摘要：数控切割技术是当代数字化技术发展的显著体现，数控切割技术具有高精度、低误差等特点，及现代数控技术优点于一身。但是，由于我国数控技术尚处于发展阶段，切割过程中存在误差也是在所难免的。本文笔者就数控切割钢板误差产生的原因及控制措施进行简要的总结。如有不当之处，万望指正。
关键词：数控切割；误差；原因；改进措施
引言：
在应用数控技术进行钢板的切割时存在大大小小的偶然误差与系统误差，偶然误差不可避免，但是系统误差在一定范围内是可以被人为控制的。为了保证切割作业精确度，保证工厂效益最大化，采取一定措施降低误差是极为必要的。以下针对数控切割技术中误差产生原因进行分析并给出适当意见。
一、数控切割钢板误差产生的原因
（一）原材料性质改变
这里说的原材料的性质既包括其物理性质又包括化学性质。其中对数控切割技术影响最为明显的就是钢板发生形变。因钢板在出厂房至仓库的运输过程中受温度、环境等因素的影响不可避免地会出现碰撞、弯曲情况，发生形变的钢板一般情况下不能再按照既定数控程序进行切割，而一般情况下钢板发生的形变却是肉眼无法识别的，没有有意识地更正程序导致数控切割钢板产生误差。钢板形变带来的误差主要表现在其尺寸发生变化，若在切割前未发现该变化，单个钢板的切割误差表现并不是很明显，但当多个钢板切割用于焊接、下料等过程时误差的累积便会表现出来。
另外，钢铁在轧制的过程中表面都会产生一层氧化层，普通热轧钢筋上面这种氧化层是可以被肉眼观察出来的，需注意的是氧化层分布厚薄不均匀会导致数控切割技术出现问题，加之氧化层的化学性质会为数控切割带来一定阻力，使切割焰产生偏移并带来较大误差[1]。
（二）设备存在的问题
待原材料检查完毕、对数控切割的影响在误差范围之内时，就应当进行设备的检验。显而易见的是，设备的质量是数控切割质量的直接保证，若要收获高质量的切割钢板就必须有高精度的仪器做后盾，在数控切割技术中最为常见的仪器是数控火焰切割机，从个人经验以及相关机电设备说明书出发，数控火焰切割机常见故障分为以下几类：
1.人为因素
人为因素指的是由人引起的设备故障问题。数控设备相当于半自动化设备，其运行依赖于程序设计人员对目标操作进行翻译编码，在此过程中，即使设计人员的一个小失误也会引起设备运行的不精确，造成数控切割钢板的大批次不合格。因此，有关单位在聘请技术人员，尤其是程序设计人员时应当注重对其专业程度以及细心程度的考察。在进行数控程序的设置时应当避免产生误差以减少误差的累积。如不考虑误差的影响很有可能会生成错误的切割点，以此类推，误差产生的区间进一步加大，直接导致成品的报废。
2.切割方法的因素
钢板的变形并非仅仅发生在运送途中，在数控切割过程中因为有高热切割火焰的存在，当高温高热的火焰靠近钢板时，钢板势必会热胀冷缩发生形变从而造成一定误差，因此在设计数控程序时应当保留合适参数值，预留出钢材热胀冷缩的空间。切割参数选择应当视钢材强度、韧性、以及应用情况而定，查阅相关参考文献：或请教经验丰富的师傅。主要参数种类包括：切割速度、切割火焰温度、气流速度以及切割距离钢板的间距系数等。另外，引起钢板发生形变的因素还可能包括钢板摆放不水平。对倾斜的钢板进行切割尤其是窄长的薄板切割，最终会使钢板呈现出一种扭曲的状态。程序对切割钢板产生的误差主要体现在切割方向、切割速度以及火焰温度控制等方面，在控制打火点、切割方向时应当用较大快件保证钢板处于固定状态，不发生相对位移。对于形状不规则的钢板，在编制程序的过程中就应当注意保留约三百毫米的预留线，以使钢板内部应力与外部作用力平衡以减少形变产生的概率。若对钢板进行开孔处理，需考虑到热变形作用下钢板的开孔误差由小至大。
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3.设备自身存在的因素
3.1机床导轨不水平
机床是引导数控导线切割机工作的重要构建，机床的平整程度直接影响到数控代线切割的方向，因此一旦机床的位置发生纵向或空间变化，对整个切割作业的影响都是致命的，因为其属于流水线式的生产模式，一个部件出现问题往往代表着一批次的产品质量堪忧。机床导轨可能出现直线度误差，也可能出现横梁导轨误差，前者会引起钢材行走路径的偏差，后者则会引起割嘴左右移动的误差，两者相互作用不仅使得钢板的移动距离或是打火点与割嘴不吻合，割裂的位置也不同，影响钢板的切割质量。
3.2钢板支撑面与机床导轨面不平行
产生这种情况的原因或是钢板支撑面不平行于水平面，或是机床导轨不平行于水平面，两者产生相交趋势，与上述情况相同最终会导致钢板与割嘴的位置误差，继而影响钢板质量。
3.3割嘴与钢板表面的垂直度误差
割嘴与钢板表面的垂直度是数控切割钢板误差的又一来源，当割嘴与钢板表面不垂直时，会使被切割的钢板呈现出倾斜截面，且前后形状不一致，若该钢板后续需要进行拼接加工，这无疑给拼接工作带来了极大的不便，实用性不强。
除上述相对位置因素带来的影响外，当传动系统应用时间过长，内部出现相对磨损后也会导致运行效率下降，使切割作业产生一定误差。
二、数控切割钢板误差的优化措施
（一）钢板变形的控制
首先，上文分析到数控切割的主要影响来源于钢板自身存在的误差，因此若要减小这种误差就应当控制钢板形变，或选择发生形变可以忽略的钢板进行作业。对于发生形变量较大的钢板，为贯彻节约资源、可持续化发展的原则，可以将其置于校平机上，待整平后再投入使用[2]。当钢板受热力影响发生变形时，只能在作业的过程中对其进行控制，时刻监控钢板集热情况，保证其受热均匀，同时注意用于与钢板内部产生的应力相互补偿的其他构件的受热情况。
（二）提高技术人员的综合素质
数控切割离不开精确高效的程序运行，相关技术人员必须具备专业技术素质，认真务实的工作态度。实际数控切割过程中运用到的大型设备机床在刚投入使用的一段时间内，其运行效率是不稳定的，在运行过程中会产生振动、碰撞等，对于新配置的设备都需要一定适应时期。技术人员应当清楚这种现象，并且能够采取一定措施尽量降低设备不稳定带来的作业误差。若技术人员的综合素质达不到专业水平，面对这种情况手足无措“贸然投医”，最终导致的是企业额外开支的增加，不利于部门的盈利。技术人员掌握着工程作业的核心技术，同时当代日新月异的社会中技术更新换代的速度是极快的，企业或工厂要想提高自身核心竞争力就有必要对技术人员提出更高的要求，也可提供免费讲座增强技术人员的综合水平。
（三）其他控制误差的途径
为保证切割作业的效率，需定期对机械设备等进行检查，例如对钢板支撑平台的检验、对平台与机床之间的平行度的检验、割嘴与平台上钢板的垂直度的检验等。对于部分老化的构件，应当降级再利用。对于割嘴等暴露在空气中的机械，应检验其内部灰尘的堆积情况，及时清理，以保证其运行效率。
三、结束语
综上所述，数控技术是当代数字信息技术以及自动化技术发展的代表，是工业工程的一大发展趋势。数控技术控制下的钢板切割精度相比较于之前固然发生了较大的飞跃，但由于当前我国的自动化技术以及数字技术仍处于发展阶段，且数控技术也初步走入市场，在实际作业过程中仍存在很多误差。因此，要想从根本上提高数控切割钢板的精度，就应当针对作业过程中出现的误差进行优化与改进工作，秉持着创新理念，在实践中进一步发展数控技术。
参考文献：
[1]刘菊兰.数控切割机加工质量影响分析及技术改进[J].同煤科技，2018，No.160（02）：13-15.
[2]常琦，李强，赵建华，etal.数控切割下料误差产生的原因及应对策略[J].内燃机与配件，2018，No.262（10）：111-112.
论文作者:周辉,繆榴菊
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/31
标签：钢板论文; 误差论文; 数控论文; 作业论文; 技术人员论文; 发生论文; 机床论文; 《基层建设》2019年第11期论文;