Особенности плазменной резки с фаской

Впервые использование фасок в плазменной резке пришло в 80-е годы прошлого столетия, еще для технологии трехрезаковой газокислородной резки. Двигателями этого процесса стали судостроительные заводы и заводы энерго- и атомного машиностроения. Машиностроители и предприятия по изготовлению строительных и мостовых металлоконструкций, подключились к технологии получения деталей с фасками уже с развитием плазменной резки, обойдя стадию применения газокислородной резки для снятия фасок на фигурных деталях. Резка с фаской требует точного знания оборудования и процессов резки. Для достижения требуемого качества резки, углы, врезания и вырезания должны проходить с особыми параметрами и настройками.

На сегодня существуют следующие виды фасок на деталях:

A – Фаска

V – Фаска

Y – Фаска (односторонняя фаска с притуплением)

K – Фаска (двухсторонняя фаска с притуплением)

X – Фаска (двухсторонняя фаска)

I – Без фаски (перпендикулярный рез)

виды фасок для плазменной резкиРис. 1

С помощью проведенных исследований и опыта применения технологии резки с фаской, было обнаружено, что геометрически равнозначные А-фаска и V-фаска в реальности обеспечивают  разные показатели качества реза.

виды фасок

Рис. 2

Например, V-фаска максимально соответствует ожиданиям качества реза, как по геометрии детали, так и по чистоте реза. Значения размеров А и В, а так же угла α соответствуют чертежным. Помимо этого, вырезанные детали не могут выпасть из окружающего их отхода, поэтому становится удобным снять с раскройного стола детали с V-фасками, а затем удалить отход.

Для сравнения,  А – фаска (рис. 3) имеет оплавленный верхний острый угол, что означает гарантированное несоответствие значения «А» чертежному.  Значение «В» так же стремится не соответствовать чертежному. Это связано с тем,  что плазменная дуга при таком положении рабочей поверхности , склонна к большим отклонениям от идеальной прямой, что приводит к изменению реального угла фаски и влечет за собой изменение величины «В». Введение компенсации дополнительным углом наклона плазмотрона на углах близких к 45° часто невозможно конструктивно, поскольку большинство плазмотронов допускают наклон не более 48°. Особенно сложно выполнять компенсацию углом наклона на малых толщинах. Также не стоит забывать о том, что детали с А – фаской затруднительно снимать с раскройного стола, поскольку они находятся под основной массой отхода.виды фасок

Рис. 3

Фаски типа Y, K, X являются комбинациями A, V, I типов резки. Помимо основных особенностей, связанных с компенсацией в геометрии наведения плазмотрона на рез, эти фаски требуют особой внимательности в последовательности выполнения резов. Это связано с тем, что результирующая поверхность фаски на соответствующем участке детали выполняется за несколько проходов и с разными технологическими параметрами. Типичной ошибкой является полная вырезка детали из листа, а затем выполнение дополнительных резов  (вырезанная деталь под действием термических деформаций смещается из системы координат портальной машины плазменной резки). Такую ошибку часто делают не только операторы, но и специализированные САПР.

плазменная резка фасок

Рис. 4

Как показано на рис. 4 при резке с фаской эффективная длина режущей части плазменной дуги «В» всегда больше толщины металла «S», а значение «А» по факту является шириной отхода, на месте которого невозможно поместить вырезку других деталей.

Многократный анализ карт раскроя показывает, что коэффициент использования материала для деталей с фасками, уменьшается на 5–15%. Обычно, в реальных деталях не все стороны имеют фаски, в некоторых случаях фаски имеют разные типы, например A-I-V-I (для прямоугольников).  В таком случае приходится изменять технологические параметры резания для различных частей детали.

Основными технологическими параметрами резки являются:

  1. Сила тока
  2. Скорость резки
  3. Угол наклона резака
  4. Высота стабилизации
  5. Ширина реза

Для деталей с фасками программирование значительно усложняется, по сравнению с типовой перпендикулярной резкой. От современного САПР-а, который и автоматизирует создание управляющей программы (УП), требуется распознавать виды резов по частям детали и дополнять кадры УП дополнительными данными по управлению установкой плазменной резки. В случае, если этот анализ не делает САПР, то его выполняет ПО ЧПУ установки плазменной резки, что обычно более затруднительно.

Так, например, в тексте управляющей программы должны быть указаны различные скорости и токи резов для участков перпендикулярного реза, реза с фаской и на петлях.

рис4

Рис. 5

На рис. 5 представлена типовая деталь с фасками. По трем углам прямоугольника расположены петли. Применение петель очень важно для качественной резки деталей с фасками по многим причинам. Во-первых, петли обеспечивают получение детали с заданными значениями геометрии, во-вторых, для разворота плазматрона на новый угол резания требуется время и место. Допускается выполнять рез следующей стороны детали с новым углом каждый раз с новой пробивкой, но обычно этого стараются избежать, т. к. каждая пробивка значительно снижает ресурс электрода и сопла плазматрона и фактически ухудшает геометрические характеристики плазменной дуги, что в свою очередь сказывается на геометрии детали. Несложно заметить, что технологические параметры работы плазматрона на петле отличаются от параметров на рабочем резе. Во время разворота скорость резания снижается до значений эквивалентных для фаски 450 для соответствующей толщины материала, при этом качество реза снижается. Типичной ошибкой является уменьшение размеров петли (с целью экономии материала) до значений при которых либо возникает не прорез, либо плазматрон не успевает развернуться. Также следует знать, что петля выполняется при отключенном режиме стабилизации, поэтому, если петля

мала, то плазматрон не успеет выйти на режим со стабилизацией до рабочего реза. Включение режима стабилизации в зоне рабочего реза с фаской гарантированно приведет к браку в этом месте.

 Для успешного внедрения технологии плазменной резки с фасками следует знать, что:

  1. Оборудование стоит дороже, чем стандартное.
  2. Требуется экономическое обоснование компенсации потерь листового проката на дополнительный отход.
  3. Ни один САПР не заменит инженера-технолога по термической резке. САПР может только ускорить во времени начало эффективной работы.
  1. Естественные отклонения в геометрии и чистоте поверхностей деталей с фасками, полученными плазменной резкой, отличаются от получаемых ранее подобных деталей по другим технологиям. Потребуются изменения в документации на изделие, технологии сборки, обработки и пр.
  2. Внедрение технологии должно быть поэтапным, от простого к сложному.
  3. Каждая деталь, материал, оборудование — уникальны, потребуется самостоятельно изучать оборудование.
  4. Серийные и типовые изделия осваиваются быстрее и легче, поскольку номенклатура наборов технологических параметров меньше.
  5. Ошибки и брака не избежать, поэтому необходимо проводить тесты и отрабатывать режимы.
Есть вопросы? Мы перезвоним и ответим!Напишите номер своего контактного телефона в поле ниже и ожидайте звонка

Личные данные не будут разглашены
Свяжитесь с нами