Станки с ЧПУ: новое слово в деревообработке

Возникновение и развитие систем ЧПУ

Впервые работоспособный станок с числовым программным управлением был представлен в 1952 году. Разработан он был Джоном Парсонсом для выполнения объемного заказа, предоставленного министерством обороны фирме его отца.

Станок был призван избавить инженеров от рутинной работы, выполняя обработку деталей по программе, записанной на перфокарте. Идея оказалась настолько хороша, что уже в 1954 году было организовано серийное производство станков с ЧПУ.

А вот станки для деревообработки еще долгое время оставались на ручном управлении. Лишь спустя 14 лет компания Shoda представила станок NC-111A. Успех первого станка оказался столь велик, что в ближайшие годы ассортимент деревообрабатывающего оборудования с ЧПУ был значительно расширен. И по сегодняшний день эти устройства массово производятся как европейскими компаниями, так и азиатскими (в том числе и в Японии).

Основные виды конструктивного исполнения станка

На сегодняшний день актуальными остаются шесть основных типов конструкций станков с ЧПУ. Отличия между ними заключаются в первую в способах взаимного закрепления и перемещения фрезы и обрабатываемой заготовки. Одни конструкции практичнее с точки зрения занимаемого пространства, другие выгодно отличаются производительностью, третьи - расширенной функциональностью.

Отличительные особенности различных конструкций:

  • подвижная часть (сама заготовка или инструмент)
  • управление (полуавтоматическое или полностью программное)
  • исполнение (классическое или портальное)
  • возможность автоматической замены инструмента

Простейший вариант деревообрабатывающего станка с ЧПУ представлен на рисунке а). Это классический вертикальный фрезерный станок. В данном типе используется программное позиционирование заготовки, а вот управление фрезой осуществляет инженер. Такой станок можно назвать полуавтоматическим, он сильно повышает удобство работы, однако требует непрерывного участия оператора. Поэтому подобные устройства считаются морально устаревшими, и сегодня практически не производятся.

деревообрабатывающие станки с ЧПУ

На рисунке б) изображен более современный вариант программно-управляемого станка. Обрабатываемая заготовка закрепляется на станке неподвижно, благодаря чему устройство выгодно отличается от предыдущего меньшими габаритами. Подвижной частью является только обрабатывающее устройство, перемещающееся одновременно по трем координатам (X,Y,Z), а иногда также и вращающееся вокруг вертикальной оси. Система перемещения фрезы реализована довольно просто: суппорт перемещается вдоль стола по оси X. Сам шпиндель установлен на суппорте и с помощью специальных салазок перемещается по горизонтали и вертикали.

Довольно большой популярностью на сегодня пользуются и другие конструкции фрезерных станков с ЧПУ. В частности, очень распространены устройства, в которых используется расположение шпинделя на специальном портале. Причем на поперечине портала может устанавливаться более одного шпинделя. Такие модели называются конструкциями портального типа и делятся на два основных вида: с подвижным рабочим столом или порталом.

Портальные деревообрабатывающие станки с ЧПУ

На рисунке в) изображен вариант конструкции, в котором на неподвижной поперечине расположен шпиндель, способный перемещаться вертикально или вдоль поперечины. Одним из самых популярных станков, сконструированных таким образом, является многоцелевой станок ИРД6Ф4. Он был разработан с учетом пожеланий деревообрабатывающих предприятий и уже более двадцати лет выпускается на «ИЗТС». Имеются и усовершенствованные варианты данной конструкции, в которых используется два стола. Пока на одном из столов производится загрузка заготовки или выгрузка готовой детали, на другом производится обработка. Это повышает эффективность производства, исключая простой дорогостоящего оборудования.

А вот на рисунке г) представлен вариант портального станка с неподвижным столом. От предыдущей конструкции он выгодно отличается тем, что нуждается в гораздо меньшей производственной площади. Заготовка неподвижно закрепляется на столе, а вот портал с установленным шпинделем движется вдоль станка, обеспечивая перемещения фрезы во всех трех измерениях.

Существуют и более сложные конструкции, позволяющие не только осуществлять взаимное передвижение заготовки и инструмента в любых измерениях, но и использование нескольких различных инструментов. При этом смена инструментов полностью автоматизирована и остановка и перенастройка станка в процессе обработки не требуется. Такие многофункциональные устройства называются обрабатывающими центрами и строятся с использованием всех вышеперечисленных конструкций.