Збірка плазмового різака по металу з чпу. Своїми руками

20

Що таке система плазмового різання з чпу? це машини з комп’ютерним управлінням, які можуть розрізати будь-який електропровідний матеріал (сталь / нержавіюча сталь / алюміній / мідь). Машина приймає 2d-створений комп’ютером ескіз і переводить його в комп’ютерну систему числового управління (чпу), яка з’єднана з плазмовим різаком. Плазмовий різак використовує електричну дугу і стиснене повітря для різання матеріалу.

Автор розробив і побудував цю систему в своїй особистій майстерні, використовуючи кілька готових компонентів, а також деякі виготовлені на замовлення.

У цій статті ви познайомитеся з усіма кроками збірки (кастомного ) плазмового різака з чпу!

крок 1: планування та компоненти планування!перш ніж почати, автор хотів, був відповісти на пару ключових питань:

Якого розміру стіл з чпу планувалося зробити?яка максимальна товщина матеріалу, який верстат буде розрізати?ці два питання визначатимуть подальшу частину вашого проекту. Було вирішено побудувати стіл, який може вмістити аркуш матеріалу розміром 4×8 футів (4×8 футів — один з найбільш поширених розмірів для необробленої сталевої пластини). Грунтуючись на тому, який матеріал буде зазвичай використаний, верстат повинен мати можливість розрізати сталь товщиною як мінімум 1/4 дюйма.

В дизайн проекту включені кілька унікальних аспектів: опускаються ролики для більшої мобільності.система витяжки для видалення пилу і димасистема всмоктування точки сопла і водяна пастка для витягування дрібних частинок поблизу ріжучого наконечника.знімна ріжуча поверхня — дозволяє зняти ріжучу поверхню і вставити піддон для води для альтернативного методу боротьби з димом і пилом

Задіяні компонентинже наведено загальний список основних компонентів системи плазмового різання з чпу:плазмовий різак — автор вирішив придбати плазмовий різак hypertherm powermax 65 для цього проекту. Ця машина здатна різати сталь товщиною 1 дюйм.

Повітряний компресор — плазмові різаки вимагають подачі повітря для роботи і різання матеріалів. Був обраний повітряний компресор ingersoll об’ємом 80 галонів, у якого не повинно бути проблем із забезпеченням потреб системи в подачі повітря.

Пакет керування двигуном з чпу-це драйвери та двигуни, які керують рухом плазмового різака. Куплена система у компанії під назвою candcnc. Ця система включала всі 4 крокових двигуна і драйвери двигунів в одному комплекті.

Підстава столу — автор виготовив свою основу столу на замовлення. Основна рама виготовлена з квадратної труби 2 дюйма x 11ga.збірка порталу-це включає в себе всі підшипники, шестерні, напрямні і конструктивні компоненти, які складають рухомий портал на верхній частині столу. Ви можете придбати ці деталі окремо або повний комплект портального обладнання. Для проекту був куплений портал у precision plasma.

Програмне забезпечення — потрібно кілька різних типів програмного забезпечення:програмне забезпечення для проектування cad — програмне забезпечення для автоматизованого проектування дозволяє створювати ескізи і проектувати деталі перед їх вирізанням. Autocad або fusion 360 — відмінні варіанти для програм проектування cad.

Програмне забезпечення plasma cam-програмне забезпечення для автоматизованого виробництва перетворює ваш ескіз cad в мову кодування (зазвичай «g-код»), який плазмова система чпу може зчитувати і інтерпретувати. Я запускаю sheetcam у своїй системі.програмне забезпечення для управління чпу-це програмне забезпечення зчитує g-код і відправляє його двигунам на столі з чпу. У моїй системі використовується програмне забезпечення для управління чпу mach3

Комп’ютер-для запуску програмного забезпечення управління чпу і підключення до блоку управління двигуном потрібен комп’ютер.

крок 2: виготовлення основи столу автор почав зі створення основної рами з квадратних труб 2x2x11ga і прямокутних труб 2x3x11ga. Були зроблені опускаються ролики, які фіксуються на місці для простоти пересування. А також були розширені рейкові напрямні так, щоб портал повністю скочувався з майданчика 4×8 футів. Для полегшення завантаження сталевих листів. Розміри підстави столу визначався виходячи з ширини порталу.

крок 3: виготовлення ріжучої поверхні ріжуча поверхня спроектована як знімний вузол. Це дозволяє мені підняти поверхню і вставити піддон для води в якості опції. Для захисту від пилу і диму. Ця ріжуча поверхня використовує планки 2×1 / 8in і була виготовлена з наступних матеріалів:• 2x3x11ga прямокутник. Трубка * 2x2x11ga квадратна труба * 1x1x14ga квадратна трубка * 2x. 25-дюймовий плоский стрижень

крок 4: збірка основи столу і ріжучої поверхні ріжуча поверхня опускається на підставу столу. Набір холоднокатаних смуг шириною 3 дюйми і товщиною 3/8 дюйма служать рейками для порталу. Холоднокатані матеріали зберігають більш високі допуски за розміром, ніж гарячекатані. Ці напрямні кріпляться болтами до верхньої частини основної рами.

крок 5: стендові випробування системи управління двигуном перед підключенням двигунів і проводки доцільно провести стендові випробування системи. Це гарантує, що всі ваші двигуни і з’єднання будуть повністю справні і запрограмовані на обертання в правильному напрямку. Інструкції, що додаються до набору управління двигуном candcnc, допомогли спростити цей процес.на цьому етапі підключив плазмовий різак hypertherm, щоб він запускався автоматично за сигналом від блоку управління candcnc. Інструкції canccnc допомогли пройти через цей не простий, але захоплюючий процес підключення.

Після виготовлення основи столу і ріжучої поверхні наступним кроком була збірка і установка. Портальна система від precision plasma була побудована з екструдованого алюмінію.цей портал включає вісь z, що дозволяє регулювати висоту різака (thc). Регулювання висоти різака-дуже потрібна функція на плазмових столах з чпу. Це дозволяє здійснювати автоматичний контроль відстані між наконечником різака і розрізається матеріалом. Система зворотного зв’язку по напрузі автоматично підтримує задану відстань, навіть якщо розрізається матеріал починає деформуватися. Без thc існує ризик зіткнення різака з заготівлею. Система thc також продовжує термін служби витратних матеріалів плазмового різака (електрод / наконечник / сопло).автор також вирішив використовувати для кожного двигуна вузли ремінного редуктора. Це допомогло спростити роботу і рух порталу.

крок 7: створення робочого столу / центру управління

Був виготовлений стіл з 1,5-дюймової квадратної труби для комп’ютера і монітора. Деякі монтують свої комп’ютери прямо на базу чпу. Автор вирішив зберегти це як окрему збірку. Комп’ютер знаходиться під столом. Згодом був доданий лист металу навколо столу, щоб захистити комп’ютер від пилу.

крок 8: додавання системи вентиляції

Вкрай необхідні ефективні засоби для видалення диму і пилу при роботі плазмової системи з чпу. Для цього є два поширених методу: вода або протяг. У кожного свій набір переваг і недоліків.

Водний — цей тип включає в себе, резервуар з водою (часто оброблений інгібітором від корозії і бактерій), який знаходиться прямо під розрізається матеріалом. Вода затримує більшу частину ріжучого пилу і допомагає зберігати матеріал в прохолодному стані. Однак під час різання вода часто розбризкується і вимагає постійного обслуговування, щоб ваша портальна система залишалася сухою і чистою.спадний потік — цей тип використовує потік повітря з механічним приводом для всмоктування пилу і парів вниз в стіл і в бажане місце. При правильних вентиляторах і достатньому потоці повітря цей метод працює дуже добре. Однак він не забезпечує можливості охолодження матеріалу, як водяний піддон. Збереження матеріалу в холодному стані допомагає зменшити викривлення, особливо при різанні тонких матеріалів.

У цьому проекті використовувався спадний потік на столі. Але була залишена можливість для водяного піддону за рахунок використання знімною ріжучої поверхні. Почнемо з того, що обійдемо підставу столу алюмінієвим листом. Автор підключив 4 точки всмоктування, використовуючи 10-дюймовий повітропровід. У кожної точки всмоктування є повзунок, який дозволяє направляти повітря туди, де потрібна максимальна потужність всмоктування, в певні квадранти столу. Для живлення низхідного потоку використовуються два кухонних витяжних вентилятора, комерційного класу. Ці вентилятори зазвичайВстановлюються на даху або стіні і випускають повітря радіально у всіх напрямках. Автор модифікував вентилятори, щоб виштовхувати повітря в одному напрямку, використовуючи спеціально виготовлені повітроводи. Тепер вентилятори видувають весь пил і пари назовні майстерні.

Згодом також була додана система форсунок для точкового всмоктування. Використовувалося 1,5-дюймовий зливний шланг відстійника і прокладений від ріжучого наконечника через кабельні траси порталу до відра на 5 галонів, яке також підключено до промислового пилососа. Частково наповнивши 5-літрове відро водою, автор створив тимчасову пастку для води, яка допомагає вловлювати дрібний пил і частинки.

крок 9: калібрування та вирівнювання

Це критично важливий крок для забезпечення точності різання вашою системою. Фізично вимірюючи рухи порталу і вносячи невеликі зміни в систему управління, ви можете налаштувати свій стіл, забезпечуючи ідеальний кут 90 градусів між віссю x і віссю y. Автор перевірив портал вгору і вниз по столу, щоб переконатися, що він залишається рівним і точним у всьому діапазоні руху. «межі» для столу контролюються мікроконтролером.

крок 10: тестові розрізи

Після складання системи і виконання всіх етапів налаштування з керівництва користувача canccnc верстат був готовий до деяких тестових нарізок. Були виконані всі інструкції з керівництва по системі управління і приступили до різання. Ця система була готова до роботи з самого початку. Перші розрізи були чіткими і чистими.

крок 11: приклади проектів плазмового різання з чпу

Цей стіл змінив спосіб виготовлення. Проекти, які зазвичай займали дні або тижні, були скорочені до декількох годин. Кожен раз, коли автор бере за щось нове, він спочатку думаю про те, як використовувати стіл з чпу, щоб побудувати його швидко і ефективно.ось кілька проектів, які були зроблені для себе і декількох друзів, використовуючи чпу.дивіться наступний крок, щоб побачити відео столу в дії.

Джерело (source)