很多制造車間花費大量時間和資金對使用等離子切割機切割的零件進行二次加工，以清除熔渣或修正不準(zhǔn)確的尺寸。在本文中，我們將討論一些影響等離子切割件尺寸準(zhǔn)確性的關(guān)鍵工藝變量。通過嚴(yán)格控制幾個變量，操作工可以盡量減少或消除尺寸問題及二次加工和廢料的相關(guān)成本。

對等離子切割機操作工而言，切割小孔以及凹槽、尖角和小半徑等復(fù)雜的形狀存在特殊的困難。為了方便說明，我們將小孔定義為直徑小于 1.5 倍材料厚度的孔。使用傳統(tǒng)系統(tǒng)不僅難以干凈利落地切割這些形狀，返工超差零件也更為困難，對尺寸較小或非圓柱孔進行擴孔以及研磨小半徑轉(zhuǎn)角以清除熔渣并不輕松，且不具成本效益。

很多加工車間通過購買昂貴的高精度切割機器或更昂貴的激光系統(tǒng)來解決這些問題。但是，通過謹(jǐn)慎地編程并充分了解影響切割質(zhì)量的變量，可以結(jié)合使用保養(yǎng)良好的等離子切割機器和傳統(tǒng)割炬實現(xiàn)接近高精度切割的質(zhì)量。

螺栓孔應(yīng)為圓柱形

頂部和底部的孔直徑應(yīng)基本相同，以確保與螺栓正好貼合。影響孔圓柱度的一個關(guān)鍵參數(shù)是切割速度。程序員按線性速度 (mm/min) 輸入切割速度，但在切割圓形時，割炬必須降速，以補償?shù)入x子弧在切割時的自然滯后。絕大多數(shù) CNC 控制器都可以自動補償該現(xiàn)象，其所用的算法會將切割孔時速度的下降考慮在內(nèi)。這種計算叫做向心限制，會將半徑長度、割炬加速度和最小轉(zhuǎn)角速度考慮在內(nèi)，從而調(diào)整切割圓形時的實際速度。程序員或操作工可以通過提升或降低線性速度優(yōu)化實際的圓切割速度，從而提高圓柱度。這意味著在編程時，對于同一零件，切割螺栓孔的速度低于直線切割的速度。

切割高度或電壓設(shè)定

切割高度（或電壓設(shè)定）是影響螺栓孔切割質(zhì)量的另一個參數(shù)。切割小孔時，切割高度在整個切割過程中都應(yīng)保持不變。使用調(diào)壓式割炬調(diào)高控制器 (THC) 時，切割高度取決于弧壓設(shè)定（通常為 100 ~ 180 V）。根據(jù)系統(tǒng)的響應(yīng)能力，使用 THC 切割小孔可能不僅無法提高切割質(zhì)量，反而會降低質(zhì)量。在切割較小的零件時必須鎖定 THC，以防止割炬切割高度過高或過低，同時避免割炬在切割結(jié)束時突然插入板材。在穿孔結(jié)束后，可通過切換到手動模式鎖定 THC，也可以在切割孔時重編零件切割程序，指定轉(zhuǎn)角降速（禁用 THC）。更為靈敏的新型割炬調(diào)高控制系統(tǒng)可用于處理切割高度不當(dāng)造成的缺陷。

引入線和引出線編程

引入線與引出線的類型和尺寸可以對切割質(zhì)量造成顯著影響，尤其是切割螺栓孔和凹槽時。砂眼和隆起是兩種常見的缺陷。在切割結(jié)束時電弧切削掉過多材料會發(fā)生砂眼。在等離子弧跨過引入線的割縫（即切割開始時切削掉的材料）時，其轉(zhuǎn)移到保留的零件部分，因此產(chǎn)生小壓痕，有時會產(chǎn)生較大的凹陷區(qū)。這樣會導(dǎo)致孔不圓。

如果引入線和引出線沒有恰當(dāng)?shù)刂丿B，則會造成隆起。孔中的部分材料沒有完全切除，留下一塊凸起的金屬，導(dǎo)致螺栓無法進入。

在起點和終點使用合適的引入線和引出線可盡量減少砂眼和隆起，但難點在于如何選擇合適的引入線和引出線。操作工可通過試錯法選擇合適的組合。通常，對保留的零件使用弧形引入線和很小的或負(fù)極引出線（負(fù)極過燒），可以達到卓越的圓孔質(zhì)量。有時，短直引入線搭配小引出線（正極過燒）的效果更好。

外旋引入線是一種特殊設(shè)計，尤其適合孔切割。 （注：它與火焰切割中使用的傳統(tǒng)鎖定引入線不同，通常不用于等離子切割。） 使用外旋引入線時，機器可以高速運行，并且電弧在切割孔圓周時可達到穩(wěn)定，在整個切割過程中機器運動可保持非常平穩(wěn)的狀態(tài)。

噴嘴尺寸和安培數(shù)

一般而言，小噴嘴搭配較低的安培數(shù)和速度可以產(chǎn)生較小的割縫，切割質(zhì)量也更高。

例如，使用 200 A 等離子切割系統(tǒng)時，最高電源電流為 200 A、孔口為 2 mm 和割縫為 3 mm 的配置可能不適合切割小螺栓孔和復(fù)雜的零件。

假設(shè)您需要在 12 mm 的低碳鋼中精確地切割出 12 mm 的孔。使用 100 A 噴嘴和較小的 1-1/2 mm 孔口以及 2 mm 寬的割縫，并以低速切割，可以達到更高的切割質(zhì)量。

若想使用給定的噴嘴達到出色的切割質(zhì)量，請務(wù)必將安培數(shù)設(shè)為噴嘴額定電流的 95% 至 100%。缺點：易損件壽命縮短，切割速度降低。優(yōu)點：零件接近成品，大幅減少二次加工。

高精度等離子切割系統(tǒng)的適用領(lǐng)域

高精度等離子切割系統(tǒng)使用小噴嘴孔口和強氣體渦流壓縮電弧。因此可以產(chǎn)生高能量電弧和非常窄的割縫，可用于切割復(fù)雜的零件和非常小的孔。傳統(tǒng)等離子切割系統(tǒng)的精度為 0.76 mm，切割面產(chǎn)生 3° ~ 5° 的坡口，有時可達到 1°。高精度系統(tǒng)的精度為 0.25 mm，產(chǎn)生的坡口角度為 0° ~ 3°。該系統(tǒng)可精確切割最小 4.76 mm 的孔。

切割螺栓孔的六個原則

• 使用額定的最小噴嘴尺寸進行材料穿孔和切割
• 確保穿孔延遲允許電弧在機器開始運動前完全穿透
• 鎖定調(diào)壓式 THC
• 使用弧形或螺旋引入線
• 編程時輸入較低的切割速度

• 對保留的零件使用較短或負(fù)極引出線
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