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技术探讨——切割工艺的综合应用
时间:2013-01-09 18:36 来源:未知 点击:

    大家都知道,评价一款软件的好坏,看他的功能全不全;而考核一家软件服务商的好坏,就要看他的解决方案和服务经验。
一款好的套料软件包含两大基础部分:一是好的套料引擎——提升自动套料利用率;二是高端的切割工艺——提升下料车间生产效率、降低耗材成本。一般企业只用了前面的套料引擎,或者只是简单结合了点工艺应用,就已经拍手称快了。好的引擎确实大大提升了套料效率、减少了手工干预,但要结合高端工艺的混合深化应用,那下料才叫无敌。
既顾及了利用率又应用了工艺,这样的结果是极好的,但对套料工程师的经验和素质要求也是极高的。工程师们都知道好的套料软件一般都有共边、搭桥、连割、留割等切割工艺,但如何应用好却不是一件容易的事情。这是为什么呢?很简单,软件服务商的解决方案和现场服务经验也是至关重要的。今天跟大家交流的即是南京学思全自动下料解决方案XSuperNEST中的部分工艺应用。下面我将通过对不同工艺应用的实例和数据分析,来和大家一起探讨:

  • 共边工艺应用
通常用来做共边的零件基本上是一些较为规整的零件,如矩形、长条等零件,但应用最多的也最简单的就是两两零件做共边。如果零件数量很多,要实现全共边那考虑的因素就比较多了,也更为复杂。不单单考虑哪些零件适合共边,最重要的是考虑共边后的切割顺序。全共边能够很大程度上提升板材的利用率,减少零件穿孔,提高切割效率。但这样的全共边切割工艺路径是如何实现呢?请看下图:

图中一共排版某材质14厚零件9个,分别用字母对零件,用数字对切割顺序进行了编号。可以看出A、B、C三个零件一组,D、E、F三个零件一组,G、H两个零件一组, I零件一组,每组只穿孔一次即完成切割。对于这样的全共边排版应用,XSuperNEST可以自动实现,无需手工干预。以使用数控火焰切割为例进行数据统计,见下表:
工艺应用 穿孔
次数
切割
米数
切割
空程
利用率 切割
耗时
未使用 9 5.7 1.5 82.36 23m
共边 4 3.8 0.98 83.57 16m
数据比较 减少5 减少1.9 0.42 1.21 减少7m
 
  • 搭桥+连割工艺应用
讲到“一笔画”切割,大多数企业的套料工程师认为是通过搭桥工艺来实现连续切割,也就是将所有零件通过桥接联系到一起。切割时,仅需一次穿孔就完成整张钢板上所有零件的切割。这种做法虽然能提高切割效率并节省了切割耗材,但很难控制切割热变形,同时零件自由边的打磨工作量也会增大很多。那么采用XSuperNEST一笔画工艺,便可解决以上问题。其重点在于连割工艺与桥接工艺的相结合,见下图:

图中一共排版某材质14厚零件36个,以横排为一组实现零件间的搭桥,不同组之间采用连割工艺。以使用数控火焰切割为例进行数据统计,见下表:
工艺应用 穿孔
次数
切割
米数
切割
空程
利用率 切割耗时
未使用 36 33.1 6.82 80.23 38m35s
搭桥+连割 1 33.3 0.27 80.23 19m45s
数据比较 减少35 增加0.2 减少6.55 持平 减少18m50s
  • 切割工艺的综合应用
这里我们介绍的切割工艺综合应用涉及连割、搭桥、共边、借边。前面三种工艺大家都很熟悉,这里就简要介绍下借边,即借用零件的切割轮廓,作为附近零件切割引入的穿孔,从而减少穿孔次数,提高加工效率。下图为采用该混合工艺后的套料图:

图中为某材质12个厚零件,在相同套料板
规前提下,未采用工艺可套零件数量137件,采用工艺后可套零件数量161件,可多套零件数量为24件。以使用数控火焰切割为例进行数据统计,见下表:
 
工艺
应用
同板规可套零件
数量
穿孔次数 切割
米数
切割
空程
利用率 切割耗时
未使用 137 176 210.4 132.2 80.17 9h05m36s
混合
工艺
161 84次穿孔
 37次借边
200.3 101 82.23 7h55m23s
数据
比较
增加24 减少92 减少10.1 减少31.2 提升2.05 1h10m13s
  •  
  •  
等离子电源型号 台 数 工作(小时) 耗材成本(元)
海宝HPR130 1 16小时 大约600
凯博Spirit150a 1 16小时 大约360
  •  
1、数控切割效率提升及切割耗材节约:据不完全统计,应用工艺后每个代码平均节约切割工时30分钟,此项目至少节约4,426.5个工时,结合上表数据计算,切割耗材节约近166,000元。
2、工时节约:每个工时按20元计算,可节约资金88,530元。
总的来说,单个工艺的应用相对比较简单,但只局限于部分较为规整的零件,对于异形件较多的时候如何来实现工艺的综合应用,直接体现了一个套料软件的好坏并考验了软件服务商的经验和实力。学思全自动套料解决方案(XSuperNEST),在保证较高利用率的前提下又能够方便地进行工艺应用,以得到最优的切割路径,来提升企业的切割效率、切割质量,降低切割消耗成本,为降本增效添砖加瓦。
 
 
作者:张玉剑
单位:南京学思信息技术有限责任公司
邮编:210006

来源:网络

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