Основным отличием станков с программным управлением от обычного оборудования является практически полное исключение человека из рабочего процесса. Оператор нужен только для запуска программы и контроля ее исполнения. Все остальное, включая замену и перемещение инструмента во всех плоскостях станки выполняют самостоятельно, управляемые компьютером и двигателями.
Результатом автоматизации производства стало значительное увеличение скорости обработки и повышение точности позиционирования инструментов на плоскости. Однако существует несколько факторов, способных повлиять на качество работы оборудования с ЧПУ, и одним из них является надежная фиксация материалов на рабочем столе. Малейший сдвиг дерева, пластика и т. д. под напором фрезы или сверла приводит к нарушению геометрии реза и браку заготовки. Чтобы минимизировать вероятность смещения используется различная крепежная оснастка, прижимающая материал к столу. Это могут быть струбцины, гидравлические прижимы и прочие приспособления, но все они имеют один большой недостаток — физическое воздействие на поверхность. Это особенно важно для мягких материалов, склонных к деформации или для заготовок, внешний вид которых испортят даже самые незначительные царапины (световые короба, демонстрационные подставки и прочее). Еще одним минусом является сложность в фиксации нестандартных по размерам и формам заготовок, для которых не всегда можно подобрать удобные точки прижима.
Вакуумная система прижима: принцип действия
Идеальным решением всех проблем, возникающих при необходимости обеспечить полную неподвижность материалу с сохранением всех его качественных характеристик, является использование вакуумных прижимных систем. В основе такой оснастки лежит удаление воздушной прослойки между материалом и фиксирующим устройством. Вакуумный тип зажима называют также бесконтактным, потому что фактически все поверхности удерживаются неподвижно только благодаря эффекту присоски.
Конструктивно вакуумный прижим представляет собой поверхность с резиновым покрытием, разделенным на сектора небольшими углублениями. К сквозным отверстиям, размещенным на плоскости через равные интервалы, с нижней стороны подведены шланги для откачки воздуха при помощи вакуумного компрессора. Лист материала или заготовка располагают на поверхности вакуумного прижима, а в углубления прокладывают по контуру уплотнительный шнур из резины, который препятствует прониканию воздуха извне. Затем включают компрессор, который удаляет всю воздушную прослойку. После этого все элементы, находящиеся в зоне действия прижима, зафиксированы абсолютно неподвижно и, что самое главное, без механического воздействия на поверхность.
Виды вакуумных прижимов
Вакуумный стол
Крупногабаритная поверхность, благодаря которой можно фиксировать листовые материалы, не разрезая их. Могут быть шлицевые, решетчатые или состоять из нескольких изолированных отсеков. В зависимости от типа конструкции такие столы позволяют удерживать как одну большую поверхность, так и много маленьких. В этом случае каждое изделие оборачивается уплотнительным материалом по периметру, а оставшиеся отверстия для откачки воздуха закрывают заглушками.
Вакуумные присоски
Компактные устройства небольшого размера, предназначенные для фиксации миниатюрных элементов или точечного прихватывания больших заготовок и листов. Имеют от одного до четырех отверстий для откачки воздуха и несколько штуцеров для подсоединения воздухозаборных шлангов.
Достоинства вакуумных зажимных приспособлений
Как уже упоминалось, вакуумные прижимы считаются оптимальной оснасткой для обеспечения полной неподвижности обрабатываемого материала. В числе преимуществ модернизации станков с помощью таких устройств можно выделить:
- легкость и быстроту монтажа (установка и съем производятся в два раза быстрее, чем при использовании любого другого типа креплений);
- возможность обрабатывать материалы и изделия любых габаритов и нестандартной геометрии;
- повышение эффективности работы как при массовом производстве, так и при выпуске единичных товаров;
- вакуумные прижимы не препятствуют ходу инструмента;
- подходят для фиксации любого типа материалов, включая хрупкие и деликатные, например, стекло, фольга, шелковая ткань и т. д.;
- отсутствие микротрещин и царапин на поверхности материала.