Рамки одной статьи едва ли позволяют подробно рассказать обо всех способах нанесения маркировки и о проблемах, связанных с выполнением этой работы. Остановимся на одной из многочисленных областей применения гравировально-фрезерных и просто гравировальных станков, выпускаемых итальянской фирмой Cielle.

Известно, что для нанесения информации на готовые изделия и заготовки существуют самые разные способы: краска, ударные клейма, ручная гравировка, копировальные станки, лазерные установки. Выбор конкретного способа определяется множеством факторов, среди которых материал изделия, условия и срок эксплуатации, объем и характер информации, себестоимость работы…

Допустим, что условия эксплуатации изделия, на которое необходимо нанести маркировку, таковы, что выполнять ее надо только механическим способом. Можно воспользоваться ударными клеймами, но следует помнить, что этот способ накладывает существенные ограничения по объему информации, виду графики, качеству получаемого изображения. К тому же для нанесения уникальной информации каждый раз требуется изготовить клеймо — при небольшом количестве деталей себестоимость такой работы достаточно высока.

Если объем работ невелик, вы можете воспользоваться ручной гравировкой, но в этом случае производительность и качество в немалой степени будут зависеть от мастерства гравера. К тому же не секрет, что повторить вручную одно и то же изображение сложной конфигурации достаточно проблематично даже для самого искусного профессионала.

Следующий вариант — использовать копировальный станок. Создается шаблон, по которому практически без искажений воспроизводится изображение любой сложности. Человеческий фактор, влияющий на качество гравировки, исключен. Качество мелких изображений можно повысить, используя масштабирование. Но остается вопрос изготовления самих шаблонов. Большой набор шаблонов обеспечивает выполнение всех типовых работ, но едва речь заходит о частой сменяемости наносимой информации и малых тиражах, как требуется массовое изготовление шаблонов, себестоимость работ возрастает, сроки выполнения увеличиваются, производство становится неэффективным.

Немалую часть проблем позволяет снять использование гравировальных станков. Фирма Cielle выпускает широкий модельный ряд таких устройств (от миниатюрных настольных до широкоформатных промышленных), причем все они являются полнофункциональными станками ЧПУ. Управление станками осуществляет персональный компьютер. Нет необходимости в изготовлении клейм, трафаретов, шаблонов для малых тиражей. Исключен человеческий фактор: повторяемость гравированной надписи в этом случае близка к абсолютной.

Информация, которую необходимо гравировать, готовится на компьютере в одном из векторных редакторов. Это может быть AutoCAD, CorelDraw, Adobe Illustrator или другой графический пакет или САПР, поддерживающий экспорт данных в форматах DXF, EPS и HPGL. Использование системных шрифтов, а также специализированных шрифтов, удовлетворяющих требованиям ЕСКД, встроенные библиотеки графических примитивов или пользовательские библиотеки стандартных и нестандартных векторных изображений — все это позволяет существенно упростить и ускорить процесс подготовки к гравировке.

Используя возможности графических редакторов, относящиеся к работе с векторным изображением (масштабирование, копирование, поворот, зеркальное отображение, различные трансформации, а также специализированные функции некоторых пакетов, позволяющие «чистить» векторы от дублированных точек, петель и оптимизировать их по количеству точек), вы быстро выполните все операции над вектором.

В дальнейшем на основе этого вектора создается управляющая программа для блока ЧПУ гравировального станка. Этот процесс тоже автоматизирован. Специализированные программные продукты генерируют управляющие программы с учетом геометрии режущего инструмента, стратегии и условий обработки. В них же задаются все основные режимы работы: скорости гравировки и холостых перемещений, частота вращения шпинделя, скорость и способ врезания в материал. Некоторые программные продукты позволяют оценить правильность принятых решений с помощью визуализации процесса обработки: это позволяет исключить ошибки в выборе инструмента или стратегии обработки.

Процесс подготовки работы по гравировке на цилиндрической поверхности ничем не отличается от подготовки гравировки на плоскости. На конечном этапе управляющая программа конвертируется терминальной программой с учетом рабочего диаметра. Специализированного программного обеспечения, поддерживающего четырехкоординатную обработку, при этом не требуется.

Когда вся подготовка на компьютере завершена, нужно только установить заготовку на станке и начать работу. Для крепления используются самоцентрирующие тиски, стол с плоскими или фигурными губками, стол с Т-образными пазами под механические прижимы, вакуумный стол — это зависит от модели станка.

Ориентируясь на вашу производственную программу или требования к производительности, можно рассматривать следующие варианты:

Cielle ALFA 50/35
Cielle ALFA 50/35
Cielle EPSILON 80/125
Cielle EPSILON 80/125
  • серия ALFA — настольные гравировальные станки с микрошаговыми приводами на винтовых парах по всем осям и достаточно мощными для этих задач гравировальными головками. Станки серии ALFA способны работать с использованием СОЖ, поддерживают работу с четвертой координатой для гравировки на цилиндрических поверхностях (диаметр до 80 мм). Имеется устройство, которое позволяет с высокой точностью гравировать на заданную глубину по искривленным поверхностям (изогнутые детали, неравномерность толщины и пр.). В зависимости от модели размер рабочей зоны составляет от 160×100 мм до 500×350 мм.
  • серия EPSILON MS — напольные гравировально-фрезерные станки с микрошаговыми приводами на винтовых парах по всем осям. Имеют литую станину, которая обеспечивает высокую жесткость конструкции, что позволяет работать как по цветным металлам, так и по стали. Станки этой серии комплектуются мощными (от 1 до 3,3 кВт) высокооборотными шпинделями, датчиком автоматической настройки инструмента по высоте, устройством для гравировки по искривленной поверхности. Возможна комплектация станка магазином автоматической смены инструмента, четвертой координатой для гравировки на цилиндрических поверхностях (диаметр до 80 мм), пультом дистанционного управления. В зависимости от модели размер рабочей зоны составляет от 300×250 мм до 1300×2500 мм.
  • серия EPSILON BS — напольные гравировально-фрезерные станки с сервоприводом по всем осям. Бесщеточные моторы с обратной связью обеспечивают высокую точность обработки, а также большие скорости обработки и перемещений. Возможно использование устройства четвертой координаты для гравировки на цилиндрических поверхностях диаметром до 200 мм. В зависимости от модели размер рабочей зоны составляет от 300×250 мм до 1900×3000 мм.
Пример гравировки
Пример гравировки
Пример гравировки
Пример гравировки

Возможности всех перечисленных серий отнюдь не ограничиваются выполнением гравировки на поверхности готовых панелей. С их помощью можно организовать полный цикл изготовления изделий: раскрой листового материала, прорезание сквозных отверстий и пазов любой конфигурации, нанесение гравировки. На этих же станках изготавливаются шаблоны для копировальных станков, клейма любой сложности, а также большое количество другой технологической оснастки и готовой продукции, где требуются высокоточная фрезеровка или гравировка сложных 3D-рельефов с высокой чистотой обработки поверхности.

Таблица 1: Модельный ряд

Модель Рабочая зона, мм Размер стола, мм
Cielle ALFA 16/10 160×100 216×180
Cielle ALFA 30/10 300×100 410×330
Cielle ALFA 30/20 300×200 410×330
Cielle ALFA 30/30 300×300 390×420
Cielle ALFA 50/35 500×350 650×450
Cielle EPSILON 30/25 (MS, BS) 300×250 380×370
Cielle EPSILON 60/40 (MS, BS) 600×400 670×540
Cielle EPSILON 80/125 (MS, BS) 800×1250 890×1765
Cielle EPSILON 130/150 (MS, BS) 1300×1500 1390×1790
Cielle EPSILON 190/300 (MS, BS) 1900×3000 2000×3680

В следующих номерах нашего журнала мы продолжим разговор о различных областях использования гравировально-фрезерных станков фирмы Cielle.