Возможности современных ЧПУ трубогибов

Трубогиб с ЧПУ (в англоязычной технической литературе употребляется аббревиатура CNC — computer numerical control) — автоматизированный трубогибочный станок

Трубогиб с ЧПУ (в англоязычной технической литературе употребляется аббревиатура CNC — computer numerical control) — автоматизированный трубогибочный станок, применяющийся для гибки труб по сложным пространственным конфигурациям. Стоимость такого оборудования существенно выше, чем обычных трубогибов, потому они окупают себя преимущественно в массовом производстве, а также при повышенных требованиях к точности конечного продукта.

Виды и отличительные особенности

Автоматический трубогиб может изготавливаться и применяться для следующих технологических потребностей:

1. Для бездорновой пространственной гибки труб из материалов средней пластичности, и по большим относительным радиусам гиба r/D > 3 (где r — радиус гиба, D — наружный диаметр трубы).
2. Для гибки по дорну в тех же условиях, но при r/D < 3.
3. При необходимости оперативной корректировки параметров гиба, которая в этом случае выполняется бортовым компьютером установки, а не оператором, с остановкой машины.
4. В случае экспериментальной гибки трубы из нового материала, когда при помощи электронного симулятора на экране можно виртуально отследить процесс гибки, и определить качество результата.
5. Для записи программы гиба, ее тиражирования и рассылки на однотипные установки, с целью последующего применения.

Для выполнения указанных условий современные конструкции промышленных установок с программным управлением предусматривают развитую базу исходных данных, куда вносится информация о материале трубы, его прочностных показателях, толщине стенки и т.д.

Трубогиб с ЧПУ может иметь исполнительные механизмы двух типов — с электромеханическим или гидравлическим приводом. В первом случае гибка ведется в следующей последовательности:

• В память установки вводятся исходные данные о технологии гибки трубы, и вызывается из памяти компьютера бланк-чертеж конечной детали;
• Командный сигнал обрабатывается сельсинным двигателем, выполняющим строго определенное число оборотов до достижения требуемого результата;
• Если потребуется поворот заготовки в иной плоскости, то перекладчик производит новое позиционирование трубы, после чего процесс продолжается. Количество настроек системы ЧПУ таково, что позволяет неограниченное число раз выполнять перепрограммирование процесса гибки изделия;
• На завершающем переходе автоматизированное средство контроля (обычно применяются высокочувствительные фотоэлементы) контролирует соответствие фактических размеров детали.

Трубогиб  с ЧПУ, который оснащен силовым приводом на основе гидроцилиндра, управляется согласованно действующей системой датчиков давления. Последовательное  включение/выключение датчиков производится автоматически, по достижению требуемых характеристик полуфабриката на определенном этапе гибки. Автоматический трубогиб с гидроприводом работает медленнее электромеханического, зато с меньшим шумом. Износ гидравлической системы также менее интенсивен.

Таким образом, при необходимости производить сложную  пространственную гибку труб с максимальной производительностью процесса, предпочтение получит трубогиб с ЧПУ на основе электромеханического привода силовой установки. В то же время  трубогибочный станок с ЧПУ и гидравлической силовой установкой имеет повышенную долговечность эксплуатации.

Обзор моделей трубогибов с ЧПУ

Функции ЧПУ на бездорновом оборудовании сводятся к управлению скоростью вращения подающих роликов. Это важная особенность, которая отличает автоматизированный трубогиб с ЧПУ от обычных установок того же принципа действия. Дело в том, что при гибке непрерывно изменяются важные технологические параметры деформируемой трубчатой заготовки. Среди них:

1. Положение нейтрального слоя.
2. Текущее значение радиуса гиба.
3. Возможное образование складок на внутренней поверхности.
4. Интенсивность искажений в формах поперечного сечения заготовки.

На обычных конструкциях трубогибов управлять этими факторами без остановки станка невозможно. В то же время автоматический трубогиб позволяет быстрое изменение скорости вращения гибочных роликов, а также допускает текущую регулировку зазора между ними и внешней поверхностью трубчатой заготовки. В результате вероятность дефектной гибки снижается.

Особенно эффективны трубогибы с программным управлением при деформировании тонкостенных изделий. Как известно, инструмент для гиба таких заготовок обязательно включает в себя дорн. Поэтому в процессе программируемой гибки труб такие агрегаты обеспечивают:

• Изменение скорости втягивания дорна в исходную заготовку;
• Обеспечивают перемещение инструмента не по прямой, а по винтовой линии. При этом резко снижаются напряжения трения между внутренней поверхностью полуфабриката и дорном:
• При необходимости, подают в очаг деформации технологическую смазку, для этого инструмент выполняется пустотелым;
• Плавное регулирование зазора между заготовкой и опорными роликами.

Благодаря этому трубогибы с ЧПУ дорнового исполнения  незаменимы при деформировании в холодном виде трубчатых заготовок из нержавеющих сталей, малопластичных металлов и сплавов (в частности, высокоуглеродистых сталей, дюралюминов и т.п.), а также при обработке особо тонкостенных изделий.

Независимо от схемы установки, оборудование с ЧПУ контролирует не только текущие характеристики процесса, но и этапы включения/выключения агрегата и его отдельных узлов. Более того, при оснащении таких машин устройствами подачи и удаления заготовок успешно реализуется даже дистанционное управление гибкой.

Популярные модели автоматических трубогибов

Среди устройств низшей ценовой категории популярны автоматизированные трубогибочные агрегаты линейки Master3X от Балтийской Машиностроительной компании. Установки этой серии позволяют:

• Автоматическую подготовку и настройку рабочего модуля к деформированию;
• Подачу исходной заготовки и ее фиксацию;
• Точный поворот и перемещение полуфабриката по всем трем координатам, причем как в начальный момент, так и в процессе гибки;
• Программируемое включение системы подачи технологической смазки;
• Выключение с возвратом узлов в исходное положение.

Оборудование весьма компактно, однако в полной мере осуществлять функции CNC все же не может, поскольку в трубогибах Master3X отсутствуют блоки графической индикации, а также узлы адаптированного управления работой при изменяющихся физико-механических параметрах деформируемых материалов.

Схожими возможностями обладают и турецкие автоматические трубогибы от компании Cansa Makina. Они предназначены для деформирования труб диаметром до 80 мм (Master3X работают с заготовками до 50 мм), соответственно, имеют привод большей мощности, а также увеличенные габариты.

Компания Arcor (Германия) производит автоматические трубогибы серии DBM, оснащенные гидравлическим приводом. Установки деформируют трубы диаметром до 120 мм, к этому стоит добавить традиционно высокое немецкое качество изготовления всех деталей и узлов.

Классический пример полноценного трубогиба с ЧПУ — комплексы DW CNC, выпускаемые  концерном TelHoo (совместное предприятие Китай-Тайвань). Фактически, китайской является только сборка установки, а все основные агрегаты поставляются японскими, итальянскими и немецкими производителями. Это предопределяет надежность функционирования агрегата при сравнительно доступной цене и сервисном обслуживании.