2019-2020年整理坡口切割技巧汇编

无限回转坡口切割机分析说明一、综述随着数控切割机的普及，使钢材的数控切割变得越来越方便快捷，数控切割机的高效切割效率、切割质量和钢材利用率得到有效提高。但是随着中国制造业的产业技术升级的需要，坡口切割被提到各个设备生产加工焊接企业的日程上来。

从前，企业在进行零件焊接时，如果需要焊接坡口，则一般使用人工手动进行切割或打磨而成，即使使用电动刨，也难免出现被多次加工的状态，严重阻碍的后续工序的加工和生产，我们习惯上将它称作传统形式的加工。特别是企业大量的开始普及自动焊接等高效焊接设施设备后，这种矛盾也变的越来越突出。

传统形式的加工：先进行零件数控垂直切割，然后在进行转移到人工操作平台上，操作工人根据图纸上标明的坡口形式和角度计算出切割的角度偏移量，使用半自动切割机或电动刨等进行加工，但当遇见零件的形状为弧形或圆弧形时，就需要再次调整加工设备的状态(姿态)等，整体完成一个零件的坡口加工可能是数控切割机切割这个零件的好几倍甚至十几倍的时间。同时，在这个加工中，经常出现坡口角度的变化不统一等影响自动焊接的质量变化的因素，造成出现多种形式焊接上的问题。

数控坡口切割：通过数控切割机的自动转换加工割炬的加工状态，在切割中实现一次（V型坡口）或二次（Y/X）切割,直接将零件加工成型，其因为实现自动数控技术的原理下完成，故而对于零件的外形（形状）将不会受到任何限制。

二、坡口切割机的机械结构类型目前,针对在中国所见到的几种类型,我们一般把它分为3类,即偏摆加回转、双回转、双偏摆

1、偏摆加回转：典型的代表厂商为ESAB的坡口回转机构，这种机械结构设计相对较为简单，也经过多年的技术和实践沉积，已经趋于完善。国内也有不少切割机生产企业采用这种结构。但这种结构中有一个普遍存在的问题，就是在运动中，因为等离子电源线和伺服电机电缆线的缘故，而会存在一定的角度卡盘，此角度一般为≥±360度和≤±720度之间，故而在连续切割中，有时需要进行回零旋转；同时在匹配机械结构上的旋转和摆动伺服电机及减速机时，必须搭配合适，以保证整个机械结构在运动中的运行速度。理论上其偏摆范围在±45度之间。

2、双回转：典型的代表厂商为MESSER的坡口回转机构，这种机构现在正被一些新的切割机企业普遍采用，目前能够做到无限制旋转运动，其结构中两个回转轴成有一定角度的夹角，因而此夹角的关系，而实际运行中出现的并不是我们直观上看到的实际度数。（从某种因素上说，澳大利亚的FARLEY也属于此类型）理论上其偏摆范围在±50度之间。

3、双偏摆：典型的代表厂商为KOIKE的坡口回转结构，其结构相对在机械设计原理上较为复杂,从机械学原理上也较为稳定和科学的结构,其设计结构可以充分避免了等离子电源线和伺服电机电缆上而产生的缠绕问题。可以说，它是一种第一类型的延伸和扩展。理论上其偏摆范围在±45度之间。

三、坡口切割机的发展现状和瓶颈目前，在国内有大约20多家切割机厂商开发出了坡口切割设备，其中销售数量最多的仍就是独资或合资的切割机企业，他们具备优越的技术研发和实际经验，能够实现从控制系统（CNC）、电器控制逻辑、机械设计等自主研发和测试。而国内其他地切割机厂家相对起步较晚，虽然经过最近几年的积累，能够实现某些方面的技术更新和改进，但在关键技术上仍然来源于上述企业，特别在坡口技术方面更是如此，而出现

了虽然各个厂家都开发出来的坡口设备只是在理论上是可行的问题，与实际的生产需求还相差一段距离，这并不是我们的客户挑剔，而是我们的坡口技术瓶颈没有能够突破，那什么是我们的瓶颈呐？曾经在一年半之前，我们就已经意识到这个问题了，经过长时间观察和学习，总结出以下四个方面：

1、机械结构

在国内，随着国内机械设计师们的技术的提高和成熟，现在大部分企业都已经设计出上面或类似于上面的机械结构体了，同时也解决了在机械结构运动状态下的圆心点变动（偏移）的情况的问题，虽然各个厂家的机械结构上存在差异,但大家均能够控制其变化范围为可以接受的尺寸误差范围内，进而保证了这一前提因素是解决未来影响切割精度的必需，同时缠绕也是机械结构设计中所面临的和需要解决的问题。越是复杂的结构设计起来就越难，但当实现了那种结构后，精度的控制也就相对变得简单了。

2、控制系统（CNC）

在切割机里控制系统就相当于我们人类的大脑，所有外部指令，进入到控制系统内后都是通过它进行处理和发出。看到上面的那句话，就从而明白控制系统在切割里的重要性，特别是坡口切割机里面的重要性了，在坡口切割中，大量的状态需要控制系统进行处理和调整，同时也需要运算各种所设定的数据关系，在控制系统里还需要能够处理各种切割上的切割工艺，切割运动中的各种变化因素等方面。它不但需要具备一般的等离子和火焰切割机控制系统所有具备的功能外，还必须需要具备与调高系统的闭环式信号处理、不同板材切割时数据的修正数据库、不同坡口度数变化数据修正数据库和高度控制数据修正数据库、不同状态（坡口角度）的切割速度自动转换等。

3、闭环式的调高系统（方式）

在实际切割中，因为现场条件在不断的变化，同时目前我们用在等离子上的调高一般均为弧压反馈的方式，对于垂直状态下切割（或者称作I型切割），这种控制是可行并且有效的，其控制逻辑从原理上来说，我们称之为开环式调高系统（方式），而对于在坡口切割中，由于切割中不同坡口角度之间在相互变化，如果不能根据这一变化的改变而变化，就必然会造成切割高度上的差异变化而影响到我们实际的切割尺寸，解决这一办法的唯一途径就是有能够与控制系统之间形成有效的闭环式调高系统（方式）。

4、简单方便的坡口编程软件

当我们解决了上面的问题后，基本上已经达到使用的先决条件了，但还并不能代表能够完全使用，因为，对于客户来说，它必须能够进行对零件的简单方便的进行设置坡口形式，同时又能够使多零件之间相互在一张板材上进行优化切割，而这些工作又不可能全部在切割机的大脑—控制系统上来全部完成，所以配有一套简单方便的坡口编程（套料）软件是必须地。对于软件而言，必须能够和控制系统有完善的配合，双方在坡口实现时具有相互之间的互补性、择重性，这样才能真正意义上满足坡口切割机实际使用者的需求。

四、瓶颈的解决和推荐前面我们了解了现在国内的坡口切割机生产上所遇到的问题和瓶颈，为了能够解决这些问题和瓶颈，国内有多家研究院、企业和个人在研究和解决这些问题,这里就上面提到的4个问题分别进行分项讨论.

1、机械结构

对于以上三种机械结构,其各有优点和缺点

第一种:其设计上较为成熟,控制也相对较为简单,只要在机械加工中有效的控制部件的加工