數控火焰切割機模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇數控火焰切割機，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

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在機械制造行業中，每個企業的發展經營狀況不一樣，因而其對數控設備選擇也不一樣，對于目前已經普遍被制造行業中的企業所使用的數控火焰切割機也是一樣，它的選擇也是需要根據企業自身的發展情況來確定的。根據筆者多年的實踐經驗來看，在選擇數控火焰切割機時，首先應該考慮企業的生產工藝、生產管理、機床結構等現狀，再結合設備售后服務的口碑進行分析，這樣才能買到物有所值的設備。

1 火焰切割原理

氧乙炔切割的原理其實就是利用氧氣和熾熱的金屬發生氧化反應而產生的熱量將金屬熔化吹走，因而其進行金屬切割時有一定的局限性，如果氧化反應產生的熱量不夠，難以溶化金屬的話，那么切割便會失敗；這就決定了氧乙炔火焰切割只能切割低碳鋼這樣的金屬材料，如果對高碳鋼和鑄鐵進行切割時，雖然也能勉強進行，但切口質量會受到影響而變差。

2 數控火焰切割機的造型

2.1 從產品特點和零件加工工藝方面來考慮

產品的工藝特點決定數控火焰切割機的類型、加工范圍和精度情況，因而其對選擇什么樣型號的數控火焰切割機起著至關重要的作用。

（1）根據確定的加工零件“族”來選擇數控火焰切割機的類型

實踐工作經驗告訴我們在確定加工零件“族”時，應該有順序地進行以下兩步，首先是將產品零件分類，從而形成零件“族”，一般情況我們可以把常用的產品零件分為回轉體類、板類和殼體類等三“族”；其次我們要做的是根據分好“族”的產品零件來確定零件“族”的尺寸范圍，這也是選擇數控設備的加工范圍的重要依據，具體的做法是挑選零件“族”中尺寸最大的和尺寸最小的，分別測量其數值便得到零件“族”的尺寸范圍。當加工零件“族”確定好了后，我們就可以進行挑選數控火焰切割機的類型了，這時候我們應該要注意的是關于數控火焰切割機的精密度高低問題，由于精密型和普通型的數控火焰切割機加工質量好壞比較大，因而我們要根據需加工的零件“族”對精密度總體要求來確定何種精密程度的數控火焰切割機就可以足夠滿足加工需要了。除此之后我們還需要在加工工藝的角度考慮如何挑選合適的數控火焰切割機類型，一般情況下數控火焰切割機的引入是為了解決加工工藝中的難點問題和提高切割效率的，因而需要針對我們在日常加工工藝中的難點和效率低下的加工零件“族”的來確定引入何種類型的數控火焰切割機，以便解決這些加工工藝中出現的問題，從而提高產品質量和產品生產效率。

2.2 從生產管理方面來考慮數控火焰切割機的選擇

從產品零件加工的生產管理方面來考慮如何選擇合適類型的數控火焰切割機，主要體現在產品零件的加工量和產品零件加工的各工序能力平衡這兩方面。具體如下：

（1）產品零件的加工量

由于數控火焰切割機具有一定的規模效應，因而它比較適合于中等及中等以上批量零件的加工，而如果是單件或者是小批量的零件加工的話，選擇普通設備來完成會更經濟實惠些，因而需要加工零件的量決定著購置數控火焰切割機的類型。

（2）產品零件加工的各工序能力平衡

零件加工生產是通過不同工序來完成的，而使用不同精密程度的數控火焰切割機對產品各加工工序的能力會帶來不同的反應，因而為了平衡產品工序的加工能力，一般情況下我們會選擇精密程度不同的數控火焰切割機搭配使用。

2.3 從切割機結構性能方面考慮數控火焰切割機的選型

切割機機床的結構設計的是否合理和所使用的材料性能是否達標，這些都會直接影響到切割機的加工精度，這是因為切割機機床的結構和材料的性能會直接影響到切割機機床的靜態剛度和動態特性，進而影響到切割機的各配件在加工過程中的配合度，從而影響到切割機的加工精度。因而我們在選擇切割機時，必須關注切割機的機床質量，即如果資金允許的話，我們最好是選擇那些使用高強度的鑄鐵作為制作材料的、用大理石或花崗巖作為填充物的制作出來的機床的切割機。

2.4 從切割機軟件系統功能方面考慮數控火焰切割機的選型

數控火焰切割機本身軟件系統功能的多少，能給操作者帶來許多的方便，也是其直接受益者。但這點往往被大家所忽略，這是因為數控火焰切割機同傳統的機械設備不同，它是靠軟件的支持來運作。例如：斷電繼續功能—它能給操作者帶來原切割點的記憶；三級穿孔、高壓預熱功能降低了切割厚板時割嘴的損耗及預熱時間；動態割縫功能即在切割時，可隨時對割縫補償值進行修改以及轉角自動減速的功能。現代的技術還具備與網絡的連接，遠程的監控和診斷等功能。這些都是我們在生產工作中很實用的，因此在選型數控火焰切割機也需要考慮的問題。

2.5 其它注意事項

（1）設備操作人員的安全問題，這也是我們在選擇數控火焰切割機需要注意的，因為所有的數控火焰切割機最終還是要人來操作，如果操作起來不安全，那么即使該數控設備精度再高也無法使用。不過有時候可以選擇使用配備防護裝置來彌補某數控設備的操作安全問題。

（2）由于數控火焰切割機是集多種學科知識于一身的高科技設備，如果沒有專業人員的指導，普通人員是無法對其進行維修維護的，這就需要我們在購置數控火焰切割機時特別關注廠家的售后口碑怎么樣，如果售后口碑不行的話，選擇購買時就應該慎重了。同時關于售后服務一系列的相關事宜應盡量在購買合同中注明，這樣便于維護自身的合法權益。

3 數控火焰切割機的幾點應用建議

（1）數控火焰切割機是一個高科技設備，它包含著機械、電氣、液壓、測量、控制等多門學科的知識，其再次開發、應用、維護維修都是需要一定的專業知識的，這對從事數控火焰切割機的應用工作人員要求比較高。但只有選擇合適的數控火焰切割機的應用工作從業人員，才能保證數控火焰切割機有效運行和使用壽命才會不因多次誤操作而減短，因而要想做好數控火焰切割機的應用，選擇合適的人是關鍵。

（2）選擇合適的人操作數控火焰切割機是做好數控火焰切割機應用工作的軟件配備，而為數控火焰切割機做好相應的配套設施，則是做好數控火焰切割機應用工作的硬件配備。這其中包括數控火焰切割機所需要的合適的環境溫度和濕度、穩定的電源、機床的必備工具等等，只是這些全都配備齊全了，數控火焰切割機才能良好地進行工作。

4 結語

總而言之，數控火焰切割機的購置不是一件拍腦袋馬上就能定下來的事情，而是一件需要通過分析企業產品特點和零件加工工藝、生產管理、切割機結構性能、軟件系統功能及售后服務等各方面的因素而得出結論的復雜事情，因為只有這樣能做出科學合理的購買決定，才能買到真正適合自己企業生產需要的，且性價比高的數控火焰切割機。

參考文獻：

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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。數控切割機切割工藝參數見表1所示。

（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 提高切割下料效率的方法

對數控切割下料進行誤差分析的最終目的是提高切割效率，為企業帶來更多的利潤。因此本文對提高切割下料效率的方法進行了一些總結。

（1）套料切割。選擇套料的方案的準則是，鋼板受熱均勻，不同割件的變形互為補償，選擇正確切割方向和順序，采用共邊切割。

（2）借邊切割。借邊切割是節省加工件的有效方法，合理的運用，穿一次孔完成多個零件的連續切割，提高了切割效率。

（3）合理設置穿孔起點和加工件的距離。通過使用經驗總結得知，距離設置為割嘴的半徑和直徑之間較為合適，這樣可以減少穿孔和預熱時間以及氧氣的使用量。

5 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：

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中圖分類號：TG519文獻標識碼： A

數控切割機簡介

數控切割機簡單講由三個部分組成，一是機床部分，二是數控系統，三是優化套料軟件

1.機床部分是數控切割機的主體，包括機架部分的橫梁導軌，齒輪齒條傳動系統，減速機，伺服電機系統，氣路系統，升降系統，電氣控制柜等，以及根據使用需要，選配自動調高系統，點火系統，劃線系統，冷卻系統等。機床部分的制造質量和加工精度，關鍵零部件的選配，如減速機、伺服系統、自動調高等，都決定了數控切割機的功能配置、機床壽命、切割質量和精度。

2.數控系統是數控切割機的指揮中樞，其核心是一臺工業計算機（或稱工業控制器）和一套數控切割專用的切割控制軟件。數控系統中工業控制器的硬件配置決定了數控切割機和數控系統的穩定性，數控系統中的切割控制軟件提供了數控切割所需要的各種切割工藝和運動控制方式，決定了數控切割機的切割效率和切割質量。

3.優化套料軟件是數控切割機有效使用和高效切割的必備工具，其核心功能：一是零件與鋼板的集中優化套料，特別是整板優化套料和余料板優化套料，有效提高鋼材套料利用率，二是套料編程與切割的效率，通過自動手動交互式快速套料，自動編程和高效切割工藝，有效提高數控切割的套料編程工作效率和數控切割機的切割效率。

數控切割技術

目前的數控切割根據板材的厚度，大致分為火焰切割和等離子切割。我們先談談火焰切割。火焰切割是最老的熱切割方式，其切割金屬厚度從1毫米到1米，但是當您需要切割的絕大多數低碳鋼鋼板厚度在20毫米以下時，由于鋼板受熱變形較大，這時應采用等離子切割方式。

1、火焰切割法

火焰切割是利用氧化鐵燃燒過程中產生的高溫來切割碳鋼，火焰割炬的設計為燃燒氧化鐵提供了充分的氧氣，對于不同厚度的鋼板，我們通過控制進氧量來保證切割質量。所以說高氧線的壓力是決定切割厚度的關鍵，目前我們場地的高氧線壓力可以滿足150mm的板材切割。

為了節約成本和提高效率，我們在火焰切割的時候通常使用通常使用公共邊法。所謂公共邊就是在同一張鋼板上，兩個或者多個桿件共同占有的切割軌跡。如圖1，這是我們實際切割中的一個典型案例。

圖1

由于切割機廠家程序默認的為32個〈1〉單體，所以切割時是32個路線1的循環，如圖中a所示，這樣切割時不但浪費了鋼板，而且增加了大量工作量。為了提高效率，我們用Visual LISP語言編寫出一個程序，用此程序把AUTO CAD圖形中圖元的各個元素提取出來自動寫出該圖形切割代碼。利用此軟件以便更好地解決廠家提供軟件不能利用多個桿件之間公用邊問題，把整張鋼板作為一個單位，如圖中b所示，利用公共邊，只要完成路線2、3就可以了，這樣在兩個桿件之間只需要切割一刀就完成了以前兩刀才能完成的作業。這種方法可以把工作效率提高到30%~40%左右，現場效果顯著。

2、等離子切割法

火焰切割設備的成本低并且是切割厚金屬板唯一經濟有效的手段，但是在薄板切割方面有其不足之處。與等離子比較起來，火焰切割的熱影響區要大許多,熱變形比較大。為了切割準確有效，操作人員需要擁有高超技術才能在切割過程中及時回避金屬板的熱變形。所以在薄板的切割上，使用等離子切割具有較好質量保證。等離子切割是利用高溫在噴嘴處噴射出來的高速氣流離子化，從而形成導電體。當電流通過時，該導氣流即形成高溫等離子電弧，電弧的熱量使工件切口處的金屬局部熔化（和蒸發），并借助高速等離子氣流的動力排除熔融金屬以形成切口的一種加工方法。利用環形氣流技術形成的細長并穩定的等離子電弧，保證了能夠平穩且經濟地切割任何導電的金屬。圖2為我們現場等離子割嘴形式，切割時電極引弧形成高溫，高壓氣體在高溫下電離形成離子流，這些離子流在高壓氣體的擠壓下集中，形成割刀切割金屬。對于不同的板厚，我們通過調節電壓、電流、氣體壓力等參數以達到切割目的。

圖2

由于等離子切割速度可達到1000mm/min，而火焰切割的速度為350mm/min，在此高速切割的過程中頻繁的打孔、升降割嘴成了提高效率的最大障礙，因為每張鋼板平均要打孔300多次，每次打孔要伴隨一次升降，而每次升降耗時18秒。為了避免時間的浪費，更快的提高效率，現場總結經驗并嘗試新的方法-“橋切”法。所謂“橋切”法是把所有切割軌跡連成一體，使切割一氣呵成，就像我們平時寫的藝術字，完整的一個字寫完，只有落筆、運筆、收筆三個過程，而不存在往復的落筆、運筆、收筆。由于整個切割過程都是控制機器自動完成，我們如果采用“橋切”的方法，大大降低了操作難度，進而提高了生產效率。如圖3所示：

圖3

如圖所示，橋切法大大降低了打孔數量，這樣的好處有三條：1、節約了時間每張鋼板平均打孔3-4次，這樣一來一張鋼板可節省打孔時間1.5小時 2、節約了生產成本 等離子切割平均每打30個孔就得更換一套電極、割嘴，整張板切割完畢平均消耗10套電極、割嘴，而采用“橋切”方法切割，每張鋼板僅僅消耗4套電極、割嘴，這樣每張鋼板可節約6套，每套電極、割嘴的價錢為80元，每張鋼板可平均降低成本480元。3、提高了質量

采用了“橋切”的方法，大大減少打孔數量，進而減少了操作步驟，避免了一些由于操作誤差而帶來的不必要麻煩；其次如果采用普通等離子切割，單體桿件脫離板材時容易翻轉，造成桿件與割嘴之間的碰撞，損壞桿件和割嘴。采用了“橋切”法，由于整張鋼板連接成一體，這樣即避免了桿件翻轉時對設備和桿件的損壞，又避免了單體桿件脫落時造成鋼板受力不均勻而形成的不必要變形，提高切割質量。

總結

數控切割機給生產帶來了很大的便利，但我們不能止足于此，我們要發揮集體的智慧，結合生產，運用更好的方法開發數控切割機的極限。目前等離子切割技術盡能滿足薄板的切割，板材過厚時就失去了切割的長處，我們還要研究通過加大功率來加快等離子切割速度，同時提高切割質量，排除盲點。

文件參考

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1.數控班組現狀

結構件分廠以生產液壓支架結構件為主，從原板材下料到最終的部件成品制造，最關鍵的就是數控下料切割，該數控班組共有3臺火焰切割機，平均每天下料需30余噸，任務量大時，高達50余噸，每年下料達10000余噸。下料種類多，數量大，工期緊，任務重。現場工件堆放凌亂，工人找不到料、缺件、多件的情況頻繁發生。既浪費了成本，又耗費了人力、物力。而員工對設備的維護過簡，導致設備的故障率增多，嚴重影響本車間的有序生產。

2.數控班組的優化管理

針對數控班組現狀和出現的問題，迫切要求對數控班組現狀進行改變，對管理進行優化，從而提高數控班組的管理水平。

2.1運用PDCA循環管理法，進行優化。

P（Plan）計劃——包括方針和目標的確定以及活動計劃的制定。對每一批生產任務，做好下料計劃，首先是確認下料圖，確認工件大小尺寸，核對工件材質、數量等，省去因大小不當造成的補修等現象，更能節約時間，避免鋼材的浪費。其次，將計劃形成看板模式進行分類排版，使其簡單明了，便于下料。

D（Do）執行——執行就是具體運作，實現計劃的內容，按計劃進行數控下料程序編制，按計劃套料，極大地提高利用率，減少浪費。按照計劃進行編程套料，加快了車間的生產節拍[2]，提高生產效率。

C（Check）檢查——檢查就是要總結執行計劃的結果，分清對錯，明確效果，找出問題。編寫程序后，交由專人進行程序檢查，核對其數量、板材、種類、利用率以及穿孔點位置等。發現問題及時更改。

A（Action）行動——對檢查的結果進行處理，認可或否定，成功的經驗加以肯定、模式化或標準化以適當推廣，失敗的教訓加以總結，以免重現。

不斷運用PDCA循環的科學管理法，使數控下料程序化，提高了下料準確度、鋼板利用率，節約了大量下料時間，從而提高了車間生產效率。

2.2設備管理的優化

2.2.1資源的整合

數控原有3臺大型火焰切割機，分別為大連小蜜蜂切割機、日本小池酸素切割機以及哈爾濱的華崴切割機。我們將故障頻發，即將報廢的設備進行淘汰，換上新的哈爾濱華崴切割機。下半年欲再購置一臺哈爾濱華崴切割機，慢慢的達到設備的統一，這樣就可以實現設備統一管理，所需的耗材、備品備件等就可統一使用，不僅減少了庫存，也整合了資源，更方便了管理。

2.2.2設備病例的建立

為數控班組的每臺設備建立了一份完整的病例，設備病例記錄了每一次設備的維修日期，維修原因，發生故障的時間，發生故障的詳細原因，處理方式以及維修人員等信息。這樣操作人員就能隨時掌握設備的健康狀態，方便、快捷、準確的找出設備故障，以及正確保養方式和應注意的問題等，把故障消滅在萌芽狀態并能按病例快速“醫治舊癥”。使設備能正常運行，保障生產能夠順利進行。

2.2.3設備的維護及保養

數控火焰切割設備作為一種高效、快捷的切割設備，在使用中，要進行日常正確的維護和保養。對軌道齒條的灰塵清理及等維護工作要認真完成。使用一段時間需調整各伺服電機的連接距離，控制各齒條間隙，保證機器行走的精度和平穩性。日常安排專人進行設備維護與保養，使設備使用壽命延長。

2.3編程軟件的更新

數控班組原用編程軟件為InteGNPS，該軟件只能基于AutoCAD進行套料編程，套料形式完全靠編程人員手動進行，套料速度慢，且穿孔點位置也是靠編程人員的經驗而定，下料質量偏低，下料后對工件的預熱穿孔處造成少量過燒，留小尾巴等缺陷，基于上述原因，更換了由上海發思特軟件公司研發的FastCAM編程軟件。該軟件不僅能解決上述問題，更使套料變得簡單方便快捷。FastCAM編程軟件提供了共邊、連割、借邊、橋接等高效的切割方式編程方法，有效的減少預熱穿孔、重復切割，防止熱切割變形，從而提高了切割的效率，節省了鋼材及切割機的耗材，增大切割機的使用壽命。

2.4質量的保障

在數控下料效率提高的同時，更注重保障下料工件的質量。所以我們要求首件必檢，并隨機抽樣檢查，以免批量工件發生錯誤，而采用了FastCAM軟件編程后，割具的補償得到了更有效的控制，這樣也極大地保障了數控下料工件的精度，使本所生產的產品外觀得到保障。

2.5硬件的提升

2.5.1軌道加長及基礎的更換

將兩臺數控切割設備原有的14米及12米軌道分別進行加長至16米及18米，這樣每臺設備便可在下料接近尾聲時，將另一端進行起料、鋪板交替進行下料，就省去了停機作業時間，提高下料速度。且每臺設備都可實現13米鋼板的下料，從而消除鋼板剩余現象，既提高效率又節約成本。將原有的混凝土基礎更換為H型鋼基礎，消除了混凝土裂紋導致的齒條間隙變大的因素，增大了設備運行的穩定性，減少了設備的故障發生率。

2.5.2物料的標識擺放

將所下物料放到料架上，并將上面工件做好標識，按類別擺放到指定位置，改變了以往的亂堆亂放，無法吊裝等問題，使工人找料時能一目明了，清點容易，吊裝輕松安全。現場環境也得到了明顯的改善，從而安全得到了有力保障。

2.5.3廢料渣斗的制作

在數控的每個料架下都安放一個空斗子，這樣下料廢渣的大部分都能掉進斗子里，使清理工作變的容易，由原來的3天變成現在的一天或半天，大提高了工作效率。在清渣同時，也將廢料及料渣進行分類，節約成本，提高效益。

3.結論

經過了上述幾點優化管理后，數控班組有了明顯的改變。生產環節有了流程，下料的數量得到明顯控制，從而保證下料質量，提高生產效率，降低下料成本，改善現場環境、提高員工素質。更有效的保障結構件分廠的生產順利進行。

參考文獻

[1]高玉平.PDCA循環模式在高校文獻檢索課教學中的應用[J].圖書情報工作.2011年

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中圖分類號：TG481 文獻標識碼：A

1 數控切割鋼板誤差產生的原因

1.1 鋼材質量造成的誤差

在數控下料工件中，鋼材作為最基本的原料，其質量的好壞直接關系到下料件的質量。所以在數控切割過程中，需要控制好鋼材的質量，這樣才能降低誤差的產生，避免影響到工件焊接的質量。鋼材質量會受到較多因素的影響，由于鋼材本身具有可變形性，在運輸過程中極易發生變形。鋼材在生產過程中由于厚度不均勻，表面不平整，這樣就極易導致在切割過程中產生誤差，影響到下料件的質量。數控切割鋼板過程中，由于程序編制、切割工藝參數選擇、鋼板支承面等存在不科學不合理的地方，則會導致鋼材出現變形，割嘴與鋼板之間無法保持垂直，從而導致鋼板熱變形的產生，對下料件的質量產生嚴重影響。

1.2 技術人員操作的問題

數控切割屬于一種切割生產方式，運用于切割鋼材上具有高質量、高效率的特點。在數控切割中，主要是以切割機的數據系統為核心。當前在使用數控切割機在進行鋼板切割時還存在著許多問題，導致鋼材大量的浪費，而且切割生產效率較低，這在很大程度上是由于技術人員技術水平較低，不能有效的實現對氧氣純度、切割速度及氧氣壓力等技術進行有效控制，同時也會導致下料件誤差的產生。

1.3 支承鋼板的工作平臺與機床導軌面的平行度誤差

在鋼板切割時，需要支承的工作臺，工作臺在切割過程中不可避免的會受到碰撞，有時切割機還會切割到支承工作臺，這樣就會導致工作臺與機床導軌面之間無法處于同一平面上，從而使在支承工作臺上的鋼板與割嘴之間會存在一定的間距變動，導致誤差的產生。另外，由于支承工作臺平面不平整，這樣鋼材平面會有一定的傾斜產生，鋼材與割嘴之間無法保持垂直度，從而導致下料件產生誤差。

1.4 氧氣純度產生的誤差

在對下料件進行切割時，工作人員需要對氧氣純度和氧氣壓力進行調節，這會直接對下料件的質量帶來一定的影響。當氧氣純度較低時，鋼板的切割面無法達到光滑度，切口邊緣處會有粘渣產生，不僅會對切割的效率和速度帶來較大的影響，而且還會導致下料件切割過程中的誤差產生，使下料件受到不同程度的損壞。

1.5 割嘴與鋼板表面的垂直度誤差

當鋼板支承工作臺不平整或是變形時，割嘴中收軸線和割嘴不處于同一條同線上，割嘴孔堵塞等情況存在時，割嘴與鋼板平面都會出現不垂直的情況，導致下料件切割面出現傾斜誤差。這不僅會影響到切割的精準性，而且還會對下道焊接工序工作帶來較大的影響。

1.6 鋼板氧化皮對尺寸的誤差

大多數鋼板表面都會有一層鐵銹，即氧化皮，這層氧化層不僅分布不均勻，而且厚度也不一樣，內部成分較為復雜，在數據切割鋼板時會導致火焰發生偏離，產生一定的阻擾性，從而影響鋼板下料件尺寸上的精度，導致切割誤差產生。

2 數控切割鋼板誤差的控制措施

2.1 鋼板變形的控制

由于數控切割鋼板時容易發生誤差，在這種情況下，就需要在鋼板選擇時控制好鋼板的質量，避免使用變形的鋼板。對于要切割的鋼板存在變形情況時，則需要將其放到校平機上進行校平，等其平整后再進行切割，從而有效的實現對切割誤差的控制。對于鋼板容易發生的熱變形誤差，則需要在切割時要嚴格按照規定的順序進行，有效的控制好鋼板集受熱的情況，確保其能夠均勻受熱，從而有效的實現對零件的變形進行相互補償，同時還要正確進行指導，確保程序編制的準確性。為了能夠準確的選擇切割工藝參數，則可以參考成功下料件的切割工藝參數表，從而有效的減少誤差的發生。及時對支承鋼板工作臺進行檢查，及時進行拆解修復。

2.2 解決技術人員操作誤差

數控切割機屬于高科技產品，具有較高的科技含量，這就對操作人員的專業技能具有較高的要求，一理操作人員專業知識或是經驗，則會導致下料件誤差發生。尤其是新購置的機床，在運輸過程中受到振動影響或是電子元件問題從而使設備在正式使用前幾個月，系統會頻頻發生故障，然而這些故障的原因有些無法在安全和維修手冊中找到，如果不合格的操作人員就會無從下手。在聘請技術操作人員時，一定要經過嚴格的技術考核，一定要具有專業的理論知識，擁有一定的數控基礎，以及清晰的頭腦和現場判斷力，然后經過相關的培訓，這樣不僅是對工作效率負責，同樣也是對操作人員的個人安全負責。

2.3 其他各類誤差的有效控制

在日常工作中，需要由相關的技術人員定期對支承鋼板的工作平臺進行維修，糾正平臺與機床導軌面之間的平行度，從而有效的減少誤差的產生。而對于割嘴與鋼板表面的垂直度誤差，則需要對支承工作臺進行拆解修復，使工作臺的狀態恢復到原來的平衡狀態下。將割嘴進行拆除，重新安裝過程中對割嘴和割嘴軸線進行調整，確保其保持在同一條軸線上。及時對割嘴孔進行清理，確保割嘴孔氣流的通暢性。作為數控切割技術人員，需要努力提高自身的專業技能，注意經驗的積累，能夠準確的調節氧的純度，減少下料件誤差的產生。數控切割誤差的產生，很大程度上取決于操作人員工作態度和技術水平，所以需要加強對數控切割人員的培養力度，努力提高其專業技能和責任心，確保生產效率的提高，盡可能的實現對下料件誤差的有效控制。

結語

隨著科學技術的快速發展，數控技術取得了較快的進步，并在工業領域進行廣泛應用，已開始逐漸取代傳統的手工技術。在數控切割鋼板時，由于數控下料件誤差的產生，會導致資源浪費，不利于成本的降低，所以作為數控切割人員，需要在具體操作過程中熟悉的掌握技術，盡量的實現對誤差的有效控制，確保生產效率提升，確保企業經濟效益的實現。

參考文獻

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數控技術可以實現對機床的自動加工，完成一些難度系數較高的任務，才用數控技術來對機床的位置、角度、以及速度進行控制，然后由計算機進行控制，通過輸入一系列的數字指令，完成批量加工任務。文中在通過對數控技術的概念以及特點進行介紹之后，對數控技術在大型鋼結構的應用進行了簡要的闡述。

1.數控技術的概念

數控技術是指用數字、文字和符號組成的數字指令程序通過計算機控制來實現機床的自動加工，完成加工任務的技術它所控制的通常是機床的位置、角度、速度等機械量和與機械能量流向有關的開關量。

傳統的CNC系統是一種專用的封閉體系結構的數控系統，即：系統硬件是專用的，各廠家的主板，伺服電路板專門設計，廠家之間產品無互換性；系統軟件結構是專用的，無可移植性，也無伸縮性。根據這種數控開放性趨勢，開放的目的就是使NC控制器與當今的Pc機類似，系統構筑于一個統一的、開放的平臺上，具有模塊化組織結構，以便迅速適應不同的應用需求。

2.數控技術的特點

數控技術具有如下特點：（1）適應性強，（2）質量高、精度穩定，（3）生產效率高，（4）能實現復雜的運動，（5）良好的經濟效益，（6）有利于生產管理的現代化。

現在世界上許多國家和地區眾多戰略發展計劃紛紛出臺，如歐共體的OSACA，日本的OSEC，美國的NGC和OMAC等計劃，他們基本代表了開放式數控系統的發展現狀。其中：（1）歐共體的OSACA計劃。OSACA控制系統在結構上分為兩部分，即應用軟件和系統平臺。控制軟件包括所有對系統專用的功能，獨立的應用模塊使用OSACA界面，并且可以運行在和OSACA兼容的系統平臺之上：系統平臺包括系統硬件和系統軟件。系統硬件包括各種電子部件，如主板和I/0模塊；系統軟件包括操作系統、通訊系統和驅動程序等。系統平臺對應用程序提供一個標準的應用編程接H（API），并且系統平臺具有開放式系統結構的4個特性：互操作性、移植性、可擴展性和互換性。（2）美國的NGC和OMAC計劃。NGC的體系結構是在虛擬機械的基礎上建立起來的，通過虛擬機械把子系統和模塊鏈接到計算機平臺上NGC是一個實時加工控制器和工作站控制器，要求適用于各類機床的CNC控制和周邊裝置的過程控制，包括切削加工、非切削加工、測量及裝配、復合加工等。NGC與傳統CNC的顯著差別是基于“開放體系結構”在SOSAS中定義了NGC系統、子系統和模塊的功能以及相互間的關系，提出了代表控制要求的9個功能設計概念

3. 數控技術在大型鋼結構中的應用實例

國電蚌埠發電廠2～600MW機組工程#1機汽機房屋面結構由屋架梁、鋼檀條及水平角鋼支撐組成，總重約204噸。其中屋架梁為焊接H型鋼HA1000x350―16x25與焊接變截面H型鋼HA（1000―1226―1000）一16x25螺栓連接組成，長度263.94m，單重7.9噸，共l0榀。H型鋼和板材為Q345B材質屋架在現場鉚工廠10t龍門吊下制作，包括變截面屋架梁H型鋼的制作、屋面槽鋼檁條的下料，并最終將屋架梁制作為單榀，運至汽機房安裝。對于鋼屋架的制作安裝。一般要有以下的施工程序：驗料一整板拼接一放樣一下料（傳統手工加工需要）一制作一制孔一校正一噴砂防腐一成品移交在整個施工過程中，“下料”部分采用數控技術加工。下面對該部分數控加工過程進行闡述分析

3.1 工藝分析

屋架型鋼下料應以實際放樣尺寸為準，鋼材切割可采用機械剪切和氣割等方法。無論采用何種方法，都應劃線準確、切割平直，且桿件端部切割面與軸線垂直。角鋼、圓鋼、槽鋼等切割采用氣割，鋼管采用無齒鋸下料。但槽鋼等型鋼下料前應校直，校直采用型鋼校直機或用火焰法校直。屋架梁變截面H型鋼腹板為不規則形狀，考慮腹板下料采用數控火焰切割機，根據需切割板材的厚度采用不同型號的割嘴。技術員需提供放樣圖紙和數控程序，建立坐標系并對刀，火焊工保證切割機的良好運行。為做到精確切割，應考慮到切割縫隙，鋼板厚度為12mm，割縫寬度一般在3～4mm，所以在數控編程時須考慮采用刀具補償命令。

3.2機床加工操作

（1）開機和參數初始化：打開數控火焰切割機系統電源，等待數秒鐘，系統參數自動初始化。（2）對刀：采用G92方式對刀。因鋼板尺寸較大，且尺寸不等，無法采用固定夾具，故每次切割均需進行G92對刀。對刀點選在工件坐標系的原點處，在機床手動狀態下，使用點動方式移動刀具對刀。對刀允許誤差為0.5mm。（3）工件安放：采用lOt龍門吊將所需加工板材吊放在數控火焰切割機的導軌上，要求板材水平放置。由于板材自身重量大。切割機在加工時幾乎不產生徑向切割力，故利用板材自身重量即可固定，無須采用專門的工裝夾具。（4）自動加工：將編制好的加工程序輸入到數控系統中，輸入刀具半徑補償值及其他參數首件單榀在加工前需進行空運形試切，程序檢查無誤后進行自動加工按下操作面板上的循環啟動鍵，數控機床開始加工，火焊工人只需在旁邊監視機床是否正常運行。當加工完一件板材時，用龍門吊吊下加工好的工件，重新放人新的板材，G92對刀，重復3、4步驟即可。

4.數控技術的優勢

在加工制作鋼屋架時，由于采用了先進的加工設備和加工工藝，在加工和效果上，數控加工均比傳統手工加工有明顯優勢。下圖1對數控加工和手工加工兩種工藝手法各個環節的參數進行了對比：

在輕型鋼屋架加工過程中，采用先進的數控設備進行加工制作，無論在時間、勞動強度和加工成本上都較傳統的加工方法有顯著優勢。因此，數控技術的推廣應用不單在小型批量復雜機械加工上能發揮優勢，在諸如電廠汽機房屋架、企業廠房屋架等大型鋼結構制作上同樣會產生巨大的經濟效益，值得大力推廣。

5.結語

綜上所述，現如今數控技術已經成為發展高薪技術產品和剪短工業的一項重要技術。數控技術在生物產業、航空航天等國防產業中均得到了廣泛的應用。在鋼結構的加工中，應用數控技術可以很大程度提高工作效率，減少工人成本，避免資金上浪費，相信在不久的將來，數控技術必將得到更為廣闊的發展空間，為我國的經濟發展做出重要貢獻。

參考文獻

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非標設備的制造過程中需要大量的非標鈑金件的加工，鈑金零件形狀不固定，傳統加工方法難度大，能耗高。數控技術的引入在鈑金機床上得到了廣泛應用，它解決了鈑金加工中存在的零件精度高、形狀復雜、批量大等問題，而且具有對工件改型的適應性強、加工精度高、提高生產率等特點，而且鈑金加工工藝正在向多元化方向發展。

目前可以將鈑金定義為：針對金屬薄板（通常在6mm以下）的一種綜合冷加工工藝，包括剪、沖/切/復合、折彎、焊接、鉚接、拼接、成型（如汽車車身）等。其顯著的特征就是同一零件厚度一致。鈑金一般來說基本設備包括剪板機、數控沖床/激光、等離子、水射流切割機、火焰切割機、折彎機，以及各種輔助設備如：開卷機、校平機、去毛刺機、點焊機、咬口機等。鈑金有時也作扳金，這個詞來源于英文platemetal，一般是將一些金屬薄板通過手工或模具沖壓使其產生塑性變形，形成所希望的形狀和尺寸，并可進一步通過焊接或少量的機械加工形成更復雜的零件，比如家庭中常用的煙囪，鐵皮爐，還有汽車外殼都是鈑金件。

通常，鈑金最重要的三個步驟是剪、沖/切、折彎。

通過近幾年數控設備的使用，可以增強在非標鈑金件上的加工能力，目前像主要的數控水射流切割機、數控剪板機、數控折彎機、數控轉塔沖床、點焊機、等離子切割機等設備可以形成一套完整的鈑金加工生產線。目前國內使用較多的剪板、折彎數控系統如荷蘭DELEM系統，該控制系統應用較為成熟、穩定。

剪板下料在鈑金加工過程中是第一道工序，下料的準確度直接影響后面工序的加工質量。數控剪板機是由數控裝置、伺服系統、測量裝置及機床組成。伺服系統是由三部伺服電動機和伺服驅動裝置組成。機床前定位有兩部伺服電機，通常一臺主電機單獨工作，如加工斜邊則副電機工作，數控系統給出兩個不同的指令形成斜邊。后定位有一部伺服電機。數控剪板機的應用使得大批量重復下料省掉劃線、對線工序，提高勞動效率，并保證了下料的尺寸及下料對角線的公差。

數控水射流切割機完成復雜形狀和開孔鈑金件的加工，機床操作者根據零件圖和工藝要求確定加工方案編寫程序。操作者通過機床的操作面板直接將程序寫入程序內存中；隨著微電子和計算機技術的日益成熟，推動了我國數控技術的發展。隨著CAD/CAM機術的發展，操作員可以通過計算機相關軟件將圖形輸入到計算機內生成程序，拷入磁盤通過磁盤驅動器輸入數控系統。還可以用計算機與數控系統串行的方法輸入。數控水射流切割機的應用使得原本復雜的形狀結構加工變得簡單，多孔零件的加工一次定位切割成型，切割精度高達到±0.1mm。

折彎是鈑金加工中的一道成型工序，材料彎曲時外層受到拉伸，內層受到壓縮，當外層的拉伸應力超過材料的強度極限時就會產生裂縫和折斷，合理選擇模具寬度、彎曲圓角半徑、壓力值、保壓時間等參數就很重要；傳統液壓折彎機只能憑借手冊估算各項參數。數控折彎機根據輸入參數自動調整板料幅面，通過數控系統計算折彎所需壓力、接觸時間等相關參數，所有參數顯示在屏幕上。數控折彎機由數控裝置、伺服系統、液壓裝置及機床組成。伺服系統是由一部伺服電動機和伺服驅動裝置組成，機床后定位有一部伺服電機，自動定位省去了人工劃線、對線的過程，折彎角度常規模具在78°-180°之間任意可調，換用專用模具最小折彎角度可達30°，并且保證了加工精度在±0.5°。同時通過新型模具的選用使加工復雜彎曲面成為現實，例如加工一些非標準角鋼、槽鋼、C型鋼、電纜橋架、定制配電柜等，可根據生產需要制作不同規格產品。另外數控折彎在大批量零件加工時優勢更加明顯，可一次性完成一個工件的所有折彎程序，系統設定后自動調整定位，定位塊根據程序自動轉換零件尺寸，能大大減少因搬運零件所產生的勞動量。

數控技術在鈑金機床上得到了廣泛應用，它解決了鈑金加工中存在的零件精度高、形狀復雜、批量大等問題。它們在生產中的應用大大提高了鈑金加工能力、使鈑金件在質量上、產量上得到保證。同時數控機床的使用大大簡化了生產工藝，減少加工時間提高了生產效率，極大地提高了材料的利用率，降低了生產成本降低了工人的勞動強度，將是今后設備應用發展的趨勢。

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銀川火車站軸測圖

站房的主要結構為管桁架結構，主要構件為圓鋼管，其中下弦部分D軸～F軸之間為B400×200×10×18的箱型梁。其中上弦部分最大管徑為φ500×20；下弦部分最大管徑為φ550×25。

站臺雨棚主要結構為張弦桁架，主要構件為圓鋼管和平行鋼絲束。其中上弦部分最大管徑為φ530×14；下弦部分為1670MPa雙PE高強度平行鋼絲束,截面為φ5×151，φ5×139。雨棚由Y型柱支撐。

進站天橋主要構件類型為箱型、H型鋼和圓鋼管。其中箱型構件中最大構件尺寸為B（850～750）×400×30×36；H型鋼中最大截面為H1200×500×18×30。天橋由弧形箱型柱B900×1200×36×36支撐。

2鋼結構加工制作工藝介紹

現主要介紹H型鋼和箱型構件的制作工藝。

2.1 H型鋼制作工藝

本工程鋼結構構件中H型鋼構件包括焊接H型鋼。H型鋼構件的工廠加工從材料采購、加工制作到現場安裝的每一環節進行嚴格控制，確保構件質量。

本工程H型鋼構件采用H型鋼流水線制作，制作工藝如下：

2.1.1下料

零件下料根據板厚采用數控火焰及數控直條切割機進行切割加工；

型鋼的翼板、腹板采用直條切割機兩面同時垂直下料，對不規則件采用數控切割機進行下料；

3）H型鋼的翼板、腹板其長度放50mm，寬度不放余量，準備車間下料時應按工藝要求加放余量；

2.1.2腹板開坡口

用半自動火焰切割機開坡口，坡口形式如下（圖2）：

圖2

其中：P=2mm，H1=2/3（t－p），H2=1/3（t－p）

2.1.3組立

1）在組立機上進行H型鋼組立，定位焊采用氣保焊，其中，起始焊點距離端頭距離為20mm，當零件長度較短，其長度在200mm以下時，定位焊點分為兩點，分布位置為距離端頭20mm。

2）H型鋼在進行組立點焊時不允許有電弧擦傷，點焊咬邊應在1mm以內；

3）H型鋼翼板與腹板對接焊縫應錯開200mm；

2.1.4 BH型鋼的焊接

焊接順序：留2mm間隙，先焊45°坡口側焊縫，焊至H1高度的60%后，反面清根，然后焊接60°坡口側，直至焊完，再翻轉H型鋼，焊完45°坡口側的焊縫（見上圖2）。

2.1.5 BH型鋼的矯正

1）當翼板厚度在28mm以下時，可采用H型鋼翼緣矯正機進行矯正；

2）當翼板厚度在55mm以下時，可采用十字柱流水線矯正機進行矯正；

2.1.6 檢測

根據《鋼結構工程施工質量驗收規范》（GB50205-2001）對完成的構件進行尺寸驗收。合格的進入下一道工序。

2.2箱型構件制作

2.2.1 主材切割、坡口

1）箱型構件面板下料時應考慮到焊接收縮余量及后道工序中的端面銑的機加工余量。并噴出箱型構件隔板的裝配定位線。

2）操作人員應當將鋼板表面距切割線邊緣50mm范圍內的銹斑、油污，灰塵等清除干凈。

3）材料采用火焰切割下料，下料前應對鋼板的不平度進行檢查，要求：厚度≤15mm不平度不大于1.5mm/m。厚度＞15mm不平度不大于1mm/m。如發現不平度超差的禁止使用。

4）下料完成后，施工人員必須將下料后的零件標注工程名稱、鋼板材質、鋼板規格、零件號等標記，并歸類存放。

2.2.2 箱形梁腹板焊接墊板

1）先將腹板置于專用機平臺上，保證鋼板平直度；

2）扁鐵安裝尺寸必須考慮箱型柱腹板寬度方向的焊接收縮余量，在理論尺寸上加上焊縫收縮余量2mm，扁鐵與腹板貼合面之間的間隙控制在0－1mm；

3）扁鐵與腹板的連接用氣保焊斷續焊；

4）兩扁鐵外側之間的尺寸：加2mm

2.2.3 內隔板及內隔板墊板下料

1）內隔板的切割在數控等離子切割機上進行，保證了其尺寸及形位公差；墊板切割在數控等離子切割機上進行，并在長度及寬度方向上加上機加工余量。

2）墊板長度方向均需機加工，且加工余量在理論尺寸上加10mm；墊板寬度方向僅一頭需機加工，加工余量在理論尺寸上5mm；內隔板對角線公差精度要求為3mm。

2.2.4 內隔板墊板機加工

1）機械設備：銑邊機

2）在夾具上定位好工件后,應及時鎖緊夾具的夾緊機構；

3）控制進刀量,每次進刀量最大不超過3mm；

4）切削加工后應去除毛刺,并用白色記號筆編上構件號。

2.2.5 箱型構件隔板組裝

1）箱型柱隔板組裝在專用設備上進行，保證了其尺寸及形位公差。箱型柱隔板長及寬尺寸精度±3mm,對角線誤差1.5mm。

2）先使隔板組裝機的工作臺面置于水平位置；

3）將箱型柱隔板一側的兩塊墊板先固定在工作平臺上,然后居中放上內隔板,再將另一側的兩塊墊板置于內隔板上,并在兩邊用氣缸進行鎖緊；

2.2.6 U型組立

1）先將腹板置于流水線的滾道上，吊運時，注意保護焊接墊板；

2）根據箱型柱隔板的劃線來定位隔板，并用U型組立機上的夾緊油缸進行夾緊；

3）用氣保焊將箱型柱隔板定位焊在腹板上；

4）然后將箱型柱的兩塊翼板置于滾道上，使三塊箱型柱面板的一端頭平齊再次用油缸進行夾緊，最后將隔板、腹板、翼板進行定位焊，保證定位焊的可靠性。

2.2.7 BOX組立

1）裝配蓋板時，一端與箱型柱平齊；

2）在吊運及裝配過程中，特別注意保護板上的焊接墊板；

3）上油缸頂工件時，盡量使油缸靠近工件邊緣；

4）在蓋板之前，首先必須劃出鉆電渣焊孔的中心線位置，打上樣。

2.2.8 BOX焊接

1）焊接方式：GMAW打底，SAW填充、蓋面

2）該箱型柱的焊接初步定為腹板與翼板上均開20º的坡口，腹板上加焊接墊板3）為減小焊接變形，兩側焊縫同時焊接；

4）埋弧焊前先定位好箱柱兩頭的引弧板及熄弧板，引弧板的坡口形式及板厚同母材。

2.2.9 鉆電渣焊孔

1）采用機械：軌道式搖臂鉆

2）找出鉆電渣焊孔的樣沖眼；

3）選擇合適的麻化鉆；

4）要求孔偏離實際中心線的誤差不大于1mm；

5）鉆完一面的孔后，將構件翻轉180º，再鉆另一面的孔，并清除孔內的鐵削等污物。

2.2.10 電渣焊

1）采用高電壓，低電流，慢送絲起弧燃燒；

2）當焊縫焊至20mm以后，電壓逐漸降到38V，電流逐漸上升到520A；

3）隨時觀察外表母材燒紅的程度，來均勻的控制熔池的大小。熔池既要保證焊透，又要不使母材燒穿；用電焊目鏡片觀察熔嘴在熔池中的位置，使其始終處在熔池中心部位。

4）保證熔嘴內外表清潔和焊絲清潔，焊劑、引弧劑干燥、清潔；

2.2.11 切帽口；校正銑端面；拋丸涂裝

1）設備：割槍、端面銑、美國八拋頭拋丸機、德國高壓無氣噴涂機

2）電渣焊帽口必需用火焰切除，并用磨光機打磨平整；

3）對鋼構件的變形校正采用火焰加機械校正，加熱溫度需嚴格控制在600℃～800℃之間，但最高不超過900℃；

4）構件的兩端面進行銑削加工，其端面垂直度在0.3mm以下,表面粗糙度Ra=12.5以下；

5）構件拋丸采用美國八拋頭拋丸機進行全方位拋丸，一次通過粗糙度達到Sa2.5級，同時，也消除了一部分的焊接應力；

6）箱型柱的拋丸分二部進行，一在鋼板下料并銑邊機加后，把箱板的外表面側進行拋丸，第二次在箱柱全部組焊好后，涂漆前進行外表面的拋丸或噴砂；

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二、煤礦機械加工制造行業設備的改造

(一)數控切割機的改造

在煤礦機械加工制造行業中，數控切割機是非常重要的機械設備，它能夠對結構原件進行一定程度的切割，從而使得原件更加符合設計的要求。原有的數控切割機的工作效率比較低，而且在對原件進行切割之后，還需要耗費很多人工對切割的廢料進行分揀。所以，切割工藝的效率比較低，無法進一步滿足煤礦企業的加工制造需求。在對數控切割機進行改造之后，其切割出的產品不僅能夠保證切割的弧度更加光滑，而且還能夠保證產品的質量和外觀;同時，在對數控切割機進行改造之后，可以進一步提高工人的工作效率，減少人工劃線和打磨等步驟，從而降低工人的工作量，進一步提高他們的工作效率。對數控切割機的改造是煤礦機械加工制造行業向著自動化方向邁進的重要一步，也為其他設備的改造提供了重要的參考。

(二)焊接機械設備的改進

焊接工藝是我國煤礦加工制造行業中的重要工藝，很多生產和加工的步驟都需要焊接機械設備的焊接。但是，原有的焊接機械設備在進行焊接的過程中，往往會由于元件的受熱不均勻，造成焊接點變形的現象出現，這也是煤礦機械加工制造行業發展過程中的重要難題。但是，隨著焊接機械設備的不斷改進，這一問題得到了有效的解決:在新型的焊接機械中主要是對焊接的火焰進行了矯正，使其能夠在焊接過程中對火力進行均衡分布，這樣焊接處受熱比較均勻，變形或者斷裂現象明顯減少，可以更好地保持焊接處的形狀，從而提高焊接點的質量。除此之外，當原來的焊接處出現變形的現象之后，還可以采用蜂窩加熱的方式或者是線性加熱的方式進行矯正，能夠更好地維護焊接處的形狀。通過大量的實踐驗證，這兩種變形矯正方式能夠有效地解決焊接點出現的變形現象。

(三)箱型井架的改造

隨著煤礦企業的不斷發展，焊接工藝和其他加工工藝都得到了有效的提高，再加上箱型井架原料質量的不斷提高，能夠促進箱型井架的不斷改造。在對箱型井架進行改造之后，不僅改變了箱型井架的結構，而且使得箱型井架的質量也得到了進一步提高。很多箱型井架采用了特大型的箱型結構件構成，其尺寸、重量和高度相比以前的井架都有了很大的提高，能夠更好地支持大型煤礦機械加工制造行業的需要;而且，由于加工工藝的不斷提高，使得箱型井架連接處之間的誤差比較小，能夠嚴格遵守設計過程中的各項參數，從而更好地保證了箱型井架的質量。

(四)煤礦機械設備自動化改造

隨著科學技術的不斷發展，煤礦企業中的機械設備也在向著自動化的方向改造，能夠更好地節約人力和物力資源，降低煤礦機械加工制造行業的生產產品。其中比較典型的改造示例為:目前很多煤礦企業的機械設備都可以進行智能設定、存儲和控制，不僅改變了傳統的操作流程，而且使得機械設備的自動化程度得到了進一步提高。同時，很多與煤礦機械設備自動化相關的技術正在不斷發展，例如:計算機技術和仿真技術等應用，能夠為煤礦機械設備的自動化發展提供更多的技術支持，從而不斷促進煤礦機械設備的改造和發展。

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一、概述

江蘇宜興抽水蓄能電站位于宜興市西南郊銅官山區，裝機容量為1000MW（4×250MW），壓力鋼管主要布置在輸水系統，輸水系統由上游引水系統和下游尾水系統組成，引水系統為二洞四機布置，由上平洞，上豎井、中平洞、下豎井、下平洞、岔管、高壓支管組成，全部采用鋼管襯砌；尾水系統采用兩機合一洞的布置形式，一部分為鋼管襯砌，一部分混凝土襯砌。壓力鋼管總量為13000t，管材分為16MnR和600 MPa級高強鋼2種，管徑為φ6.0、φ5.6m、φ5.2m、φ4.8m、φ3.4m，管壁厚度為δ=18mm~60mm不等。

二、主要施工技術

壓力鋼管從原材料堆放儲存到鋼管管節成品出廠的制作工作均在工地現場鋼管加工廠進行。其工作內容主要包括：材料驗收保管、鋼管加工制作、加勁環的制作、無損檢測等工作。具體制作工藝流程如下：

施工準備工藝設計材料采購及存放鋼板檢驗繪制車間下料圖編制下料程序劃線下料及坡口加工壓頭卷板組圓、調圓縱縫焊接現場工藝試驗無損檢測組對加勁環、鉆孔、加強板組對加勁環焊接無損檢測防腐施工鋼管驗收。

1、鋼板放樣劃線、切割下料

鋼板劃線時應注意鋼板卷板方向與壓延方向一致。對于彎管在劃線前，應按其展開圖制作樣板。切割工具采用AG-400型數控火焰切割機及半自動切割機進行切割。直管、彎管、漸變管切割工具采用數控切割機，加勁環根據實際情況采用數控切割機或半自動切割機。為減小切割過程中的變形，采用對稱切割的方法進行切割。利用數控切割機三割炬切割下料時V型坡口、X型坡口的加工可一次成型。

2、鋼板圓弧的卷制

鋼管卷制設備采用W11S-120*3000卷板機。該設備本身帶有壓頭功能，在瓦片的卷制過程中，可以省去壓頭這一工序。卷板過程中利用10T龍門吊配合，以免鋼板自重致使卷制的瓦片變形，并且隨時對瓦片的弧度進行檢測。

3、鋼管組圓

組圓在對圓平臺上進行，先在鋼管對圓平臺上劃好將要對圓管節的直徑，并在直徑位置找水平，再劃好將要對圓管節的內外直徑，并在一側焊上擋塊。將檢查合格的瓦片，按編號進行單節對圓組裝，調整縱縫的裝配間隙為0－1mm。組對完畢后，檢查合格后進行定位焊。

4、組對加勁環

加勁環采用半自動切割機切割，組對在40T滾輪臺車上進行，先劃出加勁環的定位線，然后分塊進行組對。

5、壓力鋼管的焊接

5. 1焊縫分類：

一類焊縫為鋼管縱縫；二類焊縫為鋼管環縫、加勁環對接焊縫；三類焊縫為其他焊縫。

5.2、焊接材料的烘焙和儲存

焊接材料在使用前按材料說明規定的溫度和時間要求進行烘焙和儲存；烘焙后的焊條保存在80℃的恒溫箱內，保證藥皮無脫落和明顯的裂紋。

5.3定位焊焊接的要求：

定位焊長度不小于100，間距不大于200，厚度4－6；定位焊的引弧和熄弧在坡口內進行，嚴禁在母材其他部位引弧；對定位焊的裂紋、氣孔、夾渣等缺陷應進行清除。對于需要預熱的鋼板，定位焊時預熱區寬度保持在焊縫中心線兩側150mm范圍內。定位焊在氣刨側進行，一類焊縫焊前清除定位焊。縱縫定位焊從中間向兩側對稱進行。

5.4焊接

5.4.1埋弧自動焊

鋼管內縱縫的焊接采用MZ-1-1000A埋弧自動焊。焊接時將鋼管放置在焊接胎具上，在鋼管焊縫處鋪墊焊劑，在鋼管內部鋪設埋弧焊軌道，在鋼管縱縫兩端焊接引弧板和收弧板（其材料、板厚及坡口尺寸和母材相同，其尺寸為：一般為100mm×100mm×板厚mm），調整焊機位置，使焊絲正對焊縫，按規定的工藝參數進行焊接，然后清除引弧板和息弧板，注意不傷及母材。埋弧焊多層焊的層（道）間接頭應錯開，并應保證在100mm以上。埋弧焊焊層厚度：打底焊厚度6－8mm，后續層厚度4－6mm，焊道的最大寬度為焊絲直徑的3－4倍。

5.4.2手工電弧焊

漸變管、彎管環縫、加勁環的對接焊縫的焊接及灌漿孔加強板的焊接采用ZX-500手工電弧焊。手工電弧焊多層焊的層（道）間接頭應錯開，并應保證在30mm以上。手工電弧焊焊層厚度：打底焊厚度5－7mm，后續層厚度平焊3mm，其它位置4－5mm，焊道的最大寬度為焊條直徑的2.5－3倍。

5.4.3加勁環的焊接

加勁環角焊縫的焊接采用XC-500二氧化碳氣體保護焊，對接焊縫采用手工焊。應先焊加勁環的對接焊縫，后焊角焊縫，各層（道）接頭處應錯開。每道加勁環的焊接采用兩人對稱焊接，防止加勁環發生角變形。

5.4.4鋼管外縱縫、環縫利用四柱移動式焊接操作架及LHJ-5型內環縫伸縮焊接操作架進行焊接。

5.5無損檢測

根據合同及施工中的會議紀要，500MPa級壓力鋼管，超聲波探傷檢測比例為一類焊縫100%，二類焊縫50%；X射線探傷檢測比例為一類焊縫10%，二類焊縫5%。600MPa級壓力鋼管所有焊縫100%比例超聲波探傷檢測；X射線探傷檢測比例為鋼板厚度δ≤40mm，一類焊縫15%、二類焊縫10%；鋼板厚度40mm＜δ≤50mm時，一類焊縫25%，二類焊縫15%。若超聲波探傷有可疑波形，不能準確判斷，則用射線復驗。

6、壓力鋼管防腐

壓力鋼管表面預處理采用干式噴砂法除銹，鋼管內壁的除銹等級按國標GB8923《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》規定的Sa2.5級，除銹后，表面粗糙度數值達到40－70μm。埋管外壁除銹等級為Sa1級。