Системы инструментов для производства окон

Системы инструментов для производства окон

В связи с тенденциями роста цен на древесное сырье и уменьшением объемов товарных партий, оптимальное использование инструмента на деревообрабатывающем производстве приобретает первоочередное значение.

Рис. 1. Набор инструментов для центров с ЧПУ с каркасом из легкого металла

Рис. 2. Инструмент для фрезеровки проушин и пазов со стальным каркасом

Рис. 3. Набор инструментов с каркасом из легкого металла

Рис. 4. Затяжная зажимная система без острых углов вставного паза, как, например, ProfilCut от Leitz

Рис. 5. Комбинированные системы инструментов

Рисунки к статье «Системы инструментов для производства окон» смотрите в PDF-версии журнала

Рис. 1. Набор инструментов для
центров с ЧПУ с каркасом из легкого
металла

Особенно это касается предприятий, на которых выполняются сложные технологические операции. Яркий пример такого предприятия − завод по изготовлению деревянных окон. К инструментам, которые используются на оконных заводах, предъявляются повышенные требования.

В одних случаях приоритетом является обеспечение высокой производительности оборудования без значительных задержек при замене инструмента, в других − на передний план выходит гибкость производства при частых изменениях профиля выпускаемых изделий.

Обработка по принципу так называемого распределения профиля дает производственникам возможность без больших затрат на монтаж менять разнообразные профилировочные ножи, которые используются с разной степенью нагрузки и, как следствие, изнашиваются в течение разного времени. В соединительных профильных элементах для получения посадки без зазоров наиболее важна точность профилирования.

В предлагаемой вниманию читателей статье описаны некоторые важнейшие варианты систем инструментов для оконных производств.

Гибче значит эффективнее

Рис. 2. Инструмент для фрезеровки
проушин и пазов со стальным
каркасом

Все реже на современных предприятиях окна изготавливают при помощи оборудования с непрерывным циклом работы, где наборы инструментов с фиксированным количеством позиций размещены на шпинделях один над другим и для выполнения операций изготовления каждой оконной системы и профиля предназначен полный комплект инструментов.

Внедрение в производство обрабатывающих центров с ЧПУ обеспечивает гибкость при изготовлении окон с нестандартной формой рамы (например, арочной). Используя соответствующие системы зажима заготовок, теперь на одном обрабатывающем центре можно изготавливать все элементы окна, со всеми отверстиями, пазами и так далее, то есть подетально. В связи с этим отпадает необходимость фрезерования рам по контуру, становится ненужным штабелирование деталей между операциями, а отделывать поверхность можно уже на готовой детали.

Еще одним шагом вперед было внедрение на классических угловых комбинациях «распределения профиля». На нескольких шпинделях − один за другим, предварительно и окончательно − фрезеруют профили. Регулируя позиции шпинделя, можно одними и теми же инструментами создавать разные оконные профили, различающиеся, например, по толщине и глубине паза. Таким образом, различные оконные системы можно изготавливать без замены инструмента в станке.

В сфере производства станков для изготовления элементов оконных блоков сегодня актуальны модульный принцип конструкции и ориентация на специфические потребности каждого конкретного клиента.

Впрочем, такое можно сказать не только о станках, но и о системах инструментов. Поэтому, выбирая инструменты для своего оконного предприятия, производственнику следует учитывать несколько факторов: тип станка, вид обработки и профиль окна.

Общая конструкция

Рис. 3. Набор инструментов с
каркасом из легкого металла

При изготовлении окон применяют прежде всего наборы фрезерных инструментов со сменными или поворотными ножами (материал для резца − твердый сплав). Однако встречаются и инструменты с перезатачиваемыми резцами.

В этом случае нужно учитывать, что вследствие перезатачивания профиль − прежде всего в соединительных профильных элементах − не изменяется. У некоторых имеющихся на рынке систем инструментов есть несомненное достоинство: их диаметр не изменяется в результате замены или перезатачивания ножа. Что касается сменных резцовых элементов, то наиболее предпочтительны те из них, которые можно менять в наборе. Тогда нет необходимости при замене отдельного ножа или его повреждении снимать со станка и полностью демонтировать наборы инструментов, и это обеспечивает экономию средств.

Материал для изготовления корпуса

Рис. 4. Затяжная зажимная система
без острых углов вставного паза,
как, например, ProfilCut от Leitz

Уже много лет сталь применяют как материал для изготовления корпусов инструментов. Она доказала свои достоинства как в инструментах с напаянными резцами, так и в системах со сменными и поворотными ножами.

Однако вследствие широкого распространения обрабатывающих центров с ЧПУ, в которых установлено ограничение веса инструмента, в последние годы для изготовления корпусов инструментов используют и легкий металл.

Это приносит несомненную пользу: обеспечивает экономию средств за счет веса инструмента (до 60% по сравнению с инструментом из стали) и безупречную точность вращения.

Дискообразная форма инструмента позволяет снижать уровень шума и уменьшать выброс пыли, а большие межзубные впадины обуславливают оптимальный отвод стружки.

Системы зажима ножей

Рис. 5. Комбинированные системы
инструментов

Функциональное назначение системы зажима ножей − обеспечение надежности позиционирования и зажима резцовых элементов. За ее конструктивное выполнение отвечает производитель инструмента. Конструкцию нужно выбирать так, чтобы зажимную гайку не загрязнял поток стружки.

Именно в тех случаях, когда в качестве материала для изготовления каркаса применяют легкий металл, предпочтение лучше отдать затягивающей зажимной системе.

В таких системах зажимный элемент с помощью зажимной гайки «затягивают» в направлении ножа, который опирается на каркас. Большие радиусы на переходах от отдельных поверхностей к проему зажимной системы предотвращают поломку корпуса, причиной которой могут стать местные экстремальные усилия для зажима.

Геометрия резца

Чтобы обеспечить долговечность инструмента, выраженную длиной пути резания, нужно выбрать резец, изготовленный из такого материала и такой геометрии, который бы оптимально подходил по технологии с учетом обрабатываемого материала. Не всегда имеет смысл обрабатывать большие профили сквозным ножом.

Обычно некоторые инструменты с большой шириной резки более доступны по цене, но, учитывая обеспечиваемое качество обработки, наилучшим решением для производственников будет приобретение инструмента с отдельными ножами и заданным углом скоса задней грани резца.

Выводы

Чтобы оценить системы инструментов для изготовления оконных деталей, нужно проанализировать прежде всего конструктивное выполнение инструментов, а также выбор материалов, из которых эти инструменты изготовлены.

Немаловажно и то, насколько легка и удобна операция замены ножей. Наиболее предпочтительны системы, в которых можно заменить ножи в наборе.

Поэтому особое внимание обращайте на следующие моменты:

• распределение резцов внутри отдельных профилей;
• конструктивное исполнение, учитывающее использование ножей с углом скоса задней грани резца;
• возможность простой замены ножа в наборе инструмента;
• качество затачивания резцов;
• позиционирование ножей без установочного калибра.

Рихард ПАТШ,
дипломированный инженер
ООО Leitz & Co. KG