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龍門式數控切割機如何提高鋼板數控下料的利用率

發布時間:2019-05-10 21:26:31

   龍門式數控切割機憑借高速高效的優勢替代了手工切割和仿型切割方式,在日常使用加工中,其使用頻率是相當頻繁的,這使得許多企業對設備的使用成本控制顯得相當敏感。那怎樣才能提高切割板塊時使用率呢?

   鋼板下料材料利用率和切割耗材壽命的高低是影響企業的經濟效益的主要因素之一,本文從鋼板下料的特點和我公司現在的生產狀況分析計算,提出幾項措施,以提高鋼板利用率,降低切割成本,從而為我公司獲得更多的經濟效益。

一、合理采購板材

(1):固定板材規格

目前我廠主要生產山河公司的外協計劃推土鏟和挖斗,由于產品形式單一,零件形狀不規則,零件面積較大,所以給數控切割排料計算時帶來的工作難度加大。以δ28mm的板厚為例,現在我公司所需要使用28mm鋼板僅僅是50機和60機推土鏟的立板,而這兩個零件的排列方式基本上是固定的,假若購買回來的鋼板規格是2100mm×8000mm,而下料排列最大寬度卻只能到2000mm,所以就會有一條8米長;10厘米寬;28毫米厚的鋼板被閑置浪費,并且10厘米寬的板材也不好再利用,基本上相當于廢品,可見若能根據實際切割排列方式購買固定規格板材將減少很多不必要的邊角料浪費。根據公司現在生產的機型,不斷組合排列,現將板材規格固定如下:

δ6mm:主要用于各機型弧板,742和660的下側板,50機和60機推土鏟的三角板,固定規格1.5M×6M最為合適。

δ8mm:用于16機挖斗側板和50機推土鏟的側板,固定規格1.5M×6M最為合適。(現在所使用的6mm和8mm的板材剛好合適)

δ12mm:用于45A上側板,16機耳板,和60機推土鏟封板,固定規格1.5M×6M最為合適。(最好能再寬3到5厘米最好,1.53M可以控制變形)

δ14mm:用于16機唇板,65機耳板,60機推土鏟刀片,固定規格2M×(6-8)M最為合適。(小于6米切割就不劃算,大于8米吊板不安全)

δ16mm:用于45A耳板,唇板,65機上側板, 固定規格2M×(6-8)M最為合適。(小于6米切割就不劃算,大于8米吊板不安全) 
δ20mm:使用量小于其它板材,用于16機28機38機推土鏟的立板和50機耳板, 2M×(6-8)M最為合適。

δ22mm:僅用于742唇板和60機推土鏟的耳板,由于零件單一,但用量較大,請嚴格控制規格2.2M×(6-8)M

δ28mm:僅用于50機和60機推土鏟立板,零件單一,使用量大,最好能同時購買兩種規格的,一種用于60機切割,一種用于50機,60機需要的板寬為1.85M,50機需要的板寬為2M,若有2.73M寬的板材,則可以通用。長度不限,越長越省料,但不能超過10M。

(2)注意鋼板購買時質量

在鋼板已經生銹或已經變形彎曲的情況下,盡量不要購買。彎曲變形的鋼板會加大切割難度,容易造成切割質量差,并且切割完畢后需要大錘敲打校形,影響產品外觀并增加制作工時,耽誤生產進度,目前下料組堆放十幾塊60機立板,因板材已經彎曲變形而無法較直,造成了材料積壓和人力資源的浪費。嚴重變形的,只能夠當廢品處理。如60機刀片,寬度僅90mm,假如變形不合格的話,就毫無利用價值。若鋼板生銹,則在切割過程中,很容易出現斷線,切割面不平等現象,解決該問題的方法是換大一號的割嘴切割生銹的板,眾所周知,3號割嘴所消耗的氧氣和丙烷是2號割嘴的一倍多,所以為生銹鋼板付出雙倍的切割成本,顯然很不劃算。并且銹鐵的溶點高于鋼板,在切割時,會不斷的炸出小鐵屑,嚴重時,會直接燒傷、炸傷割嘴,造成不必要的耗材損失。

二、提高切割效率

切割效率一直被忽視,但它卻是生產的重中之重。效率的高低直接影響到鋼材利用率和切割質量。目前,我公司對數控切割方面認識不足,滿足于“可以切”的基本要求。只要能夠編程,生成切割程序,可以切割就行了,忽視了切割效率、切割質量和鋼材利用率。隨著市場競爭的加劇和鋼材價格的上漲,傳統的切割已經不能滿足大批量高效率的切割要求。應該對數控切割提出更科學的方法,不是簡單的“可以切”,而是要“切得快”、“切得好”、“切得省”,特別是計算機輔助系統的廣泛應用,已經涉及到數控切割行業,從而更好的為企業節省鋼材和耗材,引進先進的切割技術也是迫在眉睫的事。

(1)全時切割

改變切割工人在數控切割機控制器上進行手工編程套料的傳統落后生產方式(20%的時間切割機不是在切割,而是在等待切割工人在控制器上進行編程套料,并且又慢又不好),使用計算機輔助系統,在普通電腦上進行整張鋼板套料和余料板套料,為數控切割機提供切割程序,數控切割機全時用來切割(不再用來編程),有效提高數控切割機的切割生產效率。在我公司7月份以前,數控機需要從早上八點至凌晨兩點連續工作,才能保證生產需要。經過不斷的優化切割方案,現在每天僅需八個小時(少數情況需要加班)就能滿足正常生產需要,不僅降低了工人的勞動強度,節省了人力資源,更是延長機器設備的壽命,減少夜間照明電力消耗。 

(2)高套料切割

傳統的切割方式已經不能滿足目前我公司的生產現狀,對于數量多而復雜并且形狀極不規則的零件,更是頭痛,如一品公司的產品。但是通過計算機機輔助技術實現整板套料和共邊套料,提高鋼板利用率,有效避免局部套料和局部切割產生的大量剩余材料,對剩余鋼材進行重復套料和使用,使大量剩余鋼材得到再利用。如下圖為一品公司零件套料:

使用專業的計算機軟件能完成傳統手工套料做不到的事,并且還能達到意想不到的效果。若這一技術能應用到我公司所有零件的實際切割中來,所節省的鋼板和耗材也不可估量。下面對傳統切割和高套料優化切割來做一個對比,如下圖:

上圖為模擬傳統套料45A下側板切割方案。圖中鋼板為1.5M×6M.,零件數48,鋼板利用率75.8%,穿孔數48個,切割長度80.2米,切割時間64分鐘。

上圖為高套料45A下側板共邊切割方案。同樣是1.5M×6M.的鋼板,使用計算機高套料后,零件數達到54個,比前者多出兩塊45A下側板和四塊50機三角板,鋼板利用率達到84.2%,穿孔數33個,切割長度70.3米,切割時間50分鐘。經過專業軟件共邊并優化切割程序后,鋼板利用率上升8.4%,等離子電極壽命延長10%左右。nextpage

(3)共邊切割

共邊切割是節省切割耗材最有效的方法。在我公司長直線邊的零件還是挺多的,如直邊斗的上下側板,挖斗的唇板推土鏟的三角板等。使用計算機輔助技術,合理的運用共邊切割方法,如下圖:

僅使用一次穿孔,就完成八個零件的連續切割,提高了生產效率的同時,也為公司創下不少的經濟效益。傳統切割方法效率低的主要原因是每個零件都要預熱穿孔,相同或臨近的直線邊重復切割,使用專業軟件先進的等離子共邊、橋接、連割等高效切割技術和工藝,可直接減少預熱穿孔時間30%,減少切割路徑10%,提高切割效率10%,提高鋼材套料利用率1~2%,同時,有效節省氧氣、丙烷、等離子電極、火焰割嘴等耗材以及水電氣等的消耗10%。

(4)零件橋接或連割

零件的橋接和連割編程方法更注重的是提高切割速度和切割效率,這種編程模式是傳統切割方法無法辦到的。通過專門的計算機軟件畫圖,將多個零件的切割路徑連在一起,使得數控切割機在工作時,只用穿一次孔就能完成整張鋼板的切割,如下圖就是45A圓臺的橋接編程圖:

與傳統的切割方法相比,假如要切割400個圓臺,傳統方法則需要穿孔400次,如果每個穿孔預熱時間為1分鐘的話,就會有400分鐘也就是將近7個小時的時間花在預熱穿孔上面,氧氣和丙烷白白的燃燒了7個小時。使用先進的編程工藝方法,只需穿孔一次就能完成400個零件的橋接連割,生產效率將飛一般的提高,比傳統切割方法可直接減少預熱穿孔80%,減少切割路徑30%,提高切割效率50%,提高鋼材利用率1~3%,同時,有效節省火焰割嘴、等離子電極等耗材以及水電氣等的消耗40%。

(5)避免或減少二次切割

數控全自動切割機以強大的優勢超越了仿形切割機。使用仿形切割,其割縫質量差、尺寸誤差大、材料浪費大、后道加工工序的工作量大、同時作業環境惡劣、勞動強度大。而數控切割機工作效率高,切割速度快,尺寸精度高,材料浪費少等。在我公司,使用仿形切割機主要是用于切割數控機所切剩的小板材,其實只要當板材規格被固定之后,采用先進的高套料編程方案,完成整張鋼板的切割編程,所有的余邊廢料將可以大量的減少,再加上對余邊角料的合理管理(后文中會提到),就可以把現在屬于仿形機切割的零件,用數控機來切割。舉個例子,用仿形機切割45A挖斗的鉤子,一上午最多可切割60個,并且還需要花一天的時間來打磨,但如果用數控機連割編程工藝,60個鉤子僅需40分鐘,再加上20分鐘的清渣時間即可完成,相比之下,節省11小時人力資源,11小時電力資源,還有3小時氧氣丙烷燃燒,另外還有砂輪片,火焰割嘴,勞保用品等。

   作為大型機械加工設備,的使用成本并沒有人們想象的那么高昂,事實上數控切割技術引入國內多年來,其相關技術的逐步完善也使得更多低價優質產品投入市場應用。不少企業在購買數控切割機時往往存在這樣的理解,即配置要求越高,購買成本越高,這雖然一定程度上反映出作為大型機械加工設備的購買成本情況,但從更大角度來說,類似觀點還是不能反映實際情況的。

   今天就給大家分享了如何提高龍門式數控切割機板材時切割的使用率希望對各位在日常工作時有效幫助。

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