数控火焰切割机热变形问题探讨

    火焰切割加工作为热加工方式中较为常见的一种运用方式，在实际生产加工中所面临的非常大问题就是加工的热变形影响。
    所谓切割热变形，是指在数控火焰切割机实际切割过程中，由于对钢板的不均匀的加热和冷却，材料内部应力的作用将使被切割的工件发生不同程度的弯曲或移位----即切割热变形，具体表现是形状扭曲和切割尺寸偏差。由于材料内部应力不可能平衡和完全清理，所以只能采取一些措施来设法减少热变形。
    当然，以更为简单的理解方式来解释热加工过程导致的变形影响可以用热胀冷缩原理来简单概括，从这一角度来看，相信大家也能明白热变形是热加工过程中无法避免的一个问题，切割机运作肯定会散发热量，只能说减少这种情况的发生，而很多经常跟切割机打交道的朋友经常会遇到数控切割机热变形的问题，那么该如何解决呢？下面武汉嘉倍德科技向主要就数控火焰切割机的加工热变形问题详细说明。

一、数控火焰切割机热变形原理
    首先从理论上来看，数控火焰切割机的热变形成因是因为材料局部受热导致，要减少变形影响，需要减少设备切割过程中的热扩散。具体可以通过降低对数控火焰切割机设备部件的发热量和实现对温度上升的控制把握上入手：
    1. 减少部件发热量
    数控火焰切割机床内部发热时产生热变形的主要热源，应当尽可能地将热源从主机中分离出去。
　　2. 控制温升 
    在采取了一系列减少热源的措施后，热变形的情况将有所改善。但要完全清理机床的内外热源通常是十分困难的。所以必须通过良好的散热和冷却来控制温升，以减少热源的影响。其中部较有效的方法是在机床的发热部位强制冷却，也可以在机床低温部分通过加热的方法，使机床各点的温度趋于一致，这样可以减少由于温差造成的翘曲变形。
    除此之外，从设备的空间结构调整实现对热变形的控制也是理论可行的，在同样发热条件下，机床机构对热变形也有很大影响。如数控机床过去采用的单立柱机构有可能被双柱机构所代替。由于左右对称，双立柱机构受热后的主轴线除产生垂直方向的平移外，其它方向的变形很小，而垂直方向的轴线移动可以方便地用一个坐标的修正量进行补偿。但从实际应用来看，企业购置数控火焰切割机如果需要调整结构框架无论是从成本还是效率上看都显然并不适宜，更多的可能是需要设备制造厂家能有所认识。

二、数控火焰切割机热变形控制
    以上我们就数控火焰切割机的热变形原理有了详细的认识，尽管所谈到的一些方式和方法都更多表现为理论的形式，但从实际应用中，对于具体措施的实施必然是基于对上述理论的实现。对此武汉嘉倍德科技就数控火焰切割机实际操作的一些可行性手段归纳说明如下：
    1. 钢板表面的处理
    通常钢板从钢铁厂经过一系列的中间环节达到切割车间，在这段时间里，钢板表面难免产生一沉氧化皮。在者，钢板在轧制过程中也产生一层氧化皮附着在钢板表面。这些氧化皮熔点高，不容易燃烧和溶化，增加了预热时间，降低了切割速度，同时经过加热，氧化皮四处飞溅，较易对数控切割机的割嘴造成堵塞，降低了割嘴的使用寿命，所以，在切割前，很有必要对钢板表面进行除锈预处理。
    2. 切割工件前的处理及方法
    常用的方法是抛丸防锈，之后喷漆防锈，即将细小铁砂用喷丸机喷向钢板表面，靠铁砂对钢板的冲击力除去氧化皮，再喷上阻燃，导电性好的防锈漆。
    3. 温度控制处理
    采取了一系列减少热源的措施后，热变形的情况将有所改善。较有效的方法是在机床的发烧部位强制冷却，也可以在机床低温部门通过加热的方法，使机床各点的温度趋于一致，这样可以减少因为温差造成的翘曲变形。但想完全清理这个题目是十分难题，所以只有通过控制温升来减少热源的影响。因为左右对称，双立柱机构受热后的主轴线除产生垂直方向的平移外，其它方向的变形很小，而垂直方向的轴线移动可以利便地用一个坐标的修正量进行补偿。
    4. 内部结构调整
    改善机床机构，同样发热前提下，数控火焰切割机床机构对热变形也有很大影响。在结构上还应尽可能减小主轴中点与主轴向地面的间隔，以减少热变形的总量，同时应使主轴箱的前后温升一致，避免主轴变形后泛起倾斜。这就可以使主轴热变形对加工直径的影响降低到较小限度。此外在数控火焰切割机床内部发烧时导致的热变形的热源，应从主机中分离出去。轴的热变形发生在割炬切入的垂直方向上。如数控火焰切割机床过去采用的单立柱机构有可能被双柱机构所代替。