什么是數(shù)控等離子切割機(jī)？
數(shù)控等離子切割是一種利用加速的熱等離子射流切割導(dǎo)電材料的工藝。等離子割炬切割的典型材料包括鋼、鋁、黃銅和銅，但也可用于切割其他導(dǎo)電金屬。數(shù)控等離子切割機(jī)常用于制造車間、汽車維修和修復(fù)、工業(yè)建筑以及廢品回收和報(bào)廢作業(yè)。由于切割速度快、精度高且成本低，數(shù)控等離子切割機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用，從大型工業(yè)數(shù)控應(yīng)用到小型業(yè)余愛好者商店，都可輕松使用。
等離子切割的基本工藝流程包括：在待切割工件上形成一條由過熱電離氣體（即等離子切割機(jī)自身產(chǎn)生的等離子）組成的電氣通道，從而通過接地夾形成完整的電路。這一過程由壓縮氣體（氧氣、空氣、惰性氣體及其他氣體，具體取決于被切割材料）通過聚焦噴嘴高速吹向工件來實(shí)現(xiàn)。隨后，在靠近或集成在噴嘴中的電極與工件之間，氣體內(nèi)部形成電弧。電弧使部分氣體電離，從而形成一條導(dǎo)電的等離子通道。當(dāng)來自切割炬的電流沿著等離子體流動時(shí)，它會釋放足夠的熱量來熔化工件。同時(shí)，大部分高速等離子和壓縮氣體將熔融的高溫金屬吹走，從而實(shí)現(xiàn)工件的分離（即切割）。
建立 數(shù)控等離子切割機(jī) 產(chǎn)生非常熱且非常局部的“錐體”來進(jìn)行切割，它們對于切割彎曲或有角度形狀的金屬板非常有用。
模擬數(shù)控等離子切割機(jī)通常需要2千瓦以上的功率，并使用笨重的工頻變壓器。逆變等離子切割機(jī)將市電整流為直流電，然后輸入10 kHz至200 kHz左右的高頻晶體管逆變器。更高的開關(guān)頻率允許使用更小的變壓器，從而減小整體尺寸并降低w8。
最初使用的晶體管是 MOSFET，但現(xiàn)在越來越多地使用 IGBT。對于并聯(lián)的 MOSFET，如果其中一個(gè)晶體管過早激活，則可能導(dǎo)致四分之一的逆變器發(fā)生級聯(lián)故障。后來發(fā)明的 IGBT 不會出現(xiàn)這種故障模式。IGBT 通常用于大電流機(jī)器中，在這些機(jī)器中，無法并聯(lián)足夠的 MOSFET 晶體管。
開關(guān)模式拓?fù)浔环Q為雙晶體管離線正向轉(zhuǎn)換器。雖然重量更輕、功率更大，但有些逆變器等離子切割機(jī)（尤其是那些沒有功率因數(shù)校正的切割機(jī)）不能用發(fā)電機(jī)運(yùn)行（這意味著逆變器單元的制造商禁止這樣做；這僅適用于小型、輕便的便攜式發(fā)電機(jī)）。然而，較新的型號有內(nèi)部電路，允許沒有功率因數(shù)校正的切割機(jī)在輕型發(fā)電機(jī)上運(yùn)行。
一些數(shù)控等離子切割機(jī)制造商會制造數(shù)控切割工作臺，而有些制造商則將切割機(jī)內(nèi)置于切割工作臺中。數(shù)控切割工作臺允許計(jì)算機(jī)控制割炬頭，從而實(shí)現(xiàn)干凈利落的切割。現(xiàn)代數(shù)控等離子設(shè)備能夠?qū)癫牧线M(jìn)行多軸切割，從而實(shí)現(xiàn)其他設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜焊縫。對于較薄的材料，數(shù)控等離子切割正逐漸被激光切割所取代，這主要得益于激光切割機(jī)卓越的開孔能力。
數(shù)控等離子切割機(jī)在暖通空調(diào)行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。該軟件處理管道信息，并創(chuàng)建平面圖案，供等離子炬在切割工作臺上進(jìn)行切割。自20世紀(jì)80年代初推出以來，這項(xiàng)技術(shù)極大地提高了暖通空調(diào)行業(yè)的生產(chǎn)力。
數(shù)控等離子切割機(jī)有什么用途？
等離子切割機(jī)是一種常用的金屬切割工具，可用于多種用途。手持式等離子切割機(jī)非常適合快速切割板材、金屬板、帶子、螺栓、管道等。手持式等離子炬也是一種出色的氣刨工具，可用于對焊縫進(jìn)行背面氣刨或去除缺陷焊縫。手持式等離子切割機(jī)通常用于從板材上切割出微小形狀，但對于許多金屬加工而言，它無法達(dá)到足夠的精度或邊緣質(zhì)量。因此，數(shù)控等離子切割機(jī)至關(guān)重要。
數(shù)控等離子切割機(jī)是一種配備等離子割炬的機(jī)器，它可以按照電腦控制的路徑移動割炬。“CNC”指的是“計(jì)算機(jī)數(shù)控”，這意味著使用電腦根據(jù)程序中的數(shù)字代碼來控制機(jī)器的運(yùn)動。
數(shù)控等離子切割機(jī)也在許多車間用于制作裝飾性金屬制品。例如，商業(yè)和住宅標(biāo)牌、墻面藝術(shù)、地址標(biāo)志和戶外花園藝術(shù)。
數(shù)控等離子切割機(jī)與手持式等離子切割機(jī)
數(shù)控等離子切割機(jī)通常使用與手持式切割應(yīng)用不同的等離子系統(tǒng)，該系統(tǒng)專為“機(jī)械化”切割而非手持式切割而設(shè)計(jì)。數(shù)控等離子切割機(jī)使用可由機(jī)器攜帶的直筒式割炬，并配有某種類型的接口，可由數(shù)控系統(tǒng)自動控制。有些入門級機(jī)器可以攜帶專為手持式切割設(shè)計(jì)的割炬，例如 PlasmaCAM 機(jī)器。但任何專為嚴(yán)肅制造或加工而設(shè)計(jì)的機(jī)器都會使用機(jī)械化割炬和等離子系統(tǒng)。
數(shù)控等離子切割機(jī)零件
數(shù)控系統(tǒng)（CNC）也是一種專為機(jī)床設(shè)計(jì)的控制器，具有專有接口面板和專門設(shè)計(jì)的控制臺，類似于發(fā)那科（Fanuc）、艾倫-布拉德利（Allen-Bradley）或西門子（Seimens）的控制器。它也可以像基于Windows的筆記本電腦一樣簡單，運(yùn)行專門的軟件包程序，并通過LAN端口與機(jī)器驅(qū)動器交互。許多入門級機(jī)器、暖通空調(diào)（HVAC）設(shè)備，甚至一些精密單元化機(jī)器都使用筆記本電腦或個(gè)人電腦作為控制器。
為了從板材上切割部件，割炬的運(yùn)動由數(shù)控系統(tǒng)控制。區(qū)域程序，有時(shí)只是帶有“M 代碼”和“G 代碼”的計(jì)算機(jī)文件，描述部件的輪廓并指示割炬的打開和關(guān)閉。區(qū)域程序有時(shí)由稱為“后處理器”的程序塊創(chuàng)建，該程序?qū)?CAD 文件中提取區(qū)域純數(shù)學(xué)并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)控系統(tǒng)可以讀取的 M 代碼和 G 代碼。
數(shù)控等離子切割機(jī)還需要一個(gè)驅(qū)動系統(tǒng)，包括驅(qū)動放大器、電機(jī)、編碼器和電纜。至少需要兩個(gè)電機(jī)，一個(gè)用于坐標(biāo)軸，另一個(gè)用于坐標(biāo)軸。每個(gè)電機(jī)都有一個(gè)驅(qū)動電子設(shè)備，該設(shè)備接收來自數(shù)控系統(tǒng)的低功率信號，并將其轉(zhuǎn)換為高功率??信號來驅(qū)動電機(jī)。每個(gè)軸都包含一個(gè)反饋機(jī)制，有時(shí)是編碼器，該機(jī)制會生成一個(gè)數(shù)字信號，指示軸的嚙合方式。電纜將功率從電子設(shè)備傳輸?shù)诫姍C(jī)，并將編碼器的位置信號傳回?cái)?shù)控系統(tǒng)。
數(shù)控系統(tǒng)讀取程序，然后向機(jī)器的驅(qū)動系統(tǒng)輸出信號，驅(qū)動割炬以編程速度沿所需方向移動。數(shù)控系統(tǒng)讀取編碼器反饋，并根據(jù)時(shí)間對驅(qū)動信號進(jìn)行校正，以確保割炬的運(yùn)動保持在編程路徑上。數(shù)控系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)中的所有物理單元都以極快的速度工作和通信，通常每隔幾毫秒測量并更改位置數(shù)據(jù)。這使得機(jī)器運(yùn)動足夠流暢和精確，從而為等離子切割部件提供光滑、平直、邊緣質(zhì)量一致的切割效果以及精確的半尺寸。
數(shù)控等離子系統(tǒng)可以配備某種類型的“I/O系統(tǒng)”，即處理輸入和輸出的電氣系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)通常會在合適的時(shí)間激活等離子，例如，通過打開輸出并關(guān)閉繼電器。數(shù)控系統(tǒng)使用輸入來掌握等離子弧何時(shí)啟動，并做好操控準(zhǔn)備。這些是所需的最基本的輸入和輸出，但顯然通常還有更多。
通常還會添加許多替代子系統(tǒng)和選項(xiàng)，例如電弧電壓 h8 管理系統(tǒng)、等離子坡口系統(tǒng)、集成等離子管理系統(tǒng)等。但是，上面描述的數(shù)控等離子切割機(jī)的基本原理對于所有此類機(jī)器（從最簡單到最復(fù)雜）都是通用的。
近年來，數(shù)控等離子切割技術(shù)得到了進(jìn)一步發(fā)展。傳統(tǒng)機(jī)床的切割工作臺通常為水平式，而如今，立式數(shù)控等離子切割機(jī)已面世，占地面積更小，靈活性更高，安全性更高，操作速度更快。
