数控切割说明书.doc

数控切割机使用说明书

CUT3-2

安全须知

在操作本设备之前，请阅读下述所有安全须知。
一、注意事项
1、 安全面的注意事项：
􀂋 安全须知必须发至每位操作人员并让他们掌握熟知。
􀂋 机器长时间不用时，请切断控制器电源。
􀂋 注意不要让粉尘，铁粉进入控制器
􀂋 特别注意不要让液体进入控制器内。
􀂋 搬运时要小心轻放，不要导致控制器的破损。
􀂋 必须遵守事故防止规定及规程。
􀂋 必须遵守与氧气切割相关的事故防止规定及规程。
􀂋 在进行等离子弧切割时须戴上面罩，由于等离子弧会产生紫外线辐射。
2、对的使用的注意事项：
􀂋 请严格按照说明书对控制器的各项参数进行设立，否则将会使控制系统工作不正常甚至导致严重后果。
􀂋 控制器在配合等离子切割机使用时要有良好的接地措施。
􀂋 在通电状态下请勿对控制器的各输出插头进行插拔，否则将会引起控制器的内部损坏。
􀂋 控制器的寿命与环境温度有很大关系，若加工现场温度过高，请安装散热风扇。控制器允许工作的环境温度范围在0℃-60℃之间。
􀂋 在高温、潮湿、多尘或有腐蚀性气体的环境中使用时请做好相应的防护措施。
􀂋 在震动强烈的地方，应加橡胶防震垫进行缓冲。
􀂋等离子稳定电压在370~390V之间；机器供电稳定电压在205~235V之间。（超过其范围会影响切割效果，电压偏差时，要自行准备稳压电源）

安装说明

料架图

机器界面

界面功能

功能键：相应液晶屏上方方框中的文字内容，在不同的界面下，有不同的功能定义;
增补功能:F7定义为点火开关
编辑或输入数值时为数字0，暂停切割或移动状态时为回到零点，假如在回零点时，按任意键会暂停，可连续多次按，直到回到零点；
编辑或输入数值时为数字1，暂停切割或移动状态时为等离子和火焰的状态切换，按一次为等离子状态，再按一次为火焰状态；
编辑或输入数值时为数字2，移动状态时为X轴设立零点；
编辑或输入数值时为数字3，移动状态时为Y轴设立零点；
编辑或输入数值时为数字4，暂停切割状态时可以将切割状态设立为空行和切割进行切换，方便模拟切割使用；
编辑或输入数值时为数字5，暂停切割或移动状态时，当设立等离子模式是为初始定位，当设立为火焰模式是为出峰线和关峰线进行切换；
编辑或输入数值时为数字6，暂停切割或移动状态时为手动切割和手动移动进行切换；
编辑或输入数值时为数字7，暂停切割或移动状态时为设立移动长度和无限长度进行切换，默认为无限长度状态；
编辑或输入数值时为数字8，设立一些简朴的常规图形，尺寸必须加入割缝宽度；
编辑或输入数值时为数字9，作为预热焰的打开和关闭；
回车确认键；
速度增长键，按一次，速度按设定的限速值增长1档、长按连续增长，输入数据时做为小数点；
速度减少键，按一次，速度按设定的限速值减少1档，长按连续减少，输入数据时做为负数；
返回或取消键，当为等离子状态时，设立自动和手动状态切换，当为火焰模式时，电容式调高和手动调高的状态切换，当为电容式调高时，必须接电容式调高器的传感器才干使用；

编程和选择程序时为光标移动方向键，其他时为割炬移动方向键，按住，按定义方向走，松开就停止，当长时间按住时看到屏幕上的数字不变时，可松开手，机器继续移动，再按任意键停，方便长距离操作；
程序启动键，程序暂停键
割炬手动调高键

1 系统操作
1.1 开机后，系统进入开机主界面.

任何界面下，如[F1]—[F7] 上方相应的屏幕方框内任何文字内容的功能键，所有的功能键都会有也许变动，请注意观测所显示的功能。

1.2 设立
使用设备前，您需要了解和进行必要的参数设立，一般情况下，设备出厂时参数已经设备为最佳状态，不需要调整。只有当您有特殊需求时，如高速或低速切割等情况，才也许需要调整相关参数设立。
按F4[参数]键，进入系统参数设立界面，此时，可对该项菜单下各项目的具体参数进行设立。

当进入设立界面后，按移动的左右箭头为设立内容的版面切换，移动箭头的上下键位选择键，当移动的所选项目反白后，直接按数字键设立参数，回车键设立成功并返回。
切割速度:是指切割加工时的速度，当其设立低于起步速度时，所有速度是匀速解决的，大于起步速度，自动会根据折线的角度加入自适应加减速。
移动速度:是指切割加工时空行走的速度，当其设立低于起步速度时，所有速度是匀速解决的，大于起步速度，自动加入加减速。
预热延时：重要为火焰切割使用，以1/10秒为单位。
切割延时：重要为火焰切割大厚钢板穿孔时使用，使用等离子时要根据不同厂家的等离子设立的吹气时间而定，以1/10秒为单位。
设立弧压：该值的大小直接影响等离子嘴距离钢板的大小，不同厂家的等离子，其等离子弧压是不同的，修改其大小可以通过两种方式修改，一种是通过修改参数来修改大小，此外可以在切割时按▲▼箭头来修改,按一下，变大或变小一次，按住不松会连续减少或增大。
定位高度：等离子初始定位时，先碰到钢板，触发限位装置，然后提枪到一定的距离，这个就是提枪的距离，该距离一般设立到5-10mm以内，根据等离子起弧的距离不同而定，该设立以脉冲为单位，不代表实际距离，数值越大，抬的越高。
提枪高度：是切割完毕后提枪的距离，为了防止空移动撞到翘起的钢板，在不顶到上限位时，尽量越大越好。该设立以脉冲为单位，不代表实际距离，数值越大，抬的越高。
过弧保护：由于等离子干扰比较大，其起弧时，弧压会很高，其做为无人操作最关键的因素，假如起弧不成功或者切割到没有钢板的地方会自动停止机器的运作，等待解决。一般设立30-100左右。
弧值调整：系统控制等离子弧压的精度为±1V，该值一般设立为1000，然后控制系统自动接管其数值进行PID调整，控制电机上下调整的响应速度。
起跳速度：该参数相应步进电机的起跳频率。所谓起跳频率是步进电机不通过加速，可以直接启动工作的最高频率。合理地选取该参数可以提高加工效率，并且能避开步进电机运动特性不好的低速段；但是假如该参数选取大了，就会导致闷车，所以一定要留有余量。以mm/min为单位。
加速度：电机由低速提高到设定速度的快慢。
倒退速度：当碰到切割不透或者其他问题时回退的速度。

火焰切割操作说明
1. 传入文献：插入U盘→按读盘→按键或键选中文献→按键→（拟定后出现一个新的F2文献夹）把已选中的文献放入文献夹内→键 。（已经传进去的文献可直接按文献→按键或键选中文献→按键）
2. 切换模式：按键（左上角出现1：等离子 2：火焰）→按键→按键。右上角会出现预热、燃气、切割。
3. 调速度：按参数→按键和键选择需要更改的参数，直接输入相应数字→按键→再按键退出。（火焰切割时需要用到预热延时，定位高度和提枪高度设为0）
4. 定零点：移动割枪到钢板的左下角→按键和键定开始切割点。

5. 调火；打开氧乙炔开关调火→按点火开关→按开关调节高压氧→调好后再按开关关闭。（高压氧开关由系统自动控制，所以调完高压氧后开关需要关闭）
6. 启动切割：按键开始切割。
7. 切割状态：在切割过程中按键相称于暂停，再按键就是切割。暂停后按启动会出现三中状态，【0】移动返回就是暂停后移动割枪了，开始后要按【0】,切割返回时暂停后没有移动割枪，开始切割时需要按【1】，【2】一般不用。
在切割过程中按住键相称于按刚才切割路线倒退→按相称于再次切割。
在暂停时按键退出→键退出→就直接返回开机页面。
8.直线切割：把割枪移动至钢板开始切割的地方，按键（左上角出现手动 切割开）→给它一 个切割方向（前后左右键），它就会按照所指示的方向前 进，需要暂停时按暂停
退出方式是再按键即退出手切模式（左上角出现手动切割停）。
9.空行模式：需要模拟切割路线是按键（左上角出现空行状态），在按键启动。
退出方式是暂停时按键（左上角出现切割状态）。

等离子切割操作说明
1. 传入文献：插入U盘→按键读盘→按键或键选中文献→按键→（拟定后出现一个新的F2文献夹）把已选中的文献放入文献夹内→按键 。（已经传进去的文献可直接按文献→按键或键选中文献→按键）
2. 切换等离子模式：按键，（左上角出现1：等离子 2：火焰）→按键→按键。右上角会显示弧压、自动、切割。假如自动圆圈中心没有出现黑点，需要按键，打开自动调高功能。
3. 调速度：按键调节参数→按键和键选择需要更改的参数，直接输入相应数字→按键→按键退出。（等离子切割时需要按参数设立定位高度和提枪高度）。
4. 定零点：移动割枪到钢板的左下角→按键和键定开始切割点。
5. 启动切割：按键启动切割。
6. 切割状态：在切割过程中按键相称于暂停，再按键就是切割。在切割过程中按住键相称于倒退→按键相称于再次切割。
在暂停时按键退出→键退出→就直接返回开机页面。
7. 直线切割：把割枪移动至钢板开始切割的地方，按键（左上角出现手动切割开）→给它一个切割方向（前后左右键），它就会按照所指示的方向前进，需要暂停时按暂停
退出方式是再按键即退出手切模式（左上角出现手动切割停）。
8.空行模式：需要模拟切割路线是按键（左上角出现空行状态），在按 键启动。
退出方式是暂停时按键（左上角出现切割状态）。

火焰切割参数
板厚
(mm)
割嘴号
(#)
割缝半径
(mm)
氧气压力
（MPa）
丙烷压力
（MPa）
切割速度
(mm/min)
5~10
0
0.8-1.1
0.4-0.6
0.04-0.05
500~700
10~20
1
1-1.2
0.4-0.6
0.04-0.05
380~600
20~40
2
1-1.5
0.4-0.6
0.04-0.05
350~500
40~60
3
1.5-2.2
0.4-0.6
0.04-0.05
300~420
60~100
4
2-3
0.4-0.6
0.05-0.06
200~320
100~150
5
3-4
0.6-0.8
0.06-0.07
140~260
150~180
6
4-4.5
0.8-1
0.06-0.07
130~180
180-200
8
4.5-5
0.8-1
0.07-0.08
100-130
注：所有参数仅供参考
割嘴高度是指割嘴端面至被割工件表面的距离4-10mm.

等离子切割参数
钢板厚度mm
切割速度
(mm/min)
电流参数A
气压大小Mpa
2
3000-4000
35-40
4-5
3
2500-3500
50-55
4-5
4
2023-2500
60-65
4-5
5
1500-1800
70-75
4-5
6
1400-1600
80-85
4-5
8
1200-1300
90-95
4-5
10
900-1100
95-100
4-5
注：所有参数仅供参考，等离子割嘴高度距离一般为4~10mm。它与电极内缩量同样，距离要合适才干充足发挥等离子弧的切割效率，否则会使切割效率和切割质量下降或使割嘴烧坏。

数控火焰切割的三个基本要素
气割精度是指被切割完的工件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、切口上边沿的熔化塌边限度、切口下边沿是否有挂渣和割缝宽度的均匀性等。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）
（一）、气体
氧气：氧气是可燃气体燃烧时所必须的，以便为达成钢材的点燃温度提供所需的能量；此外，氧气是钢材被预热达成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，一般规定在99.5%以上，一些先进国家的工业标准规定氧气纯度在99.7%以上。氧气纯度每减少0.5%，钢板的切割速度就要减少10%左右。假如氧气纯度减少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长。显然，这就减少了生产效率和切割质量，生产成本也就明显地增长了.
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。切割时假如采用了超过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，增长了切割后的加工时间和费用。

可燃性气体：火焰切割中，常用的可燃性气体有煤气、天然气、丙烷等。
一般来说，燃烧速度快、燃烧值高的气体合用于薄板切割；燃烧值低、燃烧速度缓慢的可燃性气体更合用于厚板切割，特别是厚度在200mm以上的钢板，如采用煤气或天然气进行切割，将会得到抱负的切割质量，只是切割速度会稍微减少一些。
火焰的调整：通过调整氧气和丙烷的比例可以得到三种切割火焰：中性焰（即正常焰），氧化焰，还原焰见下图.

正常火焰的特性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）。焰芯的成分是丙烷和氧气，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℃。还原区处在焰芯之外，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2200℃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1000~2023℃之间变化。
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。假如使用氧化焰进行切割，将会使切割质量明显地恶化。
还原焰是在丙烷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沿，按照这绿色的边沿来判断有过剩的丙烷；还原区异常的明亮，几乎和焰芯混为一体；外焰呈黄色。当丙烷过剩太多时，开始冒黑烟，这是由于在火焰中乙炔燃烧缺少必须的氧气导致的。
预热火焰的量大小与切割速度、切口质量关系相称密切。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，特别在割厚板时，金属燃烧产生的反映热增大，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沿严重熔化塌边。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，甚至导致切割过程中断。所以说预热火焰的强弱与切割速度的关系是互相制约的。
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，由于还原焰的火焰比较长，火焰的长度应至少是板厚的1.2倍以上。
（二）、切割速度
钢板的切割速度是与钢材在氧气中的燃烧速度相相应的。在实际生产中，应根据所用割嘴的性能参数、气体种类及纯度、钢板材质及厚度来调整切割速度。切割速度直接影响到切割过程的稳定性和切割断面质量。假如想人为地调高切割速度来提高生产效率和用减慢切割速度来最佳地改善切割断面质量，那是办不到的，只能使切割断面质量变差。过快的切割速度会使切割断面出现凹陷和挂渣等质量缺陷，严重的有也许导致切割中断；过慢的切割速度会使切口上边沿熔化塌边、下边沿产生圆角、切割断面下半部分出现水冲状的深沟凹坑等等。
通过观测熔渣从切口喷出的特点，可调整到合适的切割速度。
在正常的火焰切割过程中，切割氧流相对垂直的割炬来说稍微偏后一个角度，其相应的偏移叫后拖量。速度过低时，没有后拖量，工件下面割口处的火花束向切割方向偏移。如提高割炬的运营速度，火花束就会向相反的方向偏移，当火花束与切割氧流平行时，就认为该切割速度正常。速度过高时，火花束明显后偏(见下图)。
后拖量
不同切割速度的后拖量

（三）、割嘴与被切工件表面的高度
在钢板火焰切割过程中，割嘴到被切工作表面的高度是决定切口质量和切割速度的重要因素之一。不同厚度的钢板，使用不同参数的割嘴，应调整相应的高度。为保证获得高质量的切口，割嘴到被割工件表面的高度，在整个切割过程中必须保持基本一致。

数控火焰切割的注意事项

（一）热变形的控制
在切割过程中，由于对钢板的不均匀的加热和冷却，材料内部应力的作用将使被切割的工件发生不同限度的弯曲或移位——即热变形，具体表现是形状扭曲和切割尺寸偏差。由于材料内部应力不也许平衡和完全消除，所以只能采用一些措施来设法减少热变形。
（二）钢板表面预解决
钢板从钢铁厂通过一系列的中间环节到达切割车间，在这段时间里，钢板表面难免产生一层氧化皮。再者，钢板在轧制过程中也产生一层氧化皮附着在钢板表面。这些氧化皮熔点高，不容易燃烧和熔化，增长了预热时间，减少了切割速度；同时通过加热，氧化皮四处飞溅，极易对割嘴导致堵塞，减少了割嘴的使用寿命。所以，在切割前，很有必要对钢板表面进行除锈预解决。
常用的方法是抛丸除锈，之后喷漆防锈。即将细小铁砂用喷丸机喷向钢板表面，靠铁砂对钢板的冲击力除去氧化皮，再喷上阻燃、导电性好的防锈漆。
钢板切割之前的除锈喷漆预解决已成为金属结构生产中一个不可缺少的环节。

数控火焰切割质量缺陷与因素分析

在实际生产过程中，经常会产生这样或那样的质量问题，一般有如下几种缺陷：边沿缺陷，切割断面缺陷，挂渣、裂纹等。而导致质量事故的因素很多，假如氧气纯度保证正常，设备运营正常，那么导致火焰切割质量缺陷的因素重要表现在如下几个方面：割炬、割嘴、钢材自身质量、钢板材质。

（一）上边沿切割质量缺陷
（1） 上边沿塌边
现象：边沿熔化过快，导致圆角塌边。
因素：
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。
图14-9

14-9图14-9

（2）水滴状熔豆串（如图14-9）
现象：在切割的上边沿形成一串水滴状的熔豆。
因素：
图14-10

① 钢板表面锈蚀或有氧化皮；
② 割嘴与钢板之间的高度太小，预热火焰太强；
③ 割嘴与钢板之间的高度太大。
（3）上边沿塌边并呈现房檐状（如图14-10）
现象：在切口上边沿，形成房檐状的凸出塌边。
因素：
① 预热火焰太强；
② 割嘴与钢板之间的高度太低；
③ 切割速度太慢；割嘴与工件之间的高度太大，使用的割嘴号偏大，预热火焰中氧气过剩。
（4）切割断面的上边沿有挂渣（如图14-11）
现象：切口上边沿凹陷并有挂渣。
因素：

① 割嘴与工件之间的高度太大，切割氧压力太高；
② 预热火焰强。
（二）切割断面凹凸不平，即平面度差
（1）切割断面上边沿下方，有凹形缺陷（见下图14-12）

现象：在接受切割断面上边沿处有凹陷，同时上边沿有不同限度的熔化塌边。
因素：
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。

（2）割缝从上向下收缩（见上图14-13）
现象：割缝上宽下窄。
因素：
① 切割速度太快；
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）割缝上窄下宽（见图14-14）
现象：割缝上窄下宽，成喇叭状。
因素：
① 切割速度太快，切割氧压力太高；
② 割嘴号偏大，使切割氧流量太大；
③ 割嘴与工件之间的高度太大；
（4）切割断面凹陷（见图14-15）
现象：在整个切割断面上，特别
中间部位有凹陷。
因素：
① 切割速度太快；
② 使用的割嘴太小，切割压力太低，割嘴堵塞或损坏；
③ 切割氧压力过高，风线受阻变坏。
（5）切割断面呈现出大的波纹形状（见图14-16）
现象：切割断面凸凹不平，呈现较大的波纹形状。
因素：
① 切割速度太快；
② 切割氧压力太低，割嘴堵塞或损坏，使风线变坏；
③ 使用的割嘴号太大。
（6）切口垂直方向的角度偏差（见图14-17）
现象：切口不垂直，出现斜角。
图14-18
因素：
① 割炬与工件面不垂直；
② 风线不正。
（7）切口下边沿成圆角（见图14-18）
现象：切口下边沿有不同限度的熔化，成圆角状。
因素：
图14-19
① 割嘴堵塞或者损坏，使风线变坏；
② 切割速度太快，切割氧压力太高。
（8）切口下部凹陷且下边沿成圆角（图14-19）
现象：接近下边沿处凹陷并且下边沿熔化成圆角。
因素：
切割速度太快，割嘴堵塞或者损坏，风线受阻变坏。

（三）切割断面的粗糙度缺陷
切割断面的粗糙度直接影响后续工序的加工质量，切断面的粗糙度与割纹的超前量及其深度有关。
（1）切割断面后拖量过大(图14-20)
现象：切割断面割纹向后偏移很大，同时随着偏移量的大小而出现不同限度的凹陷。

因素：
① 切割速度太快；
② 使用的割嘴太小，切割氧流量太小，切割氧压力太低；
③ 割嘴与工件的高度太大。
（2）在切割断面上半部分，出现割纹超前量（图14-21）
现象：在接近上边沿处，形成一定限度的割纹超前量。
因素：
① 割炬与切割方向不垂直，割嘴堵塞或损坏；
② 风线受阻变坏；
（3）靠近切割断面下边沿处，割纹超前量太大（图14-22）
现象：在靠近切割断面下边沿处出现割纹超前量太大。
因素：
图14-23
① 割嘴堵塞或损坏，风线受阻变坏；
② 割炬不垂直或割嘴有问题，使风线不正、倾斜。
（四）挂渣 在切割断面上或下边沿产生难以清除的挂渣。
（1）下边沿挂渣（图14-23）
现象：在切割断面的下边沿产生连续的挂渣。
因素：
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。
（2）切割断面上产生挂渣
现象：在切割断面上有挂渣，特别在下半部分有挂渣。
因素：
合金成份含量太高。
（五）裂纹
现象：在切割断面上出现可见裂纹，或在切割断面附近的内部出现脉动裂纹，或只是在横断面上可见到裂纹。
因素：
含碳量或含合金成份太高，采用预热切割法时，工件预热温度不够，工件冷却时间太快，材料冷作硬化。