切割机

切割机（英文：cutting-Off   machine）是一种将物体切割成所需尺寸和形状的机械设备，这主要是通过刀具来实现的（如刀片、激光束、电火花等）并且可以用于切割金属、木材、塑料、纺织品等材料。

1880年，布拉玛发明了一种切割木材的带锯，这是一种早期的机械切割设备。1910年，由电动机驱动的大炮问世-一把电锯出来了，由两个人操作，用来锯木头。1952年，数控技术问世，并将早期的数控技术应用于数控机床领域。1972年，第一台计算机控制的WEDM问世。经过几十年的发展，数控切割机的数控系统功能简单、编程复杂、自动化程度低发展成功能完善、图形化、网络化、智能控制模式。数控切割机的切割能量也从单一的火焰能量发展到等离子能量、激光能源、火焰能源、高压水射流能量等。

切割机主要有激光切割机、等离子切割机、数控切割机、水刀切割机、电火花线切割机等，它们的结构通常包括：机身、动力系统、传动系统、切割工具、控制系统、冷却与润滑系统。在切割过程中，切割机的控制系统将不断监控和调整切割参数，并控制和调整传动系统。传动系统根据输入功率和运动要求将动力传递给刀具，以保证其正常工作。冷却剂或润滑剂通过喷嘴喷射到切割区域或传动系统上，以冷却切割工具或润滑传动部件。根据不同的应用和需求，切割机可以分为许多类型由于它们的灵活性，、多功能性多、材料适应性、高精度和高效率等，广泛应用于机械制造业、建筑施工、航空航天、电气加工等领域。

有各种类型的切割机，但切割机的结构通常包括机体、动力系统、传动系统、切割工具、控制系统、冷却与润滑系统。控制系统通过各种传感器感知切割机的状态和环境条件，并对其进行处理和分析，并将控制信号传输到其他系统。动力系统利用电机产生机械动力，传动系统将动力传递给切割工具，从而切割物体。在切割过程中，冷却系统吸收和散发切割产生的热量，润滑系统减少机械部件之间的磨损，从而保证设备的安全运行。

机身：切割机的主体通常由耐用的金属材料制成，例如钢合金、铝合金等，保证机身有足够的强度和稳定性，能承受切割过程中产生的振动和力，保证安全可靠的工作环境。

动力系统：切割机的动力系统通常采用电机，通过电流驱动旋转的转子产生机械动力。动力系统的输出轴通常与传动系统中的齿轮相连、皮带、链传动装置，如化学能（内燃机）或电能（电动机）转换成机械能以提供切割机运动所需的驱动力。

传动系统：切割机的传动系统负责传递动力和运动。常见的传动系统包括齿轮、皮带等。传动系统有一个电动传动系统、液压传动系统、三种类型的气动传输系统。对于电动驱动系统，电机通过传动轴将动力传递给切割刀或切割工具。对于液压传动系统，液压泵产生液压能，液压通过液压管路传递给刀具，实现切削。对于气动传动系统，气动驱动器通过压缩空气提供动力，并通过气动管道传递给刀具。

切割工具：切割机的刀具是实现切割功能的重要部件。切割工具具有激光切割头、火焰喷嘴、切割工具和其他类型。刀具通常与机体固定连接，可以适当调整和移动。

控制系统：控制系统通过各种传感器感知切割机的状态和环境条件，并对其进行处理和分析，产生控制信号。这些信号将被传输到传输系统，以控制切割工具的运动、切割精度、切割速度等参数。控制系统通常具有故障检测和保护功能它可以监控切割机的运行情况，当它检测到异常或故障时，它将发出警报并采取相应的措施以避免进一步的损坏。

冷却与润滑系统：该切割机冷却系统（通常是液体，如水或冷却剂）将其引入机械设备中吸收和散热，使设备的温度保持在安全范围内。冷却系统通常以循环模式运行。通过泵或其他机械装置，冷却介质在系统中循环。通过应用适当的润滑剂来润滑系统（例如润滑油或油脂）减少机械零件之间的摩擦和磨损。润滑剂在使用过程中可能被污染或老化，需要回收、过滤或处理。该回收系统可以回收和过滤用过的润滑剂，以去除污染物和杂质，并回收润滑剂。

切割原理分类

火焰切割机：火焰切割使用来自切割喷嘴的预热火焰来加热切割材料当材料表面达到点火温度时，从火焰中心吹出的高压高纯氧气使切割材料燃烧。首先，利用氧气与切削材料氧化反应产生的巨大热量对材料进行持续加热、熔化；此外，燃烧产物和熔融金属被高压切割氧气的冲击力分离。火焰切割主要是利用金属与氧气氧化反应产生的热量，这就决定了这种切割方式不适合切割薄板和氧化热小的金属材料。

火焰切割机可以切割6-200毫米厚的钢板，切割材料广泛，可用于各种碳钢、锰钢及其他各种尺寸零件的下料。在实际生产操作中，根据产品的结构特点和用途，数控火焰切割机主要切割Q235-A、Q460、Q550、16Mn和其他材料。

激光切割机：激光的特点是高能高相干基于这一特性，工业零件可以用激光打孔、切割。激光器发出的水平激光束经扩束镜和聚焦透镜整形，高能激光束在焦点处汇聚成微小光斑，使材料瞬间到达燃点，通过切割头的高度调节控制，激光照射在切割板上，材料瞬间熔化蒸发后即可成孔。此时使用空气、氧气和其他辅助气体可以吹走熔化的金属，并且在焦点不断移动的过程中，大约会在材料上形成0.1 mm的间隙，从而达到切割的目的。可以通过套料软件进行绘图排版，裁剪出需要的产品。

切割机

激光束通过聚焦的能量密度约为其他热切割的10倍，几乎可以瞬间汽化所有物体，因此这种切割方法适用于切割各种材料。激光切割的速度和质量是现有热切割工艺中最好的。受设备功率低的限制，现有的激光切割主要应用于薄板（10mm）以下。目前激光的功率一般小于10kW由于昂贵的设备成本和后续维护成本，激光切割主要用于切割高精度薄板。

等离子切割机：作为自然界中的第四种物质形式，等离子体具有优越的物理特性。利用这一物理特性，离子切割可以在高频高压引弧电路的点火下，通过电源维持电弧的持续电离。当电离气体电离度超过1时%气体电导率可以达到完全电离气体的电导率水平。在喷孔和压缩空气流的机械压缩作用下，冷却水流和气体的热收缩作用，弧柱电流本身产生的磁场的磁收缩作用；等离子体束的功率密度大大提高，温度可达30000℃。在等离子切割过程中，三个收缩效应的压力与等离子束内部的热扩散达到动态能量平衡，等离子束稳定燃烧。当从孔径极小的喷嘴喷出的高速高温等离子射流到达低温待切割材料表面时，等离子束中的离子与待切割材料重新结合成原子或分子并释放出大量能量，狭缝处的待切割材料迅速升温熔化，然后熔融金属被等离子束的刚性机械冲击吹走，实现有效切割。

不同工作气体的等离子切割可以切割各种氧气难以切割的金属，尤其是有色金属（不锈钢、铝、铜、钛、镍）切割效果更佳。其主要优点是在切割厚度较小的金属时，等离子切割速度快，特别是在切割普通碳钢薄板时，速度可达氧气切割法的5 ~ 6倍，切割表面光滑，热变形小，几乎没有热影响区。工作气体是等离子弧的导电介质，它适用于利用等离子弧的高温和高能切割金属材料。

力学切割原理

水切割机：水切割机床是一种利用高压水流和磨料颗粒切割材料的设备。切水机工作时，柱塞杆来回移动挤压低压水，普通自来水或经过特殊处理的水被高压水泵加压至极高压力在切割头或喷嘴的设计中，水将通过一个小孔或喷嘴的狭窄直径。进入这个狭窄的通道，水流会加速并形成超高速射流。高速射流的冲击力很强，可以对目标物体产生巨大的冲击力，从而切割材料。

目前，水切割机床广泛应用于石材等工业生产中、玻璃切割和食品加工等领域。水切割通常分为纯水切割和磨料水切割。纯水切割的切割速度和效果更好，但切割能力有限，主要在工业清洗方面、用于表面处理和软材料切割。磨料水切割是在纯水射流中加入沙子形成的高能磨料射流束，具有强大的切割能量，几乎可以切割所有材料。

电火花切割原理

电火花线切割机：电火花线切割机通过上部、下导电块与脉冲电源的负极相连，电极丝作为放电加工的负极，上导电块与脉冲电源的负极相连、在张力的作用下，垂直或以一定的锥度拉直下部，并拉紧上部、在下部线轴之间，在线材输送机构之间（高速往复走丝一般是储丝管）在电机的驱动下，电极丝以一定的速度连续进出放电加工区，配合合适的工作介质，产生连续的火花放电，从而实现对工件材料的切割。

WEDM适用于高硬度的金属材料（如钢、铜、铝等）精细切削，特别适用于制造高精度和复杂形状的工件。它常用于模具制造、工模制造、精密机械制造等领域。

切割技术

根据切割机类型的不同，这里的核心技术可以是激光切割、等离子切割、水刀切割等等。切割技术直接影响产品的质量和生产效率。通过使用先进的切割技术，它可以更复杂、精细切割形状和结构。这促进了产品设计和制造的创新，并有助于满足不断发展的市场需求。

精度控制技术

高精度切割可以确保零件尺寸的准确性和一致性，避免切割误差和尺寸偏差。精密控制技术还可以提高切割机的生产效率。通过精确控制切割机的移动和位置，可以实现高速度、高效的切割过程，减少操作时间，提高切割效率。此外，精密控制技术有助于最大限度地利用切割材料，提高材料利用率。精密控制技术对切割过程的安全性也起着重要的作用。

感应技术

切割机的感应技术可以实现切割过程的自动化操作。通过传感器检测工件的存在和位置，切割机可以自动识别和定位要切割的材料，从而实现自动送料、自动定位和自动下料。感应技术还可以实时监控切割过程中的关键参数，比如切割速度、温度、压力等。感应技术推动切割机数字化智能化转型。

制造业

切割机广泛应用于制造业，可用于切割各种材料、切削和加工。在金属加工中，切割机可用于切割和切割金属材料，包括钢、铝材、不锈钢等，帮助制造商制造金属零件、零配件、在加工机器零件的过程中可以实现精确的切割和轮廓加工。在汽车制造过程中，切割机可用于切割车身板件、底盘零部件、排气系统等。在造船业中，切割机通常用于切割钢板和铝板，这些钢板和铝板用于制造船体的各种部件。高压水切割机也广泛应用于造船，它可以在大型钢板上精确切割和钻孔。

建筑装饰

切割机通常用于切割装饰材料，如瓷砖、大理石、花岗岩等。在地板安装过程中，切割机也发挥了重要作用它们可以用来切割地板材料，如木地板、瓷砖、地砖等，以适应房间的大小和形状。用于建筑和装饰的石材需要精确切割和加工以满足各种设计要求。切割机可以用来切割和加工大理石、花岗岩、石英石等石材，制作石材台面、地板、墙壁和其他石材产品。在门窗制造过程中，切割机也经常用于切割铝型材、塑料型材等，满足不同尺寸和形状的门窗需求。

矿业

切割机可以用来切割各种矿石，如煤炭、铁、铜、金、钻石等。在煤矿巷道开采过程中，截割机可以用来切割煤层。例如，煤矿掘进机是一种常用的切割机械设备。通过切割煤层，它开采煤炭并将其运输到地面。切割机也可用于隧道开挖和挖掘。例如，盾构机是一种常见的隧道切割机。通过切割岩石和土壤，它逐渐挖掘隧道并在后部建立支撑结构。这种切割机已在大型隧道工程中广泛使用。

消防救援

切割机可以帮助救援人员在火灾救援中快速切割和拆除各种材料、有效的救援行动。这些切割工具通常被设计成便携式的、应对各种紧急救援场景的高性能设备。车辆事故救援中的切割机、建筑物救援、管道救援、高空救援、它在水下救援等各种救援行动中发挥着重要作用。