Контроль деталей, уход за станком и время резки: что делает оператор

Контроль первой детали и партии

Первую деталь проверяют до запуска партии: по ней видно, что программа, режим и лист дают деталь по чертежу. Порядок тот же, что на любом станке, — он разобран в уроке «Первая деталь и измерения» курса оператора станка с ЧПУ и в уроке о наладке этого курса. Здесь — то, что добавляет лазерная резка.

Какой допуск. Если на чертеже нет отклонений у размеров, ищите в технических требованиях общую запись. Для лазерной резки это часто ссылка на ГОСТ Р ИСО 9013-2022 — стандарт на термическую резку. По его справочной таблице А.1 лазерной резке до 32 мм соответствует класс 1. Фрагмент таблицы 6 (класс 1), отклонения в миллиметрах для номинальных размеров:

Оговорки стандарта, которые важны оператору:

• Мерить на очищенной поверхности реза. Грат и наплывы в размер не входят — их сначала удаляют.
• Начало и конец реза под классы не подпадают: место врезки и выхода может быть грубее.
• Перпендикулярность кромки нормируется отдельно, допуском u (урок о качестве кромки), и в допуск размера не входит.
• Если ни отклонений, ни ссылки на стандарт или общие допуски нет — точность не задана. Спросите мастера, по чему принимать, до резки, а не после.

Партия. Что и на скольких деталях проверять дальше, задаёт план контроля: например, сборочные размеры у каждой десятой детали, внешний вид кромки — у всех. Детали для проверки берут из разных листов и мест раскладки, а не только первые сверху.

Чем мерить

Штангенциркуль — основной инструмент оператора лазера: наружные размеры, отверстия, перемычки, расстояние до кромки. Но цена деления — ещё не точность. По ГОСТ 166-89 погрешность самого штангенциркуля с нониусом 0,05 мм — ±0,05 мм, а предельная погрешность измерения им, по РД 50-98-86, — около 0,1 мм: к инструменту добавляются условия измерения. Как выбирать инструмент под допуск по ГОСТ 8.051-81, подробно — в уроке «Первая деталь и измерения» курса оператора станка с ЧПУ.

Пример. Размер 200 мм на листе 2 мм, допуск по классу 1 — ±0,25 мм, то есть поле допуска 0,5 мм. По ГОСТ 8.051-81 для грубых допусков (IT10 и грубее) допускаемая погрешность измерения — около 20 % допуска: 0,5 · 0,2 = 0,1 мм. Штангенциркуль с нониусом 0,05 мм даёт около 0,1 мм — он на пределе, мерить нужно аккуратно и на чистой кромке. Для допуска ±0,1 мм (поле 0,2 мм) допустимо около 0,04 мм, и штангенциркуль уже не годится: нужен микрометр, калибр или КИМ.

Шаблоны и калибры отвечают «годен — не годен» и быстрее для партии: угол фаски — шаблоном, отверстие под крепёж — калибром-пробкой. Размер они не показывают, поэтому для протокола первой детали нужен измерительный инструмент.

Съём и маркировка деталей

Детали в листе часто держат микросоединения — короткие непрорезанные участки, чтобы деталь не опрокинулась и не задела головку. При съёме их отламывают, а след при необходимости зачищают. Если на какой-то кромке выступ недопустим, это должно быть в задании — проверьте до съёма.

Порядок съёма такой, чтобы детали не перепутались:

• детали каждой позиции — в свою тару с биркой: номер чертежа, позиция, количество, партия;
• если деталь маркируют лазером, проверьте на первой детали, что метка на месте и читается;
• годные, бракованные и детали под проверку — раздельно; брак не смешивают с годными даже временно.

Как маркируют металл лазером и как метку указывают на чертеже, — в статье «Лазерная маркировка деталей».

Уход за станком: что можно оператору

Работу со станком руководства делят на ежедневный уход, который делает оператор, и ремонт, который делает обученный персонал. По ГОСТ 18322-2016 первое — техническое обслуживание (поддерживает работоспособность), второе — ремонт (восстанавливает её); подробнее — в уроке «Аварии, тревоги и уход за станком» курса оператора станка с ЧПУ. Интервалы задаёт руководство вашего станка, и у разных производителей они разные. Ниже — примеры из руководств нескольких производителей лазерных станков, а не норма для любого станка.

Сопло. Через сопло на лист идут луч и режущий газ. Один производитель предписывает осматривать и чистить сопло ежедневно — снять налипший металл и прочистить отверстие, — а повреждённое или изношенное менять. В таблице дефектов другого руководства смещённое или повреждённое сопло — причина грата с одной стороны реза и грубой кромки.

Защитное стекло (защитная линза) режущей головки — расходная деталь. Одно руководство велит проверять его на грязь и повреждения перед каждой резкой, чистить или менять регулярно. В другом осмотр фокусирующей и защитных линз — в ежедневном уходе, проверка и чистка — раз в две недели. Как чистить стекло палочкой с этанолом, разобрано в уроке о наладке. Руководство станка добавляет общие правила для оптики:

• не касаться поверхности руками, держать за края, в чистых перчатках;
• не мыть водой и моющими средствами — они портят покрытие;
• сначала сдуть пыль, затем протереть салфеткой для оптики с 2–3 каплями спирта высокой чистоты или ацетона; сухой салфеткой по оптике не водить;
• повреждённое стекло или линзу заменить, а не чистить.

Что из оптики разрешено снимать именно вам и каким средством чистить, определяет инструкция предприятия. Фокусирующую линзу, оптический кабель и юстировку не трогайте без допуска — это работа наладчика или сервиса.

Чиллер — охладитель, который прокачивает воду через лазерный источник и режущую головку. В него заливают чистую воду — очищенную, дистиллированную или деионизированную. Интервал замены у разных руководств разный: каждые 15–30 дней; каждые 30 дней при тяжёлых условиях работы; раз в три месяца. Берите свой из руководства станка. Каждый день перед пуском — осмотр на течи источника, чиллера и шлангов. Порядок включения в одном из руководств: сначала чиллер — убедиться, что он работает и вода около 25 °C, потом источник; выключение — в обратном порядке, чиллер последним. Если чиллер выдаёт тревогу, течёт или не держит температуру, лазер не запускают и зовут мастера: неисправный чиллер сами не разбирают, а работы с водой и электрикой чиллера делают по руководству и с допуском.

Вытяжка и фильтры. Пыль и дым от резки отсасывает вытяжка. Один производитель велит чистить картридж пылеуловителя еженедельно, другой — еженедельно проверять работу вытяжки и ежемесячно чистить вентилятор и воздуховод. Если вытяжка тянет плохо, скажите мастеру.

Чистота и журнал. После смены — убрать обрезки и шлак, оставить стол и пульт чистыми. В журнал записывать сделанный уход и замечания. При сбое руководство требует записать время, признаки и состояние системы — так наладчик быстрее найдёт причину.

Из чего складывается время резки

Время станка на деталь складывается из трёх частей:

• рез — длина всех контуров детали, делённая на скорость режима;
• врезки — прожиг в начале каждого замкнутого контура; пока луч прожигает лист, станок не режет, а на толстом листе прожиг длится дольше;
• холостые ходы — переезды между контурами, подъёмы головки, замедления на углах. Их учитывают коэффициентом kх не меньше 1.

Пример на условных числах — это не режимы какого-либо станка. Пластина 200 × 100 мм с четырьмя отверстиями Ø10: L = 725,7 мм, N = 5, kх = 1,15.

• Тонкий лист, v = 5 м/мин, tпр = 0,5 с: рез 0,7257 / 5 · 1,15 ≈ 0,167 мин ≈ 10,0 с, врезки 5 · 0,5 = 2,5 с — всего около 12,5 с.
• Толстый лист, v = 1 м/мин, tпр = 4 с: рез 0,7257 · 1,15 ≈ 0,835 мин ≈ 50,1 с, врезки 5 · 4 = 20 с — всего около 70 с, врезки — 29 % времени.
• Та же толстая пластина с двадцатью отверстиями Ø5 вместо четырёх: L = 914,2 мм, N = 21. Рез ≈ 63,1 с, врезки 21 · 4 = 84 с — всего около 147 с, вдвое больше.

Посчитать время для своих чисел поможет калькулятор времени и стоимости резки. Скорость и время врезки берите из технологической таблицы своего станка.

Как оператор влияет на время. Скорость режима выбирает не оператор «на глаз», а таблица под материал, толщину, газ и сопло. Режим рассчитан на исправное сопло и чистую оптику: с повреждённым соплом и грязной линзой кромка грубая, а переделка съедает больше времени, чем уход. Что ещё в руках оператора:

• заметить дубли линий в программе: станок пройдёт контур дважды;
• проверить первую деталь быстро и по плану, чтобы не резать брак целым листом;
• готовить следующий лист и тару, пока режется текущий.

Что проверить перед резкой

• Сопло целое и чистое, защитное стекло осмотрено, повреждённое заменено.
• Чиллер включён первым, течей нет, уровень и температура воды в норме.
• Вытяжка работает, фильтр не забит, стол очищен от обрезков.
• Известно, по какому допуску принимать деталь, и есть инструмент с подходящей погрешностью.
• Режим взят из таблицы под материал, толщину и газ, тара и бирки для деталей готовы.