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用于木工的 CNC 机加工中心

木材加工机械

计算机控制的自动化对于生产技术变得越来越重要。 即使在木工行业,CNC(“计算机化数控”)机器也得到了广泛的应用。 它们采用机载计算机执行所有控制功能以完成加工过程。 它们组成复杂的集成式 CNC 机加工中心,可对固定在夹具中的工件执行各种加工步骤。车削、锯切、铣削、钻孔、打磨或胶合——所有这些都是使用编程的刀具运动在木材上完成的。 这样可省去传统的控制元件,例如踏板和手柄或手轮。现在可通过计算机键盘或鼠标点击执行控制运动,同时用监视器监视功能和操作。 计算机使用输入的数据控制加工中心,以执行所有进给运动和夹紧流程。 不再需要操作员的人工干预。有了 CNC 机加工中心,制造过程可以获得显著更高的加工精度和加工速度。 产生缺陷的频率以及故障风险会显著降低。此外,CNC 机使用基于文本或图形的重新编程界面,非常灵活,可以轻松修改以适应特定车间的具体需求。CNC 技术通常与设计工程部门有着密切联系,他们可以使用 CAD 应用程序直接开发和实现 CNC 机床的程序。

用于木材加工作业

由于用途非常灵活,CNC 加工中心对于木材加工作业越来越不可或缺,无论大到工业还是小到加工车间。 越来越多的公司正在升级到 CNC 加工中心,以应对市场需求和成本压力。 CNC 木材加工中心通常由四个单元组成:机架、气动夹具、工作台和加工单元。 可以自动铣削(CNC 镂铣机)、锯切或打磨实木或木质材料(如胶合板、刨花板或 MDF 板),也可以批量生产。 可以使用 CNC 机来生产建筑元件(门、窗等)、实木加工(家具、室内设计)和面板加工。CNC 木材加工机械甚至可以生产复杂的乐器,具有令人满意的成本效益。

 
CNC 木材加工机的配置。

CNC 木材加工中心通常由四个单元组成:机架、带抽吸元件的真空夹具、加工床和加工单元。 所有单元均可采用 igus® 的拖链系统高柔性电缆,可实现免维护运转和长使用寿命。 拖链为电缆和软管提供理想的保护,甚至是在木材加工作业产生的高热和高动态环境中。
 
机架:机架是机床的基础元件,用于安装控制盘。 机器驱动装置通常也位于此处。 其他运动装置以机架为基础安装。气动真空夹具:使用气动真空夹具,可根据刀具尺寸精确定位工件。 真空夹具的调节由计算机控制。 这要借助激光技术完成。 可独立控制气动真空夹具。工作台:将工件夹紧在工作台上,以进行后续加工。一些机器配备有多个加工站,这些加工站可以彼此独立地操作。 例如,工件还在加工时,就被调整到适用于下一工位的姿态。加工单元:CNC 机床功能位于加工单元的中心位置。 可以根据安装的刀具执行各种加工步骤。

 
加工单元中的加工顺序:

加工单元中的换刀装置允许 CNC 机床执行各种加工顺序。 在处理序列完成时,可以在后台更换刀具,从而节省时间。 由于大多数加工步骤都会去除切屑,因此会在加工过程中将这些切屑永久地从 CNC 加工中心真空吸出。 以下是可以使用的加工工艺的具体示例:

钻孔是一种切屑工艺,用于在工件中钻出和加工圆柱形孔,通俗来说,就是在固体中创建或加宽(孔尺寸增加)孔或通孔。

铣削是指使用铣削刀具在金属、木材或塑料上切屑。 这是通过特殊的机床完成的,通常在铣床或加工中心上完成。与车削相比,工件被加紧在机床的固定位置上,切削运动要通过切削刀具相对工件的旋转来移除碎屑。根据设计,进给运动可以在 X、Y 和 Z 轴上执行(也可以组合),或沿相应的旋转轴执行。

锯切是以圆周或直线切割运动切屑。 锯切用于切割工件、将杆材和型材切割成一定长度、在面板上切割开口以及切割凹槽。 在这种情况下,多头刀具执行切割运动和进给运动。

打磨是用多头刀具切屑,多头刀具的随机几何切割表面由多种嵌入式砂磨元件组成,这些砂磨元件由天然或合成研磨剂制成。 它们高速移除材料,通常涉及工件和砂磨颗粒之间的不连续接触。

利用激光技术的边缘胶合使用激光射线熔化边缘材料的预定表面。 将边缘材料压到受压区时,熔融的边缘材料渗透工件表面,当边缘材料冷却时,使工件和边缘材料之间完全粘合。 因此,工件和边缘材料之间没有可见的间隙。事实证明,CO2 激光工艺和二极管激光工艺对边缘胶合有效。两种方法都采用边缘材料作为实际胶表面,并由工程塑料制成共挤出功能表面。 该功能表面的厚度仅为十分之几毫米,并且是边缘材料在熔化、渗透和冷却时与工件的“锚”。

igus® 产品经常用于 CNC 加工中心

CNC 加工中心主要采用拖链、拖管和 igus® PVC 电缆。 由于木材工业的 CNC 机械尺寸差异很大,并且通常基于待加工木材的尺寸,因此要求这三种 igus® 产品有多种型号。
 

1

拖链用于真空夹具调整

2

拖链用于抽吸元件

3

Z 轴——各种电缆为刀具供能

4

Y 轴——拖链横向运动——控制、数据、电机电缆和气动软管

5

机床

6

加工单元

7

X 轴——拖链纵向运动——控制、数据、电机电缆和气动软管

拖链

E2E4 拖链 最常用。但小型 CNC 加工中心也使用单一和两部分的 E2 迷你E2/000 拖链。 通常使用多种拖链,因为给 X/Y/Z 轴和真空夹具供应能量和空气的每个行程都有截然不同的行程长度和填充物。Z 轴通常需要几个拖链,因为这些通常涉及多种应用。 每个真空夹具使用一个拖链(主要用于安装气动软管)。 这可能涉及在机器外部或加工床内安装拖链以进行保护。
 
E2 拖管 特别适合用于木材加工 CNC 机械,因为它们可有效防止碎屑。它们覆盖电缆且外形美观、统一。 它们易于组装、经济高效,同时其良好的内外尺寸比有助于在 CNC 加工中心内进行非常节省空间的安装。
 
当 CNC 机床需要在狭窄空间内进行特殊旋转运动时,就可以使用 twisterband 如边缘切割。twisterband 可为旋转铣刀轴提供加工所需的能量,不会磨损,也无需维护干预。 。twisterband 可为旋转铣刀轴提供加工所需的能量,不会磨损,也无需维护干预。 与滑环解决方案相比,twisterband 解决方案整体上更经济高效、磨损更少、所需安装空间更小。
 
与 CNC 机床的传统 PMA 软管相比,拖链主要有两个优点:它们外形更美观,并为供能系统提供“清洁”的解决方案。 机器操作员不再因自由悬挂的 PMA 软管而分心。

chainflex® 高柔性电缆

chainflex® PVC 高柔性电缆特别适合与 CNC 加工中心的拖链配合使用。 它们用于内部,不与油接触。它们主要用于架空配置,不需要承担特定负载。 因此,chainflex® PVC 高柔性电缆是一种非常优秀和低成本的替代品,可替代 CNC 木材加工机中的同类 PUR 或 TPE 电缆除 PVC 电缆之外,还使用了 CA PU 软管

readycable® /装配拖链

因此,igus® 可为任何 CNC 加工中心提供各种定制的供能解决方案。igus® 不仅提供拖链、电缆和各种接头,还提供定制和完全集成的系统,如 readycable® 装配拖链 。 这些完整的系统由非常匹配的组件组成,是 CNC 木材加工机械的最佳解决方案。 除拖链系统外,还可选择其他 igus® 产品。 对于机床防护门,我们推荐使用 drylin® 直线滑动轴承,它们具有平稳、免维护和免润滑运行的特点。由于干运行特性,它们特别耐脏污,即使暴露于大量碎屑时也可以无故障地工作。 诚邀您参加木材行业展会,如 LIGNA、Xylexpo、WoodMac China、中国广州国际家具生产设备及配料展览会,获得对 igus® GmbH 质量和产品种类的第一手印象。

成功应用案例

木工行业

The igus® preassembled energy chains create a lasting, low-wear connection to the tools.

木工行业    

Wood milling machine

This machine works the decorative edge of wooden boards.

Wood milling machine    

Woodworking

Flexible machining of wooden materials with rotations around the own axis for up to 1440 degrees.

Woodworking    
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