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龍門式數(shù)控切割機(jī)如何提高鋼板數(shù)控下料的利用率
發(fā)布時(shí)間：2019-05-10 21:26:31龍門式數(shù)控切割機(jī)憑借高速高效的優(yōu)勢(shì)替代了手工切割和仿型切割方式，在日常使用加工中，其使用頻率是相當(dāng)頻繁的，這使得許多企業(yè)對(duì)設(shè)備的使用成本控制顯得相當(dāng)敏感。那怎樣才能提高切割板塊時(shí)使用率呢？
鋼板下料材料利用率和切割耗材壽命的高低是影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益的主要因素之一，本文從鋼板下料的特點(diǎn)和我公司現(xiàn)在的生產(chǎn)狀況分析計(jì)算，提出幾項(xiàng)措施，以提高鋼板利用率，降低切割成本，從而為我公司獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。
一、合理采購(gòu)板材
（1）：固定板材規(guī)格
目前我廠主要生產(chǎn)山河公司的外協(xié)計(jì)劃推土鏟和挖斗，由于產(chǎn)品形式單一，零件形狀不規(guī)則，零件面積較大，所以給數(shù)控切割排料計(jì)算時(shí)帶來的工作難度加大。以δ28mm的板厚為例，現(xiàn)在我公司所需要使用28mm鋼板僅僅是50機(jī)和60機(jī)推土鏟的立板，而這兩個(gè)零件的排列方式基本上是固定的，假若購(gòu)買回來的鋼板規(guī)格是2100mm×8000mm，而下料排列最大寬度卻只能到2000mm，所以就會(huì)有一條8米長(zhǎng)；10厘米寬；28毫米厚的鋼板被閑置浪費(fèi)，并且10厘米寬的板材也不好再利用，基本上相當(dāng)于廢品，可見若能根據(jù)實(shí)際切割排列方式購(gòu)買固定規(guī)格板材將減少很多不必要的邊角料浪費(fèi)。根據(jù)公司現(xiàn)在生產(chǎn)的機(jī)型，不斷組合排列，現(xiàn)將板材規(guī)格固定如下：
δ6mm：主要用于各機(jī)型弧板，742和660的下側(cè)板，50機(jī)和60機(jī)推土鏟的三角板，固定規(guī)格1.5M×6M最為合適。
δ8mm：用于16機(jī)挖斗側(cè)板和50機(jī)推土鏟的側(cè)板，固定規(guī)格1.5M×6M最為合適。(現(xiàn)在所使用的6mm和8mm的板材剛好合適)
δ12mm：用于45A上側(cè)板，16機(jī)耳板，和60機(jī)推土鏟封板，固定規(guī)格1.5M×6M最為合適。（最好能再寬3到5厘米最好，1.53M可以控制變形）
δ14mm：用于16機(jī)唇板,65機(jī)耳板,60機(jī)推土鏟刀片,固定規(guī)格2M×(6-8)M最為合適。(小于6米切割就不劃算,大于8米吊板不安全)
δ16mm：用于45A耳板,唇板,65機(jī)上側(cè)板, 固定規(guī)格2M×(6-8)M最為合適。(小于6米切割就不劃算,大于8米吊板不安全)
δ20mm：使用量小于其它板材,用于16機(jī)28機(jī)38機(jī)推土鏟的立板和50機(jī)耳板, 2M×(6-8)M最為合適。
δ22mm：僅用于742唇板和60機(jī)推土鏟的耳板,由于零件單一,但用量較大,請(qǐng)嚴(yán)格控制規(guī)格2.2M×(6-8)M
δ28mm：僅用于50機(jī)和60機(jī)推土鏟立板,零件單一,使用量大,最好能同時(shí)購(gòu)買兩種規(guī)格的,一種用于60機(jī)切割,一種用于50機(jī),60機(jī)需要的板寬為1.85M,50機(jī)需要的板寬為2M,若有2.73M寬的板材,則可以通用。長(zhǎng)度不限，越長(zhǎng)越省料，但不能超過10M。
（2）注意鋼板購(gòu)買時(shí)質(zhì)量
在鋼板已經(jīng)生銹或已經(jīng)變形彎曲的情況下，盡量不要購(gòu)買。彎曲變形的鋼板會(huì)加大切割難度，容易造成切割質(zhì)量差，并且切割完畢后需要大錘敲打校形，影響產(chǎn)品外觀并增加制作工時(shí)，耽誤生產(chǎn)進(jìn)度，目前下料組堆放十幾塊60機(jī)立板，因板材已經(jīng)彎曲變形而無法較直，造成了材料積壓和人力資源的浪費(fèi)。嚴(yán)重變形的，只能夠當(dāng)廢品處理。如60機(jī)刀片，寬度僅90mm，假如變形不合格的話，就毫無利用價(jià)值。若鋼板生銹，則在切割過程中，很容易出現(xiàn)斷線，切割面不平等現(xiàn)象，解決該問題的方法是換大一號(hào)的割嘴切割生銹的板，眾所周知，3號(hào)割嘴所消耗的氧氣和丙烷是2號(hào)割嘴的一倍多，所以為生銹鋼板付出雙倍的切割成本，顯然很不劃算。并且銹鐵的溶點(diǎn)高于鋼板，在切割時(shí)，會(huì)不斷的炸出小鐵屑，嚴(yán)重時(shí)，會(huì)直接燒傷、炸傷割嘴，造成不必要的耗材損失。
二、提高切割效率
切割效率一直被忽視，但它卻是生產(chǎn)的重中之重。效率的高低直接影響到鋼材利用率和切割質(zhì)量。目前，我公司對(duì)數(shù)控切割方面認(rèn)識(shí)不足，滿足于“可以切”的基本要求。只要能夠編程，生成切割程序，可以切割就行了，忽視了切割效率、切割質(zhì)量和鋼材利用率。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇和鋼材價(jià)格的上漲，傳統(tǒng)的切割已經(jīng)不能滿足大批量高效率的切割要求。應(yīng)該對(duì)數(shù)控切割提出更科學(xué)的方法，不是簡(jiǎn)單的“可以切”，而是要“切得快”、“切得好”、“切得省”，特別是計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，已經(jīng)涉及到數(shù)控切割行業(yè)，從而更好的為企業(yè)節(jié)省鋼材和耗材，引進(jìn)先進(jìn)的切割技術(shù)也是迫在眉睫的事。
（1）全時(shí)切割
改變切割工人在數(shù)控切割機(jī)控制器上進(jìn)行手工編程套料的傳統(tǒng)落后生產(chǎn)方式（20%的時(shí)間切割機(jī)不是在切割，而是在等待切割工人在控制器上進(jìn)行編程套料，并且又慢又不好），使用計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)，在普通電腦上進(jìn)行整張鋼板套料和余料板套料，為數(shù)控切割機(jī)提供切割程序，數(shù)控切割機(jī)全時(shí)用來切割（不再用來編程），有效提高數(shù)控切割機(jī)的切割生產(chǎn)效率。在我公司7月份以前，數(shù)控機(jī)需要從早上八點(diǎn)至凌晨?jī)牲c(diǎn)連續(xù)工作，才能保證生產(chǎn)需要。經(jīng)過不斷的優(yōu)化切割方案，現(xiàn)在每天僅需八個(gè)小時(shí)（少數(shù)情況需要加班）就能滿足正常生產(chǎn)需要，不僅降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了人力資源，更是延長(zhǎng)機(jī)器設(shè)備的壽命，減少夜間照明電力消耗。
（2）高套料切割
傳統(tǒng)的切割方式已經(jīng)不能滿足目前我公司的生產(chǎn)現(xiàn)狀，對(duì)于數(shù)量多而復(fù)雜并且形狀極不規(guī)則的零件，更是頭痛，如一品公司的產(chǎn)品。但是通過計(jì)算機(jī)機(jī)輔助技術(shù)實(shí)現(xiàn)整板套料和共邊套料，提高鋼板利用率，有效避免局部套料和局部切割產(chǎn)生的大量剩余材料，對(duì)剩余鋼材進(jìn)行重復(fù)套料和使用，使大量剩余鋼材得到再利用。如下圖為一品公司零件套料：
使用專業(yè)的計(jì)算機(jī)軟件能完成傳統(tǒng)手工套料做不到的事，并且還能達(dá)到意想不到的效果。若這一技術(shù)能應(yīng)用到我公司所有零件的實(shí)際切割中來，所節(jié)省的鋼板和耗材也不可估量。下面對(duì)傳統(tǒng)切割和高套料優(yōu)化切割來做一個(gè)對(duì)比，如下圖：
上圖為模擬傳統(tǒng)套料45A下側(cè)板切割方案。圖中鋼板為1.5M×6M.，零件數(shù)48，鋼板利用率75.8%，穿孔數(shù)48個(gè)，切割長(zhǎng)度80.2米，切割時(shí)間64分鐘。
上圖為高套料45A下側(cè)板共邊切割方案。同樣是1.5M×6M.的鋼板,使用計(jì)算機(jī)高套料后，零件數(shù)達(dá)到54個(gè)，比前者多出兩塊45A下側(cè)板和四塊50機(jī)三角板，鋼板利用率達(dá)到84.2%，穿孔數(shù)33個(gè)，切割長(zhǎng)度70.3米，切割時(shí)間50分鐘。經(jīng)過專業(yè)軟件共邊并優(yōu)化切割程序后，鋼板利用率上升8.4%,等離子電極壽命延長(zhǎng)10%左右。nextpage
（3）共邊切割
共邊切割是節(jié)省切割耗材最有效的方法。在我公司長(zhǎng)直線邊的零件還是挺多的，如直邊斗的上下側(cè)板，挖斗的唇板推土鏟的三角板等。使用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，合理的運(yùn)用共邊切割方法，如下圖：
僅使用一次穿孔，就完成八個(gè)零件的連續(xù)切割，提高了生產(chǎn)效率的同時(shí)，也為公司創(chuàng)下不少的經(jīng)濟(jì)效益。傳統(tǒng)切割方法效率低的主要原因是每個(gè)零件都要預(yù)熱穿孔，相同或臨近的直線邊重復(fù)切割，使用專業(yè)軟件先進(jìn)的等離子共邊、橋接、連割等高效切割技術(shù)和工藝，可直接減少預(yù)熱穿孔時(shí)間30%，減少切割路徑10%，提高切割效率10%，提高鋼材套料利用率1～2%，同時(shí)，有效節(jié)省氧氣、丙烷、等離子電極、火焰割嘴等耗材以及水電氣等的消耗10%。
（4）零件橋接或連割
零件的橋接和連割編程方法更注重的是提高切割速度和切割效率，這種編程模式是傳統(tǒng)切割方法無法辦到的。通過專門的計(jì)算機(jī)軟件畫圖，將多個(gè)零件的切割路徑連在一起，使得數(shù)控切割機(jī)在工作時(shí)，只用穿一次孔就能完成整張鋼板的切割，如下圖就是45A圓臺(tái)的橋接編程圖：
與傳統(tǒng)的切割方法相比，假如要切割400個(gè)圓臺(tái)，傳統(tǒng)方法則需要穿孔400次，如果每個(gè)穿孔預(yù)熱時(shí)間為1分鐘的話，就會(huì)有400分鐘也就是將近7個(gè)小時(shí)的時(shí)間花在預(yù)熱穿孔上面，氧氣和丙烷白白的燃燒了7個(gè)小時(shí)。使用先進(jìn)的編程工藝方法，只需穿孔一次就能完成400個(gè)零件的橋接連割，生產(chǎn)效率將飛一般的提高，比傳統(tǒng)切割方法可直接減少預(yù)熱穿孔80%，減少切割路徑30%，提高切割效率50%，提高鋼材利用率1～3%，同時(shí)，有效節(jié)省火焰割嘴、等離子電極等耗材以及水電氣等的消耗40%。
（5）避免或減少二次切割
數(shù)控全自動(dòng)切割機(jī)以強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)超越了仿形切割機(jī)。使用仿形切割，其割縫質(zhì)量差、尺寸誤差大、材料浪費(fèi)大、后道加工工序的工作量大、同時(shí)作業(yè)環(huán)境惡劣、勞動(dòng)強(qiáng)度大。而數(shù)控切割機(jī)工作效率高，切割速度快，尺寸精度高，材料浪費(fèi)少等。在我公司，使用仿形切割機(jī)主要是用于切割數(shù)控機(jī)所切剩的小板材，其實(shí)只要當(dāng)板材規(guī)格被固定之后，采用先進(jìn)的高套料編程方案，完成整張鋼板的切割編程，所有的余邊廢料將可以大量的減少，再加上對(duì)余邊角料的合理管理（后文中會(huì)提到），就可以把現(xiàn)在屬于仿形機(jī)切割的零件，用數(shù)控機(jī)來切割。舉個(gè)例子，用仿形機(jī)切割45A挖斗的鉤子，一上午最多可切割60個(gè)，并且還需要花一天的時(shí)間來打磨，但如果用數(shù)控機(jī)連割編程工藝，60個(gè)鉤子僅需40分鐘，再加上20分鐘的清渣時(shí)間即可完成，相比之下，節(jié)省11小時(shí)人力資源，11小時(shí)電力資源，還有3小時(shí)氧氣丙烷燃燒，另外還有砂輪片，火焰割嘴，勞保用品等。
作為大型機(jī)械加工設(shè)備，的使用成本并沒有人們想象的那么高昂，事實(shí)上數(shù)控切割技術(shù)引入國(guó)內(nèi)多年來，其相關(guān)技術(shù)的逐步完善也使得更多低價(jià)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品投入市場(chǎng)應(yīng)用。不少企業(yè)在購(gòu)買數(shù)控切割機(jī)時(shí)往往存在這樣的理解，即配置要求越高，購(gòu)買成本越高，這雖然一定程度上反映出作為大型機(jī)械加工設(shè)備的購(gòu)買成本情況，但從更大角度來說，類似觀點(diǎn)還是不能反映實(shí)際情況的。
今天就給大家分享了如何提高龍門式數(shù)控切割機(jī)板材時(shí)切割的使用率希望對(duì)各位在日常工作時(shí)有效幫助。
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