數控火焰切割機對于切割厚板具有一定的優勢，依然深受許多客戶喜歡，今天小編給大家談談數控火焰切割機的工作原理。數控火焰切割機設備的數控系統控制主橫梁上的小車沿縱向運動, 控制帶有割炬的小車沿橫向運動, 其橫、縱向的運動合成為割炬的運動軌跡, 也就是所要切割的工件的形狀。同時, 火焰切割數控系統中的 PLC 實現切割氣路的閥動作和時序控制。在數控火焰切割機系統中, 為保持切割機頭與鋼板之間的距離不變, 必須配備自動調 高裝置。
控制系統軟硬件組成。由于數控火焰切割機控制精度、工作速度及載荷要求都不是很高, 所以可以采用步進電機以開環方式實現運動控制。工業控制機和運動控制卡協同完成控制系統的控制功能, 該控制系統電機驅動器能實現斬波恒流細分驅動, 提高了電機運動精度, 并較好的解決了大扭矩驅動時的發熱問題。外圍控制電路由 PLC、繼電器等組成, 其輸出可控制氣路的電磁閥、接觸器線圈等, 實現氣路的時序控制。該數控系統軟件以 WINDOWS XP 為操作系統, 采用 VC++6.0 面向對象開發平臺開發功能強大、界面友好的控制系統。軟件系統采用模塊化思想, 有利于 CAD/CAM的實現。
數控火焰切割機控制軟件主要包括四大模塊, 其中文檔模塊完成文件的存儲與讀取, 圖形輸入模塊和加工模塊共同完成零件的加工, 實現 CAD/CAM。系統設置模塊負責完成初始化參數及運動參數的設置。該控制系統的圖形信息輸入模塊采用多種方式, 主要的輸入方式為: 手工輸入 G 代碼方式, 該模式下, 在主控制界面的 G 代碼顯示區, 允許用戶手工輸入 ISO 標準格式的數控加工代碼; 鼠標繪圖方式輸入, 此模式下用戶可以直接輸入任意直線和圓弧, 自動生成相應的數控加工代碼, 為后續加工做好準備; 圖形庫方式輸入, 在圖形庫中存有幾十種常用加工零件的圖形, 圖形庫中的每種圖形都以參數形式設計, 可以按實際需要設置各參數; DXF 文件導入方式, 系統可以接收 CAD圖形文件, 將 CAD 圖形轉化為系統識別的圖元, 并生成數控加工代碼。加工模塊。
該數控火焰切割機模塊是整個系統運動控制的核心模塊。首先, 系統從輸入的圖形信息中讀出加工數據信息, 對其進行分析及編譯, 使其成為插補運算可以直接應用的數據, 并進行相應的插補運算。為了節省在插補過程中的運算時間, 需要對數控加工程序作預處理, 主要包括直線段和圓弧的預處理。工控機根據插補結果通過運動控制卡控制步進電機的速度和位移。在插補及運動控制過程中, 系統將按照實際運行的軌跡, 對運動路徑進行實時動態顯示。該控制系統的插補運算采用 DDA 插補原理, 應用兩軸的協調運動, 插補得到平面任意圖形。在插補過程中,工控機根據數控加工程序中的數值以及各軸的脈沖當量, 計算出各軸應得的脈沖數。
步進電機的構造特點是每接受 1 個脈沖就旋轉 1 個固定的角度, 因此系統向 X 軸或 Y軸每輸出一個脈沖, 切割軌跡就沿 X 軸或 Y 軸移動一個最小的進給位移單位, 這樣在精度允許的范圍內, 可以得到近似的加工軌跡。在熱切割時需要進行“刀具補償”, 熱加工機床的刀具補償方式與冷加工機床是不同的, 由于加工可行性和連續性的需要,熱加工機床需要在切削各段連續曲線前穿孔, 而在冷加工領域是沒有這種情況的, 所以熱加工機床的刀補建立有別于冷加工機床的直線過渡形式。熱加工機床的刀補建立時需要沿著第一段加工曲線軌跡切線方向首先讓出刀具半徑的距離, 然后實現穿孔, 否則容易破壞被加工零件的輪廓。
同樣, 刀補的撤銷也需要這種方法以實現刀具中心與曲線終點的最終對準。在插補型刀補中應該采用直線段插補, 以免發生用圓弧插入所帶來的工件的尖角被長時間灼燒而變形的問題。
