基于经济效率的数控热切割工艺效率研究

——武汉金佳数控行业文章：

切割方式主要分为两大类，一类是热切割，一类是冷切割，热切割的代表主要是数控火焰切割机，冷切割机主要是数控水刀切割机。 可以达到分离钢板的效果，但所需成本不同。 武汉金佳数控着重从经济角度分析热切割。

在火焰切割中，由于气压、割嘴高度、预热时间等因素，被切割材料整体变形规模较大，不能满足高精度切割的需要，切割速度较低。 同时，切割前预热需要时间。 难以适应无人化作业的需要。 等离子切割具有切割速度快、范围广的特点。 适用于切割低厚度金属板材及各种非金属材料。 切割速度可达10m/min切割机 热切割，是火焰切割的10倍。 水下切割可以消除切割过程中产生的噪音、粉尘、有害气体和弧光，有利于环保要求。

我国数控火焰切割技术起步于20世纪80年代中期，而数控等离子切割机则较晚。 数控等离子切割机多为经济型机床（以单片机为核心，步进电机为驱动元件）。 一时间，国内从事数控切割机制造的厂家有50多家，而且力量分散。 许多制造商的前身是技术基础较差的焊割工具厂。 整个20世纪80年代，无论是产品结构还是生产规模，国内企业都无法与国外企业竞争。

进入90年代后，国内一些企业瞄准世界水平，不断开发数控切割机新产品，部分产品的主要技术指标已达到国外同类设备水平。 数控切割机生产企业数量调整为20余家，但整体研发和生产能力较以往有了明显提升。 特别是近年来，国内数控切割行业在钢管切割、相贯线切割等相关领域投入了大量资金和研发力量，并取得了突破。 作为数控切割行业标志性的技术成果，相贯线切割将拓宽原材料的切割范围，实现管材坡口切割的可能性。 此前，类似的数控系统只是国外厂商的专有产品。

目前，随着大功率等离子切割技术的成熟切割机 热切割，切割厚度可达130mm。 采用水刀技术的大功率等离子切割，使切割质量接近激光切割精度下限（±0.2mm）。 由于激光切割机价格昂贵，目前只适用于薄板切割（通常厚板打孔时间长），精细等离子切割机的切割精度可以达到激光切割的下限，切割表面质量相似，但切割成本远低于激光切割。 切割约为它的1/3，切割厚度可达12mm。 因此，用精细等离子切割机代替昂贵的激光切割机，有利于以经济的方式实现消耗量大的中薄板的高速精细切割。

此外，数控等离子切割与自动套料编程软件相结合，可提高材料利用率5%~10%。 如果每年砍伐2000万吨，每年可节约钢材1至200万吨，价值数十亿元。 因此，在发达的行业中，已经出现了用数控等离子切割机替代火焰切割机和激光切割机的发展趋势。

一般来说，数控切割和数控等离子切割技术是集数控技术、计算机软硬件技术、等离子切割技术和精密机械技术于一体的高新技术。 数控切割的发展，可以彻底改变国内热切割行业的装备水平，扭转热切割行业效率低、质量差、劳动强度大、材料利用率低、环境脏等现状，缩小与国外的差距。 同时，数控切割技术的发展可以带动相关领域和学科达到先进水平。