國產(chǎn)數(shù)控等離子切割機應用技術綜述
　　
　　隨著國內(nèi)經(jīng)濟形勢的蓬勃發(fā)展以及以焊代鑄趨勢的加速，數(shù)控等離子切割機的加工優(yōu)勢正在逐漸為人們所認識。數(shù)控等離子切割機不僅使板材利用率大幅度提高，產(chǎn)品質(zhì)量得到改進，而且改善了工人的勞動環(huán)境，勞動效率進一步提高。目前，我國金屬加工行業(yè)使用的數(shù)控切割機是以火焰和普通等離子切割機為主，但純火焰切割，已不能適應現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，而目前市場需求的數(shù)控切割機多為數(shù)控等離子切割機，該類切割機可滿足不同材料、不同厚度的金屬板材的下料以及金屬零件的加工的需要，因此需求量將會越來越大，但與國外的差距仍極為明顯，主要表現(xiàn)為：發(fā)達國家金屬加工行業(yè)90%為數(shù)控等離子切割機下料，僅10%為手工下料；而我國數(shù)控切割機下料僅占下料總量的10%，其中等離子切割下料所占比例更小。究其原因，較高的設備成本、復雜和維護和操作制約了數(shù)控等離子切割機在我國的進一步普及。因此國內(nèi)數(shù)控等離子切割機生產(chǎn)廠家引進了國外控制系統(tǒng)技術，經(jīng)過二次開發(fā)后運用到了切割領域中，設計出了適合我國國情的數(shù)控等離子切割機。某些廠家開發(fā)生產(chǎn)的數(shù)控切割設備，在技術上已經(jīng)達到或超過了國外同類產(chǎn)品。
　　
　　據(jù)不*統(tǒng)計，數(shù)控切割機每年市場需求量約在4-5萬臺之間，產(chǎn)品主要以數(shù)控等離子切割機為主。相較而言，仿形切割機每年銷售幾千臺，半自動切割機每年銷售達上萬臺。由此可見，我國數(shù)控切割市場，尤其是數(shù)控等離子切割機市場的發(fā)展?jié)摿κ蔷薮蟮摹?br />　　
　　目前下游用戶板材下料中應用zui為普遍的是火焰切割和等離子切割，所用的設備包括手工下料、仿形機下料、半自動切割機下料及數(shù)控切割機下料等。與其他切割方式比較而言，手工下料隨意性大、靈活方便，并且不需要配套下料設備。但手工切割下料的缺點也是顯而易見的，其割縫質(zhì)量差、尺寸誤差大、材料浪費大、后道加工工序的工作量大，同時勞動條件惡劣。用仿形機下料，雖可大大提高下料工件的質(zhì)量，但必須預先加工與工件相適應的靠模，不適于單件、小批量和大工件下料。半自動切割機雖然降低了工人勞動強度，但其功能簡單，只適合一種形狀的切割。上述3種切割方式，相對于數(shù)控切割來說由于設備成本較低、操作簡單，所以在我國的中小企業(yè)甚至在一些大型企業(yè)中仍在廣泛使用。
　　
　　為便于更多用戶能深入全面了解數(shù)控等離子切割機的相關加工優(yōu)勢，以下武漢嘉倍徳科技將從相關方面予以綜合說明。
　　
　　一、數(shù)控等離子切割機種類介紹
　　
　　1.普通等離子弧切割。根據(jù)所使用的主要工作氣體，主要分為氬等離子弧切割、氧等離子弧切割。氧等離子弧切割和空氣等離子弧切割等幾類。切割電流一般在100A以下，切割厚度小于30mm。
　　
　　2．再約束等離子弧切割。根據(jù)等離子弧的再約束方式，主要分為水再壓縮等離子弧切割、磁場再約束等離子弧切割等。由于等離子弧受到再次壓縮，其電流密度、切割弧的能量進一步集中，從而提高了切割速度和加工質(zhì)量。
　　
　　3．精細等離子弧切割。等離子弧電流密度很高，通常是普通等離子弧電流密度的數(shù)倍，由于引進了諸如旋轉(zhuǎn)磁場等技術，其電弧的穩(wěn)定性也得以提高，因此，其切割精度相當高。國外的精細等離子切割表面質(zhì)量已達激光切割的下限，而其成本只有激光切割的三分之一。
　　
　　二、數(shù)控等離子切割機電源
　　
　　原先在我國應用較多的高漏抗變壓器加二次側(cè)整流式的切割機電源已逐漸被逆變式等離子切割電源所代替，其原理如圖1所示。國產(chǎn)等離子電源大多用于手工切割和配在小車切割機上，近年來由于性能有所改善，因此也逐步配用于數(shù)控切割機，但仍需進一步提高。
　　
　　三、數(shù)控等離子切割機技術現(xiàn)狀與發(fā)展
　　
　　計算機技術的飛速發(fā)展推動了數(shù)控技術的更新?lián)Q代，而這也日益完善了數(shù)控等離子切割的高精、高速、功能。代表*水平的歐洲、美國、日本的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)商利用工控機豐富的軟硬件資源開發(fā)的新一代數(shù)控系統(tǒng)具有開放式體系結構，即數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運行平臺上，面向zui終用戶，通過改變、增加或剪裁結構對象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實現(xiàn)不同品種、不同檔次產(chǎn)品的開發(fā)。開放式體系結構使數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應性、擴展性，并向智能化、網(wǎng)絡化方向發(fā)展。
　　
　　目前，開放系統(tǒng)具體有2種基本結構：
　　
　　1.CNC+工控機主板。將一塊工控機主板插入傳統(tǒng)的CNC機器中，工控板主要用作實時控制，CNC主要用作以坐標軸運動為主的實時控制。
　　
　　2.工控機+運動控制板。將運動控制板插入工控機的標準插槽中作實時控制用，而工控機主要作非實時控制。
　　
　　我國生產(chǎn)的數(shù)控等離子切割機的數(shù)控系統(tǒng)多是在引進國外數(shù)控技術的基礎上，加以自主開發(fā)而成，并逐步形成了更能適應國內(nèi)用戶的數(shù)控系統(tǒng)。總體來說，在數(shù)控系統(tǒng)方面具備了國外同類系統(tǒng)的基本功能，但與*進的數(shù)控系統(tǒng)相比，在錯誤記錄、網(wǎng)絡化生產(chǎn)、全自動生產(chǎn)等方面還存在較大差距。
　　
　　四、數(shù)控等離子切割系統(tǒng)的抗干擾措施
　　
　　切割電源具有強烈的電磁干擾，這就要求計算機控制系統(tǒng)必須具有很高的抗*力，既能抵抗等離子引弧時的高頻干擾，也能抵抗工作時大電流等離子弧的干擾，還能抵抗工作現(xiàn)場的其他干擾源。經(jīng)過抗干擾設計，改善了數(shù)控等離子切割系統(tǒng)的可靠性，其故障率也降低。