一種等離子切割方法，它借助在電極和被切割材料之間產(chǎn)生移動(dòng)式等離子電弧來(lái)切割被切割材料，其特征在于：在切割即將結(jié)束前并且在切割線交叉位置的附近，從上述移動(dòng)式等離子電弧轉(zhuǎn)換成非移動(dòng)式等離子電弧。（*該技術(shù)在2014年保護(hù)過期，可自由使用*）
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及等離子切割方法及NC等離子切割裝置，特別是一種適用于使其產(chǎn)生移動(dòng)式等子電弧來(lái)切割被切割材料的等離子切割方法及NC等離子切割裝置。以前，等離子切割方法作為高速切割鐵、不銹鋼、鋁等板材的加工方法而被廣泛應(yīng)用，利用這種方法的等離子切割裝置，根據(jù)產(chǎn)生高溫等離子電弧的方式不同，分為非移動(dòng)式和移動(dòng)式兩種類型。一般的非移動(dòng)式等離子切割裝置、其簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)如圖6所示，具有配置于等離子噴槍中心的電極11；隔著等離子氣體通路并包圍電極11前端部而設(shè)置的、前端有開口部的漏斗狀的噴嘴12，電極11和噴嘴12全連接到電源裝置16的輸出端上，具有這種結(jié)構(gòu)的裝置，工作時(shí)，在流過等離子氣體的同時(shí)，在電極11和噴嘴12之間產(chǎn)生電弧放電，使等離子氣體成為高溫等離子狀態(tài)，同時(shí)使非移動(dòng)式的等離子射流13從噴嘴12前端的開口部向被切割材料14噴射，從而將被切割材料14熔融、切斷。這種裝置具有被切割材料不論是導(dǎo)電材料還是非導(dǎo)電材料均能被切割的優(yōu)點(diǎn)，但是，其缺點(diǎn)是噴嘴的損失大，而且熱效率低、約只有20％。另外，一般的移動(dòng)式等離子切割裝置、其簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)如圖7所示，基本結(jié)構(gòu)與非移動(dòng)式的結(jié)構(gòu)相似，有電極11和噴嘴12；電極11、噴嘴12及被切割材料14中的任何一個(gè)都連接到電源裝置16的輸出端上。下面，對(duì)這種結(jié)構(gòu)的工作進(jìn)行說明。工作開始時(shí)，如圖6所示，電極11和噴嘴12之間進(jìn)行電弧放電，使從噴嘴開口部噴出非移動(dòng)式等離子流13，產(chǎn)生導(dǎo)引電弧。當(dāng)這等離子流13一到達(dá)被切割材料14，在噴槍嘴內(nèi)的電極11和被切割材料14之間便具有導(dǎo)電性。接著，如圖7所示，在電極11和被切割材料14之間流過電流的同時(shí)，使噴嘴12和電源裝置16切斷，使引導(dǎo)電弧熄滅，形成移動(dòng)式等離子流15，完成了移動(dòng)式等離子電弧的起動(dòng)動(dòng)作。上面的起動(dòng)動(dòng)作完成后，便開始用移動(dòng)式的等離子流15切割被切割材料14。為了達(dá)到切割質(zhì)量良好的目的，應(yīng)該根據(jù)等離子噴槍的形狀、等離子氣體的種類、被切割材料的性質(zhì)和板厚、切割速度等各個(gè)條件，把切割時(shí)的等離子電弧電流設(shè)定為最佳值，并由電源16來(lái)控制、使這最佳電流值被保持住。通常，這個(gè)等離子電弧電流一直到切割結(jié)束也無(wú)需變化，并保持成一定值。但與此相反，如眾所周知，當(dāng)切割形狀為小圓弧或被切割材料有銳角部時(shí)，為防止噴槍移動(dòng)裝置振動(dòng)、確保軌跡的精度而必需減慢噴槍移動(dòng)裝置的速度的場(chǎng)合下，借助與噴槍移動(dòng)速度的減慢使等離子電弧電流也相應(yīng)地減小，防止被切割材料吸收過多的熱量，可以得到良好的切割質(zhì)量，特別是拐角部分能得到良好的切割質(zhì)量(參照日本專利公報(bào)特開平1-16517號(hào))。在切割結(jié)束時(shí)，通常在切割結(jié)束點(diǎn)將移動(dòng)式等離子電弧電流切斷，電流切斷后，切割所需的熱量就消失，使被切割材料停止熔融而切割結(jié)束。但與此相反，如眾所周知的，借助在切割結(jié)束時(shí)，將移動(dòng)式等離子電弧熄滅前，點(diǎn)燃非移動(dòng)式的引導(dǎo)電弧。這種在切割結(jié)束點(diǎn)將移動(dòng)式等離子電弧熄滅后，仍維持上述的引導(dǎo)電弧，可以迅速開始下一個(gè)的切割作業(yè)(參照日本專利公報(bào)特開昭63-5875號(hào)、日本專利公報(bào)特公平4-9637號(hào))。雖然以上闡述的是普通的移動(dòng)式等離子切割，但由于熱效率高達(dá)80％左右，因而在金屬加工領(lǐng)域里、被切割材料是良導(dǎo)體的場(chǎng)合下，這種方式仍普遍使用著。另外，利用移動(dòng)式等離子電弧切割中，例如在金屬材料上進(jìn)行圓形，橢圓形，長(zhǎng)方形等開孔切割加工時(shí)，一般按圖8所示的軌跡進(jìn)行切割。在這圖中，24是切割線，21是切割開始點(diǎn)，22是切割結(jié)束點(diǎn)。切割時(shí)，在切割開始點(diǎn)21產(chǎn)生移動(dòng)式等離子電弧，沿著切割線24進(jìn)行切割，然后，在切割結(jié)束點(diǎn)22切斷移動(dòng)式等離子電弧的電流，使切割結(jié)束。切割結(jié)束點(diǎn)22不取在切割線24的交點(diǎn)23的原因是，若把交點(diǎn)23取成切割結(jié)束點(diǎn)22時(shí)，必須準(zhǔn)確地使等離子噴槍移動(dòng)的停止和電弧電流的切斷同步，電弧電流切斷過早，則會(huì)發(fā)生切割殘留，把切割線24延長(zhǎng)到切孔的內(nèi)側(cè)才可確保切斷。但是，在上述開孔切割中，當(dāng)被切割的孔口尺寸較小時(shí)，切屑25常常不能保持在切割裝置的被切割材料的支撐部件上而落下，由于切屑25的掉落，移動(dòng)式等離子電弧的放電點(diǎn)便移到了圖9所示的被切割材料的加工件26的切割孔口內(nèi)側(cè)表面上。由于等離子噴槍的移動(dòng)，這個(gè)電弧放電遠(yuǎn)離孔的內(nèi)表面，因而使電弧壓降上升，從而使電弧放電不能維持，直到電弧自然熄滅。這樣，在消弧前，切割孔口內(nèi)側(cè)因電弧放電而繼續(xù)加熱，而且容易產(chǎn)生兩個(gè)電弧，導(dǎo)致加工件26的切割孔口內(nèi)表面熔融、燒蝕面積增大，有使切割質(zhì)量下降的問題。為了解決這個(gè)問題，可采取以下公知的方法即，把由于電弧電流值、氣體壓力、切割速度等各個(gè)條件不同而改變的切割中的電弧電壓事先加以調(diào)研清楚，預(yù)先確定好一個(gè)設(shè)定值，利用上述切屑掉落后的電弧電壓上升，當(dāng)電壓值超過設(shè)定值時(shí)，將等離子電弧電流切斷，縮短加到被切割材料上放電時(shí)間，可以有效地抑制切割質(zhì)量的下降(參照日本專利公報(bào)特開平1-241379號(hào))。但是，在采用上述切割電弧電壓的方法中，由于在事先預(yù)測(cè)因小圓弧、銳角等切割形狀引起的電弧電壓的上升等電壓變化后，為了防止切割時(shí)因這預(yù)測(cè)值而造成電弧的中斷，因而必需確定提高一定程度的設(shè)定值，由此就延長(zhǎng)了到達(dá)等離子電弧電流切斷前的時(shí)間、在切割表面上更容易留下燒蝕傷痕。本專利技術(shù)是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題而作出的，其目的是提供一種在利用移動(dòng)式等離子電弧的切割加工中，能提高切割結(jié)束點(diǎn)附近的加工表面質(zhì)量的等離子切割方法和NC等離子切割裝置。本申請(qǐng)的第一項(xiàng)專利技術(shù)是一種等離子切割方法，它在切割即將結(jié)束前，并且在切割線交叉位置的附近，從移動(dòng)式等離子電弧轉(zhuǎn)換成非移動(dòng)式等離子電弧。而且，向非移動(dòng)式等離子電弧轉(zhuǎn)換的同時(shí)，與這從移動(dòng)式等離子電流向非移動(dòng)式的等離子電流變化，相關(guān)聯(lián)地使等離子噴槍的移動(dòng)速度改變。用這種方法，即使在有切屑從被切割材料的切割孔口中掉落的場(chǎng)合下，被切割材料的工件上也幾乎不存在放電點(diǎn)。由于工件側(cè)沒有吸收超過必要的熱量，因而能得到良好的切割面質(zhì)量。而改變等離子噴槍的移動(dòng)速度，例如，為了補(bǔ)充非移動(dòng)式等離子電弧的低熱效率而減慢等離子噴槍的移動(dòng)速度，用這種方法能得到合適的切割能力。本申請(qǐng)的第二項(xiàng)專利技術(shù)是一種等離子切割方法，它在切割即將結(jié)束前，并且在切割線交叉位置的附近，使移動(dòng)式等離子電弧電流減少。并且，在減少移動(dòng)式等離子電弧電流的同時(shí)，與這減少相關(guān)聯(lián)地使等離子噴槍的移動(dòng)速度變化。用這種方法，在有切屑從切割的孔口中落下時(shí)，工件側(cè)殘留的放電點(diǎn)，由于等離子電弧電流值小，所以發(fā)熱量減少，因此，工件側(cè)的熔融減少，能抑制切割面質(zhì)量的下降。并且，通過如為補(bǔ)充由等離子電弧電流減少引起的發(fā)熱量降低而使噴槍移動(dòng)速度減慢等措施，能得到合適的切割能力。第三項(xiàng)專利技術(shù)是一種等離子切割方法，把從切割開始后，將切割時(shí)的電弧電壓檢測(cè)功能設(shè)為停止?fàn)顟B(tài)，在切割即將結(jié)束前，并且在切割線交叉位置附近，使電壓檢測(cè)功能開始動(dòng)作。并且，設(shè)定成停止?fàn)顟B(tài)和使其動(dòng)作的是等離子電弧電流的切斷功能。用這種方法，能與切割即將結(jié)束前的切割中各種因素引起的電弧電壓變化無(wú)關(guān)地，設(shè)定一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娀‰娏髑袛鄷r(shí)的電壓值。據(jù)此，由于沒必要象現(xiàn)有技術(shù)那樣提高設(shè)定電壓值，所以能縮短從切屑落下后的電弧電流切斷前的時(shí)間，殘留在工件側(cè)的放電點(diǎn)的發(fā)熱量減少，能得到良好的切割質(zhì)量。因此，與檢測(cè)電弧電壓的上升而切斷電弧電流的方法(例如上述的日本專利公報(bào)特開平1-24本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：新谷俊哉，中右豐，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：株式會(huì)社小松制作所，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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