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數控切割范文1
【關鍵詞】 等離子切割 火焰切割 共邊連續切割
1 等離子弧切割概述
等離子弧切割是利用高溫等離子電弧的熱量使工件切口處的金屬局部熔化（和蒸發），并借高速等離子的動量排除熔融金屬以形成切口的一種加工方法。等離子切割配合不同的工作氣體可以切割各種氧氣切割難以切割的金屬，尤其是對于有色金屬（不銹鋼、鋁、銅、鈦、鎳）切割效果更佳;其主要優點在于切割厚度不大的金屬的時候，等離子切割速度快，尤其在切割普通碳素鋼薄板時，速度可達氧切割法的5～6倍、切割面光潔、熱變形小、較少的熱影響區。等離子切割機廣泛運用于汽車、機車、壓力容器、化工機械、核工業、通用機械、工程機械、鋼結構、船舶等各行各業。等離子切割的影響因素很多，包括切割參數、工作氣體類型與純度、操作人員技術能力及對設備的了解程度等多方面。本文從切割程序設置、排料等方面出發，談幾種可提高等離子切割產品表面質量及生產效率的方法。
2 預留工藝小凸臺
為保證被切割零件的完整性，切割時不在零件的輪廓線上設置切割的起點和終點。對于外輪廓的零件，切割在零件輪廓外部起割和終止;對于內輪廓零件，切割在零件輪廓內部起止。我們分別把起割點和終止點到零件輪廓上這段多出來的切割線，叫做引入線和引出線。
一般在設計引入引出線時，兩者的交匯點仍然在零件輪廓上。以圓弧引入引出線為例，引入線為半圓弧引入，而引出線為四分之一圓弧，雖然切割起點和終點避開了零件輪廓，但從切割實際情況看，引入引出線交匯處還是會產生凹坑等缺陷（見圖1），影響零件外觀質量，對于后續有焊接工序的零件，則需補焊再打磨平整。為此，通過修改程序在零件外部加入工藝小凸臺，將引入引出線交匯處“搬移”至零件輪廓外（見圖1）。
為了減少后續打磨工作量，設計工藝小凸臺時要考慮板厚及切割縫寬度等因素，保證小凸臺突出量在5mm以內，這樣有效地解決了交匯點處凹陷疤痕等質量問題。通過觀察統計，對于無加工余量的等離子切割零件，采用預留工藝小凸臺的方法，結合正常的焊前打磨工序可輕易去除，工作量不大，質量提高效果明顯。對于精度要求較高且無加工余量的等離子切割零件，工藝小凸臺的應用解決了切割引入引出線處的凹坑等缺陷;但對于精度要求不高且留有機械加工余量的零件，則沒有必要預留工藝小凸臺。
3 引出線的處理
對于等離子切割，程序員會習慣性地同時設置引入引出線，然而在切割零件內輪廓或小零件外輪廓時，筆者發現經常出現割槍自動斷弧停機的現象。經過觀察分析，得出以下原因：板料在切割過程中存在變形，且事業部切割平臺底部支撐板間隙為90mm，而設置的引入引出線使切割形成了全輪廓完整切割過程，于是切割行進至引出線附近時，板料傾斜或掉落至切割平臺底下，導致弧高突然產生巨大變化，割槍自動斷弧停機。為此，采用將引出線去除，甚至預留0.5 ～1.5mm不切割的方法。這樣，即使零件傾斜，由于切割程序已結束，電弧已斷并按程序自動空轉至另一切割線處，所以設備不會自動停機。這一方法目前已應用至多種車型機車零部件的等離子切割生產中，避免了切割過程中的不正常斷弧停機現象，極大地提高了切割效率（如圖2所示）。
4 共邊連續切割
數控等離子切割程序通常是一次點火切割一個零件，這樣加工零件的精度相對較高，但切割路徑長，設備易損件壽命短，成本較高。在追求效益的今天，共邊連續切割是一個很好的選擇。
共邊切割是兩零件之間不留隔墻，使用一條公共邊，減少切割路徑和切割時間，提高材料利用率;連續切割就是將鋼板穿透一個孔后，不抬割嘴就可以割幾個甚至幾十個零件，減少了穿孔次數，對易損件壽命提高有好處。
如某8軸車砂箱左/右掃石器鋁板，單臺車16件。原切割封閉程序是一次只切割一個零件，由于此零件的原材料鋁板規格為寬1000mm，故切割排版及路徑如圖3、圖4所示;而采用“8字形”共邊連續切割法，排版如圖5所示，圖6顯示了“8字形”法時切割路徑方向（為了示圖清晰，B處圓弧進行了夸張處理）。使用Fastcam軟件中fastPlot模塊的“成本”功能，可得到附表對比數據。從表中可以明顯看出，采用共邊連續切割效果十分明顯，僅僅按120臺車計算：切割路線減少為158.4m，穿孔數量減少為1760個，空程路線減少為422.4m。隨著切割路線長度和穿孔次數的減少，易損件壽命及生產降成都會得到增加。
雖然采用“8字形”共邊連續等離子切割法切割效益明顯提高，但也不可盲目追求共邊連續，因為等離子切割會產生變形，過度共邊切割效果會因切割方向、打孔點位置受到局限而產生更大的切割變形。一次連續切割時間也不能太長，需結合切割易損件的情況合理設置切割時間或路徑總長，否則連續切割時間過長，最后切割的零件質量會有一定影響。且對于無加工余量的零件，一定要控制好割縫寬度，防止補償不到位。
5 合適的切割起點
一般而言，等離子切割時，穿孔切割次數越多，對易損件的損耗越厲害;且對于同樣的材料，等離子切割厚度比穿孔厚度要大，甚至有些零件切割前要采用機械方法預先穿孔再切割。
如美國海寶某型號為HySpeedH t2000的等離子切割機，切割碳鋼最大厚度可達約50mm，打孔厚度就只能達約38mm。所以通常情況下，使用數控切割機時盡量減少使用“穿孔切割”的方式，而是將起割點位置設置在鋼板邊緣，將噴嘴直接對準工件的邊緣后再啟動等離子弧，且切入零件的位置處于零件最大外輪廓尺寸上。同時，由于目前國內大部分等離子切割機割縫沿切割前進方向右側質量較好，所以切割起點確定后，切割方向就也隨之基本固定了。好的切割方向選擇應該保持最后一條割邊與母板大部分脫離，如果過早地與母板大部分脫離，則周邊的邊角框可能不足以承受切割過程中出現的熱變形應力，造成切割件在切割過程中移位，出現尺寸超差。
如以圖7所示的某儲能車接口零件的切割起點為例，相較于方案1的切割起點，方案2的起點在零件最大外輪廓上，最后一條割邊較長;并且由于切割機操作界面上不能顯示細節尺寸，所以采用方案1的起割點校板時需考慮尺寸A，而操作者為了保險起見，往往會多放余量，而方案2則校板更簡單明了（見表1）。
為了提高零件割面質量，在采用邊緣作為切割起點時，增設適量長度的引線，以提高割縫質量。
數控切割范文2
[關鍵詞] 數控線切割 實習指導書 巡回指導 零距離
前言
在模具工業技術快速發展的新形勢下，數控電火花加工技術已取得了突破性的進展。本文從數控電火花加工技術發展的基本現狀、數控電火花加工的操作過程、數控電火花加工新工藝的應用以及討論數控電火花線切割實習教學對學生技能和綜合素質培養的必要性與重要性，并提出了如何搞好電火花線切割實習教學的方法。
一、數控電火花加工技術發展的基本現狀
數控電火花加工技術正不斷向精密化、自動化、智能化、高效化等方向發展。如今新型數控電火花機床層出不窮，如瑞士阿奇、日本三菱等機床在這方面技術都有了全面的提高。
目前，模具工業的迅速發展，推動了模具制造技術的進步。電火花加工作為模具制造技術的一個重要分支，被賦予越來越高的加工要求。同時在數控加工技術發展新形勢的影響下，促使電火花加工技術朝著更深層次、更高水平的數控化方向快速發展。同時這項技術一直被改進和提升，使放電加工技術在模具工業中經久不衰。先進制造技術的快速發展和制造業市場競爭的加劇對數控電火花加工技術提出了更高要求，同時也為其提供了新的發展動力。
二、數控電火花線切割實習教學對于培養學生技能的重要性
數控電火花線切割實習教學是培養學生掌握電火花線切割加工技術的重要環節，是培養具有較高線切割機床操作技能、懂得機床維護、掌握并能制定線切割加工工藝、掌握線切割加工數控程序編制的高等應用型人才，實習教學是培養學生動手能力直接有效的手段，也是培養學生綜合能力的關鍵。學生的動手能力是通過操作機床，動手加工零件訓練來實現。學生通過電火花線切割實習，一方面將所學的電火花專業理論知識應用到實踐操作中；另一方面可以掌握零件加工的程序的編制方法、零件的加工工藝、機床的操作、維護等，在實習中鞏固、深化理論知識，使學生綜合素質實現全面發展，和諧發展，可持續發展，既滿足學生動手能力提高，專業知識積累，適應社會企業就業，又滿足學生在企業中得到發展及將來個人自身提高。
三、搞好數控電火花線切割實習教學的方法
我校現有DK7725和DK7740兩種型號的電火花線切割機床,能滿足學生的實習教學的需求,本人在從事電火花線切割實習教學的這些年里,如何才能更好地搞好電火花線切割的實習教學，使學生更好更快地掌握這一門技術，能夠迅速地更新知識以適應相應的行業或職業要求，是本人這些年來一直思考和探索的問題。下面是關于如何搞好電火花線切割的實習教學的一些方法：
1、認真做好實習教學準備
實習教學準備工作充分，教學過程組織科學合理是維持教學秩序穩定和控制教學質量的關鍵。將實習的目的、意義、任務、內容、過程交待清楚，使學生目標明確、有針對性，認真對待實習，在進行實習操作教學過程中，把學生分小組進行實習操作，相互協調好實習的工作,提高學生的學習積極性,鍛煉學生自身管理能力。
2、教學課題的選擇和實習指導書的編寫
學生在校實習的課題、任務，必須由實習指導教師編寫出適合于實習教學的實習指導書。因此，在電火花線切割的實習教學中，我編寫了適合于學生學習線切割的實習指導書，主要以學校產品為載體，突出實習教學的重點，分散難點，做到難易適度，以培養學生能力為目標，來實施選擇實習課題是一個十分關鍵的問題。對于實習教學來說，實習課題就是教科書，就是教學內容，其重要性顯而易見。選擇除了考慮實習教學的需要以外，還要考慮與生產實際相結合，避免學生對實習件練習缺少興趣。鼓勵學生發揮自主創新的能力，加工出自己所設計的零件，這樣既提高了學生的學習興趣，又讓學生充滿了創新加工的成就感。
3、激發學生技能操作的積極性
在數控線切割實習教學中，如何激發學生技能操作的積極性呢？首先介紹線切割加工的實用價值及在機械制造業的重要性，讓學生了解所學的專業和以后所從事的工作與數控線切割編程及操作的密切聯系，使更多的學生對線切割編程及操作產生濃厚的興趣。其次，在實習教學過程中一開始設計較簡單的零件圖樣，當加工出圖樣要求的工件后，學生的好奇心和求知欲極度膨脹，迫不及待的想馬上知道其中的原理，此時積極引導學生進行思考：機床為什么會自己加工，是怎樣加工的？工件為什么會變成與圖樣尺寸一樣？等等。使學生心中提出許多疑問來增加其想象、思考、研究。這樣也就順理成章導出了機床由計算機控制，引入程序輸入的幾種方法。學生想要學習編程和自己親自操作機床的積極性大大增加。這樣讓學生在一種積極的情感體驗中，既學到了知識，又培養了能力。既發揮了學生的主體作用，又提高了實習教學效果，從而讓學生真正體會到學習知識的目的就是為了應用。
4、做好示范工作和巡回指導工作
示范操作是直觀性教學形式，也是實習教學的重要的教學方法和重要步驟。由于學生剛接觸到線切割實習，對機床的操作比較生疏，所以我在指導實習時就把操作步驟、必須注意的問題、重點應掌握的技能等一一說明，避免學生出現錯誤操作。在實習過程中盡可能讓學生互相探討，一起解決問題，老師巡回指導，并及時糾正錯誤的操作，對加工出不合格的零件及時進行分析，使學生建立起產品質量意識。
5、做好實結工作
學生每天實習結束后填寫實習記錄，把當天所學的知識點和問題以及解決方法記錄下來。在完成一個階段實習教學任務后，及時組織學生進行總結，指出在實習存在的缺點與不足，要求學生在平時的實習中要全面具體、準確地掌握實習情況，出現的問題，及時分析、總結經驗。并且要求學生在實習中嚴格要求自己，養成良好的職業道德。
6、引導學生認識理論與實踐的重要性
讓學生主動去查閱與線切割加工有關的書籍，對線切割加工有進一步的認識。向他們講授理論與實踐的關系，因而理論與實踐課不能脫節，即理論――實踐――再理論――再實踐，而每一次的理論實踐之后的這一過程比前一次要有所深入，有所提高。理論課要為實習課服務，實習課要學習必要的理論知識，這樣能使學生牢固地掌握知識，掌握實踐方法。在實習教學過程中加強應用方面的內容，強調應用能力和創新能力的培養。
7、結束語
加強數控電火花線切割加工技術人才的培養，為企業培養急需的數控電火花線切割操作人員、編程人員、設備維修及營銷人員，是急制造業人才缺乏之所急，供社會企業用人單位需求之所需，是適合我國國情的重點內容。只有培養出大量的機床操作、維護和管理的生產一線所需的操作與管理技術人才，培養出具有解決實際生產中的問題的能力的人才，才能不斷增強我國制造業的綜合實力。在實習教學過程中，讓學生對自己的工作有一個感性認識，使所學知識與實踐相結合，對數控線切割技術形成一個較全面的認識，使自身能力素質得以提高，力求使學生的思維、品行、技能等符合企業的發展，使學生明確個人發展目標和行為目標，實現“零距離”上崗。
參考文獻：
[1]張學仁.電火花線切割加工技術工人培訓自學教材 哈爾濱工業大學出版社 2001年11.
數控切割范文3
【關鍵詞】數控切割機；下料件；誤差；效率
中圖分類號：C35文獻標識碼： A
1. 數控切割機的市場優勢和技術優勢
隨著數控技術的發展，出于對經濟利益和企業效益的追求，人們對切割加工的要求也越來越高，數控切割機在中厚碳鋼材質板材下料方面具有很大的優勢，雖然數控等離子切割機和數控激光切割機技術已經很成熟，但他們在厚板的切割方面存在著嚴重的不適應和更多的資金投入，因此數控切割機在市場上仍然占有很大地位。數控切割機的優點是：切割厚度大，切割速效比高；割面垂直度高，割縫質量和尺寸精度高；省去了仿形切割中的樣板，節約原材料。
2. 數控切割機下料件的誤差分析
數控切割機在下料時產生的誤差總體上可以分為鋼板的變形誤差和加工時的尺寸誤差。
（1）鋼板的自身的變形誤差。從鋼板的生產到運輸，都存在著一定的外界因素導致鋼板產生厚度不均勻和表面不平整的變形，雖然可以經過校平機校平，但必須注重，往往很多不明確的誤差都是由于最初的加工流程引起的。
（2）鋼板的熱變形誤差。引起鋼板特變形的原因，通過數控切割機的使用總結可以看出主要是由切割流程程序無優化、切割工藝參數設置不當和鋼板的支撐面高度不一致三個因素引起的。
（3）違反基本操作規程。數控切割機有著其嚴格的操作規程，任何違反操作規程的行為都可能會造成在切割過程中下料件的誤差。例如在切割前沒有檢查切割機的工作狀態，沒有去除鋼板表面的污垢和油脂，這看似沒有問題的行為，都是心存僥幸的態度的實際表現，并最終影響下料精度。
（4）操作人員的技術水平。數控切割機的操作人員必須經過專業培訓，達到相應的技術水平。對火焰的控制水平是產生切割加工誤差的最大的原因，包括預熱火焰的功率、切割速度和割嘴到加工件的垂直距離等的控制都直接關系到切割下料的精度。
（5）支撐平臺和切割機縱橫向導軌面的平行度誤差。由于在切割過程中，支撐平臺經常要經受碰撞和撞擊，長時間就會產生一定的平行度誤差，這種誤差將會造成割嘴和加工件之間距離的變化，影響切割精度和切割面的平面度。
（6）垂直度誤差。鋼板表面和割嘴的垂直度誤差是引起加工件尺寸誤差的主要原因，也是數控切割機普遍存在的一個問題。通過總結使用經驗，產生鋼板表面和割嘴垂直度誤差的原因主要有三點，一是在割嘴安裝過程中，氣割前進方向不垂直于鋼板，二是割嘴孔與其中心軸線不同軸，三是割嘴孔的阻塞，引起切割氣流發生方向傾斜，產生割嘴和鋼板表面垂直度誤差。
（7）鋼板表面氧化和污垢。鋼板在生產到切割加工前，長時間的接觸空氣很容易在表面產生一層氧化膜，其成分復雜，厚度不一，對切割火焰產生阻撓，引起切割火焰的輕度傾斜。同時表面的油脂和污垢也會在不同程度上對切割火焰產生影響，并最終在切割精度體現出來。
3. 針對誤差產生采取的措施
通過數控切割機下料件的誤差分析，我們可以采取具有針對性的措施來減少并降低誤差以提高切割加工精度。
（1）在下料前，務必核對鋼板的規格和表面質量，確保鋼板自身的變成誤差經過矯平機校平后達到切割下料要求。
（2）針對切割件所編制的切割程序，務必經過過程優化，并詳細分析切割流程，減少因為切割程序導致的鋼板熱變形；為了減少因切割工藝參數設置不當引起的誤差，在設置參數應當嚴格按照要求進行設置，從技術角度實現誤差最大控制。
（3）遵守基本操作規程。嚴格要求操作遵守數控切割機操作規程，既是對操作人員的安全做出保證，也是維護數控切割機的重要措施，同時最重要的是可以減少因為違反操作規程而引起切割誤差造成下料精度降低。因此為了保證切割正常和下料精度，必須杜絕這種行為。
（4）加強對操作人員的技術培訓。雖然數控切割機屬于自動化產品，但其危險性也是存在的，如果操作人員的技術水平不過關，很有可能對操作人員造成人身傷害。同時，技術能力越高，對數控切割下料的掌握越熟練，對切割下料的精度越有技術保障。在切割時，盡可能從邊緣開始切割，而不要穿孔切割。采用邊緣作為起始點會延長消耗件的壽命，正確的方法是將噴嘴直接對準工件邊緣后再啟動火焰切割機。在鋼板上切割不同尺寸的工件時，應先切割小件，后割大件。
（5）注重平時對數控切割機的維護和保養。保證導軌面的清潔，檢查自動調高的性能，盡量減少支撐平臺和切割機縱橫向導軌面的平行度誤差，在使用前讓數控切割機保持最佳的狀態。
（6）割嘴垂直度檢查。割嘴需要經常清理，保證暢通，但在維護時操作人員也只能拆卸割嘴，其余零部件不允許隨意拆卸，以保證割嘴垂直度不受影響，在安裝時必須嚴格按照操作說明進行操作，嚴謹非法安裝。同時，也要從割嘴的生產質量上進行源頭保證。
（7）鋼板的除銹工序。在工藝復雜度和經濟效益上，除銹工序往往會被忽視造成切割火焰傾斜。因此，為了保證切割精度，必須注重和增加鋼板的除銹工序，這和鋼板的校平一樣，都是保證切割精度的前提條件。
4. 故障現象：鍵盤不能夠使用
故障檢查及維修過程：首先關機重新啟動機器，觀察是否有報警提示查看是由于軟件問題還是人為操作不當而引起的機器不能夠正常使用，經查看無報警提示，但切割機仍不能夠正常使用，同時排除是軟件或是人為操作不當等原因引起的切割機故障。其次按照連接線路依次排查故障原因，查看與鍵盤動作所有有關的明線可見電氣線路、器件是否有損壞、燒壞、線頭松動現象，逐一排查故障原因。將所有連接的線纜拔下重新插上檢查，仍未發現異常，但是數控火焰切割機仍舊不能正常工作。最后檢查鍵盤本身，慢慢撕開發現，該數控火焰切割機出廠時配備的鍵盤的電器連接部分是由極細、及易斷裂損壞的 作為導線起連接作用，由于長時間的使用，再加上工作環境的影響導致鍵盤內部線路發生斷裂，至使該鍵盤的上、下鍵不能正常工作。解決辦法是需要更換新的鍵盤，但是為了不影響車間的正常工作，保障生產任務的順利進行，筆者暫時先安裝一個接口一致的外置鍵盤使用，但是該外置鍵盤在操作上不如其出廠時配帶的鍵盤人性化，使用不方便，無法控制鼠標動作，仍需更換原廠鍵盤。
5. 故障現象：切割出來的鐵板走樣
正常工作時，切割下來的鐵板形狀與實際要求不符，出現走樣現象。要求切割下來為圓圓不是圓形，切割下來后一半為圓另一半偏方形。要求切割下來為正方形的，切割下來后類似于長方形。實際生產嚴重走樣。
6. 總結
通過分析數控切割機下料的誤差，提出了減少誤差的措施，這樣就可以從各個方面提高數控切割機的使用和加工效率，為企業降低了生產成本，提高了企業的經濟效益。
參考文獻：
[1]曹遂軍，樊軍，南紅艷.數控切割下料件的誤差分析[J].中州煤炭，2003（06）.
數控切割范文4
【關鍵詞】虛擬現實技術；數控切割實習教學；教育教學
隨著計算機技術的飛速發展，虛擬現實技術已經從前沿的航天、軍事領域開始進入教育領域，并涉及高等教育的各個學科。虛擬現實技術的出現，為人際交互界面的發展開創了新的研究領域，為各類工程的大規模數據可視化提供了新的描述方法。在教育領域，利用計算機來模仿真實的數控設備工作環境并將其應用于數控切割實習教學上，將對整個教學過程產生深遠的影響。
一、虛擬現實技術概述
虛擬現實技術利用三維圖形生成技術、多傳感交互技術以及顯示技術、生成三維的虛擬環境，介入者利用鍵盤、鼠標等輸入設備，或者帶上頭盔、數據手套等傳感設備進入虛擬環境，在虛擬環境中進行實時交互，并且能夠感知和操作虛擬環境中的各種對象，獲得身臨其境的感受和體驗。
虛擬現實技術具有沉浸感、交互性和想象力三個基本特征。在具體的教學實驗中，學生可以作為主角存在于虛擬環境中，對虛擬環境內的物體進行操作并從環境中得到自然的反饋，而且當學生沉浸在多維信息空間中時，能夠主動地獲取知識，尋求解答，形成新的概念。
虛擬現實技術的虛擬現實不僅是利用虛擬現實技術來模擬現實世界、仿真現實世界，而且允許用戶看到真實世界，還可以看到疊加在真實世界之上的虛擬對象，增強現實豐富了用戶對真實世界的感知和人―機交互操作。該技術主要是將真實世界和虛擬世界在三維空間上進行整合，使二者融為一體，具有實時人―機交互功能。
二、虛擬現實技術在教學中的應用
2.1數控切割實習理論學習
在傳統的教學中，學生只有通過在書本上看到各種教學儀器設備的平面圖形，平面圖形限制了學生空間想象能力，實際現場教學又增加了學校的投入。采用虛擬現實技術，我們可以建立一個與實物同樣的三維物體，如采用Pro/E建模，將各種教學儀器，設別和產品進行實務虛化，并將這些物體以立體形式存放在虛擬教室中。學生利用虛擬現實系統學習各種知識，再現實際生活中無法觀察到的自然現象或事物的變化過程，為學生提供生動，逼真的感性學習材料。例如，在學習數控切割理論時，通過虛擬現實系統，將學生帶到切割現場去感觀認識切割機的工作過程，向學生展示切割過程中的程序運行的注意點，通過虛擬演示，讓學生觀察套料軟件的應用以及具體的實際應用。
2.2探索學習
教學中，許多設備由于受各種條件的限制而無法普及，如果利用虛擬現實技術，建立虛擬實驗室，學生便可以走進這個虛擬實驗室，身臨其境般的操作虛擬儀器。虛擬現實技術可以對學生學習過程中所提出的各種假設條件進行模擬，通過虛擬系統便可直觀地觀察到這一假設所產生的結果或效果。
2.3技能訓練
虛擬現實的沉浸性和交互性，使學生能夠在虛擬的學習環境中扮演一個角色，全身心地投入到學習環境中去，這非常有利于學生的技能訓練。利用虛擬現實技術，可以做各種各樣的技能訓練。例如在虛擬數控機器切割過程中，學生可以按照自己的假設，改變切割參數，切割順序，觀察總結實際切割的產品和理論產品之間的差異，從而培養了學生在實際工作中解決問題的能力。還可以在安全的環境中讓學生學到知識，而且不會因操作失誤而造成人身事故。
三、虛擬現實技術在教學中的優勢
3.1建立數控切割仿真實習室
隨著虛擬現實技術及計算機技術的發展，出現了可以模擬實際數控切割機床加工環境及其工作狀態的計算機仿真加工系統，這就是某一特定數控系統借助計算機軟、硬件的功能，通過實習者控制計算機的演示，分析數控切割加工從零件設計圖到動態切割過程實現的全過程。仿真機床操作的整個過程包括：系統軟件編程，點火，調整參數，切割等內容。虛擬數控切割加工仿真教學系統完全模擬真實零件的加工過程，可以檢驗各種數控切割參數是否正確，能提供與真實機床完全相同的操作面板，其調試，編輯，修改功能都一應俱全。學生可以身臨其境地操作數控加工設備，能有充分的機會去練習數控加工的常用操作，如基本運行方式的選擇操作，參數補償量的確定等。解決了初學數控技術者需要大量操作實習，提高了機床操作訓練的時間。把數控加工仿真實習教學系統引入到教學中，這樣既可以避免因誤操作造成價格昂貴的機床的損壞，又可以使操作人員對仿真數控機床操作過程中產生現場感和真實感。同時降低成本，徹底解決了設備不足的難題，讓每位學生都有足夠多的實踐機會，從而使數控切割這門課程得到更好的學習效果
3.2建立數控切割理論課堂教學
利用虛擬現實技術進行教學不再局限于有形的教室空間，時間得到了無形的擴展，將進一步向虛擬課堂，虛擬大學發展。虛擬現實技術也將為搞笑設置分校和遠程教育教學點提供可移動的教學場所，使資源由可以共享。遠距離的繼續教育及其急需的課程教學，還可以為社會提供新技術和高等職業培訓的機會，促進全國教育水平的提高。例如數控切割實習操作，有學生需要鞏固加深學習就可以通過遠距離教育繼續學習課程。
四、虛擬現實技術在教學中存在的問題及展望
可以預測，隨著經濟和技術的不斷發展，虛擬現實技術將日益廣泛地應用于教育教學領域。但目前的虛擬現實技術還存在一定的問題。主要表現在：
1、虛擬環境與現實生產的差異
2、虛擬現實的效果還有待加強
3、硬件環境還有待提高
4、實現成本問題還有待降低
綜上所述如何將虛擬現實技術很好地運用于教學中目前是教育領域發展中的一個新熱點。虛擬現實技術在教學中具有廣闊的應用和發展前景。
參考文獻：
[1]丁美榮，柴少明.基于虛擬實驗與真實實驗整合的計算機網絡實驗教學改革[J].現代教育技術，2007（7）.
[2]瞿，鄧居祁，殷科生.虛擬實驗的特點與實現[J].現代遠距離教育，2007（4）.
數控切割范文5
摘 要：21世紀被譽為"光加工時代"，激光加工作為先進的制造技術已廣泛應用于汽車、電子、電器、航空、冶金、機械制造等國民經濟重要行業。cad（computer aided design）計算機輔助設計是指利用計算機等的功能幫助設計人員高效率的完成設計。為產品的后期制造、成型、加工提供了具有指導性的文件。cam （computer aided manufacturing，計算機輔助制造）是指計算機數值控制（簡稱數控），將計算機應用于制造生產過程的過程或系統。
關鍵詞：cad ； cam ； 數控激光切割機
中圖分類號：tg48 文獻標識碼：a
1 cad/cam的由來和概述
廣義的cam（computer aided manufacturing） 計算機輔助制造，其核心是利用計算機對制造生產過程或系統進行數值化的控制。它輸入的信息是零件的工藝路線和工序的內容，輸出的是刀具加工時的運動軌跡和數控程序。
狹義的cam通常是nc程序編制，包括刀具路徑的規劃，刀位文件生成，刀具軌跡仿真及代碼生成。
數控激光切割機的加工工藝正是利用cam軟件對零件的工藝路線進行控制，進而生成nc程序，包括"激光刀具"路徑的規劃，"激光刀具"起始點，停頓點的文件生成，"激光刀具"軌跡仿真和代碼生成。
2 cad/cam軟件在數控激光切割機中的應用原理
數控激光切割機中應用的數控系統和傳統立式加工中心、車床、銑床等所應用的數控系統有差別。差異主要是傳統機加工行業的加工主要靠旋轉主軸帶動刀具高速旋轉進行鉆、銑、切、磨。其加工的特點是靠機械接觸進行加工，精度高、表面光潔度好，加工效率低。其數控系統接收的代碼為國際上通用的g代碼。眾多廠家開發出的cad/cam都圍繞著機加工工藝進行，目前這些已經比較成熟；激光加工主要靠激光的特性利用特有的激光光源，通過一系列的光學鏡片的傳輸，將激光傳輸到鈑金的表面。通過將金屬瞬間升華等的形式將金屬擊穿，從而達到激光切割金屬的目的。其加工的特點是無接觸加工，相對機加工而言精度低、表面光潔度差、加工效率高。其激光數控系統接收的代碼除國際上通用的g代碼外還有為適應激光加工工藝需求而進行對國標g代碼的再次定義和開發。為此每個開發cad/cam的開發人員要對激光的加工工藝非常熟悉。
因國內工業激光的發展相對歐美還是有些差距，近年來國內數控激光切割機的發展取得了些許成就，但從核心技術如針對激光行業專用的cad/cam軟件的公司在國內非常少，能夠開發的也只是出于摸索階段。
3 國內外cad/cam軟件在數控激光切割機中的應用
3.1國外在激光加工行業常用的cad/cam軟件
（1）fastcam軟件公司始創于1976年，總部設在美國工業重鎮芝加哥、軟件研發中心設在澳大利亞花園城市墨爾本。在國內使用較多的行業是火焰、等離子、激光和水射流數控切割機，其開發的剪板機套排軟件，管子網架切割軟件，型鋼切割軟件和數據庫管理軟件在市場上也有一定的客戶群。在國內激光切割機行業使用的還不是很成熟，但因其易學、操作簡單也受到了客戶的喜愛，因其專著于火焰、等離子行業的應用，在激光加工方面與激光工藝的需求還存在些許差距。例如復雜圖形的處理能力、曲線的嚙合精度、激光工藝庫的完善性等還不能夠完全滿足激光加工工藝的需求。
（2）cnckad是以色列metalix公司為扳金制造行業提供的一款完整的cad/cam系統，cnckad從鈑金的設計到生產的一體化扳金cad/cam自動編程軟件。支持所有型號的 cnc 轉塔沖床、等離子切割機和火焰切割機等機床設備，因激光切割在鈑金行業的迅猛發展，使其在鈑金行業轉塔沖床、折床、火焰切割方面的功能非常強大，后期利用其現有的平臺去開發激光行業的cad/cam軟件顯得系統龐大而繁雜。后期強有力的技術支援和開發，使其在激光平面切割行業有所成效，也受到了客戶的好評。但在前期的安裝、調試、培訓環節對電腦、人員素質等要求較高，客戶在使用中出現問題排除故障的時間較長。比較適合大型的信息化鈑金廠使用。
（3）newcam是一款運用在激光切割行業相對較早的一款軟件，此軟件由臺灣世新科技有限公司自行開發，擁有全部自主知識產權及全部核心技術。經過客戶不斷反饋提供改進建議，逐漸成為了最符合用戶需要，與激光行業結合較為緊密的一款cad/cam軟件。newcam軟件以中國人的文化背景與思考邏輯所開發的系統。但隨著激光行業近幾年的發展，發生了很大的變化。國外巨頭激光公司紛紛推出了自己的cad/cam軟件，以更加符合客戶需求和激光加工工藝需求的方式推向了市場，受到了客戶的認可。
（4）alma（甲碼）是一家法國公司，起始于紡織品切割行業，后并購aleph 技術公司后專業開發和經營cad/cam軟件尤其是弧焊接和三維切割技術。甲碼從此一躍成為唯一一家提供適用于用于金屬板加工和機械焊接領域的集成軟件供應商，其范圍涵蓋二維/三維切割到機器人焊接等諸多領域。
act/cut是alma的全自動套料軟件產品，主要應用于平面材料的切割。alma在此領域有30年的經驗，是此行業的專家，如今已在歐洲的三個國家及中國建立了分支機構，并成為金屬板件加工和機器人加工技術cad-cam軟件領域的領軍企業。
因國內三維激光切割市場同比歐美國家的發展相對滯后，又其價格較高使其在國內市場沒能夠大力推廣。
3.2國內激光加工行業常用的cad/cam軟件
（1）激光模切板行業autocad的二次開發：
autocad 2000中已完整地集成了開發工具，它為開發者提供了嶄新的、功能較強的集成開發環境，一改過去在autocad中內嵌atuolisp運行引擎的機制，這樣開發人員可以直接使用autocad中的對象和反應器，根據激光加工工藝的要求進行較為底層的開發。其特點為autocad 2000中默認的代碼編輯工具；用它開發autolisp程序的時間被大大地縮短，原始代碼能被保密，防盜版和防更改；能幫助使用者使用activex對象及其事件，使大家很容易創建和分析lisp程序的運行情況。隨著國內激光行業經過近十年的發展和模切板激光加工工藝的完善，軟件開發人員利用autocad 2000開發工具開發了一款適應模切板激光加工工藝的軟件，嵌入了控制激光的g代碼。如，過橋、打斷、周長自動計算、圓的的內外引線等功能。
目前針對激光加工工藝進行研究而開發軟件的公司也逐漸的在發展，尤其對于模切板激光加工行業的工藝cad/cam軟件的發展較為成熟，已經完全能夠滿足模切板激光加工工藝的需求。
（2）平板激光切割金屬行業的軟件開發：
國內低功率（500瓦以下）激光行業近十年的發展，近五年才使cam軟件開發有了一些進展，在國內做的比較好的有北京金橙子、成都步進等，北京金橙子借助對低功率激光加工工藝的研究，開發了一款具備激光打標、切割的控制卡和cam軟件，最終因cam軟件的使用方便快捷取得了控制卡的市場；高功率激光行業的近十年的發展，國內還沒有開發一款能夠適用數控激光切割機發展的cad/cam軟件。
國內數控激光切割機oem廠家使用國外軟件較多的是fastcam、newcam、cnckad。其中cnckad的功能基本能夠滿足數控激光切割機的要求。
結語
對于數控激光切割機而言，每一款cad/cam軟件都有其優勢的一面，比如說fastcam軟件比較使用于火焰切割、等離子切割等，但對于激光平板切割也能夠使用。筆者比較喜歡使用cnckad軟件，因為安裝、調試完畢之后，其軟件的操作性、功能性、圖形的失真性都是比較容易掌握的。
參考文獻
數控切割范文6
關鍵詞:數控線切割;機床斷絲;電極絲;線切割加工
中圖分類號:TG481文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2010)07-0016-03
一、線切割加工的原理
線切割加工的基本原理是利用移動的細金屬導線作工具電極(電源的負極),對導電或半導電材料的工件(電源的正極)進行脈沖火花放電,放電通道的中心溫度瞬時可高于10000℃,使工件金屬熔化,甚至有少量汽化。高溫也使電極絲和工件之間的工作液部分發生汽化,汽化后的工作液和金屬蒸氣瞬間迅速熱膨脹,并具有爆炸的特性。這種熱膨脹和局部微爆炸拋出熔化和汽化的材料,實現對工件材料的電蝕切割加工。通常認為電極絲與工件之間的放電間隙δ電在0.01mm左右,若電脈沖的電壓高,則放電間隙會稍大一些。為保證電極絲不被燒斷,應向放電間隙注入大量工作液充分冷卻電極,同時電極絲以7～10m/s左右的速度做軸向運動,以避免放電總在電極絲的局部位置,高速運動的電極絲有利于不斷地往放電間隙中帶入新的工作液,同時也有利于把電蝕產物從間隙中帶出去,如圖1所示:
二、DK7725數控線切割機床斷絲問題和對策
DK7725數控線切割機床應用廣泛,具有高速走絲線切割機床的代表性。切割加工走絲速度快,且是單雙向往復運動,而斷絲是普遍存在的一個問題。對其割加工中的頻繁斷絲問題進行分析具有普遍意義。
(一)送絲機構引起的斷絲問題和對策
DK7725數控線切割機床的電極絲,被排列整齊地繞在由電動機驅動的儲絲筒上,電極絲經上支架由導向輪引導穿過工件,之后再經過導向輪及下支架返回儲絲筒。斷絲主要由送絲機構中的導輪、導電塊、檔絲塊等零部件的安裝不當或磨損以及電極絲的松緊不適所致,是斷絲的主要因素。
1.送絲機構部件結構與工作原理。
(1)絲架和導輪部件。絲架和導輪部件如圖2所示。上絲架3與立柱連接,下絲架6固定不動;上線架可以轉動立柱上方的手輪使其在200mm的范圍內自由調節,下絲架有兩個導輪,上、下絲架的兩個導輪為藍寶石導輪。導輪座用金屬材料制作,內裝精密型軸承,用于支撐導輪,在絲架上的兩個前導輪座裝配過程中,調整鉬絲在X向的垂直度。Y向垂直度的調整只需平移下絲架上的兩個前導輪座即可。鉬絲與工作臺面的調整是否合適,可采用鉬絲垂直度量具(測量杯)采用透光法檢查。
(2)走絲機構。走絲機構中,儲絲筒7由電動機2通過聯軸器4及絲筒軸8帶動以1400r/min的轉速正反向轉動,6為絲筒軸的左支承軸承,5為左軸承座。儲絲筒另一端通過兩對齒輪副34/102(齒輪13、14)、34/95(齒輪15,16)減速后帶動絲杠11轉動。儲絲筒、電機、齒輪都安裝在電機支架3、左軸承座5和右側支架上。支架及絲杠則安裝在上拖板12上,排絲調整螺母9裝在底座10上,上拖板在底座17上來回移動,1為V形導軌。螺母9內裝有消除間隙的副螺母及彈簧,齒輪及絲杠螺距的搭配為滾筒每旋轉一圈拖板移動0.275mm。所以,該儲絲筒適用于鉬絲直徑在Φ0.12～Φ0.25mm范圍內變化的情況,如圖3所示:
2.斷絲問題分析和對策。
(1)導輪、導電塊、檔絲塊等零部件安裝不正確,間隙不合適,轉動不靈活,導輪有較大的徑向跳動或軸向竄動,電極絲疊繞、夾絲或抖動,電極絲運動精度低,容易造成電極絲的斷絲。對策:1)要經常清洗有關的零部件,消除污垢;導輪、導電塊等零件磨損到一定程度時,要注意更換;2)使導輪和軸承保持良好的精度和運轉平穩性,減少絲抖、絲跳,使電極絲運動軌跡盡量保持一條線;3)操作者注意在往線架上安裝導輪時,旋緊絲圈防止導輪軸向竄動,頂緊螺釘防止導輪徑向跳動。
(2)電極絲的松緊不適極易引起斷絲。電極絲上絲、緊絲是線切割的一個重要環節,直接影響電極絲的張力。過松,電極絲張力過小,抖動過大,易斷絲,且影響工件質量和切割速度;過緊,電極絲張力過大,也容易斷絲。對策:電極絲的松緊要合適,當進行孔或端面加工時,在最初放電位置時,很容易斷絲,此時的張緊力可略小些,工作一段時間以后,再對電極絲的松緊進行調節,并使張緊力達到穩定狀態。
(3)導輪V形槽變寬。這會使電極絲在Y軸方向產生往復位移,表現在貯絲筒正反換向時出現不進給或跳進給的現象;導輪V形槽的底徑不圓。這是由于支撐導輪的軸承損壞,加工時鉬絲沒有進人導輪的V形槽或有污物將導輪卡死,鉬絲拉出深槽所致,當用手搖動貯絲筒時會發現電極絲在X軸方向前后移位。對策:檢查更換新導輪、新軸承。
(二)電極絲的因素
1.電極絲質量差。粗細不勻、強度差、打彎易折,過了有效期限。對策:應選購質量好的電極絲。
2.電極絲的直徑。電極絲的粗細是影響斷絲的一個重要原因,通常盡可能在滿足加工要求條件下,選擇較粗的電極絲。若電極絲直徑過小,則承受電流小,切縫也窄,不利于排屑和穩定加工,斷絲的可能性較大。另外,較粗的電極絲,可提高電極絲的張力,減少電極絲的抖動不易斷絲。對策:當電極絲使用損耗到一定程度時,要及時更換電極絲,以免電極絲太細而斷絲。
(三)工件的因素
1.硬質合金類材料。(1)硬質合金類材料,由于含高熔點的碳化鎢、碳化鈦成分,因此加工速度低,且易于產生表面微裂紋。對策:使用專用脈沖電源;(2)根據現使用設各選擇合理的電參數,例如選擇窄脈寬、大峰值電流,提高峰值電壓,使硬質合金大部分在汽化狀態下爆炸拋出、熔化而又冷凝成為白層的材料很少,做到有較高的加工速度而不會產生微裂紋,獲得較好的表面粗糙度。
2.鋁材。電火花線切割機床由于采用水基工作液或乳化工作液,所以在加工時放電間隙中產生的高溫氧化作用,使一部分工件材料的氧化物飛濺反粘到電極絲上,當切割鋼鐵、銅鈦等金屬時,由于這些金屬的氧化物均為導電物質,放電間隙狀態良好,而加工鋁及鋁合金材料時,鋁材的金屬氧化物是陶瓷性物質,導電性下降,出現工件切不動、斷絲、導電塊反而消耗快的問題。對策:采用電火花線切割機床切鋁裝置。
3.工件變形。因工件變形造成夾絲、短路,引起斷絲。對策:工件盡量使用熱處理淬透性好、變形小的合金鋼。毛坯件需要鍛造,避免夾層、含有雜質的工件。有夾層和夾碴或切割表面粗糙的工件,由于氧化殘存物不導電,凸凹不平,會導致斷絲、燒絲或使工件表面出現深痕,嚴重時造成工件報廢。在線切割加工前,應清除殘存物,用油石將工件表面銼平,并選擇適當的電參數,以免斷絲。
(四)參數的因素
1.選用電參數時,要兼顧加工速度、表面粗糙度及穩定性。一般參數強,加工速度快,但表面粗糙度大,也容易斷絲。對策:在選擇電參數時,必須綜合考慮加工件的工藝要求、加工精度、粗糙度的大小以及工件厚度等因素,以獲得較滿意的加工效果。
2.進給速度選擇不合理。變頻跟蹤調節不當也是造成斷絲的一個重要原因,過跟蹤時,短路電壓波形濃,工件蝕除速度低于進給速度,間隙接近于短路,造成斷絲和頻繁短路。欠跟蹤時,工件蝕除速度大于進給速度,間隙近于開路,造成電極絲抖動,也易造成斷絲和頻繁短路。對策:實際調整時可通過電流表指針的穩定性判斷,指針擺動越穩定越好。如果指針穩定情況不好,盡可能使指針往0位方向波動,選擇最佳跟蹤速度,調節合理的變頻進給速度。
(五)工作液的因素
電火花線切割加工中,工作液是脈沖放電的介質,對加工的影響很大。工作液一般要求有一定的絕緣性能、較好的洗滌性能、較好的冷卻性能和對環境無污染,對人體無危害。工作液臟污,時間用長后綜合性能變差是引起斷絲的重要原因。對策:可這樣來衡量工作液是否變差:當加工電流為2A左右,其切割速度為40mm2/min左右,每天工作8小時,使用兩天后效果最好,繼續使用8～10天則易斷絲,須更換新的工作液。
(六)機械故障
X、Y坐標絲杠的磨損,儲絲筒絲杠的磨損及傳動齒輪的磨損,不但影響加工質量精度,也易造成斷絲和頻繁短路。對策:更換絲杠或傳動齒輪,維修好機械,保證機械正常運轉。
(七)操作使用的因素
電火花線切割加工中,為了高效地加工出符合要求的工件,對操作人員也有一定的要求。操作人員要正確地理解圖樣的各項技術要求。工作液要及時更換,保持一定的清潔度,保證上、下噴嘴不阻塞、流量合適。電極絲校準垂直,工件裝夾正確。合理選用脈沖電源參數,加工不穩定時要及時調整變頻進給速度等。切換功能鍵時,切勿在加工過程中進行,以免開關接觸不良造成短路或引起電極絲燒傷,以至斷絲。在切割完畢時,切除部位會在重力的作用下墜落,電極絲極易被夾斷,可采用磁鐵吸附、夾板夾持等方法及時固定,避免斷絲。
三、結語
本文是根據DK7725數控線切割機床工作實踐經驗和查閱了資料總結出來的,相信對改善電火花線切割加工工件表面質量和精度,提高加工效率有一定的借鑒作用。DK7725數控線切割機床切割加工中影響電極斷絲的因素很多,其中各因素的影響往往是相互依賴,相互制約的。以上就DK7725數控線切割機床切割加工中斷絲的一些現象作了分析和研究,并提出了相應的預防措施。對其他線切割加工機床的頻繁斷絲問題具有普遍意義。
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