Устройство станков ЧПУ. Основные части и системы обеспечения станков ЧПУ

Использование станков ЧПУ в производстве МДФ фасадов фрезерный 1Вся конструкция станка ЧПУ (обрабатывающего центра ЧПУ) предназначенного для обработки фасадов МДФ или других древесных материалов (дерева, ДСП, ХДФ и пр.) состоит из различных узлов, механизмов и агрегатов, задача которых заключается в выполнении  положенной на них определенной функции. В зависимости от модификации станка ЧПУ, возможно наличие дополнительных узлов и агрегатов, обеспечивающих разностороннюю гамму обработок деталей, облегчающих работу оператора и создающих безопасные условия для людей, оборудования и заготовок изделий.

Станок (обрабатывающий центр) ЧПУ состоит из станины, из группы устройств, которые обеспечивают позиционирование и блокировку обрабатываемой деталей (рабочий стол), а также из главного шпинделя и оперативного блока, предназначенных для обработки детали фрезеровальными, сверлильными, пильными, шлифовальными инструментами.

Станина

станинаСтанина – это несущая конструкция станка ЧПУ. Она обеспечивает жесткое и устойчивое положение станка, а также расположенных на ней механизмов, узлов, агрегатов и прочего оборудования. Главными конструктивными особенностями станины для ЧПУ являются прочность, устойчивость к деформациям и способность поглощать вибрации.

В традиционном варианте фрезерно-гравировального станка ЧПУ на направляющие, закрепленные на станине,  устанавливается П-образная консоль (портал), которая, посредством передачи шестерня-рейка, перемещается вдоль оси Y. В свою очередь, П-образная консоль также имеет направляющие, по которым вдоль оси X движется шпиндельная площадка. По направляющим же шпиндельной площадки, вдоль оси Z, как правило, при помощи шарико-винтовой передачи (ШВП), перемещается главный шпиндель или оперативный блок станка ЧПУ. Таким образом, действующий инструмент способен перемещаться вдоль любой координатной оси X,Y,Z.

Рабочий стол станка ЧПУ

Рабочий стол – это группа деталей, необходимых для позиционирования и фиксации обрабатываемой заготовки. В зависимости от конструкции станка ЧПУ и набора опций, предусмотрены разные типологии рабочих столов.

Для обработки заготовок фасадов МДФ оптимальным вариантом будет подбор рабочего стола, со способом блокировки больших и плоских деталей, которые можно легко зафиксировать вакуумной системой. К таким столам относятся вакуумные решетчатые столы с уплотнительным шнуром, а так же консольные рабочие столы с системой вакуумных присосок и зажимов.

Матричные (решетчатые) столы

матричный рабочий столИзготавливаются, как правило, из специального композитного материала на основе фенольных смол и синтетических волокон. Имеют монолитную прямоугольную форму с периодически расположенными отверстиями для подвода вакуума, и пазы (в форме решетки), в которые вкладываются специальные уплотнительные шнуры для обеспечения вакуумом области в форме и в размере закрепляемой детали.

Обычно рабочая поверхность станка ЧПУ состоит из нескольких матричных рабочих столов, разделенных Т-образными пазами. С одной стороны, подключение оптимального количества рабочих столов к вакуумной системе обеспечивает наилучшую блокировку заготовки на станке ЧПУ; с другой, Т-образные пазы позволяют закрепить деталь без использования вакуума, с помощью механических зажимов (струбцин).

Консольные столы с системой вакуумных присосок и зажимов

консольный столПодобными конструкциями чаще всего оснащаются обрабатывающие центры с ЧПУ. Рабочий стол представляет собой поперечную подвижную консоль, расположенную  на станине, оснащенную свободно позиционируемыми и взаимозаменяемыми присосками и зажимами. Он позволяет быстро фиксировать детали любой формы и размера и сильно сокращать время оснащения. Чтобы зафиксировать заготовку в сетке координат станка ЧПУ, достаточно передвинуть подвижную консоль и присоску на ней на соответствующую позицию. При этом, подбором размера присосов и их поворотом, можно настроить процесс обработки заготовки не нанося ущерб устройствам фиксации.

Кроме того, когда необходимо заблокировать небольшие детали или детали, не позволяющие произвести прочную блокировку при помощи одних присосок, есть возможность заменить обычные присоски на наиболее подходящие быстросъемные зажимы.

Система упоров станка ЧПУ

Для быстрого и точного позиционирования деталей на рабочих столах станка ЧПУ или обрабатывающего центра ЧПУ пользуются разными системами упоров. Стандартная система передних и боковых упоров представляет собой вертикальные стержни, которые используются как точки отсчета в системе координат станка ЧПУ. Несколько боковых или передних упоров образуют линию упоров, что позволяет позиционировать прямоугольную деталь строго под прямым углом.

Оперативный блок

оперативный блок шпинделя и сверлильной группыОперативный блок – это группа оперативных узлов и дополнительных устройств, обеспечивающих различные типы обработки деталей, удаление стружки и пыли из-под работающего инструмента, защиту оператора и оборудования от выброса обрезков деталей и осколков инструмента.

Фрезерно-гравировальные станки ЧПУ с минимальной комплектацией оснащаются мощным электрошпинделем с ручной системой смены инструмента и аспирационным кожухом. В опции более дорогих станков могут включаться шпиндели с зажимами для быстрой смены инструмента во время цикла обработки, агрегаты для присадки и фрезерования горизонтальных отверстий и выемок, а также поворотные агрегаты для обработки заготовок по 2-м или 5-ти координатным осям.

Обрабатывающие центры ЧПУ в арсенале оперативного блока имеют также сверлильно-присадочную группу, позволяющую делать вертикальные и горизонтальные отверстия. Также на блок группы может устанавливаться головка для циркулярной пилы для выполнения пазования или распила.

Кроме того, оперативный блок станков ЧПУ и обрабатывающих центров ЧПУ может быть оснащен дополнительным щитком дефлектора стружки, измерительным щупом, лазерным проектором, устройством прижима заготовки и другими опциями.

Блок управления ЧПУ. Пульт управления

пульт управления станка ЧПУБлок управления позволяет контролировать основные функции станка. Как правило, блок управления монтируется на электрическом шкафе станка ЧПУ, в котором располагаются инвертер шпинделя, контроллеры сервоприводов и прочие электрокомпоненты органов управления станка ЧПУ, а также система принудительного охлаждения, позволяющая электрическим компонентам работать в нормальном режиме, даже в условиях повышенных температур.

Ведущие производители станков ЧПУ и обрабатывающих центров ЧПУ предусматривают установку в электрическом шкафу системного блока ПК и монитора, что дает возможность создавать и редактировать сложные управляющие программы непосредственно у станка.

Переносной пульт управления, предназначен для ручного управления станком в оперативном режиме. Кроме кнопочной панели, он имеет поворотные рукоятки регулирования скорости движения оперативного блока и скорости вращения главного шпинделя.  Это значительно облегчает работу оператора во время настройки и калибровки станка ЧПУ, а также снижает опасность повреждения оборудования в процессе обработки.

Устройства смены инструмента ЧПУ

магазин инструментовСтанки ЧПУ и обрабатывающие центры ЧПУ, оснащенные шпинделями с зажимами для быстрой смены инструментов, дополнительно оборудуются магазинами инструментов. Они содержат необходимые для обработки инструменты и агрегаты, которые автоматически захватываются и устанавливаются в главный шпиндель станка ЧПУ. Магазины инструментов разделяются на несколько типов:

  • Гребенчатого типа. Стационарно располагается на станине станка ЧПУ. Может содержать до 10-12 инструментов.
  • Револьверного типа. Как правило, располагается на подвижной консоли оперативного блока. Имеет до 12-16 позиций.
  • Цепного типа. Этот магазин может удерживать одновременно более 20 инструментов.

Также, станок ЧПУ может быть оснащен одиночным кронштейном для фиксации быстросъемного патрона, также предназначенным для автоматической установки и снятия инструмента в главном шпинделе. Однако вкладывают и забирают оттуда инструмент вручную.

Система подачи сжатого воздуха станка ЧПУ

пневмосистема ЧПУСжатый воздух необходим для работы множества систем и механизмов станка ЧПУ (обрабатывающего центра ЧПУ), в том числе для функций:

  • Обдува работающего инструмента;
  • Поднятия и опускания линий упоров;
  • Фиксации деталей пневматическими зажимами;
  • Работы клапанов подачи вакуума;
  • Активации защитных и аспирационных кожухов;
  • Работы оперативного блока, в том числе сверлильной группы;
  • Работы магазинов инструмента и т.д.

Для подачи сжатого воздуха требуемого качества используется пневмоблок, который регулирует давление в станке, очищает его от пыли и влаги, а также осуществляет дозированную подачу смазки в пневмосистему станка ЧПУ.

Вакуумная система станка ЧПУ

вакуумный насос станка ЧПУДля эффективной работы станка ЧПУ при производстве фасадов МДФ необходим вакуум. Основная задача вакуумной системы – это надежная фиксация заготовки на рабочем столе станка ЧПУ, в том числе с использованием присосок и зажимов.

Несмотря на разнообразие типов вакуумных насосов, наибольшую популярность в деревообрабатывающей  отрасли завоевали пластинчато-роторные безмасляные насосы. Они отличаются высокой производительностью, надежной непрерывной работой в течение смены, длительным межсервисным периодом.

Устройства безопасности. Системы сигнализации станка ЧПУ

Устройства безопасности и системы сигнализации предназначены для защиты здоровья обслуживающего персонала станка ЧПУ, безаварийной работы оборудования, а также защиты от повреждений обрабатываемых заготовок. Можно выделить три основных системы обеспечения безопасности на станках и обрабатывающих центрах ЧПУ:

  1. Активная система безопасности. Сюда следует отнести:
  • Кнопки аварийной остановки;
  • Аварийный трос;
  • Контактный коврик;
  • Фотореле.
  1. Пассивная система безопасности:устройства безопасности
  • Защитные ограждения рабочей зоны;
  • Защитные двери;
  • Защитные кожухи оперативного блока и главного шпинделя;
  • Обшивки станков и смотровые окна.
  1. Программная защита, в том числе:
  • Защита ПО;
  • Защита от сбоев в других системах обеспечения (подачи электроэнергии, воздуха, вакуума);
  • Защита от ошибок оператора.

К системам сигнализации можно отнести специальные сигнальные знаки безопасности, прикрепленные к станку на опасных участках.

Дополнительные опции к станкам и обрабатывающим центрам ЧПУдатчик калибровки

  • Датчик измерения и калибровки длины инструмента. Осуществляет автоматический поиск нулевой точки поверхности рабочего стола по оси Z и рассчитывает длину инструмента.
  • Лазерный проектор. Помогает позиционировать заготовку или присоски по проецированным линиям или перекрестиям.
  • Сканер штрих кодов. Производит поиск необходимой программы в памяти компьютера по считанному штрих коду.
  • Транспортер для удаления опилок, стружки и мелких обрезков.
  • Специализированное программное обеспечение.
Поддержать сайт
WebMoney кошелек

Яндекс.Кошелек