在提倡“資源節(jié)約型社會”的今天,鋼材的消耗與浪費問題被擺到了十分重要的位置,如何在數(shù)控切割這一先進的生產(chǎn)方式中,引進和推廣先進的計算機畫圖、套料和編程技術,為數(shù)控切割提供一套有效的解決方案,改進數(shù)控切割的生產(chǎn)技術與生產(chǎn)方式,有效解決鋼材浪費問題,這是眾多從事切割焊接生產(chǎn)的企業(yè),特別是大中型企業(yè)非常關注和急待解決的問題
1、數(shù)控切割的現(xiàn)狀
數(shù)控切割:是指火焰、等離子、激光和水刀等數(shù)控切割機,根據(jù)數(shù)控切割套料編程軟件提供的NC切割程序進行全自動、高效率、高質量、高利用率的數(shù)控切割。數(shù)控切割代表了現(xiàn)代高科技的生產(chǎn)方式,是先進的計算機優(yōu)化套料技術與計算機數(shù)控技術和切割機械相結合的產(chǎn)物。
數(shù)控切割套料編程軟件通過計算機繪圖、零件優(yōu)化套料和數(shù)控編程,可以有效提高鋼材利用率,提高切割生產(chǎn)準備的工作效率。數(shù)控切割機則通過數(shù)控系統(tǒng)即控制器提供的切割技術、切割工藝和自動控制技術,有效控制和提高切割質量和切割效率。
由于數(shù)控切割機切割效率更高,套料編程更加復雜,如果沒有使用或是沒有使用好優(yōu)化套料編程軟件,鋼材浪費就會更加嚴重,導致切得越快,切得越多,浪費也越多。數(shù)控系統(tǒng)作為數(shù)控切割機的心臟,如果沒有使用好數(shù)控系統(tǒng),或是數(shù)控系統(tǒng)不具備應有的切割技術和切割工藝,導致切割質量問題,降低切割效率,同樣造成鋼材的浪費。
2、數(shù)控切割的行業(yè)分析
數(shù)控切割目前在我國正處于迅速發(fā)展的上升階段,將逐步取代手工切割和機械切割的主導地位。數(shù)控切割的切割質量和切割效率相對手工切割和機械切割有了大幅提高,特別是取代手工切割用來切割各種不規(guī)則的異形件。
數(shù)控切割由于切割效率更高,鋼材消耗和浪費更加明顯,因此,對優(yōu)化套料和編程技術和軟件要求更高,特別是自動優(yōu)化套料軟件,而且對數(shù)控系統(tǒng)即控制器的穩(wěn)定性、切割工藝和切割質量要求更高。
目前我國鋼材切割焊接企業(yè)使用數(shù)控切割機,在切割效率,切割質量和鋼材利用率上差距非常大。許多5年前購買數(shù)控切割機的用戶,沒有購買和使用自動優(yōu)化套料軟件,還停留在手工編程,在控制器上編程的原始方法,再有大量中小企業(yè)在最近3~5年內購買數(shù)控切割機,由于缺乏數(shù)控切割知識,為了省錢,沒有購買自動用戶套料軟件,只是購買和使用簡單的NC轉換軟件,把CAD/DXF零件圖轉換為NC切割文件,然后在切割機控制器上進行人工排料和矩陣排料,在鋼板上進行局部切割。此外,還有部分切割焊接企業(yè),雖然購買了優(yōu)化套料編程軟件,但是沒有使用好優(yōu)化套料編程軟件,沒有做到整板套料,不能做到余料套料,通常是在切割機控制器上進行編程,使數(shù)控切割機大部分的時間(超過50%的時間)處于等待編程的閑置狀態(tài),大大降低了數(shù)控切割機的生產(chǎn)效率, 而且鋼材邊角余 料大量產(chǎn)生,鋼材浪費更加嚴重,一個星期,或是一個訂單浪費的鋼材成本,遠遠超過套料軟件的價格,導致切得越多,浪費越多。
此外,在數(shù)控切割中,由于數(shù)控系統(tǒng)即控制器沒有買好,或是使用好,數(shù)控系統(tǒng)中不具備應有的切割工藝和切割經(jīng)驗,使企業(yè)面臨著諸多切割質量問題,普遍存在包括切割引割點過燒、切割拐角過燒、切割面傾斜、以及切割圓形零件時圓變形或不能閉合等嚴重切割質量問題,造成鋼材浪費。另外,切割效率低是企業(yè)面臨的又一難題,數(shù)控切割機不能實現(xiàn)全自動、高效率切割,而是依靠切割工人,憑經(jīng)驗,靠肉眼,以手工方式控制每個零件的切割過程,從預熱穿孔的時間和方式,到切割過程的加減速都是手工操作。據(jù)參觀過日本和韓國企業(yè)數(shù)控切割生產(chǎn)的中國同行介紹,日本韓國企業(yè)的數(shù)控切割生產(chǎn)效率要比中國企業(yè)高出五倍。韓國三星重工8臺數(shù)控切割機一個月可以切割2萬噸鋼板。
3、數(shù)控切割的瓶頸問題
人才瓶頸:由于數(shù)控切割行業(yè)起步晚,發(fā)展迅猛,國家在切割人才培養(yǎng)和切割技工培訓方面還沒有跟上,還沒有切割專業(yè)和切割培訓,沒有培養(yǎng)過切割專業(yè)的博士、碩士、本科和職高學生,從而導致鋼材切割行業(yè)及所有企業(yè),嚴重缺乏熟練的數(shù)控切割技術人才和管理人才,從切割零件的畫圖、套料、編程,操作數(shù)控切割機的切割技工,以及切割生產(chǎn)管理人才。人才短缺已經(jīng)嚴重制約企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展。
技術瓶頸:許多使用數(shù)控切割機的企業(yè)沒有購買和使用優(yōu)化套料編程軟件,無法進行優(yōu)化套料和自動編程,只好使用手工編程和排料,造成鋼材浪費和生產(chǎn)效率低下。購買的數(shù)控切割機,數(shù)控系統(tǒng)不具備必要的切割工藝和切割經(jīng)驗,無法保證切割質量,不能現(xiàn)實自動高效的數(shù)控切割,這是制約企業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展的技術瓶頸。技術瓶頸的產(chǎn)生是源于人才瓶頸,由于缺乏專業(yè)的切割技術與管理人才,導致在購買和使用數(shù)控切割系統(tǒng)時,沒有購買和使用優(yōu)化套料編程軟件,沒有購買和使用具備必要切割工藝和切割經(jīng)驗,能夠保證切割質量和切割效率的數(shù)控系統(tǒng),從而導致數(shù)控切割只能手工編程套料,手動操作切割,不能現(xiàn)實高質高效的自動切割。
4、數(shù)控切割瓶頸的解決方法
推薦使用FastCAM自動編程套排軟件和FastCNC數(shù)控系統(tǒng),針對火焰、等離子等數(shù)控切割機實行優(yōu)化套料,特別是整板套料和余料套料,以先進的優(yōu)化套料技術改變企業(yè)傳統(tǒng)的手工畫圖編程生產(chǎn)方式,以先進的數(shù)控切割工藝和切割經(jīng)驗,提高數(shù)控切割質量和切割效率,實現(xiàn)企業(yè)現(xiàn)代化的生產(chǎn)和管理,最大限度地節(jié)省鋼材,避免鋼材浪費。
FastCAM自動編程套料軟件已有30年開發(fā)應用歷史,被廣泛應用于數(shù)控火焰、等離子、激光、水刀等數(shù)控切割設備。軟件使用簡單直觀,無需計算機和CAD基礎就可以學習使用,非常適合于普及和推廣,不僅適用于大中型企業(yè)的大批量切割生產(chǎn),而且適用于大量中小企業(yè)。
FastCNC數(shù)控系統(tǒng)在海外市場已有近10年開發(fā)應用歷史,累計國外和國內用戶近千家。FastCNC專門用于數(shù)控火焰、等離子等數(shù)控切割設備,以系統(tǒng)穩(wěn)定,切割工藝先進,切割經(jīng)驗豐富,價格便宜著稱。FastCNC數(shù)控系統(tǒng)的硬件部分使用工業(yè)級控制器,采用免風扇低功耗工業(yè)級CPU和寬溫級抗震動免維護的電子硬盤,專門適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境,具有抗震,抗干擾,耐熱,抗寒等優(yōu)異性能,確保了數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性。FastCNC數(shù)控系統(tǒng)的控制軟件部分提供了豐富的切割工藝和切割經(jīng)驗,具有完整的切割刀具和板厚切割參數(shù)數(shù)據(jù)庫,以及豐富的零件套料圖形數(shù)據(jù)庫,滿足了數(shù)控切割高效、高質、自動化的切割要求。
5、解決方法的實施環(huán)節(jié)
FastCAM自動編程套料軟件具有FastCAM繪圖,F(xiàn)astNEST套料,F(xiàn)astPATH編程和FastPLOT校驗四大功能模塊,全面涵蓋了數(shù)控切割的繪圖、套料、編程和切割校驗的四大基本工作流程。通過四個模塊不同的使用組合,可以提供多種不同的編程套料方法。
FastCAM繪圖模塊不僅自帶切割專用繪圖功能和切割技術工藝,而且與CAD軟件全面兼容,并對DXF/DWG文件具有清除壓縮等優(yōu)化處理功能,保證零件圖適于套料編程和數(shù)控切割的平穩(wěn)和切割質量。FastNEST套料模塊具有手動套料,矩陣套料,自動套料、余料套料、共邊套料和手動自動交互式套料,簡便快捷套料效率高。FastPATH編程模塊提供手動自動編程功能,包括噴粉劃線,多控制器選擇與轉換。FastPLOT校驗模塊提供自動手動切割模擬和尺寸與補償校驗,成本計算,NC轉換等功能。FastCAM自動編程套料軟件是數(shù)控切割必備的編程套料軟件。
FastCNC數(shù)控系統(tǒng)提供了豐富的切割工藝和切割經(jīng)驗,包括完整的切割邏輯、自動穿孔和板厚切割參數(shù)數(shù)據(jù)庫,系統(tǒng)解決了從穿孔、起割、切割、轉折、暫停全過程的自動加減速和圓弧差補等技術難題,完好解決了割嘴燒傷、起割點過燒疤痕、拐點過燒、切圓不圓等切割難題,確保切割質量的提高,保證了數(shù)控切割的高效率和切割自動化。同時為缺乏數(shù)控切割經(jīng)驗的企業(yè)和切割人員提供了豐富的切割經(jīng)驗。
FastCAM套料軟件與FastCNC數(shù)控系統(tǒng)配套使用,做到快速套料與自動切割,完美實現(xiàn)“切得快”、“切得好”、“切得省”的理想目標,成為數(shù)控切割行業(yè)首選的套料編程功能完善,切割技術先進、切割經(jīng)驗豐富、設備經(jīng)久耐用、經(jīng)濟實惠的套料軟件和數(shù)控系統(tǒng),確保企業(yè)在鋼材數(shù)控切割生產(chǎn)過程中,能夠有效節(jié)省鋼材,提高數(shù)控切割的質量和切割效率。