数控相贯线切割机技术说明

1.    设备概述

CNC-CP30/60A型数控相贯线切割机（如图1）主要用于在金属圆管上进行切割工作，如端部和孔的相贯线切割等，同时具有一定的坡口切割功能。其组成包括数控系统、纵向驱动系统、主轴回转系统、主机体、火焰切割系统等，配置FastPIPE自动编程软件，具有操作方便高效的特点。

1--机床底座；2—卡盘；3—主轴系统；4—气体控制系统；5—数控系统；6—纵向行走部件；7—割枪调整装置

图1 数控相贯线切割机示意图

2.   基本配置

2.1、    工件卡盘：         2套(Φ300和Φ600各1套)

2.2、    直线导轨长度：     4500mm

2.3、    数控系统：         1套，澳大利亚FASTCAM公司Micro-FastCNCTM

2.4、    数控驱动系统：     2套，日本松下高精度交流伺服驱动

2.5、    伺服用减速箱：     2套，德国NEUGART和SEW公司各1套

2.6、    割炬升降控制：     1套，电动恒速

2.7、    数控火焰单割炬：   1组

2.8、    自动点火装置：     1组

2.9、    走线方式：         纵向拖链（德国IGUS公司）

2.10、切割气源：         氧气、乙炔（如使用其他气体请提出）

2.11、     管材数控切割软件：      1套，澳大利亚FastCAM公司FastPIPE

3.主要参数

3.1、    适合管径：         φ25--φ600mm

3.2、    适合工件长度：     不大于800mm

3.3、    床身长×宽×高：   4500×1440×1750mm

3.4、    割炬升降行程：     350mm

3.5、    切割速度：         30-1000mm/min（根据切割工艺设定）

3.6、    快速返程速度：     9000mm/min

3.7、    切割定位精度：     ±0.5mm/m

3.8、    重复定位精度：     ±0.5mm

3.9、    切口粗糙度：       Ra12.5-25

3.10、切割材料：         低碳钢

3.11、输入电源：         AC220V，50Hz，3kVA

3.12、工作环境：                     温度：0-45℃，湿度90%（非冷凝）

4.结构特点

该机主要用于金属管材的火焰切割，功能齐全、自动化程度高、配置先进、动态稳定性好。CNC系统、伺服系统采用国际知名品牌。性能优良、人机界友好面，是客户理想的管材切割设备。

本机主要组成部件主轴箱、纵向行走部件均装于机床底座上，行走部件在伺服驱动下沿直线导轨在底座上行走，气路及电缆经拖链随其运动。数控系统、气体控制盘均装于主轴箱上，实现集中控制。数控系统还带有遥控装置，控制更方便。

4.1、    数控系统：澳大利亚Micro-FastCNCTM

Micro-FastCNCTM数控系统是澳大利亚FastCAM公司专为等离子、火焰、高压水切割机开发的具有完善自动切割工艺，用于实现自动切割，高效切割，高质切割的先进的数控系统。该系统采用先进的工业级控制系统和硬件运动控制轴卡，具有超强的稳定性，提供完善的自动切割工艺，功能强大，操作方便，自动化程度高，是数控切割加工中具智能化的数控系统。配置显示器为15寸TFT真彩液晶显示，高清晰度，键盘为计算机操作键盘。

4.2、    驱动系统：日本松下高精度交流伺服驱动

1）  可进行状态显示、诊断、报警和参数设置；

2）  可自动和手动设置系统的刚性，可充分保证系统加工的稳定性；

3）  可调节电机转速、指令脉冲、有效负荷率、可诊断各种报警故障；

4）  电机采用高磁稀土材料，导磁散热性能好，磁通密度高，动态特性变化小；

5）  伺服电机带高精度脉冲编码器检测，可充分保证伺服电机运行速度和精度。

4.3、    主轴箱

主轴箱采用优质结构钢焊接、整体经过回火消除应力处理，然后精密机械加工而成。驱动装置装于箱体内部，其传动链为：伺服电机—SEW减速器—链传动—主轴。主轴两端均装有卡盘，工件可在两工位装夹切割，方便大、小直径类型的工件。

4.4、    纵向行走部件

纵向行走由伺服电机驱动、经NEUGART减速器、柔性啮合齿轮齿条副，沿床身上直线导轨运动。

割炬的升降机构位于行走部件内部。其升降控制由高精度电机控制，通过高精度减速机构、精密丝杠传动、直线导轨定位，使割枪调整方便。在割炬有效行程上设有电气限位开关保护，外部装有防尘罩，结构合理，升降灵活可靠，定位精度高。同时设有手动微调机构，可实现自动、手动升降控制和手工角度调整。

4.5、    FastPIPR自动编程套料软件

FastPIPE系列软件是专业的管切割编程软件，其软件包括了简单管子开孔、端面切割的加工生产过程。软件兼容性：可读入和输出DXF和IGES文件，可读入DWG文件。

4.6、    气源控制

气体控制盘装于数控系统下方，可调整切割氧、预热氧的压力，燃气压力无须手工调节。控制盘上装有气压表可显示氧气、燃气的压力值。

各电磁阀、自动点火附件均装于行走部件顶部。

4.7、    切割原理

这是一台二轴联动的数控切管机的设计方案，驱动轴为纵向行走和卡盘回转轴，割枪保持在管子的高点位置上，并始终保持垂直或沿工件轴线做一定的偏转。它可以完成管子上的马鞍形相贯线切割，以及各种端面和槽孔的切割，同时可做简易的坡口切割工作。示意图2如下：

               图2  切割原理示意图

5.主要功能：

5.1、      稳定性极强的数控系统

                采用免风扇低功耗工业级CPU，不带风扇，免除了风扇磨损及损坏和高主频CPU发热给系统带来的不稳定因素；

                采用宽温级抗震动免维护电子硬盘，不再使用机械式旋转硬盘，免除了使用机械旋转硬盘导致发热、震动损坏硬盘磁道、病毒感染等给数控系统带来的不稳定因素；

                采用硬件运动控制轴卡，实现切割过程的预处理和实时运动控制，免除了使用软件插补运算导致数控系统死机的不稳定因素，有效提高数控切割的质量和效率；

                使用U盘和联网方式实现NC切割程序的导入，免除使用软驱的不稳定因素。

5.2、   完善的切割工艺，实现“一键式”自动切割

                提供用户自定义切割设置功能，实现切割功能多样化。设置自动点火、自动穿孔切割逻辑，实现自动穿孔；

                提供不同材质、不同板厚切割参数数据库，实现自动切割；

                提供完善的拐角自动加减速和圆弧自动加减速，确保拐角和圆弧切割质量；

                独特的明盲孔自动判别功能，可自动实现借边切割，有效减少和避免预热穿孔。

5.3、   完善的编程操作与切割工艺

                中文、英文操作系统自动切换；

                英制或公制单位自由转换；

                断电、断点自动保护功能；

                中文、英文文字切割功能；

5.4、      安装和设置特性

                内设火焰、等离子、高压水切割参数数据库，设置好自动穿孔、自动切割的切割逻辑，实现自动切割、高效切割；

                安装FastCNC数控系统独有的为实用便捷的无线遥控器，有效提高工件校正、起割定点、切割拐角加减速的操作效率。

5.5、      主要参数

                128MB宽温级抗震动免维护电子硬盘；

                免风扇低功耗工业级CPU，128MB内存，

                支持U盘接口，串口，并口及网卡；

                提供无线遥控器；

                用于切割和运动逻辑控制的36路信号输入输出卡。

6.供货范围

6.1、    主机体：含主轴系统、床身、纵向行走部件、控制箱及配套电缆等。

6.2、    数控系统：1套

6.3、    驱动系统：3套（其中日本松下交流伺服驱动2套）

6.4、    火焰割炬：1套

6.5、    自动点火器：1组

6.6、    电控系统：1套，包括空开、交流接触器、中间继电器、开关电源、限位开关、所有机床电缆线及插头、按钮开关等。

6.7、    FASTPIPE自动编程套料软件：1套

6.8、    随机资料一套：包括系统调试和操作说明书各1份，FASTPIPE软件说明书1份，松下伺服驱动器说明书1份，设备机械及电气说明书各1份（附电气原理图1份）。

6.9、    随机提供易损件：按钮开关1只，钮子开关2只，中间继电器2个，微型限位2个，纵向齿轮1个，割嘴4个。