CN105014185B - 数控火焰切割机加工型腔的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明数控火焰切割机加工型腔的方法，包括以下步骤：(1)将零件的加工图导入数控火焰切割机软件，生成加工程序，并在加工程序中的每个穿过火孔程序段后，增加暂停指令；(2)将零件固定在数控火焰切割机的工作台上，并把割嘴换成定位锥，令数控火焰切割机按加工程序空走行程，当走到过火孔位置时，执行暂停指令，将定位锥下降至与零件接触，以在零件上对过火孔位置进行标记；(3)用电钻按过火孔的位置标记钻出全部过火孔；(4)过火孔形成后，按加工程序进行型腔切割，直至完成。本发明能够对过火孔位置进行准确的定位，并且避免了在穿孔时产生的熔融原材料堵住割嘴，也避免了切割过程中因割嘴堵住而引发回火的现象，使操作更安全。
Description
技术领域
本发明涉及数控加工领域，具体地说涉及一种数控火焰切割机加工型腔的方法。
背景技术
在生产中有相当一部分零件加工精度不高，如焊接零件等，其中有很多带有型腔，可通过数控火焰切割机进行加工，具体的加工过程如下：
1.用绘图软件绘制出零件的加工图，并根据零件结构在零件的加工图上设计过火孔，然后将零件的加工图导入数控火焰切割机软件，生成加工程序；
2.将零件固定在数控火焰切割机的工作台上，数控火焰切割机按加工程序走到过火孔位置，开始穿过火孔，割嘴喷出的预热焰加热过火孔处原材料，原材料熔化后形成一个小坑，而辅助气体形成的工作气流将熔融原材料吹出，如此反复，直至将零件穿透，形成过火孔；
3.过火孔形成后，按加工程序进行型腔切割，直至完成。
但实际情况是，当零件厚度超过25mm时，在形成过火孔的过程中，工作气流吹出的熔融原材料会堵住割嘴，导致切割无法进行。
上述的绘图软件一般选用AutoCAD，数控火焰切割机软件选用FastCAM，FastCAM是一款全自动共边连割套料软件。该软件主要针对数控切割机，包括火焰、等离子、激光和水刀等数控切割机，用于任意形状零件的绘图、编程、套料、校验和数控切割。具体加工过程详见FastCAM软件的技术手册和操作流程。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种操作简单、过火孔定位精确，并能有效避免熔融原材料堵住割嘴的数控火焰切割机加工型腔的方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：数控火焰切割机加工型腔的方法，包括以下步骤：
(1)用绘图软件绘制出零件的加工图，并根据零件结构在零件的加工图上设计过火孔，然后将零件的加工图导入数控火焰切割机软件，生成加工程序，并在加工程序中的每个穿过火孔程序段后，增加暂停指令；
(2)将零件固定在数控火焰切割机的工作台上，并把割嘴换成定位锥，令数控火焰切割机按加工程序空走行程，当走到过火孔位置时，执行暂停指令，将定位锥下降至与零件接触，以在零件上对该与定位锥接触的位置，即过火孔位置进行标记，继续空走剩余加工程序，直至完成全部过火孔的位置标记；
(3)用电钻按过火孔的位置标记钻出全部过火孔；
(4)过火孔形成后，按加工程序进行型腔切割，直至完成。
进一步的，电钻钻出的实际过火孔的直径—割嘴中心的孔直径≥2S，S为理论过火孔位置与实际过火孔位置的圆心距离，即位置误差。
进一步的，5mm≤电钻钻出的实际过火孔的直径—割嘴中心的孔直径≤6mm。
相对于现有技术，本发明的有益效果在于：本发明通过数控火焰切割机按加工程序空走行程，能够对过火孔位置进行准确的定位，并且采用电钻钻出过火孔代替数控火焰切割机自行穿过火孔，避免了在穿孔时产生的熔融原材料堵住割嘴，也避免了切割过程中因割嘴堵住而引发回火的现象，使操作更安全，即使数控火焰切割机的防回火装置失灵，也不会发生安全事故，同时也提高了割嘴的使用寿命；本发明可使型腔切割深度从25mm拓展到外形切割厚度(不小于80mm)，可代替数控铣加工，提高生产效率，降低加工成本，具体实践发现，当数控火焰切割机加工范围为80mm×7600mm×3800mm时，本发明平均加工成本不超过数控铣的1/6，当工件的长度和宽度都大于1米时，相对加工成本更低。
附图说明
图1是本发明实际过火孔与理论过火孔的位置关系图。
具体实施方式
下面对本发明作进一步描述：
数控火焰切割机加工型腔的方法，包括以下步骤：
(1)用绘图软件绘制出零件的加工图，并根据零件结构在零件的加工图上设计过火孔，然后将零件的加工图导入数控火焰切割机软件，生成加工程序，并在加工程序中的每个穿过火孔程序段后，增加暂停指令；
(2)将零件固定在数控火焰切割机的工作台上，并把割嘴换成定位锥，令数控火焰切割机按加工程序空走行程，当走到过火孔位置时，执行暂停指令，将定位锥下降至与零件接触，以在零件上对该与定位锥接触的位置，即过火孔位置进行标记，继续空走剩余加工程序，直至完成全部过火孔的位置标记；
空走行程时，切割机I/O端口不动作，不进行切割，割嘴以最高限速按加工程序运行，这样能准确定位过火孔；
具体标记时，可在零件表面位于定位锥下方的区域用石笔涂白，人工将定位锥下降到与零件接触，即可标记出过火孔的位置；所述定位锥是数控火焰切割机上用以标记割嘴中心的工具；
(3)用电钻按过火孔的位置标记钻出全部过火孔；
(4)过火孔形成后，按加工程序进行型腔切割，直至完成。
本发明通过数控火焰切割机按加工程序空走行程，能够对过火孔位置进行准确的定位，并且采用电钻钻出过火孔代替数控火焰切割机自行穿过火孔，避免了在穿孔时产生的熔融原材料堵住割嘴，也避免了切割过程中因割嘴堵住而引发回火的现象，使操作更安全；同时也提高了割嘴的使用寿命；本发明可使型腔切割深度从25mm拓展到外形切割厚度(不小于80mm)，可代替数控铣加工，提高生产效率，降低加工成本。
本发明中，电钻钻出的实际过火孔的直径—割嘴中心的孔直径≥2S，S为理论过火孔位置与实际过火孔位置的圆心距离，即位置误差。在标记过火孔时，过火孔位置存在定位误差，如图1所示，D1为电钻钻出的实际过火孔直径，D2为割嘴中心的孔直径，ΔX为理论过火孔位置与实际过火孔位置X方向误差，ΔY为理论过火孔位置与实际过火孔位置Y方向误差，S为理论过火孔位置与实际过火孔位置的圆心距离，显然，只要而因此只要D1-D2≥2S即可。
根据操作的具体情况，ΔX<1.5mm，ΔY<1.5mm，∴S<2.2mm，因此设定电钻钻出的实际过火孔的直径—割嘴中心的孔直径＞4.4mm，这样的值＞2.2mm，从而可以保证只要定位误差不超过允许的最大定位误差2.2mm，割嘴中心的孔就落在人工钻的过火孔内，从而变内腔切割为外形切割，此时内腔切割深度即为外形可切割厚度。优选的，5mm≤电钻钻出的实际过火孔的直径—割嘴中心的孔直径≤6mm，这样既能保证精度，也便于加工。一般的，割嘴中心的孔直径(D2)不超过4mm，因此实际过火孔的直径(D1)定为10mm即可。
应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明，本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化，在不脱离本发明精神实质的情况下，都属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.数控火焰切割机加工型腔的方法，包括以下步骤：
(1)用绘图软件绘制出零件的加工图，并根据零件结构在零件的加工图上设计过火孔，然后将零件的加工图导入数控火焰切割机软件，生成加工程序，并在加工程序中的每个穿过火孔程序段后，增加暂停指令；
(2)将零件固定在数控火焰切割机的工作台上，并把割嘴换成定位锥，令数控火焰切割机按加工程序空走行程，当走到过火孔位置时，执行暂停指令，将定位锥下降至与零件接触，以在零件上对该与定位锥接触的位置，即过火孔位置进行标记，继续空走剩余加工程序，直至完成全部过火孔的位置标记；
(3)用电钻按过火孔的位置标记钻出全部过火孔；
(4)过火孔形成后，按加工程序进行型腔切割，直至完成。
2.如权利要求1所述的数控火焰切割机加工型腔的方法，其特征在于：电钻钻出的实际过火孔的直径—割嘴中心的孔直径≥2S，S为理论过火孔位置与实际过火孔位置的圆心距离，即位置误差。
3.如权利要求1所述的数控火焰切割机加工型腔的方法，其特征在于：5mm≤电钻钻出的实际过火孔的直径—割嘴中心的孔直径≤6mm。
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