CNC プラズマカッターの作り方

作成する CNCプラズマカッター 挑戦的でありながら非常にやりがいのあるプロジェクトであり、 機械精度, コンピュータ制御、そして 高出力プラズマ切断技術金属アート作品の製作を趣味としている方でも、工業用途の精密な切断ツールを必要とするプロの方でも、CNCプラズマカッターはあなたのニーズを満たします。このガイドは、 「CNC プラズマカッターの作り方」では、主要コンポーネントの理解からプラズマテーブルの組み立てと最適化まで、各段階を順を追って説明します。

CNC プラズマカッターとは何ですか?

あ CNCプラズマカッター は、導電性材料に高温プラズマの高速ジェットを当てて金属を切断する機械です。CNCという用語は、 コンピュータ数値制御は、機械の軸全体の動きをコンピュータ制御することを意味します。CNCプラズマカッターは通常、板金, アルミニウム、そして鋼鉄高精度と高速切断を実現します。

プラズマ切断には、 プラズマトーチ 金属を溶かして排出する。 圧縮ガス (酸素や窒素など) がノズルを高速で通過し、さまざまな厚さの金属板を切断できるほど高温のプラズマを生成します。

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CNCプラズマカッターのコンポーネント

1. プラズマトーチ

の プラズマトーチ CNCプラズマカッターの心臓部です。 プラズマアーク ガスに電流を流します。ガスがイオン化してプラズマを形成し、それを切断する材料に照射します。

プラズマトーチの種類プラズマトーチにはさまざまな種類があります。マニュアル, 機械化された、そして 機械トーチ.
トーチチップとノズル: ノズルはプラズマを集中させ、 トーチの高さ きれいなカットを実現するには、 トーチ高さ制御 適切な距離を維持するためのシステム。

プロのヒント: 使用 先端が調整可能なトーチ さまざまな材料のカットをより適切に制御できます。

2. フレームとテーブル

の フレーム そして テーブル CNC プラズマシステム全体の安定性を確保するには、フレームが重要です。しっかりと構築されたフレームは、正確な動きを保証し、振動を軽減します。

材料: プラズマテーブルは、多くの場合、鋼鉄または アルミニウム 安定性と耐久性のために。 地下水位 最小限に抑えることが推奨される ほこり そして火花.
デザインオプション: テーブルは 下降気流 または 水冷式.あ ダウンドラフトテーブル 排気システムを使用してほこりを集め、 地下水位 水を使用して材料を冷却します。

3. ステッピングモーターと駆動システム

ステッピングモーター そして 駆動システム 責任がある動きプラズマトーチのバツ, はい、そして Z軸.

モーターの種類: ステッピングモーターは動きを正確に制御できるため、よく使用されます。 適切なトルク 安定した動きを実現します。
駆動機構: オプションには以下が含まれます ベルトドライブ, ラックアンドピニオンドライブ、そして リードスクリュー. リードスクリュー より正確だが遅い。 ベルトドライブ スピードと精度のバランスを実現します。

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4. トーチ高さ制御（THC）

正しい トーチの高さ 品質の良いカットには不可欠です。 トーチ高さ制御 (THC) システムは、材料の反りや表面の凹凸を考慮してトーチの高さを自動的に調整します。

フローティングヘッド: あ 浮遊する頭 高さ調整の柔軟性を提供し、トーチが最適な距離に保たれるようにします。
THC システム: 現代のCNCプラズマカッターは プロマトーチ高さコントロールプラズマアークの電圧に基づいて高さを継続的に監視および調整します。

5. CNC制御システム

の CNC制御システム プラズマカッターの頭脳であり、トーチとモーターにコマンドを送信する役割を担っています。

制御ソフトウェア: 次のような制御ソフトウェアが必要です マッハ3 または GRBL、これは Gコード 運動動作に変換します。
ブレイクアウトボード: あ ブレークアウトボード コンピュータとマシンの間のインターフェース ステッピングモーター正確な信号伝送を保証します。

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CNC プラズマカッターの組み立て: ステップバイステップ

ステップ1: 設計と計画

CNCプラズマカッターを作る最初のステップは、設計を作成することです。 CAD（コンピュータ支援設計） レイアウト、寸法、コンポーネントを計画するためのソフトウェア。

CAD ソフトウェア: 次のようなプログラム フュージョン360 または オートキャド テーブルとフレームの正確なモデルを作成できます。
切断サイズを決定する: プラズマテーブルのサイズは、 最大シートサイズ カットしたいテーブルのサイズは、一般的に 2×2フィート に 4×8フィート.
下降気流と地下水位: 構築するかどうかを決定します 下降気流 または 地下水位 作業スペースと切断する材料に基づいて選択します。

ステップ2: フレームとテーブルの組み立て

デザインが決まったら、組み立てる時間です。 フレーム そして テーブル.

材料：使用 角管鋼 または アルミ押し出し フレームは軽量でありながら強度を保ちます。
組み立て: 添付 コーナーブラケット フレームが直角でしっかりした状態を保つようにする。鋼鉄で作業している場合は溶接するか、 ボルト アルミニウム押出成形用。
ウォータートレイ: インストール 水受け皿 切断面の下に設置することで、切断中に材料を冷却し、空気中の粒子を減らすのに役立ちます。

ステップ3: ステッピングモーターと駆動システムをインストールする

ステッピングモーターのセットアップ: 添付 ステッピングモーター フレームに固定します。動作中の振動を最小限に抑えるために、しっかりと固定されていることを確認してください。
駆動システムの取り付け: どちらかを添付 ラックアンドピニオン または リードスクリュー モーターの回転を直線運動に変換します。固着を防ぎ、スムーズな動きを実現するために、慎重に位置合わせしてください。

ステップ4：プラズマトーチを取り付ける

の プラズマトーチ にマウントする必要があります キャリッジ それはバツ, はい、そして Z軸.

トーチホルダー: トーチを所定の位置に固定するためのトーチホルダーを作成します。さまざまな切断高さを維持するために簡単に調整できることを確認します。
トーチ高さ制御 (THC): インストール 浮遊する頭 または THC システム 材料の厚さに応じてトーチの高さを自動的に調整できます。

ステップ5: 電気配線とCNCコントローラのセットアップ

配線はCNCプラズマカッターを組み立てる上で最も重要な部分の一つです。 ステッピングモーター, リミットスイッチ、そして トーチ 制御盤へ。

コントロールボードとブレイクアウトボード: マウント CNC制御ボード そして ブレークアウトボード ほこりやゴミから保護するために筐体内に収納します。
電源: 電源がお使いの電圧要件に適合していることを確認してください。 ステッピングモーター そして プラズマトーチ.

ステップ6: ソフトウェアとキャリブレーション

インストールしてセットアップする CNC制御ソフトウェアこのソフトウェアは、G コードコマンドを解釈し、トーチとテーブルの動きを制御します。

制御ソフトウェア: 人気のオプションには以下が含まれます マッハ3 または LinuxCNC カッターを操作するためのプログラムです。これらのプログラムを使用すると、マシンの ソフト制限, 切り通し、そして Gコード.
較正: 各軸の動きをテストして、トーチがスムーズかつ正確に動くことを確認します。この段階で、位置ずれや配線の問題があれば修正します。

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CNC プラズマカッターの安全に関する考慮事項

1. 保護具

プラズマ切断 非常に高温で、強い光を発します。 保護手袋, ゴーグル、そして 防護服.

手袋: 火傷を防ぐために高温に耐えられる手袋を使用してください。
目の保護: 常に着用 プラズマ対応ゴーグル または フェイスシールド 有害な紫外線から目を守ります。

2. 換気と排煙

プラズマ切断では煙が発生するため、適切な換気は不可欠です。

ダウンドラフトテーブル: あ ダウンドラフトテーブル 排気ファンを使用すると、切断エリアから煙を排出するのに効果的です。
ヒュームエクストラクター: インストールを検討してください 煙抽出装置 特に屋内で作業する場合は、安全性を高めるためにも必要です。

3. 火災安全

ワークスペースに 可燃性物質. 持っています 消火器 プラズマ切断では火花が発生し、周囲の材料に引火する恐れがあるため、近くには置かないでください。

表: CNC プラズマカッターの主要コンポーネント

成分	関数	考慮事項
プラズマトーチ	切断用のプラズマアークを生成	手動または機械トーチ、高さ制御
ステッピングモーター	トーチをX、Y、Z軸に沿って動かす	十分なトルク、最小限の振動