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摘 要 数控相贯线切割机是新近研发出的一种能对钢管、有色金属管子及其各结合处相贯线孔、相贯线端部、弯头等进行自动计算和切割的设备，它的出现极大提高了钢结构部件的定点、定形切割，极大地方便了金属钢结构的后期安装作业。
关键词 数控；火焰切割机；管子相贯线
中图分类号：TG48 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2015）02-0137-01
目前世界范围内的建筑逐渐向高层次、高技术含量发展，建筑物逐渐使用大量的钢结构以及有色金属部件用以对建筑结构进行改进，或者直接用钢结构取代混凝土结构以提高建筑物的抗拉抗压抗震机械性能。但金属结构的衔接特别是在一些需要大跨度结构部件的体育场、会展中心等的建设中需要特殊结构特征的接口进行焊接处理，而传统的人工切割工艺制造出的管材，其相贯线切割困难，且效率较低，精度不高，已无法满足现代桁架结构制造的要求。
1 数控管子相贯线火焰切割机
数控管子相贯线火焰切割机的研发与应用成功解决了现代桁架结构所用部件切割精度不高、切割质量较差、切割效率较低的问题。
以下通过对WCNCPC-400型管道相贯线数控切割机的介绍来简要阐述数控管子相贯线火焰切割机的工作原理。
WCNCPC-400型管道相贯线数控切割机的结构：
WCNCPC-400型管道相贯线数控切割机有六个活动轴，分别为负责割炬伸缩（径向移动）的X轴；负责割炬轴向移动的Y轴；负责横臂升降的Z轴；负责割炬偏摆的U轴；负责割炬升降的V軸；负责管件旋转的W轴。在对管路、金属结构进行分析计算后，通过程序输入所需切割成的机械形状，在数控系统的计算下设计切割方案，切头随着各轴的相对运动对金属管件进行点切割，通过各轴臂按照计算结果设计出的运动方案来完成切头的机械传动，以完成对管件、金属结构的切割。
具体切割过程如下：
1）切割无坡口的支管时，由管件旋转（W轴）、割炬轴向移动（Y轴）轴联动完成切割任务。
2）切割带坡口的支管时，由管件旋转（W轴）、割炬轴向移动（Y轴）和割炬偏摆（U轴）3轴联动完成切割任务。
3）在主管上开无焊接坡口的孔时，由割炬轴向移动（Y轴），伸缩（X轴），横臂升降（Z轴）三轴联动完成切割任务。
2 数控管子相贯线火焰切割机的功能
由于WCNCPC-400数控管子相贯线火焰切割机各轴之间可以相互独立运动，使得其切臂能够完成相对固定管件不同运动轨迹的运动，而且各运动灵敏度较高，因此可以能够根据具体的需要切割出形状、尺寸、坡口完全不同的管件结构。
1）它能在主管上切割多个不同方向、不同直径的圆柱相贯线孔，满足支管轴线与主管轴线偏心和非偏心的垂直相交的
条件。
2）能在支管端部切割圆柱相贯线端头，满足支管轴线与主管轴线偏心和非偏心的垂直相交、倾斜相交的条件。
3）能在圆管端部切割斜截端面。
4）能在圆管上切割焊接弯头，“虾米节”两端斜截断面。
5）能切割与环形主管相交的支管相贯线端头。
6）能切割变角度坡口面。
7）能在圆管上切割方孔、腰形孔。
8）能进行钢管截断。
3 数控管子相贯线火焰切割机的应用优势
在运用数控管子相贯线火焰切割机进行金属管件、结构部件的切割中，相比于传统的人工切割来讲，有着极大的优势。
1）机械化程度更高，切割效率得到极大提升。
利用数控管子相贯线火焰切割机进行金属管件、结构部件切割基本实现了管件切割的机械与自动化，减少大量的人工操作，降低工人工作强度与工作量，同时在数控机械的作用下能够保证同一特点要求的管件连续化生产，极大地提高了生产效率，提高金属结构生产加工的能力。
2）切割精度高，切割质量好。
由于数控管子相贯线火焰切割机各臂轴向运动精度较高，活动较灵敏，因此其可以按照数控软件的设计运功轨迹完成相对复杂的合运动，大大提高切割的精度与质量，保证管件能够按照实际加工需要进行切割作业。
3）能够完成复杂管件的切割加工。
在金属管件的加工中，对于一些特殊形状要求的管件，传统人工切割无法避免切割过程中产生的对周边管件机械性能的损害，特别是对于一些要求精度较高的金属管部件，往往无法满足实际的切割加工需要。但数控管子相贯线火焰切割机的轴向运动的高灵敏度可以很好解决这一问题。对一些精度较高的管部件，其各轴向运动幅度降低，达到更精细化切割的目的。
4 结束语
数控相贯线切割机的出现极大的提高了金属管部件的切割加工精度，保证管部件结构能够按照设计要求进行加工，满足实际安装、衔接需求，同时自动化、机械化的生产提高了金属管部件的加工生产效率，提高了企业的效益，对促进现代金属管部件的切割加工有着积极的进步意义。
参考文献
[1]毛建秋，黄志荣，丁仕燕.基于UG的数控钢管管端相贯线火焰切割机设计[J].常州工学院学报，2013（06）.
[2]谢瑾瑜.可重构相贯线切割机床的设计及控制软件的开发[D].上海交通大学，2012.
关键词 数控；火焰切割机；管子相贯线
中图分类号：TG48 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2015）02-0137-01
目前世界范围内的建筑逐渐向高层次、高技术含量发展，建筑物逐渐使用大量的钢结构以及有色金属部件用以对建筑结构进行改进，或者直接用钢结构取代混凝土结构以提高建筑物的抗拉抗压抗震机械性能。但金属结构的衔接特别是在一些需要大跨度结构部件的体育场、会展中心等的建设中需要特殊结构特征的接口进行焊接处理，而传统的人工切割工艺制造出的管材，其相贯线切割困难，且效率较低，精度不高，已无法满足现代桁架结构制造的要求。
1 数控管子相贯线火焰切割机
数控管子相贯线火焰切割机的研发与应用成功解决了现代桁架结构所用部件切割精度不高、切割质量较差、切割效率较低的问题。
以下通过对WCNCPC-400型管道相贯线数控切割机的介绍来简要阐述数控管子相贯线火焰切割机的工作原理。
WCNCPC-400型管道相贯线数控切割机的结构：
WCNCPC-400型管道相贯线数控切割机有六个活动轴，分别为负责割炬伸缩（径向移动）的X轴；负责割炬轴向移动的Y轴；负责横臂升降的Z轴；负责割炬偏摆的U轴；负责割炬升降的V軸；负责管件旋转的W轴。在对管路、金属结构进行分析计算后，通过程序输入所需切割成的机械形状，在数控系统的计算下设计切割方案，切头随着各轴的相对运动对金属管件进行点切割，通过各轴臂按照计算结果设计出的运动方案来完成切头的机械传动，以完成对管件、金属结构的切割。
具体切割过程如下：
1）切割无坡口的支管时，由管件旋转（W轴）、割炬轴向移动（Y轴）轴联动完成切割任务。
2）切割带坡口的支管时，由管件旋转（W轴）、割炬轴向移动（Y轴）和割炬偏摆（U轴）3轴联动完成切割任务。
3）在主管上开无焊接坡口的孔时，由割炬轴向移动（Y轴），伸缩（X轴），横臂升降（Z轴）三轴联动完成切割任务。
2 数控管子相贯线火焰切割机的功能
由于WCNCPC-400数控管子相贯线火焰切割机各轴之间可以相互独立运动，使得其切臂能够完成相对固定管件不同运动轨迹的运动，而且各运动灵敏度较高，因此可以能够根据具体的需要切割出形状、尺寸、坡口完全不同的管件结构。
1）它能在主管上切割多个不同方向、不同直径的圆柱相贯线孔，满足支管轴线与主管轴线偏心和非偏心的垂直相交的
条件。
2）能在支管端部切割圆柱相贯线端头，满足支管轴线与主管轴线偏心和非偏心的垂直相交、倾斜相交的条件。
3）能在圆管端部切割斜截端面。
4）能在圆管上切割焊接弯头，“虾米节”两端斜截断面。
5）能切割与环形主管相交的支管相贯线端头。
6）能切割变角度坡口面。
7）能在圆管上切割方孔、腰形孔。
8）能进行钢管截断。
3 数控管子相贯线火焰切割机的应用优势
在运用数控管子相贯线火焰切割机进行金属管件、结构部件的切割中，相比于传统的人工切割来讲，有着极大的优势。
1）机械化程度更高，切割效率得到极大提升。
利用数控管子相贯线火焰切割机进行金属管件、结构部件切割基本实现了管件切割的机械与自动化，减少大量的人工操作，降低工人工作强度与工作量，同时在数控机械的作用下能够保证同一特点要求的管件连续化生产，极大地提高了生产效率，提高金属结构生产加工的能力。
2）切割精度高，切割质量好。
由于数控管子相贯线火焰切割机各臂轴向运动精度较高，活动较灵敏，因此其可以按照数控软件的设计运功轨迹完成相对复杂的合运动，大大提高切割的精度与质量，保证管件能够按照实际加工需要进行切割作业。
3）能够完成复杂管件的切割加工。
在金属管件的加工中，对于一些特殊形状要求的管件，传统人工切割无法避免切割过程中产生的对周边管件机械性能的损害，特别是对于一些要求精度较高的金属管部件，往往无法满足实际的切割加工需要。但数控管子相贯线火焰切割机的轴向运动的高灵敏度可以很好解决这一问题。对一些精度较高的管部件，其各轴向运动幅度降低，达到更精细化切割的目的。
4 结束语
数控相贯线切割机的出现极大的提高了金属管部件的切割加工精度，保证管部件结构能够按照设计要求进行加工，满足实际安装、衔接需求，同时自动化、机械化的生产提高了金属管部件的加工生产效率，提高了企业的效益，对促进现代金属管部件的切割加工有着积极的进步意义。
参考文献
[1]毛建秋，黄志荣，丁仕燕.基于UG的数控钢管管端相贯线火焰切割机设计[J].常州工学院学报，2013（06）.
[2]谢瑾瑜.可重构相贯线切割机床的设计及控制软件的开发[D].上海交通大学，2012.