陷，也就是在切割最后，产生的问题。听他介绍后，我又仔细地观察了一次，发现确实如师傅所说，在整个圆啮合成型的那一刻，温度过高，钢材过度融化，导致钢材再成型时形状不定。

接着，我查了相关书籍，并上网查看相关介绍，终于明白了其产生的原因。 1.上边缘塌边、水滴状熔豆串等缺陷产生的主要原因是： 1) 切割速度太慢，预热火焰太强；

2) 割嘴与工件之间的高度太高或太低；使用的割嘴号太大，火焰中的氧气过剩； 3) 钢板表面锈蚀或有氧化皮。

2.切割断面凹凸不平，即平面度差产生的主要原因是： 1) 切割氧压力太高；

2) 割嘴与工件之间的高度太大；割嘴有杂物堵塞，使风线受到干扰变形； 3) 割嘴号偏大，使切割氧流量太大。 3.下边缘产生难以清除的挂渣的主要原因是：

1) 切割速度太快或太慢，使用的割嘴号太小，切割氧压力太低； 2) 预热火焰中燃气过剩，钢板表面有氧化皮锈蚀或不干净； 3) 割嘴与工件之间的高度太大，预热火焰太强。

三、解决问题

问题原因虽然找到了，我也将原因同余师傅交流了，但余师傅告诉我即使完全按照这个进行改进操作也不能改善多少，因为设备本身的因素很大，我仔细想了以后感觉确实如此，即使操作方法很正确，但由于机器本身因素的干扰，还是不能消除缺陷。

最后，经过好长一段时间的思考琢磨，我觉得可以通过改变圆切割路线的方式进行改进。即现在火焰加工路线不是一个完整的圆了，而是在切割终了点将要与初始点啮合时，火焰向圆心方向移动一小段距离，再与初始点进行啮合，如上图所示。这样之后，即使钢材过热融化变形，只是融化了多余的材料，稍微打磨以后即可，而不会导致切割断面上产生凹坑的缺陷，也不会造成工件不合格的结果。之后，我又跟余师傅交流了一下，他也觉得这个办法存在可行性。