空氣等離子切割機是（shì）通過一種電離的、離子化的導（dǎo）電氣體（等離子）來使材料實現熱分離。在切割過程中，等離子弧會產生（shēng）很大熱量來熔化金屬，同時工作（zuò）氣體在等離（lí）子槍體的噴嘴中被等離子弧加（jiā）熱而迅速膨脹，並以非常（cháng）高的速度從噴嘴中噴出，所以具有很大的吹力。因此，等離子弧不僅可以切割各種金屬材料，也可以切（qiē）割非金屬材料（liào）。 
   空氣等離子切割機的切割過程是極其（qí）複雜的，分（fèn）析等離子弧切割過程不僅要考慮（lǜ）周圍環境包含（hán）溫度，濕度對其（qí）影響；還要考慮加工過程中的噪聲對控製（zhì）係統的幹（gàn）擾。 
   空氣等（děng）離子切割機切割工（gōng）藝參數在解耦（ǒu）狀（zhuàng）態下對加工質量的影響，影響等離子弧切割的工藝參數較多，其（qí）中主要包括切割電流、切割速度（dù）、氣體（tǐ）流量以（yǐ）及噴嘴距工件的高度等。 
   （1）切割電流的影（yǐng）響：切（qiē）割電流直接影響等離子弧的能量密（mì）度及分布（bù）。正常情況下，電源的切割能力（lì）隨著（zhe）電流的增大而提（tí）高，因此其切割速度也相應增（zēng）大；但（dàn）過大（dà）的電流會使得噴（pēn）嘴熱負荷增大，導致電極（jí）和噴嘴過早地燒（shāo）損，從而無法進行正常切割；同時，電流的增大也會使得等離子電弧直徑增加，從而也導致工件割縫變（biàn）寬，嚴重影響切割質量；切割電流太小時，電弧切割能力不足（zú），導致工件不能被（bèi）割開。 
    切割10mm鋼板時。設定切割（gē）電流如（rú）下表1所示，其它切割工藝參數設定如下：噴嘴孔徑為1.3mm，切（qiē）割速度為1.5m/min，切（qiē）割氣壓為0.6MPa，割炬高度為3mm，噴嘴孔徑為2.7mm，切割速度為0.6m/min，切割氣壓為0.6MPa，割炬高度為3mm。 
    由圖1表2可以看出，3號工（gōng）件的切（qiē）口質量最佳，表麵（miàn）比較光潔，粗糙度（dù）值低，且（qiě）熔渣較少；小（xiǎo）電流切割薄板的切口質量比大電流切割中厚（hòu）板的切口質（zhì）量要好；當（dāng）電流減小時，切割麵粗糙（cāo）度變大，電弧（hú）切割能（néng）力下（xià）降，在切割工（gōng）件中甚至出現割不透的現象，掛渣量增多；當增大切割電流時，切（qiē）割麵斜度減小，割縫寬度明顯（xiǎn）增大，工件（jiàn）的掛渣量顯著增多，切割（gē）麵光潔度下降，表麵粗糙度變大。 
   （2）切割速度的影響：切割速度一般由材料的厚度、材質、熔點、熱（rè）導率，以及熔化後的表（biǎo）麵張力等因素來決定。切割（gē）速度快時，熔渣量雖然（rán）少，但附著的是難以（yǐ）剝落的熔渣。切割速度慢時，熔渣量雖然多，但熔渣容易剝落。由此可見，良好的切割質量與切割（gē）速度是分不開的。 
切割10mm鋼板時，設定切割（gē）速度設置如下表2所示，噴嘴孔徑為1.3mm，切割（gē）電流為80A，切割氣壓為0.6MPa；割炬高度為3mm。 
   （3）氣體流量：氣體流量要與噴嘴孔徑相適應。氣體流量大，利於壓縮電弧，使等離子弧的能量更為集中，提高了工作電壓，有利於提高（gāo）切割速度和及時吹除熔化金屬。但當（dāng）氣體流（liú）量過大時，會因冷卻氣（qì）流（liú）從電弧中帶走過多的熱量（liàng），反而使切割能力下降，電弧燃燒不穩定（dìng），甚至使切割過（guò）程無法正常（cháng）進行。 
切割10mm鋼板時，設定切割氣壓如（rú）下表3設置，其它切（qiē）割工（gōng）藝參數（shù）設定如下：噴嘴孔徑為1.3 mm，切割電流為（wéi）80A，切割速度為1.5m/min，割炬（jù）高（gāo）度為3ram。 
   由圖3表4可以看出，3號工件的（de）切割質量最佳，其表麵比較光潔粗糙度低。2號工件底部沒有掛渣，氣體壓力下降，電弧切割能力下降（jiàng），使得切口質量下降，表麵粗糙（cāo）度增大吹走（zǒu）而堆在底部，形（xíng）成切口積瘤（liú），如圖5號工件所示；氣壓過高時熔（róng）渣未能及時被，空氣流量會帶走一部分切割電弧熱量，再加上（shàng）等（děng）離子（zǐ）電（diàn）弧弧柱被吹散，使得電弧能量不能充分集中，減弱（ruò）了其切割強度，使得切割質量（liàng）也稍微（wēi）下降；總之，切割氣壓越高，割縫寬（kuān）度越（yuè）窄，切麵斜度越小。 
   （4）噴嘴（zuǐ）距工件高度（dù）：噴嘴距工件高度是等離子（zǐ）體切割的重要工藝參數，為使割縫均（jun1）勻一致，該高度值在切割過程中必須保持不變。為了提高切割（gē）質量，等離子體割炬頭高度（dù）必須隨被切割板材變形量的變化而自動調節，保證割炬頭到（dào）被切割板材的距（jù）離不（bú）變。切割10mm鋼板時，設定割炬高度設置如下表4所示，其它切割工藝參數固定如下：噴嘴孔徑為（wéi）1.3 mm，切割電流為（wéi）80A，切割速度為1.5m/min，切割氣壓為0.6MPa。 
   由（yóu）表4圖4可以看出，但（dàn）隨著割（gē）炬高（gāo）度的（de）增加，壓縮空氣的吹力逐漸減弱，氣流的衝擊力不足，使得割縫裏（lǐ）的熔渣（zhā）不能被（bèi）充分吹走，因此工件底部掛渣量（liàng）也（yě）會相應增多；再者，從等（děng）離子（zǐ）射流的形態方麵（miàn）考慮，由於電弧直徑在噴出槍口後（hòu）是向外膨脹的，增加割（gē）炬高度會使得擊穿工件的有效電弧直徑變大，因此割縫寬度也會隨著增大，同時，切麵斜度也變大。 
    等離子弧（hú）切割參數耦（ǒu）合關係（xì）：天天综合网日（men）選（xuǎn）取不同厚度的鋼板，進行切割實（shí）驗，分別給予參數不同的（de）取值範圍，從實驗中獲取參數之間的關聯係數。通選擇不同的切割速度，切割（gē）電流，切割氣壓，割炬高度等參數多次試驗。試驗分（fèn）析可得： 
   （1）切割速度與切割氣壓關係。切（qiē）割速度過（guò）高（gāo）、氣（qì）壓過低時，切割麵的傾斜（xié）度大。這是因為速度過快，弧柱嚴重（chóng）後傾，割縫下半部熔化（huà）速度跟不上，所以切割的零（líng）件尺寸上平麵尺寸小，下平麵尺寸大。尤其是切割直角零件時，在拐角處的底部割縫成圓弧形。如（rú）果切割速度過（guò）低，氣壓過高則掛渣嚴重（chóng），不易清除，表（biǎo）麵粗糙度（dù）也相對較差。如果切割速度合適，工作氣壓過高，弧柱的（de）挺度和圓滑度受（shòu）到（dào）破壞，切割能力下降，切割（gē）麵的表麵粗糙度也（yě）較差。 
   （2）切割電流與切割速度的（de）關係。對於確定（dìng）厚度的（de）板材，切割電（diàn）流越大（dà），切割速度（dù）越快；但切割電流過大（dà），易燒損電極和噴嘴，且易產生雙弧。對（duì）於確定的電極和噴嘴（zuǐ），一般依據板（bǎn）厚及切割速度選擇（zé）合（hé）適的切割電流，增加切割電流同樣能提高等離子弧的功率，但不能超過最大允許電流的限製，否則會使（shǐ）等離子弧柱變粗，割縫寬度增加，降低電極壽命。 
   （3）切割速度是切割過程中割炬與工（gōng）件（jiàn）間的相對切割速度使切口表麵（miàn）粗糙不平直，使切口底部熔瘤增多，清理較困難，同時熱影響區及切口寬度（dù）增加。切割速度變更的（de）大致基準以（yǐ）元（yuán）切（qiē）割速度的80-120%為大致基準提（tí）高弧（hú）柱電壓能明顯地增加等離子弧的（de）功率，因而能提高切割（gē）速度和切割厚度。 
   實（shí）驗中其他影響切割質量的（de）因素 
  （1）引起工（gōng）件的刮渣和毛刺現象的原因很複雜。切割（gē）工件（jiàn）的速度（dù）過快或過慢（màn）；割（gē）嘴的老化和損壞，保護氣體的純度（dù）不夠或者氣體種類跟噴嘴材料不合適。 
  （2）鎢極與噴嘴的同心度，防止等離子弧和氣流動力的對稱性被破壞（huài）。出現等離子弧偏吹，切口大小不對稱，以及（jí）雙弧現象。同時，通過縮小噴嘴（zuǐ）孔尺寸而產生極度壓縮電弧，大大提高了等離子弧電流密度，等離子弧切割獲得了與激光（guāng）產品競爭所需要的高能量密度。切口窄，切割（gē）麵光滑且無掛渣，無需進行二次處理，主要適用於精密（mì）切割及（jí）高速度低成本切割場合。 
   總之（zhī），對於空氣等離子（zǐ）切割機（jī）切割參（cān）數的選擇不是單一參數的（de）確定，必須兼顧其他參數的影響（xiǎng）。考慮參數之間的耦（ǒu）合效應。切割不同厚（hòu）度的鋼板時，需合理選擇不同的切（qiē）割功率、切割速度和工作氣壓，才能得到較好的切割（gē）效果。
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