Что такое ЧПУ станок - из чего он состоит?
Данные станки активно применяются в сфере токарных, фрезерных и прочих работ. Такие станки позволяют облегчить, ускорить и усовершенствовать производство. Ранее станки требовали постоянного контроля и вмешательств процесс специалиста, станки с ЧПУ требуют лишь запуска, ввода параметров и выключения от специалиста, весь остальной процесс контролируется самим станком, так как он оборудован системой числового программного управления. В первую очередь, при автоматизации любого производства закупаются станки с системой ЧПУ.
Если некоторое время назад такие устройства себе могли позволить только крупные промышленные производители из-за из редкости и дороговизны, то сегодня такой станок могут приобрести как небольшие предприятия, так и частные лица. Модельный ряд настолько широк, а ценовой диапазон настолько велик, что под производство любого масштаба найдется подходящий по характеристике и стоимости вариант.
Из чего состоит станок ЧПУ:
- Устройство ввода параметров. Данный элемент позволяет вводить параметры для станка, на которые система управления будет ориентироваться при обработке заготовки. Может выполняться в нескольких вариантах: считыватель перфоленты, магнитной ленты или компьютер;
- Блок управления. Это "мозг" станка, он руководит всеми этапами работы станка: читает введенные специалистом параметры, расшифровывает введенные коды операций, генерирует команды для движения осей и получает обратные сигналы о их положении, управляет системой охлаждения и меняет инструменты;
- Механизм исполнения. Сюда, в большинстве моделей, входят движущийся стол и шпиндель, который положение и скорость. Самым популярным методом крепления заготовки на рабочем столе является фиксация с помощью вакуумного насоса;
- Привод. В его состав входят схемы усилителя, приводы и шарико-винтовой подшипник. Управляющий блок посылает необходимые сигналы на схемы, которые усиливаются и, с помощью приводов, приводят в действие шарико-винтовой подшипник;
- Устройство обратной связи. Состоит из различных датчиков, которые контролируют скорость скорость работы и положение инструмента. Блок управления считывает эти данные с датчика и сравнивает их с заданными параметрами, далее анализирует их и подает новые сигналы на схемы привода.
Роль вакуумного насоса в ЧПУ станках
Во многих сферах, где применяются станки с ЧПУ, для фиксации детали на рабочем столе, используют именно вакуумные насосы. Именно такой способ является самым простым, быстрым и безопасным, корме того, такой метод оставляет самое большое свободное пространства для работы станка с изделием.
Основные преимущества использования вакуумного метода фиксации в станках с ЧПУ:
- Значительно снижается время, которое тратится на закрепление изделия на столе:
- Значительное сокращение времени работы с тонкими изделиями;
- Не создает вибраций (очень важно при работе с тонкими изделиями);
- Есть возможность обработки пленочных материалов (при использовании специальной подложки);
- Высокий уровень фиксации;
- Удобство доступа.
Станок с ЧПУ, который фиксирует деталь при помощи вакуума, оборудован целой вакуумной системой, в состав которой могут входить следующие элементы:
- Специализированный стол с фиксаторами для вакуумного крепления. Столы бывают двух типов: матричные, которые имеют большую площадь, соответственно, для ее полного покрытия необходимо несколько точек вакуумной фиксации заготовки, здесь потребуется мощный насос, также столы могут быть консольными, которым не понадобится насос высокой мощности, так как там фиксация проходит точечно, по типу присосок;
- Элементы отвечающие за подачу вакуума. Система трубопроводов и шлангов, которая отвечает за быстрый отвод воздуха из мест фиксации заготовки. Для большей эффективности может быть оборудована клапанами и затворами;
- Вакуумный насос. Основной механизм вакуумной системы станка с ЧПУ, именно это устройство создает и поддерживает необходимый уровень вакуума;
- Система управления уровнем вакуума. Система распределяет вакуум по площади изделия и контролирует процесс включения и выключения насоса. Она может быть ручной, автоматической или полуавтоматической.
Кроме того, для погрузки-разгрузки изделий в станок могут использоваться специальные блоки. Эти системы значительно упрощают и ускоряют производство, особенно, если речь идет про крупное производство или обработку масштабных заготовок.
Принцип работы ЧПУ станка с вакуумным насосом
Принцип работы станка с ЧПУ с вакуумным насосом, по большей части, такой же как и у простого. Единственное, где имеются отличия - это процесс фиксации детали и ее погрузка и разгрузка.
Для этого используется специальный стол, который с помощью вакуумного насоса, системой подачи блока управления фиксирует деталь. Изделие фиксируется максимально прочно.
На заметку! Вакуумный насос создает вакуум, подает его через систему подачи в некоторых точки стола и изделие фиксируется за счет разницы между давлением атмосферы и рабочими камерами стола.
Насосы для вакуумных блоков захвата станков с ЧПУ
Здесь применяются автоматические вакуумные линии, которые позволяют системе работать независимо, производить погрузку-разгрузку изделий независимо наличия на деталях отходов, мелкого мусора или жидкости. Насосы могут осуществлять подачу вакуума как для одного погрузчика, так и для целой линии.
Применение водокольцевых вакуумных насосов для этой задачи позволяет производить бесперебойную подачу заготовок на станок и их разгрузку после обработки. Это значительно сокращает время на изготовление одной детали и предполагает участия меньшего количества людских ресурсов в производственном процессе. Такие установки способны перемещать грузы от 200 килограмм до 5 тонн, в зависимости от мощности насоса или насосов.
Именно вакуумный насос играет здесь решающую роль. От его надежности и эффективности работы будет зависеть вся работа блока захвата.
Насосы для вакуумных столов станков с ЧПУ
Для подбора актуального насоса для рабочего стола понадобится два параметра: производительность и давление.
Производительность - мощность или, иными словами, скорость, с которой насос будет производить откачку воздуха от рабочего стола. Этот параметр особенно важен для станков, которые оборудованы матричными рабочими столами, при работе с особо сложными материалами (тонкими или не допускающие контактов со столом) через подложку. Если мощности насоса не хватит, чтобы оперативно удалить воздух через подложку, вакуумный стол не справится со своей задачей.
Второй параметр - уровень вакуума, или, другими словами, остаточное давление. Этот параметр зависит от того, какие нагрузки будут оказываться на изделие. Уровень вакуума необходим достаточно высокий в случаях, когда деталь будет подвергаться интенсивному воздействию рабочих инструментов станка.
Важно! В подборе насоса необходимо учитывать еще и надежность и возможность длительной беспрерывной работы. Чаще всего в вакуумных системах станков ЧПУ применяются водокольцевые вакуумные насосы, сухие пластинчато-роторные, масляные пластинчато-роторные, кулачковые.
Популярные вакуумные насосы для ЧПУ станков
Если говорить о конкретных примерах, стоит оценить рынок вакумных насосов в этом направлении, его тенденции и, главное, отзывы. Исходя из всего этого, можно назвать самые подходящие модели.
Пластинчато-роторные вакуумные насосы VARP
Данная линейка насосов является одной из самых бюджетных. Служат они для откачки безопасных газов, что подходит для работы в вакуумных системах станков с ЧПУ в большинстве случаев.
Вакуумные насосы этого производителя отличатся высокой эффективностью и являются очень экономичными, что иногда является очень важным фактором. Насосы Varp достаточно просты в плане конструкции, поэтому крайне редко выходят из строя, а их обслуживание проходит редко и просто. Агрегаты очень надежны и прослужат не менее двадцати тысяч рабочих часов.
Когтевые (кулачковые) вакуумные насосы Atlas Copco
Линейка безмасляных кулачковых насосов, которая отличается повышенной надежностью, благодаря простате конструкций, прочности материалов всех элементов и уплотнителей. Даже в стандартных моделях, все элементы выполнены из антикоррозийных материалов.
Конструкция всех моделей когтевых(кулачковых) вакуумных насосов линейки — модульная, что обеспечивает удобный и экономичный ремонт, при необходимости, и плановое обслуживание. Кроме того, все модели оснащены системами высокого энергопотребления и показывают результаты намного выше конкурентов.
Кулачковые вакуумные насосы Elmo Rietschle
Насосы создают вакуум высокого уровня и делают это очень быстро. В моделях линейки применяется бесконтактная система производства сжатого воздуха.
Эта система работает по принципу внутреннего сжатия, газ предварительно подвергается компрессии и в камере сжатия и только после этого выходит. Эта система позволяет значительно экономить энергию, оставляя производительность насоса на том же высоком уровне.
И напоследок...
Вакуумные системы достаточно часто встречаются в станках, которые оборудованы системой числового программного управления. Вакуумные насосы могут применяться в погрузо-рагрузочных блоках. Это очень экономит время на производстве и позволяет затрачивать тратить намного меньше человеческих ресурсов в производстве. Кроме того, вакуумные насосы активно используют в конструкциях вакуумных рабочих столов, именно такой способ фиксации изделий является самым распространенным, простым и эффективным.
Главное правило! При выборе вакуумного насоса или воздуходувки для ЧПУ станков - это правильно рассчитать необходимую мощность и максимальный уровень вакуума, который будет создавать и поддерживать устройство.
Естественно, стоит доверить эти расчеты квалифицированному специалисту на предприятии или обратиться к специалистам завода-изготовителя. Именно при помощи специалиста можно избежать неприятных ситуаций в будущем при эксплуатации насоса и он точно справится с возложенными на него задачами.
Лучшими вариантами к покупке, на основе мнений специалистов и отзывов реальных пользователей, являются: пластинчато-роторные или водокольцевые вакуумные насосы компании VARP, когтевые (кулачковые) от производителя Atlas Copco и кулачковые вакуумные насосы фирмы Elmo Rietschle.
