数控切割行业的近净成形技术与先进制造装备——3D数控坡口切割机.pdf

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1、I数控切割行业的近净成形技术与先进制造装备3D数控坡口切割机发思特软件(上海)有限公司(201203)李浩【摘要】在“十二五”期间，中国数控切割产钢，二次加工更是困难。加工好焊接坡口后，最后业在先进装备制造领域最新、最可能的技术突破将是焊接成形。此外，加工Y形和K形焊接坡口(如是3D数控坡口切割技术和装备。通过3D数控坡E／'图1所示)，通常可使焊接质量提高，焊接费用和切割达到近净成形，实现钢材数控切割与焊接的自组装劳动力成本可减少50％。然而，Y形和K形坡动化和工业化，将现在先垂直切割，再进行手工、口的切割技术要求高，精度很难保证，特别是各种机械或机器人示教二次

2、加工焊接坡口的传统生产曲线坡口，采用手工、机械或机器人示教方式很难方式，改造提升为一次完成3D焊接坡口的数控切加工出Y形和K形的曲线坡口。因此，切割焊接企割，从而有效提高钢材数控切割的生产效率，提高业一直希望能够通过3D数控坡口切割一次完成焊钢材利用率，实现绿色环保和节能减排。接坡口的切割——既实现近净成形，从而减少或避免焊前坡口准备生产环节，减少和避免焊接坡口的1．概述二次加工，有效提高切割生产效率，提高钢材利用“切割与焊接”素有钢铁裁缝之称，切割是焊率，缩短产品生产周期，减少污染、粉尘和手工打接的前提和基础，切割决定产品成本，焊接决定产磨坡口对工人身心的伤害，

3、实现绿色环保和节能减品质量。二者相辅相成，缺一不可。切割与焊接是排。中国制造业的核心基础产业，中国一年生产和消费钢材5亿t，切割焊接用钢3{Lt，占60％。中国制造业中十大核心产业——建筑、机械(汽车)、造船、铁道、石化、水电、冶金、锅炉压力容器、家电和集装箱，都是以钢材为主要原材料，以切割焊接为主要生产方式和生产手段。钢材的切割焊接生产流程一一直是先垂直切割钢板，然后做焊前坡口准备，最后是焊接成形。钢板垂直切割：过去是采用手工焊割炬、锯床、剪板机图1钢结构中常见的K形坡口切割与焊接及小车等手工与机械切割生产工具和设备，现在则2．3D数控坡口切割的发展和应用现状是

4、采用先进的数控切割设备，把零件先垂直切割下来。焊前坡口准备，就是打磨焊接坡口，通常采用目前在中国，以钢材为主要原材料的十大制造手工电砂轮和刨边机、小车切割机等手工和机械设业中，只有资金比较充裕的造船行业，购买了一些备打磨切削加工焊接坡口，或是采用机器人示教的国外进口的数控坡口切割机，而其他九大行业还很数控方式进行二次坡口加工，其生产效率低，成本少购买和使用数控坡口切割机。在造船行业的应用高，环境差，费力耗时，尤其是对合金钢和不锈中，数控坡口切割机也主要是应用在外板切割上，24参工I很少应用在零件的套料切割。FastCAM软件公司作为中国数控切割机行业优影响数控坡口

5、切割应用的主要原因：一是价格化套料编程软件的主要供应商，在过去十年里累计昂贵，进口的数控坡口切割机一般在200～300万为中国数控切割行业，为中国制造业企业提供了元，对我国制造业中以钢材为主要原材料的许多微20000多套优化套料编程软件，为数控切割技术在利行业和企业而言，如此高的价格确实很难承受，中国的普及和中国制造业有效节省钢材做出了不懈如果价格能够在100万元以内，绝大多数的企业就的努力。FastCAM软件公司本着“自强不息、厚德可以承受了。二是技术还不成熟，集中表现在以下载物”经营理念，旨在促进中国制造业切割焊接产三个方面。业实现工业化与信息、化两化融合，“

6、十二五”期间(1)坡口切割机回转头加工和切割精度不的攻坚目标之一就是完成3D数控坡口切割的产业够，无法保证V形、Y形或K形坡口的切割精度。化。(2)数控系统软硬件技术不成熟，不能进行我公司从前年开始就与伊萨、小池等数控切割内角坡口的切割和坡口零件正常的套料切割。其原机生产企业合作，不断开发完善FastCAM坡口切割因在于，数控系统不支持变角度坡口切割，即在坡编程套料软件(如图2所示)，配套使用在伊萨、口拐角处不能进行变角度坡口切割，只好切割一个小池等的数控坡口切割机上，已经在部分造船企业外回转小圆或三角，俗称鼠耳(LOOP)，小圆直得到应用。其核心功能如下：径至少

7、要15mm，如果要进行零件的套料切割，就一是能够在零件上添加和设置V、Y形坡口，会导致零件间距达~lJ40mm以上，从而导致严重的并进行零件坡口的编辑和坡口切割路径编程，其核钢材浪费，如果只保留正常的10mm的零件间距，心技术是解决带坡口零件在拐角坡口切割处设置加坡IZl切割到鼠耳(LOOP)时，就会切割到旁边的或不加鼠耳(LOOP)，实现在坡口拐角处连续变零件。坡口切割。(3)坡口编程套料软件不成熟，不能进行二是开发成功对坡口零件进行自动套料和编V／X／Y／K形各种坡口的编程和套料。程。其核心技术是解决带坡口零件的套料，自动计以上三个技术难题加上价格昂贵，阻碍了

8、数控算带坡