数据切割机胎架设计样式的比对分析
摘要：数控等离子、火焰切割机平台用胎架，属于金属加工设备领域，其设计的结构形式需要简单、制作容易、安装和维修方便，这样才能够降低制作及后期日常维护的成本。本文详细比对分析了目前应用广泛的两种切割机胎架的设计款式的优缺点。
关键词：切割机胎架、设计样式、优缺点对比
引言
在钢结构制造、船舶建造行业中，订单首先开始制作的第一步钢板零件的加工生产，就需要用到数控等离子或火焰切割机进行切割开料。而每一台切割设备都会配备有相对应的切割平台或称之为切割胎架。因此说，切割胎架在钢结构制造、船舶建造行业中的应用相当广泛，是生产加工车间的基本配备之一。然而等离子切割、火焰切割，两种切割方法均会产生大量的高温废渣，慢慢随着切割量的增加，废渣会积聚在切割胎架底部难以清理，同时切割胎架上平面上如果有废渣堆积也会影响胎架的整体平面度，影响到下料零件的精度。因此，切割机胎架的日常维护与换新也将占用一定的生产制作成本。故而切割机胎架的设计样式追求简洁，耐用。同时在日常维护以及需要换新更换的时候，要易于操作。不能因为换新而耗用大量的人力、物力，导致耽搁切割机的排产计划，从而给制造型企业带来额外成本。
1、切割机胎架的设计样式
根据公司多年的经验，有如下两种样式的切割机胎架最为经济实用，见下图一和图二。
图一，为焊接式固定胎架，胎架整体结构强度比较大，稳定性好，四周边框采用20mm厚度的扁钢焊接而成，使得外框牢固，不易变形。同时中间的支撑条采用FB200*10规格的扁钢，斜45度装焊，相较于平行于框架的方式，能够更有效的防止切割下料过程中一些尺寸比较小的部材，从支撑条的间隙处掉落至胎架下面。给下料、收料工作带来困难。操作工在胎架上行走也更安全。同时200mm的高度尺寸设定，是为了使用一定时间后胎架可以整体翻面二次利用用。这样胎架的正反两面都能够利用上，最大化的发挥了胎架本身的价值。此种设计样式亦是公司经过多年现场使用经验及不断的设计优化后的设计成果。
图二为嵌入插拔式，此种胎架是切割机售后服务公司常用的一种胎架设计样式。胎架中间采用四路FB120*20mm规格的扁钢作为主要支撑结构，焊接在底座上，同时支撑扁钢上开槽，用于嵌入胎架上平面的大量FB120*10mm规格的支撑条。此种设计胎架上平面采用嵌入式的支撑条设计，非采用焊接式，是为了方便后续胎架的日常维护，以及如果胎架上平面如果局部废渣聚集或局部损坏严重的时候，换新工作比较方便快捷。仅仅需要替换FB120*10mm规格的支撑条而边框及下部的固定支撑结构无需更换，相较于焊接式成本更低。因此此种设计也是普遍切割机销售企业向下游使用客户大力推荐的一种胎架设计样式。
2、制作成本对比
以制作一个尺寸为宽5440mm，长6000mm的切割机胎架为例，统计使用材料重量级制作所需人工进行对比。相关统计数据如下：
从上表粗略统计的数据可以看出，图二的制作成本更低，仅约为图一的一半。由此数据对比的结果，不难看出为何市场上大多数的切割机销售公司都会给使用的用户推荐图二的胎架设计样式，首先在首期投入的制造成本上就节约了一半的成本。
3、使用周期对比
在使用周期上，图一的设计样式，胎架为一个整体的稳固焊接的钢结构，当胎架上平面由于切割下料割伤，切割废渣凝聚等等因素导致胎架上平面平面度状态不好需要更换时，可以将胎架整体180度翻身后继续使用一个周期。
图二的设计样式胎架中间的支撑条为活动嵌入式，当胎架上平面由于切割下料割伤，切割废渣凝聚等等因素导致胎架上平面平面度状态不好需要更换时，只需对应重新購买扁钢逐条更换，大概更换一次需要增加1900kg扁钢规格FB120*10mm的材料使用。相应逐条更换所使用的人工也远远大于图一翻身的人工。
综上，在每二个使用周期中， 图一在二次翻新中成本对比完胜图一的设计样式。
4、切割机操作工使用体验对比
图一设计样式，内部支撑条为斜45度，切割下料操作工在胎架上行走更安全，不容易踏空，并且设计采用焊接式结构，结构的整体稳定性更好，操作工行走等操作感觉更稳固。
图二设计样式，内部支撑条平行于胎架边框，切割下料操作工在胎架上行走体验不如图一，需要小心，尽量采用斜线行走，否则容易踏空，而且因支撑条本身嵌入式设计，在底部支撑结构开槽的地方为了嵌入方便会留有少许间隙，人行走于上时，有轻微的摇晃感。
因此从生产现场直接使用者的角度，图一的设计样式优选于图二的设计样式。
5、结语
综合上诉几点的对比，图一、图二两种切割机胎架的设计样式各有千秋。
图二明显在制造成本上优于图一， 但图一在使用周期及使用者的使用体验上明显优于图二。
切割胎架对于船舶制造、钢结构制造企业来说是必需品也是易耗品。因此需要根据自己生产制造的产品部件的特征，充分分析评估对比，权衡利弊，合理选择适宜的切割胎架的设计样式，更有利于控制制造成本，提高生产效率，为制造型企业提升经济效益添砖加瓦。
作者简介：张海月（1980-），女，学士学位，中级工程师，主要从事企业技术管理工作。