摘要：本文从设备投资、工作效率、工艺能力方面对焊接曲线坡口加工工艺进行全面分析，使用等离子工作站的方式切割坡口是一种成本低廉、工艺能力较强的工艺技术方案。具有较好的经济性和可行性，后期经济效益较好。
关键词：焊接；曲线；坡口；加工；方案
焊接结构随着焊接技术的发展及其独特的优点，目前已得到广泛应用。但与焊接结构使用条件要求的日益复杂和苛刻相对应，对焊接设计以及生产控制也提出了更高的要求。本文主要从设备投资、工作效率、工艺能力方面对焊接曲线坡口加工工艺进行全面分析。
一、方案的提出
1、根据有限公司的发展需要，充实工艺手段，解决曲线坡口加工的瓶颈。
2、研究其它形式的坡口的加工工艺方案，制定切实可行的工艺方案及选择可行的工艺手段，进行技术储备。
二、实现目标
1、提高坡口加工的质量及效率，降低生产成本；
2、满足公司生产的曲线加工坡口需求；按照月产100台出口车的曲线坡口加工量。
3、满足年新造铁路货车8000辆的生产纲领；全年工作日250天。实行二五工作制，每天双班。
三、方案内容
一）本方案主要安排如下：
1、制定曲线坡口的加工工艺方案，确定采用机械人等离子切割机解决曲线坡口的加工；重点针对曲线坡口的加工。
2、制定截面弧线坡口的加工工艺方案，研究手持式坡口机，对此类坡口加工方式进行研究，进行能力储备，此类坡口，暂时无产品使用，没有购买必要，当需要时，工具类小型装备购买也相对方便快捷。
3、采用切割坡口工艺，有一局限性，无钝边坡口不能加工。
二）工艺方案内容：
1、采用机械人等离子工作站，利用切割方式解决曲线坡口的加工；
2、需要机械人工作站配置：
1）配置200A的ULC等离子电源及专用割具；类激光等离子电源。
2）机械人采用Fanuc,作用半径3.1米，负荷16Kg；附加负荷4516Kg。
3）切割最大长度12米；最大宽度2.5米；
4）最大空程速度10m/min;切割工作速度从400mm-4000mm/min之间无级可调。
5）质量切割厚度：
低碳钢无熔渣厚度16mm；最大穿孔厚度32mm；最大边缘切割厚度32mm。
不锈钢最大穿孔厚度20mm；最大边缘切割厚度25mm。
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铝板最大穿孔厚度20mm；最大边缘切割厚度25mm。
6）采用单边滑动轨道，机械人运动方式。
四、方案可行性分析
通过对现有的坡口加工方法及工艺装备进行分析，具有各自特点，下表是对各种方法进行了分析，如下表：
各种坡口加工方式对比
低了刀具的使用寿命，刀盘价格相对较为昂贵，使用的成本相对较高。因此，厚板的直线坡口加工以切割式加工最为经济。
公司的近几年的主要产品集中于C70、P70、L70等，坡口加工主要集中于16mm以下，材质一般为Q450以下；坡口的形式：以曲线形状区分，分为曲线及直线；以焊接截面分，坡口为单边、双边，多为直线坡口。
4、现有坡口加工手段的现状
坡口加工手段：
备料车间目前使用1台9米刨边机、2台滚剪机及6台行进式滚剪机，在直线坡口加工能力方面有着较强的生产能力。
曲线坡口加工能力无，需要委外机加工。
五、方案必要性：
1、曲线坡口工艺手段在公司内部是缺失、短板，只有通过委外机加加工，一般采用铣床的划线加工。但由于铣床的特点，针对长大件、厚板的曲线坡口加工也无法加工。在2013年的生产中遇到了中梁腹板的坡口加工的工艺瓶颈，对生产安排造成很大的影响，突出地反映出了该工艺手段的不足。
2、传统的滚剪、刨、铣等手段，在加工厚板坡口时由于吃刀量的原因，均需要多次加工才能达到要求的尺寸，效率低下。切割方式采用的是一次加工到位，且速度远高于机加的方式。
六、经济性分析
1、坡口加工所用刀盘的使用寿命1200米/盘，价格900元/盘，则坡口加工900×4÷1200=3元/件，使用等离子切割坡口的费用为4×0.72=2.88元/件。单纯从加工角度分析，使用机械人等离子加工坡口为0.72元/米，坡口机为0.75元/米（但未包括电费），二者的加工成本相当，主要差异在于二次倒运、运输、上下料及人员配置上。
2、采用机械人等离子工作站费用约150万元。生产周期约2个月。
七、综述
我们通过市场调研及设备考察方式，对机械人等离子工作站进行了全方位的考察，使用机械人等离子工作站的方式切割坡口的工艺方式目前已经非常成熟，在近几年通过技术攻关，解决了弧压调高的难题，解决了薄板坡口加工的能力问题。
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论文作者:秦宝林
论文发表刊物:《基层建设》2018年第11期
论文发表时间:2018/6/1
标签：加工论文; 曲线论文; 机械人论文; 工艺论文; 等离子论文; 方案论文; 厚度论文; 《基层建设》2018年第11期论文;