机床运动性能对 X-Definition 等离子切割效果的影响

发布日期 2019年9月13日
发布者 Hypertherm

海宝的 X-Definition® 等离子技术,目前集成在我们的 XPR™ 系统,是一种先进的高科技切割工艺,历经数年潜心研发,数万小时的测试和验证。孤立地看,XPR 系统只不过是将钣金、铜、电子元件、电线、电缆、软管、阀门和各种各样的零件精心设计、组装在一起。甚至就这些系统本身而言,单独的一台系统实际上也是无用的。只有集成安装成为一台完整的切割机床,它才能创造价值,产生收益。切割机床及其运动性能对 XPR 系统最终的切割效果非常重要。

这里有个比喻可以很好地阐述机床运动性能和等离子系统之间的关系。假设你车库里有一个 F1 赛车的引擎,只是一个引擎,躺在水泥地上。你花了很多钱,但因为它没有和车架、悬挂系统和传动系统集成装配在一起,所以没有任何价值。又假设你把这个引擎安装到一辆普通的小汽车上,也就是你把一个高性能引擎安装在一辆一辆非高性能车架的汽车上,结果是引擎会让车架和悬挂系统设计的每一个缺陷更加明显。引擎会影响到车架和悬挂系统的设计,哪怕试想再好,结果还是不太乐观。事实上,普通小汽车的车架装配搭载 2.5 升或 3 升的引擎,反而性能会更好。

将 XPR 系统装载在一台运动性能欠佳的切割床上,或是装载在一台适用低性能等离子的切割床上,就会跟上述案例一样达不到最佳的性能,亦或体现不出等离子系统该有的性能优势。同理,你配置一台低性能的等离子系统,切割效果反而会更好些。

XPR 系统的 X-Definition 工艺可以输送能量密度高达 110 安/平方毫米的等离子弧。高能量等离子弧比传统等离子弧(较低弧能量密度)更能显现机床运动性能的问题。XPR 系统适合高速高质量切割,而切割速度越快,越容易暴露机床运动的问题。

那么选购 X-Definition 系统时,需要满足哪些运动性能的要求呢?我们以 1270 mm/min 的切割速度为例,你需要考虑如下准则。

  • 导轨和横轴速度超调量须需小于 10%,确保内外拐角的切割质量。
  • 纵轴加速度需达到至少 40 mG,以满足 True Hole® 精细螺栓孔工艺的要求。较高的加速度还可以提高效率,确保快速到达其最佳的切割速度。加速度越高,意味着机床的运动性能越好。
  • 导轨和横轴的随动误差不能大于 0.25 mm,确保等离子起弧和息弧时间与机床的运行同步,从而获得高切割质量和 True Hole 精细螺栓孔级别的高品质小孔。
  • 主副边的误差需小于 0.08 mm,确保主边和副边同步有序运行,保证稳定的切割质量。
  • 实际轨迹最大偏差值小于 0.05 mm,以确保切割床的精度能切出直径 6 mm 的小孔。
  • 圆柱度需小于 0.23 mm,确保可以切出高品质圆孔。
  • 切割机床在高达 6350 mm/min 的行进速度下,运行顺畅精准,确保能充分利用 XPR300 的所有工艺。

总结

即使切割机配置了高端的 CNC 和软件,也不能保证 XPR 等离子切割系统达到最佳切割效果。切割机床本身的质量和性能非常关键。如果希望显著提高 XPR 系统的投资回报,你需要同时投资一台高品质的切割机床。你需多问几个关于机床运动性能的问题,同时将切割程序给到机床制造商进行样件试切,确保可以达到你的切割要求。提高机床的运动性能意味着成本的上升,但我们应该看到搭配 XPR 系统后带来的更多收益,如二次加工大大减少,操作弹性更大,生产效率更高,运行成本更低,等等。

 

发布日期 2019年9月13日
发布者 Hypertherm