一种等离子线切割方法及切割装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属切割成型技术领域，尤其涉及一种可实现高速及深度切割的等离子线切割方法及切割装置。
【背景技术】
[0002]目前的金属电切割方法有等离子切割、电火花线切割以及电解腐蚀切割等，其中等离子切割可以实现高速切割，但是因为其等离子电弧与气体均是从割嘴内喷出，且喷嘴与被割工件表面必须保持一定距离，受其所产生等离子电弧长度的限制无法完成深度切割作业，因此等离子切割主要用于切割厚度不大的金属。而电火花线切割及电解腐蚀切割则无法实现高速切割。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种等离子线切割方法，将等离子切割与线切割方法有机接合，利用等离子切割线与金属工件之间通电后直接在金属工件表面拉起高温等离子电弧，并通过气体喷嘴及时移除熔化金属，等离子切割线可对金属工件进行较大深度的高速切割；本发明同时提供了用于实现此方法的等离子线切割装置。
[0004]为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现:
[0005]一种等离子线切割方法，将直径2?1mm的等离子切割线连接电弧控制器负极，被切割金属件连接电弧控制器正极，引弧电压2000?4000V，保持电压100?200V，在等离子切割线与被切割金属件之间拉起高温等离子电弧，轰击被切割金属件使之局部熔化甚至燃烧；同时通过气体喷嘴吹入气体移除熔化的金属，等离子切割线按预设路线移动并连续进行熔化、移除金属过程，实现对被切割金属件的切割。
[0006]所述等离子切割线为电极丝或复合电极套管，复合电极套管包括外层耐高温管和内层高导电材料管，内层高导电材料管为电极管，其管内为冷却液通道。
[0007]所述气体喷嘴设于万向支架上，可通过喷气控制系统控制气体喷出和方向、角度和气体流量。
[0008]所述等离子切割线由机架下方的行走机构带动，在行走控制系统的控制下同时沿横向和纵向移动而合成任意平面运动轨迹。
[0009]所述电弧控制器为电弧焊脉冲控制器。
[0010]用于实现一种等离子线切割方法的等离子线切割装置，包括等离子切割线、电弧控制器、气体喷嘴和行走机构，所述等离子切割线两端通过夹持头固定在机架上，等离子切割线中部与被切割金属件表面靠近切割，且切割缝上方设气体喷嘴，气体喷嘴通过万向支架固定在机架上，并与喷气控制系统连接；等离子切割线连接电弧控制器的负极，电弧控制器的正极与被切割金属件连接；机架下方设行走机构，行走机构与行走控制系统连接。
[0011]所述等离子切割线为复合电极套管时，内层高导电材料管通过冷却液管道连接冷却液循环系统。
[0012]所述等离子切割线与机体之间设有绝缘垫块，被切割金属件设接地线。
[0013]所述行走机构设有纵向行走机构和横向行走机构，并分别与行走控制系统连接。
[0014]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0015]I)将等离子切割与线切割方法有机接合，利用等离子切割线与金属工件之间通电后直接在金属工件表面拉起高温等离子电弧，并通过气体喷嘴及时移除熔化金属，等离子切割线可对金属工件进行较大深度的高速切割；
[0016]2)本发明所述切割方法的切割速度高于电火花线切割以及电腐蚀切割，切割深度大于等离子切割；
[0017]3)等离子切割线可以加工成异形，用于切割异形切口 ；
[0018]4)气体喷嘴可通过喷气控制系统控制在最佳角度、最佳方向喷气，且喷气流量可控，切割面熔化金属可及时移除，方便等离子切割线进行更深层的切割；
[0019]5)行走机构可在行走控制系统的控制下同时沿横向和纵向移动而合成任意平面运动轨迹，移动方便、精确；
[0020]6)采用电弧控制器控制等离子电弧生成，工作状态平稳可靠。
【附图说明】
[0021]图1是本发明所述等离子线切割装置的结构示意图。
[0022]图2是本发明所述等离子切割线的断面结构示意图。
[0023]图中:1.行走机构控制系统2.冷却液循环系统3.冷却液管道4.机架5.等离子切割线51.耐高温管52.高导电材料管53.冷却液6.气体喷嘴7.万向支架8.喷气控制系统9.电弧控制器10.被切割金属件11.接地线12.夹持头13.绝缘垫板14.行走机构
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步说明:
[0025]—种等离子线切割方法，将直径2?1mm的等离子切割线5连接电弧控制器9负极，被切割金属件10连接电弧控制器9正极，引弧电压2000?4000V，保持电压100?200V，在等离子切割线5与被切割金属件10之间拉起高温等离子电弧，轰击被切割金属件10使之局部熔化甚至燃烧；同时通过气体喷嘴6吹入气体移除熔化的金属，等离子切割线5按预设路线移动并连续进行熔化、移除金属过程，实现对被切割金属件10的切割。
[0026]所述等离子切割线5为电极丝或复合电极套管，复合电极套管包括外层耐高温管51和内层高导电材料管52，内层高导电材料管52为电极管，其管内为冷却液53通道。(如图2所示)
[0027]所述气体喷嘴6设于万向支架7上，可通过喷气控制系统8控制气体喷出和方向、角度和气体流量。
[0028]所述等离子切割线5由机架4下方的行走机构14带动，在行走控制系统I的控制下同时沿横向和纵向移动而合成任意平面运动轨迹。
[0029]所述电弧控制器9为电弧焊脉冲控制器。
[0030]见图1，是本发明所述等离子线切割装置的结构示意图。用于实现一种等离子线切割方法的等离子线切割装置，包括等离子切割线5、电弧控制器9、气体喷嘴6和行走机构14，所述等离子切割线5两端通过夹持头12固定在机架4上，等离子切割线5中部与被切割金属件10表面靠近切割，且切割缝上方设气体喷嘴6，气体喷嘴6通过万向支架7固定在机架4上，并与喷气控制系统8连接；等离子切割线5的连接电弧控制器9的负极，电弧控制器9的正极与被切割金属件10连接；机架4下方设行走机构14，行走机构14与行走控制系统I连接。
[0031]所述等离子切割线5为复合电极套管时，内层高导电材料管52通过冷却液管道3连接冷却液循环系统2。
[0032]所述等离子切割线5与机体4之间设有绝缘垫块13，被切割金属件10设接地线
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[0033]所述行走机构14设有纵向行走机构和横向行走机构，并分别与行走控制系统I连接。
[0034]线切割是利用连续移动的细金属丝状电极(又称电极丝)如钼丝、铜丝、钨丝等作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型，主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件，电极丝的直径一般小于0.3mm。为了使等离子切割线5能够承受1000°C以上的高温等离子电弧，本发明采用直径2mm以上的电极丝或复合电极套管作为等离子切割线5，复合电极套管的外层耐高温管51可选用钨、钛等金属材料管，内层高导电材料管52可选用铜管。因为是通过等离子切割线5与被切割金属件10靠近切割，等离子切割线5可沿切割面深入，因此可进行深度切割。
[0035]气体喷嘴6喷射的气体可以是氧气或惰性气体，根据被切割金属件10和等离子切割线5的性质选用。
[0036]本发明把被切割金属件10连接电弧控制器9正极，等离子切割线5连接电弧控制器负极，当使用复合电极套管作为等离子切割线5时，内层高导电材料管52通电作为电极；通过电弧控制器9在被切割金属件10与等离子切割线5之间拉起高温等离子电弧；高温等离子轰击被切割金属件10使之局部熔化甚至燃烧，再利用气体喷嘴6吹入气体移除熔化的金属；随后高温等离子电弧在其他靠近等离子切割线5的位置产生，进一步移除等离子切割线5附近的金属；在等离子切割线5附近的金属均被移除之后，通过行走控制系统I按照预先设定的程序分别控制横向行走机构和纵向行走机构移动，其复合运动形成切割路线；等离子切割线5逐步沿着预定切割线路移除切割面金属，最后达到高速、深度切割的目的，其切割速度接近一般等离子切割速度，但切割深度范围要大得多。
【主权项】
1.一种等离子线切割方法，其特征在于，将直径2?1mm的等离子切割线连接电弧控制器负极，被切割金属件连接电弧控制器正极，引弧电压2000?4000V，保持电压100?200V，在等离子切割线与被切割金属件之间拉起高温等离子电弧，轰击被切割金属件使之局部熔化甚至燃烧；同时通过气体喷嘴吹入气体移除熔化的金属，等离子切割线按预设路线移动并连续进行熔化、移除金属过程，实现对被切割金属件的切割。2.根据权利要求1所述的一种等离子线切割方法，其特征在于，所述等离子切割线为电极丝或复合电极套管，复合电极套管包括外层耐高温管和内层高导电材料管，内层高导电材料管为电极管，其管内为冷却液通道。3.根据权利要求1所述的一种等离子线切割方法，其特征在于，所述气体喷嘴设于万向支架上，可通过喷气控制系统控制气体喷出和方向、角度和气体流量。4.根据权利要求1所述的一种等离子线切割方法，其特征在于，所述等离子切割线由机架下方的行走机构带动，在行走控制系统的控制下同时沿横向和纵向移动而合成任意平面运动轨迹。5.根据权利要求1所述的一种等离子线切割方法，其特征在于，所述电弧控制器为电弧焊脉冲控制器。6.用于实现权利要求1所述的一种等离子线切割方法的等离子线切割装置，其特征在于，包括等离子切割线、电弧控制器、气体喷嘴和行走机构，所述等离子切割线两端通过夹持头固定在机架上，等离子切割线中部与被切割金属件表面靠近切割，且切割缝上方设气体喷嘴，气体喷嘴通过万向支架固定在机架上，并与喷气控制系统连接；等离子切割线连接电弧控制器的负极，电弧控制器的正极与被切割金属件连接；机架下方设行走机构，行走机构与行走控制系统连接。7.根据权利要求6所述的一种等离子线切割装置，其特征在于，所述等离子切割线为复合电极套管时，内层高导电材料管通过冷却液管道连接冷却液循环系统。8.根据权利要求6所述的一种等离子线切割装置，其特征在于，所述等离子切割线与机体之间设有绝缘垫块，被切割金属件设接地线。9.根据权利要求6所述的一种等离子线切割装置，其特征在于，所述行走机构设有纵向行走机构和横向行走机构，并分别与行走控制系统连接。
【专利摘要】本发明涉及一种等离子线切割方法及装置，将直径2～10mm的等离子切割线连接电弧控制器负极，被切割金属件连接电弧控制器正极，引弧电压2000～4000V，保持电压100～200V，在等离子切割线与被切割金属件之间拉起高温等离子电弧，轰击被切割金属件使之局部熔化甚至燃烧；同时通过气体喷嘴吹入气体移除熔化的金属，等离子切割线按预设路线移动并连续进行熔化、移除金属过程，实现对被切割金属件的切割。本发明将等离子切割与线切割方法有机接合，利用等离子切割线与金属工件之间通电后直接在金属工件表面拉起高温等离子电弧，并通过气体喷嘴及时移除熔化金属，等离子切割线可对金属工件进行较大深度的高速切割。
【IPC分类】B23H5/00, B23H11/00
【公开号】CN104942387
【申请号】CN201510358568
【发明人】朴清松, 王秋林
【申请人】鞍山新磁电子有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月25日