Залог успеха современного деревообрабатывающего производства не только в грамотно выбранной нише (будь то выпуск мебели, стройматериалов и пр.), но и в скорости выполнения заказов при сохранении высокого качества обработки. Именно такая тенденция является одной из причин, по которой многие компании делают выбор в пользу пусть и очень дорогих, но многофункциональных раскроечных обрабатывающих центров с ЧПУ.
Конструкция и принцип действия
Применение деревообрабатывающих центров наиболее актуально в серийном производстве. В этом случае к оборудованию предъявляются особые требования: скорость, точность, а главное – жесткость. Именно поэтому наиболее широкое распространение сегодня получили модели со стальной конструкцией, состоящей из станины и консоли.
Рабочие столы с системой упоров для установки и крепления заготовки располагаются на станине. Крепится деталь как вакуумным (пневматическим), так и механическим способом. По оси Х над столом по системе направляющих перемещается консоль. Она бывает Г- и П-образная. На консоли устанавливается суппорт. Он движется по оси Y. В зависимости от задачи суппорт оснащается электрошпинделями либо сверлильной группой с узлом для пазования, пиления. Движение этих агрегатов происходит по оси Z (поперечно). Кстати, у некоторых моделей по осям Y и Z перемещается сам рабочий стол. Смена рабочего инструмента во время работы происходит не только молниеносно, но и автоматически. Для этого у аппаратов имеются специальные магазины. Наконец, нужная программа обработки детали задается на компьютере. Он устанавливается на сам центр или на отдельную выносную стойку.
Таким образом, управление движением по целому ряду координат в купе с полной автоматизацией позволяет свести воедино цепь: проектирование – программирование – производство. Вообще же, гибкость технологии деревообработки на центрах с ЧПУ дает возможность выпускать очень широкий спектр изделий. Что особенно важно в условиях быстро меняющейся моды, а, значит, и спроса на ту или иную продукцию.
Специалистами установлено, что использование деревообрабатывающих центров в сравнении с обычными станками на 20% эффективнее при обработке небольших деталей и более чем на 30% при обработке крупных заготовок.
Классификация
Как и любое другое высокотехнологичное оборудование ДЦ с ЧПУ классифицируются по очень многим признакам и техническим характеристикам. Мы же остановимся на основных.
Особое внимание стоит обратить на три момента:
1. По своему назначению центры делятся на модели: для сверлильно-присадочных работ; обработки плоских деталей; обработки объемно-фасонных заготовок; обработки вращающихся тел и для контурной обработки изделий (включая окна, двери).
2. По сложности обработки ДЦ с ЧПУ подразделяются ещё на три группы:
• сверлильно-присадочные (угловые, раскройные и токарные). Цена на них варьируется от $20 до 50 тысяч.
• центры Point-to-point класса (псевдообъемное фрезерование). Стоимость от $50 до 70 тысяч.
• и фасонно-фрезерные центры класса Router (объемное бесступенчатое фрезерование криволинейных поверхностей). .jpg)
Цена начинается от $90 тысяч.
3. По количеству степеней свободы:
• от 2 до 6 у самого центра (выполнение работ разной сложности) и 2…6 у режущего инструмента (от фрезерования криволинейного паза на плоскости до нанесения объемного изображения на небольшую деталь).
К менее важным, но тоже значимым характеристикам можно отнести:
1. Деление по конструктивным признакам: количество одновременно обрабатываемых деталей; количество одновременно обрабатываемых сторон заготовки; количество позиций обработки и пр.
2. Конструктивная зрелость ДЦ с ЧПУ: возможность установки двух и более агрегатов (обработка, облицовка и т. д.); разнотипность столов (консольный, сплошной, монтажный); точность позиционирования и обработки; частота вращения шпинделя; мощность вакуумной установки; объем рабочего пространства; универсальность и мобильность.
3. Система ЧПУ: позиционная, контурная, комбинированная. В отдельные группы выделяют автономные системы CNC (Computer Numerical Control) для управления одним центром и систему DNC (Direct Numerical Control) для коллективного управления ДЦ.
Исходя из приведенной классификации, можно понять, что современные деревообрабатывающие центры способны выполнять всю гамму традиционных производственных операций: прямолинейный и криволинейный раскрой, сверление, пазование под различными углами, объемно-фасонное, конечное, прямолинейное и контурное фрезерование, точение, растачивание, шлифование, полировка и др.
Деревообрабатывающие центры с ЧПУ используются для выпуска широкого ассортимента изделий как из натурального массива, так и других материалов: МДФ, плит OSV, ДСП и пр. Они находят применение в производстве мебели, мебельной фурнитуры, фасадов, сложных сборочных единиц, столешниц сложной формы, евроокон, дверей и сложных лестничных конструкций.
Обзор моделей
Рынок оборудования с числовым программным управлением быстро расширяется. Однако ведущих производителей, качество техники которых держится на стабильно высоком уровне, чуть больше десятка. В Германии это Reichebacher, Homag, Мака, Eiма, Scheer, Wееkе; в Италии – Вusellato, SСМ, CMS, Valeri Elio; в Японии – Shoda; в США – Тhermwood; в Англии – Wadkin и пр.
Тенденция последнего времени – выпуск узкопрофильных обрабатывающих центров. То есть установки оснащаются компонентами только для решения определенных задач. Особенно в этом преуспела компания Reichebacher. Её модели компонуются модулями для фрезерования, сверления, пиления, шлифования. Центры способны работать по девяти осям. Например, RANC 230 АМС. Рабочие шпиндели (от 1 до 3) управляются приводом мощностью 7,5 кВт. Скорость работы инструмента до 18000 оборотов. 
Имеется магазин на 24 инструмента. Размер стола для крепления деталей: 3250х1500 мм. Подача изделия осуществляется со скоростью 30 м/мин. Обрабатывающий центр можно использовать для изготовления элементов отделки зданий, дверей, окон, деталей шкафов. А для придания трехмерного объема есть возможность доустановить специальные рабочие головки на карданных опорах.
Для высокоточной фрезерной обработки при изготовлении мебели или столярных изделий отлично подойдут аппараты фирмы Мака. Обрабатывающие центры серии НС, ZВF и другие выполнены в консольном исполнении. Имеют как стационарную, так и перемещаемую основу. Выполняют операции фрезерования, пиления, сверления, обработку кромок различными инструментами. На модели НС 55 можно обрабатывать детали для внутридомовых лестниц и дверей. А вот установка ZВF 350 разработана для работы с массивной древесиной. Например, при производстве дверных блоков. Магазин этой модели рассчитан на 30 инструментов.
С выполнением операций по обработке деталей сложной геометрической формы справится деревообрабатывающий центр ВР 165 компании Weeke. Аппарат управляется компьютером по 8-ми осям. Более того, установку можно адаптировать .jpg)
фрезерным шпинделем с интегрированной С-осью.
Весьма интересен аппарат Scheer ВС 2000. Вертикальный рабочий стол вкупе с разнообразной вакуумной техникой для закрепления деталей облегчает манипуляции с большими деталями. Габариты рабочего стола до 1000х2500 мм.
Менее известные фирмы стараются не отставать от лидеров. Так, уникальную в своем роде модель предлагает фирма Evers Рагtner. Её специализированный обрабатывающий центр выполняет соединение на гвоздях и шурупах. А компания Rautec впервые стала оснащать такую технику трехгранным призматическим столом, на гранях которого закрепляются детали. Внедрение такого решения в модель Protos позволило осуществлять обработку деталей практически в безостановочном режиме. Отдельного внимания заслуживает установка Rover 20 фирмы Biesse/Koch. Она отлично подходит для мелкосерийных производств.
Модернизация
Обрабатывающие центры с ЧПУ – техника достаточно современная. Однако в наш век быстро развивающихся технологий даже она устаревает.
Производители деревообрабатывающего оборудования стараются следовать веянию времени и непрерывно совершенствуют свои установки. В первую очередь это касается более широкого использования электронных микрочипов, что позволяет расширить возможности автоматизации управления всеми процессами обработки. Причем это не сводится к усложнению задаваемой программы. Упор делается на проработку конкретных действий установки. Также разработаны системы идентификации режущего инструмента.
Наибольших успехов в модернизации своих обрабатывающих центров добилась итальянская SCM GROUP. Компания разработала новое поколение аппаратов с ЧПУ с индексом PRIZMA. Это мощные 5-координатные установки намного превосходящие по своим возможностям традиционные центры. Обычное деревообрабатывающее оборудование с числовым программным управлением работает в основном с плитой (ДСП, МДФ и пр.) Модели SCM легко управятся с массивом древесины и способны создавать сложные трехмерные образцы. Кстати, универсальность новейших аппаратов более чем выгодна их владельцам. Это позволяет быстро перепрофилировать производство под новые требования и, как следствие, привлекает новых клиентов. А ещё на них можно обрабатывать пластик и легкоплавные металлы.
Ещё одной новинкой SCM GROUP является 5-осьевой фрезерный агрегат PRISMA. Он один может заменить все вспомогательные узлы, которые устанавливаются на обычные 3-4-осьевые установки. Агрегат способен одновременно перемещаться в трех координатах с одновременным вращением на 360 и 600 градусов в горизонтальной и вертикальной плоскости соответственно, что позволяет инструменту обрабатывать сферические поверхности. Этим аппаратом оснащаются центры Morbidelli, SCM, Routech, входящими в состав SCM GROUP.
Владислав Пермин, специально для Equipnet.ru
