Качество плазменной резки. как оценить качество реза

Основы настройки плазменной резки с ЧПУ

В этом разделе мы рассмотрим основные шаги по настройке плазменной резки с ЧПУ:

Шаг	Описание
1	Подготовка оборудования
2	Установка и калибровка резака
3	Создание программы резки
4	Загрузка программы на контроллер ЧПУ
5	Настройка параметров резки
6	Проверка и отладка программы
7	Запуск резки

Прежде чем начать настраивать плазменную резку, необходимо убедиться, что все компоненты оборудования работают корректно и находятся в исправном состоянии. Проверьте и подготовьте плазменный резак, плазменный источник питания, газовые баллоны и систему сопловых трубок.

Установите и калибруйте резак в соответствии с инструкциями производителя. Убедитесь, что резак находится в правильном положении и правильно смонтирован на столе или портальной системе. Проверьте геометрическую точность и уровень резака.

Создайте программу резки в специальном программном обеспечении ЧПУ или вручную, вводя коды G и M для управления резаком. Установите правильные параметры резки, такие как скорость резки, ток плазмы и сопло сопла, в соответствии с требованиями материала и конкретной задачей.

Загрузите программу резки на контроллер ЧПУ с помощью компьютера или флэш-памяти. Проверьте программу на контроллере, чтобы убедиться, что она была правильно загружена и не содержит ошибок. Вносите необходимые корректировки, если это необходимо.

Настройте параметры резки, такие как высота поджига дуги, глубина резки и скорость перемещения стола, в соответствии с требованиями материала и желаемыми результатами. Выполните несколько тестовых резок, чтобы убедиться, что настройки соответствуют ожидаемым результатам.

Проверьте программу и оборудование на предмет ошибок и неисправностей перед началом полноценной резки. Просмотрите программу по шагам, используя моделирование резки на компьютере или проверку по шагам. Убедитесь, что плазменный резак включен и находится в рабочем состоянии.

Наконец, запустите резку, следуя программе и контролируя процесс

Обратите внимание на качество резки, скорость и точность перемещения стола. После окончания резки проверьте качество и готовность резанных деталей и при необходимости выполните дополнительные шаги по закрытию и обработке

Правильная настройка плазменной резки с ЧПУ является ключевым фактором для достижения высококачественных и точных результатов. Следуйте указанным выше шагам и учитывайте особенности вашего оборудования и материала, чтобы успешно запустить процесс резки.

Как настроить плазменную резку с ЧПУ

Шаг 1: Подготовка материала

Перед тем, как начать резку, убедитесь, что материал, который вы собираетесь резать, находится в стабильном и безопасном положении на рабочей поверхности. Установите также необходимые опоры или подпорки для предотвращения покашливания или погибания материала во время резки.

Для плазменной резки важно, чтобы поверхность режущего материала была обработана таким образом, чтобы на ней не было ржавчины, масла или других загрязнений. Они могут повлиять на качество резки

Шаг 2: Настройка плазменного резака

Перед началом работы убедитесь, что плазменный резак правильно подсоединен к источнику питания. Затем установите необходимую толщину реза на плазменном резаке.

Следующим шагом будет выбор подходящей скорости резки для толщины материала и мощности резака. Это можно сделать, протестировав скорость резки на отходах материала. Изменяйте скорость, пока не достигнете оптимальных результатов.

Шаг 3: Настройка ЧПУ системы

Убедитесь, что ваша ЧПУ система настроена на правильную программу для плазменной резки. Проверьте также параметры глубины резки, шага и других настроек, чтобы убедиться, что они правильно настроены для выбранной толщины материала и мощности плазменного резака.

Также важно проверить настройки для доступа крепежных отверстий и ориентации плоскости для точного позиционирования резки. Проверьте соответствующие инструкции вашей ЧПУ системы для дополнительной информации

Шаг 4: Запуск плазменной резки

После всех предварительных настроек вы можете начинать режущий процесс. Убедитесь, что вы находитесь в безопасной зоне до начала резки. После начала работы следите за резкой, чтобы убедиться в качестве выполненной работы.

Помните, что различные мощности резаков, толщина материалов и скорость резки могут влиять на качество резки. Поэтому настройки для каждой плазменной резки могут отличаться и должны быть подобраны индивидуально.

Основные элементы

Друг от друга станки отличаются предназначением, устройством, способом размещения обрабатываемого листа и способом управления. Управляется станок компьютерной программой, которая автоматически контролирует необходимые параметры:

• мощность;
• угол наклона резака;
• напряжение на выходе и др.

Современное оборудование высокопроизводительно, а конструкция при этом не особо сложная. Основные элементы машин следующие:

• плазмотрон с системой подачи газа;
• рабочий стол;
• система управления высотой горелки;
• система ЧПУ.

Иногда используется один плазмотрон, иногда — несколько.

Стационарные машины для автоматической плазменной резки

Стационарные машины обширно используются в заготовительных цехах металлообрабатывающих компаний, судостроении. Значительная скорость плазменной резки и отличное качество добивается с помощью автоматизации процесса, где в последние годы достигнуты значительные успехи. Данных условий возможно достигнуть только лишь при использовании современных стационарных режущих машин для автоматической резки. 

Современная режущая машина обязана гарантировать значительную эффективность и качество вырезанных элементов, при котором отсутствует потребность дополнительной обработки, такого рода как зачистка грата и фрезеровка кромки.  Вырезанные детали обязаны быть в соответствии с допуском, обладать перпендикулярной кромкой с наименьшей насечкой. Приостановка на ремонт машин должна быть сведена к наименьшему числу, не принося видимого уменьшения производительности. 

Современная стационарная машина представляет собой портал (главную несущую металлоконструкцию машины, установленную на катках на рельсовый путь), который обязан гарантировать передвижение инструмента (резака, чертилки) и подвода питания вдоль рельсов координатная ось Х). Шкаф управления включает систему числового программного управления на основе компьютера с высокопроизводительным процессором с иными техническими и программными средствами, формирующими вероятность обработки данных, устанавливается на участке машины или в специальной кабине с приточной и вытяжной вентиляцией.  Прогрессивная разрезающая машина обязана гарантировать защиту оператора от излучения и шумового давления при работе плазменной резки, а кроме того предохранять оснащения от аварийных ситуаций, таки как: отключение от сети питания, снижения давления научно-технических газов, упор резака в разрезаемый лист, наезд на преграды, перемены направления истечения научно-технических газов.

Использование разрезающих машин в согласовании с передовыми природоохранными нормами вероятна только лишь при наличии вытяжной вентиляции, которая освобождает рабочую зону от продуктов сгорания. Основные изготовители предлагают её в варианте опции или снабжают клиентов соответствующим планом. С целью обеспечения значительного качества резки следует очень точное управление характеристик резки с поддержкой станочных констант или способом программирования. Новейшие системы числового программного управления должны не просто управлять машиной, а обладать интегрированной умственной способностью и владеть качествами экспертной системы.

Инновационные системы управления готовы осуществлять полный контроль процесса резки, улучшить его, автоматически вводя необходимые характеристики такие как, скорость резки, потребление научно-технических газов, уровень резака при пробивке и во время резки, замедление в заостренных углах с автоматическим изменением тока дуги и расхода газов. Более того объединенные с компьютерной сетью и интернетом эти системы могут контролироваться сервисным центром заводов-производителей, и обновлять научно-техническую базу. Инновационные разрезающие машины как правило оборудуются резаками с разной научно-технической оснасткой: плазменной и газокислородной. Причем плазменные резаки используются с целью порезки не толстых листов конструкционной стали, или порезки некорродирующих и цветных листов, а газокислородные резаки для порезки толстых листов низкоуглеродистой стали. 

Современная плазменная оснащенность это достаточно дорогостоящее технологическое спецоборудование, обеспечивающее наибольшую эффективность резки листов шириной вплоть до тридцати миллиметров. В качестве плазмообразующего газа используют азот, воздух, аргон, с целью получения наивысшего качества специальной смеси. С целью снижения насыщения кромок азотом, в качестве основного газа используют воздух. Срок службы электродов зависит от числа пробивок, длины реза и толщины разрезаемого металла. У нынешних плазмотронов при цикле резки до тридцати секунд число пробивок доходит до 1000 и более.

Выбор оптимальная ширина реза и угла наклона

Качество детали после плазменной резки определяют следующие параметры:

• Линейное отклонение (точность реза);

• Перпендикулярность  торцевой поверхности (плоскость реза);

• Гладкость и шероховатость реза;

• Размер зоны термического влияния.

Все эти параметры напрямую зависят от ширины реза и угла наклона кромок. Сама форма кромок зависят от уже выше рассматриваемых параметров:  • Тока и мощность дуги;• Скорости расхода газа для образования плазмы;• Скорости реза.

       Линейные отклонения в основном зависят от точности перемещения кареток станка для плазменной резки металла, а также от ширины реза и точности определения ее ЧПУ станка.

       Увеличение или неточность отслеживания любого из параметров приводят к увеличению или уменьшению ширины реза, что негативно сказывается на качестве торцевой поверхности детали, приводит к образованию ступенек и/или нарушению линейных размеров детали вырезаемой на плазменной резке.

       В общем случае для оценки ширины реза можно пользоватья простой формулой: ширина реза равна диаметру сопла умноженному на 1,5.

Причины увеличения ширины реза деталей на станке плазменной резки      

     1. Зависимость от размера отверстия сопла и мощности дуги.  При увеличении размера сопла и /или можности дуги увелицивается ширина реза. При автоматической плазменной резке металла системы ЧПУ автоматически компенсируют ширину реза для получения точных заданных линейных размеров деталей.  

      2. На ширину реза влияет также износ электрода, что приводит к увеличению ширины реза. Поэтому не следует пренебрегать заменой изношенных частей станка для плазменной резки на новые . ЧПУ станка плазменной резки не всегда может скомпенсировать износ электрода, а соответственно размеры получаемых деталей будут меньше.

      3. Рез также увеличивается при увеличении тока дуги и увеличении зазора. Ширина реза также увеличивается при неравномерности подачи рабочего газа и низкой скорости реза.

Причины узкого реза плазмой 

     Узкий рез возникает из-за:

      малого факельного зазора

      низкого тока дуги

      излишнего расхода плазмообразующего газа

      большой скорости резки.

    Даже для станков плазменной резки с ЧПУ необходимо периодически вручную контролировать параметры резки металл с целью не допущения выхода их за граничные значения.

5 Установка скоростей холостых перемещений и передаточных чисел.

В меню «config»(«Конфигурации»)выбираем пункт «Motor Tuning» (Настройка двигателей)

Передаточные числа, скорости и ускорения устанавливаются раздельно для каждой оси, поэтому выбираем нужную ось, например «ось X» (Axis X) и вводим данные для нее, затем сохраняем данные и переходим к следующей оси.

Передаточное число (для установленного ходового винта ЧПУ станка)

В окошке «Шагов на мм» (Step per mm) данные вводятся в соответствии с таблицей для винтовых передач, соединенных напрямую с двигателем, имеющим угол одного шага 1,8 градуса.

Шаг винта мм

Полный шаг

1/2 шага

1/8 шага

1/16 шага

1,5 (M10) 133,33333 266,66666 1066,66666 1,75 (M12) 114,28571 228,57142 914,28571 3,0 (TR12) 66,66666 133,33333 533,33333

Вводим данные передаточного числа в программу(шагов на ММ / Steps per) .

Внимание! разделитель дробной части точка не запятая. Устанавливаем для оси Х(аналогично для Y) количество шагов на мм

Устанавливаем для оси Х(аналогично для Y) количество шагов на мм

Для Моделист2030 c винтом М12 Steps per равным «228.57142»

Для алюминиевого станка cnc-2020al (200мм х 200мм) c винтом TR10 Steps per равным «200»

Для алюминиевого станка cnc-2535al (250мм х 350мм) c винтом TR14 Steps per равным «100»

Для Моделист3030 c винтом TR12 Steps per равным «133.333333»

Для Моделист3040, Моделист4060, Моделист4080 и алюминиевых станков (cnc-1522al2, cnc-2535al2, cnc-3040al, cnc-3040al2, cnc-6090al) c ШВП1605 Steps per равным «80».

Для Моделист4090, Моделист6090, Моделист60120 и алюминиевых станков Моделист (Моделист60120al, Моделист90120al, Моделист120120al) c ШВП1610 по Y, Steps per для оси Y равным «40», для остальных осей «80».

Cкорость перемещений Velocity ставим не более 3000 для станков с ШВП1605, не более 1000 для моделист2020 и 2030, ускорение Acceleration устанавливаем равным «50», длительность импульса шага Step Pulse и Dir Pulse устанавливаем равным «15», то есть как на картинке, рисунок 9.

Рисунок 9. Настройка передаточного числа, скорости холостых перемещений и ускорений.

затем нажимаем кнопку SAVE AXIS SETTING для сохранения

Переходим на вкладку Y Axis, устанавливаем всё аналогично оси Х . Cохраняем.

Переходим на вкладку Z Axis. Устанавливаем для оси Z:

Для Моделист2030 c винтом оси Z М12 Steps per равным «228,57142»

Для Моделист3030 и станка из алюминия cnc-2020al (200мм х 200мм) c винтом оси Z TR10 Steps per равным «200»

Для станка из алюминия cnc-2535al (250мм х 350мм) c винтом оси Z TR14 Steps per равным «100»

Для алюминиевых станков c винтом оси Z ШВП1605 Steps per равным «80»

Для Моделист3040-4060-4090 c винтом оси Z TR12 Steps per равным «133.333333».

Cкорость перемещений Velocity ставим аналогично описанному в разделе оси Х.

Автоматическое вычисление значений «steps per»(шагов на мм), то есть калибровка осей.

Рисунок 10. Автоматическая калибровка

Перемещаем калибруемую ось в начальную точку.

1 — Переходим в режим настроек, на рисунке 10 действие обозначено цифрой 1.2 — Запускаем калибровку осей, на рисунке 10 действие обозначено цифрой 2.3 — Выбираем калибруемую ось, на рисунке 10 действие обозначено цифрой 3.4 — Нажимаем «ОК».5 — Вводим расстояние для калибровки, например 100мм.6 — Нажимаем «ОК». Станок переместит инструмент на указанное в пункте 5 расстояние.7 — Измеряем реальное перемещение и вводим это значение.8 — Нажимаем «ОК». Программа МАЧ3 вычислит калибровочное значение.9 — Соглашаемся с программой и сохраняем новое калибровочное значение.10 — Выходим из режима калибровки.11 — После завершения всех калибровок возвращаемся в главное меню программы.

Данную операцию желательно повторить дважды — первый раз на расстояние 10мм, а второй раз на 90% от рабочей области калибруемой оси.

Резка на машинах с ЧПУ: вопросы и ответы

Когда предприятие рассматривает вопрос о внедрении автоматизированной плазменной резки, ему стоит дать ответы на следующие вопросы.

Что вы будете резать?

Это углеродистая сталь, нержавеющая сталь или алюминий? Какие-то экзотические материалы? Возможно, сочетание материалов? Этот вопрос важен по многим причинам, в том числе, при принятии решении о выборе автоматической или ручной газовой консоли. Разница между ними повлияет на общий бюджет.

Какой диапазон толщины будет у материалов?

Информация об этом поможет определить необходимую силу тока, которая потребуется для системы. Точность резки зависит от диапазона силы тока. Машины с большей силой тока, как правило, стоят дороже, поэтому предварительные расчеты помогут вам оптимизировать бюджет.

Какой производственной площадью вы располагаете?

Это может показаться тривиальным, но вы должны знать, сколько у вас есть места, и поместится ли в цехе машина, которую вы хотите купить.

Есть ли достаточный источник питания?

При установке системы важно оценить источник питания, через который аппарат с ЧПУ будет получать электричество. Если его мощность не будет адекватной, возможно, понадобиться ее увеличивать

Каким будет бюджет?

Системы плазменной резки с ЧПУ бывают всех размеров и возможностей. Одни подойдут для использования в гараже, а другие приспособлены для предприятий тяжелой промышленности. Некоторые плазменные системы являются простыми двухосевыми станками, движение которых управляется обычным домашним компьютером. В то время как аппараты, разработанные для промышленного использования, оснащены компьютерными контроллерами со встроенным усилителем системы привода, несколькими резаками, опциями рассверливания, скашивания, нарезания резьбы. Существует множество машин для разного бюджета.

Недостатки плазменной резки по сравнению с газовыми способами резки:

• максимальная толщина реза обычно составляет 80-100 мм (кислородной резкой можно обрабатывать чугун и некоторые стали толщиной до 500 мм);
• более дорогое и сложное оборудование;
• повышенные требования к техническому обслуживанию;
• угол отклонения от перпендикулярности реза не должен превышать 10-50º в зависимости от толщины детали (в противном случае существенно расширяется рез, что приводит к быстрому износу расходных материалов);
• практически отсутствует возможность использования двух ручных резаков, подключенных к одному аппарату;
• повышенный шум вследствие истечения газа из плазматрона с околозвуковыми скоростями;
• вредные азотсодержащие выделения (при использовании азота) — для уменьшения разрезаемое изделие погружают в воду.

Фото. Образцы, полученные в результате плазменной резки — с высоким разрешением (сверху) и обычной (снизу). У верхнего образца верхний угол острый, а верхний угол у нижнего образца закруглен.

Практическое руководство по плазменной резке с ЧПУ: шаг за шагом

Плазменная резка с ЧПУ (числовым программным управлением) является разновидностью технологии резки металла, которая позволяет точно и эффективно резать металлические листы различной толщины.

В этом практическом руководстве мы рассмотрим шаги, необходимые для настройки и использования плазменной резки с ЧПУ.

Шаг 1: Подготовка оборудования

1. Убедитесь, что плазменная резка и система ЧПУ находятся в исправном состоянии.
2. Проверьте наличие необходимых расходных материалов, таких как плазменные насадки и электроды.
3. Устанавливайте и калибруйте систему ЧПУ в соответствии с инструкциями производителя.

Шаг 2: Подготовка материала

1. Выберите подходящий металлический лист для резки.
2. Очистите поверхность материала от грязи, масла и других загрязнений.
3. При необходимости, нанесите разлиновку и отметки на материале для более точной резки.

Шаг 3: Создание программы резки

1. Используйте специальное программное обеспечение для создания программы резки.
2. Укажите параметры резки, такие как скорость резки, высота горелки и толщина материала.
3. Запишите программу резки на флеш-накопитель или другое съемное устройство хранения данных.

Шаг 4: Загрузка программы резки в систему ЧПУ

1. Подключите флеш-накопитель или съемное устройство хранения данных к системе ЧПУ.
2. В системе ЧПУ выберите загрузку программы резки и укажите путь к файлу программы на флеш-накопителе.
3. Проверьте, что программа успешно загружена и готова к использованию.

Шаг 5: Настройка параметров резки

1. Установите плазменную насадку и электрод соответствующих размеров для желаемой толщины материала.
2. Установите скорость резки, высоту горелки и другие параметры в соответствии с требованиями программы резки.
3. Проверьте и отрегулируйте давление газа и тока плазменной дуги в соответствии с рекомендациями производителя.

Шаг 6: Запуск и контроль резки

1. Убедитесь, что рабочая область свободна от лишних предметов и загрязнений.
2. Загрузите материал для резки в систему ЧПУ и закрепите его надежно, чтобы избежать смещения.
3. Запустите программу резки и следите за процессом, чтобы убедиться в его правильной работе.
4. Контролируйте качество резки, проверяя размеры и форму вырезанных деталей.

Шаг 7: Завершение процесса резки

1. После завершения резки, выключите систему ЧПУ и плазменную резку.
2. Безопасно удалите вырезанные детали и остатки материала из рабочей зоны.
3. Проверьте и поддерживайте оборудование в хорошем состоянии, осуществляя регулярное обслуживание и чистку.

Следуя этому практическому руководству по плазменной резке с ЧПУ, вы сможете эффективно использовать данную технологию для резки металлических листов и создания высококачественных деталей.

Настройка программного обеспечения ЧПУ

Перед настройкой программного обеспечения ЧПУ необходимо установить и наладить взаимодействие компьютера с управляющим контроллером плазменной резки. Для этого потребуется соединить компьютер со специальным кабелем или по сети, в зависимости от типа контроллера.

После успешного подключения компьютера к контроллеру, следует установить и настроить программное обеспечение ЧПУ. В большинстве случаев используется специализированное программное обеспечение, такое как ArtCAM, SheetCAM, Mach3 и другие.

Прежде чем начать настройку, необходимо ознакомиться с руководством по использованию выбранного программного обеспечения. В нем будет подробно описан процесс установки и настройки ПО, а также основные функции и возможности.

При настройке программного обеспечения ЧПУ следует обратить внимание на следующие важные пункты:

Выбор типа файла: программа ЧПУ, как правило, поддерживает различные типы файлов для импорта и экспорта геометрии деталей. Необходимо выбрать наиболее удобный для вас формат.

Калибровка инструмента: перед началом работы необходимо калибровать инструмент плазменной резки. Программа ЧПУ обычно предоставляет возможность настройки параметров инструмента, таких как скорость резки, ток и другие.

Настройка скорости резки: оптимальная скорость резки зависит от множества факторов, включая материал, толщину и сложность геометрии

Настройка этого параметра позволит достичь наилучших результатов резки.

Определение параметров металла: важно правильно указать параметры металла, с которым будет вестись работа. Это позволит программе ЧПУ рассчитать оптимальные настройки для плазменной резки.

Проверка настройки и исправление ошибок: после завершения настройки программного обеспечения, необходимо провести проверку и исправить возможные ошибки перед началом работы

Для этого можно использовать специальные диагностические функции и тестовые режимы.

Правильная настройка программного обеспечения ЧПУ является важным шагом перед работой с плазменной резкой. Она позволяет получить высокое качество резки и значительно повысить эффективность процесса.

Выбор оборудования и программного обеспечения для плазменной резки

Для успешного осуществления плазменной резки с ЧПУ необходимо правильно выбрать оборудование и программное обеспечение. В этом разделе мы рассмотрим основные аспекты выбора оборудования и ПО.

Оборудование для плазменной резки с ЧПУ

Основными компонентами оборудования для плазменной резки с ЧПУ являются:

• Плазменный резак — это основное устройство, которое создает плазменную струю и осуществляет резку материала.
• Стол с ЧПУ — это рабочая поверхность, на которой размещается материал для резки. Стол должен быть прочным и иметь возможность перемещения в трех координатных направлениях.
• Инвертор — это устройство, которое питает плазменный резак и преобразует обычное электрическое напряжение в высокочастотное переменное напряжение, необходимое для создания плазменной струи.
• Компрессор — это устройство, которое обеспечивает сжатый воздух, необходимый для работы плазменного резака.

Программное обеспечение для плазменной резки с ЧПУ

Для программирования и управления плазменной резкой с ЧПУ необходимо использовать специальное программное обеспечение. Оно позволяет создавать и редактировать чертежи деталей, оптимизировать путь резки, управлять настройками резака и стола с ЧПУ, а также выполнять другие операции.

Некоторые из популярных программ для плазменной резки с ЧПУ включают:

• Torchmate CAD — это комплексное программное обеспечение, которое включает в себя возможности по редактированию и созданию чертежей, оптимизации пути резки и управления оборудованием.
• SheetCAM — это программа, специализирующаяся на оптимизации пути резки и создании управляющего кода для плазменной резки.
• FastCAM — это программа, разработанная специально для плазменной резки, включающая в себя возможности редактирования чертежей, оптимизации резки и управления оборудованием.

Важные критерии выбора оборудования и ПО

При выборе оборудования и программного обеспечения для плазменной резки с ЧПУ стоит учитывать следующие критерии:

Технические характеристики — обратите внимание на мощность плазменного резака, размер и конструкцию стола с ЧПУ, а также другие параметры, которые вам необходимы для выполнения конкретных задач.
Надежность и качество — выбирайте оборудование и ПО от надежных производителей с хорошей репутацией, чтобы избежать проблем и снизить риск поломок.
Совместимость — убедитесь, что выбранное вами оборудование и ПО совместимы и могут работать вместе без проблем.
Цена — оцените соотношение цены и качества оборудования и ПО, чтобы выбрать наиболее оптимальный вариант для своего бюджета.

Правильный выбор оборудования и программного обеспечения является важным шагом для успешной плазменной резки с ЧПУ. Обратитесь к экспертам, ознакомьтесь с отзывами пользователей и проведите сравнительный анализ различных моделей и вариантов, чтобы выбрать наиболее подходящие решения для ваших потребностей.