多軸鋼管數控切（qiē）割機核心OEM開發（fā）及應用

    多軸鋼管數控（kòng）切割機是在平麵切割基礎上延伸開發的一類三維數控切割機設備，其主要用於對於多種管徑鋼管的開孔、相貫、截斷等（děng）不（bú）同功能（néng）切割（gē）實現，目前已廣泛應（yīng）用於鋼結構、城市管網、能源（yuán）運輸、機械製造等多個行業領域，代表著國（guó）內數控切割機設備（bèi）研發技術的前沿。
    本文由武漢嘉倍徳（dé）科技技術部編輯整（zhěng）理，主要以我（wǒ）公司旗（qí）下迅鋒係列多（duō）軸鋼管數控切割（gē）機核心OEM開發及相關應用情況予以說（shuō）明和介紹。
    多軸鋼管數控切割機也稱為（wéi）管網結構專用的數控切（qiē）割機或相貫線數控切（qiē）割機，根據切割功能表現主要分為兩大類，一種是用於簡易的（de）相貫線切割，另一種是指（zhǐ）的打坡口用的相貫線數控切割機。而從切割加工方式來看，多軸鋼管數（shù）控切割（gē）機可以采用火焰切割或等離子切（qiē）割兩種方式實現不同材質、不同厚度和不同（tóng）管徑（jìng）的鋼（gāng）管（guǎn）多種功能切割加工。
    在多軸鋼（gāng）管數控切割機核心OEM開發過程（chéng）中，我們選擇工控機作為設計的基礎。工控機本身符合多種工業標準，是一種開放化的計算機係統，與常（cháng）用的微機有良好的兼容性，有大（dà）量的（de）軟硬件的支持。目前工控機底（dǐ）板插槽總線類型主要有兩種：I
    1. SA總線(工業標準總（zǒng）線)和PCI總線(外圍設備接口)。
    2. ISA總線的數據（jù）傳（chuán）輸速率比較低，但（dàn）已能滿足數控係統的需要。同時，高總線速率會對各功能模塊的硬件提出更高的要求。
    此外，由於多軸鋼管（guǎn）數控切（qiē）割機插補算法複雜，有大量浮點運算，對實時性要求又較高，我們選用（yòng）Pentium 166 CPU完成（chéng）插補運算。另外，係統中各個坐標軸還需具備位置控製功能，位置控製實時性很強，且控製軸數比較多，該（gāi）任務與插補共用一個CPU會導（dǎo）致數控係統主機負擔太重，實時性不易保證，而且故障風險（xiǎn）過於（yú）集中，較（jiào）好做法是每根軸采用一個獨立的CPU進行控製，采用層次式體係結構構成係統。根據位置控製CPU與主機交互信息方法的不同，分為兩種結構。
    第一種結構把位置控製板直接插到工控機底板的ISA插（chā）槽中，在這種情況下，主（zhǔ）機與多個位（wèi）控板之（zhī）間直接進行信息傳輸，由於位控板CPU速度低，數據通訊階段（duàn）會浪費主機CPU資源，控製軸數越多，主機CPU的效率就越（yuè）低。此外，主機還（hái）需采取措施來保證多個位控板在時（shí）間上的準確（què）同步。因（yīn）此，我們選（xuǎn）擇了第二種結構（gòu）。
　　第二種結構采用單獨的通訊機完成主機與位控（kòng）板之間（jiān）的（de）信息傳（chuán）遞。通訊機一方麵通過雙口存儲器與主機之間進行信息交（jiāo）換，另（lìng）一方麵通過自建的局部總線與位控（kòng）板進（jìn）行信息交換。雙口存儲器容量為（wéi）2kb，它同時（shí）也起數據（jù）緩衝（chōng）器（qì）的作用。這種方（fāng）案大大減少了主機用（yòng）於（yú）信息交換的CPU時（shí）間。
    至此，我們基本完成了多軸鋼管數控切（qiē）割機OEM控製係統的核心環節的開發處理，其餘機械硬件部分（fèn）由傳動係統、切割係統、電控係（xì）統、調高控製係統等多個部分構成，相關技術解釋（shì）可以更多借鑒平麵切（qiē）割設備的設計方式來（lái）實現。
    最後，針對多軸鋼管數控切割機的應用，我（wǒ）們可以以切割方式為分類，簡單歸為兩大應（yīng）用方向：
    1.火焰多軸鋼管數控切割機，切割具有（yǒu）大厚度碳鋼（gāng）切割能力（lì），切割（gē）費用較（jiào）低，但（dàn）存在（zài）切（qiē）割變形大，切割（gē）精度不高，而且切（qiē）割速度較低，切割（gē）預熱時間、穿孔時間（jiān）長，較難適應全自動化操作的需要。它的應用場合主要限於碳鋼、大（dà）厚度板材切割，在中、薄碳鋼板材切（qiē）割上逐漸會被等離子切割代替。
　　2.等離子多軸鋼管數控切割機，等離子（zǐ）切割具有切割領域寬，可切割所有金屬管材，切割速度（dù）快，效率高，切割速度可達10m/min以上（shàng）。采用精細等離子切割已使切割質量接近激（jī）光切割水平，目前隨著大功率等（děng）離（lí）子切割技術的成熟，切割厚度已超過100mm，拓寬（kuān）了數控等離子相貫（guàn）線（xiàn）切割機切割範圍。

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