Независимо от того, приобретаете ли Вы новую систему резки с ЧПУ, собираете собственную систему или обновляете существующее оборудование, во всех этих случаях функциональность, обеспечивающая перемещения системы, — это важный фактор общей успешности Вашего бизнеса. С точки зрения обеспечения качества и стабильности размеров деталей перемещение машины так же важно, как и выбор оптимальной системы для резки. На функции резки и возможности применения, такие как, например True Hole® и True Bevel, также воздействует перемещение машины. Важно знать, какие конкретные применения поддерживает каждая из машин, которые установлены на производственном участке.

Чем определяется качество перемещения?

Системы плазменной резки и другие машины резки обычно разработаны с упором на конкретные функциональные особенности:

  • Применения: будет ли система использоваться для резки листов большой толщины, ОВКВ, резки со скосом, резки труб, резки с использованием нескольких процессов, структурных элементов и т. д.?
  • Потребности в определенном уровне производительности: будет ли необходимо, чтобы система поддерживала несколько станций резки, несколько листов, быстрое поперечное перемещение или другие производственные требования?
  • Требуемое качество резки: будет ли система использоваться для производства деталей с высокой точностью, отверстий под болты, пазов, засечек или комбинации нескольких типов работ?

Нельзя сказать, что одна машина не справится хорошо с рядом разных задач.  Однако необходимо иметь в виду, что Вам нужно будет вместе с производителем машины сконфигурировать такую машину, которая будет соответствовать Вашим потребностям резки.

Качество перемещения не является абсолютным понятием. Для разных уровней функциональности и достижения разных уровней качества и производительности резки, необходимы различные уровни качества. В некоторых случаях более низкое качество резки (как правило, по более низкой цене) может быть приемлемо, но в других случаях требуется исключительное качество резки. Качество перемещения Ваших машин должно соответствовать потребностям Вашего бизнеса.

Рассмотрение механических факторов

Что касается механической части, машина для резки может быть оборудована одной из направляющих нескольких типов. Широко используются V-образные, стержневые и линейные направляющие. Возможно, Вы захотите понять различия между ними. Например, линейные направляющие с герметизированными опорами обычно характеризуются более высокой силой трения, чем роликовые подшипники и колесики, однако в нормальных условиях они обеспечивают большую стабильность перемещения и позволяют добиться самого лучшего качества и самой высокой точности резки, практически не требуя технического обслуживания.

Хороший индикатор качества механической части машины — это уровень легкости, с которой можно толкнуть машину с отключенными приводами после затухания движения по инерции. Если машина плохо спроектирована или плохо сконструирована, то ее сложно толкнуть. Это означает, что для придания ускорения, поддержания скорости и изменения направления необходимо больше мощности. «Уменьшение трения» и минимизация силы, необходимой для перемещения портала, — это факторы, которые традиционно считались критически важными при разработке машины для резки. Но производители современных машин понимают, что для достижения отличного качества резки более важное значение имеет система привода правильного размера с двигателями и зубчатыми редукторами, которые обеспечат стабильное перемещение.

Тугая подвижность конструкции — еще один ключевой показатель, который также могут недооценивать. В некоторых случаях машина может быть слишком тугоподвижной. Если машина слишком туга, то ей сложно придать ускорение. Чрезмерно тугая машина, тугие коробки, проводы резака и кабели могут вибрировать при заходе на острые углы или выходе с них. Эта вибрация может отразиться на вырезаемых деталях. Тугость — это свойство, желательное в механических соединениях между двигателем, редуктором или шарико-винтовой передачей. Чем больше тугость этих соединений, тем легче придать машине ускорение.

Важное значение также имеет тип привода, который используется в машине. На системах начального уровня, любительских системах и машинах для выполнения простых задач обычно используются менее дорогостоящие системы без обратной связи (так называемые системы с «открытым контуром»), поскольку качество, которое позволяют обеспечить эти системы, достаточно приемлемо для соответствующих задач. В этих системах нет контура обратной связи, поэтому при выполнении резки невозможно настроить ни скорость, ни расположение. Системы с обратной связью (замкнутым контуром), которые могут настраивать скорость или положение в зависимости от полученного ответа от машины, обычно используются в промышленных, коммерческих и производственных средах. Эти системы обеспечивают более предсказуемую резку, что позволяет получить детали более высокой точности и обеспечить более высокую степень стабильности размеров от детали к детали и от раскроя к раскрою.

Аналоговые или цифровые?

Аналоговые приводы все еще широко используются и позволяют получить очень высокую точность. Однако в настоящее время имеет место тенденция к переходу на цифровые стандарты автоматизации, такие как SERCOS (Serial Real-time Communication System), EtherCAT® (Ethernet for Control Automation Technology) и PROFINET (Process Field Net). Такой переход обусловлен не столько усовершенствованиями в перемещениях машины, сколько повышенным вниманием к автоматизации производства и выработке универсальных решений для широкого диапазона применений.

Как аналоговые, так и цифровые приводы могут быть оснащены устройствами обратной связи с очень высоким разрешением. В некоторых случаях можно достичь миллиона отсчетов на дюйм перемещения, что позволяет обеспечить исключительно высокую точность резки.

Соответствующая мощность привода и двигателя

Независимо от технологий или марки используемого привода и двигателя, производитель машины должен правильно выбрать мощность привода и двигателя для машины. В общем, для более тяжелых машин требуются более мощные двигатели и приводы. Необходимо учитывать инерцию. При изменении направления двигателю необходимо достаточно мощности для преодоления собственной инерции, разворота приводного механизма и преодоления инерции машины. В правильно спроектированной системе мощность привода будет соответствовать силе, которая необходима для преодоления инерции и ускорения массы машины.

Для получения механических преимуществ может использоваться зубчатая передача. Зубчатый редуктор повышает эффективный момент двигателя, но за счет скорости верхней части. Цель разработки заключается в том, чтобы использовать экономный привод/двигатель с зубчатым редуктором, который позволит получить целевое ускорение и скорость для Вашего применения. Для систем плазменной резки это ускорение, как правило, составляет 20–40 mG, а скорость перемещения поперечины — 1 000 дюймов в минуту.

Важные замечания, которые относятся к перемещениям машины и процессу резки

Старые столы для резки, которые изначально разрабатывались для более раннего поколения систем плазменной резки, часто модифицируются более новыми системами плазменной резки. Иногда такая модификация приводит к разочаровывающим результатам. Качество детали на выходе со стола, модифицированного новой системой плазменной резки, может быть хуже. Почему же это происходит?

Возможно, что старые системы плазменной резки вибрировали или имели какие-либо механические проблемы на столе, которые проявились только сейчас на фоне более высокого качества резки, которое обеспечивает новая система плазменной резки. Если представить себе старую систему плазменной резки как большой фломастер, то новая система будет тонким механическим карандашом. Небольшие вибрации стола сложно заметить при использовании широкого фломастера. Это также может произойти при переходе от кислородной к плазменной резке на одном столе или при модернизации старой системы плазменной резки более новой системой HyPerformance®. В любом случае производитель машины может посоветовать Вам наилучшее решение.

Другие факторы, влияющие на качество перемещения

Важный, но часто недооцениваемый момент: в достаточной ли мере машина для резки соответствует промышленному применению? Бывает сложно отличить качество резки на высококлассной машине и машине начального уровня, если обе машины новые. Однако разница в конструкции и качестве резки будет становиться все более очевидной со временем использования.

Потерянное движение («потеря хода») обусловлено использованием низкокачественных редукторов, плохим зацеплением ведущей шестерни (или механизма реечной передачи), чрезмерным износом или плохим техническим обслуживанием ведущей шестерни и (или) зубчатой рейки. Системы шариково-винтовой передачи представляют собой более надежную альтернативу, однако они имеют ограничения по длине.

Системы САПР и АСТПП также могут влиять на перемещение машины. Отсканированные изображения или художественные детали часто требуют редактирования перед загрузкой в систему для резки. Системы САПР помогают в работе благодаря фильтрации и сглаживанию программы перед тем, как она поступит на ЧПУ.

Геометрия детали может определенным образом влиять на движение машины, хотя она больше зависит от управления, а не от самого движения. Понимание специфики поведения определенных геометрий на данной машине поможет определить, как нужно начертить детали, и в конечном итоге, понять возможности конкретной машины. Элементы управления продвинутого уровня могут работать в таких условиях, в которых другие элементы управления могут ударяться и вибрировать. Если блок управления не позволяет разрешить проблему, то замедление машины или использование петель на углу может помочь очистить деталь.

И наконец, правильное техническое обслуживание машины имеет критически важное значение. Механические части изнашиваются. Происходят столкновения резака и другие проблемы. Упреждение этих проблем благодаря проведению регулярного техобслуживания по графику поможет обеспечить стабильно хорошее движение машины на протяжении срока службы стола для резки.