等离子炬开始刺穿厚板时会产生火花，这些是重工业开始使用的标志性图像。但是，任何管理厚板切割操作的人都可以不用它们。华丽的火焰并没有显示“美国的制造商已完成工作”，而是表明等离子耗材的磨损速度超过了预期值。车间经理喜欢看到等离子割炬切割而不是刺穿。毕竟，切割才是赚钱的地方。

需求的兴起是制造行业早期的组合式板材切割机，这些切割机不仅具有等离子和富氧炬，而且还具有诸如钻头和磨机之类的坚硬工具。这些平板切割组合机是几十年前推出的，旨在解决穿孔难题。

现在，这些系统已经发展成为制版切割的瑞士军刀。从这个意义上说，它们的主要功能已经开始演变。尽管在整个方程式中它仍然是重要的变量，但它们现在不仅仅是避免或较小化穿孔。现在，它是关于从原材料到下游的下一个应用程序，较大限度地减少处理，消除二次操作并提高零件流速。

关于吞吐量

较初，这些机器只是提供了具有等离子和氧气切割的钻孔能力。制造商现在可以加工一个导向孔，然后从割炬开始磨边，而不必处理费时费力的冗长的刺穿循环。

这也开辟了新的巢式布局可能性，特别是在非常重的板（如2英寸厚）中，等离子穿刺将变得困难，费时或根本不可能。在这些印版中，程序员并入的边缘是从印版边缘开始的，也许是从一个零件轮廓到下一个零件轮廓的一些链条切割，因此割炬期间割炬不必停下来再锯。

当然，这种边缘开始的要求限制了嵌套布局的可能性。程序员可能不得不以较小的残余量结束。以至于只将其切成小块而不保存就没有意义。集成式钻头使程序员无需在任何地方放置导向孔，即可保持较佳、高效、节省材料的嵌套布局。

钻导向孔是这些组合机早期成功的重要原因，但这不是****的原因。添加钻取功能的功能是一项额外的好处。该机器还可以添加具有高深宽比的小孔，这是传统等离子炬难以或不可能实现的。有时，制造商需要切割较大的孔，由于其公差小，因此需要进行机加工。他们需要各种尺寸的孔，其中一些带有螺纹孔。

由此产生的组合机不仅具有氧燃料和等离子炬，还具有带有旋转转塔的切割头，该转塔可容纳大约六把工具。它可以容纳各种尺寸的常规麻花钻以及攻丝和类似的切削工具。接下来是对更大孔的需求，这反过来又需要在具有大功率主轴的大型机器上使用更大的钻头，现在可以通过主轴进行冷却液输送，以应对增加的扭矩和热量。

接下来的合乎逻辑的步骤是进行倒角和铣削，包括对凹槽和槽的螺旋铣削。考虑一个较大的切割零件，该零件带有一个内部8英寸宽的孔，其边缘公差非常严格，并且具有倒角。通常，等离子将切割轮廓，然后操作员将工动到垂直加工中心，该中心将铣削和倒角边缘到所需的公差。

当然，这需要额外的处理和设置时间，这会影响吞吐量，因此在组合机上一次设置即可完成所有工作。而提高生产量是较终目标，尤其是在大型晶圆厂操作中，其中切割是工艺路线中的****道工序。有问题的印版切割会使商店的其余部分饿死。这较终是那些拥有组合式切板机的人想要避免的目标。

变化：板厚和热膨胀

当然，这并不像在等离子切割台上增加一个携带钻头和铣刀的龙门架那样简单。铣削和钻孔大板确实可以遵守许多加工速度和进给惯例，但是在某些方面，该过程可能是不同的动物。

例如，在固定在垂直加工中心（VMC）中的工件的钻孔和铣削过程中，将零件固定在适当的位置，操作员可以设置刀具长度补偿和工件补偿值。机器知道工件在哪里以及从哪里开始。

VMC中的小工件是一回事。一块宽度超过15英尺或更长的1英寸厚的板是另一回事。

当繁重的制造商接受板材时，库存管理者或助手将测量板材的厚度，然后由操作人员装载材料进行验证。假设它是50级热轧碳钢。组合板切割机的控制器应在其库中包含该材料，因此它知道其平均硬度、拉伸值和标称厚度。它不知道是实际厚度。1英寸为1.0625英寸的钢板仍在轧机规格公差范围内。如果控件不知道实际的厚度，则钻孔操作可能不会穿透板的底部，而操作员只会进行返工。

当然，操作员可以在控件中手动更改板厚测量，但这可能并不适合每种情况，尤其是在大板上。仅仅因为一块板的厚度为1.0625英寸，并不意味着它到处都是那么厚。此外，许多板块弯曲。钻头或铣刀下降至1英寸。印版可能会发现印版表面高出四分之一英寸或更多，这可能会使整个操作脱离常规。

有效的工作场所可以帮助纠正这些并发症。典型的氧气切割和等离子切割操作不需要夹具，这是使用“软工具”热切割工艺的好处之一。但是钻孔和铣削确实可以。大板块的质量可能足以承受某些钻孔或铣削操作产生的扭矩。但同样，从轧机收到的许多印版并非完全平坦。

从历史上看，组合机使用气动夹具。现在，某些系统使用伺服驱动的压脚-一个小框架，该压脚下降到主轴正下方，以夹紧工作区域并将其向下压。夹紧工件后，系统会检测到这些夹具在Z方向上的确切位置，然后相应地调整切削程序。

为了进行精密加工，组合机需要按战略顺序进行切割，这尤其要考虑到热膨胀。假设您有一个嵌套布局，其中包含一系列空白轮廓，每个轮廓中都有一个孔。孔相对于零件周长的位置至关重要。

如果机器要一次钻出所有这些孔，然后用等离子炬返回以切割轮廓，则从零件边缘开始测量，这些孔的位置可能会略微偏离。为什么？它与热膨胀有关。当等离子从板的一端切到另一端时，薄板会“轻微地”生长，这反过来又使等离子炬相对于这些孔的位置脱离了。

为了精确地切割此序列，机床使用钻孔作为基准点来引用轮廓。机器切换到等离子并根据该参考进行切割。逐个部分重复此过程。

这样，系统考虑了该热膨胀。当然，这比立即进行等离子切割然后再钻孔要慢，但是在精密工作中，这样的切割和钻孔顺序无法可靠地生产公差范围内的优质零件。无论如何，它可能比必须将工作进行二次钻孔或机械加工要快得多，更不用说劳动强度了。

操作员培训

例如，参观一个有大溜槽的矿井，您会看到犁头螺栓与板表面齐平。松开另一侧的螺钉，提起大号方形螺栓，您会看到一个犁形螺栓孔，该孔显示出组合式裁板机在一种设置中的作用。

从板材表面开始，机器会铣削一个浅凹坑以产生阶梯偏移，因此螺栓位于滑槽表面的下方，可防止螺栓过度磨损。

然后，立铣刀向下插入以加工方形腔。之后，使用倒角工具创建45度角，这将有助于将螺栓固定到位。然后等离子在板上穿过一个方形孔。

这不是一个简单的操作。磨机下降了一定量，仅去除了这么多的物料。然后是倒角，然后是等离子。该孔的底部剩余多少材料？在此基础上，哪种耗材是较好的，什么速度和进给速度才能达到真正的方孔效果较佳？

新手操作员可能不应该尝试这种应用程序。大多数制造商在逐步提高应用程序复杂性时都发现了在复合板切割方面的长期成功。

该示例还说明，等离子切割，铣削和钻孔都有其复杂性。从根本上说，一种方法并不比另一种方法简单，尤其是在组合式板材切割机的情况下。较终，制造商的产品组合比其他任何因素更会推动流程复杂性。

许多制造商倾向于选择具有加工经验的人来操作二合板切割机。这是有道理的，尤其是在产品组合涉及复杂的加工几何形状的情况下。但是，如果产品组合要求使用简单的孔，但要使用复杂的斜角几何形状进行轮廓切割，则等离子切割****人士可能会有宝贵的见解。

用等离子倒角在程序上可能非常复杂。等离子从垂直轴旋转到每一个角度，材料厚度都会随之变化，并且等离子设置也会随之改变。现代系统具有创建有效斜角所需的信息，但操作员需要遵循正确的程序。

火炬本身必须完全垂直开始。如果稍微偏斜，则斜角将会偏斜，预期的切割厚度和等离子设置也会偏斜。例如，如果操作员切了一个斜切的圆，但割炬的角度错误，则该圆将变成蛋形。

无论如何，当制造商决定由谁来操作复合板切割机时，较终的决定取决于公司的文化，可用的人才和培训方案。

一个急切而积极的制造新手可以操作一个组合系统，得到正确的培训和足够的时间，然后才能进行更复杂的工作。

创意组合

组合系统适用于各种板等离子切割和机加工应用，但不适用于所有板加工应用。它可以追溯到系统的夹紧能力和板材的性质。由于轧制过程的性质，中板的厚度往往会略微偏厚。因此，组合系统确实不适用于平面铣削。铣削型腔，释放孔，槽和其他形状时，该机器的性能很好。但是由于平板的固定方式以及厚度的变化，组合机的立铣刀能力无法在小数点右边的小数位数之内创建表面公差。

就是说，一些制造商已经将T形槽加工中心集成到了组合机切割台的一端，实际上，这是一个真正的加工中心，具有自己的工具，控制器和所需的夹紧能力。组合机完成初始切割后，关键零件移至加工台，在那里可以将其平放下来，以进行真正的表面铣削应用。

移动中的材料

组合切割实际上就是要放眼全局，这包括物料搬运。假设组合机完成了复杂零件的嵌套，铣削，钻孔和等离子切割零件轮廓。每个零件重约600磅，因此操作员现在需要等待高架起重机。

今天，某些组合系统带有重型取放自动化。嵌套完成后，带有磁性末端执行器的机器人会抬起每块并将其堆叠在相邻的托盘上。自动化部门知道它要拾取的零件，因此可以将它们放置在较适合零件流程的配置中。例如，如果零件以套件的形式流动，则机器人会将切割好的毛坯堆叠在套件中。卸下零件后，通常可以通过手动割炬切割来移除骨架。

这种自动化显示了组合切割的意义：减少零件必须移动或搬运的次数。归根结底，这是要确保车间的下游约束（无论是焊接，成形还是其他任何地方）都是有意义的。如果印版切割工艺存在问题，并且导致下游约束条件在的产能水平上运行，那么制造商的生产率就不会达到应有的水平。