Плазменный координатный стол чпу

Обновлено: 20.05.2024

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.

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.

Процесс сборки оси Z:

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.

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…

…и приступил к сборке.

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

Метки: чпу, станок плазменной резки

Комментарии 78

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы писать комментарии, задавать вопросы и участвовать в обсуждении.

Хороший станок получился! Тоже сделал три года назад фрезер чпу 3,5*2 м. Теперь озадачился постройкой чпу плазмы. Поэтому вопрос: Что хотел бы поменять на сегодняшний день? Так сказать работа над ошибками. Просто хотел взять за основу Вашу модельку(подход очень понравился) и хотел уточнить все ли устраивает, особенно размеры рабочего поля.

Вообще эта конструкция через 3-4 месяца после начала эксплуатации была серьезно переделана. В первую очередь отказался от стальной профильной трубы в качестве направляющих. Посмотрите, чуть позже в блоге есть записи о модернизации этого станка. Для хоббийного станка, на котором учишься, стальной профиль — это неплохое решение, но для ежедневного использования на производстве (а у нас он работает именно так) оно не годится.

Второе, что было сделано — это отказ от китайского источника плазмы в пользу Hypertherm PMX 65. Надо было, конечно, брать 105-й или хотя бы 85-й, но все уперлось в бюджет. Вместе с источником заменил и блок автоматического контроля высоты (егоровский заменил на Purelogic). Hypertherm потребляет больше воздуха, и потребовался более производительный компрессор.

С тех пор никаких глобальных доработок больше не делалось.

Главное, что хотелось бы поменять на сегодня — это размер рабочего поля, потому что возможность положить лист 3000х1500 дает значительную экономию материала при серийном производстве. Но я сильно ограничен пространством мастерской, и 1500х1000 — это максимум, что я могу себе позволить на сегодня.

Второй принципиальный момент — глубина "ванны", куда наливается вода. Ее нужно делать раза в три глубже, т.е. примерно 120-150мм или даже все 200мм. При долгой интенсивной работе, особенно если резать толщины типа 12мм, будет очень много шлака и отходов — под них нужно место.
Также немного поменял бы конструкцию самого поддона, чтобы упростить слив воды в конце рабочей смены. И сделал бы слив из трубы 1.25" или даже 1.5" — чтобы быстрее опустошать ванну.

Третий момент, который хочется поменять — это увеличить жесткость станины. Портал весит довольно привычно, и при резке на больших скоростях, когда горелка резко тормозит и меняет направление, на станину передается приличный импульс, и по столу идет приличная вибрация. Не то, чтобы это катастрофически сказывалось на чистоте работы станке, но мне бы хотелось от этой вибрации уйти. На мой взгляд, столу нужно чуть больше жесткости.

И еще мне очень не хватает индуктивного поиска поверхности. Механический поиск (нажимом) слегка прогибает тонкие листы (от 3мм и меньше), в результате чего высота поджига дуги и рабочая высота резки устанавливается некорректно — это влияет на качество резки.

Огромное спасибо за развернутый ответ! Цена на Hypertherm реально конская, наверно он "вылит" из цельного куска золота. Молодцы, вложено много! Мне такой не потянуть(не по деньгам а просто нет необходимости, так как такой загрузки как у Вас- не будет). Но не вкладывая в производство- не будет результата. А какой именно блок у Purelogic посоветовали бы, исходя из своего опыта? Резать в основном буду от 2-8мм. на малых скоростях. Но так как являюсь перфекционистом, даже эту малость хочется делать на отлично. У меня резак Aurora AIRHOLD 45 26928. NEMA23 без редукторов не тянули? Еще раз спасибо!

Я брал блок THC1 — он наиболее универсален и полностью интегрируется с софтом Pumotix (от Mach3 я отказался при первой возможности), который я использую для управления станком. Огромным плюсом является возможность программного управления этим блоком прямо из G-кода и автоматической подстройки эталонного напряжения дуги под высоту резки и износ расходников.

NEMA23 без редукторов прекрасно справлялись, но редуктора дали очень хорошую плавность хода (никакой микрошаговый режим с этим не сравнится) и, главное, возможность гораздо быстрее разгонять и тормозить портал — это важно при резке отверстий и контуров, где траектория движения горелки резко меняет свое направление. Шаговые двигатели никогда не набирают скорость и не тормозят мгновенно — нужно время. Чем тяжелее портал и слабее двигатели, тем сложнее разогнать всю систему быстро. Редукторы решают эту проблему.

Hypertherm своих денег стоит, другое дело, что не всегда есть возможность такие деньги заплатить. У него много особенностей, которых нет у бюджетных китайских источников: пневмоподжиг, автоматическое поддержание оптимального давления воздуха, интерфейс обратной связи со станком, длительный срок жизни расходников (и большой ассортимент расходников для разных задач — и для обычной резки, и специально для тонкого металла). А главное, у него все заявленные характеристики честные — если написано, что может резать определенную толщину с определенной скоростью и заданным п/в, значит так и будет. И чистота реза будет идеальной. Большой плюс — это готовые технологические карты: открываешь книжечку, находишь в таблице параметры резки, соответствующие нужной толщине металла, и можно быть уверенным, что все будет резаться с пристойным качеством. Сколько я времени потратил, сколько материала и расходников извел со своим "китайцем", чтобы заставить его резать чисто… а потом просто подключил Hypertherm и с первых сантиметров получил желаемый результат, да еще и с вдвое более высокой скоростью (это к вопросу о заявляемых китайскими производителями характеристиках оборудования).

Помимо Hypertherm, конечно, есть и другие достойные производители, которые дешевле. Та же Cebora, например, или Helvi. Но я с ними не работал, поэтому ничего конкретного про них сказать не могу.

С вашим аппаратом главную проблему вижу в горелке — ручную горелку очень сложно корректно закрепить на оси Z. Главное требование — абсолютная перпендикулярность к поверхности рабочего стола. Если этого не добиться, края детали всегда будут скошены в одну сторону, а расходники будут преждевременно изнашиваться, потому что один край сопла из-за наклона всегда прогорает быстрее. Из-за этого и дуга будет расфокусироваться, что приведет к снижению качества реза. Вторая проблема — это малая скорость резки. 40А для 8мм стали это уже не грани приемлемой производительности. Резка на малой скорости означает, что даже простые контуры будут резаться медленнее, а дуга гореть дольше. Больше время горения дуги — быстрее износ, чаще замена. Я на своем "китайце" сопла за неделю работы десятками менял. Отчасти из-за высокой нагрузки на них, отчасти из-за того, что не получалось оптимальный режим работы подобрать — технологических карт к таким аппаратам никто не пишет.

Станки плазменной резки металла с ЧПУ

Мы отправим Вам подробное предложение в течении 30 минут!

Оборудование для плазменной резки металла с ЧПУ

По просьбе клиентов завод «ТеплоВентМаш» запустил в производство бюджетное оборудование серии Start S–WT, особенностью которого является доступная цена, отсутствие стола для поддержки заготовок и системы дымоудаления. Оборудование рассчитано на резку листового металла толщиной от 0,5 до 30 мм. В комплект поставки входит:

Координатный стол на мощных шаговых двигателях;
Терминал управления с электрошкафом и компьютером;
Лицензионные программы Mach3 и SheetCam (рус.).

Цена: от 350 000 299 000 руб. Подробнее

Станки серии Start М30 имеют усиленный координатный стол и центральную систему дымоудаления. Рез металла от 0,5 до 30 мм. Данное оборудование поставляется в сборе, что позволяет исключить дополнительные работы по монтажу и наладке в месте установки.

В станке предусмотрен более широкий электро-пакет, чем в серии S–WT: кнопки останова по обоим сторонам портала, бесконтактные датчики движения портала. Пульт управления выполнен в более защищенном исполнении.

Цена: от 674 000 руб. Подробнее

Машина плазменной резки Start L50 имеет мощный стол, состоящий из прочной металлической станины и стоек, способных выдержать вес стальных листов толщиной в 50 мм.

Оборудование имеет эффективную секционную систему дымоудаления. Для предотвращения воздействий значительных температур на раму и поверхность координатного стола, возникающих в процессе резки, стол имеет болтовые и сварные соединения конструкций.

Цена: от 1 042 000 891 000 руб. Подробнее

Машины серии L100-Combi выполняют раскрой листового металла толщиной 0,5 – 100 мм с помощью газокислородной и воздушно-плазменной резки. Возможно размещение нескольких газовых или плазменных резаков на портале.

Цена включает комплект газового оборудования и газовый резак. Секционная система дымоудаления позволяет исключить задымление даже при резке толстых металлов.

Цена: от 1 126 000 руб. Подробнее

Оборудование для воздушно-плазменной резки

Прежде всего нужно сказать, что есть оборудование для ручной плазменной резки и для автоматизированного плазменного раскроя. В данной статье пойдет речь именно об автоматизированной плазменной резке с числовым программным управлением (ЧПУ) и об оборудовании, которое для нее необходимо, о его составе, цене и покупке.

Из чего же состоит оборудование для плазменной резки с ЧПУ?

Координатный стол с ЧПУ – перемещает плазматрон по заданной траектории. – состоит из компрессора, осушителя и фильтра. Данная система подготавливает сжатый воздух для подачи в источник плазмы.

Источник плазменной резки с плазматроном

Это основной элемент оборудования, при помощи которого производится воздушно-плазменная резка. Для ручной или автоматизированной резки источники плазмы не отличаются. Отличие состоит в плазматроне, присоединяющемся к источнику специальным кабелем. Плазматрон может быть для ручной резки или для автоматизированной резки с ЧПУ (см. фото).

По цене американский Hypertherm в 2-3 раза дороже чем Российские и Китайские аналоги, как сам аппарат, так и расходники. Но тут уж приходится выбирать между качеством, надежностью и ценой.

Координатный стол с ЧПУ

Наиболее обобщенное название – станок плазменной резки с ЧПУ. Все мы знаем, что это за оборудование, но если посмотреть поближе – возникает масса вопросов. Координатный стол превращает источник плазмы в автоматизированное оборудование для воздушно-плазменной резки листового металла с ЧПУ.

Консольное или портальное оборудование плазменной резки

Портальные станки плазменной резки с ЧПУ. Представляют собой надежную конструкцию с 3-ех осевой системой координат. Сам портал, на котором установлен плазменный резак, закреплен на раме станка с двух сторон и перемещается при помощи двух мощных двигателей с передачей шестерня-рейка. Портальные станки плазменной резки набирают все большую популярность, в силу своей надежности и высокой производительности.

Цены на оборудование для плазменной резки с ЧПУ производства завода «ТеплоВентМаш»

Бюджетные – предназначены для раскроя не толстых металлов, до 10-20 мм. Данные станки характеризуются небольшой производительностью, средним качеством реза, не большой функциональностью. Бюджетное оборудование для резки металла — цена до 500 000 руб.
Промышленные – резка толстых металлов до 100 мм. Возможность использования газового резака (помимо плазменного). Качество реза выше среднего, расширенный функционал станка. Купить оборудование для резки металла промышленного типа можно по цене до 1 500 000 руб.
Профессиональные – высокое качество реза и производительность, минимальный облой (шлак), возможность вырезать малые отверстия в толстых металлах, широкий функционал, тонкие настройки. Цена такого оборудования плазменной резки – 5-6 млн. руб.

Система подготовки сжатого воздуха

Очищенный сжатый воздух — неотъемлемый элемент автоматизированной плазменной резки. Система подготовки воздуха состоит из:

Компрессора для подготовки сжатого воздуха. В большинстве случаев подойдет компрессор с производительностью 550 л/мин, объемом ресивера – 100 л, выдерживающий 10 атмосфер.
Осушителя воздуха. Сухой воздух нужен для стабильного качества реза и продления срока службы расходных материалов.
Фильтра воздушно-масленого. Так же влияет на качество реза и срок службы расходных материалов.

Имея данную систему подготовки воздуха Вы убережете себя от многих проблем, связанных с работой источника плазмы и качеством вырезаемых деталей.

Купить оборудование воздушно-плазменной резки

Процесс выбора и покупки оборудования, с его дальнейшей установкой, происходит по следующей схеме:


Отправьте Ваш запрос	Подбор оборудования под Ваши задачи	Согласование и подписание договора	Производство 5-30 дней	Доставка, пуско-наладка, обучение

За 11 лет работы компании «ТеплоВентМаш», с 2008 по 2019 год было произведено и продано 558 станков плазменной резки, в 105 городов России.

Остались вопросы? Задайте их нашим специалистам!

Отправьте заявку и наш менеджер свяжется с вами в течение 3 минут!

Ваша заявка принята

Наш менеджер свяжется с вами в ближайшее время!

Если вы авторизованы в WhatsApp через компьютер, можете воспользоваться кнопкой ниже

Если вы авторизованы в Viber через компьютер, можете воспользоваться кнопкой ниже

Если вы авторизованы в Telegram через компьютер, можете воспользоваться кнопкой ниже

Машина плазменной резки металла с ЧПУ

Мы отправим Вам подробное ценовое предложение на данный станок с расчетом стоимости доставки и монтажа в Вашем городе!

Конфигуратор подбора станка

Для расчета цены заполните пункты ниже

Координатный стол

Машина плазменной резки с ЧПУ Start L50 имеет мощный стол, состоящий из прочной металлической станины и стоек, способных выдержать вес стальных листов толщиной в 50 мм. Для предотвращения воздействий значительных температур на раму и поверхность координатного стола, возникающих в процессе резки, оборудование имеет болтовые и сварные соединения конструкций. Чтобы координатный стол не подвергался деформационным нагрузкам, возникающим при падении или столкновении тяжелых заготовок, предусмотрена специальная защита.

Портальная конструкция плазменной машины

Данная машина снабжена порталом, выполненным из высокоточных стальных профилей. В портальной конструкции расположены все основные механизмы (передачи, двигатели), отвечающие за перемещение резака и каретки. Все механизмы спрятанные в специальные стальные короба, защищающие их от механических повреждений и пыли.

В экранирующих стальных рукавах спрятаны электропровода. В свою очередь рукава размещаются в пластичных кабель-каналах, где во время перемещения портала они аккуратно укладываются.

Контроль высоты резака над листом металла

Для сохранения целостности дорогостоящего резака, портальные машины плазменной резки снабжены механизмом автоматического контроля высоты положения сопла. Сохранение постоянного зазора между резаком и поверхностью листа, из которого нарезаются заготовки, позволяет избежать столкновений сопла с изогнутым от высокой температуры металлом или вырезаемыми деталями.

Дистанционное управление

Для удобства оператора, обслуживающего оборудование для плазменной резки с ЧПУ, предусмотрено управление станком без прямого контакта с ним. Для этого в комплект поставки входит пульт дистанционного управления (ДУ), позволяющий задавать команды машине в радиусе 5 м. Кроме этого, с помощью ДУ производится более точная настройка положения резака.

Серво-шаговые двигатели по осям Х и Y

Отличие серво-шаговых двигателей от шаговых — в наличии обратной связи к блоку управления. В случае пропуска шагов (например, при выполнения сложной программы на высокой скорости) информация об этом передаётся на драйвер и двигатель моментально добирает пропущенные шаги. Шаговый двигатель в этом случае не увидит ошибки и продолжит работать с перекосом оси. Погрешность постепенно накапливается, приводя к изготовлению дефектных деталей, пока этого не заметит оператор.

Безлюфтовые планетарные редукторы

Редуктора обеспечивают серво-шаговым двигателям высокий крутящий момент даже на пониженных оборотах, тем самым сохраняя плавность перемещения по координатам на минимальных скоростях резки. Например, без редукторов оптимальный крутящий момент серво-шаговые двигатели выдают на 200-600 оборотах, а при применении редуктора 1/20, уже на 10 оборотах станок имеет достаточный крутящий момент.
Так же применение редукторов позволяет использовать реечную передачу увеличенного модуля 1,5 и шестерню большего размера в 30 зубьев, что в несколько раз увеличивает срок службы шестерни и, в общем, реечной передачи.

Передача шестерня-рейка

Перемещение суппорта с резаком по координатным осям Х и Y производится при помощи 3ех мощных шаговых двигателей с механической передачей шестерня — рейка. Ведущая шестерня установлена на валу двигателя. Данный механизм снабжен защитой от появления люфтов в процессе эксплуатации. Шестерня прижимается к рейке с определённым усилием при помощи специальной пружины, обеспечивающей плотное сцепление зубьев на протяжении всего срока эксплуатации портальных машин Start.

Реечная передача позволяет станку достичь скорости холостых перемещений до 25 м/мин с точностью ±0,05 мм на 1 м хода.

Для продления срока службы реечной передачи, ее необходимо протирать от пыли и смазывать в конце каждого рабочего дня.

Рельсовые направляющие HIWIN

Данная машина плазменной резки, цена которой, безусловно, соответствует заявленному качеству, снабжена стальными, профильными, грузоподъемными рельсовыми направляющими двух серий: EG и HG. Они состоят из 4-х рядов шариков (замкнутых), увеличивающих до 30% жёсткость и грузоподъемность. Этому способствует использование полукруглого профиля направляющих конструкций, которые, как раз, и обеспечивают плавность хода системе.

Система безопасности

Для обеспечения безопасности и долговечности машины Start L50, в ней смонтированы бесконтактные аварийные датчики, предупреждающие выход механизмов за границы рабочей зоны.

Датчики ограждены от возможных механических воздействий специальной защитой. На терминале управления и на обоих сторонах портала имеются кнопки аварийной остановки.

Система местной вентиляции машины плазменной резки

Как известно, дым – продукт неполного сгорания вещества. Поэтому в процессе резки металла образуется достаточно большое количество вредного для здоровья оператора, дыма. Следовательно, необходимо обеспечить максимальное удаления этого продукта горения. Все плазменные машины серии Start L50 имеют многозонную систему вентиляции. Она идеально справляется с удалением дыма и других продуктов горения при резке металла толщиной до 50 мм. В вытяжку встроен вентилятор ВЦ 14–46–5,0 со скоростью вращения электродвигателя 1 000 об/мин и мощностью 5,5 кВт.

Многозонная система дымоудаления позволяет автоматически переключать местную вентиляцию в область, где происходит резка деталей. Кроме повышения эффективности вытяжки, это снижает уровень шума и энергозатратность вентиляционной системы. Под рабочим столом, на который укладывается металлический лист, установлены вентиляционные перевернутые зонты. Туда, кроме продуктов горения, попадают небольшие отходы и шлак. В дно перевернутых зонтов встроены лотки, где собираются все отходы и шлак.

Конструкции направляющих рельсов без применения алюминия

Тяжелый инструментарий, значительный вес толстого металлического листа и большая температура режущей плазмы не позволяют использовать в данной машине легкие алюминиевые конструкции. Не стоит забывать, что разные значения коэффициентов теплового расширения стали и алюминия (22 против 12) приводят к ослаблению различных видов крепежа, имеющихся в рельсах. Для увеличения долговечности и сохранения геометрии координатного стола, а также для исключения тепловых воздействий, все детали машины плазменной резки с ЧПУ Start выполняются только из высокопрочных марок сталей. Алюминиевые же конструкции в данном случае не используются.

Ремонтопригодность плазменной машины

Всё оборудование состоит из сертифицированных отечественных и импортных деталей, запасные части к машинам плазменной резки, имеются в свободной продаже и могут быть заменены в кратчайшие сроки. Тем более, что настройки параметров резки хранятся в едином файле. При возникновении неисправности в компьютере среднестатистический пользователь или оператор, работающий на плазменном оборудовании с ЧПУ, сможет без труда перезагрузить программу управления. После перезагрузки все настройки импортируются из единого файла, располагаемого на USB флэшке, после этого плазменная машина вновь готова к работе.

Эти несложные меры значительно увеличивают надежность машин плазменной резки с ЧПУ, изготовленных компанией «ТеплоВентМаш». Они же позволяют избежать длительных простоев оборудования, возникших в результате поломок. Машины серии L50 имеют несколько комплектаций. Выяснить цену и технические параметры нужного Вам агрегата и получить исчерпывающую информацию можно у наших менеджеров-консультантов.

Видео по машине плазменной резки Start L100

После подключения, настройки и пуско-наладки станка, наш специалист проводит подробное обучение 3-ёх сотрудников Заказчика навыкам работе на станке и основам плазменной и газовой резки металла. Обучение проводиться по готовой отработанной программе, позволяющей легко запомнить и освоить основные моменты по работе со станком. После обучения новый оператор готов к тому, чтобы самостоятельно приступить к работе.

Станок плазменной резки металла с ЧПУ

Мощный координатный стол

Координатный стол станка для воздушно-плазменной резки состоит из прочной станины способной выдерживать нагрузку от укладки стальных листов толщиной до 30 мм. Для исключения влияния высоких температур в конструкции стола используются комбинирование сварные и болтовые соединения. Конструкция стола максимально защищена от деформационных нагрузок, возможных при столкновении или падении тяжелых заготовок.

Портальный станок плазменной резки металла с ЧПУ

Портал также представляет собой надежную конструкцию из прочных стальных профилей высокой точности. Все механизмы, расположенные на портале (двигатели, передачи), спрятаны в защитные стальные короба, защищающие от пыли и механических воздействий. На портале станка размещены механизмы передачи оси Y и суппорт с осью Z.

Все электрические провода размещаются в металлических экранирующих рукавах, которые в свою очередь находятся в гибких кабель-каналах для правильной укладки во время перемещения портальной конструкции по координатным осям.

Автоматический контроль высоты резака

Копирует изгибы металлического листа сохраняя выставленное расстояние м/у резаком и листом разрезаемого металла. Данная система является надежной защитой дорогостоящего плазменного резака от ударов о вырезаемые детали и лист металла изгибаемого в результате действия высокой температуры.

Дистанционный пульт управления

Позволяет работать из любого места вокруг станка и производить ручную настройку положения резака в непосредственной близости от него.

Шаговые двигатели

На портальном плазменном станке серии «Старт» используются шаговых двигателя для обеспечения координатной точности и плавного хода перемещения резака.

Неоспоримые достоинства шаговых двигателей:

высокий крутящий момент на низких оборотах;
фиксированный угол поворота ротора с гарантируемой точностью;
превосходная повторяемость позиционирования;
шаговый двигатель не сгорает при нагрузке превышающий его крутящий момент;
долгий срок эксплуатации;
не требует обслуживания, простота в установке и использовании.

Для исключения пропуска шагов и потери точности применяются двигатели повышенной мощности или двигатели с безлюфтовыми редукторами. Также благодаря высокой мощности шаговых двигателей холостые перемещения портала происходят со скоростью до 15 метров в минуту. Данная скорость особенно актуальна при длине координатного стола более 3-х метров и резке деталей больших размеров.

Движение резака по координатным осям обеспечивают четыре шаговых двигателя с прямым приводом: ведущая шестерня находится непосредственно на валу шагового двигателя. Такой привод обладает простотой конструкции и легкостью замены частей механизма при ремонте. Передача с зубчатой рейкой обеспечивает портальному станку высокую скорость холостых перемещений по координатным осям рабочего стола и повышенную жесткость привода.

В процессе эксплуатации станки плазменной резки Start требуют лишь систематической смазки направляющих и рейки. При правильном уходе, данный механизм прослужит Вам не менее 5 лет. После износа элементы конструкции заменяются на новые без особого труда.

Стальные профильные рельсовые направляющие HIWIN

В координатных столах «СК Старт» используются грузоподъемные профильные рельсовые направляющие HIWIN серий HG и EG, имеющие четыре замкнутых ряда шариков, что на 30% увеличивает грузоподъемность и жесткость благодаря оптимизированному полукруглому профилю направляющих и их конструкции, обеспечивающая системе плавный ход.

Для обеспечения долговечности работы на станках воздушно-плазменной резки установлены бесконтактные датчики выхода механизмов за пределы рабочей базы. Аварийные датчики защищены от случайных воздействий и повреждений.

По обоим сторонам портальной конструкции и на терминале управления расположены кнопки аварийной остановки на экстренный случай.

Система дымоудаления

В станке серии М предусмотрена однозонная система вентиляции. Данная система отлично справляется с вытяжкой дыма при резке металлов до 20 мм. Вытяжка работает совместно с вентилятором ВЦ 7-40-5,0 с электродвигателем мощностью до 5,5 кВт, 1500 об/мин. Ванна вентиляции, выполнена в форме перевернутой пирамиды, служит одновременно улавливателем падающих во время резки мелких деталей и имеет удобный лоток для вытаскивания деталей и удаления шлака.

Отсутствие алюминиевых частей в конструкции направляющих рельсов

Тяжелые заготовки, укладка целого листа подъемными механизмами, тяжелые инструменты, высокая температура резки просто не оставляют шансов выжить легким алюминиевым деталям координатного стола. Кроме того, различие температурных коэффициентов расширения алюминия и стали почти в 2 раза способствует ослаблению болтовых и других видов крепления. С целью сохранения геометрии стола от влияния высоких термических нагрузок и для долговечной работы оборудования на станке СК Старт не применяются конструкционные алюминиевые детали.

Абсолютная ремонтопригодность станка

Все применяемые импортные комплектующие стандартизированы и в случае необходимости могут быть приобретены и заменены в кратчайшие сроки. Все настройки параметров ЧПУ станка хранятся в одном файле. При выходе из строя компьютера, перегрузить программу управления под силу любому продвинутому пользователю, и добавив в программу предварительно сохраненную копию файла настроек, воздушно-плазменный станок сразу же готов к работе. Данные особенности сильно повышают живучесть продукции «ТеплоВентМаш».

Плазменный станок ЧПУ

Плазменный ЧПУ – высокоточное и производительное оборудование для автоматического вырезания деталей из металлопроката разных видов и толщин. Представляет собой целый комплекс с множеством конструктивных элементов, которые обеспечивают минимальное участие человека в процессе раскроя листовой стали.

Плазменная резка и ее особенности

Процесс плазменной резки представляет собой уникальную технологию раскроя листового металлопроката, которая применима для конструкционных, легированных сталей, чугуна и цветных металлов (медь, алюминий, их сплавы). Заключается она в обжимании плазменной дуги при ее прохождении через сопло.

Существует несколько схем резания:

Плазменно-дуговая резка – более эффективная технология, которая применяется для обработки электропроводных материалов. Здесь дуга прямого действия образуется при протекании электротока от электрода на обрабатываемый металл.

Рисунок 1. Дуга прямого действия

Резка плазменной струей – используется для резания материалов, не обладающих электрической проводимостью. Дуга косвенного действия возникает между катодом и соплом – т.е. разрезаемая заготовка не включена в электрическую цепь.

Рисунок 2. Дуга косвенного действия

Плазменно-дуговая резка считается одним из самых эффективных с экономической точки зрения методов раскроя листового проката малых и средних толщин (до 50 мм). При работе с таким материалом плазменный станок с ЧПУ обеспечивает наиболее высокое качество и точность реза. Однако погрешность небольшая и при резании более толстого металла (до 100 мм и более в зависимости от вида оборудования).

Плазменные газы в дуге частично диссоциируются и ионизируются, поэтому становятся электропроводными. Повышенная плотность энергии и температура обеспечивают расширение плазмы и ее движение к обрабатываемому изделию со скоростью, превышающей почти в 3 раза скорость звука. Большая температура плазменной дуги (до 30 тыс. К) в сочетании с высокой кинетической энергией обеспечивают повышенную скорость резания металлов.

Начинается процесс раскроя с поджига дежурной дуги между соплом и катодом, которая вызывает частичную ионизацию, необходимую для подготовки пространства между плазмотроном и заготовкой. Поджигается она за счет подачи повышенного напряжения. При ее контакте с материалом автоматически повышается мощность и зажигается режущая дуга. Тепловая энергия дуги плавит и частично испаряет металл. Под воздействием кинетической энергии расплавленный материал удаляется из зоны реза.

Фото 3. Процесс плазменно-дуговой раскроя

Устройство и принцип работы оборудования

Для плазменной резки используется станок, состоящий из таких конструктивных элементов:

Источник питания – служит для подачи тока и напряжения для поджига пилотной и режущей дуги.

Фото 4. Внешний вид источника питания

Плазмотрон – устройство, генерирующее плазму. В нем электрический ток преобразуется в плазменную дугу. Его основными конструктивными элементами являются электрод (он же катод) со вставкой из тугоплавкого металла, сопло и завихритель. Обычно в плазмотронах предусмотрено водяное охлаждение. Катод и сопло – расходные материалы, периодичность замены которых зависит от интенсивности работы, вида и толщины разрезаемого металлопроката.

Фото 5. Внешний вид плазмотрона

Портальная система – состоит из портала с продольными направляющими, механизма для поперечного перемещения плазмореза. Движение обеспечивается благодаря реечному приводу, также портал оборудован системой динамической виброзащиты для повышения эксплуатационного ресурса комплекса и увеличения качества реза.

Фото 6. Портальная конструкция без рабочего стола

Координатный стол – представляет собой стабильную основу для укладки обрабатываемого металлопроката. В зависимости от типа оборудования могут иметь разные размеры – стандартная ширина составляет от 1,5 до 8 м.

Фото 7. Автоматический комплекс для раскроя с раскроечным столом

Система числового программного управления – компьютеризированная система для автоматического управления приводами оборудования. Включает рабочую консоль (для ввода программ воспроизведения и управления режимами работы), консоль оператора (для визуального наблюдения за рабочим процессом) и контроллер (для управления движущейся оснасткой).

Фото 8. Внешний вид системы ЧПУ

Основные рабочие параметры процесса – сила тока, скорость резки, зазор между соплом резака и заготовкой, вид используемого газа. Самым доступным и простым плазмообразующим газом считается воздух, но он оптимально подходит только для раскроя углеродистых и нержавеющих сталей. Также при его применении наблюдается незначительное обесцвечивание и нитрирование кромки, что несколько усложняет последующую мехобработку из-за увеличения твердости.

Не менее важен такой параметр, как давление газа. Выбор оптимально подходящего значения обеспечивает длительный срок службы расходных элементов плазмотрона и высокое качество реза. Однако при работе на повышенном давлении снижается эксплуатационный ресурс катода, наблюдаются проблемы в начале процесса резания. Пониженные значения ведут к недостаточному охлаждению плазменного резака, что может стать причиной образования двойной дуги и даже разрушения сопла.

За перемещение технологической оснастки портальной системы отвечает контроллер. Но предварительно в систему ЧПУ нужно загрузить разработанную технологом управляющую программу. Использование числового программного управления обеспечивает возможность воспроизведения контуров любой сложности.

Разработка управляющих программ выполняется для вырезания как единичных заготовок, так и целых комплектов деталей разных размеров и форм. Карты раскроя разрабатываются на ПК при помощи специального программного обеспечения. Изначально прочерчивается каждая деталь с учетом всех припусков, затем заготовки раскладываются на виртуальном листе металла определенных габаритов в специальном ПО. Благодаря этому максимально рационально используется металлопрокат, минимизируется количество отходов.

Преимущества аппарата

Плазморезы или плазменные станки с ЧПУ отличаются такими преимуществами:

Высокое качество реза – за счет использования качественных плазмотронов, правильного выбора плазмообразующего газа обеспечивается малая ширина реза, минимальное угловое отклонение и чистые кромки без наплывов и окалины.
Технологическая гибкость – подходят для прямолинейного и фигурного раскроя разных металлов и сплавов.
Повышенная скорость резки – в зависимости от марки металла и толщины может достигать до 6 м/мин.
Минимальная зона термического влияния, направленное воздействие плазменной дуги – обеспечивает возможность вырезания заготовок из тонколистового металлопроката без их тепловой деформации.
Невысокая себестоимость процесса – актуальна при работе с листовым прокатом толщиной до 50 мм.
Малое время прожига в отличие от воздушно-кислородной резки, где требуется длительный предварительный подогрев.

Фото 9. Автоматизированный раскрой листового проката

Приемы плазменного раскроя

Машины для плазменного раскроя с ЧПУ могут комплектоваться разным дополнительным функционалом и системами. Одной из самых полезных считается автоматический контроль высоты, так как зазор между соплом и обрабатываемым материалом оказывает влияние на скос кромок. При увеличении расстояния повышается и угол скоса, а при уменьшении – снижается срок службы электрода и сопла. Резка с поддержанием постоянной высоты положительно влияет на качество кромок и эксплуатационный ресурс расходных элементов.

Скорость перемещения плазмотрона в процессе работы должна обеспечивать угол отставания прорезания нижней кромки от верхней не более 3-5°.

При разработке управляющих программ технологу рекомендуется придерживаться следующих требований для обеспечения минимальных деформаций:

Первоочередно вырезаются отверстия.
Вырезание заготовок начинается от одной кромки, последовательно перемещаясь от одной детали к другой в направлении противоположной кромки.
При разработке карт на резку комплекта заготовок используются совмещенные резы, при которых линия реза разрезает сразу 2 детали.
Длинные заготовки располагаются ближе к кромке листа, от которой будет начинаться резка, а короткие – ближе к середине и противоположной кромке.
Вырезание заготовок длиной более 3 м и шириной больше 0,5 м выполняется с угла, а начинается с длинной кромки.
Детали, занимающие большую часть листа, вырезаются в первую очередь.

Фото 10. Процесс вырезания детали

Применение установок

За счет высокой технологической гибкости и производительности, станки с ЧПУ для плазменной резки применяются преимущественно крупными и средними заводами по производству промышленного оборудования, металлоконструкций и т.д.

Плазменное оборудование с числовым программным управлением используется для резки таких металлов:

Углеродистые стали – обычно при раскрое листов до 40-50 мм применяется сжатый воздух, а также азот, смеси на основе азота и кислорода.
Низкоуглеродистые – для толщин до 40 мм наиболее эффективен сжатый воздух, но при резании металлопроката толщиной более 20 мм может использоваться азот и азотно-водородные смеси.
Нержавейка – используется азот (до 20 мм), смеси на азоте и водороде (до 50 мм). Допускается применение сжатого воздуха.
Стали с большим содержанием легирующих элементов – для толщин 50-60 мм используется воздушно-плазменная резка, для более толстых листов рекомендованы азотно-кислородные смеси.
Медь и ее сплавы – для обработки металлопроката малых и средних толщин подходит сжатый воздух. При его использовании на кромках образуется грат, но при этом излишки металла легко удаляются с поверхности. Азот подходит для вырезания заготовок толщиной от 5 до 15 мм. Латунь режется с такими же газами, однако на более высоких скоростях (до 20-25 %). Также следует учитывать, что медь отличается высокой теплопроводностью и теплоемкости, поэтому для работы нужна более мощная дуга, чем для обработки сталей.
Алюминий и сплавы на его основе – сжатый воздух обычно используется исключительно для разделительного резания с обязательной последующей мехобработкой деталей. При этом качественный рез возможен только при резке изделий толщиной до 30 мм на рабочем токе до 200 А. Также для резания листов до 20 мм может использоваться азот, от 20 до 100 мм смеси из азота и водорода, более 100 мм – аргоно-водородные смеси.

Фото 11. Вырезание заготовок из алюминиевого листа

Виды станков

Плазменное оборудование с числовым программным управлением производится нескольких типов:

Переносное – установки относительно небольших размеров, на котором можно выполнять раскрой металлопроката ограниченных габаритов. Обычно ширина рабочей зоны у них составляет 1,5-3 м. При желании такие устройства можно перемещать в пределах цеха либо на другой производственный участок или объект.

Фото 12. Портативное устройство для плазменной резки

Стационарное – мощные автоматизированные линии с шириной координатного стола до 8 м. Устанавливаются стационарно, перемещение возможно только при условии предварительного демонтажа с использованием специальной грузоподъемной техники.

Фото 13. Стационарная машина

Стоимость станков с ЧПУ

Цены на плазменные установки с ЧПУ колеблются в широких пределах. Все зависит от разновидности и технических характеристик оборудования, функциональных возможностей, габаритных размеров рабочей зоны.

Стоимость полноценной автоматической линии начинается от 1,5 млн руб. Однако на большинство машин цена формируется по запросу с учетом индивидуальных потребностей заказчика, предполагаемых видов работ, комплектации установки и других параметров.

Дополнительно в общую цену могут быть включены расходы на вспомогательное оснащение (компрессоры, система вентиляции), а также на такие услуги, как монтаж, пуско-наладочные работы, обучение персонала, техническое обслуживание и др.

Производители оборудования

Сегодня плазменные ЧПУ выпускаются как зарубежными, так и отечественными производителями. В продаже есть машины разной ценовой категории, но то, что стоит дороже, не всегда является более качественным.

Отечественный производитель ПУРМ разрабатывает и производит плазменные станки ЧПУ с учетом суровых российских условий эксплуатации. Оборудование этой марки успешно используется предприятиями в средней полосе России и даже в условиях Крайнего Севера.

Фото 14. Оборудование отечественного производителя ПУРМ

Компания занимается не только изготовлением установок, но и поставками запасных частей, расходных материалов, комплектующих. При желании можно заказать шеф монтаж, пуско-наладку, послегарантийное обслуживание.

Как выбрать станок с ЧПУ?

Для правильного выбора плазменного станка ЧПУ необходимо определиться с такими моментами:

Виды работ – только прямолинейный раскрой или с возможностью вырезания деталей сложной конфигурации.
Максимальные размеры листового металлопроката – от этого зависят габариты рабочей зоны координатного стола.
Максимальная толщина материала – определяет номинальную мощность источника питания и тип используемого газа для резания.

Фото 15. Вырезание одиночной детали

Одной из основных характеристик оборудования является продолжительность включения (или ПВ). Этот параметр определяет интенсивность эксплуатации, а именно временной отрезок, на протяжении которого станок может работать без перерывов на охлаждение.

Обозначается ПВ в процентах – если продолжительность включения составляет 80 %, то это значит, что в течение 10-минутного рабочего цикла установка сможет работать 8 минут на максимальных нагрузках. В случае превышения этой нормы возможен ее перегрев и выход из строя. Однако большинство промышленных плазморезов с ЧПУ имеют продолжительность включения 100 %, поэтому рассчитаны на непрерывную работу на протяжении всей рабочей смены.

Не менее важной характеристикой установок является сила тока, которую выдает источник питания – именно она определяет предельную толщину обрабатываемого металлопроката.

Основные поломки машин

При эксплуатации плазменных станков с ЧПУ не наблюдается особых проблем с их работоспособностью. Однако есть несколько факторов, которые могут способствовать нарушению правильного функционирования оборудования:

Короткое замыкание в электросети – может стать причиной перегорания основных управляющих плат.
Перепады напряжения, если они превышают диапазон, установленный производителем – тоже могут привести к выходу из строя электрических компонентов.
Физический износ механизмов либо чрезмерное превышение установленного ресурса деталей.

Фото 16. Резание тонколистового металла

Любые нарушения в работе плазмореза можно устранить в сжатые сроки, но лучше своевременно выполнять техобслуживание, менять детали с большим износом и расходные элементы. Это обеспечит стабильную его работу, высокую производительность и качество реза.

Читайте также: