Станки для плазменной резки с ЧПУ

 Обилие технологических параметров процесса плазменной резки стали (особенно по сложным контурам), а также высокая производительность процесса существенно затрудняют ручное включение/выключение оборудования.

Поэтому современные установки для разделения металла теплом сфокусированной плазмы оснащаются системами ЧПУ.

Станок плазменной резки с ЧПУ

Назначение ЧПУ при плазменной резке

Наиболее высокотехнологичным вариантом выбора рассматриваемого оборудования является портальный станок плазменной резки с ЧПУ. Он  обеспечивает как высокую жёсткость конструкции, так и разнообразие траекторий перемещения инструментальной головки с плазмотроном по всей обрабатываемой поверхности  заготовки. При этом  система компьютерного управления обеспечивает:

1. действие приводов перемещения портала и инструментальной головки по всем трём осям.
2. поддержание оптимального расстояния между рабочей головкой и поверхностью разрезаемого металла.
3. программное включение/выключение узлов подачи/удаления газа и перемещения отработанного грата за пределы рабочей зоны.
4. текущую диагностику установки с обновлением (при необходимости) управляющих программ в случае изменения режимов резания.

Для генерации управляющих программ в состав машины для раскроя плазмой входит сдвоенный компьютер во влаго-, пыленепроницаемом корпусе (при поддержке определённой операционной системы Windows один из компьютеров может быть отключён). Основной компьютер снабжается цветным монитором, имеющим сенсорный экран.

Последовательность действий

Сигнал на управляющий компьютер поступает от блоков управления, которые монтируются на портале машины, с каждой его стороны.  В мобильную систему управления вводится исходная информация, касающаяся стабильности энергетических показателей в столбе плазмы, возможной корректировки режима раскроя (например, при выходе электрода из металла), состояния и степени изношенности электрода и т.д.

С другой стороны, в компьютер устройства ЧПУ вводится информация о параметрах и конфигурации зоны реза, которая основывается на чертеже получаемой детали. Большинство установок используют интегрированный интерфейс MicroStep MCNC, которая унифицирована основными фирмами-производителями, и обрабатывает необходимые размерные параметры, используя формат DXF (программы отечественного производства, ориентированные на использование программы КОМПАС, а не AutoCAD, включают в себя встроенный конвертер файлов). При этом базовый комплект CNC-программ поставляется вместе со станком.

Модуль MicroStep отвечает также за удалённый контроль над ходом проведения процесса резки. Он состоит из следующих этапов:

• Установка так называемой «нулевой» точки, с которой начинается процесс раскроя металла;
• Позиционирование листа на столе машины;
• Расчёт автоматической корректировки положения листа по ходу его разрезания на основании показаний сенсорных датчиков;
• Включение привода для поворота/подачи инструментальной головки в случае изменения толщины заготовки или при износе рабочего электрода.

Бюджетный плазменный станок для  резки отличается уменьшенным числом контролируемых характеристик, а также более ограниченной номенклатурой вариантов раскроя исходного листа.

Система ЧПУ для станка плазменной резки

Вспомогательными функциями на рассматриваемых установках считаются:

• Контроль от возможного короткого замыкания электрода (может произойти при перебоях в подаче сжатого газа через конфузор рабочей горелки);
• Автоматическое регулирование высоты расположения электрода над листом металла;
• Слежение за работой устройств, которые обеспечивают охлаждение резака машины;
• Управление работой емкостного датчика, который определяет тип обрабатываемого материала.

Технические возможности портала, оснащённого системой программного управления

Автоматический контроль за работой источника формирования  высокотемпературной плазмы HyperTherm  позволяет существенно расширить номенклатуру обрабатываемых заготовок. В частности, возможна резка не только традиционных марок сталей, но также оцинкованной жести, чугуна и т.д. При этом рабочее поле охвата ограничивается только размерами портала машины. Резко повышается стабильность повторения однотипных операций, что часто необходимо при плазменной резке в условиях серийного производства.

Во многих конструкциях предусматривается 1G-навигатор, наличие которого позволяет поддерживать стабильность межэлектродного зазора. Этим предотвращается авария плазменной головки при её ударе о металл заготовки.

Пульт управления системой ЧПУ

Применение установок, оснащённых ЧПУ, выгодно по ряду причин:

1. При практически не увеличивающемся энергопотреблении существенно возрастает производительность машины, главным образом, вследствие сокращения времени на вспомогательные операции.
2. Исключается влияние «человеческого фактора» на стабильность размерных параметров полученного раскроя.
3. Адаптация параметров под конкретные особенности заготовки (её толщина, теплопроводность материала, химический состав рабочей среды, применяемой для сжатия дуги).
4. Высокоточное управление мощностью источника дугового разряда.

При выборе подходящего типоразмера машины обычно заказывается и её настройка в условиях предприятия-изготовителя. Удобно приобретать такие установки со стандартным  USB-подключением к управляющему компьютеру или к дистанционному пульту  на портале.