數(shù)控等離子切割是集數(shù)控、等離子和逆變電源技術(shù)于一體的高新技術(shù)，相對(duì)數(shù)控火焰切割具有切割速度快、效率高、切割面質(zhì)量好、切割尺寸、工件熱變形小等優(yōu)點(diǎn)，在鐵路、船舶、航空和機(jī)械制造等制造業(yè)中得到廣范應(yīng)用。目前，制備車間有兩臺(tái)數(shù)控等離子切割設(shè)備，主要用于長(zhǎng)大配件、形狀復(fù)雜的異形工件的切割下料，尤其是在當(dāng)前公司小批量多品種訂單較多的生產(chǎn)形勢(shì)下，數(shù)控等離子切割的優(yōu)勢(shì)愈加明顯。本文主要針對(duì)數(shù)控切割過(guò)程中出現(xiàn)的常見質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行原因分析，并提出了解決和控制措施。1.數(shù)控等離子切割的工作原理數(shù)控等離子切割是以高溫、高速的等離子弧為熱源，以壓縮氣體為工作介質(zhì) , 通過(guò)被壓縮氣體電離形成高溫、高速的等離子電弧 , 將被切割的金屬或非金屬局部熔化（或蒸發(fā)），同時(shí)用高速、高壓氣流將已熔化的金屬或非金屬“吹離”基體而形成狹窄而光潔切口的一個(gè)過(guò)程，如圖1所示。圖片圖 1 數(shù)控等離子切割示意2.影響數(shù)控等離子切割的因素分析與控制措施數(shù)控等離子切割常見的質(zhì)量缺陷有：穿孔缺陷、切割變形、熔渣、斷面傾斜以及波紋等。而在實(shí)際生產(chǎn)中影響切割質(zhì)量的因素主要有：切割程序代碼、原材料平面度及內(nèi)應(yīng)力、起收弧缺陷、切割速度、切割順序、弧壓高度等，這些因素控制不當(dāng)都會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量缺陷，因此如何采取控制措施質(zhì)量缺陷是我們需要解決的主要問(wèn)題。（1）切割程序代碼 數(shù)控等離子切割是通用數(shù)控程序代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品加工的，因此程序代碼的正確與否，直接影響產(chǎn)品切割質(zhì)量。在車間以往的切割生產(chǎn)中，曾發(fā)生過(guò)因程序代碼錯(cuò)誤和錯(cuò)誤調(diào)用產(chǎn)生的質(zhì)量問(wèn)題?？刂拼胧航鉀Q這一問(wèn)題就要從源頭上加以控制，一是增加數(shù)控程序的校核過(guò)程，確保切割代碼正確性；二是建立程序和圖紙的資源庫(kù)，減少因多次編制造成的錯(cuò)誤概率增加；三是對(duì)程序進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)，規(guī)范管理，如：利用物料代碼的性對(duì)程序進(jìn)行編碼，可以避免因程序調(diào)用錯(cuò)誤產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題。（2）原材料的不平度和內(nèi)應(yīng)力 原材料的不平度和內(nèi)在應(yīng)力，對(duì)切割質(zhì)量的影響非常大。目前車間使用的大部分原材料在切割前都要經(jīng)過(guò)預(yù)處理線拋丸除銹和底漆噴涂，尤其是2~8mm的卷板，在經(jīng)過(guò)拋丸處理以后，內(nèi)部應(yīng)力分布不均勻，板材會(huì)產(chǎn)生不同程度的變形，影響數(shù)控等離子切割的尺寸精度?？刂拼胧横槍?duì)原材料不平度和內(nèi)應(yīng)力，可以在切割前，對(duì)原材料增加一道校平工序，進(jìn)一步釋放板材內(nèi)在應(yīng)力，一般將板材的平面度控制在≤2mm/m2，能夠有效保證切割產(chǎn)品質(zhì)量。（3）起收弧缺陷 起收弧缺陷是等離子切割件中常見的切割缺陷。起弧缺陷一般是由板料不平、工件切割過(guò)程中發(fā)生變形或位移，起弧線、補(bǔ)償值設(shè)置不合理等原因造成的。由于板料不平，工件和母板脫離時(shí)會(huì)向下掉落，掉落瞬間會(huì)被等離子流灼傷，造成起弧缺陷?？刂拼胧焊鶕?jù)實(shí)際情況設(shè)置提前收弧時(shí)間，使工件掉落時(shí)剛好停弧或者在編程時(shí)去掉引出線。另外對(duì)于工件切割過(guò)程中發(fā)生變形或位移，產(chǎn)生的起收弧微小缺陷可以通過(guò)設(shè)置四分之一圓弧的起收弧線來(lái)彌補(bǔ)。（4）切割速度 切割速度主要是影響切割斷面的斜度和波紋。切割速度加快會(huì)導(dǎo)致切口斜度變大，過(guò)快會(huì)在切口處出現(xiàn)波紋和毛刺，甚至?xí)o(wú)法切透或斷弧。切割速度過(guò)慢也會(huì)出現(xiàn)毛刺，并會(huì)使切縫變寬，影響工件尺寸與質(zhì)量，降低了切割效率?？刂拼胧簲?shù)控等離子切割不同厚度的鋼板時(shí)，需選擇不同型號(hào)割嘴和耗材，同時(shí)也對(duì)應(yīng)著不同的切割速度和切割參數(shù)設(shè)置。附表是本人針對(duì)精細(xì)等離子切割機(jī)整理的常用板材選擇割嘴和切割速度。精細(xì)等離子常用板材切割速度圖片（5）切割順序 切割順序的選擇對(duì)于保證切割質(zhì)量也非常關(guān)鍵。尤其是在多種配件數(shù)控套裁下料時(shí)，切割順序的選擇將影響整張板材的成品率。在車間D11配件生產(chǎn)中，就出現(xiàn)了因切割順序選擇不當(dāng)造成母材變形產(chǎn)生位移，使后續(xù)產(chǎn)品無(wú)法完成切割情況?？刂拼胧呵懈铐樞蜻x擇應(yīng)遵循先內(nèi)后外，先小后大的原則；即先切割工件內(nèi)輪廓，后切割外輪廓；先切割母材中面積小的零件，后切割大尺寸的零件，可使尺寸大的零件周邊的材料質(zhì)量變輕，有利于減小大尺寸零件切割時(shí)產(chǎn)生的熱變形偏差；此外，在能保證的切割質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量選擇近的切割路線。（6）弧壓高度控制 弧壓高度是指在切割過(guò)程中等離子割炬與工件表面的高度距離，弧壓的高度主要會(huì)影響工件切口的斷面質(zhì)量，因此弧壓控制也很重要，控制不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致斷弧或熔切不透?？刂拼胧涸趯?shí)際切割過(guò)程中 ,調(diào)整割炬高度與電弧壓力：割炬高度一般應(yīng)在 3～6mm 之間，根據(jù)實(shí)際板厚與板料的不平度情況微調(diào)割炬高度與電弧壓力，在其他因素不變的情況下可減小切口的斜度，改善切口質(zhì)量，減少斷弧率，達(dá)到更加理想的效果。、3.結(jié)語(yǔ)綜上所述，根據(jù)數(shù)控等離子切割工藝的特點(diǎn)和規(guī)律，通過(guò)采取得當(dāng)措施就可減少切割缺陷、控制切割質(zhì)量。總之，數(shù)控等離子切割機(jī)的切割質(zhì)量控制除了以上提到的因素外還有其它影響因素，需要我們?cè)趯?shí)際操作中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)并不斷改進(jìn)。隨著數(shù)控技術(shù)自動(dòng)化、柔性化、集成化、高速化的發(fā)展，我們相信數(shù)控切割技術(shù)的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛，而數(shù)控等離子切割技術(shù)也將會(huì)越來(lái)越完美。

數(shù)控等離子切割機(jī)的加工質(zhì)量對(duì)于企業(yè)生產(chǎn)具有十分重要的意義，在目前等離子切割所應(yīng)用的多個(gè)領(lǐng)域中，對(duì)于精度及坡口斜度的改進(jìn)將為企業(yè)的二次加工帶來(lái)顯著效益，今天，我們專門找來(lái)影響等離子切割質(zhì)量的五項(xiàng)重要因素，為方便用戶深入了解這五大參量對(duì)于數(shù)控等離子切割機(jī)加工質(zhì)量的改進(jìn)與實(shí)際操作，下面我們將分別予以介紹。一、數(shù)控等離子切割機(jī)工作氣體數(shù)控等離子切割機(jī)工作氣體與流量是影響切割質(zhì)量效果的一項(xiàng)主要參數(shù)，目前所普遍采用空氣等離子切割只為眾多工作氣體中的一類，概因使用成本相對(duì)較低而得到廣泛普及，但從加工效果來(lái)說(shuō)的確有所欠缺，我們所指的數(shù)控等離子切割機(jī)工作氣體包括切割氣體和協(xié)助氣體，有些設(shè)備還要求起弧氣體，通常要根據(jù)切割材料的種類，厚度和切割方法來(lái)選擇合適的工作氣體。切割氣體既要保證等離子射流的形成，又要保證去掉切口中的熔融金屬和氧化物。過(guò)大的氣體流量會(huì)帶走更多的電弧熱量，使得射流的長(zhǎng)度變短，導(dǎo)致切割能力下降和電弧不穩(wěn)；過(guò)小的氣體流量則使等離子弧失去應(yīng)有的挺直度而使切割的深變淺，同時(shí)也容易產(chǎn)生掛渣；所以氣體流量一定要與切割電流和速度很好的配合?，F(xiàn)在的等離子弧切割機(jī)大多靠氣體壓力來(lái)控制流量，因?yàn)楫?dāng)割炬孔徑一定時(shí)，控制了氣體壓力也就控制了流量。切割一定板厚材料所使用的氣體壓力通常要按照客戶提供的數(shù)據(jù)選擇，若有其它的特殊應(yīng)用時(shí)，氣體壓力需要通過(guò)實(shí)際切割試驗(yàn)來(lái)確定。常用的工作氣體有：氬氣、氮?dú)?、氧氣、空氣以及H35、氬-氮混合氣體等。1.空氣中含有體積分?jǐn)?shù)約78％的氮?dú)猓岳每諝馇懈钏纬傻膾煸闆r與用氮?dú)馇懈顣r(shí)很想像；空氣中還含有體積分?jǐn)?shù)約21％的氧氣，因?yàn)檠醯拇嬖冢每諝獾那懈畹吞间摬牧系乃俣纫埠芨?；同時(shí)空氣也是很經(jīng)濟(jì)的工作氣體。但單獨(dú)使用空氣切割時(shí)，會(huì)有掛渣以及切口氧化、增氮等問(wèn)題，而且電極和噴嘴的壽命較低也會(huì)影響工作效率和切割成本。2.氧氣可以提高切割低碳鋼材料的速度。使用氧氣進(jìn)行切割時(shí)，切割模式與火焰切割很想像，高溫高能的等離子弧使得切割速度更快，但是必須配合使用抗高溫氧化的電極，同時(shí)對(duì)電極進(jìn)行起弧時(shí)的防沖擊保護(hù)，以延長(zhǎng)電極的壽命。3.氫氣通常是作為協(xié)助氣體與其它氣體混和作用，氣體H35（氫氣的體積分?jǐn)?shù)為35％，其余為氬氣）是等離子弧切割能力好的氣體之一，這主要得利于氫氣。由于氫氣能顯著提高電弧電壓，使氫等離子射流有很高的焓值，當(dāng)與氬氣混合使用時(shí)，其等離子射流的切割能力大大提高。一般對(duì)厚度70mm以上的金屬材料，常用氬＋氫作為切割氣體。若使用水射流對(duì)氬＋氫氣等離子弧進(jìn)一步壓縮，還可獲得更高的切割效率。4.氮?dú)馐且环N常用的工作氣體，在有較高電源電壓的條件下，氮?dú)獾入x子弧有較好的穩(wěn)定性和比氬氣更高的射流能力，即使是切割液態(tài)金屬粘度大的材料如不銹鋼和鎳基合金時(shí)，切口下緣的掛渣量也很少。氮?dú)饪梢詥为?dú)使用，也可以同其它氣體混和使用，如自動(dòng)化切割時(shí)經(jīng)常使用氮?dú)饣蚩諝庾鳛楣ぷ鳉怏w，這兩種氣體已經(jīng)成為高速切割碳素鋼的標(biāo)準(zhǔn)氣體。有時(shí)氮?dú)膺€被用作氧等離子弧切割時(shí)的起弧氣體。5.氬氣在高溫時(shí)幾乎不與任何金屬發(fā)生反應(yīng)，氬氣等離子弧很穩(wěn)定。而且所使用的噴嘴與電極有較高的使用壽命。但氬氣等離子弧的電壓較低，焓值不高，切割能力有限，與空氣切割相比其切割的厚度大約會(huì)降低25％。另外，在氬氣保護(hù)環(huán)境中，熔化金屬的表面張力較大，要比在氮?dú)猸h(huán)境下高出約30％，所以會(huì)有較多的掛渣問(wèn)題。即使使用氬和其它氣體的混合氣切割也會(huì)有粘渣傾向。因此，現(xiàn)已很少單獨(dú)使用純氬氣進(jìn)行等離子切割。