Нестинг: перспективы технологии в деревообработке

Один из самых актуальных вопросов, который сейчас обсуждается заводами-изготовителями деревообрабатывающего оборудования и специалистами мебельного производства, касается перспектив развития в европейских странах технологии нестинга, то есть проведения максимально возможного числа операций на одном обрабатывающем центре с получением готовой детали для сборки мебели.

Технология нестинга (от английского to nest − вкладывать, раскладывать, помещать друг в друга) берет свое начало в США, где она была разработана для ускорения и упрощения производства стандартной корпусной мебели. Благодаря ей значительно удешевляется процесс производства, следовательно, снижается конечная цена готовой продукции, что немаловажно и для производителя, и для потребителя. Технология нестинга используется в различных отраслях промышленности. В деревообработке она возникла, когда было предложено обрабатывать детали почти до полной готовности на одном станке, сочетая операции выкраивания детали из щита, обработки кромок, фрезерования или сверления отверстий для установки фурнитуры. Таким образом, в деревообработке под нестингом понимается как оптимальное распределение деталей по листовому материалу большого формата (наложение), так и обработка деталей в одном месте (на одном станке). Сегодня в мебельной промышленности нестингом называют также операцию выкраивания деталей из древесной плиты концевой фрезой, которую достаточно редко осуществляют на обрабатывающем центре (обычно ее выполняют на каком-либо специализированном станке для раскроя плит).

В соответствии с технологией нестинга в качестве защитной панели используется тонкая панель MDF. С помощью вакуума она присасывается к рабочему столу станка, который был разработан в виде матрицы. Эта панель служит в качестве всасывающей поверхности и опоры для обрабатываемого плитного материала, который рационально раскраивается с помощью высокопроизводительного фрезерного агрегата, а затем обрабатывается в вертикальном положении.

Преимущества нестинга очевидны:

Компьютерное проектирование упрощает производственный процесс и уменьшает время разработки новых проектов для производства как серийной, так и заказной мебели. Также повышается точность изготовления деталей, так как вся обработка выполняется с одной установки. Количество изделий, серийность и оптимизация раскроя − это те факторы, которые выгодно отличают нестинг от традиционных технологий.

Быстро освоить прогрессивную технологию на современных предприятиях можно с помощью оборудования, выпускаемого итальянским заводом Busellato, используя, например, обрабатывающий центр с ЧПУ Jet Star с матричным столом. Этот недорогой станок является самым подходящим вариантом для производств с ограниченным бюджетом, которые не могут позволить себе приобретение дорогостоящей техники.

В компании Busellato для проектирования многоцелевых станков, в основу конструкции которых заложен механизм с подвижной балкой, используется программное обеспечение 3D CAD.

Балка передвигается относительно основания (ось Х) и поддерживает несколько кареток, закрепленных по диагонали и определяющих движение механизма с подвижной балкой по осям Y и Z (по оси Y − при поперечном движении, по оси Z − при движении под прямым углом относительно основания механизма). Эта конфигурация позволяет значительно уменьшить габариты механизма, а также улучшить его производительность и функциональные возможности.

Перемещения по оси Х совершаются механизмом реечной передачи. Точность передвижения по оси Х обеспечивается измерениями, которые проводятся с помощью лазерных контрольно-измерительных приборов и последующей разработкой и сопровождением программного обеспечения для градировочной кривой.

Каретка, перемещающаяся в поперечном направлении (ось Y), и каретка, перемещающаяся по вертикали (ось Z), изготовлены из легкого сплава. Перемещения кареток по осям Y и Z совершаются с помощью шариковой гайки с предварительно натянутым направляющим винтом, что обеспечивает высокую скорость перемещения без износа. Реальная скорость позиционирования оси: X = 70 м/мин, Y = 55 м/мин, Z = 15 м/мин.

Все перемещения по осям совершаются с помощью бесщеточных электродвигателей, подача питания и управление ими осуществляется с помощью цифровых приводов. Станок оснащен централизованной системой смазки с функцией прогрессивного распределения смазочного материала.

Рабочий стол размером 2486 х 1256 мм, изготовленный из синтетического волокна на основе фенольных полимеров, имеет ретикулярную решетку, состоящую из секций, и позволяет закреплять детали на столе механизма либо с помощью специальных уплотнительных прокладок, форму которых можно приспособить к очертаниям детали, либо с помощью спойлерборда. На столе также установлено несколько распределителей с ручным управлением, позволяющих использовать вакуум в необходимых местах. Станок укомплектован одним рабочим местом, двумя остановами заднего хода, одним остановом бокового хода и одной ножной педалью.

Рабочий механизм для вертикального и горизонтального сверления с независимыми шпинделями изготовлен из легкого алюминиевого сплава с высокими механическими характеристиками, он передвигается по подвижным блокам и двум высокоточным направляющим, изготовленным из закаленной и ректифицированной стали, что обеспечивает равномерность нагрузки во всех четырех направлениях. Этот параметр выбирается автоматически с помощью поршня воздушного цилиндра.

В комплект механизма для сверления входят: 12 вертикальных шпинделей, расположенных Т-образно, диаметром 32 мм, 7 шпинделей расположены вдоль оси X, 5 − вдоль оси Y, одна головка со спаренными шпинделями для горизонтального сверления по оси X, одна головка со спаренными шпинделями для горизонтального сверления по оси Y, одна встроенная дисковая пила диаметром 120 мм, перемещающаяся по оси X.

Все шпиндели могут вращаться одновременно и по очереди (в правую и в левую сторону). Независимое движение каждого вала вовнутрь, осуществляемое с помощью пневматических цилиндров, позволяет проводить сверление одного или нескольких отверстий.

Программа для управления обрабатывающих центров ЧПУ Genesis Evolution разрабатывалась специально для управления осями и функциями станка по сверлению и фрезерованию, что обеспечивает все необходимые предпосылки для эффективной обработки и комфортабельного управления.

Благодаря эргономичной системе обслуживания и оптимальному соотношению «цена/производительность» Jet Star является наиболее подходящим станком для тех предприятий, которые только начинают работать по технологии нестинга.

Немецкая компания Holz-Her предложила свое решение по использованию технологии нестинга и выпустила серию обрабатывающих центров DYNESTIC, относящихся к среднему ценовому сегменту. Первыми моделями в данной серии были станки Dynestic 8.4 и Dynestic 10.4. Размер модели Dynestic 8.4 составляет 2675 мм по оси X и 1292 мм по оси Y; размер модели Dynestic 10.4 по оси X составляет 3375 мм, по оси Y также 1292 мм. Обрабатывающая головка оснащена высокопроизводительным фрезерным шпинделем мощностью 6 кВт (как опцию можно установить более мощный шпиндель), а также сверлильной головкой с шестью вертикальными сверлами по оси X, четырьмя вертикальными сверлами по оси Y и одним двойным сверлильным шпинделем по оси X и Y.

В качестве опции в конфигурацию может быть включена пила по оси X, а также дополнительный горизонтальный двойной сверлильный шпиндель. Обработка размеров до 1250 мм по оси Y может выполняться на всех агрегатах. Рабочий стол обеспечивает полную обработку панели. Размер матрицы составляет 50 мм, в общей сложности восемь вакуумных точек всасывания гарантируют хороший поток вакуума по всей поверхности стола.

Базовый станок состоит из сваренной рамы, на которую установлены отшлифованные направляющие для всех осей. Станок имеет механизм реечной передачи по оси X и шаровой планетарный шпиндель по оси Y. Все подвижные элементы сконфигурированы с высокой точностью и рассчитаны на продолжительный срок службы, а также высокую производительность. Максимальная скорость передвижения по оси Х и Y составляет 70 м/мин, по оси Z по максимальному пути перемещения − 20 м/мин.

Специально согласованный пакет управления является составной частью концепции станка. Базовый пакет CAMPUS Single обеспечивает точное и надежное управление.

С появлением обрабатывающего центра Dynestic 12.6 G компания Holz-Her расширила горизонты в работе по технологии нестинга. Данная модель отличается высокими техническими характеристиками и мощностью и предназначена для больших объемов производства. Сварная конструкция Gantry несущей консоли особенно стабильна и устойчива к нагрузкам, стандартные размеры по оси Х − 3900 мм, по оси Y − 1950 мм. Скорости по осям: X = 80 м/мин, Y = 100 м/мин, Z = 25 м/мин. Вакуумные насосы мощностью 250 м³/час, 500 м³/час (опция), 750 м³/час (опция) обеспечивают надежную фиксацию заготовок. Матричный стол Dynestiс с растром (шаг 50 мм) имеет один или несколько (максимально 8) вакуумных контуров (опция).

Особенностью Dynestiс 12.6 G являются высокоточные линейные направляющие превосходного качества по обе стороны портала, снабженные собственным реечным приводом, все оси (X, Y, Z) перемещаются с особой легкостью.

Линейные направляющие обеспечивают высочайшую точность и долгий срок эксплуатации. Особая плавность перемещения достигается благодаря применению специальной технологии.

Рабочая головка станка Dynestic 12.6 G оснащена мультифункциональным набором агрегатов для сверления, пиления, фрезерования, пазования. Bсе призматические направляющие по оси Z закалены и отшлифованы и не допускают поэтому ни малейшей погрешности.

Перемещающийся вместе с несущей консолью 8-, 12- или 18-позиционный магазин (опция) обеспечивает быструю смену инструмента и повышенную производительность.

По мнению многих специалистов, эффективность использования технологии нестинга будет зависеть от конкретных условий работы предприятия. Так, технология нестинга может быть успешно применена на небольших фирмах (в столярных мастерских), которые не могут позволить себе больших инвестиций в машинный парк и специализируются, как правило, на производстве мелкосерийной продукции. Найдет себя этот метод и там, где используются детали, требующие сложной фрезерной обработки, например, мебельные фасады с фасонной обработкой поверхности. Незаменима эта технология и при воплощении сложных дизайнерских решений, когда требуется работа с деталями сложной непрямоугольной формы.

Компания «МДМ-Техно» предоставит всем желающим и заинтересованным уникальную возможность увидеть работу обрабатывающего центра Jet Star с матричным столом на выставке «Лесдревмаш-2010». Сервисные инженеры «МДМ-Техно» продемонстрируют посетителям стенда работу станка, чтобы наглядно убедиться в преимуществах производства с использованием технологии нестинга, также вы сможете получить консультацию специалиста по всем интересующим вас вопросам, как по работе обрабатывающего центра Jet S, так и касательно другого интересующего вас оборудования.

Так что ждем вас на крупнейшей профильной выставке этого года «Лесдревмаш-2010» с 27 сентября по 1 октября в Экспоцентре на Красной Пресне (павильон 2, зал 1, стенд 21D50).