Существует целый ряд производств, где форматно-раскроечные станки просто незаменимы. Это и столярные цеха и мебельные фабрики и другие отрасли промышленности, где раскрой древесины или плитных матералов – неотъемлемая часть производственного процесса, в таких деревообрабатывающих производствах просто не обойтись без форматно-раскроечных станков.
Примером такого производства может служить предприятие по изготовлению мебели. Успех любого предприятия, занимающегося таким производством, напрямую зависит от правильно выбранного оборудования. Процесс изготовления мебели начинается с раскроя древесины по определенным размерам. Чаще всего сегодня для изготовления мебели используют МДФ или ДСП, покрытые декоративными пленками. Поэтому для производства, выпускающего мебель необходимы форматно-раскроечные станки, которые способны производить распил без сколов.
Оборудование для раскроя бывает разных типов. Различают горизонтальные и вертикальные форматно-раскроечные станки, двухсторонние станки, раскроечные центры с ЧПУ и без.
Начнём с рассмотрения горизонтальных форматников и определимся со способом их классификации.
Дело в том, что единой, общепринятой классификации на текущий момент не существует. Все станки отличаются по рабочим параметрам, весу, мощности, степени автоматизации и прочему, и в сложившейся ситуации каждый производитель по своему усмотрению относит свои модели к тем или иным группам.
В целях большего удобства сравнения, примем следующий подход к классификации горизонтальных станков:
К первой группе отнесем так называемые стандартные модели станков. Условно их можно назвать станками «бизнес-класса». Такие модели имеются в линейках каждого производителя. Они проектируются для работы в одну смену по 8-10 часов. В их комплектацию включены все необходимые для эффективной, комфортной работы узлы и приспособления.
Вторая группа – станки «эконом-класса», в которых в целях удешевления ряд функций моделей первой группы убран в опции, а некоторые узлы и конструкции упрощены. Вследствие таких упрощений уменьшаются и максимальные нагрузки допустимые для этих станков, поэтому они оптимально подходят для односменной работы не более 4-5 часов.
Третья группа – станки, в которых производитель воплощает все передовые технологические наработки, не скупясь на их стоимость. Такие модели часто называют «топ-моделями в линейке». Благодаря такому подходу, эти станки выдерживают двухсменный режим работы крупных промышленных предприятий, и их часто называют «промышленными». После того, как выбрана классификация, рассмотрим сам форматно-раскроечный станок подробнее и отметим те его параметры, на которые при выборе необходимо обращать особое внимание.
Станина.
Станина является основной частью любого станка, его островом, на котором крепятся основные узлы. Точный по геометрии рез может быть получен только с «жесткой» станиной, которая будет «гасить» возникающие при работе станка вибрации. Также станина должна обеспечивать устойчивость станка на ровном бетонном полу. Максимальная устойчивость станка настолько важна, что иногда для повышения устойчивости используют специальные виброподушки.
Немаловажную роль играет вес станины, а значит и станка в целом. Более тяжелые станины лучше поглощают вибрации от агрегатов, что сказывается не только на качестве реза, но и на длительности сохранения настроек станка.
Однако неправильно выбирать станок лишь по его весу, так как некачественное изготовление агрегатов и узлов, например, неотбалансированные валы приводов или просчёты в прочности конструкции, сведут на нет все преимущества тяжелой станины.
После сварки станина должна фрезероваться на обрабатывающем центре для достижения полной параллельности всех элементов крепления. Например, если станина отфрезерована некачественно, то будет крайне сложно, а зачастую и невозможно «выставить» каретку. Часто станина проходит специальную термообработку и процесс искусственного старения. На станину крепятся ключевые узлы и конструкции станка, главным образом столы и каретка.
Рабочие столы.
Самым важным является основной неподвижный стол. Он несёт на себе функцию главной опоры для обрабатываемых заготовок. Соответственно, чем больше площадь основного стола, тем большую нагрузку сможет выдержать и весь станок (уменьшается удельный вес детали, который распределяется по станине). Большая площадь стола позволяет без труда раскраивать полноформатные листы ДСП (длиной 3200 мм).
Очень важным фактором является качество поверхности столов. Удачное решение – отполированный рабочий стол, выполненный из чугуна. При перемещении плитных ламинированных заготовок по такому столу исключаются повреждения их пластей.
Существуют и другие, вспомогательные столы, они служат для поддерживания деталей в процессе работы. Среди параметров этих столов важным является размер левого поперечного стола, который перемещается вместе с кареткой. Чем больше его габариты, тем более крупные по формату детали можно обрабатывать. В противном случае большие плиты будут «провисать», деформируясь, что приведёт к потерям точности реза.
Правый стол служит для дополнительного поддерживания деталей. Чем он шире, тем на большее расстояние можно перемещать параллельный упор (соответственно длиннее должна быть направляющая для упора). Также важно наличие дополнительного столика «на выходе» заготовки. Размер этого столика не столь уж важен, главное, чтобы он предотвращал падение отрезанных частей заготовки.
Чтобы выбрать станок с оптимальными параметрами столов, полезно заранее дать себе ответ на следующие вопросы:
Какой формат и вес деталей будет преобладать во время работы?
Будет ли на производстве приоритетным пакетный или же штучный раскрой плит?
Если детали будут большими и тяжелыми, рабочий стол большой площади и несколько дополнительных столов будут просто необходимы.
Практика показывает, что чаще всего приходится выполнять работы по раскрою заготовок небольшого размера на ещё более мелкие. В этом случае роль параметра максимальной длины реза уменьшается, в то время как более важным становится значение ширины по параллельному упору (наибольшее расстояние между пилой и боковой базовой линейкой).
Параметры каретки.
При выборе форматно-раскроечного станка необходимо обращать особое внимание на устройство каретки (подвижного стола). Его конструкция должна обеспечивать раскрой с точностью около 0,1 мм на 1 метр реза. Причём, в идеале, такая точность должна сохраняться как через один день после настройки, так и после нескольких лет эксплуатации. Каретки обычно изготавливают из алюминиевого профиля, чтобы уменьшить их вес и облегчить труд оператора станка. Алюминий более пластичен, чем сталь или чугун, поэтому для предотвращения «скручивания» каретки от вертикальной нагрузки её, наподобие фермы, делают с большим числом внутренних перегородок (многокамерные каретки). Габариты станка напрямую зависят от максимальных размеров каретки. Чем больше ход каретки и масса основных узлов, тем более мощной должна быть станина.
Существует два основных типа кареток: роликовые и шариковые.
Полемика среди производителей форматок на тему того, какой из типов каретки предпочтительнее достаточно жаркая. Тем более что функционально оба типа не отличаются друг от друга. Перечисление всех «за» и «против» заняло бы не одну страницу, поэтому отметим лишь основные моменты. Роликовые каретки могут иметь либо круглые, либо плоские призматические направляющие. При такой конструкции контакт ролика со стальной направляющей происходит не в точке, а по линии, что равномерно распределяет нагрузку и значительно продлевает срок службы конструкции. Поэтому роликовые каретки чаще используют для тяжелых станков, в которых подвижной стол значительно массивнее.
Шариковые каретки дешевле и, при прочих равных (большие нагрузки, качество изготовления каретки и прочее) имеют меньший срок службы, вследствие уже отмеченных технологических особенностей. Но для надёжной работы станка в одну смену даже при достаточно большой нагрузке вполне может хватить и такой каретки. Каретка на шариковых подшипниках, в отличие от роликовых систем, обладает способностью к самоочищению, грязь уходит в стороны, а не заминается роликами, поэтому возможна постоянная смазка каретки во время работы без опасения, что на смазку будет налипать излишняя пыль и стружка. Роликовые каретки часто рекомендуют эксплуатировать в сухом состоянии, так как смазка вызывает налипание грязи и пыли. В результате, металл, не покрытый защитной смазкой, коррозирует гораздо быстрее.
В итоге, на первое место выходит качество исполнения каретки – этот параметр оказывается важнее, чем её конструкция. Например, иногда в роликовых каретках основные ролики делают из металла, но поддерживающие ролики, препятствующие соскоку каретки и расположенные под кареткой, из пластика, хотя нагрузка на них может быть велика, особенно при выдвижении подвижного стола на большую длину. Таким образом, хорошая шариковая каретка может прослужить гораздо дольше, чем дешевая роликовая и наоборот. К тому же на оба типа кареток производители дают гарантию до 5-6 лет и, как правило, каретки служат исправно как в течение этого срока, так и после, если соблюдать тот режим работы, для которого предназначен этот станок (согласно классификации, определённой в начале этой статьи).
Важную роль играет базирование основы каретки на станине. Широкие базовые поверхности (фрезерованные площадки) станины, обработанные с высокой точностью за один установ, обеспечивают высокоточное позиционирование на них каретки и её настройку относительно стола и пильного узла.
Необходимо обратить внимание на максимальную длину пропила каретки, которая определяет максимальные габариты распиливаемых деталей. Самым распространённым значением является 3200 мм. Это связано со стандартными размерами плит ДСП, ДВП или MDF, и максимальными размерами деталей корпусной мебели. В связи с последним не стоит забывать, что в большинство украинских квартир со стандартными лестничными пролетами и отсутствием грузовых лифтов невозможно внести столешницу или боковину шкафа длиной более 3000 мм. Ширина каретки играет важную роль, при чем при раскрое крупноформатных плит. Чем шире каретка, тем меньше удельное давление на её опоры, выше долговечность.
Подвижной стол каретки не должен царапать заготовку. От её геометрии зависит точность работы станка в целом, поэтому все профили каретки перед сборкой обрабатываются на центрах с ЧПУ. На производительности станка скажется и легкость хода подвижного стола. Для перемещения качественного подвижного стола потребуется значительно меньше сил оператора (особенно это будет заметно, после 1-2 лет эксплуатации).
Возможность зафиксировать стол каретки в необходимой позиции упрощает загрузку листов. Также в целях облегчения работы со станком как опция часто предлагается пневмоприжим заготовки (так называемая пневмобалка). Эта возможность актуальна при пакетном раскрое полноформатных деталей, когда оператор просто не в силах другим способом «заневолить» заготовки. С применением пневмобалки уменьшается длина пропила на 100-200 мм.
Пильный узел.
Сам пильный узел форматно-раскроечных станков по конструкции у всех практически одинаковый. Различаются они главным образом по способу крепления, по мощности, размеру пил и числу скоростей вращения шпинделя. Полезно выяснить, крепится ли пильный узел на станине или же на рабочем столе (с нижней стороны). Если к станине – она будет гасить любые колебания от мотора пилы, если же к столу – обидитесь, что стол достаточно массивный, а крепления пильного узла достаточно надёжные, иначе во время работы не избежать лишней вибрации. Например, хорошо, когда имеется длинный шпиндель, закрепленный двумя подшипниковыми опорами для большей стабильности. Привод, как правило – клиноременная передача. Мощность 4 кВт достаточна для раскроя всех типов ДСП, а при необходимости сложных работ с деревом и обработке заготовок большой толщины, возможна установка двигателя мощностью 5,5 кВт. Но мощность двигателя не должна быть менее 4 кВт! В противном случае придётся даже для несложного раскроя уменьшать скорость подачи, что может привести к горению дисковой пилы и потере производительности.
Большая мощность необходима при пакетном раскрое и при раскрое плотных материалов (фанера, пластик, твёрдые породы древесины). В любом случае более мощный двигатель имеет больший срок службы, а значит, он увеличит ресурс всего станка при работе с максимальной нагрузкой. Большой диаметр основной пилы актуален для мебельщиков при пакетном распиле (пачки листов). В большинстве других случаев диаметр 300 мм вполне достаточен, но рекомендованный 400 мм. Параметр «посадочный диаметр пил», которые часто указывают производители, ключевой информации не несёт. Производители дисковых пил выпускают все «ходовые диаметры», поэтому этот параметр даже не был включен в таблицу.
Ещё один общий параметр для большинства существующих станков – угол наклона пил. Как правило, пилу можно наклонять на угол от 0 до 45° (иногда от -1 до +46°). Этот параметр важен при изготовлении индивидуальной мебели, например, из массива, или угловых секций кухонной мебели, когда существует необходимость пиления под углом. В значительно меньшей степени это актуально для пиления плитных материалов из ДСП, МДФ и т.п. Наклон пилы может осуществляться механически (вращением маховика) или с помощью электропривода (нажатием на кнопку).
При необходимости раскроя материалов с чистовой поверхностью, которую нежелательно класть непосредственно на стол, а также при столярных работах, например, при выборке трапециевидных пазов может быть полезна чрезвычайно редко встречающая возможность наклона пил в диапазоне от -46 до 46°.
От диаметра основной пилы напрямую зависит высота пропила. Обычно в параметрах станков указывают высоту пропила при вертикальном положении пил (0°) и при наклоне 45°. Высота пропила под углом 45° уменьшается примерно на 1/3 от высоты 0°.
Для производства мебели используются плиты ДСП двух толщин: тонкие (для изготовления полок и деталей, на которые не прилагается больших нагрузок) и толстые (дляизготовления несущих стенок и тех деталей, на которые прилагаются большие нагрузки). В Европе принято использовать 18 мм и 25 мм, в Украине, в основном, 16 мм и 22 мм. Поэтому подавляющему большинству мебельщиков высота раскроя 40-50 мм достаточно. А это означает, что высота пропила будет актуально в том случае, если планируется распиливать пачки плит (пакетный раскрой) или работать с массивом.
Выбор частоты вращения основной пилы позволяет раскраивать разные материалы и варьировать скорость подачи. Желательно, чтобы на станке «бизнес-класса» было предусмотрено 3-4 частоты вращения, это даёт возможность одинаково качественно обрабатывать различные типы материалов. Так для массива рекомендуется меньшее значение этого параметра, чем для ДСП, а для МДФ - напротив, большее. Как правило, частота вращения меняется одеванием ремня на соответствующую пару шкивов. Смена ремня не должна представляет сложности, для этого в конструкции пильного узла, например, предусматривают специальный рычаг, который позволяет ослабить ремень одним движением.
Кроме основной пилы, пильный узел форматно-раскроечного станка должно обладать подрезной пилой. Она необходима при работе с ламинированными (кашированными) плитными материалами. Имея большую скорость вращения (около 7500 об/мин) и направление вращения сопутствующее направлению поступательного перемещения материала, подрезная пила фрезерует в заготовке паз небольшой глубины и ширины. После этого основная пила может сделать пропил, не допуская сколов и «вырыва» материала при выходе зуба пилы из заготовки.
От настройки подрезного узла напрямую зависит качество распила, поэтому важно, чтобы его регулировки были удобными. Хорошо, когда подрезной узел имеет возможность осевого перемещения пильного диска относительно основной пилы. Желательно, чтобы доступ к механизму регулировки был с внешней стороны станины станка, так как к механизмам регулировки, например, под рабочим столом доступ достаточно затруднён. Особенно это важно, так как подрезная пила должна затачиваться чаще основной.
Самое сложное в настройке подрезного узла – избежать «ступеньки» которая может появиться при распиле, для этого диаметр пилы и количество зубьев должны быть согласованы с частотой вращения. Удобно, когда есть возможность электронной настройки подрезного узла. Она позволяет регулировать высоту и положение пильного диска непосредственно с панели управления, вводя числовые значения. В этом случае точность настройки подрезного узла в горизонтальной плоскости составит 0,01 мм, что значительно улучшит точность пропила. Мощность моторов подрезных агрегатов обычно 0,5 – 1 кВт. Этого вполне достаточно. Иногда для подрезной пилы используют привод основного мотора. Желательно при этом установить основной мотор мощностью превышающей необходимую для станков данного класса, с тем, чтобы отбор мощности на подрезку не сказывался на функционировании станка.
Упоры и линейки.
В процессе форматирования плитного материала упоры служат в качестве направляющих во время распила. От того насколько точно упоры перемещаются и закрепляются, зависит качество обработанной на форматно-раскроечном станке детали. Упоры должны перемещаться по надежным направляющим и снабжаться высококачественными подшипниками скольжения.
Для того чтобы точно базировать заготовку в процессе работы упоры оснащаются специальными линейками.
Различают разные виды упоров:
Боковой параллельный упор обычно выполнен из алюминиевого профиля и закреплён на массивной чугунной направляющей (крайнее положение этой направляющей соответствует максимальной ширине распила). Упор должно быть нетрудно откинуть, чтобы распиливать заготовки большего размера, если не требуется раскрой «в размер». Параллельный упор должен иметь возможность регулироваться, для обеспечения строгой параллельности оси резания.
Фронтальный упор устанавливается на подвижном дополнительном столе перпендикулярно оси резания. Обычно изготавливается из алюминиевого профиля квадратного сечения. Для выполнения угловых резов фронтальный упор должен иметь возможность поворачиваться относительно оси каретки. Фронтальный упор оснащается часто несколькими откидными упорами. На линейках должны быть гравированные шкалы, они не стираются. Очень удобно, когда шкала расположена под некоторым углом в поле зрения оператора, т.е. наклонена в его сторону. Это позволяет легче устанавливать и проверять размер и уменьшает риск ошибки. Упоры с увеличительными стеклами (линзами) и даже с подсветкой позволяют оператору лучше разглядеть значение шкалы и точнее совместить положение упора с заданным размером на шкале.
Однако ещё удобнее, когда упоры оснащены электронными цифровыми индикаторами, которые сводят к минимуму вероятность ошибки оператора при выставлении размера. Хорошо если в комплектацию станка входит специальная линейка для пиления под углом. Она позволяет раскраивать детали под углом без применения основной линейки на фронтальном упоре, которая установлена на 90° к линии реза для получения правильной геометрии заготовок. Но чаще этот узел предлагается в виде опции.
Система управления
Управление и настройка форматно-раскроечного станка должны быть удобными и безопасными для оператора. Все возможные регулировки должны выполняться с внешней стороны станка, вне зоны пиления. Станки должны иметь защитные устройства, исключающие несанкционированный доступ к исполнительным органам.
Система управления может быть как полностью механической, так и электронной (более дорогой). Современные системы на станках «бизнес-класса» позволяют автоматизировать подъем и наклон основной пилы, регулировку подрезного узла, контролировать информацию, поступающую от цифровых индикаторов на упорах и прочее. На производствах с частой сменой настроек по ходу работу станка такая возможность значительно экономит время. Некоторые станки, представленные в таблице, даже оснащены мощными системами управления с операционной системой и дисплеем (что более типично для «топовых» моделей). Использование недешевого компьютера позволяет, однако увеличить точность настройки узлов и уровень контроля за станком в процессе работы. Тем не менее, в вопросе выбора класса системы управления, в конечном счёте, многое зависит от культуры производства, уровня заботы о персонале, желания сократить время на непроизводительные операции и т.п.
Стоимость форматно-раскроечного станка.
В вопросе ценообразования форматно-раскроечного существует несколько подходов:
Часть производителей выставляют цены на станки в минимальной комплектации, предлагая потребителю самому выбрать необходимые для работы опции, зачастую не очень дешёвые. Иной подход – предлагать станок уже укомплектованный приспособлениями необходимыми при работе. Тогда указывается на станок в полной комплектации, что уменьшает вероятность ошибок при дальнейшем комплектовании станка.
Полезно заранее выяснить стоимость комплектующих для приобретаемого станка. Ведь часто бывает так, что экономия на стоимости самого станка при его покупке теряется после первого же ремонта. Кроме стоимости комплектующих, а также расходных материалов необходимо быть уверенным в том, что все они при необходимости будут в наличии на складе сервис-центра поставщика оборудования. Иначе убытки от простоя станка в ожидании прибытия необходимых для ремонта деталей выльется в дополнительные немалые расходы.
Дополнительные рекомендации выборе форматно-раскроечного станка.
Ниже приведём общие рекомендации, которые поможет сузить круг рассматриваемых предложений и найти подходящий форматно-раскроечный станок.
-Перед выбором модели форматно-раскроечного станка, нужно решить следующие вопросы:
Какой тип (ДСП, МДФ и пр.) и формат материала будет преобладать при работе? В результате станет ясна необходимые длина и высота пропила, мощность двигателя и размеры пил. Определить предполагаемую нагрузку на станок, а также требования к его оснащенности и качеству исполнения. Уточнить, будет ли преобладать штучный или же пакетный тип раскроя. Ответы на эти вопросы позволят выяснить, какой тип (с ручной подачей, центр с ЧПУ и т. д.) и класс («эконом», «бизнес» или «люкс») станка необходим.
-Более высокая точность и меньшая вибрация свойственны станкам с массивной станиной, поэтому и цена такого оборудования выше. Зависит стоимость и от материала, из которого изготовливается направляющая: форматно-раскроечные станки с текстоплитовой направляющей дешевле, чем с металлической.
-В целях экономии не стоит покупать модель более легкой серии, рассчитывая поработать и купить более дорогой позже: станок не справиться с нагрузками и подведёт раньше времени, от чего потери будут больше. Не следует брать станок на вырост: за то время эксплуатации, когда наступит ситуация и станок сможет быть загружен на 100%, более дешевый станок уже окупит себя, либо появятся более привлекательные модели. Нужно помнить также, что 50% успеха в работе форматно-раскроечного станка зависит от инструмента, который, как и станок, нужно выбирать в зависимости от целей и задач, не экономить на качестве и строго следить за ним при эксплуатации (своевременно их чистить, затачивать и пр.
-В завершении необходимо сказать о том, как добиться долгой и исправной службы верно выбранного и удачно приобретённого станка. Очень распространенной практикой для многих мебельных производств является использование, в целях «экономии», для двухсменной работы станков для таких нагрузок вовсе не предназначенных. Например, гарантия поставщиков на станки «бизнес-класса», рассмотренных в этом обзоре, подразумевает, что станок будет эксплуатироваться в режиме одной полной смены. В этом случае гарантируется, что он будет способен качественно (без нарушения геометрии реза) функционировать в течение 4-5 лет, до первого ремонта, связанного с заменой направляющих каретки или элементов (исключая подшипники) пильного узла. В случае отхода от этих требований, даже самый дорогой станок данного класса превратится в развалины меньше чем через два года эксплуатации.
-И, наконец, при выборе станка следует опираться на опыт эксплуатации оборудования выбранной торговой марки другими деревообрабатывающими предприятиями. И здесь же следует обратить внимание на срок гарантийного обслуживания, которое обеспечивает компания-поставщик оборудования. Станкоторговые компании, как правило, предлагают некоторые скидки, снимая со своих плеч гарантийное обслуживание оборудования. Но не стоит экономить на осуществлении шеф-монтажа и гарантийного обслуживания украинской компанией-поставщиком, так как, получая гарантию лишь завода-изготовителя, Вы остаетесь один на один с иностранным заводом, которому чужды Ваши проблемы и от которого добиться каких-либо запасных частей будет практически невозможно, не говоря уже о технической документации на русском языке.
Таким образом, следуйте рекомендациям экспертов, и современный форматно-раскроечный станок будет с одинаковой надежностью выполнять как черновые распилы, так и деликатную финишную обработку. В этом случае мебельщик будет вправе ожидать от такого станка быстрой и безошибочной работы, простоты управления и многолетней, верной службы.
И еще. Правда, это относится не только к форматно-раскроечным станкам, но это действительно важно. Директор предприятия никогда не посадит за руль своего «мерседеса» вчерашнего тракториста.
И к станку поставит только подготовленного человека, по меньшей мере третьего разряда. Работать на станке и обслуживать его должен только высококвалифицированный, специально подготовленный персонал.
«Человеческий фактор», в конечном итоге, решает все.
форматно-раскроечные станки
Источник: stanmaster.com.ua