Чпу труборез своими руками

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.

Полный размер

Станок плазменной разки 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).

Полный размер

3D-модель будущего станка

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.

Полный размер

Рабочий стол для станка плазменной резки с ЧПУ

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.

Полный размер

Ось Z для станка плазменной резки.

Процесс сборки оси Z:

• Далее пришла очередь сборки направляющих…

1. …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.

Полный размер

Водяной поддон для станка плазменной резки

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.

Полный размер

Шкаф для блока управления

Прикинул размещение элементов на монтажной панели…

Полный размер

Предварительное размещение элементов блока управления на панели

…и приступил к сборке.

Полный размер

Сборка блока управления станком плазменной резки

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

Полный размер

Внутренности блока управления станком

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.

Полный размер

Блок автоматического контроля высоты горелки

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.

Полный размер

Блок автоматического контроля высоты установлен на двери шкафа

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

Полный размер

Передняя панель блока управления станком

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

Полный размер

Стойка для блока управления

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.

Полный размер

Стойка управления станком

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 🙂

1. И, наконец, резка первой детали:

Готовый станок перенесли на подготовленное для него место:

Полный размер

Станок плазменной резки с ЧПУ

Полный размер

Стойка управления станком

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

Плазменный станок с ЧПУ — своими руками — Блог Станкофф.RU

Что такое станок плазменной резки с ЧПУ? Это машина с компьютерным управлением, которая может прорезать любой электропроводящий материал (сталь/нержавеющая сталь/алюминий/медь). Машина берет созданный на компьютере 2D-эскиз и преобразует его в систему числового программного управления (ЧПУ), которая соединена с плазменным резаком. Плазменный резак использует электрическую дугу и сжатый воздух, чтобы прорезать проводящий материал.

• Я спроектировал и построил этот плазменный резак в своей личной мастерской, используя несколько готовых компонентов вместе с некоторыми сборками, изготовленными на заказ.
• Ознакомьтесь со следующими шагами, чтобы получить подробный обзор моей сборки плазменной машины с ЧПУ!
• Примечание: данная статья является переводом.

Планирование:

Перед тем как начать, мне нужно было ответить на пару ключевых вопросов:

• Насколько большой стол с ЧПУ я хочу сделать?
• Какова максимальная толщина материала, который мне нужно разрезать?

Эти два вопроса будут определять остальную часть вашего проекта. Я решил построить стол, на котором можно разместить лист материала размером 4×8 футов. Основываясь на том, что я обычно изготавливаю, я хотел иметь возможность прорезать сталь толщиной как минимум 1/4 дюйма.

Я также включил в дизайн несколько уникальных моментов:

• Опускающиеся ролики для удобства передвижения;
• Система вытяжки для удаления пыли и дыма;
• Система всасывания в точке сопла и водяной затвор для вытягивания мелких частиц вблизи режущего наконечника;
• Съемная режущая поверхность — позволяет мне снять режущую поверхность и вставить поддон для воды для альтернативного метода борьбы с дымом и пылью.

Задействованные компоненты:

Ниже приведен общий список основных компонентов станка плазменной резки с ЧПУ:

• Аппарат плазменной резки — я решил приобрести плазменный резак Hypertherm Powermax 65 для этой сборки. Эта машина способна резать сталь толщиной 1 дюйм.
• Воздушный компрессор — плазменным резакам требуется подача воздуха для работы и резки материалов. Я выбрал воздушный компрессор Ingersoll на 80 галлонов, у которого не должно быть проблем с обеспечением подачи воздуха из системы.
• Пакет управления двигателем с ЧПУ — это приводы и двигатели, которые управляют движением плазменного резака. Я купил свою систему в компании CandCNC. Эта система включала в себя все 4 шаговых двигателя и драйверы двигателей в одном полном комплекте.
• Основание стола — я изготовил основание стола на заказ, используя поверхность для резки. Основная рама изготовлена ​​из квадратной трубы 2×0.12 дюйма.
• Портальный узел — сюда входят все подшипники, шестерни, зубчатые направляющие и структурные компоненты, составляющие подвижный портал наверху стола. Вы можете приобрести эти детали по отдельности или приобрести полный комплект для портала. Я решил купить свой портал у Precision Plasma.
• Программное обеспечение — требуется несколько различных типов программного обеспечения:
  • Программное обеспечение для проектирования САПР — программное обеспечение для автоматизированного проектирования позволяет создавать эскизы и конструировать детали перед их вырезанием. AutoCad или Fusion 360 — отличные варианты для программ проектирования САПР.
  • Программное обеспечение CAM для плазменной резки — программное обеспечение для автоматизированного производства преобразует ваш эскиз САПР в код (обычно G-Code), который система плазменной резки с ЧПУ может считывать и интерпретировать. Я запускаю SheetCAM в своей системе.
  • Программное обеспечение управления ЧПУ — это программное обеспечение считывает G-код и отправляет его двигателям на столе ЧПУ. В моей системе используется управляющее по Mach3 с ЧПУ
• Компьютер — для запуска программного обеспечения ЧПУ и подключения к блоку управления двигателем требуется базовый компьютер.

Я начал с создания основной рамы из квадратных труб 2″x2″x11ga и прямоугольных 2″x3″x11ga. Я добавил опускающиеся ролики, которые закреплены на месте для легкой мобильности. Я также расширил свои рельсовые направляющие таким образом, чтобы портал полностью перемещался по площади 4×8 футов, чтобы обеспечить легкую загрузку стальных листов. Размеры портала определяли ширину основания стола.

Режущую поверхность я спроектировал как съемный узел. Это позволяет мне приподнять её и вставить поддон для воды в качестве опции для защиты от пыли и дыма. Эта режущая поверхность использует направляющие планки 2×1/8″ и была изготовлена ​​из следующих материалов:

• прямоугольная труба 2″x3″x11ga;
• квадратная труба 2″x2″x11ga;
• квадратная труба 1″x1″x14ga;
• 2x.25-дюймовый плоский стержень.

Режущая поверхность опускается на основание стола. Набор холоднокатаных плоских прутков шириной 3 дюйма и толщиной 3/8 дюйма служат направляющими для портала.

Холоднокатаные материалы сохраняют более высокие допуски на размеры, чем горячекатаные. Эти направляющие крепятся болтами к верхней части основной рамы.

Холоднокатаные материалы имеют более высокие допуски по размерам, чем горячекатаные. Эти направляющие крепятся болтами к верхней части основной рамы.

Прежде чем подключать двигатели и проводку, целесообразно провести стендовые испытания системы. Это позволит убедиться, что все двигатели и соединения полностью исправны и запрограммированы на вращение в правильном направлении. Инструкции, прилагаемые к моему набору управления двигателем CandCNC, помогли упростить этот процесс.

На этом этапе я также подключил свой плазменный резак Hypertherm, чтобы он автоматически запускался по сигналу от блока управления CandCNC. Инструкции CancCNC помогли мне пройти через этот процесс подключения.

После изготовления основания стола и режущей поверхности следующим шагом была сборка и установка портала. Моя портальная система от Precision Plasma была построена из экструдированного алюминия.

Этот портал оснащен осью Z, позволяющей регулировать высоту резака (THC). Контроль высоты резака — очень желательная функция для плазменных столов с ЧПУ. Это позволяет осуществлять активный и автоматический контроль расстояния между наконечником резака и разрезаемым материалом.

Система обратной связи напряжения автоматически поддерживает заданное расстояние, даже если разрезаемый материал начинает деформироваться. Без THC существует риск столкновения резака с заготовкой.

Система THC также продлевает срок службы расходных материалов плазменного резака (электрода/наконечника/сопла).

Я также решил использовать приводы с ременным редуктором для каждого двигателя. Это помогло сгладить работу и движение портала.

Я изготовил стол из квадратной трубы диаметром 1,5 дюйма для своего компьютера и монитора. Некоторые монтируют свои компьютеры прямо на базу ЧПУ. Я решил сделать систему управления отдельным узлом. Мой компьютер находится под столом. Впоследствии я добавил лист металла вокруг стола, чтобы защитить компьютер от пыли.

Эффективное средство для отвода дыма и пыли во время работы плазменной системы с ЧПУ крайне необходимо. Для этого существует два распространенных метода: водяной стол или вытяжка. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки

Водяной стол — этот тип включает резервуар с водой (часто обработанный ингибитором коррозии и бактерий), который находится непосредственно прямо под разрезаемым материалом.

Вода задерживает большую часть пыли возникающей при резке и помогает сохранить материал прохладным.

Однако во время резки вода часто разбрызгивается и требует постоянного технического обслуживания, чтобы ваша портальная система оставалась сухой и чистой.

Вытяжка — этот тип использует поток воздуха с механическим приводом для всасывания пыли и паров вниз в стол и наружу в желаемое место.

С правильными вентиляторами и достаточным потоком воздуха этот метод работает очень хорошо. Однако он не обеспечивает возможности охлаждения материала, который обеспечивает поддон для воды.

Охлаждение материала полезно для уменьшения деформации, особенно при резке тонких материалов.

Я решил встроить в свой стол вытяжку, но оставил возможность использования водяного стола с помощью съемной режущей поверхности. Я начал с того, что обшил основание стола алюминиевым листом. Я подключил 4 точки всасывания, используя 10-дюймовый воздуховод HVAC.

У каждой точки всасывания есть ползунок, который позволяет мне направлять максимальное количество всасывания в определенные квадранты стола. Для питания моего нисходящего потока я использовал два промышленных кухонных вытяжных вентилятора.

Эти вентиляторы обычно монтируются на крыше или стене и выбрасывают воздух радиально во всех направлениях. Я модифицировал вентиляторы, чтобы они выбрасывали воздух в одном направлении, используя некоторые специально построенные воздуховоды.

Мои вентиляторы выдувают всю пыль и дым за пределы моей мастерской.

Впоследствии я также добавил систему всасывания в точке сопла. Я использовал 1,5-дюймовый сливной шланг и направил его от режущего наконечника через кабельные дорожки портала вниз к ведру объемом 5 галлонов, которое также подключено к магазинному пылесосу. Частично наполнив 5-литровое ведро водой, я создал временный водяной затвор, который помогает улавливать мелкую пыль и частицы.

Это критически важный шаг для обеспечения точного и правильного реза. Физически измеряя движения портала и внося небольшие изменения в систему управления, вы можете настроить свой стол так, чтобы угол между осью X и осью Y составлял 90 градусов.

Я проверил движение портала вверх и вниз по столу, чтобы убедиться, что он движется ровно и точно на всем протяжении всего диапазона движения. «Пределы» для стола контролируются микропереключателями.

В моем руководстве по эксплуатации системы управления CandCNC я ознакомился с интеграцией коммутаторов.

После сборки системы и выполнения всех этапов настройки из руководства пользователя CancCNC я был готов к пробной резке. Я выполнил инструкции из руководства по моей системе управления и приступил к резке. Эта система была готова к работе с самого начала. Первые разрезы были четкими и чистыми.

Этот стол изменил мой подход к изготовлению изделий. Проекты, которые обычно занимали дни или недели, сократились до нескольких часов. Каждый раз, когда я берусь за что-то новое, я сначала думаю о том, можно ли в этом проекте использовать свой плазменный резак с ЧПУ, чтобы быстро и эффективно сделать изделие.

1. По сравнению со станками лазерной резки у плазменных станков есть ряд недостатков: большая ЗТВ по сравнению с лазерной резкой, качество с более тонкими листами и пластинами хуже, чем при лазерной резке, допуски не такие точные, как при лазерной резке, более широкий пропил, чем при лазерной резке, кроме того, сам процесс довольно сложный и требует высокой квалификации оператора, во время резки металла в воздух выбрасывается большое количество вредных газов.
2. Хотите подробнее узнать про плазменную резку читайте в нашем блоге.
3. Если вам понравилась данная статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!

Чпу труборез своими руками — Мастерок

Главная страница » Плазменная резка » Плазменная резка труб на станках с ЧПУ

На нашем сайте знакомство с оборудованием, предназначенным для плазменной резки труб, началось со статьи «Станки плазменной резки труб». Про станки, оснащённые ЧПУ, мы рассказывали в статье «Установки плазменной резки с ЧПУ». Сегодня поговорим о плазменной резке труб на станках с ЧПУ.

Машина термической резки «Комета».

Чпу на плазменных труборезах

кому приходилось резать трубы углошлифовальной машиной (ушм) в ходе подготовки её для дальнейшей сварки, знают, насколько это трудоёмкая работа. особенно, если рез приходилось выполнять под углом или по кривой линии.

образовавшиеся зазоры приходилось заваривать, а это значительно снижало качество. что бы как-то выйти из положения, использовали разнообразные переходники, муфты и т. п., что значительно усложняло и утяжеляло конструкцию.

с внедрением технологий плазменной резки труб, выполнение подобных работ стало вызывать значительно меньше трудностей.

современное станочное оборудование, оснащённое числовыми программными устройствами (чпу) с соответствующим программным обеспечением (по), даёт возможность легко и точно обрезать трубы по любой, самой сложной траектории и сопрягать между собой любые формы.

это значительно повысило качество соединений и производительность труда. рассмотрим, как выполняется плазменная резка труб на станке с чпу на примере «vanad miron b&r».

станок плазменной резки бренда «arcbro» модель «tube s1».

станок для плазменной резки труб с чпу «vanad miron b&r»

станок «vanad miron b&r» позволяет выполнить любую точную резку труб высокой сложности благодаря применению последних достижений в области механизированной обработки изделий из металла:

• плазменной автоматизированной технологии резки круглого проката;
• системы точного и быстрого регулирования высоты плазменной горелки. это позволяет получать прецизионную точность контура, высокое качество реза поверхности без образования грата на его нижней кромке и шлака.

применение станка «vanad miron b&r» даёт возможность:

• интегрировать несколько труб в один узел;
• соединять трубы под острыми углами, избегая при этом зазоров. следовательно, не потребуется дополнительная механическая обработка.

станок плазменной резки с чпу «шквал б».

чпу для станка «vanad miron b&r»

станок для плазменной резки труб «vanad miron b&r» оснащён мощным промышленным компьютером бренда «b&r» модель «automation pc 620 (apc 620)». этот компьютер, имеющий собственные операционную систему и язык программирования, обеспечивает комплексную автоматизацию раскроя.

система его управления представляет собой совокупность точно согласованных компонентов:

• панель управления, имеющая диагональ 10’’. на ней установлен сенсорный цветной интерфейс собственной разработки «vanad»;
• промышленная клавиатура, закрытая мембранным покрытием. она имеет степень защиты ip65;
• мобильный пульт управления;
• модули ввода и вывода информации.

компьютер укомплектован программным обеспечением «техтран tube cutting», предназначенным для раскроя трубного проката. имеется библиотека с большим количеством макросов конструкций резов.

особенностью конструкции компьютера является инновационное решение схемы охлаждения: в ней отсутствуют вентиляторы. в системе применено пассивное охлаждение: используются радиаторы, установленные на внешней стенке корпуса компьютера.

исключение вентиляторов дает возможность не всасывать воздух извне. этим предотвращается попадание металлической пыли на элементы чпу.

кроме того, сокращается время технического обслуживания (исключается необходимость регулярной замены вентиляционных фильтров).

станок плазменной резки труб с чпу серии «cncxg».

технические характеристики

станок для плазменной резки труб с чпу «vanad miron b&r» имеет следующие характеристики:

• размеры обрабатываемой трубы:

• диаметр, мм: 60…600;
• длина, мм: ≤ 6000;

операционная скорость, м/мин: 13;

точность позиционирования (с коррекцией нелинейности), мм: ± 0,1;

повторяемая точность, мм: ± 0,25;

максимальное рабочее ускорение, м/с2: 0,15;

интервал измерения, мм: 0,01;

мощность привода, вт: 350;

двигатель с двусторонней связью, шт: 2;

высота рабочего стола для материала, мм: 650…700.

машина оснащена имеющими высокую надёжность двигателями и сервоусилителями. запас мощности и точная согласованность цепочки устройств: чпу «b&r» – сервоусилитель «b&r» — двигатель «b&r» — обеспечивают легкость перемещения плазмореза, создавая необходимые ускорения в отверстиях.

читать также:  кофеварка плюсы и минусы

станок плазменной резки труб «vanad miron b&r».

где купить

компания зао «ванадрус»;

компания предлагает станок для плазменной резки труб с чпу «vanad miron b&r». стоимость от 1800000 рублей.

при производстве различных операций связанных с обработкой металла широкое распространение получила технология плазменной резки.

плазменные труборезы позволяют производить разноплановый раскрой обрабатываемых заготовок с минимальным воздействием на изделия.

высокая производительность оборудования позволяет выполнять разделку металла, образуя ровные края реза без изъянов и с достаточно высокой скоростью.

технология плазменной резки

Технология, когда выполняется плазменная резка труб, основана на нескольких основополагающих факторах:

1. составе газовой смеси используемой для резки;
2. установленном факельном зазоре (расстоянии, между обрабатываемой заготовкой и соплом трубореза);
3. используемой силе тока для образования плазменной дуги;
4. скорости проведения операции резки.

Операция плазменной обработки металла может выполняться в двух режимах:

При использовании оборудования для ручной резки применяется плазмообразующий газ – воздух, который обеспечивает процесс разделки металла с толщиной до 25 мм. Использование воздуха при проведении технологического процесса является наиболее экономичным способом, но образующаяся кромка на металле содержит повышенный процент оксида азота, трудно удаляемой при зачистке.

Автоматическая резка производится при подаче смеси газов: азота и водяной взвеси и применяется для металлов толщиной до 25 мм.При обработке металла толщиной более 25 мм, производится увеличение давления подаваемого газа, что способствует ускоренной разделке металла.

Характеристики процесса плазменной резки

• Для осуществления процесса разделки металла необходимо поддерживать состояние газового пламени на одном уровне.
• Факельный зазор должен быть постоянным для обеспечения:

1. устойчивости дуги;
2. перпендикулярности кромки реза;
3. постоянной величины плотности дуги.

Процесс резки напрямую зависит от факельного зазора и угла наклона.

С увеличением факельного зазора возрастает угол наклона кромки реза. Оптимальным считается размер зазора в пределах от 1.5 до 10 мм, что обеспечивает высокое качество и скорость проведения работ. Снижение расстояния необходимого зазора способствует выходу из строя электрода и сопла.

Для этого оборудование для резки (труборез) оснащается стабилизатором высоты, регулирующим постоянное значение факельного зазора.

Немаловажную роль играет сила тока дуги, используемая в ходе операции резки. В зависимости от подбора пары электрод-сопло, устанавливается оптимальное значение тока.

При настройке системы устанавливается величина тока в размере 95% от оптимального значения. Рабочие пары подбираются по принципу прямой зависимости – с увеличением значения величины тока подбирается сопло с большим диаметром выходного отверстия.

Производительность оборудования, когда выполняется плазменная резка труб, прежде всего, характеризуется скоростью выполнения операций разделки металла с образованием отходов горения, которые необходимо удалить.

Скорость резки должна быть оптимальной для образования ровного реза, с учетом того, что угол отставания прорезания нижней кромки недолжен, превышать 5% по сравнению с верхним участком поверхности металла.

Настройка оборудования при выполнении операций плазменной резки

Процесс плазменной резки и его качественные характеристики нормируются по ГОСТ 14792-80 и содержат показатели, которые должны соответствовать:

1. по шероховатости поверхности торцевой кромки;
2. по влиянию на термическую зону;
3. по линейному отклонению;
4. неперпендикулярности торцевой поверхности.

Для поддержания высокого качества реза особо регламинтаруются два показателя:

ширина реза;

угол наклона кромок.

Ширина реза регулируется подборкой диаметра выходного отверстия сопла и силой тока дуги. С увеличением регулирующих значений происходит автоматическое возрастание ширины реза. При необходимости изменения направления реза используется компенсатор обеспечивающий точность выполнения заданной программы.

Для выполнения разделки металлических труб используются плазматроны, выпускаемые специализированными компаниями:

Применение труборезов на производстве

Перечень выпускаемых моделей труборезов можно разделить на три категории:

1. стационарные установки, применяемые для разделки труб широкого диапазона;
2. портативные установки, которые используются для разделки труб большого диаметра, в полевых условиях;
3. переносные установки.

На промышленных предприятиях широко используются станки плазменной резки с ЧПУ. Процесс резки металла осуществляется в автоматическом режиме согласно установленной программе. Станок для плазменной резки (труборез) состоит:

плазмотрона;

станины;

рабочего стола;

шаговых двигателей;

специальных стоек;

приборов, блоков управления и контроля;.

системы энергообеспечения;

соединительных кабелей и шлангов;

блока ЧПУ;

компрессора воздушного;

инвертора;

трансформатора.

Для разделки труб используемых для монтажа вентиляционных систем применяется труборез ТВ-30. Станок рассчитан для обработки труб диаметром от 100 до 315 мм изготовленных из нержавеющей или малоуглеродной стали толщиной до 2 мм. Обработку можно вести в ручном или автоматическом режиме с помощью системы ЧПУ.

Читать также:  Микроволновка эленберг работает но не греет

Использование однотипного копира дает возможность менять диаметр обрабатываемой трубы или угол обработки без смены шаблона. Труборез позволяет резать трубы в диапазоне от 0 до 45*. Оборудование рассчитано на напряжение 380 В с использованием подачи сжатого воздуха под давлением более 0.6 МПа.

Технологические операции по резке труб должны выполняться при температурном режиме от +5 до +40*С и оснащаться вытяжной вентиляцией.

Для разделки труб с высокой точностью используется труборез плазменной резки Vanad Miron ЧПУ B&R обеспечивающий обработку заготовок в автоматическом режиме. Труборез укомплектован двигателями и специальными сервоусилителями позволяющими вести точную обработку заготовок.

Используемый труборез Vanad Miron дает возможность:

1. вести обработку деталей с выполнением сразу нескольких операций;
2. проводить постоянную самодиагностику;
3. использовать готовую библиотеку макросов;
4. снизить расход электроэнергии;
5. производить высокоточную обработку заготовок.

1. Станок оснащен вращающимся модулем Rot Cut, который позволяет производить комбинированную резку труб, а консольная конструкция дает возможность обрабатывать трубы под разными углами с разных сторон.
3. Технические характеристики оборудования:

1. мощность привода – 350 Вт;
2. точность позиционирования заготовки — +-0.1 мм;
3. диаметр обрабатываемых труб – 60-600 мм;
4. скорость обработки – 13 м/мин.;
5. точность -+-0.25 м/сек2;
6. допустимая длина обрабатываемой трубы – 6000 мм;
7. оси X,Y,Z — линейные направления.

Оборудование для плазменной резки можно устанавливать на трубу в любом свободном месте с использованием зажимов специальной конструкции. Для смещения установки используются специальные ролики и привод. Для фиксации агрегата применяется металлическая лента центратора.

Для управления труборезом и перемещением его по трубе применяется пульт управления. Труборезы способны производить раскрой труб различного диаметра и осуществлять вспомогательные операции (подготовка поверхности, зачистка шва, снятие фаски, разделывание кромки).

• Переносные установки используются для выполнения локальных работ в труднодоступных местах и при выполнении операций связанных с малосерийными заказами.
• Использование оборудования для плазменной резки позволяет повысить производительность труда, точность разделки заготовок и сложность выполняемых поставленных задач.

Сборка плазменного резака по металлу с ЧПУ. Своими руками

ZZZEEEXXX 2-10-2021, 12:28 3 113 Приспособления / Станки

Что такое система плазменной резки с ЧПУ? Это машины с компьютерным управлением, которые могут разрезать любой электропроводящий материал (сталь / нержавеющая сталь / алюминий / медь). Машина берет 2D-сгенерированный компьютером эскиз и переводит его в компьютерную систему числового управления (ЧПУ), которая соединена с плазменным резаком. Плазменный резак использует электрическую дугу и сжатый воздух для резки материала.Автор разработал и построил эту систему в своей личной мастерской, используя несколько готовых компонентов, а также некоторые изготовленные на заказ.В этой статье вы познакомитесь со всеми шагами сборки (кастомного ) плазменного резака с ЧПУ!Шаг 1: Планирование и компонентыПланирование!Прежде чем начать, автор хотел, был ответить на пару ключевых вопросов:Какого размера стол с ЧПУ планировалось сделать?Какова максимальная толщина материала, который станок будет разрезать?Эти два вопроса будут определять дальнейшую часть вашего проекта. Было решено построить стол, который может вместить лист материала размером 4×8 футов (4×8 футов — один из наиболее распространенных размеров для необработанной стальной пластины). Основываясь на том, какой материал будет обычно использован, станок должен иметь возможность разрезать сталь толщиной как минимум 1/4 дюйма.В дизайн проекта включены несколько уникальных аспектов:Опускающиеся ролики для большей мобильности.Система вытяжки для удаления пыли и дымаСистема всасывания точки сопла и водяная ловушка для вытягивания мелких частиц вблизи режущего наконечника.Съемная режущая поверхность — позволяет снять режущую поверхность и вставить поддон для воды для альтернативного метода борьбы с дымом и пыльюЗадействованные компонентыНиже приведен общий список основных компонентов системы плазменной резки с ЧПУ:Плазменный резак — Автор решил приобрести плазменный резак Hypertherm Powermax 65 для этого проекта. Эта машина способна резать сталь толщиной 1 дюйм.Воздушный компрессор — Плазменные резаки требуют подачи воздуха для работы и резки материалов. Был выбран воздушный компрессор Ingersoll объемом 80 галлонов, у которого не должно быть проблем с обеспечением потребностей системы в подаче воздуха.Пакет управления двигателем с ЧПУ — Это драйверы и двигатели, которые управляют движением плазменного резака. Куплена система у компании под названием CandCNC. Эта система включала все 4 шаговых двигателя и драйверы двигателей в одном комплекте.Основание стола — Автор изготовил свое основание стола на заказ. Основная рама изготовлена из квадратной трубы 2 дюйма x 11ga.Сборка портала — это включает в себя все подшипники, шестерни, направляющие и конструктивные компоненты, которые составляют движущийся портал на верхней части стола. Вы можете приобрести эти детали по отдельности или полный комплект портального оборудования. Для проекта был куплен портал у Precision Plasma.Программное обеспечение — требуется несколько различных типов программного обеспечения:Программное обеспечение для проектирования CAD — Программное обеспечение для автоматизированного проектирования позволяет создавать эскизы и проектировать детали перед их вырезанием. AutoCAD или Fusion 360 — отличные варианты для программ проектирования CAD.Программное обеспечение Plasma CAM — Программное обеспечение для автоматизированного производства преобразует ваш эскиз CAD в язык кодирования (обычно «G-код»), который плазменная система ЧПУ может считывать и интерпретировать. Я запускаю SheetCam в своей системе.Программное обеспечение для управления ЧПУ — это программное обеспечение считывает G-код и отправляет его двигателям на столе с ЧПУ. В моей системе используется программное обеспечение для управления ЧПУ Mach3Компьютер — для запуска программного обеспечения управления ЧПУ и подключения к блоку управления двигателем требуется компьютер.Шаг 2: Изготовление основания столаАвтор начал с создания основной рамы из квадратных труб 2x2x11ga и прямоугольных труб 2x3x11ga. Были сделаны опускающиеся ролики, которые фиксируются на месте для простоты передвижения. А также были расширенны рельсовые направляющие так, чтобы портал полностью скатывался с площадки 4×8 футов. Для облегчения загрузку стальных листов. Размеры основания стола определялся исходя из ширины портала.Шаг 3: Изготовление режущей поверхностиРежущая поверхность спроектирована как съемный узел. Это позволяет мне приподнять поверхность и вставить поддон для воды в качестве опции. Для защиты от пыли и дыма. Эта режущая поверхность использует планки 2×1 / 8in и была изготовлена из следующих материалов:• 2x3x11ga прямоугольник. трубка• 2x2x11ga квадратная труба• 1x1x14ga квадратная трубка• 2x.25-дюймовый плоский стерженьШаг 4: Сборка основания стола и режущей поверхностиРежущая поверхность опускается на основание стола. Набор холоднокатаных полос шириной 3 дюйма и толщиной 3/8 дюйма служат рельсами для портала. Холоднокатаные материалы сохраняют более высокие допуски по размеру, чем горячекатаные. Эти направляющие крепятся болтами к верхней части основной рамы.Шаг 5: стендовые испытания системы управления двигателемПеред подключением двигателей и проводки целесообразно провести стендовые испытания системы. Это гарантирует, что все ваши двигатели и соединения будут полностью исправны и запрограммированы на вращение в правильном направлении. Инструкции, прилагаемые к набору управления двигателем CandCNC, помогли упростить этот процесс.На этом этапе подключил плазменный резак Hypertherm, чтобы он запускался автоматически по сигналу от блока управления CandCNC. Инструкции CancCNC помогли пройти через этот не простой, но увлекательный процесс подключения.

Шаг 6: Сборка портала

После изготовления основания стола и режущей поверхности следующим шагом была сборка и установка. Портальная система от Precision Plasma была построена из экструдированного алюминия.Этот портал включает ось Z, позволяющую регулировать высоту резака (THC).

Регулировка высоты резака — очень нужная функция на плазменных столах с ЧПУ. Это позволяет осуществлять автоматический контроль расстояния между наконечником резака и разрезаемым материалом.

Система обратной связи по напряжению автоматически поддерживает заданное расстояние, даже если разрезаемый материал начинает деформироваться. Без THC существует риск столкновения резака с заготовкой. Система THC также продлевает срок службы расходных материалов плазменного резака (электрод / наконечник / сопло).

Автор также решил использовать для каждого двигателя узлы ременного редуктора. Это помогло упростить работу и движение портала.

Шаг 7: Создание рабочего стола / центра управления

Был изготовлен стол из 1,5-дюймовой квадратной трубы для компьютера и монитора. Некоторые монтируют свои компьютеры прямо на базу ЧПУ. Автор решил сохранить это как отдельную сборку. Компьютер находится под столом. Впоследствии был добавлен лист металла вокруг стола, чтобы защитить компьютер от пыли.

Шаг 8: добавление системы вентиляции

Крайне необходимы эффективные средства для удаления дыма и пыли при работе плазменной системы с ЧПУ. Для этого есть два распространенных метода: вода или сквозняк. У каждого свой набор достоинств и недостатков.Водный — этот тип включает в себя, резервуар с водой (часто обработанный ингибитором от коррозии и бактерий), который находится прямо под разрезаемым материалом.

Вода задерживает большую часть режущей пыли и помогает сохранять материал в прохладном состоянии. Однако во время резки вода часто разбрызгивается и требует постоянного обслуживания, чтобы ваша портальная система оставалась сухой и чистой.Нисходящий поток — этот тип использует поток воздуха с механическим приводом для всасывания пыли и паров вниз в стол и в желаемое место.

При правильных вентиляторах и достаточном потоке воздуха этот метод работает очень хорошо. Однако он не обеспечивает возможности охлаждения материала, как водяной поддон. Сохранение материала в холодном состоянии помогает уменьшить коробление, особенно при резке тонких материалов.В этом проекте использовался нисходящий поток на столе.

Но была оставлена возможность для водяного поддона за счет использования съемной режущей поверхности. Начнём с того, что обошьем основание стола алюминиевым листом. Автор подключил 4 точки всасывания, используя 10-дюймовый воздуховод.

У каждой точки всасывания есть ползунок, который позволяет направлять воздух туда, где требуется максимальная мощность всасывания, в определенные квадранты стола. Для питания нисходящего потока используются два кухонных вытяжных вентилятора, коммерческого класса. Эти вентиляторы обычно устанавливаются на крыше или стене и выпускают воздух радиально во всех направлениях.

Автор модифицировал вентиляторы, чтобы выталкивать воздух в одном направлении, используя специально изготовленные воздуховоды. Теперь вентиляторы выдувают всю пыль и пары наружу мастерской.Впоследствии также была добавлена система форсунок для точечного всасывания.

Использовалось 1,5-дюймовый сливной шланг отстойника и проложен от режущего наконечника через кабельные трассы портала до ведра на 5 галлонов, которое также подключено к промышленному пылесосу. Частично наполнив 5-литровое ведро водой, автор создал временную ловушку для воды, которая помогает улавливать мелкую пыль и частицы.

Шаг 9: Калибровка и выравнивание

Это критически важный шаг для обеспечения точности резки вашей системой.

Физически измеряя движения портала и внося небольшие изменения в систему управления, вы можете настроить свой стол, обеспечивая идеальный угол 90 градусов между осью X и осью Y.

Автор проверил портал вверх и вниз по столу, чтобы убедиться, что он остается ровным и точным во всем диапазоне движения. «Пределы» для стола контролируются микроконтроллером.

Шаг 10: тестовые разрезы

После сборки системы и выполнения всех этапов настройки из руководства пользователя CancCNC станок был готов к некоторым тестовым нарезкам. Были выполнены все инструкции из руководства по системе управления и приступили к резке. Эта система была готова к работе с самого начала. Первые разрезы были четкими и чистыми.

Шаг 11: Примеры проектов плазменной резки с ЧПУ

Этот стол изменил способ изготовления. Проекты, которые обычно занимали дни или недели, были сокращены до нескольких часов.

Каждый раз, когда автор берёт за что-то новое, он сначала думаю о том, как использовать стол с ЧПУ, чтобы построить его быстро и эффективно.Вот несколько проектов, которые были сделаны для себя и нескольких друзей, используя ЧПУ.

Смотрите следующий шаг, чтобы увидеть видео стола в действии.

Шаг 12: Видео стола в действии

Спасибо за внимание! Надеюсь вам было интересно! Источник (Source)
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Подборки: ЧПУ Металл Резка металла

10

Идея

10

Описание

10

Исполнение

Итоговая оценка: 10