Комплектация плазменного станка 3000×1500

Что входит в комплект станка 3000×1500

Плазменный станок с полем 3000×1500 мм комплектуют механикой портала, приводами, источником с подходящим резаком, осью Z с контролем высоты, системой ЧПУ и средствами удаления дыма. Размер поля задаёт размещение листа и перемещения резака. Для выбора мощности двигателей, тока резки и производительности вытяжки нужны другие исходные данные: материал, рабочие режимы и конструкция станка.

В предложении поставщика размеры могут относиться к полезной области резки, столу или предельному листу. Это различие нужно выяснить до заказа: резаку должно хватать хода на весь контур с учётом заходов. Приводы и кабельные цепи располагаются за пределами поля, рядом оставляют место для обслуживания и загрузки. В итоге станок для листа 3000×1500 мм занимает больше места, чем лист.

Спецификацию составляют по материалу, обычной и максимальной толщине, требованиям к отверстиям и кромке, количеству смен. Если часть узлов уже куплена, их включают в исходные данные для проверки совместимости. Например, новый контроллер сам по себе не позволит механизированно запускать источник, у которого нет подходящего интерфейса.

Механика, привод и границы поставки

У каждого комплекта должен быть исполнитель монтажа и наладки, а в спецификации - точный перечень поставляемых деталей. Вместе с двигателем и редуктором могут не поставляться переходная плита, шестерня и узел прижима к рейке. В комплект ЧПУ также может не входить CAM-программа, которая преобразует чертёж в траекторию резки. Выяснить это нужно до сборки.

Длинный портал может потребовать привода с двух сторон. Механическая связь валом и два независимо управляемых привода - разные схемы, которые выбирают вместе с конструкцией портала. Для выбранной схемы согласуют кинематику, базирование и реакцию на отказ одной стороны.

Как согласовать две стороны портала

Два привода одной продольной оси должны перемещать портал без перекоса. Для этого система управления связывает их движения и контролирует возврат в исходное положение. В конструкциях с выравниванием по отдельным датчикам положения датчиков настраивают по геометрии станка: сама установка ещё не обеспечивает правильного базирования.

Например, в LinuxCNC для синхронизированного базирования нескольких приводов служит HOME_SEQUENCE. Отрицательные значения с одинаковым модулем объединяют завершающее движение базирования. У другого контроллера наличие такой функции проверяют по его документации. Копировать настройку на любой станок нельзя: направления, скорости поиска, датчики и смещения зависят от механики.

Реакции на ошибку драйвера, потерю обратной связи и срабатывание концевика задают в техническом задании. Затем, до первого реза, проверяют совместный ход, повторяемость базирования и прямоугольность портала. Даже при одинаковых командах двигателям геометрию нужно подтвердить измерениями.

Предварительный расчёт тяги портала

Для предварительной оценки возьмём учебные значения: масса перемещаемого портала с установленными узлами 120 кг, ускорение 2 м/с², сопротивление движению 80 Н. К характеристикам готового станка эти числа не относятся. Усилие для поступательного движения составит:

F = m × a + Fсопр = 120 × 2 + 80 = 320 Н.

Пусть делительный радиус приводной шестерни равен 0,02 м, передаточное отношение редуктора 4:1, КПД передачи в расчётной точке 0,9. Суммарный момент на валах двигателей для этой части нагрузки:

M = F × r / (i × η) = 320 × 0,02 / (4 × 0,9) ≈ 1,778 Н·м.

Если условно разделить нагрузку поровну между сторонами, на каждый двигатель придётся около 0,889 Н·м. Заказывать двигатель по этому значению рано: расчёт пока не учитывает вращательные инерции двигателей и передачи, неравномерность нагрузки, дополнительные потери и обоснованный запас. В исходные 120 кг должна входить масса всех подвижных кабелей и узлов; пропущенную массу добавляют и пересчитывают нагрузку.

Следующий шаг - задать скорость перемещения и определить обороты двигателей. На этих оборотах и при выбранном питании привод должен обеспечивать расчётный момент. Для шагового двигателя нужна рабочая характеристика: удерживающий момент её не заменяет. У редуктора проверяют момент, люфт и допустимую нагрузку на выходной вал. Попытка увеличить тягу за счёт передаточного отношения одновременно меняет требуемые обороты двигателя.

Ось Z, THC и плазменный источник

Резак перемещается по оси Z. Во время резки его высотой управляет THC, используя сигнал напряжения дуги. До прожига система должна найти поверхность листа и вывести резак на высоту прожига. Этот отдельный этап называется IHS; регулирование высоты в движении его не заменяет.

Высоту прожига, задержку, высоту резки и рабочие режимы берут из таблиц конкретного источника и комплекта расходников. Переносить настройки с другого материала или резака без проверки нельзя. В спецификации должны быть описаны способ поиска поверхности и действия системы при неудачном касании, столкновении либо отсутствии подтверждения дуги.

Для связи источника с управлением нужны совместимый с THC сигнал напряжения, команда запуска и подтверждение дуги. Коэффициент деления, изоляцию и распиновку определяют по документации оборудования; измерительные цепи источника подключает квалифицированный специалист. Отдельно задают участки, на которых коррекция высоты запрещена. Например, при пересечении уже выполненного реза изменение напряжения не должно заставлять резак опускаться.

При выборе источника ориентируются на рекомендованные режимы механизированной резки для нужных материала и толщины. Заявленная предельная разделительная способность ещё не подтверждает, что источник сможет регулярно прожигать такой лист и давать требуемую кромку. Поэтому в запросе описывают обычный рабочий режим, максимальный эпизодический режим и допустимую подготовку начала реза.

Воздух, вытяжка и проверка комплекта

Воздушно-плазменному источнику нужен воздух с требуемыми качеством, давлением и расходом именно на входе во время работы. Для оценки подачи недостаточно производительности компрессора по всасыванию: часть воздуха забирают другие потребители, давление теряется на шлангах и фильтрах. Всё это учитывают при расчёте сети. Подготовку воздуха выбирают по требованиям источника, поскольку вода и масло в линии ухудшают условия работы расходников.

Удаление дыма проектируют под материалы, ток и конструкцию стола. Водяной стол и вытяжной стол имеют разные ограничения; наличие воды не отменяет оценки вентиляции помещения. При резке алюминия на водяном столе необходимо исключить накопление водорода: иначе возникает опасность взрыва. Алюминиево-литиевые сплавы нельзя резать в присутствии воды. Допустимость конструкции и меры защиты согласуют с изготовителем стола до работы. Назначать расход вентилятора только по площади 4,5 м² недостаточно.

Приёмку согласуют до передачи станка. Сначала проверяют защитные функции, перемещения без дуги и базирование, затем выполняют пробный рез на оговорённом материале и измеряют контрольные детали. Заранее задают критерии по размерам, прямоугольности, качеству кромки и повторяемости. Испытание на одном листе подтверждает результат только для проверенных условий, а не для всех толщин заявленного диапазона.

В заявку входят эскиз компоновки, размеры поля, масса портала, скорости и ускорения, материалы и толщины, сведения об имеющемся источнике, параметры электросети и воздуха. Вместе с ними передают требуемый состав поставки и указывают ответственного за сборку. Перед отправкой можно свериться со списком данных для заявки на комплектующие ЧПУ. Эти исходные данные понадобятся для подбора узлов из каталога MDrives.

Источники

• Hypertherm, Torch height control for plasma cutting: поиск поверхности и регулирование высоты по напряжению дуги.
• Hypertherm, Sensor THC: управление высотой и обнаружение пересечения реза.
• LinuxCNC, Homing Configuration: синхронизированное базирование приводов портала.
• Hypertherm, материалы о фильтрации воздуха, удалении дыма и резке алюминия на водяном столе.
• Расчёт тяги: учебные исходные данные и формулы механики; пример не является подбором двигателя.