Perfect Cut

Свяжитесь с нами!

Email: order@perfect-cut.ru (812) 309-50-91
Портальные машины для плазменной резки

Стол, система ЧПУ, программное обеспечение, система вентиляции

Собирая целиком систему плазменной резки, можно столкнуться с очень сложной задачей. Задача включает в себя выбор источника питания, который генерирует поток плазмы, систему ЧПУ, программное обеспечение, системы вентиляции, а также стол для резки и портальная система. Портальная система, это намного больше, чем просто система для 2-D перемещения; она включает двигатели, которые обеспечивают согласованные, точные движения нескольких горелок, плазменных и газовых.

Портальные машины для плазменной резки

Если посмотреть на портальные системы начала 1990-х годов, то можно найти только один вариант системы: высококачественные промышленные машины, предназначенные для многочасовой работы в металлобазах и цехах, где акцент был сделан на резке толстой стали. Основными областями применения были тяжелая промышленность и судостроение. Эти портальные машины были разработаны, чтобы быть достаточно прочными, чтобы выдержать десятилетия интенсивного использования и производить тысячи тонн металлических деталей при высоких объемах производства с минимальным обслуживанием. Типичные машины состояли из четырех плазменных горелок или 16 кислородных, и смогли резать металлические листы размером от 1,5 - 3 метров до 12 - 24 метров.

В наши дни промышленность не испытывает недостатка в разнообразии порталов для плазменной резки. Более 100 производителей поставляют их для обработки металла с плазмообразующими источниками мощностью от 30 до 1000 ампер, чтобы резать разную толщину металлических листов из мягкой стали, нержавеющей стали или алюминия. Небольшое производство, которое в незначительной степени зависят от плазменной резки или газовой резки может найти себе доступное решение, небольшие портальные машины, которые имеют соответствующую производительность и точность, в то время как большое производство, которое использует процессы газовой и плазменной резки практически без остановок, может найти сверхпрочные, надежные машины, которые обеспечивают более высокую производительность и точность.

Как портальные машины стремительно развиваются, так и цены на них уменьшаются. Современные машины используют множество стандартных электронных компонентов и аппаратное обеспечение, которое тоже дешевеет. Стандартные, готовые компоненты включают в себя портативные компьютеры, приводы, подшипники, линейные пути перемещения, редукторы и многие другие. Теперь самые маленькие столы бывают размерами 500 х 500 см, и их стоимость составляет всего лишь около $ 3000. Эти недорогие портальные машины для резки открыли множество возможностей для небольших и средних производителей и даже для любителей.

Независимо от стоимости или размера, каждая система с ЧПУ на основе портальной резки должна иметь следующие компоненты:

- ЧПУ. Мозг машины, ЧПУ преобразует режущую программу в электрические инструкции, которые контролируют направление резания и скорость. ЧПУ также выдает инструкции на плазменный резак, регулятор высоты и периферийное оборудование.

- Механические компоненты. Портальная машина включает в себя продольную ось, каретку плазмотрона, и ось Z (для движения вверх-вниз), которые манипулируют факелы.

- Системы управления вытяжкой. Плазменная резка создает много дыма. Каждая машина требует контроля за нисходящим потоком дыма или контролем уровня воды наливного стола.

Автоматический контроль высоты является дополнительной функцией, но почти во всех случаях, эта функция стоит вложенных в нее дополнительных инвестиций. Эффективность плазменной резки основана на трех режимах по высоте: одна высота для прожига и две других для резки - чтобы максимизировать срок службы расходных материалов и качество резки.

Высота прожига, пожалуй, наиболее важное значение для срока службы сопла и качества резки. Система перемещает вниз плазмотрон, пока он не коснется поверхности материала, а затем убирается на нужную высоту. Прожиг металла, происходящий слишком близко к металлу влияет на угловатость кромки реза, шлак, и качество реза в общем.

После того, как плазма прожгла металл, контроллер перемещает плазмотрон ближе к поверхности металла, пока он не установит правильную высоту для резки. Высота плазмотрона, расположенного слишком близко к металлу является риском столкновения с обрабатываемой деталью, в то время как слишком большое расстояние до металла увеличивает ширину реза и угловатость краев, одновременно способствуя деформациям и короблению металла.

Надлежащее функционирование автоматической регулировки по высоте позволяет программировать резку сотни частей и уйти от машины во время ее резки. Если вы режете всего одну заготовку за один раз и не против следить за процессом резки, вы можете обойтись без регулировки высоты. Недостатком является то, что данный процесс является громоздким и медленным. Вам необходимо отрегулировать высоту прожига для каждой части, остановиться, отрегулировать высоту резки, а затем делать сам рез. Автоматический контроль высоты является ключевой особенностью, что делает машины портальной резки автоматизированными, и дополнительные инвестиции в эту функцию, как правило, окупают себя в короткие сроки.

Система ЧПУ (CNC)

ЧПУ является по существу своему компьютером промышленного класса со встроенным программным обеспечением для контроля движением и управлением машиной, множеством входов и выходов, которые могут управлять всеми приводными двигателями, плазменными резаками, контроллером высоты, а также любые другие инструменты или периферийные устройства, установленные на портальной системе.

Система принимает команды от оператора станка и программного обеспечения CAM, а затем преобразует эти команды в инструкции, которые выполняют старт дуги, контролируют приводные системы, а также выполняют другие функции машины.

Промышленные системы ЧПУ разработаны, чтобы переносить суровую окружающую среду промышленного цеха, что добавляет сложности их изготовления и соответственно влияет на их стоимость. Системы вынуждены выдерживать дым и пыль в воздухе, от резки и сварки, вибрации от вилочных погрузчиков и других машин, помех от других электрических устройств, и тому подобное.

На недорогих машинах, мозгом ЧПУ является персональный компьютер или ноутбук. Эти компьютеры разработаны для относительно простой работы в чистой, контролируемой офисной среде. Они не имеют такой защиты, как промышленные ЧПУ, но у них есть возможность запуска машин для плазменной резки. Эти машины хорошо подходят для любителей; маленьких и небольших цехов; с низким уровнем производства.

Персональные компьютеры или ноутбуки должны использоваться только на машинах, которые имеют начальную технологию старта свободным затвором, а не высокой частоты, высоким напряжением, или емкостным запуском. Старт свободным затвором производит меньше электрических помех и, следовательно, меньшую вероятность, чтобы вызвать электрические помехи.

Интерфейс играет большую роль в производительности машины. В то время как многие базовые машины используют стандартные офисные клавиатуру и мышь для управления функциональностью, более дорогие машины имеют сенсорный экран управления, который имеет тенденцию быть более интуитивным. Многие программы адаптированы из обрабатывающих процессов, например, таких как фрезеровка, и довольно неуклюжи, когда используются для резки. Программное обеспечение и интерфейсы, которые были разработаны специально для плазменной резки, как правило, гораздо проще в освоении и использовании.

Механические компоненты

Каждая машина имеет довольно много движущихся частей: портал, каретка перемещения горелки и система контроля высоты горелки (оси X, Y и Z). На крупных промышленных машинах, все компоненты являются надежными, сверхпрочными и точными. На машинах начального уровня, компоненты не столь прочные, что означает, что они не являются столь надежными. Использование таких компонентов позволяет интегратору машины использовать менее мощные приводные двигатели и более легкие системы зубчатых передач, которые снижают стоимость станка, обеспечивая при этом производственные скорости резания и приемлемую точность.

Станки начального уровня, как правило, используют шаговые двигатели, в то время как более надежные машины обычно оснащены сервоприводами. Оба типа станков обеспечивают очень хорошую точность, хотя современные, правильно подобранные сервоприводы обычно имеют более широкий диапазон скоростей и крутящего момента, что является полезным при резке на очень быстрых и очень медленных скоростях.

Степперы и связанные с ними электроника управления приводом проще и дешевле, чем серво системы, и поэтому часто используются на машинах, управляемых ПК или ноутбуками. Сервоприводы могут быть более интуитивно понятным для операторов станков, поскольку они используют датчики обратной связи с ЧПУ, что обеспечивает меньшую вероятность потери позиционирования на столе для резки в случае столкновения с выступающей частью уже вырезанного элемента, сбоя питания или другого прерывания процесса резки.

Вытяжка

Плазменная резка генерирует появление вредных частиц различных размеров. Мельчайшие частицы, которые происходят от окалины и ржавчины настолько малы и горячи, что они легче воздуха и превращаются в дым. Наиболее крупные частицы происходят из разрезаемого металла и, как правило, тяжелее воздуха. Вне зависимости от уровня мощности или типа плазменного резака, система газоулавливания должна захватывать частицы всех размеров. Столы с вытяжкой и водоналивные столы - два типа столов, используемые для плазменной резки.

Столы с вытяжкой.

Эти столы требуют достаточно мощные системы потока воздуха, чтобы переместить тяжелые частицы через воздуховод. Соответствие воздушного потока системы к размеру стола является первым критерием. Стол 2 х 2 метра должен иметь скорость потока около 30 м³/мин, чтобы удалить всю пыль и дым. А столу 4 х 4 метра необходимо около 100 м³/мин, столу 4 х 8 около 200 м³/мин.

Некоторые большие столы для резки, имеющие вытяжку, используют районированные секции с подвижными жалюзями, так что система удаляет воздух только в локализованной области, где находится резак, а не из всего стола. Конечно, многие столы с вытяжкой имеют большие, самоочищающиеся системы фильтрации, которые удаляют частицы, прежде чем циркулировать воздух обратно в цех.

Каждый вариант требует тщательного рассмотрения. Фильтрация и зональные системы увеличивают сложность машины и ее стоимость.

Водоналивные столы.

Водные системы доступны в двух видах, водных лотков и водоналивных столов. Водный лоток находится под заготовкой. Вода касается материала и давление, создаваемое плазменной струей, переносит частицы в воду, где они охлаждаются и остаются. Водные лотки просты, эффективны и недороги.

Водоналивные столы, как правило, глубже, чем лотки воды и позволяют производить подводную резку. Резка под водой имеет ряд преимуществ, в частности для резки нержавеющей стали и когда ток резки превышает 200 ампер. Уровень воды может быть отрегулирован: она может быть достаточно низкой, так чтобы вода не брызгала на металл, но все еще достаточно высокой, чтобы вылавливать дым.

Водоналивной стол для плазменной резки

Позволяя воде быть в контакте с металлом имеет несколько недостатков, влияющих на качество кромки реза с точки зрения шероховатости и отбросов, таких как расплавленный металл, затвердевающий вдоль нижней части обрезной кромки. Тем не менее, охлаждающий эффект воды помогает контролировать коробление, которое происходит особенно на длинных, тонких деталях.

Это не означает, что какой-то определенный тип при удалении вредных частиц лучше, чем другой. Является ли это вытяжка, лоток, или водоналивной стол, должным образом разработанная система в соответствии с ее размерами может быть достаточно эффективной при удалении дыма и пыли.

CAD и CAM системы

CAD (САПР) и CAM пакеты программного обеспечения стали необходимы для обрабатывающей промышленности. CAD используется для проектирования деталей, в то время как CAM имеет дело с возможностями машины, чтобы изготовить деталь. CAM определяет местоположение прожига, подвод, ширину вреза, и вывод, поэтому они имеют минимальное влияние со стороны. Эта информация поступает в ЧПУ, чтобы изготовить деталь.

Современные программы CAM часто имеют дополнительные возможности. Нахождение оптимального расположения и ориентация деталей минимизирующие отходы материалов, многие программы создания отчетов по стоимости детали, использования материала, и другой расчетной информации. Некоторые системы CAM автоматически устанавливают и контролируют большинство параметров резки, такие как ток дуги и напряжение, газовый поток, высоту прожига, скорость резки, и высоту резки.

На некоторых машинах, САПР и CAM функции объединены, что позволяет обеспечить плавный переход от проектирования до резки. Это, как правило, является менее сложным процессом и легче обучаемым, чем при использовании двух отдельных пакетов программного обеспечения.

Просмотров: 1198
Всего комментариев: 0