Способ управления трехкоординатным фрезерным станком с чпу при декорировании лицевой поверхности панели мебели из древесины с минимальной шероховатостью



Способ управления трехкоординатным фрезерным станком с чпу при декорировании лицевой поверхности панели мебели из древесины с минимальной шероховатостью
Способ управления трехкоординатным фрезерным станком с чпу при декорировании лицевой поверхности панели мебели из древесины с минимальной шероховатостью
Способ управления трехкоординатным фрезерным станком с чпу при декорировании лицевой поверхности панели мебели из древесины с минимальной шероховатостью

 


Владельцы патента RU 2571009:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф.Морозова" (RU)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано на деревообрабатывающих предприятиях, например, при декорировании лицевых панелей мебели. Способ включает перемещение шпинделя трехкоординатного фрезерного станка относительно плоскости декорируемой поверхности для получения рисунка декоративного элемента с заданными скоростью подачи и скоростью фрезерования. На станке устанавливают датчик автоматического измерения влажности древесины. Измеряют влажность древесной заготовки панели мебели. Заданные скорость подачи и скорость фрезерования задают в зависимости от измеренной величины влажности упомянутой древесной заготовки. Обеспечивается минимальная шероховатость фрезеруемых поверхностей, повышается качество обработанной поверхности. 1 табл., 1 ил.

 

Изобретение относится к производству мебели.

Известен способ оптимизации процесса механической обработки с последующим автоматическим обеспечением заданной износостойкости режущего инструмента и качества формирования поверхностного слоя и устройства для его осуществления, в котором путем введения в систему регулирования привода главного движения и привода подачи управляющих сигналов, образуемых соответственно сравнением величины мощности, рассеиваемой единицей длины режущего лезвия, вычисляемой на основе измерения сил резания, скорости резания и обратной подачи, с нормированным значением мощности и сравнением сигнала, пропорционального для использованного режима инструмента, с сигналом, пропорциональным отношению модуля вектора сил отжима к тангенциальной составляющей силы резания [Патент РФ №2104143, B23Q 15/00, опубл. 10.02.1998].

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе используются для механической обработки различные сплавы металлов, а не древесные материалы, заготовки которых даже одного вида, одной породы древесины имеют различную исходную влажность, и поэтому получаемые детали мебели при постоянных режимах фрезерования имеют разные показатели шероховатости обработки поверхности. Значительная шероховатость поверхности фрезеруемых заготовок снижает показатели качества последующих операций отделки лицевых панелей мебели из древесных материалов.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ декорирования поверхности здания или сооружения (варианты), в котором устанавливают мобильный трехкоординатный программный фрезерный модуль с осевым направлением перемещения перпендикулярно плоскому декорируемому покрытию или плоскости, параллельной касательной криволинейному декорируемому покрытию, с возможностью неподвижного пространственного положения мобильного трехкоординатного фрезерного модуля относительно декорируемой поверхности и внедрения фрезы в материал. Фрезеруют декорируемую поверхность по предварительно заданной программе с образованием, по меньшей мере, углубления для закрепления декоративной вставки. При этом используют мобильный трехкоординатный программный фрезерный модуль, содержащий раму в форме прямоугольного параллелограмма, по двум параллельным противоположным сторонам которой смонтированы основной и дополнительные электрические линейные серводвигатели, балку со смонтированным продольно электрическим линейным серводвигателем с подвижным элементом, которая установлена на раме с возможностью возвратно-поступательного перемещения и связана концами с приводными элементами основного и дополнительного электрических серводвигателей рамы, каретку с возвратно-поступательным электрическим линейным серводвигателем с подвижным элементом, которая установлена на балке с возможностью возвратно-поступательного перемещения и связана подвижным элементом электрического линейного серводвигателя балки, фрезерную головку, выполненную с установленным возможностью вращения от электродвигателя шпинделя с элементами для крепления фрезы, которая установлена на каретке с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении, перпендикулярном плоскости рамы, и каретки, причем сбоку на раме шарнирно закреплены одна или несколько присосок для фиксации положения рамы относительно обрабатываемой декорируемой поверхности [Евразийский патент на изобретение №016409, В23С 1/20, В44С 1/26, В44С 1/28, опубл. 30.04.2012. Принят за прототип].

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе фрезеруют декорируемые поверхности по предварительно составленной единой программе скорости подачи, скорости фрезерования, что не пригодно для фрезерования декорируемой поверхности заготовок из древесных материалов даже одного вида, породы, но имеющих разную влажность. То есть прототип изобретения имеет такую систему управления скоростью подачи и фрезерования, которая не имеет техническую возможность автоматически настраивать эти режимы резания при поступлении в обработку очередной заготовки древесного материала другой влажности с целью обеспечения наименьшей шероховатости формирования фрезеруемой поверхности.

Сущность изобретения заключается в следующем. Используют трехкоординатный вертикально-фрезерный станок с числовым программным управлением (фиг. 1), управляющий компьютер и датчик измерения влажности древесных материалов, сигнал которого передается в программу оптимизации параметров фрезерования декоративных элементов лицевой поверхности мебельных панелей.

Программу автоматической оптимизации режимов фрезерования декоративных элементов мебели разрабатывают с использованием математических моделей оптимизации процесса, получаемых отдельно для древесных плит (МДФ) и цельной древесины индивидуально для каждой древесной породы методом активных экспериментов, для чего составляют таблицу проведения опытов с измерением в определенном диапазоне фактической влажности древесных заготовок W% и формируемых в опытах показателей шероховатости поверхности после фрезерования. В таблице +1, -1, 0 - это скорость подачи, скорость резания соответственно на максимальном (+1), минимальном (-1), среднем уровне (0), которые устанавливают по известным техническим характеристикам фрезерного станка с ЧПУ. Влажность древесных заготовок W% в опытах варьируют их увлажнением, подсушкой.

По полученным результатам опытов активных экспериментов методом наименьших квадратов определяют численные значения коэффициентов а0, a1, a2, a3, a12, a13, a23, a11, a22, a33 уравнений регрессии, например, зависимость шероховатости типа Ra от скорости подачи F, скорости фрезерования ω и от влажности древесной заготовки W%, а также определяют адекватность уравнения регрессии результатам проведенных опытов

Это уравнение регрессии является непрерывной и дифференцируемой целевой функцией в области существования трех переменных, причем переменная влажность заготовки W% является возмущающим воздействием на процесс фрезерования, а скорость подачи F и скорость резания ω являются искомыми оптимальными задающими воздействиями на процесс фрезерования, минимизирующие, например, шероховатость поверхности типа Ra заготовки после фрезерования.

Следовательно, необходимым условием экстремума (в данном случае минимума) шероховатости Ra является равенство нулю частных производных целевой функции процесса с проверкой достаточности условий минимума функции шероховатости Ra.

Так получают математические модели оптимизации процесса фрезерования заготовок из древесины (2). Для решения системы двух уравнений (2) разрабатывают программу ЭВМ вычисления оптимальной скорости подачи F и оптимальной скорости фрезерования ω в зависимости от измеренной величины влажности W% данной древесной заготовки. Уравнения целевой функции (1) получают для древесных плит (МДФ) и для цельной древесины отдельно для каждой породы.

Далее по измеренной влажности древесной заготовки панели мебели W% для достижения минимальной шероховатости фрезерной обработки вычисляют оптимальные значения скорости подачи F и скорости фрезерования ω, которые задают с помощью команд компьютера и драйвера шаговых электродвигателей станка с приводом фрезерного шпинделя с концевыми ограничителями перемещения по осям обработки.

Способ управления фрезерованием на трехкоординатном фрезерном станке с ЧПУ при декорировании лицевой поверхности панели мебели из древесины с минимальной шероховатостью, включающий перемещение шпинделя трехкоординатного фрезерного станка с заданными скоростью подачи и скоростью фрезерования относительно плоскости декорируемой поверхности, обеспечивающими получение рисунка декоративного элемента, отличающийся тем, что посредством установленного на станке датчика автоматического измерения влажности древесины измеряют влажность древесной заготовки панели мебели, при этом скорость подачи и скорость фрезерования задают в зависимости от измеренной величины влажности упомянутой древесной заготовки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к изобразительному искусству, а именно к области создания живописных и графических произведений, а также декоративно-прикладному искусству.

Изобретение относится к области декоративного искусства, а именно к области изготовления декоративных скульптур. Способ изготовления скульптурно-дизайнерских изделий включает послойное армирование, сушку, окрашивание и покрытие лаком, при этом объемное изделие вылепляют из скульптурного пластилина, смазывают ее поверхность мыльной пеной и заливают гипсом, через 10-20 минут гипс снимают, наносят 5-6 слоев растительного масла в течение 10-15 минут, потом в форму кладут первый слой бинта, заливают клеем ПВА, при помощи щетинной кисти и клея бинт распределяют по всей поверхности, второй слой бинта укладывают в поперечном направлении и заливают клеем, затем укладывают последовательно продольно и поперечно до 6 слоев бинта, нанося на каждый слой клей ПВА, сушат при комнатной температуре в течение 1-2 суток, вытаскивают изделие из гипсовой формы, покрывают его красителем с имитацией фактуры изделия, при необходимости покрывают лаком.

Изобретение относится к области полиграфической промышленности. Способ производства полиграфической продукции включает подачу исходного материала на печать, локирование, раскрой материала на заготовки посредством резаков, резку и высечку основы и заготовок сложной конфигурации посредством вырубных ножей, имеющих режущий контур, полученный химическим травлением и закалкой лазером, и обеспечивающих получение сквозной высечки до 60 резов на 2,54 см.

Изобретение относится к способам и устройствам напыления покрытий на поверхности изделий холодным газодинамическим напылением, в том числе на поверхности художественных изделий и объемных форм из натурального камня или из металлического материала.
Изобретение относится к производству художественных керамических изделий. .

Изобретение относится к производству полимерных облицовочных плиток типа «живая плитка» и предназначено для использования в строительстве в качестве отделочного, декоративного изделия, эксплуатируемого в неагрессивных средах внутри помещений.

Изобретение относится к живописи и может быть использовано в изобразительном и декоративно-прикладном искусстве. .

Изобретение относится к декоративному искусству, а именно к способу получения многослойного рельефного многокрасочного изображения. .

Изобретение относится к изобразительному искусству и касается монументально-декоративного, декоративно-прикладного искусства и живописи. .
Изобретение относится к декоративно-прикладному искусству и используется для изготовления сувенирных изделий или предметов домашнего обихода, преимущественно из дерева.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано в мебельном производстве для изготовления фасадов корпусной мебели. .

Изобретение относится к мебельной промышленности, а именно к способу соединения поверхностно-облицованных панелей из переработанной древесины, расположенных перпендикулярно друг другу, и может быть использовано для изготовления мебели или корпусных и декоративных элементов мебели.

Изобретение относится к технологическим процессам производства мебели, имеющей декоративные фасадные кромки. .

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и технологиям мебельного производства, в частности к технологиям изготовления и облицовки фасадных поверхностей мебельных гарнитуров.
Изобретение относится к мебельному производству и касается способа изготовления гнутых деталей мебели. .

Изобретение относится к легкой промышленности, в частности к способам изготовления мебели корпусной, кухонной, офисной и др. .

Изобретение относится к способу изготовления мебельного корпуса со связанными друг с другом вдоль общих угловых кромок поверхностями соединений в ус сторонами корпуса из древесины или древесных материалов.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и, в частности, к технологии производства фасадных рамочных дверей мебели. .

Изобретение относится к мебели, в частности к опорным конструкциям, и направлено на повышение надежности и долговечности узлов соединения конструкций. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при фрезеровании винтовых канавок с переменным шагом и радиусом профиля на универсально-фрезерном станке.
Наверх