Вакуумные столы для портальных фрезерных станков

На авиационных заводах часто встречаются задачи по фрезерной обработке крупногабаритных листовых материалов и плит из алюминиевых сплавов. Причем габариты деталей могут быть до 30 метров длиной и до 4 шириной.

Для обработки таких изделий используют портальные фрезерные центры с большими ходами по осям X и Y (от 3000х1000 до 32000х4000 мм).

Почему же вакуумный стол является наиболее эффективным решением для фрезерной обработки крупногабаритных листовых заготовок? Чтобы разобраться с этим вопросом необходимо разобраться, как зажимаются заготовки на столе станка в большинстве случаев?

Самый распространенный метод крепления крупногабаритных деталей – это использование механических прижимов. Данный способ является самым простым и экономным решением, но обладает и рядом существенных недостатков.

Механическое закрепление всегда воздействует на определенную зону заготовки, закрепляя деталь не полностью, а локально. При этом остальная, незакрепленная часть заготовки удерживается только за счет собственной жесткости. Поэтому, когда во время механической обработки фреза отходит от места зажима, начинаются вибрации незакрепленной части заготовки, что, в свою очередь, ухудшают качество фрезерованной поверхности, уменьшают точность изделия и уменьшают ресурс режущего инструмента.

Также существенным недостатком является время закрепления и раскрепления заготовки. Чтобы закрепить крупногабаритную заготовку необходимо использовать большое количество прижимов (от нескольких десятков до сотни мест крепления). Таким образом, подготовительное время на зажим/раскрепление, в некоторых случаях, возрастает до часа на одну заготовку, вызывая тем самым простой станка. Ну и еще одним негативным фактором использования механических прижимов является закрытие зоны обработки.

Режущий инструмент не может обработать деталь под прижимом, поэтому во время обработки необходимо делать паузы для переустановки механических зажимов. Именно поэтому на предприятиях используют припуск на заготовке и устанавливают прижимы вне зоны обработки. Но такой подход значительно увеличивает расход материала.

Многолетняя практика показала, чти лучшим решением в этой области является применение вакуумных столов. Преимущества, которые получаем в итоге:

1. Возможность обработки деталей за 1 установ сразу с 5-ти сторон. В том числе, включая сквозную обработку (перфорированный вакуумный стол)
2. Исключение вибраций за счет равномерного распределения усилия прижима под всей поверхностью детали заготовки.
3. Значительное уменьшение времени подготовительных операции по зажиму зажиму/раскреплению/перезажиму детали.
4. Минимальное время переналадки на другой габарит обрабатываемой детали.
5. Повышение точностных параметров и чистоты обработанных поверхностей изделия.
6. Сокращение до минимума брака.
7. Уменьшение влияние человеческого фактора.
8. Увеличение ресурса режущего инструмента.
9. Возможность удобной боковой загрузки и позиционирования крупногабаритных деталей за счет эффекта воздушной подушки (перфорированный вакуумный стол).
10. Удобство работы для оператора станка.

Специалистами ООО «ПТЦ «ВЕКТОР» разработаны несколько видов вакуумных столов для авиационной тематики, в том числе, с возможностью работы в условиях обильной подачи СОЖ в зону обработки:

• Решетчатый вакуумный стол
• Перфорированный вакуумный стол
• Блочный вакуумный стол
• Вакуумный стол для работы с полимерными подкладками

Все эти типы вакуумных столов работают по таким же принципам, как и вакуумные столы из области приборостроения, но отличаются большими габаритными размерами и увеличенным растром. Более подробное описание метода работы этих типов вакуумных столов можно посмотреть, перейдя по вышеуказанным ссылкам.

Решетчатый вакуумный стол

Решетчатый вакуумный стол является самым простым решением, когда детали не требуется обрабатывать насквозь и в заготовках изначально нет отверстий и окон. Данный тип стола не поддерживает возможность боковой загрузки и позиционирования заготовок на воздушной подушке. Из расходных материалов применяется вакуумный шнур диаметром от 6 до 10 мм для образования замкнутого контура по периметру заготовки.

Перфорированный вакуумный стол

Перфорированный вакуумный стол – самое современное и универсальное решение. Такой тип стола позволяет решать любые задачи в области фрезерной обработки крупногабаритных деталей, а именно:

• С опцией «воздушная подушка» есть возможность боковой загрузки и позиционирования заготовок на вакуумном столе без применения грузозахватных и грузоперемещающих механизмов. В этом случае вакуумный стол работает в режиме реверса. Подача сжатого воздуха в тысячи небольших отверстий диаметром 0,3 мм образует воздушный подшипник между вакуумным столом и заготовкой. Тяжелая деталь начинает легко скользить по поверхности вакуумного стола и таким образом позиционируется в необходимом положении оператором. Далее вакуумный стол переводится в режим закрепления и в отверстия подается уже не сжатый воздух, а вакуум. Происходит зажим детали. Таким же образом, включая реверс, детали убирается с вакуумного стола на боковой вспомогательный стол.
• Использование перфорированного вакуумного стола позволяет производить сквозную обработку заготовок. При этом используется жертвенная подложка в виде перфорированных ковриков, или специального нетканого материала.

Производственно-Технический Центр «ВЕКТОР» проектирует, производит и вводит в эксплуатацию вакуумные столы любой сложности. Мы поставляем системы закрепления, основанные на методе вакуумного прижима «под ключ», от получения технического задания до пуско-наладки и гарантийного обслуживания.

Вакуумные столы для работы с полимерными ковриками

На предприятиях авиакосмической отрасли часто встречаются задачи по обработке крупногабаритных заготовок не только по поверхности, но и обработка габаритных размеров, сквозное сверление и выработка окон и тп. К тому же габаритные заготовки часто имеют серьезные отклонения от плоскостности, вплоть до нескольких миллиметров. Выполнение подобных задач на классическом вакуумном столе грозит повреждением рабочей поверхности вакуумного стола, сложностями в закреплении и удержании деталей из-за разгерметизации системы.

В таких случаях на помощь приходят столы со специальными полимерными ковриками VAC-MAT. На поверхности коврика располагаются многочисленные отдельные присоски разного размера с отверстием посередине и приподнятым бортиком. Бортики во время вакуумирования приподнимаются и закрепляют листы даже со значительными неровностями. Это позволять фиксировать материалы «в состоянии поставки» и обрабатывать базовую поверхность, контуры, вскрывать сквозные окна и отверстия, фрезеровать сложные контуры. Коврики позволяют работать с СОЖ. После сквозной обработки детали достаточно всего лишь заменить поврежденные коврики и закреплять заготовки другой конфигурации без каких либо дополнительных переналадок. Столы VAC-MAT могут быть изготовлены по габаритам Заказчика.

Преимущества технологии VAC-MAT:

• Фиксация деталей с неровностями (листы в состоянии поставки, забои, задиры, неплоскостность, коробление)
• Мгновенная фиксация детали (нет необходимости прокладывать уплотнение, расставлять прижимы, вины, изготавливать ложементы, дополнительные переналадки)
• Возможность обрабатывать детали сразу с 5 сторон за 1 установ (в т.ч. сквозная обработка с СОЖ)

Плоские вакуумные блоки

Плоские вакуумные блоки служат для поднятия заготовки над поверхностью стола и возможности обработки с 5-ти сторон без использования расходных материалов. Присоски имеют магнитную основу и могут быть установлены в нужных местах под заготовкой. Использование возможно как совместно с решетчатыми столами и специальными адаптерами, так и отдельно (каждый блок запитывается вакуумом через отдельную трубку).

3D вакуумные блоки для криволинейных деталей

При возникновении задач по обработке деталей со сложной пространственной геометрией возможно использовать симбиоз модульной оснастки VECTOR и вакуумных блоков различной конфигурации. Благодаря многообразию элементов можно создать практически любую конфигурацию быстропереналаживаемой оснастки. Вакуумные трубки подводятся индивидуально к каждой присоске. Технология позволяет производить легкую обработку: обработку торцев, сверление отверстий, обрезание облоя. Данная технология нами уже внедрена и успешно работает в авиационной отрасли.