苏莲海 姚文平

【摘 要】随着我国的科技进步，工业机械自动化生产的应用占比越来越大，由于数控切割机在工作时拥有切割面积大、速度快等优势，因此数控机床在机械领域应用十分广泛，已经逐渐成为生产中的主要设备。但是在数控切割的过程中，可能会因料误差、切割不准确等问题，从而严重影响数控切割的精准性。因此，本文通过在数控切割下料时找出误差存在原因，分析原因并为其提供相应的解决方案，确保数控切割下料的精准合理性，在工作生产过程中可以更广泛、安全的使用。

【关键词】数控切割;下料误差;产生原因;对策分析

数控切割机在中厚碳钢板材的切割中有很大的优势，但其误差也较为集中，主要包括因材料导致的误差和机械因素导致的误差，这就需要我们必须对数控机下料误差进行合理分析，加大整体的工作检查力度，保障结构件的拼接质量，提高企业效益，从各个方面提高数控下料的精准性，尽可能减小因料误差产生的操作失误，从而提高生产质量，逐渐满足实际生产需要。

一、数控切割下料产生误差的主要原因

1.材料原因

对于数控切割来说，其主要原材料为钢材，如果在运输期间没有进行合理管理控制，就可能会导致受到压力不平衡，进而出现变形、弯曲等状况，出现质量问题，导致钢材在下料过程中由于外形等条件不符合生产规范而无法投入使用。钢材如果受到外力会直接在卷制环节中受压，出现延展性问题和推压问题，若没有对其进行调整和校正，就会产生下料误差等问题。在材料轧制的环节，很可能会出现氧化层，这些氧化层结构不均匀会使得在切割过程中初选切割倾斜或偏移。

2.机械原因

在材料质量符合的条件下，切割下料误差还可能是因为受机械因素等影响，需要细化微调，如果机械运行参数无法达到规定要求，则会影响机器的整体运行。机床导轨运行过程中，如果直线度、平整度精度不足，就会造成偏差。机床导轨是切割机械导向结构和承载结构，决定了数控火箭切割运行位置、基准，但取决于整个机床的运行精度。机床导轨的平面度误差无论是主导轨还是横梁导轨都将导致割嘴与钢板间的距离波动。割嘴与钢板的距离不等，隔缝的宽度也不一致，从而引起下料件尺寸上的差異。如果整个机床导轨在运行过程中缺乏精度，那么会对整个生产系统产生横向和纵向切割线等不同程度的影响，从而产生生产偏差等实质性问题。

支撑面生产过程中经常会出现切割碰撞的情况，如果没有及时对碰撞误动进行校正，很有可能导致材料位置出现变动，切嘴和钢材之间就容易产生误差，进而降低切割均性。当切割嘴和钢材直接接触时，垂直度需要符合直接标准，否则可能会产生下料误差，因为当割嘴在垂直于切割面为斜面，工件正反不统一，就容易产生误差。切割过程中也要注意统一性等问题，如果缺乏统一性，便无法满足数控编程的切割要求。此外，我们需对垂直误差进行调整，保证切割加工的有效性。

在切割安装完成后，没有对钢材进行合理的管理与加工，也会影响自动化系统的运行加工精度。在切割时由于内部整合了多个传动系统，传动系统是由齿轮结构、丝杠结构、螺母等构成，所以这些零部件在长期使用后很有可能出现磨损，如果没有及时更换组件，则会降低生产精度，产生下料误差问题。传动系统磨损还会直接影响机床运行，也就是形成了自然误差问题。

二、钢板热变形

受数控程序影响，切割程序中的切割方向、顺序、打火点等把握不当就会产生误差。与此同时，在切割的过程中由于参数选取不到位也会对钢板的热变形产生不良影响，其中包括切割时氧气的压力取值范围、预热火焰能效、割嘴距表面的距离等。支撑钢板的工作台如果不平整，钢板也会由平面切割变成斜面切割，割嘴和钢板之间垂直度不足，从而导致接触点受热不均匀，还会引发因热导致的长度曲面变形问题。

三、数控切割下料误差的解决对策

通过对数控切割机下料误差进行分析，我们必须针对性地提出解决措施，在下料前校正数控切割机的相关参数，保证数控切割机在正常状态下稳定运行，这样才能从根本上解决下料精度等问题。

1.科学选材

钢材下料后，肯定难免会存在系列误差，对其误差分析可知，其质量在一定程度上会影响下料精度，这就必须要求我们在钢材选择中把好关，避免因原材料选取而出现问题。对于切割材料来说，只需要保证其整体符合切割标准。在正式切割前需要先对机械承受面进行预处理，在其承受面能够保持平整度的基础上顺势进行切割，尽可能地降低切割误差。在这个过程中，还需要避免因为温度增加过高、过快而造成的误差问题，确保钢材的受热均完整性。对于未加工的钢材也需要严格包裹，避免产生氧化反应，为提高钢材切割的精度做好预防准备。

2.采用高质量气体，做好调节工作

在切割下料过程中，尽可能采用高质量气体进行作业，气体纯度未达到标准范围不可随意使用。切割过程产生的压力同时要符合实际切割要求，在此期间，还需要专业气体压力测试仪对气体压力展开测试，判定其纯度能否达到生产需要，并根据生产经验加以判断，从而使切割效果达到最优化。在切割过程中还要对氧气纯度、压力系数等进行测试调节，先进行试切割，减小正式生产时产生误差的概率。若钢材表面已生成氧化层，则不能直接应用，必须要对氧化层进行打磨、清除等处理措施，方可继续投入使用，此外，还需要定期对钢材质量进行检查，保证切割过程地有序进行。

3.支撑结构

支撑结构层面上，需要在日常生产过程中对切割嘴和材料进行检查和管理，是否割嘴处出现了堵塞，如果堵塞还需要额外对其进行疏通，保证割嘴使用畅通。当支撑台工作面不平整或出现变形时，收轴线与割嘴往往不会处于一条直线上，割 嘴和钢板平板的不垂直问题就会暴露无遗。因此特别需要检查割嘴质量是否达到检验标准，如果未达到则需要重新安装进行调整。此外，还需要定期对割嘴进行清理，并定期修正、更换钢板支架的位置，对切割产生的氧化渣进行处理，保证气流畅通无阻。

4.钢板热变形

针对钢板热变形的问题，首先，需要先结合切割工艺参数进行选择，将气体切割速度、气压等参数调整至标准值，并在切割程序设计过程中，合理选择打火点和切割方向，为的是保证工件能够受到大块钢板牵制。在套用材料时需采用共边切割法，如果需要对长、薄钢板进行切割，在编程的过程中需谨慎检查，保证工件及其所对应的切割线之间预留30-50cm的安全距离，并且要求工件间须有一定的牵制作用，这样既可以有效控制钢板热变形问题，也可以最大程度保证原材料投放使用安全。除此之外，还需要定期对工作平台的支撑面进行调整和修正，以期其达到功能和效用的最大化。

四、结语

如今数控切割技术在机械生产中的应用越来越广泛，而对于数控切割产生的料误差，我们必须认识其出现切割时料偏差产生的原因和机理，对于已经产生的料误差，我们提出了相应的解决对策，包括选材时要科学选取、尽量采用高质量气体、加强支撑结构调整、控制钢板热变形等措施，这样才能够全面提高切割下料精度，尽可能减少生产误差，真正从源头上提高生产质量。

参考文献：

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（作者单位：中车集团大同电力机车有限责任公司备料车间）