EN
Сигурността от деформационно свободно фиксиране и надеждната устойчивост намериха своето решение чрез CNC вакуумната помпа.
Присмуквателна чашка, поставена върху маса, илюстрира основния принцип на присмукването. Когато чашката се натисне надолу, въздухът се затваря в нея и се генерира налягане до 14,7 psi. Това създава разлика в налягането, която е практически равна на налягането, оказвано от атмосферата на Земята на морското равнище. Същият принцип се прилага и при вакуумния CNC-насос. Вакуумният CNC-насос осигурява равномерно задържане върху всички повърхности. Той може да задържи извито дървено парче, текстуриран композитен заготовка или дори неравномерна заготовка, получена чрез екструзия. Вакуумната маса също е проектирана с канали за течност, за да се компенсират малките зазори. За разлика от механичните скоби, вакуумната система не създава напрежения, концентрирани в определени точки, поради което материалът не се нуждае от подсилване.
Наскоро експериментите с високоскоростно фрезоване в аерокосмическата индустрия създадоха възможност за оценка на производителността на вакуумната система в сравнение с механичните скоби. Обектът на експеримента беше алуминиев лист с дебелина 0,5 мм, който се счита за изключително тънък. Вакуумната система показа намаляване на огъването на материала с 92 %. Това потвърди твърдението, че вакуумните системи са по-добри от механичните системи. При фрезоването на алуминий материалът демонстрира по-добра производителност.
Вакуумно срещу механично фиксиране: как се минимизират деформацията на детайлите и напреженията, предизвикани от настройката.
Вакуумното задържане на заготовките отстранява три ключови недостатъка на механичното стягане:
Деформация поради прекомерно стягане: При 78 % от акриловите прототипи прекомерното стягане води до постоянна деформация на материала, а в много случаи стягането се извършва в точка, която надвишава границата на провлачване на материала.
Сблъсък на инструмента: Фиксираните скоби попречват включването на инструмента, намаляват обхвата при 5-осова обработка и увеличават броя на настройките.
Остатъчно напрежение: Локализираното налягане предизвиква микропукнатини в материала, особено при композитни материали, и намалява стабилността на материала с течение на времето да запазва своите размерни характеристики.
В противоположност на горепосоченото, системите за вакуумно отсмукване, налични за ЧПУ машини, прилагат равномерно и ненавлизащо налягане върху цялата заготовка, което позволява запазването на нейната размерна цялост. Това е съществено за заготовки, които изискват обработка с точност ±0,001″. Освен това това позволява пълно използване на обработвателната маса. Липсата на контактни точки също допринася за намаляване на предаването на вибрации, а крайната повърхностна шерохватост на заготовката се подобрява до 0,2 µm Ra по време на финишната обработка.
Как ЧПУ вакуумният помпен агрегат влияе върху прецизната обработка и безопасността на операторите
Елиминиране на проблемите с неуравновесеността на машината и осигуряване на стабилност при тежко рязане
Вакуумните помпи за CNC машини осигуряват сигурно закрепване на заготовката към масата чрез последователна и равномерна сукция. Това изключва възникването на премествания и странични движения, които компрометират точността на извършваната обработка. Тези системи намаляват механичните вибрации при обработката до 70 %. Следователно е по-малко вероятно режещите инструменти да се разместят. Освен това заготовката няма да има размерни отклонения над 0,005 инча по време на тежки фрезовъчни операции. За разлика от механичните скоби, които създават локализирани зони на напрежение, вакуумните системи осигуряват равномерно налягане и поддържат цялата заготовка, включително и неправилните ѝ части. Това е особено важно при обработката на аерокосмически метали, които имат тенденция да се деформират поради термични ефекти по време на обработката. Следователно вакуумните системи са незаменими в цеховете, които произвеждат сложни аерокосмически детайли, тъй като могат да направят разликата между производството на бракувани детайли и детайли, съответстващи на зададените технически изисквания.
Незакъснен достъп до инструменти и автоматизиран работен процес: Възможност за пълно 3+2-осово и 5-осово фрезоване
Използването на вакуумно окачване вместо традиционни приспособления предоставя на производствените цехове пълна свобода на инструменталния път (360 градуса) около детайлите. Съвременният 5-осов фрезерен център може да достигне подрязани участъци, сложни контури и дълбоки кухини, без да спира и преориентира детайла. Времето за подготвяне също намалява значително — приблизително с 40–45 % — и се елиминира риска от колизии, причинени от фиксирани скоби. Автоматизираното вакуумно окачване проявява особено предимство по време на нощни цикли при обработка на сложни форми и прецизни компоненти. Незакъсненият достъп до шпиндела осигурява възможност за изпълнение на цикъл без необходимостта операторът да посяга в машината по време на опасно състояние. Цеховете, които преминават от болтови шаблони към вакуумно окачване, отбелязват подобрение в цикъла на обработката с приблизително 35 %, като едновременно се повишава безопасността на оператора и се предпазва режещият инструмент от контакт.
Основни аспекти на системната интеграция: CNC вакуумна помпа срещу конструкция на масата и използваните материали
Зонирани вакуумни маси и картиране на порестост: CFM и ниво на вакуума според типа материали
Зонираните маси и CNC вакуумните системи, както и картите на порестостта, дават възможност на операторите да персонализират функционалността на помпата според изискванията на конкретен материал. При работа с комбинация от твърди и порести материали МДФ (средноплътна фибролитова плоча) е отличен пример за порест материал, който изисква специфични настройки на CFM (кубични фута в минута) и вакуумно налягане (измерено в инчове живак). Порестите дървени материали издържат добре под вакуумно налягане и не се деформират, но пропускат твърде много въздух при недостатъчен CFM. Съвременните цехове все по-често разделят контролираните зони в своите вакуумни маси и създават карти на порестостта за всяка повърхност на заготовката, за да постигнат до 25% подобряване на времето за настройка, както и напълно да елиминират плъзгането по време на рязане с високи скорости. С въвеждането на зонираната техника са повишени гъвкавостта и контролът върху деформацията на материала, а енергопотреблението е намалено приблизително с 30% спрямо предходните вакуумни технологии, разработени преди 2023 г.
Определяне на вашите нужди относно производителност, ефективност и надеждност и начина, по който различните типове помпи отговарят на тези нужди.
Ротационни, спирални и Вентури системи – дълбочина на вакуума, енергийно потребление и цикъл на работа
Най-добрата вакуумна помпа за CNC зависи от начина, по който тръбата и материала на помпата се съчетават с вашите изисквания към вакуумната помпа. За комерсиална употреба има 3 основни типа помпи:
Ротационните лопаткови помпи са най-подходящи за вакуумни нива от 0,1 mbar, тъй като могат да задържат по-порести материали и са по-добри за приложения с висока държаща сила. Те са най-подходящи за ниски цикли на работа, тъй като са много енергоемки и изискват редовна смяна на маслото.
Спиралните помпи осигуряват дълбочина на вакуума от 1 до 10 mbar за безмаслено, с ниско поддръжане и енергийно ефективно използване. При непрекъснато използване те изискват с 30 % по-малко енергия в сравнение с ротационните помпи.
Вентуриевите системи работят с компресиран въздух и осигуряват вакуум по изискване, като не изискват електричество. Те работят най-добре при кратки, преривисти операции, когато е необходимо бързо превключване между задачи, и не изискват поддръжка. Вакуумната дълбочина обаче е ограничена до 50–150 mbar.
Съгласувайте вакуумния помпен агрегат с вашия производствен процес: спиралните помпи са водещ избор за 24/5 машинна обработка, тъй като осигуряват по-дълъг срок на експлоатация и по-висока ефективност, докато Вентуриевите системи опростяват настройката при бързо превключване между задачи. Неправилното подравняване може да увеличи енергийните ви разходи с до 40 % и да доведе до нестабилност на заготовката по време на тежко фрезоване. За максимизиране на вашата възвръщаемост на инвестициите (ROI) насочете вниманието си преди всичко към изискванията за вакуумна дълбочина и работни цикли.
Често задавани въпроси
Какви са основните предимства на използването на CNC вакуумна помпа в сравнение с механичните скоби?
Едно от предимствата, заимствани от механичните скоби, е подобрението на общото качество на повърхността, както и повишаването на безопасността на оператора чрез елиминиране на всякакви препятствия по траекторията на инструмента.
Как зонираните вакуумни маси подобряват CNC машинните операции?
Зонираните вакуумни маси осигуряват подобрени настройки с минимално плъзгане и по-ниски експлоатационни разходи.
Коя CNC вакуумна помпена система е най-подходяща за бързи промени в настройката?
Вентури системите са най-подходящи за бързи промени в настройката, тъй като осигуряват незабавен вакуум и не изискват поддръжка.