坡口切割方案
发布时间：2019-02-15
摘要： 一个坡口切割的实例一 简述坡口切割是3D运动，好的坡口切割要具备几个条件。1 机械稳定的拟合角回转头。2 基础
一个坡口切割的实例
一. 简述
SF-5610/PK系统适用于如下坡口切割：
图1.1 五种坡口形式
坡口切割是3D运动，好的坡口切割要具备几个条件。
1. 机械稳定的拟合角回转头。
2. 基础稳定，刚性好，横平竖直的机床结构。
3. 良好的高度控制策略。
4 坡口加工中难免二次加工，对二次加工工件要有好的定位方式。
5 各种误差难免，要有好的误差补偿机制。
6 行之有效，且简单的编程方法。
以下是我们在坡口切割方面的一点体会。
二。 机械稳定的拟合角回转头
坡口切割不论是等离子还是火焰，枪的功率比较大，枪线都比较粗是个很大的隐患。我们的经验是，回转头的正常安装方法如下图。
（a）正确绕线直枪 （b）正确绕线坡口模式
图1.1 回转头正确的绕线方法
回转头正确的绕线可以提供割枪最大范围活动范围。因为坡口向右是正角度（不会有负角度），所以线要盘在右边。
三。基础稳定，刚性好，横平竖直的机床结构
机床结构对厂家的要求很高，主要是基础要平稳，料架最后采用锯齿形的。回转头的安装一定要有水平尺，保证横平竖直。
四。良好的高度控制策略
料架长时间使用后不可能平，钢板不可能平。我们的高度控制策略两类三种。
1. 弧压高度控制器。
适用于直切，全正斜坡口，上Y形坡口。
2. 激光测距仪，三点测量方式
(1) 激光测距仪的安装。
激光测距仪见下图。测距仪的下开口处距钢板应在400毫米左右。
图4.1 SF--FLMD01 点激光测距仪
安装位置：
图4.2 SF--FLMD01 点激光测距仪安装位置
（2）使用测距仪三点测量法。
三点测量适用于小面积的钢板，各种切割方法，特别是K形坡口有效。在变化不大的钢板上，选择一个特殊点（一般取参考点）为起点，用三个点分布在钢板上，形成平面方程，在此范围内可计算出任意点Z的高度，精度在1毫米。
（3）使用网格化测量对大面积钢板进行高度标定。
输入钢板的长度，宽度，网点间隔，系统自动计算网点的分布，并测量各点的高度。周围四个点构成两个三角平面。加工时根据机床坐标自动算出各点高度。下面是个旋转钢板的实例。
图4.3 网格高度控制示意图
图中各点的数据是实测的高度，钢板倾斜是没有放平的原因。
五。 系统定位装置的作用
使用十字激光定位仪
图5.1 十字激光定位仪
坡口加工难免会碰上二次加工的问题。二次加工中放的位置，偏转角度都会严重影响加工的质量。增加十字激光定位仪，就是为了更好的处理二次加工问题。具体使用见下图。
图5.2 二次加工中，十字激光定位仪的使用
实际中使用要用两次定位，左下角（原点）和右上角，方能准确定位。
下图是我们要在一个孔上切K形坡口，孔已经事先切好了。
图5.3 激光十字定位到原点
图5.4 十字激光定位在右上角
图5.5 十字光标自动到中心
选择右上角后，系统自动计算中心位置（十字光标到中心），选回参考点后系统可直接加工。
六。 良好的误差补偿算法
再好的回转头都可能有误差，有误差会严重影响加工精度。误差的调整非常困难，常常是厂家最终弃用的原因。
为此我们设计了一个小装置—定位针，安装在等离子枪中.
(a) 安装测试定位针 （b）定位针的位置
图6.1 配合测试安装定位针
我们提供了三种补偿方法：
1. 回转头竖直偏心补偿。
图6.2 回转头竖直偏心补偿示意
2. 回转头坡口偏心补偿。
图6.3 坡口角偏心补偿方法
3. 回转头垂直度的补偿。
4. 根据实切的效果，适当的修改补偿参数，以到达最好的切割效果。
下图是一个实际的K形坡口切割补偿的图形。在图中仔细看，黄实线是直切部分的轨迹，虚线分别是上坡口或下坡口的补偿轨迹。
注意，其中的补偿角度是可以修改的，观察切的效果，修改补偿方向角度，立竿见影。
图6.4 实际补偿的数控轨迹
七。行之有效，且简单的编程方法
坡口的编程非常复杂，且套料软件价格昂贵。系统提供了非常简单的编程软件，只需对普通平面套料软件生成的程序，在系统中编辑一下，该加坡口的线段加坡口，该直切的保留，不需要的可以删掉。系统自动完成多次加工，而不需客户编一条程序。学习非常简单明了。
系统还提供了，手工排料，自动排列编程方式。
下面就是一个，将普通的外方内圆的平面加工程序，经过简单编辑编成内圆是K型坡口，四边是直切。再通过排列变成共边的4X4切割程序。
切割时选用网格化高度测量，对一个大钢板高度标定。选好参考点，就可以直接加工了。
图7.1 一个4X4外方内圆K坡口共边的例子
实际切的效果如下。
图7.2 实际切的正面
图7.3 实际切的反面
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