哈爾濱電機廠有限責任公司（黑龍江150040）武勇數控切割機的應用在我國已有30年的發展歷史了，在此期間，數控切割機自身的發展也越來越快，使用范圍也越來越擴大。從*初的簡單替代手工下料到完全依賴數控切割機，實現許多重要產品的工藝革命。這種新技術為機械、冶金、化工、造船和橋梁等行業帶來了不可估量的生產力提高。到今天，已難以想象上述行業中沒有數控切割機的情景。

　　我公司是從1972年開始制造數控（NC）火焰切割機的。當時的數控切割機只是為滿足普通平面板材的切割需要。歷經近30年發展，普通平板數控切割機已成為哈電的常規產品。同時，由于哈爾濱電機廠自身的生產需要，哈電又是一個使用數控切割機的大戶。在多年的數控切割機生產及使用中，逐步向更大的使用領域開發。下面就哈電的三種特型數控切割機的制造與應用加以簡單介紹。

　　因此無限回轉三割炬數控切割機的開發生產，也是時代發展的一個必然要求。

　　1.無限回轉三割炬數控切割機的制造難點無限回轉三割炬數控切割機，其中數控系統（CNC）必須具有5軸控制聯動。X、7、Z三軸聯動實現二維平面內的幾何形狀切割；A軸實現無限回轉三割炬的旋轉控制；B軸實現割炬的變坡口擺角控制。這種機型以往均由國外生產公司壟斷經營，國內尚無廠家能夠制造。其制造難點集中在兩方面：一是無限回轉密封體的制造；二是五軸聯動的插補程序開發設計。

　　無限回轉密封體的制造密封體之所以成為制造難是因為要求本體實現滑動密封。密封材料與回轉體的接觸面靜摩擦系數與滑動摩擦系數必須非常相近，才能實現靜密封與滑動密封效果一致，保證切割過程無氣體泄露。

　　否則切割機將處于一種非常危險的工作狀態中，這是使用工況環境絕對不允許的。經過理論上的分析研究，我廠選擇幾種材料進行比較。通過上百次的反復試驗，且是在高壓情況下的試驗，終于獲得一種理想的摻有適當S2的橡膠材料，這種材料性能完全滿足上述設計要求。

　　在成功解決了回轉體的制造難題，另一個難題就成為本機焦點問題。以往數控系統（CNC）都鮮有5軸聯動輯補控制程序，而要實現5軸聯動就必須重新開發數控系統的控制軟件。在近一年的時間里，由哈電科技人員設計開發出了一套完整的具有5軸聯動的無限回轉三割炬數控切割機控制軟件。在兩年多的時間，完成了軟件設計、硬件制造，試割了許多實際的工件，實際效果非常理想。

　　我公司研制成功的無限回轉三割炬數控切割機于1994年，在由天津阿爾斯通公司與天津市經委組成專門驗收小組組織的現場驗收中，一次通過驗收。該設備的成功制造，不僅填補了國內空白，而且打破了國外企業的壟斷，為我國各行業提供了先進的設備，使企業的生產能力大幅提升。

　　目前，使用該設備的用戶已遍布大江南北，設備使用情況也非常好。特別是在我國重中之重的三峽工地現場，哈電生產的無限回轉三割炬數控切割機也正日夜發揮著它的卓越性能。

　　二、HEC筒體相貫線數控切割機的制造與應用在各行各業的許多焊接件中，除了平面板材外，還有許多三維立體構件，圓筒就是其中一個重要組成部分。海上石油平臺，其支撐部分就是由各種直徑的金屬圓管相互焊接而成。在石油化工設備中這樣的構件更是普遍，我們把這些圓筒稱為筒體。筒體與筒體的連接，是一種相貫的方式，即一個筒體與另一個筒體相交形成了一個空間鞍形軌跡，這個軌跡我們稱之為相貫線。在支管（直徑相對較小）的端頭與母管（直徑相對較大的）柱面上分別切割出相貫線焊接坡口，然后才能進行對接焊接，從而實現筒體焊接。

　　以往這種相貫線及坡口都是事先做出樣板，然后貼在筒體上畫線，*后由手工方式進行切割。這種方式顯然落后，對焊接質量有很大的影響。特別是一些高壓容器，內壁不允許有尖峰結構。

　　HEC筒體相貫線數控切割機的控制特點這種設備在控制上也需要5軸聯動數控系統。X、y、Z三軸聯動實現二維平面控制；A軸作為旋轉軸控制筒體旋轉；B軸控制割槍擺動，實現坡口切割。工作時，由A軸控制的旋轉卡緊機構將筒體一端卡緊，整個筒體置于可縱向移動且可橫向滑動以支撐不同管徑的筒體的活動式支撐架上。這樣切割時由X、Z、B軸控制的主割炬與由A軸控制旋轉筒體進行聯動配合，在筒體的柱面上切割出一個橢圓。這是在母管上切割出的一個三維空間馬鞍型曲線，切割的同時開出了焊接坡口。與之相對的是，支管切割是在管子的端頭切割。同樣支管的放置方式仍與母管一樣，由A軸控制機構卡緊支管端頭，這時割炬的切割位置要移至支管端頭。切割工作中，X、Y、Z、A四軸的合成插補軌跡與母管切割相同。但由B軸控制的割炬擺角方向與母管切割時的擺角恰是垂直狀態，即90°互補。這樣，當母管與支管分別切割完成后，支管切割端頭將與母管切割孔形成嚴格一致的對接焊縫。

　　目前，這種HEC筒體相貫線數控切割機已廣泛應用在石油化工、電力制造等行業。可切割的管徑范圍為衫00~l400mm，支管與母管可以任何角度相交。

　　操作時只需操作者給出兩個筒體的管徑、相交角度，即可實現全自動切割。切割表面粗糙度ia可達12.5fm！。本產品已完全可以替代進口產品，填補了國內空白，也結束了國外企業對此類產品的壟斷。

　　該機是針對重型機器制造廠大型鍛件出爐后，需要在端頭進行修整切割。以前的切割方式是用大型水壓機在前刃價值〗2萬元，而*多切2個鍛件就要換剪刃，浪費驚人。而且切口不平整，兩頭余量很大。由天津重型機器廠委托我廠制造的大厚度數控切割機利用丙烷氣體作為切割燃氣，能切割板厚為1.2m的鍛件。其優點如下：提高了鍛件兩端的質量，減少了機械加工余量。

　　解決大截面坯料的落料及大鍛件取樣切割困難的問題。

　　減少（節省）水壓機設備臺時。

　　可以切割出鍛件的復雜幾何形狀，使水壓機鍛造中一些鍛件復雜形狀也能利用熱切割方法來實現，大大減少冷加工工時。

　　HEC大厚度數控火焰切割機的制造難點大厚度數控火焰切割機的控制軸數與普通平板切割機一樣，均為X、Z三軸控制。該機型的制造難點在于切割機的煙塵處理裝置與大厚度割槍。

　　切割機煙塵處理裝置經計算，在一個2000m2的廠房內，這種切割機僅工作*多5min，便可使該廠房充滿廢氣。不僅影響到周圍設備的正常工作，而且也是環保要求所不允許的。經過調研與試驗結果分析，我們設計制造出了針對性的超大容量煙塵收集處理裝置。這種裝置在后來的實際應用中顯示出了卓越的性能，切割機中所產生的煙塵幾乎100%被凈化處理掉了，達到了環保要求。

　　大厚度割槍的制造難點以往切割的板材*厚不超過200mm，而熱鍛件的厚度為1200mm，所以割槍的制造亦超出常規。這種割槍作為獨立的生產部件，經近半年的時間才完成。為配合割槍工作，整機的氣路亦采用了專門設計。其送氣容量完全滿足切割需要。經過近一年多的時間研制開發，大厚度數控切割機制造成功。

　　目前國外幾乎所有的大鍛件生產廠都采用這種切割方法，而我國同行業今后也將陸續配置這種大厚度數控切割機，徹底改變落后的生產工藝。

　　隨著經濟的不斷發展，工業市場需求也不斷擴大，新的工藝、新的要求也會不斷推出。在數控切割方面，哈電將繼續開發廣大用戶所需的產品，為我國工業發展做出貢獻。