CN113458538A - 共边套料切割的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种共边套料切割的方法，该共边套料切割的方法对零件进行排布后，再对其进行共边补偿的设定，并通过借助共边零件的切割割缝，在切割间隙位置设置第二个零件以后的共边切割起弧点，避免引弧切伤零件边缘，提高了零件切割质量，扩大了共边套料适用零件的范围，无论共边零件是否等长或平直，只要边缘能够重合，均可进行共边套料，使得数控切割机的工作效率得有效地提升，并大幅度地降低切割动能和耗材的费用。

Description

共边套料切割的方法
技术领域
本发明涉及海船工程和钢结构工程加工技术领域，特别涉及一种共边套料切割的方法。
背景技术
板件的数控切割在船海、钢结构等工程加工生产中是极为关键的重要工序。共边套料切割一直以来是用以提升板材利用率，降低材料和能源损耗，提高切割施工效率的重要手段。
虽然共边套料具有以上诸多优点，但共边套料切割技术的应用范围极小，仅可应用于长度有限的等长平行直边零件。尤其对于船海工程和钢结构等相关结构物建造所需的钢质板件，待切割的板件具有尺寸大小不一、形状各异的特点，目前的切割方法无法兼顾切割质量和效率。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的共边套料切割方法，针对尺寸大小不一、形状各异的板件进行切割时，无法兼顾切割质量和切割效率的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种共边套料切割的方法，包括如下步骤：在钢板上排布待切割的零件；对零件进行共边设定，按照零件尺寸由小到大、布置位置自下而上的顺序设定共边，相邻的两个零件互为共边零件，共边零件之间相互平行；设定切割时的引入弧和引出弧的长度，选取穿孔点，从穿孔点沿零件的边缘将零件由钢板上切割下来；共边零件中第一个零件切割完毕后，切割设备空程移动到共边零件中第二个零件的穿孔点；利用第一个零件切割的割缝进行第二次起弧，并在下次切割的割缝端部停止，以将第二个零件从钢板上切割下来；重复上述步骤，直至将所有共边零件从钢板上切割下来。
可选地，在钢板上排布待切割的零件之前，先按照零件的形状和尺寸进行区分，先将小尺寸零件布置在钢板的左下方，再将大尺寸零件布置在小尺寸零件的上方和右侧。
可选地，对零件进行共边设定，并对共边零件的间隙补偿进行设定。
可选地，共边补偿的间隙不大于3mm。
可选地，对完成共边设定的零件按照自下而上的顺序逐一进行编号，设定切割顺序。
可选地，设定引入弧和引出弧长度后，选取排布于底部且靠左侧的零件的右下角位置作为穿孔点。
可选地，选取穿孔点后，从穿孔点沿零件的边缘沿顺时针方向将零件由钢板上切割下来。
可选地，选取穿孔点后，将零件的边缘外侧设置为第一次起弧熄弧的位置。
由上述技术方案可知，本发明的有益效果为：本发明的共边套料切割的方法中，对零件进行排布后，再对其进行共边补偿的设定，并通过借助共边零件的切割割缝，在切割间隙位置设置第二个零件以后的共边切割起弧点，避免引弧切伤零件边缘，提高了零件切割质量，扩大了共边套料适用零件的范围，无论共边零件是否等长或平直，只要边缘能够重合，均可进行共边套料，使得数控切割机的工作效率得有效地提升，并大幅度地降低切割动能和耗材的费用。
附图说明
图1是本发明共边套料切割的方法的流程图。
图2是本发明共边套料切割的方法实施例一的切割示意图。
图3是本发明共边套料切割的方法实施例二的切割示意图。
图4是本发明共边套料切割的方法实施例三的切割示意图。
具体实施方式
体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
参阅图1，本申请提供一种共边套料切割的方法，包括如下步骤：
S10，在钢板上排布待切割的零件；
S20，对零件进行共边设定，按照零件尺寸由小到大、布置位置自下由上的顺序设定共边，相邻的两个零件互为共边零件，共边零件之间相互平行；
S30，设定切割时的引入弧和引出弧的长度，选取穿孔点，从穿孔点沿零件的边缘将零件由钢板上切割下来；
S40，共边零件中第一个零件切割完毕后，切割设备空程移动到共边零件中第二个零件的穿孔点；利用第一个零件切割的割缝进行第二次起弧，并在下次切割的割缝端部停止，以将第二个零件从钢板上切割下来
S50，重复上述步骤，直至将所有共边零件从钢板上切割下来。
对于本申请的共边套料切割方法，对零件进行排布后，再对其进行共边补偿的设定，并通过借助共边零件的切割割缝，在切割间隙位置设置第二个零件以后的共边切割起弧点，避免引弧切伤零件边缘，提高了零件切割质量，扩大了共边套料适用零件的范围，无论共边零件是否等长或平直，只要边缘能够重合，均可进行共边套料，使得数控切割机的工作效率得有效地提升，并大幅度地降低切割动能和耗材的费用。
本实施例的切割设备为数控切割机，但不限于数控切割机。在步骤S10中，在钢板上排布待切割的零件之前，先判断所有零件的形状和尺寸特点，对所有零件进行合理布局，尽量扩大共边长度。
在对零件进行布局时，将形状相近的零件排布在一起，使其共边的长度增加，保证相邻两个零件之间能够在相邻的位置处实现共边。对零件按照尺寸大小进行区分后，先将小尺寸的零件布置在钢板的左下方，再将大尺寸的零件布置在小尺寸的零件的上方和右侧。
具体地，对于形状及尺寸大小相近的零件，可以将其按照共边长度最大的原则排布在一起。对于形状相近，但大小不一致的零件，可以将小尺寸的零件按照自左向右的顺序排布，使排布后的多个小尺寸零件的顶部形成较长的边。再在小尺寸零件的上方布置较大尺寸的零件，使大尺寸零件的边缘与多个小尺寸顶部形成的长边对应。
完成所有的零件区分及排布后，需要对零件进行共边设定。在步骤S20中，按照零件尺寸由小到大、布置位置自下而上的顺序设定共边。
多个小尺寸的零件自左向右排布后，其在顶部位置会形成长边。将大尺寸的零件中较长的边与该长边对应，能够实现共边。共边设定后，对完成共边设定的零件按照自下而上的顺序逐一地进行编号，按照编号对其进行切割，从而设定切割顺序。
在对零件进行共边设定的过程中，需要对共边零件的间隙补偿进行设定，即需要对相邻两个零件之间的间距进行设定，以保证切割的精度。在本实施例中，共边补偿的间隙不大于3mm。
在步骤S30中，切割的引入弧和引出弧长度设定完成后，选取排布于底部且靠近左侧的零件的右下角位置作为穿孔点。同时，将第一次切割的起弧位置熄弧位置设置在零件的外侧，以避免对零件造成额外的损伤，保证零件切割的质量。
穿孔点位置选取后，对于第一个零件，可以从穿孔点沿零件的边缘沿顺时针方向将零件由钢板上切割下来。顺时针的切割顺序能够提高切割精度，有效地提高零件整体的质量。
第一个零件切割完毕后，在步骤S40中，需要先将切割设备的切割嘴空程移动到共边零件中第二个零件的穿孔点，即在此移动过程中，切割嘴不进行切割作业。
对于第二个零件的切割，利用第一个零件切割的割缝进行第二次起弧，并在下次切割的割缝端部停止，以将第二个零件从钢板上切割下来。通过在切割间隙位置设置第二个零件以后的共边切割起弧点，可以避免引弧切伤零件边缘，提高了零件切割质量。
在步骤S50中，按照步骤S20中的编号的顺序，依照上述的步骤对零件进行切割，直至将所有共边零件从钢板上切割下来。
实施例一
参阅图2，图中标注的尺寸仅为示例，不作为限定。其中，待切割的零件共有六件，分别为：四件尺寸为600mm×100mm的板件，一件尺寸为1400mm×100mm的板件，以及一件尺寸为1500mm×200mm的板件。
对上述板件进行切割时，步骤S10，根据所有板件的外形特点和尺寸大小，判定可共边的板件。
其中，六件板件均为矩形结构。四件尺寸为600mm×100mm的板件的尺寸较小，可以布置在钢板的下方区域。尺寸为1400mm×100mm的板件稍大，可以布置在钢板的中部区域，而尺寸为1500mm×200mm的板件最大，可以布置在钢板的上方区域。
步骤S20，选取板件设定共边，先设定四件尺寸为600mm×100mm的板件，将其中两块板件按照从左向右的顺序排列，使两块板件的短边相邻。再在两块板件的上方，按照从左向右的顺序共边设定另外两块尺寸为600mm×100mm的板件。
然后在两块尺寸为600mm×100mm的板件共边设定尺寸为1400mm×100mm的板件，使尺寸为1400mm×100mm的板件的长边与两块尺寸为600mm×100mm的板件相连的长边共边。
最后在尺寸为1400mm×100mm的板件的上方共边设定尺寸为1500mm×200mm的板件，使尺寸为1500mm×200mm的板件的长边与尺寸为1400mm×100mm的板件的长边共边。
共边设定完成后，将共边补偿间隙设定为2mm。在按照自下而上的顺序，对板件进行编号1、2、3、4、5、6，具体标号如图2所示，编号顺序即为切割顺序。
步骤S30，将引入弧的长度设定为7mm，引出弧的长度设定为5mm。选取编号1的板件的底部右下角作为第一次起弧的穿孔点，并将切割设备的切割嘴的切割方向设置为顺时针。按照上述设置，将编号1的板件由钢板上切割下来。
步骤S40，编号1的板件切割完毕后，切割嘴空程移动到编号2的板件的穿孔点附近，并利用编号1的板件的割缝进行第二次起弧，以开始编号2的板件的切割，从而将编号2的板件由钢板上切割下来。
步骤S50，重复上述步骤，按照顺序，依次将编号3、4、5、6的板件由钢板上切割下来，从而完成所有板件的切割。
在本实施例中，如图2所示，切割路线为：起弧点①→切割a→切割b→切割c→切割d→空程e→起弧点②→切割f→切割g→切割h→起弧→切割i→切割j→切割k→空程l→起弧→切割m→切割n→空程o→起弧→切割p→切割q→切割r→切割s→空程t→起弧→切割u→切割v→切割w→切割x。
按照上述切割路线，以及各个板件的尺寸大小，切割总长度为8062mm。
如果按照传统的切割方法，其仅能适用等长零件的共边，编号5的板件和编号6的板件是无法实现共边，则传统方法的切割总长度为10706mm。
因此，相较于传统的切割方法，对于图2所示的板件的切割，本申请共边套料切割的方法使切割长度减少了2644mm，不仅保证的板件的切割质量，还大幅度地缩短了切割长度，整体提高了切割作业的工作效率。
实施例二
参阅图3，图中标注的尺寸仅作为示例，不作为限定。其中，待切割的零件为两块，且为异形的弯折多段线式板件。该板件的弯折的长边长度为1810mm，两端的其中一短边的长度为500mm，另一短边的长度为740mm。
按照上述步骤，两块板件在钢板上呈上下布置即可，将两块板件的弯折长边抵接在一起，形成共边，并对两块板件分别编号1、2。选取编号1的板件的底部右下角作为第一次起弧的穿孔点，并将切割设备的切割方向设置为顺时针，以将编号1的板件由钢板上切割下来。
编号1的板件切割完毕后，切割嘴空程移动到编号2的板件的穿孔点附近，并利用编号1的板件的割缝进行第二次起弧，以开始编号2的板件的切割，从而将编号2的板件由钢板上切割下来。
在本实施例中，如图3所示，切割路线为：起弧①→切割a→切割b→切割c→切割d→空程e→起弧②→切割f→切割g→切割h。
按照上述切割路线，以及两个板件的尺寸大小，切割总长度为8100mm。
如果按照传统的切割方法，其仅能适用等长零件的共边，编号1的板件和编号2的板件是无法实现共边，则传统方法的切割总长度为9979mm。
因此，相较于传统的切割方法，对于图3所示的板件的切割，本申请共边套料切割的方法使切割长度减少了1879mm，不仅保证的板件的切割质量，还大幅度地缩短了切割长度，整体提高了切割作业的工作效率。
实施例三
参阅图4，图中标注的尺寸仅作为示例，不作为限定。其中。待切割的零件为两块，且为异形圆弧板件。其中，尺寸较大的圆弧板件中两端的边长为508mm，较长的弧边为4196mm，较短的弧边为3146mm。尺寸较小的圆弧板件中两端的边长为508mm，较长的弧边为3146mm，较短的弧边为2094mm。
按照上述步骤，两块板件在钢板上呈上下布置即可，将较大的圆弧板件的短弧边与较小圆弧板件的长弧边抵接在一起，形成共边，并对两块板件分别编号1、2。选取编号1的板件的底部右下角作为第一次起弧的穿孔点，并将切割设备的切割方向设置为顺时针，以将编号1的板件由钢板上切割下来。
编号1的板件切割完毕后，切割嘴空程移动到编号2的板件的穿孔点附近，并利用编号1的板件的割缝进行第二次起弧，以开始编号2的板件的切割，从而将编号2的板件由钢板上切割下来。
在本实施例中，如图4所示，切割路线为：起弧①→切割a→切割b→切割c→切割d→空程e→起弧②→切割f→切割g→切割h。
按照上述切割路线，以及两个板件的尺寸大小，切割总长度为11453mm。
如果按照传统的切割方法，其仅能适用等长零件的共边，编号1的板件和编号2的板件是无法实现共边，则传统方法的切割总长度为14614mm。
因此，相较于传统的切割方法，对于图4所示的板件的切割，本申请共边套料切割的方法使切割长度减少了3161mm，不仅保证的板件的切割质量，还大幅度地缩短了切割长度，整体提高了切割作业的工作效率。
对于本申请的共边套料切割的方法，对零件进行排布后，再对其进行共边补偿的设定，并通过借助共边零件的切割割缝，在切割间隙位置设置第二个零件以后的共边切割起弧点，避免引弧切伤零件边缘，提高了零件切割质量，扩大了共边套料适用零件的范围，无论共边零件是否等长或平直，只要边缘能够重合，均可进行共边套料，使得数控切割机的工作效率得有效地提升，并大幅度地降低切割动能和耗材的费用。
虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种共边套料切割的方法，其特征在于，包括如下步骤：
在钢板上排布待切割的零件；
对零件进行共边设定，按照零件尺寸由小到大、布置位置自下而上的顺序设定共边，相邻的两个零件互为共边零件，共边零件之间相互平行；
设定切割时的引入弧和引出弧的长度，选取穿孔点，从穿孔点沿零件的边缘将零件由钢板上切割下来；
共边零件中第一个零件切割完毕后，切割设备空程移动到共边零件中第二个零件的穿孔点；利用第一个零件切割的割缝进行第二次起弧，并在下次切割的割缝端部停止，以将第二个零件从钢板上切割下来；
重复上述步骤，直至将所有共边零件从钢板上切割下来。
2.根据权利要求1所述的共边套料切割的方法，其特征在于，在钢板上排布待切割的零件之前，先按照零件的形状和尺寸进行区分，先将小尺寸零件布置在钢板的左下方，再将大尺寸零件布置在小尺寸零件的上方和右侧。
3.根据权利要求1所述的共边套料切割的方法，其特征在于，对零件进行共边设定，并对共边零件的间隙补偿进行设定。
4.根据权利要求3所述的共边套料切割的方法，其特征在于，共边补偿的间隙不大于3mm。
5.根据权利要求1所述的共边套料切割的方法，其特征在于，对完成共边设定的零件按照自下而上的顺序逐一进行编号，设定切割顺序。
6.根据权利要求1所述的共边套料切割的方法，其特征在于，设定引入弧和引出弧长度后，选取排布于底部且靠左侧的零件的右下角位置作为穿孔点。
7.根据权利要求1所述的共边套料切割的方法，其特征在于，选取穿孔点后，从穿孔点沿零件的边缘沿顺时针方向将零件由钢板上切割下来。
8.根据权利要求1所述的共边套料切割的方法，其特征在于，选取穿孔点后，将零件的边缘外侧设置为第一次起弧熄弧的位置。
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