数控切割技术的研究与应用现状

庞磊

摘 要：本文在对于等离子切割机工作原理进行深入理解的基础上，结合国内外数控等离子切割技术研究现状，对于数控切割的工艺控制要点进行了分析，如切割功率密度、喷嘴高度、工作气体与流量、电弧电压以及切割速度等的优化控制，以提升实际应用中数控切割技术水平。

关键词：数控；切割；工艺；等离子

中图分类号：TG66 文献标志码：A

1 等离子切割机的工作原理

高压正馈式等离子切割机主要包括漏抗变压器、开关电源、电气控制组件和整流桥等部件，在电源接通后即可输出120V～180V电压，拨动喷嘴头部的切割开关后设备即开启供气，当负极接通后，喷嘴接触待切割金属板开启切割工序。在切割过程中，高压电场将气流组织逐步电离，并形成电离子通路，即电弧，在此综合作用下，待切割金属板被快速熔断，待切割完成后关闭高压及供气继电器。其中等离子气体可实现电弧功率的高效转移，极高温度的电离气体不断融化待切割金属板，形成等离子切割弧。数控等离子切割喷头部分结构如图1所示，包括液体工作介质、加热器、气体、离子化工作介质和等离子割嘴等，在阴极形成等离子射束。割炬中压缩空气包括等离子气体及辅助气体两路，其中前者对于金属制品的融化起到关键作用，而后者主要起到冷却、清洁作用。切割电源主要分为主电路（接触器、整流器、变压器、保护装置及引弧线圈等）及控制电路（通过割炬的通断实现对整个切割过程的有效控制），其中切割工艺过程包括预通气、电源通路（接触器控制）、高频引弧（由控制电路振荡器实现）、等离子切割、息弧和停机等阶段。……