Установки плазменной резки с ЧПУ
Без станков с ЧПУ не обходится ни одно серьезное современное производство. С их помощью можно практически полностью автоматизировать многие процессы на большом или маленьком предприятии. Установки плазменной резки с ЧПУ позволяют производить раскрой любых токопроводящих материалов: нержавеющей и оцинкованной стали, алюминия, меди, латуни и других. Толщина заготовки, которую может обработать станок, зависит от вида источника плазменной резки и может доходить до 150 мм. Для плазменной резки, в основном, используют станки портального и консольного типа. Принцип работы у них схож, но есть важные отличия. В случае если нужна высокая точность и скорость, то используют портальный. У консольного преимущество в легкости. В некоторых случаях его можно установить прямо на заготовку, при этом точность и качество поверхности реза остается на высоком уровне.
Точность любого станка с ЧПУ напрямую зависит от направляющей системы и приводов. Их существует несколько видов:- В случае небольших размеров рабочего стола, чаще всего устанавливают цилиндрические линейные направляющие (рис. 1). Они представляют собой калиброванный и полированный цельный стальной вал, тем самым обеспечивают необходимую точность, но только на коротких расстояниях. На длинном пролёте такие направляющие могут образовать прогиб, что плохо скажется на точности.
- На длинных участках лучше себя ведут цилиндрические рельсы (рис. 2). Это уже очень жёсткая конструкция, которая способна нести большие нагрузки, но всё ещё недостаточно точно. Каретка, которая перемещается по такой рельсе, периодически даёт небольшие люфты, которые можно частично компенсировать посредством регулировки.
- Профильные рельсовые направляющие (рис. 3) бывают различных размеров и конфигураций. Они считаются гораздо более профессиональными, точными и надёжными. Такие направляющие будут лучшим выбором для вашего станка, но и самым дорогим.
Еще одной важной характеристикой является тип привода.
- Сервопривод дает обратную связь контроллеру, обеспечивая, тем самым, очень точное позиционирование, плавность и скорость хода, вне зависимости от нагрузки. Благодаря этому, возможна точная настройка станка с целью получения максимальной пользы за короткий промежуток времени.
- Шаговый электродвигатель - самый распространенный привод. При работе, он поворачивается строго на заданный угол, согласно программе, не имея обратной связи с контроллером. Он, в основном, маломощный и тихоходный, но со своими функциями отлично справляется, особенно на устройствах где не очень критична высокая точность и скорость, но решающим фактором к покупке является цена.
- На некоторых моделях могут быть применены одновременно два вида двигателей для максимальной оптимизации устройства.
Виды приводов.
Для перемещения портала или консоли используется, в основном, два типа передачи шарико-винтовая передача или пара (ШВП)(рис. 4), а также зубчатая (рис. 5).
- ШВП - представляет собой пару из ходового винта и специальной гайки, в которой, для максимального снижения трения, используются шарики, как в подшипнике. В результате обеспечивается точность и надежность. Из минусов: достаточно медленная и, на больших пролетах, может провисать.
- Зубчатая рейка используется для больших пролетов, в виду многоточечного крепления к станине, исключается провисание и любые другие люфты.
- Также может использоваться ременная передача, которая обеспечивает очень быстрое движение, но проигрывает в точности и долговечности.
В сфере раскроя металла, станки с ЧПУ могут комплектоваться достаточно большим перечнем активной части.
Самыми распространенными на сегодняшний день являются установки:
- Газопламенной резки
- Воздушно-плазменной резки
- Лазерной резки
Газопламенная резка используется в случаях необходимости раскроя толстой углеродистой, низко- и среднелегированной стали. Принцип работы заключается в нагреве металла примерно до 1100 ℃, после чего в раскаленную зону подается струя кислорода, который соприкасаясь с разогретым металлом, воспламеняется. В результате горящая струя легко разрезает металлический лист.
Процесс воздушно-плазменной резки происходит под воздействием плазмы, которая образуется в плазмотроне и выдувается потоком сжатого воздуха или газа. Обладая высокой температурой, мгновенно нагревает металл до температуры плавления, в результате выдувая его в зоне воздействия. Поскольку струя достаточно тонкая, рез получается ровным и при этом происходит только локальный разогрев, что не приводит к деформации заготовки.
Лазерная резка, пожалуй, самый совершенный и универсальный способ раскроя. Он применяется во многих отраслях, от тяжелой промышленности до микроэлектроники. Если упрощенно рассмотреть, то в основе принципа работы лежит сфокусированный лазерный луч, который, проходя по оптическому волокну, фокусируется в одной точке и раскаляет металл до температуры плавления, а подаваемый под давлением газ или сжатый воздух удаляет расплавленный металл. Есть ограничения по толщине, в зависимости от мощности лазера, данная система наиболее эффективна при разрезании листов в пределах 6 мм, а при увеличении толщины начинают скашивать кромки до 0.5 градусов. Но, при этом, качество реза и форма всегда идеально ровные.
Способы крепления резака к каретке.
В процессе резки металла возникают ситуации когда, при перемещении портала станка плазменной резки, плазмотрон может наткнуться на препятствие и выйти из строя. Чтобы не допустить этого, были придуманы разные системы крепления, такие как:
- пневматический способ удержания плазмотрона на каретке портала, т.е. за счет пневмосистемы станка происходит удержание. Но, в случае столкновения, плазмотрон имеет возможность отсоединится от каретки и, таким образом, получается сохранить его в целости.
- система постоянных магнитов, также удерживается за счет магнитов, а при ударе легко отделяется.
- пружинная - также позволяет плазмотрону сместиться в сторону без повреждения.
Системы управления станком с ЧПУ.
В основе системы лежит контроллер. Может быть реализован в виде
- Персонального компьютера (ПК) под управлением специальной программы. При данном варианте управления есть прямая зависимость от производительности компьютера, т.е. может понадобиться мощный современный ПК.
- Программно-аппаратного комплекса в виде программного обеспечения и собственной платы-контроллера. В данном случае применяется ПК в комплекте со специальной платой, что в итоге снимет зависимость от повышенных требований к ПК.
- Автономного контроллера (DSP-контроллер). Он представляет собой автономный пульт управления, который идет в комплекте с ЧПУ станком. В данном случае программа пишется на отдельном ПК, а далее по средствам флешки можно загрузить в контроллер и приступить к работе.
- Автономного контроллера с большим цветным дисплеем и клавиатурой. Такие обычно устанавливаются на многозадачные станки. В данном случае станок становиться полностью автономным.
Команды контроллера обрабатывает интерфейсная плата. А та в свою очередь управляет драйверами шаговых или других приводов.
Софт и управляющие программы.
Современный софт позволяет достаточно легко начать работу даже новичкам. Для написания программы (G-кода) не нужно обладать большими знаниями в области программирования. Достаточно в специализированном редакторе, который обычно поставляется в комплекте с оборудованием, начертить необходимые для вырезания фигуры, выставить несколько простых параметров и сохранить, в понятном для контроллера, формате. Также можно использовать уже знакомые, сторонние программы по векторной графике, такие как FastCAM, CorelDraw, Illustrator, ArtCam и т.д.
Если вам сложно сделать выбор, вы всегда можете обратиться за помощью к специалистам нашей компании. Мы поможем выполнить подбор установки плазменной резки металла и предложим оптимальный вариант. Опытные специалисты ООО «НДВ-Комплект» ответят на все вопросы и дадут развернутую консультацию. Только у нас в Минске вы легко закажете станок с плазменной резкой по низкой цене напрямую от производителя. Обращайтесь!