整板套料切割技術在切割下料中的應用

楊振軍 劉惠輕

1.概述

降本增效是一個企業時時刻刻面對的問題，建筑機械行業對鋼板的耗材量很大，而提高材料的利用率，降低單位產品的耗材量，降低生產成本，是降本增效一個行之有效方法。整板套料切割就是將板材的利用率最大化，避免過多余料的產生，降低生產成本，提高切割效率，為企業創造價值。

2.整板套料簡介

（1）整板套料 在一定規格的板材上套割出更多的同等厚度的零件，使得剩余板材盡可能的少，材料的利用率最大化，并且整張板材最好一次切割完全，避免剩余板材的重復吊裝利用，提高生產效率。

（2）整板套料方法 由CAD設計下料圖樣，導入計算機編程軟件，利用計算機自動和人工手動交互式套料，充分利用計算機的套料效率、準確性，根據個人的套料經驗將兩者相結合。提高材料的利用率和切割效率，降低工人勞動強度。

3.整板套料的步驟

根據筆者工作中的思考和經驗，套料按照以下步驟可有效提高材料利用率和零件的下料質量，同時保證下料件的準確性、減少錯誤的產生。

（1）按照產品整理下料件圖樣，繪制下料圖，按照零件厚度進行分類。

（2）核對生產計劃，編制零件下料清單，制定每個零件需要下料的個數。

（3）導入下料零件圖，修改不合理的下料零件圖樣，核對繪制的下料圖。

（4）按照板厚正確設置零件的引入引出線的位置，以及尺寸大小、形狀。

（5）考慮下料零件彼此之間是否有影響，切割零件是否會發生熱變形。

（6）合理布局零件在板材上的位置，設計零件切割的先后順序，設定零件的切割路線。

（7）生成NC程序、校驗程序、確認無誤后拷入設備。

4.套料中應用的技術點

（1）套料中使用連割技術可以有效地減少預穿孔個數，降低割嘴的損耗，提高切割效率。

（2）對于矩形件和三角型等相對規則的零件套料時，采用共邊切割，減少切割路徑、預穿孔個數，有效地提高了材料利用率和生產效率。

（3）套料中采用橋接技術可以有效地控制零件的熱變形和減少預穿孔個數，提高生產效率。

5.整板套料切割相對單個程序切割的優勢

（1）整板套料在計算機自動套料的基礎上經過人工手動精心的調整、合理的參數設置和布局，盡可能地切割更多的零件，材料利用率高、切割效率高，而且切割質量好。

（2）整板套料是根據生產計劃導入的多個同等厚度的零件，多個零件一次性下料完成，避免工人反復查看和調用程序，以及核對生產計劃，方便了工人操作，降低勞動強度。

（3）整板套料經過模擬試驗和校驗，零件程序的正確率高，下料質量好。

6.實施應用狀況

使用整板套料后材料利用率基本在80%左右，相對以往不采用整板套料切割材料利用率提高近3個百分點。在效率上由于采用共邊、借邊引弧等技巧，節省了行程、減少了預穿孔次數，切割效率得以提高。圖1為多零件整板套料切割零件，25個零件混合套料，此板材料的利用率為81.7%。

圖2采用的是共邊切割，材料利用率達到94%。采用共邊切割減少了切割邊，提高了切割效率。切割整張板材只需要第一個零件預先穿孔，其他零件均借邊引弧切割，降低了割嘴的損耗。

輻板采用整板套料前和套料后材料利用率對比：公司振動壓路機鋼輪內部焊接輻板對壓路機鋼輪起到支撐和安裝振動裝置的作用，例如圖3所示的圓形零件，φ1 536mm，厚度為50mm、材料Q235B、凈重630.2kg，由于形狀為圓形、直徑又較大，產量大，所以下料時比較耗材，材料利用率不高。

針對上面的原因公司采購定尺板材，寬度為1 550mm，在切割時采用圖4的切割方式，雖然在一定程度上提高了材料的利用率，但材料一次性利用率也僅為66%。

采用整板套料，最大化的提高材料利用率，結合下料產品,挑選同等厚度形狀合適的套料零件，經過挑選零件和排料計算最后選擇6個橋座板，4個蓋，6個擋塊，4個螺紋板，共20個零件總重量是696kg，按照圖5的方式套料切割，材料利用率達到85%，很好的提高了材料的利用率。

7.創造效益

采用套料切割下料后根據統計公司產品LSS系列壓路機，2013年生產421臺耗材5 557.2t，下料零件重量為4 429.1t，材料利用率達到79.7%，據統計沒采用套料時LSS系列壓路機材料利用率為76.6%，材料利用率提高了3.1%。

8.結語

整板套料切割在數控下料設備上應用方便，能夠很好的提高材料利用率、切割效率以及降低勞動強度，為企業節約生產成本。

圖1 多個零件混合套料切割

圖2 共邊套料切割

圖3

圖4

圖5