数控技术在钢结构加工中的应用思考

饶雄明 王力

摘 要：随着科技发展以及工业需求的不断扩大，数控技术作为一种利用数字符号指令等实现机床自动加工的技术应用范围越来越广。基于此，本文针对数控技术在钢结构加工中的具体应用，并且通过分析数控技术优点以及实例分析数控技术相较于传统技术的成本优势，为数控技术在钢结构加工的应用提供思考。

关键词：数控技术；钢结构加工；机床加工

数控技术是一种电脑程序对机械进行控制的方式，这种方式下，工作人员事先将机械程序进行编好，就可以实现对工业加工过程的控制。数控技术在上世纪就已经得到了一定的发展，并且最早由1948年的美国帕森斯公司提出，因此在数控技术方面国外具有更为长久的发展历史以及较深的技术积累。

1.数控技术在钢结构加工中的具体应用

1.1加工工艺分析

在进行屋架型钢下料的工作过程中，需要按照实际的放样尺寸进行，进行钢材切割的工作时可以采取的方式包括有机械剪切和气割，但是这两种方法进行之前都需要保障在钢材上的划线是准确的。还需要保障的是杆件端部的切割面以及轴线是垂直的，否则就会导致切割工作的失误。在进行角钢、槽钢和圆钢等材料的切割过程中采取的方式多为气割，钢管选择时则采用的是无齿锯下料。例如在屋架梁的施工过程中，所需要的截面H型刚腹板，是一种不规则的结构，所以在切割加工的过程中，考虑使用数控火焰切割机。由于腹板的厚度不同，所采用的割嘴也是不同的，根据图纸设计具体的施工方案。槽钢出现需要校直的情况时，采取型钢矫直机的方式进行，或者也可以采取火焰法校直。开展工作之前，相关技术人员需要结合工程具体内容进行图纸设计以及方案的检查，防止出现数据方面的疏漏。建立好数控程序之后，建立坐标系并对刀，用以保证切割工作的精确性，并将切割的缝隙也考虑到其中。一般来说钢板厚度为12mm时，切割的缝宽在3mm到4mm之间，建立相应的刀具补偿命令是对数控编程完善的一种方式。

1.2机床加工操作

数控机床的操作加工工作主要分为以下几点，一是开机以及参数的初始化，将数控切割机的系统电源打开，并且等待几秒钟，系统的参数自动进行初始化之后才能开始工作。二是对刀，火焰切割机进行对刀采取的方式是G92方式。钢板由于尺寸过大并且厚度不等等原因，所以在进行切割之前需要进行G92对刀。选择对刀点的过程中应当选在坐标系的原点部分，这样可以尽量降低工作中所产生的误差。机床在手动的状态之下进行对刀工作，这时系统所被允许的范围在0.5mm之间，超出这一范围则是不合格的，对刀工作利用点动的方式进行。三是工件安放工作，在进行加工所需的钢板工件吊装过程中，所需要的10t龙门吊需要确保将加工板材能够准确吊放在数控的火焰切割机导轨之上。板材自身由于重量较大所以放置时会较为稳定，所以不用额外增加工装夹具使其固定。四是在自动加工的过程当中，事先已经将按照工程方案编制的加工程序输入到了数控系统之中，并且根据刀具的具体情况加以完善。在进行第一件的工件加工过程中，进行程序方面的具体检查，准确无误之后才可以进行自动的加工工作。在加工过程中，相关工作人员需要在附近监视机床运行的具体情况。

1.3应用实例分析

例如在进行蚌埠发电厂的2×600MW机组工程建造过程中，在#1汽机房进行屋面结构建设过程中，所应用到的钢材一共约有205吨，其中包含有屋架梁、钢檀条等。在进行屋顶的屋架梁焊接工作时，需要焊接的H型钢HA1000×350-16×25和焊接变截面H型钢HA（1000-1226-1000）-16×25螺栓进行连接。利用龙门吊进行现场铆工制作过程中，工作的内容涵盖了变截面屋架梁H钢制作，并且将屋面槽钢檀条的下料进行制作，将工作制成的各种工件送往汽机房，进行接下来的安装工作。进行钢屋架的过程当中，具体工作的顺序包含有以下过程：检验材料、整版拼接、放样、传统制作工程需要进行下料、制作、制孔、矫正最后是进行喷砂工作，以此达到防腐的目的。在建造的整体过程当中，在下料工序当中需要利用数控技术进行，这就是整体的工作流程[1]。

2.数控技术在钢结构加工中优势体现

2.1数控技术优点

在进行钢结构加工的过程中采取数控技术具有相当的优势，较之传统的加工技术，数控技术在钢结构加工过程中，最为突出的优点就是以下几点：一是适应性较强，数控技术进行钢结构加工对于不同的工作环境都有一定的适应性，而不会因为工作环境的改变而受到较大的影响，并且数控技术进行钢结构加工的过程中对于温度和气候具有一定的包容性。二是在加工材料质量方面，数控技术由于是利用较为精确的编程对钢材进行切割等工作，因此在误差方面都较小，并且因此而产生的材料各种数值都能够最大限度地接近于标准的数值。精确度较高可以为后续的各项工作开展而打下良好的基础，这样一来就会尽量防止由于精确不足而产生的各种安装误差。三是生产效率方面，利用数控技术设备进行钢结构加工工作时，由于机械设备在工作时只要不产生故障，并且能够保障具有充足的动力，就会使其能够进行工作受到较小的限制。在进行工作过程中，高速度、高质量的工作成果使得数控技术钢结构加工十分高效便捷。四是在加工难度的把握上，机械设备在受到数据的指令引导下，能够实现各种高难度复杂的运动，从而达到各种加工的要求。五是在经济效益方面，由于数控机械设备的使用，因此节约了大量的人力，不同于以往的人工技术，这一数控技术只需要具有一定量的人员监督就可以进行工作。并且利用数控技术在钢结构加工之中还能有效地促进工程生产的現代化管理，实现工业朝向科学化、技术化的进步[2]。

2.2分析数控技术相较于传统技术的成本优势

同样工作内容将数控技术的加工方式与手工加工的方式进行对比，可以有效地看出数控加工的各种优势。在设备的选择方面，数控加工选择的是SH-2000H火焰切割机，而手工加工则选用的是手工火焊切割机。首先在加工的工序方面，数控加工只需要进行数控编程，加上下料，而手工火焊切割机需要经过放样、划线下料以及打磨工序才能够实现钢屋架的下料加工。在进行成本的预算方面，数控编程过程中所需要的人工成本几乎为零，仅在下料工作过程中产生了人工成本。而手工加工过程中，放样环节、划线下料环节、打磨环节都需要大量的人工成本，总的来说手工加工所产生的成本可以达到数控加工的十数倍，并且同样的工作量，数控加工仅需要两天，而手工则需要28天。经过数据的对比就可以明显看出数控加工相较于传统的工艺不仅成本低，而且速度快，这也是工业发展所必须的，只有将成本尽量控制才能创造出更大的经济效益，并且有效降低了对于各种资源的浪费。在传统的钢结构加工工作中，已经暴露出的问题使其不再适应当下的工业加工需求，必须实现数控技术的覆盖与转变。将数控技术应用到钢结构加工的过程中，可以明显看出对于人工需求的降低，这也是当下针对招工困难现状的一种有效应对方式，不断加以改进，使其能够更加适应钢结构的加工工作。

3 结论

总的来说，数控技术在钢结构加工中的应用是一种科技发展的必然结果，也是顺应工业进程现代化趋势的正确改变。因此在现阶段钢结构加工中的数控技术应用必须加以重视，并且不断结合最新的技术进行发展。而且科技的脚步是不断向前的，不能固步自封，跟随时代才是正确的方向。

参考文献

[1]吕向波. 数控技术在钢结构加工中的应用[J]. 建筑界， 2014.

[2]郭秋颖， 候立强. 机械制造中数控技术的应用分析[J]. 世界家苑， 2014.