火焰切割作为传统的热切割方式,以其切割成本低、切割厚度大的特点在轨道交通装备制造业中应用较为广泛。影响火焰切割的因素很多,生产过程中匹配适宜的切割工艺对于保证火焰切割质量十分重要。文中根据火焰切割的生产经验,总结火焰切割工艺要点,并阐述几种优化火焰切割工艺的方法,有效提升火焰切割的生产效率,降低企业制造成本。

国内连铸机铸坯切割主要采用火焰切割和液压剪切割两种方式,对于小方坯连铸机,两种切割方式均可选择,哪一种方式更适合,本文从安全环保、生产经营、成本费用等方面进行了对比分析。

介绍了火焰切割与液压剪在连铸方坯上的应用情况,连铸钢坯液压剪技术替代丙烷火焰切割钢坯技术,吨钢切割成本由1.15元降低至0.59元,切割时间由30 s降低至8 s。钢坯液压剪切采用的是物理式剪切,全程不产生切屑,不存在割缝的金属损失和钢坯底部粘熔渣现象,真正实现了零割损、零排放、提高成材率作用,是一项安全高效的钢坯离断技术。

针对钢厂炼钢过程中产生废坯需要人工切割的问题,研制一种可阵列式废旧连铸坯火焰切割机器人系统。火焰切割机器人主要包括直角坐标式切割机器人、火焰切割装置、连铸坯支架和PLC控制系统。通过上位机可以实现与多个PLC控制系统之间的通信从而建立多个火焰切割机器人阵列式使用的火焰切割机器人系统,用激光测距传感器测量出待切割连铸坯尺寸后,自动规划切割路径并完成切割。利用此火焰切割机器人可以代替人工,提高废坯切割的质量和效率。

为提高数控火焰切割机的加工精度,提出一种能够在线修正加工误差的实时补偿方法,以改善工件的加工质量。根据火焰切割工艺特性和变换矩阵方法,建立了数控火焰切割机的加工误差综合预测模型,以实时确定不同切割状态下工件的位置和姿态加工误差。构造了加工误差的动态补偿策略,给出了基于输入运动规划原理的误差补偿系统及偏最小二乘误差补偿算法,指出了实时补偿方法的具现化方式。在自主研发的数控火焰切割机中进行了数值仿真分析以及与示教加工方法的对比试验,结果表明,实时补偿方法对原有加工过程无较大干扰,能够将工件的加工质量提高40%左右,从而验证了该方法对提高数控火焰切割机加工精度的有效性和可实现性。