4863

11

Рис. 1.5. Конструкция шпинделей: а – фрезерного; б – сверлильнофрезерного с угловой насадкой; 1 — водяное охлаждение, 2 — приводной вал, 3

– коническое крепление инструмента НСК - 63, 4 – устройство поворота режущей головки, 5 – ножевая головка, 6 – концевая фреза

У многооперационного обрабатывающего центра ОПТИМАТ ВНС 550 используется два вида пятипозиционных магазинов: линейный, располагаемый поперек станины в конце станка и (или) тарельчатый, располагаемый обычно на самом суппорте и имеющий возможность перемещения за суппортом для сокращения времени замены инструмента.

13

Замена инструмента в многооперационном деревообрабатывающем центре с ЧПУ ОПТИМАТ ВНС 550 инициируется командой или группой команд в тексте запущенной на текущий момент на станке управляющей программы, в которую введены данные о диаметре, направлении, допустимой частоте вращения и т. д., либо при работе «с преднабором» командами с консоли (программной стойки) станка. Замена инструмента занимает 4 − 7 с.

Высокое качество обработки заготовок в станке не в последнюю очередь зависит от способа их крепления. Для этого применен растровый (матричный) стол (рис. 1.1), который состоит из опорной плиты с верхней базирующей поверхностью и 24 вакуумных секций. Каждая из них герметично смонтирована под плитой стола и имеет присоску специальной конструкции, которая обеспечивают избирательное её включение, т. е. на плите стола срабатывают только те из них, которые перекрыты объектами закрепления (подложка с заготовкой), а другие в это время герметизируют систему.

Устройство включается в работу и выдает команду на начало обработки при достижении разряжения в вакуумной системе не менее 0,035 − 0,04 МПа. Присоска (рис. 1.7) выполнена в виде цилиндрической втулки 2 с опорными поверхностями для уплотнительного манжета 1 и рабочего эластичного клапана 8. Заканчивается втулка 2 хвостовиком с резьбой М 18 и отверстием диаметром 8 мм для отсоса воздуха. Внутри втулки монтируется эластичный рабочий клапан 8, дистанционное кольцо 6, фильтрующая сетка 5, упорная шайба 4, упорное пружинное кольцо 3.

Принцип действия присоски избирательного действия следующий: на смонтированную на столе обрабатывающего центра горизонтальную пустотелую плиту матричного стола с присасывающими элементами (присосками) укладывают подложку (как правило, пористую плиту МДФ, превышающую размеры заготовки), а на нее, в свою очередь, заготовку (заготовки) и включают вакуумный насос.

Присоски прочно удерживают заготовку через подложку благодаря высокой степени разряжения в вакуумной системе (порядка 0,035 − 0,04 МПа). Воздух отсасывается из полости под вакуумной плитой А, а следовательно, и из полости присоски В, возникает перепад давлений в полостях С и В. За счет этого эластичный клапан 8 начинает прогибаться в сторону кольцевого седла 10 и, когда разрежение в полости В достигает 0,035 − 0,04 МПа, прижимается к кольцевому седлу и герметизирует соединение стол − подложка – заготовка.

.

14

Рис. 1.7. Схема присоски: 1 — манжет уплотнительный; 2 — втулка; 3 — кольцо упорное; 4 — шайба упорная; 5 — сетка фильтрующая; 6 — кольцо дистанционное; 7 — плита матричная вакуумного стола; 8 — клапан эластичный; 9 — отверстие дросселирующее; 10 — седло кольцевое

Если степень разряжения в вакуумной системе снижается ниже предела 0,07 МПа, то срабатывает реле давления и прерывает процесс обработки заготовки в обрабатывающем центре ввиду возникновения аварийной ситуации (изза снижения усилия удержания заготовки на подложке ниже критического значения).

Мощный вакуумный насос, а также электрические устройства контроля вакуума обеспечивают надежное удержание заготовок из любых плитных материалов и любой конфигурации плоской формы детали. Это также придает высокую гибкость системе базирования.

Развитая пневматическая система станка представлена на рис. 1.8.

15

Рис. 1.8. Пневматическая система станка и вакуумного крепления заготовок: а — ВП1 − ВП6 рабочая секция вакуумных присосок матричного стола; б – ВН, РС, ВК1 и РД2 элементы вакуумной станции

С помощью пневмопривода в обрабатывающем центре выполняются следующие функции: закрепление и съем режущего инструмента во фрезерном шпинделе; подъем и опускание фрезерного шпинделя; очистка путем продувки конусов режущих инструментов в магазине; открытие крышки магазина инструментов; перемещение в рабочую позицию вертикальных и горизонтальных

16

сверлильных шпинделей, а также дисковых пил; опускание и подъем заграждения из ПВХ-лент; выдвижение и опускание базирующих упоров; автоматическое открывание задвижек вытяжной (аспирационной) системы станка; смазка узлов станка и другие функции в зависимости от комплекции станка. Для удобства обслуживания все места смазки обслуживаются с центрального узла.

На обрабатывающих центрах имеется система защиты оператора во время работы управляющей программы. Перед столом станка установлены фотодатчики. Если оператор входит в зону действия датчиков, работа приводов останавливается. Рабочий может осмотреть рабочую зону, и если это нужно, прервать работу центра, тем самым предотвратив брак или даже аварийную ситуацию, такую как зарезание элементов приспособлений стола и т. д. Выйдя из зоны, оператор санкционирует продолжение выполнения управляющей программы. Кроме фотодатчиков для этой цели используются также специальные чувствительные коврики. На большинстве центров под станиной, на уровне ног оператора, протянут шнур аварийной остановки. Прикасание к этому шнуру приводит к немедленному останову станка. Такое же действие оказывают и кнопки аварийного останова станка. Практически все изготовители оборудования в настоящее время защищают суппорты кожухом. На уровне заготовки они располагают «щеточный кожух» для предотвращения попадания в окружающую среду стружечных отходов, тем самым изолируя с пяти сторон обрабатываемую область. Также этот кожух служит для очищения детали от стружки во время обработки, дополнительной защитой оператора от различных аварийных ситуаций (поломки инструмента и т. п.).

Управление всеми взаимными перемещениями стола и суппорта, изменением скорости подачи, скорости вращения инструмента, его заменой из магазина и т. п. производится электронной системой от встроенного компьютера обрабатывающего центра. Система ЧПУ базируется на персональном компьютере и использует возможности многозадачной операционной системы в реальном масштабе времени, что позволяет контролировать несколько процессов одновременно, например, программирование рабочих операций в процессе эксплуатации машины.

Графический интерфейс Windows NT/ 95/ 98/ OS9 позволяет легко использовать функции, доступные с помощью функциональных изображений. Контрольная функция ЧПУ ДОЦ выводит на дисплей все движения инстру-

17

ментов и автоматически указывает на происходящие ошибки, давая возможность обратиться к соответствующей странице руководства по эксплуатации через систему помощи и устранить их. Как правило, имеется пакет рабочих программ для обработки наиболее часто встречающихся деталей. В тех случаях, когда надо обработать новое оригинальное изделие, программное обеспечение, заложенное в компьютер обрабатывающего центра, позволяет разработать новую управляющую программу обработки.

Для увеличения удобства обслуживания оборудования с ЧПУ производители станков включают в аппаратное обеспечение стойки модем, веб-камеру и микрофон. Такой станок может быть подключен к Интернету и рабочий посредством видеоконференции в любой момент времени может связаться с горячей линией сервис-центра производителя оборудования, задать интересующие вопросы, получить должную поддержку по проблемам использования данного оборудования. Оператор линии технической поддержки может решить многие проблемы, связанные с аппаратным или программным обеспечением, с помощью непосредственного удаленного воздействия на программное обеспечение станка.

Таблица 1

Технические характеристики обрабатывающего центра с ЧПУ ОПТИМАТ ВНС 550

18

19

2. ОБРАБАТЫВАЮЩИЕ ЦЕНТРЫ С ЧПУ ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ ДВЕРЕЙ И ОКОН

На рынке оборудования для окон и дверей типаж и модельный ряд современных станков с ЧПУ довольно широк и состоит из отдельных станков, обрабатывающих (угловых) центров и автоматических линий на их основе.

Для изготовления более сложных, включая арочные, конструкций окон и дверей рекомендуются многооперационные обрабатывающие центры. В них вопрос высокой производительности и технологической гибкости решается за счет большого количества режущего инструмента и быстрой его смены с помощью инструментальных магазинов.

В основу специализированного обрабатывающего центра для окон и дверей положен принцип комбинированного инструмента. Он заключается в том, что на одном многопозиционном шпинделе, имеющем настроечное перемещение вдоль своей оси, монтируются насадные фрезы различного профиля. Их суммарная высота может достичь 700 мм. Фрезы подобраны так, что из сочетания их профилей складываются несколько заданных профилей обрабатываемых деталей. Переход от одного профиля к другому происходит только за счет перемещения шпинделя по высоте без какой-либо настройки или смены режущего инструмента. Рассмотрим это на примере обработки деталей рамы оконного блока (рис. 2.1, а)

Рама состоит из двух горизонтальных (верхней и нижней) и двух боковых деталей. Две боковые детали и горизонтальная верхняя имеют внутренний профиль П1, а горизонтальная нижняя с водоотводящей планкой – профиль П2. На торцах горизонтальных верхней и нижней деталей рамы вырабатываются проушины Т3, а на боковых деталях – шипы соответствующего типа Т1 и Т2. Следовательно, для изготовления рамы требуется оснастить шипорезный шпиндель тремя типами фрез профилей Т1, Т2, Т3, а фрезерный шпиндель продольного фрезерования – двумя типами инструмента для профилей П1 и П2.

Шипорезный и участок продольной обработки располагаются под прямым углом друг к другу, поэтому эти обрабатывающие центры называют «угловыми» (рис. 2.1, б и рис. 2.2). В их оснастке – шипорезный узел на 6 − 8 инструментов и профилирующий узел на 9 − 12 инструментов в зависимости от высоты профиля.

20

Рис. 2.1. Многооперационный обрабатывающий центр для изготовления деталей дверей и окон: а − схема обработки деталей на многопозиционных шпинделях; б – принципиальная схема

В зависимости от комплектации обрабатывающего центра на щипорезном участке может быть один шпиндель длиной 640 мм или два шпинделя по 320 мм. Такая компоновка имеет существенные преимущества. Короткий шипорезный шпиндель меньше и реже нагружен, чем длинный, а его конструкция является стандартной, аналогичной профилирующим шпинделям.