等離子炬開始刺穿厚板時(shí)會(huì)產(chǎn)生火花，這些是重工業(yè)開始使用的標(biāo)志性圖像。但是，任何管理厚板切割操作的人都可以不用它們。華麗的火焰并沒有顯示“美國的制造商已完成工作”，而是表明等離子耗材的磨損速度超過了預(yù)期值。車間經(jīng)理喜歡看到等離子割炬切割而不是刺穿。畢竟，切割才是賺錢的地方。

需求的興起是制造行業(yè)早期的組合式板材切割機(jī)，這些切割機(jī)不僅具有等離子和富氧炬，而且還具有諸如鉆頭和磨機(jī)之類的堅(jiān)硬工具。這些平板切割組合機(jī)是幾十年前推出的，旨在解決穿孔難題。

現(xiàn)在，這些系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為制版切割的瑞士軍刀。從這個(gè)意義上說，它們的主要功能已經(jīng)開始演變。盡管在整個(gè)方程式中它仍然是重要的變量，但它們現(xiàn)在不僅僅是避免或較小化穿孔。現(xiàn)在，它是關(guān)于從原材料到下游的下一個(gè)應(yīng)用程序，較大限度地減少處理，消除二次操作并提高零件流速。

關(guān)于吞吐量

較初，這些機(jī)器只是提供了具有等離子和氧氣切割的鉆孔能力。制造商現(xiàn)在可以加工一個(gè)導(dǎo)向孔，然后從割炬開始磨邊，而不必處理費(fèi)時(shí)費(fèi)力的冗長的刺穿循環(huán)。

這也開辟了新的巢式布局可能性，特別是在非常重的板（如2英寸厚）中，等離子穿刺將變得困難，費(fèi)時(shí)或根本不可能。在這些印版中，程序員并入的邊緣是從印版邊緣開始的，也許是從一個(gè)零件輪廓到下一個(gè)零件輪廓的一些鏈條切割，因此割炬期間割炬不必停下來再鋸。

當(dāng)然，這種邊緣開始的要求限制了嵌套布局的可能性。程序員可能不得不以較小的殘余量結(jié)束。以至于只將其切成小塊而不保存就沒有意義。集成式鉆頭使程序員無需在任何地方放置導(dǎo)向孔，即可保持較佳、高效、節(jié)省材料的嵌套布局。

鉆導(dǎo)向孔是這些組合機(jī)早期成功的重要原因，但這不是****的原因。添加鉆取功能的功能是一項(xiàng)額外的好處。該機(jī)器還可以添加具有高深寬比的小孔，這是傳統(tǒng)等離子炬難以或不可能實(shí)現(xiàn)的。有時(shí)，制造商需要切割較大的孔，由于其公差小，因此需要進(jìn)行機(jī)加工。他們需要各種尺寸的孔，其中一些帶有螺紋孔。

由此產(chǎn)生的組合機(jī)不僅具有氧燃料和等離子炬，還具有帶有旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔的切割頭，該轉(zhuǎn)塔可容納大約六把工具。它可以容納各種尺寸的常規(guī)麻花鉆以及攻絲和類似的切削工具。接下來是對(duì)更大孔的需求，這反過來又需要在具有大功率主軸的大型機(jī)器上使用更大的鉆頭，現(xiàn)在可以通過主軸進(jìn)行冷卻液輸送，以應(yīng)對(duì)增加的扭矩和熱量。

接下來的合乎邏輯的步驟是進(jìn)行倒角和銑削，包括對(duì)凹槽和槽的螺旋銑削。考慮一個(gè)較大的切割零件，該零件帶有一個(gè)內(nèi)部8英寸寬的孔，其邊緣公差非常嚴(yán)格，并且具有倒角。通常，等離子將切割輪廓，然后操作員將工動(dòng)到垂直加工中心，該中心將銑削和倒角邊緣到所需的公差。

當(dāng)然，這需要額外的處理和設(shè)置時(shí)間，這會(huì)影響吞吐量，因此在組合機(jī)上一次設(shè)置即可完成所有工作。而提高生產(chǎn)量是較終目標(biāo)，尤其是在大型晶圓廠操作中，其中切割是工藝路線中的****道工序。有問題的印版切割會(huì)使商店的其余部分餓死。這較終是那些擁有組合式切板機(jī)的人想要避免的目標(biāo)。

變化：板厚和熱膨脹

當(dāng)然，這并不像在等離子切割臺(tái)上增加一個(gè)攜帶鉆頭和銑刀的龍門架那樣簡單。銑削和鉆孔大板確實(shí)可以遵守許多加工速度和進(jìn)給慣例，但是在某些方面，該過程可能是不同的動(dòng)物。

例如，在固定在垂直加工中心（VMC）中的工件的鉆孔和銑削過程中，將零件固定在適當(dāng)?shù)奈恢茫�操作員可以設(shè)置刀具長度補(bǔ)償和工件補(bǔ)償值。機(jī)器知道工件在哪里以及從哪里開始。

VMC中的小工件是一回事。一塊寬度超過15英尺或更長的1英寸厚的板是另一回事。

當(dāng)繁重的制造商接受板材時(shí)，庫存管理者或助手將測量板材的厚度，然后由操作人員裝載材料進(jìn)行驗(yàn)證。假設(shè)它是50級(jí)熱軋?zhí)间�。組合板切割機(jī)的控制器應(yīng)在其庫中包含該材料，因此它知道其平均硬度、拉伸值和標(biāo)稱厚度。它不知道是實(shí)際厚度。1英寸為1.0625英寸的鋼板仍在軋機(jī)規(guī)格公差范圍內(nèi)。如果控件不知道實(shí)際的厚度，則鉆孔操作可能不會(huì)穿透板的底部，而操作員只會(huì)進(jìn)行返工。

當(dāng)然，操作員可以在控件中手動(dòng)更改板厚測量，但這可能并不適合每種情況，尤其是在大板上。僅僅因?yàn)橐粔K板的厚度為1.0625英寸，并不意味著它到處都是那么厚。此外，許多板塊彎曲。鉆頭或銑刀下降至1英寸。印版可能會(huì)發(fā)現(xiàn)印版表面高出四分之一英寸或更多，這可能會(huì)使整個(gè)操作脫離常規(guī)。

有效的工作場所可以幫助糾正這些并發(fā)癥。典型的氧氣切割和等離子切割操作不需要夾具，這是使用“軟工具”熱切割工藝的好處之一。但是鉆孔和銑削確實(shí)可以。大板塊的質(zhì)量可能足以承受某些鉆孔或銑削操作產(chǎn)生的扭矩。但同樣，從軋機(jī)收到的許多印版并非完全平坦。

從歷史上看，組合機(jī)使用氣動(dòng)夾具�，F(xiàn)在，某些系統(tǒng)使用伺服驅(qū)動(dòng)的壓腳-一個(gè)小框架，該壓腳下降到主軸正下方，以夾緊工作區(qū)域并將其向下壓。夾緊工件后，系統(tǒng)會(huì)檢測到這些夾具在Z方向上的確切位置，然后相應(yīng)地調(diào)整切削程序。

為了進(jìn)行精密加工，組合機(jī)需要按戰(zhàn)略順序進(jìn)行切割，這尤其要考慮到熱膨脹。假設(shè)您有一個(gè)嵌套布局，其中包含一系列空白輪廓，每個(gè)輪廓中都有一個(gè)孔。孔相對(duì)于零件周長的位置至關(guān)重要。

如果機(jī)器要一次鉆出所有這些孔，然后用等離子炬返回以切割輪廓，則從零件邊緣開始測量，這些孔的位置可能會(huì)略微偏離。為什么？它與熱膨脹有關(guān)。當(dāng)?shù)入x子從板的一端切到另一端時(shí)，薄板會(huì)“輕微地”生長，這反過來又使等離子炬相對(duì)于這些孔的位置脫離了。

為了精確地切割此序列，機(jī)床使用鉆孔作為基準(zhǔn)點(diǎn)來引用輪廓。機(jī)器切換到等離子并根據(jù)該參考進(jìn)行切割。逐個(gè)部分重復(fù)此過程。

這樣，系統(tǒng)考慮了該熱膨脹。當(dāng)然，這比立即進(jìn)行等離子切割然后再鉆孔要慢，但是在精密工作中，這樣的切割和鉆孔順序無法可靠地生產(chǎn)公差范圍內(nèi)的優(yōu)質(zhì)零件。無論如何，它可能比必須將工作進(jìn)行二次鉆孔或機(jī)械加工要快得多，更不用說勞動(dòng)強(qiáng)度了。

操作員培訓(xùn)

例如，參觀一個(gè)有大溜槽的礦井，您會(huì)看到犁頭螺栓與板表面齊平。松開另一側(cè)的螺釘，提起大號(hào)方形螺栓，您會(huì)看到一個(gè)犁形螺栓孔，該孔顯示出組合式裁板機(jī)在一種設(shè)置中的作用。

從板材表面開始，機(jī)器會(huì)銑削一個(gè)淺凹坑以產(chǎn)生階梯偏移，因此螺栓位于滑槽表面的下方，可防止螺栓過度磨損。

然后，立銑刀向下插入以加工方形腔。之后，使用倒角工具創(chuàng)建45度角，這將有助于將螺栓固定到位。然后等離子在板上穿過一個(gè)方形孔。

這不是一個(gè)簡單的操作。磨機(jī)下降了一定量，僅去除了這么多的物料。然后是倒角，然后是等離子。該孔的底部剩余多少材料？在此基礎(chǔ)上，哪種耗材是較好的，什么速度和進(jìn)給速度才能達(dá)到真正的方孔效果較佳？

新手操作員可能不應(yīng)該嘗試這種應(yīng)用程序。大多數(shù)制造商在逐步提高應(yīng)用程序復(fù)雜性時(shí)都發(fā)現(xiàn)了在復(fù)合板切割方面的長期成功。

該示例還說明，等離子切割，銑削和鉆孔都有其復(fù)雜性。從根本上說，一種方法并不比另一種方法簡單，尤其是在組合式板材切割機(jī)的情況下。較終，制造商的產(chǎn)品組合比其他任何因素更會(huì)推動(dòng)流程復(fù)雜性。

許多制造商傾向于選擇具有加工經(jīng)驗(yàn)的人來操作二合板切割機(jī)。這是有道理的，尤其是在產(chǎn)品組合涉及復(fù)雜的加工幾何形狀的情況下。但是，如果產(chǎn)品組合要求使用簡單的孔，但要使用復(fù)雜的斜角幾何形狀進(jìn)行輪廓切割，則等離子切割****人士可能會(huì)有寶貴的見解。

用等離子倒角在程序上可能非常復(fù)雜。等離子從垂直軸旋轉(zhuǎn)到每一個(gè)角度，材料厚度都會(huì)隨之變化，并且等離子設(shè)置也會(huì)隨之改變�，F(xiàn)代系統(tǒng)具有創(chuàng)建有效斜角所需的信息，但操作員需要遵循正確的程序。

火炬本身必須完全垂直開始。如果稍微偏斜，則斜角將會(huì)偏斜，預(yù)期的切割厚度和等離子設(shè)置也會(huì)偏斜。例如，如果操作員切了一個(gè)斜切的圓，但割炬的角度錯(cuò)誤，則該圓將變成蛋形。

無論如何，當(dāng)制造商決定由誰來操作復(fù)合板切割機(jī)時(shí)，較終的決定取決于公司的文化，可用的人才和培訓(xùn)方案。

一個(gè)急切而積極的制造新手可以操作一個(gè)組合系統(tǒng)，得到正確的培訓(xùn)和足夠的時(shí)間，然后才能進(jìn)行更復(fù)雜的工作。

創(chuàng)意組合

組合系統(tǒng)適用于各種板等離子切割和機(jī)加工應(yīng)用，但不適用于所有板加工應(yīng)用。它可以追溯到系統(tǒng)的夾緊能力和板材的性質(zhì)。由于軋制過程的性質(zhì)，中板的厚度往往會(huì)略微偏厚。因此，組合系統(tǒng)確實(shí)不適用于平面銑削。銑削型腔，釋放孔，槽和其他形狀時(shí)，該機(jī)器的性能很好。但是由于平板的固定方式以及厚度的變化，組合機(jī)的立銑刀能力無法在小數(shù)點(diǎn)右邊的小數(shù)位數(shù)之內(nèi)創(chuàng)建表面公差。

就是說，一些制造商已經(jīng)將T形槽加工中心集成到了組合機(jī)切割臺(tái)的一端，實(shí)際上，這是一個(gè)真正的加工中心，具有自己的工具，控制器和所需的夾緊能力。組合機(jī)完成初始切割后，關(guān)鍵零件移至加工臺(tái)，在那里可以將其平放下來，以進(jìn)行真正的表面銑削應(yīng)用。

移動(dòng)中的材料

組合切割實(shí)際上就是要放眼全局，這包括物料搬運(yùn)。假設(shè)組合機(jī)完成了復(fù)雜零件的嵌套，銑削，鉆孔和等離子切割零件輪廓。每個(gè)零件重約600磅，因此操作員現(xiàn)在需要等待高架起重機(jī)。

今天，某些組合系統(tǒng)帶有重型取放自動(dòng)化。嵌套完成后，帶有磁性末端執(zhí)行器的機(jī)器人會(huì)抬起每塊并將其堆疊在相鄰的托盤上。自動(dòng)化部門知道它要拾取的零件，因此可以將它們放置在較適合零件流程的配置中。例如，如果零件以套件的形式流動(dòng)，則機(jī)器人會(huì)將切割好的毛坯堆疊在套件中。卸下零件后，通�？梢酝ㄟ^手動(dòng)割炬切割來移除骨架。

這種自動(dòng)化顯示了組合切割的意義：減少零件必須移動(dòng)或搬運(yùn)的次數(shù)。歸根結(jié)底，這是要確保車間的下游約束（無論是焊接，成形還是其他任何地方）都是有意義的。如果印版切割工藝存在問題，并且導(dǎo)致下游約束條件在的產(chǎn)能水平上運(yùn)行，那么制造商的生產(chǎn)率就不會(huì)達(dá)到應(yīng)有的水平。