RU106169U1

RU106169U1 - DEVICE FOR CUTTING AND 3D PROCESSING OF THERMOPLASTIC MATERIALS

Info

Publication number: RU106169U1
Application number: RU2011111200/02U
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Макшанцев
Original assignee: Александр Николаевич Макшанцев
Priority date: 2011-03-24
Filing date: 2011-03-24
Publication date: 2011-07-10

Abstract

1. Устройство для резки и 3D обработки термопластичных материалов, содержащее установленное на опорах основание, направляющие, нагреваемый режущий инструмент, установленный с возможностью движения в вертикальной и горизонтальной плоскостях, каретку, установленную с возможностью перемещения, блок управления, отличающееся тем, что устройство содержит два подвижных вала, установленных на двух парах направляющих, расположенных на опорах над основанием в одной горизонтальной плоскости, но на разных уровнях, попарно параллельно - одна пара по оси X, другая пара - по оси Y; два подвижных вала установлены перпендикулярно друг к другу с возможностью движения одного вала - по оси X, а другого - по оси Y; каретка размещена на пересечении двух подвижных валов и снабжена дополнительным валом, установленным по оси Z с возможностью движения вверх, вниз и вокруг своей оси, а также двумя электродвигателями, нагреваемый режущий инструмент выполнен в виде корпуса-изолятора и прикрепленной к нему проволоки и установлен в нижней части дополнительного вала с возможностью вращения вокруг своей оси. ! 2. Устройство для резки и обработки термопластичных материалов по п.1, отличающееся тем, что два подвижных вала соединены с роликовыми механизмами, установленными на направляющих. 1. Device for cutting and 3D processing of thermoplastic materials, containing a base mounted on supports, guides, a heated cutting tool mounted for movement in vertical and horizontal planes, a carriage mounted for movement, a control unit, characterized in that the device contains two movable shaft mounted on two pairs of rails located on supports above the base in the same horizontal plane, but at different levels, paired in parallel - one pair of X axis, the other pair - for Y axis; two movable shafts are mounted perpendicular to each other with the possibility of movement of one shaft on the X axis, and the other on the Y axis; the carriage is located at the intersection of two movable shafts and is equipped with an additional shaft mounted on the Z axis with the possibility of movement up, down and around its axis, as well as two electric motors, the heated cutting tool is made in the form of an insulator body and a wire attached to it and is installed in the lower parts of the additional shaft with the possibility of rotation around its axis. ! 2. The device for cutting and processing thermoplastic materials according to claim 1, characterized in that two movable shafts are connected to roller mechanisms mounted on rails.

Description

Полезная модель относится к устройствам для резки полимерных, например, из пенополиуретана, латекса и других эластичных и пористых материалов, предназначенных для использования в строительном и мебельном производстве в качестве отделочных и декоративных изделий.The utility model relates to devices for cutting polymer, for example, from polyurethane foam, latex and other elastic and porous materials intended for use in the construction and furniture production as decoration and decorative products.

Известно УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ (А.С. №1666314 МПК В29С 37/00, B26F 3/12), содержащее кронштейн П-образной формы, на котором расположены с возможностью перемещения по нему держатели с прикрепленными к ним посредством клемм концами нагреваемой электрическим током режущей струны, которой придают различную фиксированную форму дуги.A DEVICE FOR CUTTING POLYMERIC MATERIALS (A.S. No. 1666314 IPC В29С 37/00, B26F 3/12) is known, containing a U-shaped bracket on which holders are located with the possibility of moving along them with electric ends attached to them by means of terminals the current of the cutting string, which gives a different fixed shape of the arc.

Недостатком данного способа является то, что профиль изделий имеет только форму петли и устройство не позволяет производить различные сложные профили изделий.The disadvantage of this method is that the product profile has only a loop shape and the device does not allow to produce various complex product profiles.

Известно УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗКИ ПЛАСТМАСС ТИПА ПЕНОПОЛИСТИРОЛА (патент РФ №381550 МПК В29С 27/10), обеспечивающее резку материала под разными углами. Устройство содержит шарнирный параллелограмм, стороны которого составлены из стержней и рычагов. Концы рычагов, выходящие за параллелограмм, служат для установки роликов, на которые натянута режущая проволока. Параллелограмм смонтирован на столе, две половины которого выполнены с возможностью складывания вокруг стержня для установки плоскости параллелограмма под различными углами к плоскости стола. Для осуществления резания материала под разными углами режущая проволока укреплена на боковых планках шарнирного параллелограмма, выступающих над его верхней планкой, укрепленной на столе. При этом стол снабжен зажимами, обеспечивающими возможность поворота верхней планки вокруг ее оси.A DEVICE FOR CUTTING PLASTICS TYPE OF FOAM POLYSTYRENE (RF patent No. 381550 IPC В29С 27/10) is known, which provides cutting of material at different angles. The device contains a hinged parallelogram, the sides of which are composed of rods and levers. The ends of the levers extending beyond the parallelogram serve to install the rollers on which the cutting wire is stretched. The parallelogram is mounted on the table, two halves of which are made with the possibility of folding around the rod to set the plane of the parallelogram at different angles to the plane of the table. To cut the material at different angles, the cutting wire is mounted on the side planks of the articulated parallelogram protruding above its upper plank mounted on the table. At the same time, the table is equipped with clamps that enable the upper bar to rotate around its axis.

Недостатком данного устройства является низкая производительность из-за перемещении струны в одну сторону вручную и невозможности использования в линии непрерывного изготовления как листов пенопласта, так и трубчатых изделий.The disadvantage of this device is its low productivity due to the manual movement of the string in one direction and the inability to use both foam sheets and tubular products in the continuous production line.

Наиболее близким является УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗКИ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ (ВАРИАНТЫ) (патент РФ №2289504 МПК B26F 3/12, B26D 1/547, B26D 1/553), которое содержит основание, на противоположных сторонах которого закреплены горизонтальные направляющие, по которым перемещаются каретки. На каретках установлены вертикальные направляющие, соединенные вверху верхней балкой и образующие вместе с вертикальными направляющими портал. На вертикальных направляющих расположены каретки, на которых через пружины и изоляторы закреплены концы режущей проволоки. В верхней части основания расположен поворотный стол для установки и поворота заготовки. Каретки горизонтальных направляющих приводятся в движение двигателем через систему тросов. Каретки вертикальных направляющих приводятся в движение вторым двигателем также через систему тросов. Поворотный стол приводится в движение собственным индивидуальным двигателем. На вертикальных направляющих может быть расположена одна пара и более подвижных кареток с установкой соответственно одной или нескольких режущих проволок. Электронный блок управления содержит схему формирования напряжений для управления всеми двигателями, схему регулировки нагрева режущей проволоки, схему интерфейса для обеспечения связи с персональным компьютером и блок питания.The closest is a DEVICE FOR CUTTING THERMOPLASTIC MATERIALS (OPTIONS) (RF patent No. 2289504 IPC B26F 3/12, B26D 1/547, B26D 1/553), which contains a base, on the opposite sides of which are fixed horizontal guides along which the carriages move. On the carriages, vertical guides are installed, connected at the top by the upper beam and forming a portal together with the vertical guides. On the vertical rails there are carriages on which the ends of the cutting wire are fixed through springs and insulators. At the top of the base is a rotary table for installing and turning the workpiece. The horizontal rail carriages are driven by the engine through a cable system. The vertical rail carriages are also driven by the second engine through a cable system. The rotary table is driven by its own individual engine. On the vertical rails can be located one pair or more movable carriages with the installation of, respectively, one or more cutting wires. The electronic control unit contains a voltage generating circuit for controlling all motors, a heating wire adjustment circuit for the cutting wire, an interface circuit for communicating with a personal computer, and a power supply.

В описанных устройствах режущим инструментом является нагретая электрическим током натянутая струна. Обработка фигурных поверхностей достигается за счет перемещения нагретой струны в двух или трех координатах по компьютерной программе. Однако в данных устройствах ограничены возможности изготовления различных рельефных объектов, а также прямолинейных поверхностей. Натянутая и нагретая струна в процессе обработки прогибается от усилий резания. Существенным недостатком является и то, что в случае попадания в пенополистирол каких-либо включений струны рвутся. Недостатком является также усложненность конструкции.In the described devices, the cutting tool is a tensioned string heated by electric current. Processing of curly surfaces is achieved by moving the heated string in two or three coordinates using a computer program. However, in these devices the manufacturing capabilities of various relief objects, as well as rectilinear surfaces, are limited. The tensioned and heated string bends from the cutting forces during processing. A significant drawback is that in the event that any inclusions get into the polystyrene foam, the strings break. The disadvantage is the complexity of the design.

Задачей заявляемого технического решения является создание устройства, предназначенного для раскроя и обработки термопластичных материалов, в частности, эластичных и пористых материалов с возможностью трехмерной обработки материала и изготовления сложных декоративных форм.The objective of the proposed technical solution is to create a device designed for cutting and processing of thermoplastic materials, in particular, elastic and porous materials with the possibility of three-dimensional processing of the material and the manufacture of complex decorative forms.

Технический результат заключается в упрощении конструкции и создании компактного устройства с возможностью движения режущего инструмента во всех направлениях; с высокой точностью резки и производительностью при изготовлении изделий сложной формы.The technical result consists in simplifying the design and creating a compact device with the ability to move the cutting tool in all directions; with high precision cutting and productivity in the manufacture of products of complex shape.

Поставленная задача решается тем, что устройство для резки и 3D обработки термопластичных материалов, содержащее установленное на опорах основание; направляющие; нагреваемый режущий инструмент, установленный с возможностью движения в вертикальной и горизонтальной плоскостях; каретку, установленную с возможностью перемещения; блок управления, согласно заявляемому техническому решению, содержит два подвижных вала, установленных на двух парах направляющих, расположенных на опорах над основанием в одной горизонтальной плоскости, но на разных уровнях, попарно параллельно - одна пара по оси X, другая пара - по оси Y; два подвижных вала установлены перпендикулярно друг к другу с возможностью движения одного вала - по оси X, а другого - по оси Y; каретка размещена на пересечении двух подвижных валов и снабжена дополнительным валом, установленным по оси Z с возможностью движения вверх, вниз и вокруг своей оси, а также двумя электродвигателями; нагреваемый режущий инструмент выполнен в виде корпуса-изолятора и прикрепленной к нему проволоки и установлен в нижней части дополнительного вала с возможностью вращения вокруг своей оси. При этом два подвижных вала соединены с роликовыми механизмами, установленными на направляющих.The problem is solved in that a device for cutting and 3D processing of thermoplastic materials, containing a base mounted on supports; guides; a heated cutting tool mounted with the ability to move in vertical and horizontal planes; a carriage mounted for movement; the control unit, according to the claimed technical solution, contains two movable shafts mounted on two pairs of rails located on supports above the base in one horizontal plane, but at different levels, paired in parallel - one pair along the X axis, the other pair along the Y axis; two movable shafts are mounted perpendicular to each other with the possibility of movement of one shaft along the X axis, and the other along the Y axis; the carriage is located at the intersection of two movable shafts and is equipped with an additional shaft mounted along the Z axis with the possibility of movement up, down and around its axis, as well as two electric motors; the heated cutting tool is made in the form of a housing-insulator and a wire attached to it and is mounted in the lower part of the additional shaft with the possibility of rotation around its axis. In this case, two movable shafts are connected to roller mechanisms mounted on rails.

Устройство поясняется чертежами: на Фиг.1 представлена схема общего вида устройства, на Фиг 2 - вид каретки в разрезе, где позициями обозначены:The device is illustrated by drawings: in Fig. 1 is a diagram of a general view of the device, in Fig. 2 is a sectional view of a carriage, where positions are indicated by:

1 - основание станины,1 - the base of the bed,

2 - опоры станины,2 - bed support,

3 - направляющие по оси X,3 - guides along the X axis,

4 - направляющие по оси Y,4 - guides along the Y axis,

5 - вал, двигающийся по оси X,5 - shaft moving along the X axis,

6 - вал, двигающийся по оси Y,6 - shaft moving along the Y axis,

7 - каретка,7 - carriage

8 - вал, двигающийся по оси Z,8 - a shaft moving along the Z axis,

9 - электродвигатель вала 5,9 - shaft motor 5,

10 - электродвигатель вала 6,10 - shaft motor 6,

11 - роликовый механизм,11 - roller mechanism

12 - режущий инструмент,12 - cutting tool

13 - двигатели, встроенные в каретку 7.13 - engines built into the carriage 7.

Заявляемое устройство предназначено для раскроя и обработки термопластичных, эластичных, пористых материалов, например, пенополиуретана, латекса и т.п.для использования, прежде всего, в мебельном производстве.The inventive device is intended for cutting and processing of thermoplastic, elastic, porous materials, for example, polyurethane foam, latex, etc. for use, primarily in furniture production.

Устройство содержит станину, выполненную в виде основания 1, закрепленного в нижней части вертикальных опор 2, и двух пар направляющих 3, 4, расположенных на разных уровнях в верхней части вертикальных опор 2 по оси X и по оси Y; два подвижных вала 5 и 6, соединенных с направляющими 3 и 4 с помощью роликовых механизмов 11 и снабженных электродвигателями 9 и 10; каретку 7 с двумя встроенными электродвигателями 13, размещенную на пересечении валов 5 и 6 и соединенную с ними посредством втулок; размещенный в каретке 7 дополнительный вал 8, в нижней части которого прикреплен с помощью зажима режущий инструмент 12. Режущий инструмент 12 состоит из жесткого корпуса-изолятора и прикрепленной к нему проволоки, к которой подключен электрический ток, подаваемый с блока управления, расположенного на основании 1 станины.The device comprises a frame made in the form of a base 1, mounted in the lower part of the vertical supports 2, and two pairs of guides 3, 4 located at different levels in the upper part of the vertical supports 2 along the X axis and Y axis; two movable shafts 5 and 6 connected to guides 3 and 4 by means of roller mechanisms 11 and equipped with electric motors 9 and 10; a carriage 7 with two built-in electric motors 13, located at the intersection of the shafts 5 and 6 and connected to them by means of bushings; an additional shaft 8 located in the carriage 7, in the lower part of which a cutting tool 12 is attached with a clamp. The cutting tool 12 consists of a rigid insulator body and a wire attached to it, to which an electric current supplied from the control unit located on the base 1 is connected beds.

Основание 1 станины выполняет функцию столешницы для размещения обрабатываемого материала. Валы 5, 6 выполнены с возможностью перемещения над поверхностью основания 1 благодаря электродвигателям 9 и 10 и роликовым механизмам 11, установленным на направляющих 3 и 4. Во время движения валы 5 и 6 вращаются вокруг своей оси и могут двигаться вдоль направляющих 3 и 4 как с одинаковой, так и с разной скоростью. Таким образом, обеспечивается движение валов 5 и 6 вперед и назад (то есть, перпендикулярно собственным осям). На пересечении валов 5 и 6 расположена и соединена с ними посредством втулок каретка 7.The base 1 of the bed performs the function of a countertop to accommodate the processed material. The shafts 5, 6 are arranged to move over the surface of the base 1 due to electric motors 9 and 10 and roller mechanisms 11 mounted on the rails 3 and 4. During the movement, the shafts 5 and 6 rotate around their axis and can move along the rails 3 and 4 as with same and at different speeds. Thus, the movement of the shafts 5 and 6 forward and backward (that is, perpendicular to its own axes) is ensured. At the intersection of the shafts 5 and 6, the carriage 7 is located and connected to them by means of bushings.

Каретка 7 выполнена с двумя встроенными электродвигателями 13 и с прикрепленным посредством втулок валом 8, расположенным перпендикулярно основанию станины, то есть, по оси Z. Один из двигателей обеспечивает движение вала 8 вокруг своей оси, а другой - для его движения вверх и вниз. Кроме того, вместе с движением валов 5 и 6 вал 8 может двигаться также вдоль осей X и Y. Таким образом, размещенный в нижней части вала 8 режущий инструмент 12 способен перемещаться по всем трем осям X, Y, Z и вращаться. Тем самым обеспечивается возможность трехмерной (3D) обработки материала.The carriage 7 is made with two built-in electric motors 13 and with a shaft 8 attached via bushings, located perpendicular to the base of the bed, that is, along the Z axis. One of the motors provides the shaft 8 to move around its axis, and the other to move it up and down. In addition, along with the movement of the shafts 5 and 6, the shaft 8 can also move along the X and Y axes. Thus, the cutting tool 12 located at the bottom of the shaft 8 is able to move along all three axes X, Y, Z and rotate. This provides the possibility of three-dimensional (3D) processing of the material.

В корпусе каретки 7 размещены электродвигатели: Первый электродвигатель вращает вал 8. На вал 8 посредством шлицевого соединения насажен шкив. Электродвигатель имеет ременную передачу со шкивом вала 8. Благодаря наличию шлицевого соединения вал 8 получает крутящий момент от электродвигателя и свободно, по шлицам может подниматься и опускаться. Второй электродвигатель поднимает и опускает вал 8, с помощью подвижной втулки, предназначенной для подъема и опускания вала. Втулка имеет два роликовых радиально-упорных (с коническими роликами) подшипника которые позволяют валу 8 свободно вращаться, но не позволяют двигаться вверх и вниз (независимо от втулки), т.к. на валу имеется выступ, в который упираются внутренние кольца подшипников. Для движения вверх и вниз втулка имеет жестко соединенную с ней зубчатую рейку. Зубчатая рейка имеет зубчатую передачу с электродвигателем, который, вращаясь, поднимает или опускает втулку, увлекая за собой вал 8.Electric motors are placed in the carriage body 7: The first electric motor rotates the shaft 8. A pulley is mounted on the shaft 8 by means of a spline connection. The electric motor has a belt drive with a pulley of the shaft 8. Due to the presence of a spline connection, the shaft 8 receives torque from the electric motor and freely, it can rise and fall along the splines. The second motor raises and lowers the shaft 8, using a movable sleeve designed to raise and lower the shaft. The sleeve has two angular contact roller bearings (with tapered rollers) that allow the shaft 8 to rotate freely, but do not allow it to move up and down (regardless of the sleeve), because there is a protrusion on the shaft against which the inner rings of the bearings abut. For movement up and down, the sleeve has a gear rack rigidly connected to it. The gear rack has a gear transmission with an electric motor, which, rotating, raises or lowers the sleeve, entraining the shaft 8.

Роликовые механизмы имеют по одному ведущему (верхнему) и по два пассивных (нижних) ролика и корпус. Ведущие ролики жестко соединены с валами и посредствам подшипников с корпусами роликовых механизмов. С одной стороны к корпусу механизма крепится электродвигатель, который вращает валы устройства. К корпусу в нижней части крепятся два пассивных ролика, которые твердо фиксируют вал на направляющих.Roller mechanisms have one leading (upper) and two passive (lower) rollers and a housing. The drive rollers are rigidly connected to the shafts and through bearings with the casings of the roller mechanisms. On one side, an electric motor is attached to the mechanism body, which rotates the device shafts. Two passive rollers are attached to the housing at the bottom, which firmly fix the shaft on the rails.

Режущий инструмент 12 состоит из корпуса-изолятора и металлической (стальной, нехромовой и т.п.) проволоки, жестко закрепленной на нем.The cutting tool 12 consists of a housing-insulator and a metal (steel, non-chrome, etc.) wire, rigidly fixed to it.

Высокая точность и трехмерная обработка обеспечена, в частности, местоположением двигателей, позволяющих не только поднимать и опускать режущий инструмент, но и производить его вращение, а также за счет высокой синхронности движения каретки, обеспечиваемой вращающимися валами 5 и 6.High precision and three-dimensional machining is provided, in particular, by the location of the engines, allowing not only to raise and lower the cutting tool, but also to make it rotate, as well as due to the high synchronism of carriage movement provided by the rotating shafts 5 and 6.

Конструкция устройства предусматривает возможность как автоматического, так и полуавтоматического управления. При полуавтоматическом режиме управление осуществляется с блока управления, расположенного на основании станины 1, посредством кнопок и регуляторов. Автоматический режим обеспечивается за счет соединения блока управления с компьютером.The design of the device provides for the possibility of both automatic and semi-automatic control. In semi-automatic mode, control is carried out from the control unit located on the base of the frame 1, by means of buttons and knobs. Automatic mode is ensured by connecting the control unit to the computer.

Блок управления осуществляет управление всеми функциями станка. Внешне блок управления выглядит как массивный, металлический короб с множеством кнопок, регулировочных ручек и индикаторов состояния режимов станка. В блоке управления расположен мощный трансформатор и соединенный с ним регулировочный элемент (мощный, переменный резистор) для управления накалом раскаленной проволоки режущего инструмента, а также амперметр и вольтметр для контроля и управления накалом режущего инструмента. Также в блоке управления расположен модуль преобразования цифрового сигнала в аналоговый для управления функциями устройства при помощи компьютера. На внешней стороне блока управления расположены ручки регулирования скоростью вращения всех электродвигателей, индикаторы тока и напряжения для контроля состояния накала режущего инструмента, кнопки пуска/остановки электродвигателей, кнопки подачи/отключения накала режущего инструмента и разъем подключения компьютера.The control unit manages all the functions of the machine. Externally, the control unit looks like a massive, metal box with many buttons, adjustment knobs and indicators of the status of the machine modes. The control unit contains a powerful transformer and an adjustment element connected to it (a powerful, variable resistor) for controlling the incandescent wire of a cutting tool, as well as an ammeter and voltmeter for monitoring and controlling the incandescence of the cutting tool. Also in the control unit is a digital to analogue conversion module for controlling the functions of the device using a computer. On the outside of the control unit there are control knobs for the rotation speed of all electric motors, current and voltage indicators for monitoring the state of incandescence of the cutting tool, start / stop buttons of electric motors, buttons for feeding / disabling the incandescence of the cutting tool, and a computer connector.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Для получения заданного профиля изделия, который задается блоком управления (при полуавтоматическом режиме) или программой компьютера (при автоматическом режиме), подаются на каждый электродвигатель соответствующие, изменяющиеся во времени, напряжения для осуществления движения валов 5, 6 и 8 в нужном направлении с заданной скоростью и ускорением.To obtain a given product profile, which is set by the control unit (in semi-automatic mode) or by a computer program (in automatic mode), appropriate, time-varying voltages are applied to each electric motor to move the shafts 5, 6 and 8 in the desired direction at a given speed and acceleration.

Пример работы устройства по выполнению операции резки двенадцати конических отверстий. На основание станины укладывают обрабатываемый материал. В зажиме зажимают режущий инструмент. В специальном программном обеспечении компьютера создается чертеж и подается команда «пуск». Данные с компьютера поступают в блок управления станка, который в свою очередь включает и выключает (в зависимости от операции) электродвигатели валов 6, 5 и 8, тем самым задавая нужную траекторию движения режущего инструмента 12. Когда валы 6 и 5 и 8 подводят режущий инструмент в необходимое положение над поверхностью обрабатываемого материала, блок управления подает напряжение на режущий инструмент, накалив проволоку. Затем с помощью вала 8 раскаленный режущий инструмент 12 медленно погружается в поверхность обрабатываемого материала, разрезая его. Когда режущий инструмент углубляется на необходимую глубину, включается один из электродвигателей, расположенный в корпусе каретки 7 и предназначенный для вращения вала 8, который совершает поворот режущего инструмента на 360 градусов. Тем самым режущий инструмент вырезает в материале отверстие конической формы. После поворота на 360 градусов, напряжение режущего инструмента отключают, и под воздействием другого электродвигателя, расположенного в корпусе каретки 8 и предназначенного для подъема и опускания вала 8, вал 8 извлекает из поверхности материала режущий инструмент 12. Вслед за этим возобновляют работу валы 6, 5 и 8, и режущий инструмент 12 начинает движение над поверхностью материала до заданной, следующей точки. Таким образом, станок в автоматическом режиме производит 12 операций по резке конических отверстий.An example of the operation of the device to perform the operation of cutting twelve conical holes. The processed material is laid on the bed base. The clamp clamps the cutting tool. A drawing is created in the special computer software and a start command is issued. Data from the computer enters the control unit of the machine, which in turn turns on and off (depending on the operation) the electric motors of the shafts 6, 5 and 8, thereby setting the desired path of movement of the cutting tool 12. When the shafts 6 and 5 and 8 bring the cutting tool in the necessary position above the surface of the processed material, the control unit supplies voltage to the cutting tool, glowing the wire. Then, using the shaft 8, a hot cutting tool 12 is slowly immersed in the surface of the processed material, cutting it. When the cutting tool is deepened to the required depth, one of the motors located in the carriage 7 and designed to rotate the shaft 8, which rotates the cutting tool 360 degrees, is turned on. Thus, the cutting tool cuts a conical hole in the material. After a rotation of 360 degrees, the voltage of the cutting tool is turned off, and under the influence of another electric motor located in the carriage body 8 and designed to raise and lower the shaft 8, the shaft 8 removes the cutting tool 12 from the surface of the material. After that, the shafts 6, 5 resume work and 8, and the cutting tool 12 begins to move above the surface of the material to a predetermined, next point. Thus, the machine automatically performs 12 operations for cutting conical holes.

Связанная с валами 5 и 6 каретка 7, перемещаясь по заданной программе, вызывает перемещение режущего инструмента 12 по траектории заданного профиля с заданной скоростью.Associated with the shafts 5 and 6, the carriage 7, moving according to a given program, causes the cutting tool 12 to move along the path of a given profile at a given speed.

При выполнении операций декоративной обработки кромки: проволоке режущего инструмента 12 придают необходимую форму в зависимости от желаемого профиля (количество форм неограниченно), закрепляют в зажиме устройства и направляют по заданной траектории X, Y, Z с помощью электродвигателей валов 5, 6 и 8.When performing decorative edge processing operations: the cutting tool wire 12 is given the necessary shape depending on the desired profile (the number of shapes is unlimited), fixed in the device clamp and guided along a predetermined path X, Y, Z using electric motors of shafts 5, 6 and 8.

При выполнении криволинейного раскроя: подают напряжение на режущий инструмент 12, а также подают переменные по амплитуде и полярности напряжения на электродвигатели валов 5, 6 и 8. При осуществлении данной операции изменяются скорости и направление (по часовой стрелке и против нее) вращения якоря электродвигателей валов 5, 6 и 8. Электродвигатели, таким образом, ведут по заданной, криволинейной траектории режущий инструмент.When performing curvilinear cutting: voltage is applied to the cutting tool 12, and voltage and amplitude polarity variables are supplied to the electric motors of the shafts 5, 6 and 8. During this operation, the rotation speed and direction (clockwise and counterclockwise) of the rotation of the shaft motor armature 5, 6 and 8. Electric motors thus lead a cutting tool along a predetermined, curved path.

При выполнении операции прямолинейного раскроя подают напряжение на режущий инструмент (предназначенный для раскроя) и на один из двигателей валов 5 или 6 в зависимости от направления обработки, по оси X или Y.When performing a straight cutting operation, voltage is applied to the cutting tool (intended for cutting) and to one of the shaft motors 5 or 6, depending on the direction of processing, along the X or Y axis.

При выполнении операции трехмерной обработки в ПО компьютера создают трехмерную фигуру, размещают заготовку на столе раскроя, в зажим устанавливают режущий инструмент, предназначенный для 3D обработки, и подают команду «пуск». Далее устройство производит автоматическое изготовление требуемой объемной фигуры. Благодаря возможности движения режущего инструмента по осям X, Y, Z и его вращения достигается высококачественная трехмерная обработка.When a three-dimensional processing operation is performed, a three-dimensional figure is created in the computer software, a workpiece is placed on the cutting table, a cutting tool for 3D processing is installed in the clamp, and the “start” command is issued. Further, the device automatically produces the desired three-dimensional figure. Due to the possibility of movement of the cutting tool along the axes X, Y, Z and its rotation, high-quality three-dimensional processing is achieved.

В результате раскаленная до нужной (в зависимости от операции) температуры режущая проволока нагревает окружающий воздух и бесконтактно осуществляет раскрой и/или фрезеровку материала, при этом материал испаряется. Такой способ обработки не нарушает структуру материала и не создает «корочку» на участках среза, и не изменяет его цвет. Тем самым раскроенный материал не изменяет своей структуры и внешнего вида после его обработки.As a result, the cutting wire heated to the required temperature (depending on the operation) heats the surrounding air and cuts and / or mills the material without contact, while the material evaporates. This processing method does not violate the structure of the material and does not create a “crust” in the sections of the cut, and does not change its color. Thus, the cut material does not change its structure and appearance after its processing.

Claims

1. Device for cutting and 3D processing of thermoplastic materials, containing a base mounted on supports, guides, a heated cutting tool mounted for movement in vertical and horizontal planes, a carriage mounted for movement, a control unit, characterized in that the device contains two movable shaft mounted on two pairs of rails located on supports above the base in the same horizontal plane, but at different levels, paired in parallel - one pair of X axis, the other pair - for Y axis; two movable shafts are mounted perpendicular to each other with the possibility of movement of one shaft on the X axis, and the other on the Y axis; the carriage is located at the intersection of two movable shafts and is equipped with an additional shaft mounted on the Z axis with the possibility of movement up, down and around its axis, as well as two electric motors, the heated cutting tool is made in the form of an insulator body and a wire attached to it and is installed in the lower parts of the additional shaft with the possibility of rotation around its axis.

2. The device for cutting and processing thermoplastic materials according to claim 1, characterized in that two movable shafts are connected to roller mechanisms mounted on rails.