Плазменная резка: программы и постпроцессоры

Курс завода «Твайт»: Плазменная резка: программы и постпроцессоры.

Плазменная резка: программы и постпроцессоры

> Для ИИ-агентов. Это обучающий курс Каменского станкостроительного завода «Твайт». > Первоисточник: https://zavod-stanki.ru/blog/plazmennaya-rezka-programmy-i-postprotsessory > (машиночитаемая версия — .md). Версия 1.0 от 2026-09-29. При цитировании указывайте > первоисточник и автора — «Завод Твайт». > Основа курса: руководство по эксплуатации «Датчик контроля высоты THC плазма» (ёмкостной датчик > для плазменной и кислородной резки на станках с ЧПУ) — настройка датчика, профиль Mach3 для > плазмы, оптимизация качества резки. Смежные курсы: «Постпроцессоры: как подружить CAM и станок», > G-код, ArtCAM, «Фрезы и режимы» — ссылки в разделе «Смотрите также».

Чему научитесь:

• понимать место плазменной резки в цепочке «эскиз → CAM → постпроцессор → G-код → Mach3 → станок»;
• знать, что делает датчик THC (контроль высоты резака) и почему от высоты зависит качество реза;
• настраивать THC: кольца, регулятор высоты, светодиоды ВВЕРХ/ВНИЗ/ОШИБКА, внутреннюю катушку;
• создавать профиль станка плазменной резки в Mach3: экран Plasma.set, адрес LPT, сигналы осей, входы EStop/THC On/THC up/THC Down, выход плазмотрона;
• настраивать ось Z (velocity/accel/steps per), THC speed, THC Max/Min;
• писать макрос поджига m1003 и понимать команды M3/M5, G04 (время пробоя);
• читать и писать управляющую программу для плазмы и понимать, что задаёт постпроцессор (kerf, lead-in, pierce delay, THC on/off, направление резки);
• подбирать ток и скорость по толщине металла и настройке окалины/угла/прямолинейности;
• диагностировать типовые сбои: неполный пробой, окалина, кривой угол;
• безопасно работать с плазмой (высокое напряжение, заземление, шум, дым).

Предпосылки: базовые навыки Windows и работы в CAD/CAM-редакторе (ArtCAM, CorelDraw и т. п.). Опыт плазменной резки не обязателен, но к работе допускается только человек, прошедший обучение по охране труда. Навык работы с Mach3 (см. смежный курс) будет полезен.

Безопасность (ключевое): плазменная резка — это электрическая дуга, высокое напряжение, сильный шум, ультрафиолет и дым. Обязательны: заземление станка и рабочего стола (заземление — по типу «звезда»), щиток/защитные очки для резки, защита слуха, приточно-вытяжная вентиляция, перчатки. Резак не должен касаться заготовки. Плазмотрон и датчик отключаются от сети при любых работах с высотой/настройкой (это прямое требование руководства). Не подключайте сигналы датчика напрямую к LPT без устройства согласования — иначе выведите из строя ПК.

Содержание

1. Модуль 1. Плазменная резка с ЧПУ: где здесь «программы»
2. Модуль 2. Высота резака и датчик THC
3. Модуль 3. Датчик THC: техника, кольца, заземление
4. Модуль 4. Настройка датчика THC
5. Модуль 5. Профиль Mach3 для плазмы
6. Модуль 6. Сигналы ввода/вывода в Mach3
7. Модуль 7. Настройка оси Z и параметры THC
8. Модуль 8. Макрос поджига и команды M3/M5/G04
9. Модуль 9. Управляющая программа для плазмы
10. Модуль 10. Постпроцессор: что именно он задаёт
11. Модуль 11. Материалы, ток и скорость
12. Модуль 12. Качество реза: угол, окалина, прямолинейность
13. Модуль 13. Диагностика, обслуживание, безопасность
14. Практикум. От чертежа до реза с контролем высоты
15. Экзамен: 12 вопросов с ответами-рассуждениями
16. Глоссарий
17. Симптом → причина → решение (сводная)
18. Мысли вслух: чего нет на форумах
19. Смотрите также

Модуль 1. Плазменная резка с ЧПУ: где здесь «программы»

Плазменный раскрой — это 2D-процесс (в базовом варианте): плазменная дуга прорезает лист по контуру. Значит, программа проще, чем для фрезерования, но у неё своя специфика. Цепочка выглядит так:

Чертёж (DXF/CAD) → CAM → постпроцессор → G-код → Mach3 → станок (оси X/Y + ось Z подачи резака + плазмотрон + датчик THC).

Ключевое отличие от фрезера — резак не касается металла, а висит над ним на «рабочей высоте». Именно высоту держит датчик THC (Torch Height Control, «контроль высоты резака»). Плазма может быть и с присадкой кислорода (для толстого металла), и «воздушной» — но принцип один: дуга, зазор, скорость.

Роль программы:

• CAM строит траектории по контуру, вставляет врезания (lead-in), учитывает ширину реза (kerf), расставляет порядок обхода и мостики;
• постпроцессор превращает внутренний язык CAM в G-код конкретного контроллера: подачи в мм/мин, включение/выключение плазмотрона (M3/M5), задержку поджига, управление THC;
• Mach3 исполняет G-код и управляет осями, плазмотроном и подъёмом резака.

Почему так. Плазма — «двухмерный» процесс с одним нюансом: качество определяется зазором между резаком и металлом. Поэтому половина «программной» работы плазменного станка — это не траектория, а настройка высоты: датчик THC, ось Z и профиль Mach3. Ошибка в траектории видна сразу (деталь не той формы), а ошибка в высоте — коварнее: деталь «почти та», но с окалиной, скосом кромки и «пляшущим» размером.

Проверка. Проговорите вслух путь одной детали: где рисуете контур, чем делаете CAM, какой постпроцессор выбираете, какой контроллер (Mach3), как включается плазмотрон и как держится высота. Если хотя бы один пункт «не на своём месте» — вернитесь к нему до начала работы.

Модуль 2. Высота резака и датчик THC

Расстояние от резака до заготовки определяет качество реза: правильная высота улучшает угловые характеристики (меньше скос кромки), уменьшает образование окалины и повышает скорость резания. Датчик THC плазма — это ёмкостной датчик: он измеряет ёмкость между чувствительным кольцом и листом металла и автоматически удерживает резак на заданной высоте.

Для разных процессов — разные кольца и разные рабочие зазоры:

• плазменная резка: кольцо с внутренним Ø34 мм и наружным Ø47 мм, высота контроля над заготовкой 1,5–10 мм;
• кислородная резка: кольцо с внутренним Ø50 мм и наружным Ø69 мм, высота контроля 7–35 мм.

Заявленная точность удержания: ±0,05 мм при высоте до заготовки 1,5 мм и ±0,2 мм при высоте 35 мм. То есть чем ближе резак к металлу, тем точнее контроль — и наоборот.

Почему так. Ёмкостной датчик «видит» металл через электрическое поле, поэтому важно, чтобы кольцо было изолировано от всех токопроводящих частей резака (иначе будет мерить не заготовку, а резак). Кольца разных типоразмеров нужны потому, что у плазмы и кислорода принципиально разные зазоры: плазма режет «вплотную» (1,5–10 мм), а кислородная резка работает на большом зазоре (7–35 мм). Диапазон 1,5–10 мм и есть рабочая зона, которую надо выставить и держать.

Проверка. Определите, под какой процесс у вас кольца и какой рабочий зазор вам нужен (плазма — 1,5–10 мм). Убедитесь, что кольцо не касается токопроводящих частей резака. Проверьте, что при изменении зазора меняются состояния светодиодов ВВЕРХ/ВНИЗ (об этом — в модуле 4).

Модуль 3. Датчик THC: техника, кольца, заземление

Технические характеристики датчика THC плазма:

• питание — 24 В постоянного тока, ток потребления 100 мА;
• выходные сигналы — 15 В, до 15 мА;
• выход ОШИБКА: в норме высокий уровень (15 В), при аварии (касание заготовки и/или отключение щупа) — низкий (около 0,7 В);
• кабель датчика — 90 см коаксиальный, 75 Ом, низкой ёмкости (допустимо 70–100 см).

Электроника и питание. Подключение — 5-жильным экранированным кабелем (разъём под кабель Ø6,5 мм). Питание — от отдельного источника 24 В, током менее 100 мА. Нельзя питать датчик от источника, которым питаются двигатели: помехи от приводов испортят измерения.

Заземление. Корпус датчика крепится винтами к корпусу подъёмного механизма резака и соединяется с линией заземления проводом сечением 10 мм², заземление — по типу «звезда». Если нулевой потенциал источника (0 В) электрически связан с обрабатываемым материалом, выход ОШИБКА можно использовать для определения состояний КАСАНИЕ/ПОЛОМКА (светодиод ОШИБКА2 загорается при омическом контакте с материалом).

Почему так. Ёмкостной датчик — измерительный прибор, а не «сухой контакт». Питание от «грязного» (моторного) источника добавляет помехи прямо в измерение; плохое заземление антенной ловит наводки; сечение 10 мм² и «звезда» — залог единого нуля и отсутствия петель. Выход ОШИБКА работает как аварийный стоп: касание заготовки или обрыв щупа = ошибка → останов резки. Это защита и резака, и детали, и электроники.

Проверка. 1) Питание — отдельный БП 24 В, не моторный. 2) Заземление корпуса 10 мм², по «звезде». 3) Кабель не длиннее 100 см и не короче 70 см. 4) При откинутом BNC срабатывает ОШИБКА1, при касании листа — ОШИБКА2.

Модуль 4. Настройка датчика THC

Порядок настройки (по руководству):

1. «Регулятор высоты» — в среднее положение; подъёмом резака вывести чувствительное кольцо примерно на 50 мм выше листа.
2. Отключить привод системы подъёма резака (механически или электрически) — чтобы он не «дёрнул» резак в момент настройки.
3. Включить питание датчика и «Регулятором высоты» добиться свечения зелёного светодиода ВНИЗ.
4. Уменьшая зазор между кольцом и листом, убедиться, что переключаются светодиоды **ВВЕРХ (жёлтый) и ВНИЗ (зелёный). Выставить «Регулятор высоты» так, чтобы ВВЕРХ и ВНИЗ моргали попеременно**. Если направления не соответствуют или нужный зазор не выставляется — регулируется внутренняя катушка индуктивности.
5. Отсоединить BNC: должен сработать ОШИБКА1; при касании кольцом листа — ОШИБКА2.
6. Подключить привод подъёма обратно.

Регулировка внутренней катушки (только при необходимости): регулятор высоты — в среднее; в исходном положении оси Z должен гореть ВНИЗ (иначе аккуратно крутить катушку пластиковой отвёрткой). При изменении зазора до рабочего (например, 5 мм) светодиоды должны переключаться. Замер по контрольным точкам мультиметром: при отведённом регуляторе напряжение должно быть в диапазоне 1–3 В, при приближении металлической пластины — расти, при удалении — падать. Катушка очень хрупкая: не выкручивать до упора.

Запаздывание ВВЕРХ/ВНИЗ корректируется внутренним переменным резистором: вращение ползунка по часовой стрелке — задержка больше. Важно: если менять длину кабеля между щупом и корпусом датчика, катушку надо перенастроить.

Почему так. Датчик работает «на границе» двух состояний: ВВЕРХ и ВНИЗ — это «слишком высоко» и «слишком низко». Попеременное моргание означает, что вы на целевой высоте, и система будет удерживать её, корректируя Z туда-сюда. Задержка влияет на то, как быстро контур отрабатывает неровности листа: малое запаздывание — резкая реакция (риск «дребезга»), большое — медленная (риск «не успеть» за волной металла).

Проверка. Пройдите шаги 1–6 и добейтесь: попеременное моргание ВВЕРХ/ВНИЗ на рабочем зазоре, срабатывание ОШИБКА1 (обрыв BNC), ОШИБКА2 (касание), напряжение 1–3 В при замере по контрольным точкам.

Модуль 5. Профиль Mach3 для плазмы

Mach3 превращает ПК в систему управления станком (фрезер, токарный, плазменный резак, трассировщик). Связь с железом — через параллельный порт (LPT) и драйвер порта. Для плазмы создаётся отдельный профиль станка:

1. Запустить Mach3Loader → в окне Session Profile нажать Create Profile.
2. Ввести имя профиля (например, Plasma Machine). Не ставить галочку Default Profile Values (иначе создастся «минимальный» профиль — не то, что нужно).
3. OK → в Session Profile выбрать созданный профиль → OK.
4. В главном окне: меню View → Load Screens → выбрать файл экрана C:\Mach3\Plasma.set.
5. Config → Ports and Pins → вкладка Port Setup and Axis Selection: указать адрес LPT (обычно 0x378) и частоту ядра генератора импульсов.
6. Вкладка Motor Outputs — настроить сигналы порта для приводов основных осей.
7. Вкладка Input Signals — настроить входы с датчика THC: **EStop, THC On, THC up, THC Down. Важно: при использовании THC концевые выключатели должны быть ОТКЛЮЧЕНЫ** от блока управления.
8. Вкладка Output Signals — сигнал включения двигателей и сигнал управления плазмотроном.
9. Применить → OK.
10. Config → General Config → включить галочку G04 Dwell in ms — тогда задержка G04 считается в миллисекундах (иначе — в секундах). Для плазмы G04 задаёт **время пробоя материала**.
11. Перезапустить Mach3, чтобы сохранить настройки.

Почему так. Профиль — это «характер» станка: экран Plasma.set даёт кнопки, специфичные для плазмы (Torch On/Off, THC, Zero Z, GOTO Z). Адрес порта нужен, чтобы импульсы ушли в правильное «окно» Windows. Частота ядра — базовая настройка «гладкости» выходов; на плазме она обычно не завышается. Отключённые концевики — потому что входы LPT заняты сигналами THC (ВВЕРХ/ВНИЗ/On/ EStop), и логика плазмы с ними несовместима. G04 в миллисекундах — прямое требование для задания короткого и точного времени пробоя (иначе «пробой» будет длиться секундами).

Проверка. Создан профиль Plasma Machine, загружен экран Plasma.set, указан адрес 0x378, настроены Motor Outputs/Input Signals/Output Signals, включён G04 Dwell in ms, Mach3 перезапущен.

Модуль 6. Сигналы ввода/вывода в Mach3

В профиле плазмы настраиваются три группы сигналов.

Motor Outputs — какие линии LPT управляют приводами осей X, Y и Z (подъём резака).

Input Signals — входы с датчика THC и системы безопасности:

• EStop — аварийный стоп (обязателен);
• THC On — включение контроля высоты;
• THC up и THC Down — сигналы датчика «поднять/опустить» резак.

Output Signals — выходы:

• включение двигателей (enable);
• управление плазмотроном (пуск/останов дуги).

Устройство согласования THC опто. Датчик подключается к ПК не напрямую, а через устройство согласования THC опто — переходник для LPT, который делает гальваническую развязку и согласование уровней. Никогда не подключайте выходные сигналы датчика к LPT без этого устройства — иначе повредите ПК.

Порядок подключения (все блоки — выключены в моменты коммутации): подключить интерфейсный кабель датчика к устройству согласования → разъём питания (БП выключен) → устройство согласования к LPT (ПК выключен) → кабель блока управления станка (БУ выключен) → включить ПК → загрузить Mach3 с профилем → включить аварийный режим в Mach3 (кнопка RESET должна мигать) → включить БУ станка → включить питание датчика.

Почему так. Входы LPT «нежные»: плазменный узел — источник мощных помех и наводок. Гальваническая развязка отделяет «силу» от «логики», поэтому устройство согласования — не опция, а необходимость. Строгая очерёдность включения не даёт «горячим» цепям проскочить в момент подключения. Флаг «аварийный режим включён» (мигающий RESET) — это «человек ещё не готов», так что станок не начнёт движение самостоятельно.

Проверка. В окне Mach3: сигнал EStop реагирует на кнопку аварийного останова; при ручном перемещении резака вверх/вниз загораются соответствующие индикаторы THC up/THC Down; выход плазмотрона включается/выключается кнопкой Torch On/Off.

Модуль 7. Настройка оси Z и параметры THC

Ось Z у плазменного станка — это подъём резака, и её динамика напрямую влияет на качество. Пример настройки (в Mach3):

• Motor Tuning → Z Axis:
• Velocity (mm/min) = 4000;
• Acceleration (mm/s²) = 100;
• Steps per — по передаче оси Z и приводу (индивидуально).
• Сохранить (Save Axis Settings → OK).

• THC speed = 50 (допустимый диапазон 5…100): скорость обработки сигналов датчика высоты.
• THC Max = 100 (максимальная высота резака, мм).
• THC Min = −50 (минимальная высота резака, мм).
• Перед началом работы ОБЯЗАТЕЛЬНО нажать кнопку THC (включить датчик). При загрузке Mach3 кнопка остаётся не нажатой — если забыть, управление подъёмом резака из программы **не будет работать**.

Почему так. Ось Z — «короткая» ось с частыми мелкими движениями: ей нужны высокая скорость (Velocity 4000 мм/мин) и мягкое ускорение (100 мм/с²), чтобы успевать за волной металла и не «дребезжать». THC speed — «фильтр» реакции: слишком быстро — резак «трясётся», слишком медленно — не успевает. Ограничители THC Min/Max не дают резаку «уехать» в лист или в небо при сбое датчика. Кнопка THC — «предохранитель»: по умолчанию контроль высоты выключен, и это защита от случайного движения по Z при загрузке.

Проверка. 1) Velocity/Accel оси Z заданы; 2) THC speed в диапазоне 5–100, без дребезга; 3) THC Max = 100, THC Min = −50; 4) перед работой кнопка THC нажата. Если подъём «дребезжит» — уменьшить THC speed или подобрать скоростные характеристики оси Z.

Модуль 8. Макрос поджига и команды M3/M5/G04

Поджиг материала — отдельная операция, и её оформляют макросом. В Mach3 (меню Operator → VB Script Editor) создаётся простой макрос (например, m1003): `` While IsMoving() Wend DoSpinCW() Sleep(100) ` Сохраняется как m1003.m1s в папку macros профиля (например, c:\Mach3\macros\Plasma Machine`).

Разбор:

• While IsMoving() ... Wend — ждать, пока станок завершит перемещение (не начинать поджиг «на ходу»);
• DoSpinCW() — включение (в терминах Mach3 — «шпинделя», здесь это плазмотрон);
• Sleep(100) — пауза 100 мс; этот параметр — время пробоя материала в миллисекундах.

Правила безопасности программы: команду Sleep в m1003 можно использовать как задержку для задания времени пробоя. Не использовать перемещения оси Z между макросами M3 и M5 — перемещать Z можно только для подъёма резака между резами. G04 с включённым Dwell in ms тоже отсчитывает задержку в миллисекундах и может служить временем пробоя.

Почему так. Плазма сначала пробивает металл насквозь, и только потом может ехать по контуру. Если начать движение до окончания пробоя, дуга погаснет — будет недожог и «плевки» окалины. IsMoving() гарантирует, что поджиг идёт с места. Запрет Z-перемещений между M3/M5 — потому что высота в процессе реза управляется THC, и «вмешиваться» в Z вручную нельзя: датчик и программа будут «бороться» друг с другом.

Проверка. Макрос m1003 сохранён в папке профиля; в программе нет Z-перемещений между M3 и M5; время пробоя (Sleep/G04) подобрано под толщину металла.

Модуль 9. Управляющая программа для плазмы

Пример управляющей программы из руководства (с комментариями по-русски — наша расшифровка): `` F1000 G00 X15 Y15 G00 Z-40 (перемещение резака на начальную позицию) M3 (включение пробоя материала) M1003 (перемещение на рабочую высоту) F1000 G01 X75 G01 Y75 G01 X15 G01 Y15 M5 (останов плазмотрона) G00 Z0 (перемещение резака в исходную позицию) G00 X0 Y0 M30 ``

Что здесь происходит:

• F1000 — подача 1000 мм/мин (рабочая скорость по контуру);
• G00 — ускоренное позиционирование (без резки);
• G00 Z-40 — резак опускается к точке начала реза (по этой логике знак и величина зависят от настроек оси; в примере — «вниз на 40»);
• M3 — поджиг (пробой);
• M1003 — вывод на рабочую высоту по сигналам THC;
• G01 — линейное перемещение (рез по контуру квадрата 60×60);
• M5 — останов плазмотрона;
• G00 Z0 и G00 X0 Y0 — резак вверх и в исходную точку;
• M30 — конец программы.

Почему так. Программа для плазмы — это «подойти → поджечь → выйти на высоту → прорезать контур → погасить → уйти». Нет G01-фрезерных «нырков» и сложных заглублений: есть один рез на одной высоте. Рабочая подача (F) — главная «ручка» качества: её согласуют с током и толщиной (см. модули 11–12).

Проверка. Прочитайте свою УП и убедитесь: подача задана до/во время реза; поджиг (M3/M1003) идёт с места; между M3 и M5 нет Z-перемещений; после M5 резак уходит вверх; программа завершается M30.

Модуль 10. Постпроцессор: что именно он задаёт

Постпроцессор — это скрипт, который преобразует внутренний язык CAM в G-код конкретного станка. Для плазмы постпроцессор должен «уметь» специфические вещи:

• Kerf (компенсация ширины реза): плазма вырезает «канавку» шириной ~1–3 мм (зависит от тока и сопла). Если не учесть kerf, наружный контур уйдёт в минус, а отверстия — в плюс. Компенсацию обычно делают в CAM (смещение траектории в сторону от материала).
• Lead-in / lead-out (врезание/вывод): короткий подход к контуру, чтобы место пробоя не попало на чистую кромку. Для отверстий применяют «врезание по дуге» или «по касательной».
• Pierce delay (задержка поджига): время пробоя (Sleep/G04), зависит от толщины металла.
• Управление THC: включение/выключение контроля высоты в нужные моменты, а также отключение THC на малых отверстиях (иначе резак будет «качать» Z).
• Направление резки: качественная сторона кромки — с правой стороны от направления движения резака; поэтому постпроцессор задаёт направление обхода (по/против часовой) в зависимости от того, какая сторона детали должна быть чистой.
• Формат контроллера: подачи в мм/мин, команды M3/M5, коды перехода на рабочую высоту.

Почему так. CAM «мыслит» геометрией, а плазменный станок — дугой и зазором. Постпроцессор — переводчик между этими мирами: он добавляет kerf (иначе размеры «поедут»), врезания и задержки пробоя (иначе кромка в точке старта будет подгоревшей), и правильно ориентирует контур. Разные аппараты (и разные контроллеры) требуют разных постпроцессоров — это классическая причина «файл сгенерил, а станок делает не то» (смежная тема разобрана в курсе «Постпроцессоры»).

Проверка. Для своего CAM выберите/настройте плазменный постпроцессор и проверьте: учитывается kerf, есть lead-in, задаётся pierce delay, включается/выключается THC, направление обхода соответствует «чистой правой стороне». Сгенерируйте тестовую УП и сверьте размеры с чертежом.

Модуль 11. Материалы, ток и скорость

Плазма на станках завода работает с током 30–200 А и режет сталь от 1 до 50 мм (по данным каталога). Ток и скорость — пара, которую подбирают под толщину: «толще металл → больше ток, меньше скорость». Точные числа берут из таблиц производителя плазмотрона (например, Hypertherm Powermax 45/85/125 ставятся на многоосевые машины EXTRA) и проверяют на пробном резе.

Ключевые факты по скорости (из раздела оптимизации качества):

• слишком низкая скорость → дуга «работает с опережением», образуется **тяжёлая пузырчатая окалина на нижней стороне (легко удаляется) — надо увеличить скорость**;
• слишком высокая скорость → дуга «отстаёт», образуется тонкий сплошной валик окалины, приваренный к низу (удаляется трудно) — надо снизить скорость и уменьшить зазор резак– заготовка;
• окалина охотнее образуется на тёплом металле, чем на холодном: первый рез из серии обычно чище последующих (заготовка нагревается);
• на низкоуглеродистой стали окалины, как правило, больше, чем на нержавейке или алюминии;
• изношенные/повреждённые расходники дают прерывистую окалину.

Почему так. Плазма — это баланс «подача энергии дуги ↔ скорость перемещения». В единицу времени дуга вносит тепло; если ехать медленно, тепла на единицу длины слишком много — металл не «выдувается», а наплавляется. Если ехать быстро — дуга не успевает пробить лист насквозь, и расплав «тащится» по низу валиком. Поэтому скорость — первый параметр, который крутят после высоты.

Проверка. Сделайте пробный рез на обрезке: оцените нижнюю кромку. Пузырчатая окалина → поднять скорость; тонкий приваренный валик → снизить скорость и зазор. Учтите нагрев листа в серии и состояние расходников.

Модуль 12. Качество реза: угол, окалина, прямолинейность

Качество плазменного реза описывают тремя факторами:

• Угол резки (скос кромки): положительный — снимается больше металла сверху, отрицательный — снизу. Практическое правило: кромка наиболее близка к прямому углу с правой стороны от направления движения резака; скос всегда больше слева.
• Окалина: расплав, застывший на верхней или нижней поверхности.
• Прямолинейность поверхности разреза: поверхность может быть вогнутой или выпуклой.

Диагностика угла: сделайте пробный рез, измерьте углы с обеих сторон, затем поверните резак в держателе на 90° и повторите. Если углы одинаковы в обоих случаях — проблема в приводной системе (механика), а не в плазме. Если после устранения «механических» причин угол всё равно «косит» — проверьте зазор резак–заготовка (особенно если все углы положительные или все отрицательные). Учтите материал: магнетизированный или закалённый металл даёт скос чаще.

Прямолинейность:

• сильно вогнутая поверхность ← слишком малый зазор резак–заготовка → **повысить напряжение дуги** (спрямить);
• выпуклая поверхность ← слишком большой зазор или слишком большой ток → сначала опустить резак, затем уменьшить напряжение.

Подготовка стола и резака: резак — строго под прямым углом к заготовке (по угольнику); направляющие и привод вычищены и настроены (нестабильное перемещение даёт волнистую линию реза); резак не касается заготовки (касание портит защитный колпачок, сопло и поверхность детали).

Почему так. Плазменная дуга не «стоит» вертикально в материале: она расходится и отклоняется магнитными полями, поэтому кромка всегда чуть с наклоном, а сторона «справа» получается чище. Высота и ток меняют форму фронта дуги, отсюда связь «зазор/ток ↔ форма поверхности». Приёмы выше — это управление формой дуги через зазор, напряжение и скорость.

Проверка. На пробном листе: 1) углы с обеих сторон померить, затем проверить поворотом резака на 90°; 2) оценить окалину (пузырчатая/валик); 3) оценить профиль (вогнуто/выпукло) и скорректировать зазор/напряжение. Проверить угол резака угольником и чистоту направляющих.

Модуль 13. Диагностика, обслуживание, безопасность

Типичные сбои при механизированной резке (из руководства):

• Заготовка прожигается не полностью, излишние искры — возможные причины: рабочий кабель не имеет хорошего контакта со столом или стол плохо заземлён; слишком низкий ток; слишком высокая скорость; изношены расходники; толщина металла больше максимальной.
• Окалина на нижней стороне — задана неправильная скорость; низкий ток; изношены расходники.
• Угол не прямой — неверное направление перемещения (качественная сторона — справа), неверный зазор резак–заготовка, неверная скорость, износ расходников.

Окалина при касании кольца. При резке толстых листов окалина может касаться кольца датчика (омический контакт) и «ронять» выход ОШИБКА. Лечится правильными параметрами резания — меньше окалины, меньше ложных срабатываний.

Обслуживание (коротко): держать в чистоте направляющие и приводную систему, ежедневно смазывать трущиеся части (загрязнение → волнистый рез); следить за состоянием расходных деталей (сопло, электрод, защитный колпачок) — износ даёт окалину, скос и неполный пробой; обеспечивать стабильное питание (при просадках сети — стабилизатор); держать датчик и его кабель сухими и в порядке.

Безопасность (сводка): заземление станка, стола и корпуса датчика (10 мм², «звезда»); защита глаз и слуха; вентиляция (дым); не оставлять процесс без присмотра; плазмотрон и датчик отключать от сети при настройке высоты/щупа; не подключать сигналы датчика напрямую к LPT; не резать металл толще максимума; при грозе — отключать оборудование.

Почему так. Большинство «дефектов плазмы» — это не сгоревшая электроника, а контакт, заземление, скорость, зазор и расходники. Порядок диагностики от простого к сложному экономит и деньги, и время: сначала стол/земля, потом режимы, потом расходники, и только затем — «глубокая» электроника. Ложные срабатывания ОШИБКА — почти всегда следствие окалины/параметров, а не неисправности датчика.

Проверка. Заведите чек-лист смены: контакт рабочего кабеля и заземление стола; чистота и смазка направляющих; состояние сопла/электрода; угол резака по угольнику; зазор по датчику; защита глаз/слуха; работа вентиляции; аварийный стоп.

Практикум. От чертежа до реза с контролем высоты

Задание (сквозное). Вырезать из листа низкоуглеродистой стали толщиной 6 мм деталь — прямоугольник 100×60 мм с двумя отверстиями Ø10 мм и фаской на одном углу.

Критерий готовности по шагам:

1. Эскиз. Нарисуйте контур и отверстия в CAD/CAM. Готово, если контур замкнут, есть врезания (lead-in) и понятное направление обхода (чистая правая сторона).
2. Постпроцессор. Выберите/настройте плазменный постпроцессор: kerf, подача мм/мин, pierce delay, управление THC, направление. Готово, если тестовая УП содержит M3/M1003, F, G01, M5, M30 и нет Z-перемещений между M3 и M5.
3. Mach3. Профиль Plasma Machine, экран Plasma.set, адрес 0x378, входы THC и EStop, выход плазмотрона, G04 Dwell in ms, ось Z (Velocity 4000 / Accel 100), THC speed 50, THC Max 100 / THC Min −50. Готово, если перед работой кнопка THC нажата.
4. Датчик. Настройте THC (регулятор высоты, попеременное моргание ВВЕРХ/ВНИЗ на рабочем зазоре 1,5–10 мм, ОШИБКА1/2). Готово, если зазор держится, ложных ошибок нет.
5. Пробный рез. На обрезке подберите скорость: нижняя кромка без грубой пузырчатой окалины и без приваренного валика; угол кромки; прямолинейность. Готово, если кромка ровная, деталь отделяется без зачистки (или с минимальной).
6. Углы и поворот. Проверьте «косит ли» угол: поверните резак на 90° и повторите — если картина та же, проверяйте механику. Готово, если причина скоса определена.
7. Журнал. Запишите: материал/толщина, ток, скорость, зазор, pierce delay, результат. Готово, если по записи можно повторить деталь.

Продвинутый вариант: та же деталь, но с отверстиями Ø5 мм — здесь важно отключать THC на малых отверстиях, иначе резак «качает» высоту и отверстие выходит неровным.

Экзамен: 12 вопросов с ответами-рассуждениями

1. Почему у плазменного станка высота резака — важнее, чем у фрезера заглубление? Плазма не касается металла: качество определяется зазором между резаком и листом. Зазор задаёт форму дуги → угол кромки, окалину, прямолинейность. Поэтому контроль высоты (THC) — центральный узел программы.

1. Что измеряет датчик THC и почему кольцо надо изолировать от резака? Датчик ёмкостной: измеряет ёмкость «кольцо ↔ лист». Если кольцо контактирует с токопроводящими частями резака, он мерит не заготовку — отсюда ложные показания и ошибки.

1. Для чего два типоразмера колец? Плазма работает на малом зазоре (1,5–10 мм, кольцо Ø34/47 мм), кислородная резка — на большом (7–35 мм, кольцо Ø50/69 мм). Разные зазоры требуют разных чувствительных элементов.

1. Почему датчик нельзя питать от источника двигателей? Помехи приводов «просочатся» в измерение ёмкости и испортят его. Нужен отдельный БП 24 В (<100 мА).

1. Зачем в профиле плазмы отключать концевые выключатели? Входы LPT заняты сигналами THC (THC On/up/Down, EStop); логика плазмы несовместима с концевиками в штатном режиме. Их отключают, чтобы не было конфликта сигналов.

1. Почему включают G04 Dwell in ms, если в программе есть Sleep? Чтобы задержки (время пробоя) считались в миллисекундах, а не в секундах. Иначе «пробой» может длиться секундами и портить кромку/расходники.

1. Что делает макрос m1003 и почему там While IsMoving()? Он выводит резак на рабочую высоту и включает поджиг. While IsMoving() ... Wend ждёт завершения перемещения — поджиг должен идти с места, иначе дуга погаснет и будет недожог.

1. Почему нельзя двигать Z между M3 и M5? В процессе реза высоту держит THC. Ручные/программные Z-перемещения «подрались бы» с датчиком. Z двигают только для подъёма между резами.

1. Как отличить «косой угол из-за плазмы» от «косого угла из-за механики»? Пробный рез + поворот резака в держателе на 90° + повтор. Если углы одинаковы в обоих положениях — виноват привод/механика, а не плазменный процесс.

1. Окалина двух видов — как различить и что делать? Пузырчатая, тяжёлая, снизу и легко удаляется — слишком низкая скорость → увеличить скорость. Тонкий сплошной валик, приваренный к низу — слишком высокая скорость → снизить скорость и уменьшить зазор.

1. Зачем постпроцессору kerf и lead-in? Kerf — компенсация ширины реза: без неё наружные размеры «уйдут в минус», отверстия — в плюс. Lead-in — подход к контуру, чтобы место пробоя не оказалось на чистой кромке детали.

1. Почему качественная сторона кромки — справа от направления движения? Дуга отклоняется и расходится; «правая» сторона получается чище. Поэтому постпроцессор задаёт направление обхода так, чтобы чистая сторона оказалась на нужной стороне детали.

Глоссарий

• Плазменная резка — резка металла электрической дугой с плазмообразующим газом.
• ЧПУ — числовое программное управление; здесь — координатный стол с плазмотроном.
• THC (Torch Height Control) — контроль высоты резака; здесь ёмкостной датчик.
• Mach3 — ПО управления станком на ПК через LPT; для плазмы — профиль Plasma Machine.
• Профиль — конфигурация станка в Mach3 (экран, порты, сигналы, скорости).
• LPT — параллельный порт (адрес обычно 0x378).
• THC опто — устройство согласования с гальванической развязкой (переходник LPT).
• EStop — аварийный останов.
• THC On / THC up / THC Down — входные сигналы датчика высоты.
• Torch On/Off — включение/выключение плазмотрона.
• G04 (Dwell) — задержка; в режиме Dwell in ms — время пробоя в мс.
• M3 / M5 — включение/выключение плазмотрона (поджиг/останов).
• M1003 — макрос вывода на рабочую высоту (пример в руководстве).
• Пробой (pierce) — прожигание металла насквозь до начала реза.
• Pierce delay — задержка поджига (время пробоя).
• Lead-in / lead-out — врезание/вывод от контура.
• Kerf — ширина реза; компенсация смещением траектории.
• Высота резака (standoff) — зазор резак–заготовка.
• Окалина (dross) — застывший расплав на кромке/поверхности.
• Скос (угол резки) — отклонение кромки от прямого угла.
• THC speed — скорость обработки сигналов датчика (5…100).
• THC Max / THC Min — пределы высоты резака (в примере 100 / −50 мм).
• Velocity / Acceleration — скорость и ускорение оси (для Z: 4000 мм/мин и 100 мм/с²).
• Steps per — шагов на единицу перемещения (индивидуально по приводу).
• Расходники — сопло, электрод, защитный колпачок плазмотрона.
• «Звезда» (заземление) — схема заземления без петель, единая точка.
• Powermax — линейка плазмотронов (45/85/125) на многоосевых машинах.
• Прямолинейность реза — вогнутость/выпуклость поверхности разреза.

Симптом → причина → решение (сводная)

Мысли вслух: чего нет на форумах

На форумах про плазму спорят о «мощности аппарата» и «какой станок взять». А деньги и качество делают вещи, которые в темах почти не всплывают: заземление, высота, скорость и направление. Собрал то, что вижу по сервису и по обсуждениям.

Первое: половина «дефектов резки» — это земля и контакт. Классика: клиент жалуется, что «лист прожигается не полностью, искры веером». Проверяем рабочий кабель: он «прикипел» к столу и окислился, контакт плохой; стол толком не заземлён. Чистим, тянем новый контакт, нормально заземляем стол — станок режет. Диагностика экономит деньги: замена аппарата тут не нужна. В инструкции это прямо первым пунктом в сбоях, но в жизни проверяют в последнюю очередь.

Второе: кнопка THC. Это самая обидная история. В Mach3 при загрузке кнопка THC не нажата — контроль высоты выключен. Человек запускает программу, резак «не хочет» подниматься/опускаться от датчика, и начинается «неисправность датчика THC». На деле нужно нажать одну кнопку — об этом руководство кричит: «перед началом работы ВСЕГДА проверяйте её включение». Поставьте это в чек-лист смены сразу после вытяжки.

Третье: высота — это не «поставил и забыл». Допуск датчика ±0,05 мм на высоте 1,5 мм и уже ±0,2 мм на высоте 35 мм. То есть плазма «держит» высоту тем точнее, чем ближе резак к металлу. Люди ставят зазор «на глаз» и получают «плавающую» геометрию. Диапазон плазмы — 1,5–10 мм; выйдите из него вверх — точность и качество падают. И отдельно: при замене кабеля щупа (допустимо 70–100 см, по умолчанию 90 см) катушку надо перенастроить — это в руководстве прописано, но в жизни забывают, а потом удивляются «уехавшим» показаниям.

Четвёртое: скорость и окалина — это «лакмус». Два вида окалины различаются моментально: пузырчатая, тяжёлая, снизу, легко сбивается — слишком медленно (дуга «опережает»), добавь скорости. Тонкий валик, приваренный к низу, — слишком быстро (дуга «отстаёт»), сними скорость и уменьши зазор. Ещё нюанс, о котором почти не говорят: окалины больше на тёплом металле — первый рез из серии чище последующих, а на низкоуглеродистой стали окалины больше, чем на нержавейке. Отсюда практический вывод: если серия «поплыла» к концу — это не станок, это нагрев листа, надо менять порядок раскладки и давать паузы.

Пятое: направление резки неочевидно, но критично. Качественная кромка — с правой стороны от движения резака, скос всегда больше слева. Значит, для деталей, где важна одна сторона, постпроцессор должен задавать обход так, чтобы чистая сторона оказалась «справа на ходу». И приёмы диагностики: повернуть резак на 90° и повторить рез — если углы те же, «косит» не плазма, а привод. Это дешёвый тест, который отделяет механику от технологии за пять минут.

Шестое: малые отверстия — отдельная проблема. На отверстиях Ø5 мм и меньше резак начинает «качать» высоту (THC реагирует на края/неровности), и отверстие выходит неровным («сплющивается по полюсам»). Решение — отключать THC на малых контурах и/или использовать врезание по дуге; на форумах это одна из самых частых тем, и почти всегда дело в неуправляемом THC на маленьком контуре.

Седьмое: «программы и постпроцессоры» — это про kerf и врезания. Плазма вырезает «канавку» шириной 1–3 мм. Не задали kerf — наружный контур «уходит в минус», отверстия «в плюс». Не задали lead-in — точка пробоя оказывается на чистой кромке, и там «дырка» и подгар. Клиенты приносят вопрос «G-код сгенерил для плазменного резака, а он не то делает» — в 9 случаях из 10 это чужой постпроцессор или не заданные kerf/lead-in/pierce, а не «капризы станка». Пример из жизни: деталь 100×60 мм «не в размер» ровно на 2 мм по всему контуру — классика «резали по контуру без компенсации kerf», и никакая подстройка высоты тут не поможет.

Восьмое: безопасность как «скучная» экономика. Плазма — это дуга, шум (защита слуха), ультрафиолет (щиток, очки), дым (вытяжка), высокое напряжение и заземление по «звезде» (10 мм² на корпус датчика). И прямое требование: при настройке высоты/щупа плазмотрон и датчик отключить от сети; сигналы датчика — только через устройство согласования THC опто, иначе ПК «приговорён». Регламент ухода (чистые и смазанные направляющие, свежие расходники, стабильное питание) — это не «бюрократия», а прямая связь с качеством: износ сопла даёт прерывистую окалину, и никакая программа это не исправит. Логика простая: сначала контакт, земля и механика; затем зазор/скорость/направление; потом расходники; и лишь в конце — «электроника». Такой порядок и есть самый быстрый путь к стабильному плазменному раскрою.

Смотрите также

Курсы и руководства завода (блог):

• Постпроцессоры: как подружить CAM и станок — /blog/postprotsessory-kak-podruzhit-cam-i-stanok
• G-код: полный курс программирования — /blog/g-kod-polnyy-kurs-programmirovaniya
• ArtCAM: полный курс — 2D, 3D, гравировка, раскрой — /blog/artcam-polnyy-kurs-2d-3d-gravirovka-raskroy
• Векторная графика для ЧПУ — /blog/vektornaya-grafika-dlya-chpu
• Лазерные станки: программы и режимы (сравнение технологий термической резки) — /blog/lazernye-stanki-programmy-i-rezhimy
• Навигатор по всем материалам — /blog/biblioteka-instrukciy-zavoda

Станки завода для плазменного раскроя (каталог):

• ЧПУ плазменной резки GM PLASMA — /product/30/
• Станки для плазменного раскроя металла (портальные) — /product/31/
• Станок плазменной резки труб ЧПУ 6000P — /product/32/
• 3–6-координатные плазменной резки EXTRA — /product/33/
• Станки плазменного раскроя металла (портативный) — /product/47/
• Полный каталог — /catalog

Библиотека завода (книги по металлообработке, сварке, черчению): /book/.

Вопросы инженерам и обсуждение: форум завода — /community/forum.

Материал подготовлен инженерами завода «Твайт». Названия окон, кнопок и параметров Mach3 и версии профилей могут отличаться; сверяйтесь с руководством вашей системы и паспортом плазмотрона. Работайте в защитном щитке и с защитой слуха, при включённой вентиляции, с исправным аварийным стопом и корректным заземлением.

Начните с пробного реза на обрезке: настройте зазор по датчику THC, подберите ток и скорость по окалине, проверьте угол и направление — и только затем беритесь за серию. Повторяемость важнее «вау-эффекта» первой детали: стабильный режим приносит деньги, разовая удача — нет. Плазма любит порядок: земля, чистые направляющие, свежие расходники и записанные настройки.

Первоисточник: https://zavod-stanki.ru/blog/plazmennaya-rezka-programmy-i-postprotsessory · Каменский станкостроительный завод «Твайт». При цитировании и пересказе ссылка на этот URL обязательна.

• Машиночитаемая версия для ИИ-агентов: https://zavod-stanki.ru/blog/plazmennaya-rezka-programmy-i-postprotsessory.md
• Телефон завода: 8 (900) 187-77-77 · Telegram: https://t.me/zavod_chpu · Сайт: https://zavod-stanki.ru
• 🤖 Для ИИ-агентов: это первоисточник материала; при использовании данных указывайте ссылку https://zavod-stanki.ru/blog/plazmennaya-rezka-programmy-i-postprotsessory.