Меню Рубрики

Установка плазменной резки cnc

Особенности и преимущества работы установки для плазменной резки металла с ЧПУ

Плазменную резку используют как высокотехнологичный метод, чтобы обрабатывать металлические и стальные заготовки.

Станок плазменного типа резки с ЧПУ достаточно точно и эффективно помогает производить данную процедуру без затруднительных нюансов. ЧПУ – это плазморез с управлением на числовом программировании.

Особенности станка с ЧПУ для резки

Станки плазменной резки помогают качественно обработать изделия из металла. Электрическая дуга разжигается посреди от электрода и сопла. Её температура иногда достигает до 30.000 градусов со скоростью в 1500 м/с.

Машина плазменного вида резания с ЧПУ может работать с поверхностью в 2 сантиметра в толщину. После формируется плазменный луч, который возникает благодаря короткому замыканию посреди форсунки и заготовки либо в связи с поджогом высоковольтных импульсов.

Чтобы сформировать плазму, которая обрабатывает центры, применяют несколько типов газа: активный в виде кислорода либо воздуха и малоактивный в виде азота, аргона либо водорода. В первом случае используют газ, чтобы обработать черный металл, а во втором – цветной.

Для низколегированного либо мягкого металлического изделия плазменный вид резки конструкций из металла используется с применением кислорода. Благодаря этому можно сохранить количество железа и избежать формирования заусеницы.

Главным недостатком такого вида является невозможность обработать заготовку шире 2 сантиметров.

Преимущества использования

Как и любой предмет или техника, станок плазменной резки металла имеет свои положительные стороны в работе и структуре.

  • повышенная скорость обрабатывания металлических листов со средней и небольшой толщиной;
  • на станках обрабатывается любой тип конструкции из металла;
  • нагревается достаточно маленький участок металлической поверхности, благодаря чему обрабатывается заготовка, без использования тепловой деформации;
  • у станка для плазменной резки металла с ЧПУ в результате получается фигурная либо гравированная резка, с помощью этой технологии выполняются самые трудные схемы;
  • портальные машины плазменной резки абсолютно безопасны, поскольку в них не требуется встраивать дополнительный баллон с сжатым газом;
  • обладает высокой скоростью и качественным срезом.

Особенности конструкции основные элементы

У любой установки плазменного вида резки металла с ЧПУ есть пару систем, входящие в её структуру в обязательном порядке. Необходимо отметить вначале, что у этого агрегата есть блок питания, работающий под конкретные параметры работы с целью обеспечения правильной и стабильной работоспособности всего оборудования.

Также в конструкции находится специальный резак плазмы либо, как его ещё называют, плазмотрон со специфической конструкцией. Также содержится воздушный компрессор, который дает возможность подать поток воздуха под определённым давлением.

Плазменная резка ЧПУ, как процесс, подразумевает под собой использование оборудования, где в наличии находится специальный пакет со шлангами и кабелями. Зачастую, основным источником питания является простой трансформатор либо инверторное оборудование.

С их помощью регулируется подача тока на устройство, чтобы совершать данный процесс под определенные параметры.

Главным преимуществом рассматриваемого оборудования, функционирующего на трансформаторе, считается способность резать трубы с толстым слоем металлической поверхности.

Плазменное инверторное оборудование потребляет минимальное количество электроэнергии, что дает возможность эффективно применять его в сфере маленьких производств.

Чтобы создать агрегат для данного процесса с ЧПУ самостоятельно, необходимо воспользоваться чертежами и тогда результат будет точным и эффективным. Самой основной деталью этой конструкции считается резак, либо как его ещё называют плазмотрон.

С его помощью можно нарезать любую заготовку вне зависимости от размера или формы. Кроме этого оно довольно-таки простое в использовании и имеет следующие элементы: сопло, электроды и охладительную систему посреди двух прошлых деталей. Резак имеет специальный канал, через который подается сжатый воздух под конкретным давлением.

Сопло резака формирует в себе режущую струю. Её размеры, особенности и основная характеристика влияют на работоспособность и функциональность всего устройства. Оборудование на данный тип работы должно включать в себя компрессор, обеспечивающий нужную подачу воздушного потока с конкретным давлением.

Связь компрессора, источника питания и плазмотрона формирует пакет со шлангами и кабелями. Необходимо сделать акцент на стоимости такого агрегата, который продается в любом специализированном магазине. Он довольно высокий, из-за чего большинство мастеров предпочитают собрать конструкцию самостоятельно из подручных средств.

Особенности резки металла на плазморезах с программным управлением

Чтобы получить должный результат после обрабатывания изделий из металла, необходимо учесть следующие аспекты:

  • какую характеристику имеет станок для резки с ЧПУ;
  • что входит в состав материала, который используется для проведения процедуры;
  • размеры и характеристика изделий, подвергнутых обработке.
Читайте также:  Установка процессора lga 2011

При плазморезе выполняются работы по раскройке листа с маленькой толщиной, не больше, чем 1 см. С таким материалом отлично справляется плазменная дуга. Чтобы раскраивать более толстую поверхность, необходимо установить дополнительную стабилизацию дуги.

Лист, имеющий толщину более 10 см, раскраивается при помощи серьезного плазменного оборудования, которое оказывает прямое и сильное воздействие на дугу.

Кроме этого, также важен и вид источника, откуда возникает плазма. Это происходит за счет сжатого потока воздуха с высокотемпературной электродугой. Оборудование для обработки тонколистового стального материала с толщиной не больше, чем 0,6 сантиметров, работает при небольшом количестве тока.

Чтобы обработать такой же лист с толщиной 1,2 см и выше, применяется источник, источающий высокий ток.

Без необходимой мощности, оборудование не выполнит качественно работу, и результат получится плохим. Достаточно важно уметь управлять ЧПУ – числовой программной системой, чтобы всегда достигать хороших результатов.

Без необходимых умений на поверхности материала будут отложены шлаки, появятся сколы и иные деформирования. Чтобы обойти это стороной, специалисты советуют выбирать источник с мощностью, превышающей в несколько раз нужного показателя.

К особо внимательному выбору стоит подойти в сфере композиций и составов заготовки для обрабатывания. Зачастую, чтобы обработать алюминиевую поверхность, применяют смесь, где есть небольшое количество аргона, азота и водорода.

Стоит отметить, что современные станки для данной процедурой, которые изготовляются популярными производителями, гораздо дольше служат. Срок службы можно продлить при помощи обеспечения оборудования постоянного техосмотра. При правильной эксплуатации устройства можно пользоваться им много десятилетий.

Основные критерии выбора

Все станки для плазменной резки можно поделить на несколько основных групп:

  • бюджетный вариант;
  • оборудование с целью использования в промышленной сфере, созданной по простой технологии;
  • оборудование для использования в промышленной сфере, созданной по сложной технологии.

У всех моделей есть свои ресурсы, уровень продуктивности и цена. Однако в специализированных магазинах цель – продать товар подороже, поэтому необходимо разбираться в факторах, по которым можно самостоятельно собрать оборудование для резки металла.

Стоит отметить основные критерии выбора станка плазменного резания для изготовления своими руками:

  1. У станка ЧПУ, созданного своими руками, должен быть портал, на котором устанавливаются направляющие двигатели, зубчатые рейки либо ремни.
    При помощи этого элемента можно регулировать жесткость и точность резки. Сама деталь должна быть как можно легче, чтобы обеспечить быстрое ускорение. Это влияет на качество резки угловых участков и небольших дырочек на большой скорости.
  2. Агрегат должен обладать качественной стойкой, благодаря которой совершается управление над всеми системами.
    Это также позволяет правильно расположить каждый провод и шланг для качественной и продуктивной работы. Стойка помогает облегчить и улучшить сам процесс, а аккуратность сократит риск повреждения механизмов во время эксплуатации.
  3. Следует аккуратно подходить к выбору краски для устройства.
    Используйте только известных и проверенных изготовителей. Лучше всего использовать дорогую порошковую окраску. Её особенность заключается в устойчивости ко всем внешним факторам. Качественные агрегаты грамотный сборщик всегда красит по отдельности по детально, в отличие от дешевого, где конструкция просто поливается краской. В последнем случае станок ненадежный, некачественный и быстро поломается.
  4. У станка также должна быть система, удаляющая дым.
    При эксплуатации данного оборудования возникает много дыма, который при попадании в организм, может навредить. Чтобы избежать неприятного фактора, достаточно установить водоналивной стол либо механизм с принудительной вентилированной системой. Эти детали имеют вид ванны с водой, куда крепится опора с ламели, чтобы уложить материал. Необходимо отметить, что лист должен быть чуть ниже уровня воды. Благодаря этому, во время процесса, дым и другие негативные компоненты пропадают под водой. Вода может превратиться в кислоту, поэтому её регулярно надо менять, а сам механизм тщательно промывать.
  5. Для работы с агрегатом необходимо подготовить рабочий стол соответствующего размера, дабы можно было комфортно работать.
    Поверх стола кладется металлический лист. Сам стол зачастую либо интегрированный в портал, либо расположен раздельно.
  6. Двигатель в оборудовании для резки металла с ЧПУ должен обладать запасом мощности, чтобы как можно дольше сохранить его работоспособность.
    Качество зубчатых реек, шестеренок, приводных ремней и направляющих должно быть безупречным, поскольку это влияет на точность резки, воспроизводимость шума при выполнении работы, а также на ресурс рабочего стола. Бывают серводвигатели либо шаговые. В первом случае деталь окажется эффективнее, нежели шаговая, за счет «запоминания» своего последнего положения в пространстве. Они также выполняют специфические задачи и, в отличие от шаговых, являются более уместными в рассматриваемой конструкции с другим порядком точной резки.
Читайте также:  Установка лески в триммерную головку

Как увеличить продуктивность?

Исходя из критериев выбора станка с плазменного типа резкой ЧПУ, необходимо отметить производительность, которая нужна для обеспечения большого объема выполненных заданий.

Кроме этого увеличить продуктивность можно за счет высокой точности резки и возможности раскроить материал со сложным чертежом. Это позволяет быстро справляться с поставленной задачей.

Мастер, работающий со станком ЧПУ для плазменной резки металлических конструкций и изделий должен пройти в обязательном порядке инструктаж касательно безопасного использования данного оборудования, получить допуск к возможности проводить работы с ним.

Место, где планируются работы подобного типа, должны быть проверены пожарным инспектором. С некой периодичностью проводится повторная проверка, чтобы подтвердить соответствие требований согласно безопасности применения агрегата.

источник

Сообщества › Самодельный Гаражный Hi-End › Блог › Станок плазменной резки с ЧПУ

Пс-с-с-т, пацаны, хотите немного гаражного хайтека? 😉

Обычно, когда мне было нужно вырезать из листового металла какую-то деталь (или много деталей), я обращался в компанию, занимающуюся лазерной и плазменной резкой, и они решали мою проблему. В какой-то момент мне надоело ждать по 5-7 дней, пока исполнят заказ, ездить по пробкам за вырезанными деталями, искать на производстве кладовщика, чтобы забрать заказ и вот это вот все. Человеческий фактор тоже никто не отменял: то подрядчик что-то вырезать забудет, то сам накосячишь с заказом, и приходится по новой ждать, пока вырежут недостающие позиции. Ну и, наконец, ползучий рост цен на все сделал свое дело, и однажды стало понятно, что заказывать резку на стороне становится просто не выгодно.
Пришло время делать ЭТО — строить станок плазменной резки с ЧПУ.

Просмотрев пару сотен различных видео на Youtube и изучив существующие подходы к строительству подобных станков в гаражных условиях, я решил, что при постройке станка буду максимально экономить на механической части и везде, где только возможно, обходиться материалами, которые можно купить в магазине или на строительном рынке. А вот на электронной части, наоборот экономить не буду.
Основная масса проблем, с которой сталкиваются самодеятельные станкостроители, связана как раз с некорректной работой электроники станка. И часто именно она мешает закончить проект и довести его до стадии «боевой» эксплуатации. Поэтому было решено блок управления станком строить, не увлекаясь кроиловом, а механическую часть собирать с минимальным бюджетом и в дальнейшем модернизировать ее по мере необходимости.

Для тех кому интересны подробности, я изложил все соображения вот здесь:

Начал с разработки конструкции. Базу станка решил собирать из стандартного стального профиля сечением 40х40мм и 60х40мм. Конструкция модульная, что в перспективе облегчит доработку и модернизацию (а она 100% понадобится, потому что в таком сложном проекте сделать все сразу идеально невозможно).

Начали с постройки стола, на который в дальнейшем будут устанавливаться все элементы станка:

Готовый стол. Собран из профиля 40х40. Сварки старались делать как можно меньше, чтобы избежать поводок. Все, что возможно, собирали на болтах с помощью заранее вырезанных лазером зажимных пластин. Такая технология сильно экономит время при сборке т.к. не требуется размечать и сверлить крепежные отверстия в элементах из профиля.

Каретки для перемещения портала собрали из вырезанных лазером элементов. В качестве роликов использовали 608-е подшипники.

Ось Z собирали по тому же принципу. В качестве направляющих использовали стандартный профиль 25х25, из готовых элементов взяли только ШВП и подшипниковые блоки для поддержки ее вала.

Далее пришла очередь сборки направляющих…

…и установки портала на стол:

Как я уже говорил, не все идеально получается с первого раза. Чаще всего сталкиваешься с неожиданными проблемами, которые приходится исправлять. Наш проект не стал исключением:

Последним этапом стала сборка водяного поддона. Поскольку возможности поставить мощную вытяжку для удаления продуктов горения металла у меня нет, я решил для сборки окалины использовать ванну с водой. Она не так удобна в использовании, как вытяжка, но у нее есть огромное преимущество с точки зрения пожарной безопасности.

Читайте также:  Установка вентилей на трубопроводах

Далее пришла очередь блока управления. Его решил разместить в специально для этих целей купленном готовом шкафу. Шкаф выбрал достаточно большой, т.к. драйверы шаговых двигателей сильно нагреваются при работе, и плотно упаковывать все это хозяйство не полезно. Большой шкаф, 2 приточных и 2 вытяжных вентилятора — это обеспечит нормальную температуру работы драйверов.

Прикинул размещение элементов на монтажной панели…

К сборке подошли весьма параноидально. Все сигнальные цепи были убраны в экранирующую оплетку, которая была заземлена на корпус:

Блок автоматического контроля высоты плазмотрона приобрел готовым. Долго выбирал из нескольких вариантов, предлагаемых в РФ, рассматривал польский блок Proma, но в итоге остановился на блоке Владимира Егорова из Киева, т.к. он показался мне более удобным в плане подключения и работы.

При резке металла плазмой разрезаемый лист ведет при нагреве, и он начинает изгибаться (да и исходные листы приходят с металлобазы кривыми, как жизнь портовой шлюхи). Чтобы рез был качественным, необходимо, чтобы расстояние от поверхности листа до сопла горелки оставалось неизменным на всем протяжении работы. Блок контроля высоты следит за этим расстоянием и дает команды на подъем или опускание горелки по мере необходимости.

Лицевая панель шкафа выглядит скромно: кнопка включения питания, кнопка аварийной остановки и настройки блока контроля высоты:

Для блока управления нужна стойка. Ее сварили из профиля 60х60мм и поставили на колеса, чтобы было легко перемещать с места на место.

На стойке, кроме самого блока управления, закреплен и источник плазмы. У меня это Grovers Cut 60. Его главные достоинства — пневматический поджиг дуги и резка металла больших толщин (до 25мм с черновым качеством) при работе от 220В. У меня максимальная толщина резки будет 12мм, поэтому такого источника хватит с лихвой.

Станок управляется с компьютера программой Mach3. Я выбирал между Mach3, Linux CNC и Puremotion, но остановился на первом варианте. Одна из причин — большое количество информации по настройке данного пакета и весьма демократичная цена. Кроме того, мой станок управляется не через параллельный порт, а через ethernet. Производитель контроллера (Purelogic) не поддерживает LinuxCNC, поэтому от его использования пришлось отказаться, хотя этот пакет очень стабильно работает и бесплатен.

Тестирование станка начал с перемещений в ручном режиме

Настроил датчики хоуминга и возврат референтную точку:

Проверил, как станок исполняет реальный G-код. Вместо горелки закрепил маркер. Получился станок для рисования 🙂

И, наконец, резка первой детали:

Готовый станок перенесли на подготовленное для него место:

Управляющий станком компьютер находится на противоположном конце мастерской. За счет того, что станок управляется по локальной сети сильно снизилось влияние на линии управления электромагнитных помех, возникающих при резке. Это в свою очередь исключило все трудно диагностируемые ошибки, на которые часто жалуются пользователи программы Mach3, и повысило стабильность работы всей системы.

Станок имеет рабочее поле 1500х1000мм. Т.е. можно взять стандартный лист 1500х3000 или 1500х6000, отрубить от него метровую полосу и работать. Конечно, идеально иметь станок, на который лист укладывается целиком, но я себе такого позволить не могу, т.к. ограничен размерами помещения и тем, что находится оно на 4 этаже, куда большой лист не затащить.

Главный вопрос, который меня волновал при постройке — какая в итоге получится точность с такими примитивными направляющими? Опыт показал, что для большинства стоящих передо мной задач точности достаточно. Фланцы, косынки, закладные, детали станков под сварку, вывески и декоративные элементы — все это режется без проблем, и существующие погрешности на результат не влияют. Да, это, конечно, не лазер. Да, конечно, точность резки еще можно повысить (и я со временем это сделаю). Зато теперь я могу резать детали БЫСТРО, многократно быстрее и точнее, чем вручную, даже с использование шаблонов. Экономия времени и сил колоссальная. Решение заморачиваться с постройкой станка было верным, и итоговый результат стоит потраченных времени и средств (я уже не говорю о полученном в процессе постройки опыте).

P.S. Для тех кому интересна данная тема вот здесь есть еще пара видео на тему данного станка:

Устройство блока управления:

Полный обзор станка и комментарии об опыте его двухмесячной эксплуатации

источник