数控切割套料编程技巧

数控切割套料编程技巧金属结构厂负责公司各分厂板材下料件供应，板件下料量大，我厂传统板材下料方式为数控编程下料，但仅仅停留在单独零件编程下料阶段，未整体套排，这种方法对板材的利用率不高，行内先进企业多采用数控套料的方式进行下料，即把相同厚度规格的板材零件作为同一批次，根据零件的形状特点，将其合理的编排组合在一个特定范围内的钢板区域内，进行编程，通过这种方式能极大的提高材料利用率，具有重要意义。我厂目前使用的编程套料软件有三种，分别为FastCAM、OmniWin和Lanke，其中，前两种可用于火焰、等离子、激光的切割设备，后者只针对激光切割设备。无论哪种，套料总体原则是相同的，有三点：一是“切得快”，即整板高效切割，尽量节省切割时间成本；二是切得好，即保证切割状态是连续平稳的，确保切割质量，三是切得省，即获得高的套料率，节省成本。下面分别从这三个方面进行探讨；一、切割时间控制由于钢板切割速度直接影响切割边质量，因此，节省下料时间的主要途径是通过合理设置打火点的位置和合理设置零件切割次序来实现的。1)打火点的设置打火点定位合理可有效减少穿孔时间。在零件切割过程中特别是厚钢板（超过30mm厚）切割过程中，打孔时间是相当长的，因此可通过将打火点定位于上一零件的切割板边处，直接引入避免了再次打孔减少了切割时间和用气量，同时由于不用穿孔也可以避免了穿孔时钢水飞溅影响零件下料质量。对于打孔点不在板材边处的零件，可以采取桥接的方式，也能避免打孔，节省时间，如，全部零件只打了三个孔，其余132图1-1利用桥接减少穿孔全部用桥接和连接实现；2)切割次序的设定合理设置零件切割次序，可有效减少空程距离，一般说来，在保证零件不因次序设置发生变形的前提下，应尽量切割相近（引入线起点）的零件。对于比较规则的零件，还可借助共边切割的功能，减少切割路径。如图1-2，采用“走楼梯”式的切割次序能极大的减少空程，节省下料时间；二、切割质量控制在钢板热切割过程中，由于板材的热胀冷缩、零件受热不均匀和零件形状特异、引入线设置不当，极易造成零件热变形和跑偏现象影响零件质量和成品率。从套料的角度考虑，一般从切割线段连续性、零件引入线起点设置、零件轮廓切割方向设置，零件切割顺序等方面加以控制，下面一一进行分析；1)切割线段不连续通过AutoCAD绘制或借助三维制图软件放样转化而成的DXF/DWG零件图，往往会有多余的点，重叠的线，以及由许多小直线段组合而成的曲线，若进行套料编程切割，会出现切割机乱跑空车，重复切割，以及频繁加减速，严重的会造成切割机上下抖动，严重影响切割效率和切割质量，对于这种情况，则需用套料软件自带的绘图功能对线条进行删除或压缩处理，从而保证切割过程的流畅；2)零件引入线起点设置不合理大型零件引入线起点设置不合理时，承托托盘无法完全承托零件造成零件移位、跑偏、落空现象，直接影响切割质量和零件成品率。所以在起点的设置应遵循零件未切割边始终与钢板材料大部分连接，从而尽量减少由于零件本身重力和热膨胀产生的移位。3)零件轮廓切割方向设置不当图1-2利用桥接减少穿孔零件轮廓切割方向也会对切割质量造成影响，对于长宽比较大的零件，应首先切割长边，否则，短边切割后角端会因热变形翘起造成其余边定位不准发生变形；对于环状或半环状零件，切割轮廓时时应遵循应先内后外的原则；当环内套有小零件时，也应遵循这一原则，先割内部的小零件，再切外部大零件，以确保尺寸无大的偏差。当整板都套有大小零件时，切割是应尽量先割大零件，再割小零件，以减少零件因受热不均导致的变形损失；为避免受热不均，有时还会采用分散切割的方法以代替集中切割带来的热变形，但这种方式往往导致产生多余空程。三、切割成本控制在数控切割套料过程中，首先我们应先考虑到零件的外观尺寸，而后在考虑到板材尺寸。对于大批量多零件整体数控排盘套料时，可采用多零件混编和单零件相结合的策略，遵循先大零件后小零件，遵照板材条件设置大零件的套料布置，而后逐个插入小零件，并且给出小零件的单件套料程序以便在余料中进行切割（在多零件混编时尽量将边角切割成方形，在小零件的套料要结合余料切割功能），提高材料的使用效率。