Как выбрать фрезерный станок по дереву с чпу


Как выбрать фрезерный станок с ЧПУ для своего бизнеса?

Фрезерный станок – незаменимый инструмент во многих отраслях современного производства. Он позволяет значительно упростить и автоматизировать обработку практически любых видов материалов: металлов, дерева, пластика и др. Фрезерные станки используют в строительстве и для производства корпусной мебели. Основные сферы, в которых применяется фрезеровка:

  • изготовление мебели и элементов;
  • ювелирные мастерские;
  • изготовление сувениров;
  • рекламная индустрия.

Благодаря фрезерному станку можно выполнять операции со сложными заготовками, такими как создание декоративных профилей, пазов, шлиц, шипов, снятие фаски и т.п.

    

 

Критерии выбора станка

Существуют следующие критерии, которые помогут определиться с выбором: сфера применения станка, размер рабочего поля, установка дополнительных комплектующих. Рассмотрим каждый из них подробнее:

1.  Применение

Для начала необходимо решить, для каких целей вы планируете использовать фрезерный станок. В основном он применяется:

  • в мебельной отрасли для производства элементов декора, фурнитуры, мебели;
  • при строительстве деревянных построек, бань, уличного декора;
  • в рекламной индустрии при создании объемных вывесок, букв и т.д.

2.  Размер поля

Размер рабочего поля выбирается исходя из параметров обрабатываемого изделия. Если у вас небольшое производство сувениров или элементов декора, то оптимальный размер поля начинается от 300×300 мм.

Для обработки сложных и больших по размеру изделий, таких как мебель, фасады, рекламные конструкции, размер поля может составлять от 1300×2500 мм.

3.  Комплектация

Для увеличения скорости работы и производительности станка его можно укомплектовать дополнительными элементами:

  • 4-ой поворотной осью для создания объемных фигур;
  • шпинделями, с помощью которых можно изготавливать несколько изделий одновременно;
  • столом с автоподачей материала и др.

Независимо от того, для каких целей вы хотите приобрести фрезер, необходимо знать, как правильно выбрать станок, чтобы он полностью отвечал вашим потребностям.

      

Выбор фрезерного станка с ЧПУ для домашних условий

Если у вас домашний бизнес по производству сувениров, икон, деревянных заготовок или элементов декора, то оптимальным вариантом будут станки для домашней мастерской с небольшим размером рабочего поля, например:

Основное преимущество фрезеров для домашнего использования в том, что, несмотря на небольшой размер, они многофункциональны. Это дает возможность создавать различные элементы, 3D фигуры и изделия любой сложности.

Также компактность фрезера позволяет выполнять работы на территории заказчика, ведь станок полностью помещается в багажнике или на заднем сидении автомобиля.

Если вы планируете создавать более сложные изделия, то для этого можно установить 4-ую поворотную ось, с которой заготовка обрабатывается со всех сторон вместо одной. Четырехосевой станок позволит вам изготовить:

  • декоративные деревянные узоры;
  • ювелирные изделия;
  • мебельную фурнитуру.

 Для изготовления сложных изделий и деревянных конструкций у себя дома или на территории заказчика подходящим решением станет станок с рабочим полем 600×1000 мм или 1200 мм.

          

  

Выбор фрезерного станка с ЧПУ для малого бизнеса

Малый бизнес отличается средними объемами производства, несложными в изготовлении изделиями и небольшим бюджетом. Сюда может входить изготовление малыми партиями сувениров, мебельной фурнитуры, резных деталей и авторских предметов интерьера.

Для таких целей нет необходимости закупать дорогостоящее оборудование, которое чаще используется в масштабном серийном производстве, а можно остановиться на станках с подходящими для каждой задачи характеристиками.

Как выбрать фрезерный станок с ЧПУ для малого бизнеса?

Для работы в мебельной промышленности и для раскройки мебельных листов ДСП можно выбрать фрезер с ЧПУ ORSON 1325 с рабочим полем 1300×2500 мм, который является оптимальным станком по размеру поля и производительности для изготовления мебели, фасадов, ювелирных изделий и др.

Для небольшого производства оптимальный размер поля станка составит 1200×1200 мм. Подходящий размер поля для производства рекламных вывесок и деревянных конструкций – 1300×2500 мм. Такими параметрами обладают следующие станки:

Некоторые станки можно укомплектовать для определенных задач. Например, фрезерный станок с ЧПУ 1325 можно оборудовать дополнительными шпинделями, которые позволяют увеличить скорость создания элементов декора, деревянных заготовок, фурнитуры и т.д.

Также можно установить поворотный шпиндель для работы с круглыми фасадами или поворотный шпиндель с 5-ой осью для работы со сложными объемными формами.

      

 

Выбор фрезерного станка с ЧПУ для крупного бизнеса

Крупный бизнес отличается большими объемами производства, что требует от станков высокой производительности и бесперебойной работы оборудования.

Какой фрезерный станок лучше подойдет для большого предприятия?

Первое, на что вам необходимо обратить внимание – это специфика вашего бизнеса. Если у вас потоковое производство мебели, рекламных конструкций или деревянных строений, то вы можете выбрать фрезер с автоматической подачей материала. Стол с автоподачей делает процесс обработки изделий удобнее, увеличивает производительность и скорость работы.

Для крупного бизнеса мы предлагаем следующие станки:

  • фрезерный станок с ЧПУ ORSON 1325 с рабочим полем 1300×2500мм;
  • фрезерно-гравировальные станок с ЧПУ S2030 с рабочим полем 2000×3000мм;
  • фрезерно-гравировальные станок с ЧПУ 2030 с низким столом.

Второе – это дополнительная комплектация станка. Для быстрой и удобной обработки материалов вы можете добавить к станку двигающийся портал, с помощью которого материал обрабатывается по всей поверхности стола.

Также вы можете установить автоматическую смену инструмента, которая заменяет работу оператора и ускоряет обработку изделий.

Для увеличения скорости обработки материала станки оборудуют шпинделями. Их количество зависит от потребностей заказчика и вида обрабатываемого изделия.

  • Если у вас потоковое производство одинаковых деталей, то на станок устанавливают от 4-х до 8-ми шпинделей, что позволяет изготавливать до 8-ми деталей одновременно.
  • Если вы производите полностью готовые сложные изделия с большим количеством разных элементов (рекламные вывески, лестницы), то для этого подойдет станок с меньшим количеством шпинделей – от 1-го до 4-х.
  • Если для вашего бизнеса нужен фрезер с нестандартным размером поля, то мы сможем изготовить подходящий станок на заказ.

 

Возникли вопросы при выборе станка?

Оставьте заявку или обратитесь к нам по телефону: 8-800-700-07-06.

    

ts-stanki.ru

Как выбрать фрезерный станок с ЧПУ

Практические советы по выбору оборудования

Фрезерные центры под управлением ЧПУ — самая лучшая группа оборудования для столярных и крупных мебельных производств. На сегодня фрезерно-гравировальные станки работают практически на каждом предприятии деревообрабатывающей отрасли, а также на некоторых предприятиях других отраслей.

Выбор и приобретение фрезерного станка с ЧПУ – вопрос достаточно деликатный и требует к себе должного внимания и понимания со стороны покупателя, дабы избежать в дальнейшем проблем и головной боли. Хотелось бы дать несколько практических советов, которые помогут Вам определиться с выбором станка.

На что необходимо особо обратить внимание при выборе конкретной модели фрезерного станка с ЧПУ?

Определим основные направления

Также хорошо будет предусмотреть возможные задачи на будущее, т.к. многие опции в дальнейшем будут недоступны к установке на уже приобретенном станке.

Определите самый большой размер заготовки

Зная это Вы сможете определиться с размером рабочей зоны (размером рабочего поля станка), т.к. одно из правил качественного изготовления детали – полная обработка за одну установку на столе, что исключает множественные переналадки и снижение точности и скорости обработки на станке.

Изучите конструкцию фрезерно-гравировального станка

Особенно обращайте внимание на портал – в идеале он должен быть цельнолитым (чугунным), гарантирующий высокую жесткость и виброустойчивость. Многие производители станков с ЧПУ удешевляют конструкцию, устанавливая порталы из алюминия, что негативно сказывается на качестве продукции и стойкости инструмента. Стоит особенно внимательно учесть величину хода шпинделя по оси Z, т.к. эта величина за вычетом длины фрезы показывает, какой толщины заготовку Вы сможете фрезеровать. Например, у станка Carver ход шпинделя в стандартной комплектации по оси Z - 300 мм. Вычитая из этого значения длину патрона ISO30 и инструмента (в некоторых случаях iso патрон не используется и берут за основу длину цангового патрона), максимальная толщина заготовки составит примерно 140 мм.

Шпиндель фрезерно- гравировального станка

Внимательно отнеситесь к выбору электрошпинделя, эта одна из важнейших и дорогостоящих частей станка. Старайтесь избегать неизвестных производителей, особенно с жидкостным охлаждением. Выбирайте проверенных производителей, таких как HSD или Giordano Colombo, продукцию которых используют мировые лидеры станкостроения Homag, Biesse, Bacci, Sahos, SCM и др.. Срок службы качественного шпинделя при должном уходе составляет не менее 5 лет, при этом в России есть официальные сервисные центры, которые осуществляют ремонт и обслуживание данных шпинделей. Обращайте внимание на мощность шпинделя, она должна соответствовать нагрузкам на оборудование с некоторым запасом.

Двигатели перемещения портала

Обратите внимание на тип двигателей перемещения: шаговые или серводвигатели. Самыми современными на сегодняшний момент являются серводвигатели (но они являются более дорогими), они более скоростные и точные, т.е. не накапливают погрешность во время обработки. У них отсутствует такое понятие, как «пропуск шага» свойственное шаговым двигателям. Выбирайте серводвигатели проверенных производителей, таких как Panasonic, Yaskawa, Delta – это гарантирует вам надежность во время всего срока эксплуатации оборудования.

Количество инструмента

Постарайтесь заблаговременно определиться, какое количество инструмента Вам понадобится для полного изготовления детали. В случае если инструментов более 3 и требуется частая их замена, то экономически оправданной будет рассмотреть вариант станка с полуавтоматической или автоматической сменой инструмента.

Стойка управления

Внимательно изучите стойку управления станком. Самый современный и надежный вариант для фрезерных станков с ЧПУ — это стойка Syntec (Тайвань), которая уже сама по себе является полноценной и не требует подключения персонального компьютера для управления и, к тому же, имеет еще ряд значительных преимуществ.

Програмное обеспечение

Ознакомьтесь с программным обеспечением, которое предлагают вместе со станком. Как правило, это устаревшие программы, такие как Type3 или UcanCam, которые неудобны в использовании, особенно для 3D обработки. Более того, весь интерфейс — на английском языке. Совсем по-другому воспринимается сложное оборудование, если ты общаешься с ним на одном языке. Обычно все пользователи используют русифицированный ARtCam

Обслуживание станка

Один из самых важных факторов на который стоит обратить Ваше внимание – наличие развитой сервисной службы, которая будет осуществлять шеф-монтаж и последующее обслуживание купленного Вами оборудования. Основная проблема большинства станкоторгующих компаний в России — это либо полное отсутствие таковой службы, либо несоответствующее количество персонала и его квалификация. Оперативность решения Вашей проблемы – залог успеха и благополучия всего производства. Внимательно подходите к выбору поставщика оборудования и изучайте все аспекты покупки, ориентируясь не только на низкую стоимость. Именно поэтому мы сначала предлагаем своим клиентам сервис.

Даже если Вам показалось достаточно тех советов, которые были описаны выше, всё равно настоятельно рекомендуем позвонить нам, и мы поможем Вам окончательно определиться с выбором станка, т. к. постоянно ремонтируем оборудование по всей России, а также поможем ознакомиться с оборудованием в условиях действующиего производства.

Основные направления использования фрезерных станков с ЧПУ это изготовление:

  • корпусной мебели (кухни, компьютерные столы, офисная мебель, торговая мебель, шкафы-купе и т.д.)
  • мебельных фасадов из МДФ и массива
  • дверей и элементов интерьеров
  • художественного паркета и декоративной резьбы
  • модельной оснастки под литьё и формовку
  • рекламной и сувенирной продукции (вывески, логотипы и т.д.)
Написать инженеру

Беспрецедентная акция от WOODTEC!

НА ВСЕ ОБОРУДОВАНИЕ НА САЙТЕ ЗАФИКСИРОВАНА СТОИМОСТЬ ПО КУРСУ:

1 USD = 70 РУБ

Поделиться:

frezeru.ru

Домашний ЧПУ-фрезер как альтернатива 3D принтеру, часть первая — выбор станка / Habr

Последнее время на хабре все чаще появляются топики, посвященные 3D-печати вообще и домашним 3D-принтерам в частности. И почти в каждом в комментариях вспыхивает холивар между романтиками, в жизни не видевшими 3D отпечатков, и практиками, единожды потрогавшими и разочаровавшимися. При этом вторые почему-то не приводят адекватных альтернативных технологий, комментарии носят либо чисто критический характер, либо предлагают заведомо более дорогие альтернативы. Тем не менее, достойная альтернатива есть — домашний фрезерный станок с ЧПУ.

Звучит удивительно, да? Как-то само слово станок в народе ассоциируется с производством, с отдельными помещениями и специально обученным персоналом. В действительности, существует большой класс ЧПУ-станков, рассчитанных на настольное использование в офисе и на малых производствах, а при желании — и дома. При этом цена маленьких ЧПУ-фрезеров приближается (чтобы не сказать равна) к реальной цене 3D-принтеров.

Жизнь сложилась так, что последний год с гаком я занимаюсь изготовлением литьевых форм для полиуретановых изделий на ЧПУ-фрезере. Поскольку до этого 10 лет оттрубил в IT ритейле, а образование не имеет никакого отношения ни к инжинирингу, ни к ЧПУ, осваивать технологии пришлось с нуля. За прошедший год я подрос с должности оператора-фрезеровщика до инженера-конструктора, а затем и до замдиректора по технологиям, моими стараниями ЧПУ-парк предприятия вырос с одинокого старенького роланда до 5 разнокалиберных станков. В связи с чем еще свеж и актуален опыт выбора, покупки, пусконаладки, тюнинга, эксплуатации и ремонта различных ЧПУ-станков.

И вот — решил поделиться опытом с сообществом. Я осознаю сам, и прошу принимать во внимание читателей, что я — самоучка без базового инженерного образования, все нижеизложенное основано исключительно на личном опыте.

После долгих мук выбора, писать статью-противопоставление или статью-обзор технологии победил третий вариант: написать цикл статей, описывающий слегка абстрагированный опыт ЧПУшника — от выбора станка, пусконаладки и инструментов, через подбор материалов, ПО и режимов работы, до тюнинга и доводки.

Под катом первая статья цикла — краткое описание подсистем ЧПУ-фрезеров, с комментариями и рекомендациями по выбору.

Что купить и как выбрать

В первую очередь определяемся с задачами.
Поскольку мы смотрим на альтернативы 3D принтерам для домашнего/хоббийного использования, основными рабочим материалами у нас будут пластики, дерево, МДФ, ДСП, фанера, текстолит и немножко цветмета. Размеры — не менее домашние 20*30 см — размер листа А4.
Шпиндель

Шпиндель — рабочий инструмент станка, вращающий фрезу. Мощность шпинделя является производной от желаемой скорости съема материала: у меня есть вполне неплохой опыт фрезеровки алюминия 60Вт шпинделем, но с убого маленькими подачами и заглублением. В большинство китайских станков устанавливаются шпиндели 600-800 Вт, чего вполне достаточно для чистого съема пластика/дерева глубиной 1 мм со скоростью 2 метра в минуту.
Отдельно предостерегу от использования шпинделей Kress FHE/FE серии: по сравнению с китайцами они в разы более шумные и менее точные. Если продавец предлагает установку такого шпинделя, лучше закажите сами нормальный шпиндель на алиэкспрессе, а еще лучше — найдите другого продавца.
Рама

На хоббийных станках в лучшем случае рама будет представлена конструкционным профилем в основании и 10-15 мм алюминием на стойках портала и оси Z. В принципе, этого достаточно для домашних-хоббийных задач, главное — проследить, чтобы это было. На моей памяти есть один китаец безрамной конструкции, у которого самая длинная ось была безрамной — ее функция была переложена на стол. Естественно, станок был крайне слабым.
Направляющие

Для озвученных размеров подойдет станок на круглых направляющих 16-21 мм.
вообще, эмпирическое правило для заявленных целей «длина-направляющие»:

15-40 см — 16 мм круглые
40-90 см — 22 мм круглые с основанием
Механика

Поскольку мы заявили цветмет в целях использования, передача усилия с моторов на ось должна быть достаточно жесткой. Потому — долой ремни, да здравствуют ШВП и винты. ШВП — это шарико-винтовая передача, фактически — тот же винт, только канавки резьбы полированы и гайка представляет собой шариковый подшипник. ШВП имеет значительно более плавный ход, выше точность и надежность. Так что винт, пожалуй, допустим только на оси Z, которая по определению менее подвижная, чем остальные.
Передача усилия с моторов на винты для наших задач не критична — достаточную жесткость обеспечивает и ременная передача, и редуктор и муфты. Опять же главное — чтобы между мотором и винтом было что-то, компенсирующее биение оси и резкие усилия в начале движения, а то китайцы в целях экономии могут и напрямую шаговик прикрутить к винту, что отрицательно скажется на продолжительности жизни моторчика.
Моторы

В хоббийном сегменте однозначно рулят шаговые двигатели, они же шаговики. Причем для заявленных целей вполне достаточно фактически любого современного движка, начиная от 42/48 с усилием 5,5 кгсм. Из дополнительных плюшек, предлагаемых станкостроителями можно отметить рукоятки на оси, энкодеры, и прочее — в наших задачах это некритично.
Электроника

Поскольку мы рассматриваем покупку готового станка, предположим, что драйверы и блок питания соответствуют установленным двигателям. Имеет смысл разве что отметить наличие управления шпинделем с ЧПУ — некоторые китайцы экономят на частотнике.
Стол

Стол должен быть. Поскольку во многом точность детали определяется жесткостью крепления, стол должен быть жестким. А дальше — пошли вариации. Китайцы в свои станки любят ставить столы из конструкционного профиля с Т-образными пазами — достаточно удобно и универсально, но не очень жестко. Гораздо лучше — плита с сеткой отверстий с резьбой. Наиболее универсально, но дорого и замороченно в эксплуатации — вакуумный стол.
Плюшки и дополнения

Важным подспорьем являются концевые датчики на всех осях и датчик нуля оси Z.
Специфические дополнения — дополнительная (вращающаяся) ось, DSP контроллер, датчик положения, щуп, энкодеры, специальные зажимы и т.д., но все это, пожалуй, уже выходит за рамки статьи для начинающих.
Интерфейс и ПО

Поскольку мы говорим о фрезерах низшей ценовой категории на шаговых двигателях без энкодеров, штатный интерфейс будет в лучшем случае слегка кастомизированным PCI-LPT контроллером с опторазвязкой, в худшем — просто кабелем к LPT порту компьютера. По-моему, примерно один черт, по крайней мере я не заметил разницы в работе.
Программное обеспечение разнообразно, но функционально сводится либо к простому интерпретатору G-code в сигналы драйверов шаговых двигателей, либо к более продвинутому эмулятору стойки управления станка. В любом случае, если штатная программа не удовлетворяет, можно немножко помучиться и состыковать станок с LinuxCNC, который по функционалу и удобству не уступает продвинутым фирменным решениям.

Пожалуй, на этом статью можно и завершить, будут вопросы/пожелания/дополнения — велкам в комментарии и ЛС.

В следующей части — обзор режущего инструмента, крепеж, аспирация, СОЖ в домашних условиях.

UPD. другие статьи цикла:
Домашний ЧПУ-фрезер как альтернатива 3D принтеру, часть вторая, инструмент и приспособления
Домашний ЧПУ-фрезер как альтернатива 3D принтеру, часть третья, ПО и G-code
Домашний ЧПУ-фрезер как альтернатива 3D принтеру, часть четвертая. Общие понятия обработки

habr.com

Как выбрать фрезер с ЧПУ – практические советы

Станки с ЧПУ последнее время полностью оккупировали некоторые сферы производства, например мебельную и столярную отрасль. А то, что фрезерные работы при помощи этих станков просто замечательно получаются, делает их сверх популярными. Все предприятия, которые занимаются деревообработкой, обязательно имеют в своём арсенале эти замечательные станки. Также эти станки часто применяются и в других отраслях, в том числе и в отрасли производства рекламной продукции.

Вполне естественно, что сделать выбор такого станка непросто, ведь сначала необходимо изучить непростой ассортимент, который постоянно меняется. Часто случается так, что люди в спешке покупают станок, а затем обнаруживают в нём либо массу ненужных функций, за которые произошла переплата, либо же наоборот — недостаток этих функций. И тот и другой случай можно охарактеризовать как выброс денег. Существует ряд советов, которые можно дать новичкам в таком нелегком выборе.

Сперва выделим основные черты, на которые необходимо обратить своё внимание при выборе какой-либо модели фрезерного станка. Для начала попробуйте выделить основные задачи. Также было бы неплохо суметь заглянуть немного вперёд и выбрать станок с небольшим запасом задач. Необходимо готовиться к будущему расширению своих возможностей прямо сейчас. Попробуйте действовать исходя из размеров возможных обрабатываемых заготовок. По этой информации Вы сможете рассчитать рабочую зону, а соответственно и выбрать модификацию станка, если, конечно же, станок может выбираться в вашем случае только по этому критерию. Зато Вы полностью сможете обработать деталь за один цикл работы фрезы.

Внимательно изучите принципиальную схему и конструкцию станка

Также хорошо рассмотрите портал — он должен быть сделан из толстой стали, которая одновременно играет роль станины и не даёт заготовке вибрировать, а следственно и деформироваться. Порталы из алюминия являются результатом жадности производителей, потому что они недостаточно прочные и могут как сами выйти из строя, так и повредить деталь или же сам инструмент. Также достойна внимания величина ходя шпинделя по вертикальной оси, что практически является показателем толщины обрабатываемой детали. Так, например, если длина шпинделя составляет 300 мм, то вполне может быть, что при вычитании длины патрона мы получим всего 120-140 миллиметров толщины обрабатываемой детали, то есть примерно половина длины шпинделя.

Шпиндель

Выбор электрошпинделя также не требует наличия специальных знаний, потому что это едва ли не самая не прихотливая часть фрезерного станка с чпу. Шпиндель фрезерного станка оснащен жидкостным охлаждением, что позволит обеспечить работу станка в круглосуточном режиме. На ряду с жидкостным охлаждением шпиндели более высокой мощности от 3кВт оснащают воздушным охлаждением. Качественный шпиндель при ежедневных нагрузках и грамотном уходе может прослужить не много не мало, а как минимум 5 лет, учитывая то, что в России для вышеперечисленных производителей есть центры обслуживания, где всегда проведут ремонт или профилактику для любого шпинделя. Выбор шпинделя по мощности необходимо делать с некоторым запасом, хотя бы в 10%.

Двигатель перемещения

Всего можно выделить два типа таких двигателей по типу перемещения — либо шаговый вариант, либо серводвигатели, которые куда более быстрые и точные, потому что они не имеют такой особенности, как суммация погрешностей в процессе непрерывной работы. У них нет такого неприятного явления как пропуск шага, который постоянно возникает на всех шаговых двигателях. Серводвигатели — устройства сложные, поэтому здесь также необходимо выбирать производителя, который проверен профессионалами на безотказность — так, например, это может быть Panasonic, Yaskawa, Delta. Эти имена должны подарить вам должную надежность и точность.

Количество инструмента

Сразу продумайте всё так, чтобы количество инструмента, который необходим для резки, было выбрано с запасом. Бывает такое, что в результате просчёта инструмента не хватает, чтобы изготовить даже одну деталь. Поэтому необходимо рассматривать варианты, когда количество инструментов достаточно велико, но при это можно выбрать станок, которые будет менять инструмент в полуавтоматическом или автоматическом режиме, что очень удобно.

Стойка управления

Внимательно просмотрите все возможности стойки управления вашим будущим станком. Самый лучший производитель безотказных стоек — это Syntec, который производит своё оборудование в Тайване. Стойки от этой фирмы уже полностью являются законченным продуктом, который не требует установки персонального компьютера, а если перечислять все преимущества этих стоек, то тогда не хватит никакой статьи.

Програмное обеспечение

Постарайтесь заранее ознакомиться с программным обеспечением, которое будет идти вместе со станком. Обычно с ними поставляются Type3. Кроме того, учтите что интерфейс будет на английском языке.

Обслуживание станка

Это одна из самых важных сторон, на которые необходимо обращать внимание в первую очередь, иначе Вы рискуете провести всё свое время с инструкцией и набором отвёрток самостоятельно над нерабочим станком. Развитая сервисная служба — это залог ваших спокойных нервов, тем более, что при покупке Вам полностью помогут сделать монтаж и отладку этого оборудования прямо на месте. Также обращайте внимание на то, чтобы компания, которая будет Вам продавать станок, действительно имела связи с сервисным центром. Обычно же сервисные центры, которые имеются при таких компаниях, имеют низкое качество обслуживания, а квалификации у персонала нет, откровенно говоря, никакой. Можно махнуть рукой на наши рекомендации, но представьте хотя бы на минуту, что может стать производство, а псевдоспециалисты не смогут Вам помочь. Поэтому не нужно ориентироваться при покупке только лишь на низкую стоимость товара — она своё ещё отработает в обратную.

Если же даже после большого количества столь дельных советов Вам оказалось достаточно трудно сделать выбор, то в таком случае обращайтесь за консультацией к профильным специалистам, которые легко помогут подобрать станок, который максимально будет соответствовать вашим нуждам. Оборудование лучше всего смотреть в выставочном или демонстрационном зале, а также на действующем производстве, где уже работают такие станки.

Компания Формат вот уже в течение большого количества лет занимается поставками фрезерных станков с ЧПУ. Также у нас хватает опытных специалистов, которые быстро производят подбор или же наладку оборудования в кратчайшие сроки. Такие станки — это многосложные системы, поэтому если у вас нет соответствующего опыта, то лучше обратиться к консультантам за помощью.

Основные направления использования фрезерных станков с ЧПУ это изготовление следующих типов изделий:

  • корпусная и цельная мебель, такая как мебель для кухни, различные варианты компьютерных столов, мебель для офиса, мебель для торговли и выставок, шкафы-купе и т. д.)
  • мебельные фасады, а также декоративные элементы мебели, как из цельного дерева, так и из композитных материалов
  • двери, а также всевозможные аксессуары к ним (наличники, пороги, ручки)
  • гравированный паркет, декоративная резьба по дереву, а также узоры на фанере
  • художественного паркета и декоративной резьбы
  • моделирование форм и болванок для процесса литья
  • многочисленная продукция для рекламной отрасли, а также изготовление сувениров и подарков

infofrezer.ru

Фрезерный станок с ЧПУ по дереву: особенности работы

Фрезеровка – это механическая обработка древесины, в процессе которой фрезерный станок с ЧПУ по дереву, а если точнее, фреза (рабочий инструмент), двигаясь по 3 и более осям, срезает определенный слой материала с поверхности обрабатываемой заготовки, которая в свою очередь также может двигаться. В наше время инструмент фрезерных станков может передвигаться в 3 направлениях: вдоль обрабатываемой заготовки, поперек неё и вверх-вниз относительно рабочего стола, а на более продвинутых машинах имеется 4 и более осей, которые позволяют обрабатывать материал со всех сторон, не прибегая к его перестановке на столе.

В наше время инструмент фрезерных станков может передвигаться в 3 направлениях: вдоль обрабатываемой заготовки, поперек неё и вверх-вниз относительно рабочего стола, а на более продвинутых машинах имеется 4 и более осей, которые позволяют обрабатывать материал со всех сторон, не прибегая к его перестановке на столе.

Благодаря таким передвижениям, появляется возможность проводить обработку сложных форм и деталей с высокой точностью. В основном из дерева в настоящее время производятся различные предметы декора, фасады, филенки для мебели, лестницы, колонны, балясины, элементы интерьера, моделирования, а также сувенирная продукция.

Практически в любой сфере, в которой производится большое количество однотипных изделий применяются именно фрезерные станки по дереву с ЧПУ в силу значительного удешевления процесса, повышения качества и уменьшения времени, затрачиваемого на единицу продукции.

Достоинства

Главными преимуществами станка, контролируемого компьютерной программой, являются точность и скорость деревообработки, которые дают возможность производить обработку как плоских деталей (2d) так и объемных (3d), имеющих самые разнообразные по размеру и сложности элементы. Сам процесс полностью автоматизирован, что полностью исключает человеческий фактор из процесса фрезерования.

Также неоспоримым плюсом можно назвать визуализацию, которая позволяет увидеть готовое изделие на мониторе компьютера еще до начала фрезеровки. Благодаря этому можно быть полностью уверенным в том, что на выходе получится именно то изделие, которое вы видели на экране.

Стружкообразование и как с ним бороться

Фрезеровка дерева на ЧПУ проводится в несколько заходов. Первые несколько проходов являются черновыми, при которых инструмент срезает много материала, оставляя лишь очертания будущего изделия. Далее следует чистовой проход, в процессе которого изделие обретает готовый вид и необходимую чистоту поверхности. Чистовая обработка обычно проводится конусной или цилиндрической фрезой с мелкими зубами, вращающейся с высокой скоростью и с большим количеством проходов, расположенных один за одним.

В процессе работы фрезе нередко необходимо врезаться в материал на большую глубину. Чтобы фреза не забивалась стружкой и не перегревалась, нужно обеспечить ей нормальные режимы резания, для этого нужно учитывать твердость дерева, скорость погружения, и не врезаться на большую глубину за один раз. Лучше это делать за несколько подходов.

Так как в процессе обработки деревянной заготовки образуется очень много стружки, пыли и других отходов, необходимо установить на фрезер с ЧПУ по дереву устройство, которое будет убирать стружку прямо от места реза. Работает оно по принципу пылесоса и устанавливается на оси Z, как можно ближе к рабочему инструменту.

Благодаря системе улавливания пыли можно надолго продлить срок службы направляющих, ходовых винтов, подшипников, а также двигателей, которые тоже очень чувствительны к различного рода загрязнениям, как все станки с ЧПУ по дереву, так и не имеющие числового программного управления.

Фрезеровка древесины твердых пород

Твёрдыми породами дерева являются дуб, бук, ясень, тополь, акации и несколько других, которые в нашей стране практически не встречаются. Продукция, изготовленная из них, имеет ряд преимуществ, таких как: долговечность, высокая прочность, износостойкость (если речь идет о половых покрытиях), так же они имеют довольно красивый внешний вид даже без финишной отделки лакокрасочным слоем.

Обычно черновую обработку по дереву с ЧПУ проводят на высоких скоростях подачи для экономии времени. Но если превысить допустимую скорость для конкретного материала, на поверхности заготовки начинают появляться задиры и ворсистость, что не есть хорошо и может не убраться впоследствии чистовой обработки.

Обрабатывая древесину твердой породы, необходимо правильно располагать заготовку, учитывая направление волокон на ней, поскольку продольная и поперечная обработка значительно отличаются между собой. Особенно это отличие заметно при фрезеровании углублений и пазов.

Затраты на электроэнергию, амортизацию оборудования и оплату труда при фрезеровании твердых пород дерева значительно выше, чем при обработке мягкой древесины, что может повлечь за собой увеличение себестоимости конечного изделия.

Обработка мягких пород древесины

При обработке дерева мягких пород, необходимо помнить о некоторых тонкостях

  1. Сама программа, которая отвечает за обработку, усложняется в разы. В первую очередь это необходимо для точного отслеживания позиции режущего инструмента на протяжении всего процесса обработки. Скорость фрезеровки необходимо установить как можно меньшую для достижения наивысшего качества готовой поверхности. Это сопровождается большим недостатком по отношению к количеству выпускаемой продукции.
  2. Так как инструмент не может быть идеальным с точки зрения геометрии, он неизбежно имеет хоть и минимальный, но люфт, который исключает возможность получения ровных граней (как при ручной резьбе). Также фрезеровка мягкого дерева сопровождается появлением на поверхности мелкого ворса, который впоследствии очень сложно сошлифовать (такой функцией обычно не оборудованы фрезерные станки с ЧПУ), особенно в труднодоступных местах (таких, как резкие углубления). А если случайно задеть ворсинку и начать тянуть за нее, есть вероятность оторвать несколько волокон с древесины, из-за чего будет испорчено все изделие, и придется повторять длительный и трудоемкий деревообрабатывающий процесс заново.

Но, даже несмотря на эти трудности, качественная обработка сложных трехмерных деталей вполне возможна. В первую очередь необходимо уметь пользоваться такими компьютерными программами, как ArtCam. Благодаря им можно предварительно увидеть трудные места, которые появятся при обработке, проставить необходимый инструмент для каждого участка заготовки и рассчитать примерное время, затрачиваемое на полную обработку.

Но перед этим желательно освоить такие программы, как 3DMax, Rhinoceros, Google SketchUp и другие. В них гораздо проще создавать трехмерные модели, которые позже будут импортированы в тот же ArtCam, а потом и в фрезерный станок ЧПУ. Если необходимо повторить формы готового изделия, но возможности создать модель в программе нет, то можно воспользоваться 3d сканером, который сделает все за вас (видео по работе с ним можно найти на просторах интернета).

Чистовая обработка древесины

После грубой обработки производится замена фрезы агрегата на более мелкую (чаще всего коническую или шарообразную), которая сможет произвести чистовую фрезеровку с достижением необходимого качества готовой поверхности.

Скорость чистовой обработки очень низкая, из-за чего общая производительность значительно снижается. Также на время очень сильно влияет время, затрачиваемое на смену инструмента при чистовой обработке, так как обычно фрезеровка производится несколькими фрезами.

Себестоимость готового изделия так же вырастает в разы, поскольку она зависит чаще всего от времени работы ЧПУ фрезера по дереву и трудозатрат на разработку программы обработки.

Гравировка дерева

Гравировка – это фрезерование различных надписей, рисунков, узоров на деревянную или иную поверхность, поддающуюся обработке.

Гравировка надписей

В основном гравировка производится при помощи сферической фрезы высокого качества, которая должна быть надежно закреплена в фрезерный станок по дереву, (для уменьшения вибраций и повышения качества исходной поверхности) или же при помощи специальных граверов. Граверы бывают U и V типа. Граверы U типа предназначены для фрезеровки текста, а V типа – для фрезеровки специальных 3д изображений, которая производится V образной фрезой.

После чистовой обработки поверхность твердых пород дерева выходит гладкой, имеет приятный блеск и не нуждается в последующей обработке и полировке.

Как выбрать породу дерева для последующей обработки

От материала зависит многое, начиная от износа режущего инструмента, заканчивая качеством готового изделия. Рассмотрим подробнее, на что в первую очередь необходимо обратить внимание:

  1. Лучше всего из твердых пород древесины поддаются обработке бук и ясень. Если же использовать дуб, качество поверхности возрастет в разы, но главным минусом является то, что сухой дуб может неожиданно скалываться, испортив все изделие.
  2. Очень важна и влажность древесины, она должна быть как можно меньшей (не более 8 процентов). Если она будет высокой, то есть вероятность того, что в скором времени готовое изделие «поведет» и оно изменит свою форму.
  3. Желательно брать дерево первого и второго сорта, имеющего минимальное количество сучков, подпара и различных повреждений паразитами;
  4. Глубину реза необходимо подбирать индивидуально для каждого материала чтобы не допускать подгорания заготовки или появления сколов на ее поверхности.

vseochpu.ru

Фрезерный станок по дереву с ЧПУ для домашней мастерской

На предприятиях, выпускающих большими партиями оригинальную мебель и элементы архитектурного декора из древесины, необходим фрезерный станок с ЧПУ по дереву. Подобное оборудование можно рассмотреть на примере станков от отечественного производителя MULTICUT. На сайте у них есть подробное описание каждой модели и возможность сравнить цены.
Фрезерный станок с ЧПУ быстро изготавливает множество ножек, балясин, колонн с резьбой, не отличимой визуально от произведений искусств, созданных вручную. Подключение к фрезеру CNC – числового программирования, позволяет копировать сложные конфигурации и быстро изготавливать любое количество совершенно одинаковых деталей при минимальном участии человека.

Основные виды оборудования

При фрезеровании обработка производится по 3 и более осям с одной установки. ЧПУ направляет инструмент в строго заданном направлении, оптимальном для выполнения заданной работы. Деревообрабатывающие фрезерные станки с ЧПУ различают по конструкции консоли, размеру, способности выполнять операции станков других видов. Различают основные типы фрезерных станков:

  • универсальный;
  • копировальный;
  • настольный;
  • мини фрезер;
  • токарный;
  • сверлильный;
  • расточной;
  • гравировальный.
По движению шпинделя различают вертикальные и горизонтальные станки с ЧПУ.

У 3D гравировального станка по дереву на стол устанавливается шпиндель. Он вращается от отдельного привода по единой с инструментом программе, и позволяет обрабатывать длинные детали типа вал со всех сторон за одну установку.

Универсальный фрезерный станок с ЧПУ относится к промышленным. Он крупногабаритный и способен произвести множество операций, включая:

  • расточку;
  • сверление;
  • торцевую фрезеровку;
  • зенкование;
  • отрезку.

За одну установку делается грубая и чистовая обработка. Инструмент меняется автоматически. Оборудование рассчитано на непрерывную работу в течение 8- 16 часов. Выгодно приобретать аналогичное оборудование для изготовления больших и средних партий деталей. В процессе работы станочник может изменить в программе отдельные параметры.

На станке фрезерно гравировальном с ЧПУ по дереву создают резные панели и другие уникальные элементы. Программой задается объемная финальная картинка, и фреза скользит по оптимальному маршруту для быстрого и точного выполнения работы. Особенность гравировального оборудования с ЧПУ – относительно небольшая глубина обработки.

Кроме дерева на гравировальных станках обрабатывают ДСП, фанеру, пластик, гипс, оргстекло и алюминий.

В домашней мастерской большой перечень работ выполняет настольный фрезерный станок с ЧПУ. В зависимости от установленной программы, он способен самостоятельно обрабатывать небольшие партии и единичные детали.

По конструкции станины и принципу работы различают станки:

  • одностоечные – вертикальные;
  • двухстоечные – портальные или консольные.

Одностоечные фрезерные станки имеют подвижный стол, обеспечивающий перемещение детали по 2 осям. Они малогабаритные и предназначены для изготовления небольших деталей. В деревообработке применяются редко, в основном рассчитаны на фрезеровку металла.

Двухколонные крупные промышленные агрегаты и небольшие настольные имеют подвижный стол и перемещающуюся по поперечинам шпиндельную головку. На крупных агрегатах она способна вращаться и менять угол наклона. В результате инструмент обрабатывает и боковые стороны деталей, торцы.

У наиболее крупных станков с ЧПУ, обрабатывающих детали до 3 м, стол для прочности неподвижен. При работе перемещается вдоль заготовки консоль с работающей по программе фрезой. Чаще всего такие станки используют для раскроя листов ДВП и ДСП с мебельной и строительной промышленности.

Механический копировально-фрезерный станок изготавливает деталь по образцу. В программу закладывается трехмерное изображение с готового предмета. Датчики определяют размеры заготовки, и фреза повторяет заданные конфигурации. Программа определяет оптимальный режим резания и кратчайшую траекторию. Изменить параметры в программе нельзя. Надо переделывать образец и снова закладывать его в программу.

При работе с копиром по образцу скользит датчик, и фреза повторяет его движения.

Устройство и принцип работы

Не зависимо от размеров, промышленный агрегат и настольный фрезерный станок с ЧПУ по дереву имеют одинаковые узлы, обеспечивающие перемещение инструмента по 3-м основным осям:

  • X – шпиндельный узел, перемещающийся по балке поперек стола;
  • Y – перемещение консоли вдоль стола;
  • Z – вертикальное движение шпинделя с цанговым патроном и инструментом.

Вдоль оси Y дополнительно перемещается стол. На столе 3D станков устанавливается независимый шпиндель с кулачками для крепления заготовки. При обработке длинных деталей напротив крепится центр – задняя бабка.

Для удобной работы устанавливается приспособление для сбора стружки. На домашнем оборудовании это обычный пылесос с большим мешком. Шланг подводится в зону реза и легкие опилки засасывает внутрь поток воздуха.

Каждый узел приводится в движение отдельным приводом. Мощность двигателя и количество оборотов подбирается разное, в зависимости от назначения. Фрезеровка производится на большой скорости для обеспечения чистоты обработки. Стол и консоль перемещаются медленно, но с большими нагрузками от веса самих узлов и детали.

Основой служит станина, на которой установлены консоли, стол, блок управления. Для движения имеются направляющие и зубчатые реки. Само перемещение осуществляется вращением звездочек на подвижных узлах.

Движение всех узлов – изготовление деталей на фрезерных станках происходит по команде блока ЧПУ шаговым двигателям, каждому отдельно, исходя из положения инструмента в данный момент, и куда ему следует сместиться для гравировки или объемной обработки.

Программа закладывается в блок ЧПУ в виде координат по 3-м осям. Производится корректировка – указывается форма и размер фрезы. После включения станка начинается движение фрезы и детали относительно друг друга. Компьютер сам выбирает оптимальную траекторию фрезеровки и, какой из узлов удобнее перемещать.

Блок управления подает команды и постоянно получает отчеты о координатах фрезы в каждой оси.

Программирование производится по специальной программе непосредственно на компьютере станка при изготовлении небольших партий. В процессе работы в программу – конфигурацию детали, можно вносить изменения. Вся обработка производится одной фрезой.

Промышленное оборудование использует для управления программные блоки, созданные программистами на отдельно стоящих компьютерах. Программы загружаются в блок управления в виде дискеты. Изменить что-то невозможно, надо создавать новую программу. Возможно использование нескольких видов инструмента для изготовления одной детали. Вначале работы с первой заготовкой от партии устанавливается нулевая точка для каждого.

Настольный фрезер ЧПУ по дереву в домашней мастерской использует в основном механическое копирование. Оно производится по реальному шаблону. Копировальная втулка или считывающий датчик движется по одной из осей X или Y вдоль материального шаблона, и передают все координаты на рабочий инструмент. Обработка производится поэтапно, предварительная, грубая и чистовая.

Назначение и возможности ЧПУ станков

Предпринимателей, занимающихся выпуском мебели и деревянных конструкций для строительства из древесины и прессованных стружечных плит, интересует, что можно сделать на фрезерном станке ЧПУ и какие выгоды от его эксплуатации. Перечень выполняемых операций большой:

  • фигурная резка;
  • нанесение объемных узоров;
  • изготовление декоративных деталей для мебели;
  • гравировка по мягким металлам;
  • создание рекламных надписей;
  • построение демо-макетов для выставки и демонстрации архитектурных проектов;
  • изготовление литейных форм;
  • создание заготовок для чип-сетов печатных плат.

Универсальный 3D фрезерный станок ЧПУ по дереву, возможности которого практически не ограничены, создает уникальные объемные резные элементы для мебели, столбы и балясины для лестницы. Настольное оборудование позволяет делать ювелирные изделия, фрагменты резных наличников, рам, багетов, сувенирные изделия.

На станке консольного типа с ЧПУ для дома можно изготавливать элементы декора для фасадов мебели, резные панели, ажурные конструкции из фанеры, дерева и пластика.

В домашних мастерских элменты фигурной мебели, ножки стола, накладные элементы отделки.

Фрезерование дерева на ЧПУ происходит на большой скорости с минимальным участием человека. Производительность оборудования высокая. Рабочий ставит нужную программу, устанавливает заготовку и дает команду начинать работу.

Выбор фрезерного станка по дереву

Перед покупкой оборудования следует определиться с его загрузкой и размерами деталей. Для домашней мастерской подойдет настольная модель с механическим копиром. При серьезном увлечении изготовлением уникальной мебели и для малых мебельных предприятий нужно приобрести станок 3D с ЧПУ. Большое количество совершенно одинаковых деталей за короткий промежуток времени позволит увеличить производительность предприятия, и затраты на приобретение программного блока окупятся.

Консольный фрезеровочный промышленный агрегат оправдает себя только на предприятиях массового производства крупных деталей, при раскрое листов ДВП и других элементов для мебели и строительства.

stankiexpert.ru

Выбор фрезы для станка с чпу

Выбор типа фрезы для станка зависит от обрабатываемого материала:

1-заходные фрезы для станков с ЧПУ подходят для для фрезеровки "мягких" материалов: мягких пластмасс (оргстекло, акрил, ПВХ, плексиглас, пенопласты), деревянных материалов (древесина, волокнистая плита, ДСП), сэндвич панелей (алюминий / пластмассы) в выигрыше острые. Так как здесь проблема более скорого затупления предпочтительнее чем опасность засорения и поломки фрезы.

Данный тип фрезы в основном применяется рекламными и макетными производствами для быстрого раскроя материалов в том случае, когда не столь важно качество торца обрабатываемой поверхности. Однако глубина и длина одной канавки позволяет получать длинную стружку, которая препятствует забиванию фрезы, что увеличивает ее долговечность.

2-заходные фрезы для станков с ЧПУ подходят для для фрезеровки жестких материалов МДФ, Фанера, пластмасс (оргстекло, акрил, ПВХ, плексиглас, пенопласты), сэндвичей (алюминий / пластмассы) .

Спиральная фреза с двумя и более заходами применяется для обработки с образованием более мелкой стружки и с большим съемом материала за один проход. Количество зубьев и глубина канавок обеспечивает измельчение. При использовании фрез с большим количеством заходов можно добиться большей чистоты обработанной поверхности.

Спиральная двухзаходная круглая фреза позволяет получить наименее шероховатую поверхность благодаря меньшим вибрациям в процессе резания. Этот инструмент применяется для нанесения U-образной гравировки (например, текста) на поверхность материала, а также используется при окончательной или предварительной обработке трехмерных объектов (в зависимости от величины самых мелких элементов рельефа). При окончательной обработке такой фрезой твердых сортов дерева поверхность получается полированной и не требует дополнительной доработки. Также спиральные фрезы используют для предварительной и окончательной (зависит от геометрии обрабатываемой поверхности) обработки 3D-объектов и различных форм.

 

Наиболее часто встречаются фрезы с удалением стружки вверх. При работе фрезой с удалением стружки вверх на поверхности обрабатываемого материала может присутствовать ворс. Чтобы при прорезной резьбе(раскрой) получить чистую поверхность можно использовать фрезы с удалением стружки в низ , в которых сочетается правое вращение и левая спираль резьбы, что препятствует возникновению ворса на поверхности. При обработке ламинированных материалов используют компрессионные фрезы, которые позволяют получить поверхность без сколов, сохраняя облицовочный материал .

Сферические, или шариковые, фрезы для станков с ЧПУ применяются для 3D-обработки. Они обрабатывают дерево, пластик, сталь, цветные металлы (медь, алюминий, дюраль, латунь и т.д.). Данные фрезы позволяют получить поверхность с меньшей шероховатостью благодаря меньшим вибрациям в процессе резания.

Фрезы конусные двухзаходные, для станков с ЧПУ используются для работы с заготовками из дерева, ДСП, МДФ, пластиков, модельного воска и некоторых цветных металлов. Конусные двухзаходные фрезы иделаьно подходят для обработки высоких рельефов за один этап без черновой обработки. Благодаря конусной форме фрезы имеют высокую прочность при маленьком диаметре режущего кончика фрезы.

 

 

 

Фрезы изготавливаются из карбида вольфрама с добавлением упрочняющих примесей, покрытие  AlTiN (алюминий нитрид титана).

 Настройка конусной фрезы в программе ArtCAM описана в статье "Создание инструмента конусной фрезы в ArtCAM"

Фрезы с режущей частью в виде рыбьего хвоста при фрезеровке насквозь предотвращают появление неровностей, сколов, заусенцев на обратной стороне материала. Глубокая канавка позволяет поддерживать высокие подачи при высокоскоростной обработки обработке материала. За счет геометрии лезвия минимизируются вибрации, а геометрия фрезы способствует эффективному выбросу стружки из зоны резания.

Конический гравер применяется для обработки мелких 3D-элементов рельефа и при гравировке на поверхности материала (ABS, ПВХ, дерево, оргстекло).

Различия между фрезой и гравером
Гравер - это простой инструмент, разделенный пополам цилиндр, с последующей задней шлифовкой.
Форма может быть различна; наиболее распространены треугольные . В противоположность фрезам у них нет спиралевидного желоба для отвода стружки.

Основное отличие между китайскими фрезами и европейскими - это их ресурс, измеряемый в погонных метрах или часах работы машин. Поскольку стоимость европейских фрез, как правило, в 2-3 раза превышает стоимость китайских, выгода получается весьма ощутимая. Рассматривая вариант металлообработки, нелишним будет проверить точность изготовления фрезы. Как правило, фабрики, занимающиеся изготовлением фрез по металлу в Европе, имеют свои представительства и в Китае. Если же брать небрендовые китайские фрезы, то нужно тщательно смотреть угол заточки, глубину канавки и желательно поинтересоваться, из какого сплава они сделаны.

HSS фрезы с покрытием

Жизнь HSS фрезы с покрытием значительно увеличивается. Например, для нитрида титана (TiN) срок службы увеличивается в шесть раз.
Titan-Nitrid существенно жестче чем HSS, а также жестче чем HM. С Titan-Nitrid покрытием инструменты HM служат также дольше, хотя различие в твердости незначительное.
Более значительно покрытие отражается на число оборотов и подачу. Ее можно увеличивать и укорачивать таким образом время обработки. При фрезеровке алюминия TiN предотвращает внушающее страх запекание алюминия во фрезе. Покрытие действует как тефлон в сковороде (стружка скользит).

 

Трехзаходные или трехзубые фрезы.

 

Трехзаходные спиральные торцевые концевые фрезы применяются для фрезерования, раскроя, обработки пазов по твердым материалам,черновой и получистовой обработки сталей, в том числе нержавеющих. Три режущих кромки обеспечивают более высокое качество обрабатываемой поверхности, чем у 2-х и однозаходных фрез. Их главное преимущество – высокая жесткость при сохраняющихся неплохих характеристиках отвода стружки из зоны резания.

 

Ознакомиться с режимами резки на фрезерных станках с ЧПУ можно здесь.

cncmodelist.ru

Классификация станков с ЧПУ, их виды и возможности

Введение

Станки с ЧПУ (числовым программным управлением) – это автоматизированные станки-роботы, которые могут производить операции по заданной программе без непосредственного участия человека. Такие станки являются важной частью современной автоматизации, применение которой необходимо для сохранения рентабельности и получения прибыли предприятиями, так как является важным условием обеспечения качества и скорости производства.

В этой статье мы рассказываем о том, какие бывают станки с ЧПУ, приводим классификацию их видов и описываем возможности.

Источник: Spectron Manufacturing

Станок с ЧПУ – это сложная программно-аппаратная система, которая может преобразовать блок сырьевого (исходного) материала в сложную деталь для дальнейшего использования в более крупном механизме или машине.

Содержание

  

Что такое станок с ЧПУ и как он работает?

Фрезерный станок с ЧПУ, фото: etsy.com

 

Самыми простыми словами станок с ЧПУ – это станок с компьютерным управлением.

Аббревиатура ЧПУ обозначает числовое программное (компьютерное) управление. В ЧПУ-станке обрабатывающий инструмент и заготовка исходного материала управляются с помощью компьютерной программы.

Полный процесс обработки с ЧПУ зависит от CAD и CAM. CAD означает автоматизированное проектирование, а слово CAM — автоматизированное производство.

С помощью CAD-программы создается трехмерный дизайн объекта, который станок должен изготовить, и с помощью CAM-программы эта виртуальная модель превращается в реальный трехмерный объект.

Современные станки с ЧПУ отличаются высокой точностью воспроизведения и могут значительно сократить сроки поставок.

Обычно, когда речь заходит о станках с ЧПУ, имеются в виду станки используемые в сфере промышленного производства. Эти машины создают вещи которые мы используем каждый день. Примеры станков с ЧПУ многочисленны — сюда входят фрезеры, лазерные резаки, граверы, станки электроэрозионной резки, токарные станки, плазмотроны, водорезы и многие другие.

Гидроабразивный станок (водорез) с ЧПУ, фото: r-gar.net

 

Формально в их число входят и 3D-принтеры, но аддитивное и экстрактивное производство принято разделять, потому — когда мы говорим о станках с ЧПУ, то имеем в виду механизмы, создающие деталь вычитанием лишнего материала из заготовки, а не добавлением нового. Экстрактивные процессы в производстве принято называть механической обработкой, сокращенно — механобработкой.

Наряду с 3D-печатью обработка на станке с ЧПУ является наиболее распространенным методом для создания прототипов из файла цифрового программного обеспечения.

Подобно 3D-печати, ЧПУ использует цифровые модели объектов из файла Computer Aided Manufacturing (CAM) или Computer Aided Design (CAD). Станок с ЧПУ работает, как робот, которому необходимо предоставить инструкции, которые он анализирует и выполняет.

Сначала создается двухмерная или трехмерная цифровая модель будущего объекта  из файла CAD (автоматизированное проектирование), затем кодируется компьютерная программа, которую станок с ЧПУ сможет понять.

 

Источник: CAD-CAM Software

 

Когда код загружен, оператор станка выполняет тест, чтобы убедиться что в коде нет ошибок. Этот процесс известен как «пневматический подвод инструмента». Выполнение этой процедуры имеет большое значение, поскольку любая ошибка, которая теоретически может снизить скорость или точность обработки заготовки, будет обнаружена и исправлена.

Как только отладка завершена, программа вводится в постпроцессор, который преобразует ее в G-код (код, понятный машине — набор инструкций). G-код управляет всеми параметрами производимой операции, такими как координация, скорость подачи, местоположение и скорость инструмента.

Основные компоненты станков с ЧПУ

Фото: Компонеты ЧПУ, all3dp.com

 

Любой станок с ЧПУ, по существу, состоит из следующих компонентов:

  • Программа обработки деталей. Программа обработки деталей представляет собой серию закодированных инструкций, необходимых для изготовления объекта. Программа управляет движением станка и включением/выключением вспомогательных функций, таких как вращение валика и подача охлаждающей жидкости. Закодированные инструкции состоят из букв, цифр и символов.
  • Устройство для ввода данных. Устройство для ввода данных является средством ввода программы обработки детали в систему управления ЧПУ. Три наиболее часто используемых устройства ввода данных — это устройство ввода с перфоленты, устройство для считывания с магнитной ленты и компьютер при помощи стандартного интерфейса последовательной передачи данных (порт RS-232-C).
  • Устройство управления станком. Блок управления станком (MCU) является сердцем системы ЧПУ. Он используется для выполнения следующих функций:
    • Чтение закодированных инструкций.
    • Расшифровка закодированных инструкций.
    • Реализация интерполяций (линейных, круговых и спиральных) для генерации команд перемещения по осям.
    • Передача команд движения оси в схемы усилителя для управления механизмами оси.
    • Получение сигналов обратной связи положения и скорости для каждого привода оси .
    • Реализация вспомогательных функций управления, таких как включение / выключение подачи охлаждающей жидкости, смена инструмента и т. д.
  • Механизм привода. Механизм привода состоит из схем усилителя, приводных двигателей и шарико-винтовых передач. Основной блок управления подает управляющие сигналы (положение и скорость) каждой оси в цепи усилителя. Сигналы управления усиливаются для приведения в действие приводных двигателей, которые, в свою очередь, вращают шарико-винтовые передачи для правильного расположения стола станка.
  • Машина-орудие. Числовое программное управление регулирует различные типы станков. Станок как правило имеет подвижный стол или рабочую голову с инструментом, положение которых друг относительно друга управляется по осям X и Y в плоскости и по оси Z по вертикали.
  • Система обратной связи. Система обратной связи также называется измерительной системой. Она использует датчики положения и скорости для постоянного мониторинга положения, в котором находится режущий инструмент в конкретный момент обработки. Главный блок управления использует разницу между исходными сигналами и сигналами обратной связи для генерации управляющих сигналов, чтобы исправить ошибки положения и скорости.

Источник: Mechanical Engineering

  

Основные типы станков с ЧПУ

Станки с ЧПУ обычно подразделяются по способам обработки материала.

  • Сверлильные устройства: работают путем вращения и перемещения сверла вокруг и в контакте с блоком исходного материала.
  • Токарные станки: в противоположность сверлильным устройствам, токарные станки вращают блок сырьевого материала против головки бура.
  • Фрезерные станки: предусматривают использование вращающихся режущих инструментов для удаления материала из заготовки.
  • Электрическая и химическая обработка. Существует ряд новых технологий, в которых используются специальные методы резки материала. Примерами являются электронно-лучевая обработка, электрохимическая обработка, электроэрозионная обработка (EDM), фотохимическая обработка и ультразвуковая обработка.
  • Другие режущие инструменты. Существует ряд других новых технологий, в которых для обработки заготовки используются различные материалы. Примеры включают станки для лазерной резки, машины для кислородной резки, станки для плазменной резки и машины водоструйной резки.

Станки с числовым программным управлением могут работать практически с любым сырьем: алюминий, латунь, медь, сталь, титан, дерево, стекловолокно, пластмассы, полипропилен.

Классификация станков с ЧПУ по типу движения

ЧПУ-станки с точечным типом движения

Сверлильный станок с ЧПУ, фото: geetajam.com

 

Для некоторых станков (например, сверлильных, буровых, гайкорезных) необходимо, чтобы режущий инструмент и обрабатываемая деталь были размещены относительно друг друга в определенных зафиксированных позициях, в которых они должны оставаться, пока резак выполняет свою работу. Эти станки известны как машины с позиционной обработкой, а аппаратура контроля, которая регулирует работу станка, осуществляет управление по принципу “от точки к точке”.

Скорости подачи не нужно программировать. В этих станках каждая ось приводится в движение отдельно. В системе движения «от точки к точке» информация о размерах, которая должна передаваться станку, будет представлять собой последовательность требуемых положений двух шпинделей.

 

Пример работы станка с с точечным типом движения:

ЧПУ-станки с контурным типом движения

Станок с ЧПУ с контурным типом движения — фрезерный. Фото: 3dcncafrica.com

Другой тип ЧПУ-станков подразумевает движение заготовки относительно режущего инструмента во время обработки. Эти станки включают фрезеровальные, фрезерно-модельные станки и т. д. и известны как станки с контурным типом движения, по-английски так и называются — CNC router, буквально — “ЧПУ-маршрутизатор”, что говорит о том, что маршрут инструмента в них полностью задается программой. Механизм регулирования, необходимый для их управления, называется устройством контурного управления.

 

Источник: SD3D

Контурные станки также могут использоваться в качестве станков с точечным типом движения, но их использование будет выгодным, если только заготовка также не требует выполнения контурной операции. Эти машины требуют одновременного управления осями. В контурных станках относительно расположение заготовки и режущего инструмента должно постоянно контролироваться. Система управления должна быть способна принимать информацию о скоростях и положениях шпинделя машины. Скорости подачи должны быть запрограммированы.

 

Пример работы ЧПУ-станка с контурным типом движения:

Классификация станков по системе управления

ЧПУ-станки с разомкнутой системой

ЧПУ-станок с разомкнутой системой управления. Источник: kanabco

 

Запрограммированные инструкции подаются в блок управления через устройство ввода данных. Затем блок управления преобразует эти инструкции в электрические импульсы (сигналы) и отправляет их в сервоусилитель для пуска сервомоторов.

Основным недостатком ЧПУ-станков в с разомкнутой системой управления является отсутствие системы обратной связи, которая бы проверяла точность и скорость режущего инструмента. Если производительность системы зависит от нагрузки, температуры, влажности или смазки, то фактическая мощность может отличаться от требуемой. По этим причинам разомкнутая система управления обычно используется в точечных ЧПУ-станках, где требования к точности не являются критическими. Очень немногие машины с контурным типом движения с непрерывным движением используют разомкнутое управление.

Системы с разомкнутым контуром обычно устанавливаются в бурильных станках.

 

Пример работы ЧПУ-станка с разомкнутой системой управления:

ЧПУ-станки с замкнутой системой управления

ЧПУ-станок с замкнутой системой управления. Источник: kanabco

 

ЧПУ-станки с замкнутым контуром оснащены системой обратной связи для контроля фактической производительности и исправления расхождений с запрограммированными данными. Система обратной связи может быть либо аналоговой, либо цифровой. Аналоговые системы измеряют изменение физических переменных, таких как положение и скорость, с точки зрения уровней напряжения.

Цифровые системы контролируют изменения производительной мощности с помощью электрических импульсов. Различные датчики контроля положения используются для управления динамическими характеристиками и координатным положением шпинделя станка. Большинство систем ЧПУ работают от сервомеханизма, то есть, по принципу замкнутого контура. Если обнаруживается несоответствие между тем, где должен быть инструмент машины согласно заданной инструкции, и тем, где он на самом деле находится, датчик-измеритель подает сигнал приводному блоку для исправления, переводя передвижной компонент станка в нужное место.

Станки с замкнутым контуром — очень мощные и точные, потому что они способны контролировать рабочие параметры с помощью систем обратной связи и автоматически вносить нужные исправления в процесс обработки в режиме реального времени.

 

Пример работы ЧПУ-станка с замкнутой системой управления:

  

Классификация станков по количеству осей

ЧПУ-станки с 2 и 3 осями

Источник: Woodworking Network

Токарные станки являются идеальным примером ЧПУ-машин с двумя осями.

То есть, такая машина имеет две оси, вдоль которых происходит движение. Шпиндель будет двигаться в продольном направлении по платформе станка (ось Z), а поперечный суппорт будет перемещаться перпендикулярно к шпинделю (вдоль оси X). В трехосных станках будет еще одна ось, перпендикулярная двум указанным осям. Благодаря одновременному управлению всеми 3 осями, ЧПУ-станки  способны обрабатывать геометрически сложные поверхности.

Демонстрация работы ЧПУ-станка с двумя осями:

Демонстрация работы ЧПУ-станка с тремя осями:

ЧПУ-станки с 4 и 5 осями

Источник: All3DP

 

ЧПУ-станки с 4 и 5 осями обеспечивают многоосевые возможности обработки заготовки помимо стандартных 3-осевых траекторий перемещений режущего инструмента. 5-осевой фрезерный центр включает в себя три оси: X, Y, Z, в то время как ось A, является поворотным наклонным механизмом шпинделя, а ось B служит многопозиционным поворотным столом ЧПУ-станка.

 

Демонстрация работы ЧПУ-станка с 4-мя осями:

Демонстрация работы ЧПУ-станка с 5-ю осями:

Важность многоосных ЧПУ-станков заключается в том, что они позволяют сократить производственный цикл за счет обработки сложных деталей с одного установа. В дополнение к экономии времени может быть достигнута и повышенная точность обработки сырьевого материала, поскольку ошибки позиционирования автоматически устраняются между установами.

Кроме того, многоосные ЧПУ-станки обеспечивают улучшенную обработку поверхности изделия и имеют высокий срок эксплуатации благодаря тому, что способны поддерживать оптимальный контакт режущего инструмента с деталью.

Также многоосные станки могут использовать более короткие режущие инструменты, так как головка может быть опущена в направлении работы, а режущий инструмент — в направлении поверхности. В результате достигается более высокая скорость обработки, а вибрация машины — уменьшается.

Классификация станков с ЧПУ по типу привода

Основная функция станка с ЧПУ состоит в том, чтобы обеспечить автоматическое и точное управление движений его элементов, таких как платформа, шпиндель и т. д. Приводы используются для обеспечения управляемого движения компонентов станка с ЧПУ. Приводная система состоит из приводных двигателей и шарико-винтовых передач. Блок управления посылает интенсивные управляющие сигналы для активации приводных двигателей, которые, в свою очередь, вращают шарико-винтовые передачи, чтобы установить платформу станка в требуемое положение или вызвать вращение шпинделя.

Приводы, используемые в станках ЧПУ, бывают разных типов, таких как

электрические, гидравлические и пневматические.

Гидравлические станки с ЧПУ

top3dshop.ru

Фрезерный станок с ЧПУ в домашних (гаражных) условиях

Набор, с помощью которого можно собрать свой фрезерный станок с ЧПУ.
В Китае продаются готовые станки, обзор одного из них на Муське уже публиковался. Мы же с Вами соберем станок сами. Добро пожаловать…
UPD: ссылки на файлы

Я все-таки приведу ссылку на обзор готового станка mysku.ru/blog/aliexpress/27259.html от AndyBig. Я же не буду повторяться, не буду цитировать его текст, напишем все с нуля. В заголовке указан только набор с двигателями и драйвером, будут еще части, постараюсь дать ссылки на всё.
И это… Заранее извиняюсь перед читателями, фотографии в процессе специально не делал, т.к. в тот момент делать обзор не собирался, но подниму максимум фоток процесса и постараюсь дать подробное описание всех узлов.

Цель обзора — не столько похвастаться, сколько показать возможность сделать для себя помощника самому. Надеюсь этим обзором подать кому-то идею, и возможно не только повторить, но и сделать еще лучше. Поехали…

Как родилась идея:

Так получилось, что с чертежами я связан давно. Т.е. моя профессиональная деятельность с ними тесно связана. Но одно дело, когда ты делаешь чертеж, а после уже совсем другие люди воплощают объект проектирования в жизнь, и совсем другое, когда ты воплощаешь объект проектирования в жизнь сам. И если со строительными вещами у меня вроде как нормально получается, то с моделизмом и другим прикладным искусством не особо.
Так вот давно была мечта из нарисованного в автокаде изображения, сделать вжжик — и оно вот в натуре перед тобой, можно пользоваться. Идея эта время от времени проскакивала, но во что-то конкретное оформиться никак не могла, пока…

Пока я не увидел года три-четыре назад REP-RAP. Ну что ж 3Д принтер это была очень интересная вещь, и идея собрать себе долго оформлялась, я собирал информацию о разных моделях, о плюсах и минусах разных вариантов. В один момент перейдя по одной из ссылок я попал на форум, где сидели люди и обсуждали не 3Д принтеры, а фрезерные станки с ЧПУ управлением. И отсюда, пожалуй, увлечение и начинает свой путь.

Вместо теории

В двух словах о фрезерных станках с ЧПУ (пишу своими словами намеренно, не копируя статьи, учебники и пособия).

Фрезерный станок работает прямо противоположно 3Д принтеру. В принтере шаг за шагом, слой за слоем модель наращивается за счет наплавления полимеров, во фрезерном станке, с помощью фрезы из заготовки убирается «все лишнее» и получается требуемая модель.

Для работы такого станка нужен необходимый минимум.
1. База (корпус) с линейными направляющими и передающий механизм (может быть винт или ремень)
2. Шпиндель (я вижу кто-то улыбнулся, но так он называется) — собственно двигатель с цангой, в которую устанавливается рабочий инструмент — фреза.
3. Шаговые двигатели — двигатели, позволяющие производить контролируемые угловые перемещения.
4. Контроллер — плата управления, передающая напряжения на двигатели в соответствии с сигналами, полученными от управляющей программы.
5. Компьютер, с установленной управляющей программой.
6. Базовые навыки черчения, терпение, желание и хорошее настроение. ))

По пунктам:
1. База.
по конфигурации:

разделю на 2 типа, существуют более экзотические варианты, но основных 2:

С подвижным порталом:
Собственно, выбранная мной конструкция, в ней есть основа на которой закреплены направляющие по оси X. По направляющим оси Х передвигается портал, на котором размещены направляющие оси Y, и перемещающийся по нему узел оси Z.

Со статическим порталом
Такая конструкция представляет и себя корпус он же и является порталом, на котором размещены направляющие оси Y, и перемещающийся по нему узел оси Z, а ось Х уже перемещается относительно портала.

по материалу:
корпус может быть изготовлен из разных материалов, самые распространенные:
— дюраль — обладает хорошим соотношением массы, жесткости, но цена (именно для хоббийной самоделки) все-таки удручает, хотя если на станок имеются виды по серьезному зарабатыванию денег, то без вариантов.
— фанера — неплохая жесткость при достаточной толщине, небольшой вес, возможность обрабатывать чем угодно :), ну и собственно цена, лист фанеры 17 сейчас совсем недорог.
— сталь — часто применяют на станках большой площади обработки. Такой станок конечно должен быть статичным (не мобильным) и тяжелым.
— МФД, оргстекло и монолитный поликарбонат, даже ДСП — тоже видел такие варианты.

Как видите — сама конструкция станка весьма схожа и с 3д принтером и с лазерными граверами.
Я намеренно не пишу про конструкции 4, 5 и 6 -осевых фрезерных станков, т.к. на повестке дня стоит самодельный хоббийный станок.

2. Шпиндель.
Собственно, шпиндели бывают с воздушным и водяным охлаждением.
С воздушным охлаждением в итоге стоят дешевле, т.к. для них не надо городить дополнительный водяной контур, работают чуть громче нежели водяные. Охлаждение обеспечивается установленной на тыльной стороне крыльчаткой, которая на высоких оборотах создает ощутимый поток воздуха, охлаждающий корпус двигателя. Чем мощнее двигатель, тем серьезнее охлаждение и тем больше воздушный поток, который вполне может раздувать во все стороны
пыль (стружку, опилки) обрабатываемого изделия.

С водяным охлаждением. Такой шпиндель работает почти беззвучно, но в итоге все-равно разницу между ними в процессе работу не услышать, поскольку звук обрабатываемого материала фрезой перекроет. Сквозняка от крыльчатки, в данном случае конечно нет, зато есть дополнительный гидравлический контур. В таком контуре должны быть и трубопроводы, и помпа прокачивающая жидкость, а также место охлаждения (радиатор с обдувом). В этот контур обычно заливают не воду, а либо ТОСОЛ, либо Этиленгликоль.

Также шпиндели есть различных мощностей, и если маломощные можно подключить напрямую к плате управления, то двигатели мощностью от 1кВт уже необходимо подключать через блок управления, но это уже не про нас. ))

Да, еще частенько в самодельных станках устанавливают прямые шлифмашины, либо фрезеры со съемной базой. Такое решение может быть оправдано, особенно при выполнении работ недолгой продолжительности.

В моем случае был выбран шпиндель с воздушным охлаждением мощностью 300Вт.

3. Шаговые двигатели.
Наибольшее распространение получили двигатели 3 типоразмеров
NEMA17, NEMA23, NEMA 32
отличаются они размерами, мощностью и рабочим моментом
NEMA17 обычно применяются в 3д принтерах, для фрезерного станка они маловаты, т.к. приходится таскать тяжелый портал, к которому дополнительно прикладывается боковая нагрузка при обработке.
NEMA32 для такой поделки излишни, к тому же пришлось бы брать другую плату управления.
мой выбор пал на NEMA23 с максимальной мощностью для этой платы — 3А.

Также люди используют шаговики от принтеров, но т.к. у меня и их не было и все равно приходилось покупать выбрал всё в комплекте.

4. Контроллер
Плата управления, получающая сигналы от компьютера и передающая напряжение на шаговые двигатели, перемещающие оси станка.

5. Компьютер
Нужен комп отдельный (возможно весьма старый) и причин тому, пожалуй, две:
1. Вряд ли Вы решитесь располагать фрезерный станок рядом с тем местом, где привыкли читать интернетики, играть в игрушки, вести бухгалтерию и т.д. Просто потому, что фрезерный станок — это громко и пыльно. Обычно станок либо в мастерской, либо в гараже (лучше отапливаемом). У меня станок стоит в гараже, зимой преимущественно простаивает, т.к. нет отопления.
2. По экономическим соображениям обычно применяются компьютеры уже не актуальные для домашней жизни — сильно б/у :)
Требования к машине по большому счету ни о чем:
— от Pentium 4
— наличие дискретной видеокарты
— RAM от 512MB
— наличие разъема LPT (по поводу USB не скажу, за имением драйвера, работающего по LPT, новинки пока не изучал)
такой компьютер либо достается из кладовки, либо как в моем случае покупается за бесценок.
В силу малой мощности машины стараемся не ставить дополнительный софт, т.е. только ось и управляющая программа.

дальше два варианта:
— ставим windows XP (комп то слабенький, помним да?) и управляющую программу MATCh4 (есть другие, но это самая популярная)
— ставим никсы и Linux CNC (говорят, что тоже очень неплохо все, но я никсы не осилил)

Добавлю, пожалуй, чтоб не обидеть излишне обеспеченных людей, что вполне можно поставить и не пенёк четвертый, а и какой-нибудь ай7 — пожалуйста, если это Вам нравится и можете себе это позволить.

6. Базовые навыки черчения, терпение, желание и хорошее настроение.
Тут в двух словах.
Для работы станка нужна управляющая программа (по сути текстовый файл содержащий координаты перемещений, скорость перемещений и ускорения), которая в свою очередь готовится в CAM приложении — обычно это ArtCam, в этом приложении готовиться сама модель, задаются ее размеры, выбирается режущий инструмент.
Я обычно поступаю несколько более долгим путем, делаю чертеж, а AutoCad потом, сохранив его *.dxf подгружаю в ArtCam и уже там готовлю УП.

Далее начинаем курить форумы и собирать информацию, приведу пару полезных ссылок:
www.cncmasterkit.ru/viewtopic.php?f=18&t=2730
forumcnc.ru/forumdisplay.php?2-%CE%E1%F9%E8%E5-%E2%EE%EF%F0%EE%F1%FB
www.cnczone.ru/forums/index.php?s=9d56244c6c291357dcdde8a4f369a711&showforum=2

Ну и приступаем к процессу создания своего.

Перед проектированием станка принимаем за отправные точки несколько моментов:
— Валы осей будут сделаны из шпильки строительной с резьбой М10. Конечно, бесспорно существуют более технологичные варианты: вал с трапециевидной резьбой, шарико-винтовая передача(ШВП), но необходимо понимать, что цена вопроса оставляет желать лучшего, а для хоббийного станка цена получается вообще космос. Тем не менее со временем я собираюсь провести апгрейд и заменить шпильку на трапецию.
— Материал корпуса станка – фанера 16мм. Почему фанера? Доступно, дешево, сердито. Вариантов на самом деле много, кто-то делает из дюрали, кто-то из оргстекла. Мне проще из фанеры.

Делаем 3Д модель:

Развертку:

Далее я поступил так, снимка не осталось, но думаю понятно будет. Распечатал развертку на прозрачных листах, вырезал их и наклеил на лист фанеры.
Выпилил части и просверлил отверстия. Из инструментов — электролобзик и шуруповерт.
Есть еще одна маленькая хитрость, которая облегчит жизнь в будущем: все парные детали перед сверлением отверстий сжать струбциной и сверлить насквозь, таким образом Вы получите отверстия, одинаково расположенные на каждой части. Даже если при сверлении получится небольшое отклонение, то внутренние части соединенных деталей будут совпадать, а отверстие можно немного рассверлить.

Параллельно делаем спецификацию и начинаем все заказывать.
что получилось у меня:
1. Набор, указанный в данном обзоре, включает в себя: плата управления шаговыми двигателями (драйвер), шаговые двигатели NEMA23 – 3 шт., блок питания 12V, шнур LPTи кулер.
aliexpress.com/item/3Axis-kit-3PCS-NEMA23-CNC-stepper-motor-81mm-308-oz-in-3A-3-axis-High-speed/719006867.html
2. Шпиндель (это самый простой, но тем не менее работу свою выполняет), крепеж и блок питания 12V.
aliexpress.com/item/DC-12-48-CNC-300W-Spindle-Motor-Mount-Bracket-24V-36V-For-Engraving-Carving/679287021.html
3. Б/у компьютер Pentium 4, самое главное на материнке есть LPT и дискретная видеокарта + ЭЛТ монитор. Взял на Авито за 1000р.
4. Вал стальной: ф20мм – L=500мм – 2шт., ф16мм – L=500мм – 2шт., ф12мм – L=300мм – 2шт.
Брал тут, на тот момент в Питере брать получалось дороже. Пришло в течении 2 недель.
duxe.ru/index.php?cPath=37_67_68
5. Подшипники линейные: ф20 – 4шт., ф16 – 4шт., ф12 – 4 шт.
20
aliexpress.com/item/4pcs-SC20UU-Linear-Ball-Bearing-XYZ-Table-CNC-Router/1214529466.html
16
aliexpress.com/item/AE-4pcs-SC16UU-Linear-Ball-Bearing-XYZ-Table-CNC-Router/1214431787.html
12
aliexpress.com/item/4pcs-SC12UU-Linear-Ball-Bearing-XYZ-Table-CNC-Router/1297700376.html
6. Крепления для валов: ф20 – 4шт., ф16 – 4шт., ф12 — 2шт.
20
aliexpress.com/item/4pcs-SHF20-20mm-Linear-Rail-Shaft-Support-XYZ-Table-CNC/1221841376.html
16
aliexpress.com/item/4pcs-SHF16-16mm-Linear-Rail-Shaft-Support-XYZ-Table-CNC/1221839349.html
12
aliexpress.com/item/4pcs-SHF12-12mm-Linear-Rail-Shaft-Support-XYZ-Table-CNC/1221612308.html
7. Гайки капролоновые с резьбой М10 – 3шт.
Брал вместе с валами на duxe.ru
8. Подшипники вращения, закрытые – 6шт.
Там же, но у китайцев их тоже полно
9. Провод ПВС 4х2,5
это оффлайн
10. Винтики, шпунтики, гаечки, хомутики – кучка.
Это тоже в оффлайне, в метизах.
11. Так же был куплен набор фрез
aliexpress.com/item/10pcs-3-175-1-5-8mm-PCB-Carbide-Cutting-Tools-PCB-End-Milling-Tools-In-Mini/922596359.html

Итак, заказываем, ждем, выпиливаем и собираем.


Изначально драйвер и блок питания для него установил в корпус с компом вместе.

Позже было принято решение разместить драйвер в отдельном корпусе, он как раз появился.

Ну и старенький монитор как-то сам поменялся на более современный.

как я говорил вначале, никак не думал, что буду писать обзор, поэтому прилагаю фотографии узлов, и постараюсь дать пояснения по процессу сборки.

Сначала собираем три оси без винтов, для того чтобы максимально точно выставить валы.
Берем переднюю и заднюю стенки корпуса, крепим фланцы для валов. Нанизываем на оси Х по 2 линейных подшипника и вставляем их во фланцы.

Крепим дно портала к линейным подшипникам, пытаемся покатать основание портала туда-сюда. Убеждаемся в кривизне своих рук, все разбираем и немного рассверливаем отверстия.
Таким образом мы получаем некоторую свободу перемещения валов. Теперь наживляем фланцы, вставляем валы в них и перемещаем основание портала вперед-назад добиваемся плавного скольжения. Затягиваем фланцы.
На этом этапе необходимо проверить горизонтальность валов, а также их соосность по оси Z (короче, чтобы расстояние от сборочного стола до валов была одинаковой) чтобы потом не завалить будущую рабочую плоскость.
С осью Х разобрались.
Крепим стойки портала к основанию, я для этого использовал мебельные бочонки.

Крепим фланцы для оси Y к стойкам, на этот раз снаружи:

Вставляем валы с линейными подшипниками.
Крепим заднюю стенку оси Z.
Повторяем процесс настройки параллельности валов и закрепляем фланцы.
Повторяем аналогично процесс с осью Z.
Получаем достаточно забавную конструкцию, которую можно перемещать одной рукой по трем координатам.
Важный момент: все оси должны двигаться легко, т.е. немного наклонив конструкцию портал должен сам свободно, без всяких скрипов и сопротивления переместиться.

Далее крепим ходовые винты.
Отрезаем строительную шпильку М10 необходимой длины, накручиваем капролоновую гайку примерно на середину, и по 2 гайки М10 с каждой стороны. Удобно для этого, немного накрутив гайки, зажать шпильку в шуруповерт и удерживая гайки накрутить.
Вставляем в гнезда подшипники и просовываем в них изнутри шпильки. После этого фиксируем шпильки к подшипнику гайками с каждой стороны и контрим вторыми чтобы не разболталось.
Крепим капролоновую гайку к основанию оси.
Зажимаем конец шпильки в шуруповерт и пробуем переместить ось от начала до конца и вернуть.
Здесь нас поджидает еще пара радостей:
1. Расстояние от оси гайки до основания в центре (а скорее всего в момент сборки основание будет посередине) может не совпасть с расстоянием в крайних положениях, т.к. валы под весом конструкции могут прогибаться. Мне пришлось по оси Х подкладывать картонку.
2. Ход вала может быть очень тугим. Если Вы исключили все перекосы, то может сыграть роль натяжение, тут необходимо поймать момент натяга фиксации гайками к установленному подшипнику.
Разобравшись с проблемами и получив свободное вращение от начала до конца переходим к установке остальных винтов.

Присоединяем к винтам шаговые двигатели:
Вообще при применении специальных винтов, будь то трапеция или ШВП на них делается обработка концов и тогда подключение к двигателю очень удобно делается специальной муфтой.

Но мы имеем строительную шпильку и пришлось подумать, как крепить. В этот момент мне попался в руки отрез газовой трубы, ее и применил. На шпильку она прямо «накручивается» на двигатель заходит в притирку, затянул хомутами — держит весьма неплохо.

Для закрепления двигателей взял алюминиевую трубку, нарезал. Регулировал шайбами.
Для подключения двигателей взял вот такие коннекторы:


Извините, не помню как называются, надеюсь кто-нибудь в комментариях подскажет.
Разъем GX16-4 (спасибо Jager). Просил коллегу купить в магазине электроники, он просто рядом живет, а мне получалось очень неудобно добираться. Очень ими доволен: надежно держат, рассчитаны на бОльший ток, всегда можно отсоединить.
Ставим рабочее поле, он же жертвенный стол.
Присоединяем все двигатели к управляющей плате из обзора, подключаем ее к 12В БП, коннектим к компьютеру кабелем LPT.

Устанавливаем на ПК MACh4, производим настройки и пробуем!
Про настройку отдельно, пожалуй, писать не буду. Это можно еще пару страниц накатать.

У меня целая радость, сохранился ролик первого запуска станка:


Да, когда в этом видео производилось перемещение по оси Х был жуткий дребезг, я к сожалению, не помню уже точно, но в итоге нашел то ли шайбу болтающуюся, то ли еще что-то, в общем это было решено без проблем.

Далее необходимо поставить шпиндель, при этом обеспечив его перпендикулярность (одновременно по Х и по Y) рабочей плоскости. Суть процедуры такая, к шпинделю изолентой крепим карандаш, таким образом получается отступ от оси. При плавном опускании карандаша он начинает рисовать окружность на доске. Если шпиндель завален, то получается не круг, а дуга. Соответственно необходимо выравниванием добиться рисования круга. Сохранилась фотка от процесса, карандаш не в фокусе, да и ракурс не тот, но думаю суть понятна:

Находим готовую модель (в моем случае герб РФ) подготавливаем УП, скармливаем ее MACHу и вперед!
Работа станка:


фото в процессе:

Ну и естественно проходим посвящение ))
Ситуация как забавная, так и в целом понятная. Мы мечтаем построить станок и сразу выпилить что-то суперкрутое, а в итоге понимаем, что на это время уйдет просто уйма времени.

В двух словах:
При 2Д обработке (просто выпиливании) задается контур, который за несколько проходов вырезается.
При 3Д обработке (тут можно погрузиться в холивар, некоторые утверждают, что это не 3Д а 2.5Д, т.к. заготовка обрабатывается только сверху) задается сложная поверхность. И чем выше точность необходимого результата, тем тоньше применяется фреза, тем больше проходов этой фрезы необходимо.
Для ускорения процесса применяют черновую обработку. Т.е. сначала производится выборка основного объема крупной фрезой, потом запускается чистовая обработка тонкой фрезой.

Далее, пробуем, настраиваем экспериментируем т.д. Правило 10000 часов работает и здесь ;)
Пожалуй, я не буду больше утомлять рассказом о постройке, настройке и др. Пора показать результаты использования станка — изделия.




Как видите в основном это выпиленные контуры или 2Д обработка. На обработку объемных фигур уходит много времени, станок стоит в гараже, и я туда заезжаю ненадолго.
Тут мне справедливо заметят — а на… строить такую бандуру, если можно выпилить фигуру U-образным лобзиком или электролобзиком?
Можно, но это не наш метод. Как помните в начале текста я писал, что именно идея сделать чертеж на компьютере и превратить этот чертеж в изделие и послужили толчком к созданию данного зверя.

Написание обзора меня наконец подтолкнуло произвести апгрейд станка. Т.е. апгрейд был запланирован ранее, но «руки все не доходили». Последним изменением до этого была организация домика для станка:

Таким образом в гараже при работе станка стало намного тише и намного меньше пыли летает.

Последним же апгрейдом стала установка нового шпинделя, точнее теперь у меня есть две сменные базы:
1. С китайским шпинделем 300Вт для мелкой работы:

2. С отечественным, но от того не менее китайским фрезером «Энкор»…

С новым фрезером появились новые возможности.
Быстрее обработка, больше пыли.
Вот результат использования полукруглой пазовой фрезы:

Ну и специально для MYSKU
Простая прямая пазовая фреза:

Видео процесса:

На этом я буду сворачиваться, но по правилам надо бы подвести итоги.

Минусы:
— Дорого.
— Долго.
— Время от времени приходится решать новые проблемы (отключили свет, наводки, раскрутилось что-то и др.)

Плюсы:
— Сам процесс создания. Только это уже оправдывает создание станка. Поиск решений возникающих проблем и реализация, и является тем, ради чего вместо сидения на попе ровно ты встаешь и идешь делать что-либо.
— Радость в момент дарения подарков, сделанных своими руками. Тут нужно добавить, что станок не делает всю работу сам :) помимо фрезерования необходимо это все еще обработать, пошкурить покрасить и др.

Большое Вам спасибо, если Вы еще читаете. Надеюсь, что мой пост пусть хоть и не подобьет Вас к созданию такого (или другого) станка, но сколько-то расширит кругозор и даст пищу к размышлениям. Также спасибо хочу сказать тем, кто меня уговорил написать сей опус, без него у меня и апгрейда не произошло видимо, так что все в плюсе.

Приношу извинения за неточности в формулировках и всякие лирические отступления. Многое пришлось сократить, иначе текст бы получился просто необъятный. Уточнения и дополнения естественно возможны, пишите в комментариях — постараюсь всем ответить.

Удачи Вам в Ваших начинаниях!

Update:

Обещанные ссылки на файлы:
yadi.sk/d/B5auVp9lt239P — чертеж станка,
yadi.sk/d/TNRUyj55t23JT — развертка,
формат — dxf. Это значит, что Вы сможете открыть файл любым векторным редактором.
3Д модель детализирована процентов на 85-90, многие вещи делал, либо в момент подготовки развертки, либо по месту. Прошу «понять и простить». )

mysku.ru

ЧПУ фрезерный станок по дереву: описание, конструкция, схемы

Фрезерный

Фрезерные ЧПУ станки по дереву - современный и довольно популярный вид оборудования для мастерских. Описание, видео, виды, техника безопасности со станками.

Домашние мастерские – распространенное явление. В них занимаются различными видами деятельности, но столярное дело – одно из самых распространенных. Фрезерный ЧПУ станок по дереву – профессиональный вид оборудования, который используется для обработки древесины.

Описание фрезерных станков

Фрезерные станки ЧПУ применяются в разных видах обработки. Часто используется для фрезерования, резки и обработки деревянных заготовок.

Аппарат делает работу точнее, повышая качество детализации изделия. С помощью фрезерно-столярного оборудования можно создавать некоторые декоративные элементы.

При работе редко используется исходный набор инструментов. Как правило, опытные мастера пользуются дополнительным инструменталом, что расширяет функционал и позволяет работать со сложными заготовками.

Такие виды станков не используются на промышленных предприятиях. Покупателями являются владельцы домашних мастерских и малых производств.

Описание конструкции

Существует много видов фрезерных ЧПУ станков для работы с древесиной. Они отличаются друг от друга, но схожи по строению.

Основные детали – станина, суппорты, фрезерный стол, шпиндель, режущий инструмент. В некоторых аппаратах присутствует дополнительная комплектация, главной частью которой является каретка. Она позволяет работать под разными углами.

Описание деталей:

  1. Фрезерный стол – основа конструкции, рабочая площадь
  2. Суппорты – используются для закрепления рабочих инструментов.
  3. Станина – скрепляет детали конструкции.
  4. Шпиндель – устройство закрепляющее обрабатываемую заготовку при работе. Вращает заготовку при работе. Чем выше скорость вращение, тем выше качество изделий.
  5. Режущий инструмент – используется для обработки материала.

Режущие инструменты отличаются в каждом виде оборудования. В основном используются ножи, диски, фрезы и сверла.

Ещё одна деталь: если вы приобретаете агрегат для проведения высокоточной обработки, то обратите внимание на шпиндель. Скорость вращения напрямую влияет на точность обработки.

Ещё одним преимуществом фрезерных ЧПУ станков является безопасность. Инструменты имеют безопасное строение и расположение.

Виды фрезерных станков

Общие функции и строение одинаково у большинства видов оборудования. Однако каждая модель имеет уникальные особенности, из-за чего и предназначается для определенных видов работ. Учитывайте это при выборе оборудования.

Популярные виды фрезерных станков:

  1. Фрезерный станок с ЧПУ.
  2. Токарно-фрезерный станок.
  3. Ручной аппарат.
  4. Копировальный станок.
  5. Бытовой станок.
  6. Станок с вертикальным расположением.
  7. Двухсторонний.
  8. Настольный.
  9. С горизонтальным креплением.

Перед тем как выбирать станок, внимательно ознакомьтесь с моделью и характеристиками. У каждой модели они различаются.

Техника безопасности при работе с фрезером ЧПУ

При работе с техническим оборудованием придерживайтесь определенных правил. Это связано не только с эффективностью работы, но и с безопасностью.

Работа с техническим оборудованием опасна, а соблюдение техники безопасности снижает риск причинения вреда здоровью.

Правила ТБ:

  1. Приступать к работе только в специальной униформе. Оператору ЧПУ станка потребуется прикасаться к острым предметам. Прикосновение голыми руками повышает риск появления колотых и режущих ран.
  2. Рабочее пространство должно быть в 2 раза больше, чем размер станка. Это нужно для отдаления от рабочего места при критических ситуациях.
  3. Огнеустойчивость стен, пола и потолка. Снижает риск возникновения пожара.
  4. Пол должен быть ровным. Требуется для надежного закрепления аппарата.
  5. Наличие хорошего освещения.

vseochpu.ru

Как собрать станок с ЧПУ своими руками

В этой статье мы рассказываем о том, что построить своими руками фрезерный станок с ЧПУ — выполнимая задача. Подробно описывается весь процесс создания: от проектирования до применения станка. 

В первом случае к покупным комплектующим добавлялись самодельные детали, сделанные на токарном станке, во втором проекте автор обошелся готовыми частями, третий — бонус, изготовление функционального стола для станка, совмещенного с полками для хранения материалов и инструментов.

  

Содержание: 

  • Заключение и рекомендации

  

Как сделать самодельный станок с ЧПУ 

Автор проекта Benne подробно описал весь процесс создания станка с ЧПУ для работы по дереву и другим материалам, начиная с проектирования.

  

1. Проектирование

Перед постройкой станка нужно как минимум нарисовать эскиз от руки, а лучше выполнить более точный трехмерный рисунок с помощью программы САПР. Автор проекта использовал google sketchup, довольно простую (бесплатную для 30-дневного использования) программу. Для более сложного проекта вы можете выбрать Autocad.

Главная цель рисунка — выяснить необходимые размеры деталей, для заказа их по интернету, и убедиться, что все движущиеся части станка подойдут друг к другу.

Как видите, детальных чертежей с размеченными отверстиями под крепления автор не использовал, намечал отверстия в процессе постройки станка, но такого исходного дизайна оказалось достаточно.

Габаритные размеры станка: 1050 х 840 х 400 мм.

Перемещение по осям: X 730 мм, Y 650 мм, Z 150 мм

Длина направляющих и шариково-винтовой передачи зависит от размера задуманного вами станка.

Когда идет проектирование станка с ЧПУ, есть несколько вопросов, от ответа на которые зависит конечный результат.

Какой тип станка с ЧПУ вы хотите выбрать?

С подвижным столом или с подвижным порталом? Конструкции с подвижным столом часто используются для станков небольшого размера, до 30х30 см. Их легче построить, их можно сделать более жесткими, чем машины с движущимся порталом. Недостаток перемещения стола заключается в том, что при одинаковой зоне резки общая площадь станка получается раза в два больше, чем при использовании конструкции с подвижным порталом. В этом проекте зона обработки около 65x65 см, поэтому был выбран подвижный портал.

Что вы хотите обрабатывать с помощью станка с ЧПУ?

В данном проекте станок предназначался в основном для фанеры, лиственных пород дерева и пластмасс, а также для алюминия.

 Из чего будет строиться станок?

Это в основном зависит от материала, который будет на станке обрабатываться. В идеале материал, который используется для изготовления станка, должен быть прочнее материала, который будет обрабатываться на станке или, как минимум, не менее прочным. Поэтому, если вы хотите резать алюминий, станок должен быть собран из алюминия или стали. 

Какая длина осей вам нужна?

По первоначальному замыслу станок с ЧПУ должен был обрабатывать фанеру и МДФ, которые в Нидерландах выпускают размером 62 х 121 см. Поэтому для Y расстояние прохода должно быть не менее 620 мм. Длина хода по оси Х равна 730 мм, потому что иначе станок занял бы все пространство комнаты. Поэтому ось X короче, чем длина листа фанеры (1210 мм), но можно обработать половину, затем сдвинуть лист вперед и обработать оставшуюся часть. С помощью такой уловки получается обрабатывать на станке куски куда большие, чем длина оси Х. Для оси Z выбрано 150 мм, чтобы в будущем использовать четвертую ось.

Какой тип линейного движения вы будете использовать?

Существует множество вариантов системы линейного перемещения, от ее выбора во многом зависит качество работы. Поэтому есть смысл потратиться на лучшую систему, которую вы можете себе позволить. Автор проекта решил, что линейные рельсы были лучшим вариантом из тех, на которые ему хватало денег. Если вы строите 3-осевой фрезерный станок с ЧПУ, вам нужно купить комплект, состоящий из трех наборов линейных направляющих и двух линейных подшипников на каждую направляющую.

Какую систему привода подач вы будете использовать для каждой оси?

Основные варианты привода подачи: зубчатые ремни, механизмы реечной передачи и передача винт-гайка. Для самодельных станков с ЧПУ чаще всего используют передачу винт-гайка с использованием шарико-винтовой пары. Гайка крепится к подвижной части машины, винт закреплен с обоих концов. Винт крепится к двигателю. Если двигатели вращается, гайка с прикрепленной к ней движущейся частью машины будет двигаться вдоль винта и приводить машину в движение.

ШВП в данном станке используется для привода осей X и Y. Шарико-винтовые подшипники обеспечивают очень плавный ход, люфт отсутствует, повышается качество и скорость резки.

Для оси Z использован стержень M10 из высококачественной нержавеющей стали с самодельной гайкой из делрина.

Тип двигателя и контроллера

Обычно в самодельных станках с ЧПУ применяются шаговые двигатели. Сервоприводы в основном используются для мощных промышленных станков с ЧПУ, они дороже и требуют более дорогих контроллеров. Здесь использованы шаговые двигатели 3Nm.

Тип шпинделя

В проекте используется стандартный Kress, он имеет хороший 43-мм зажимной фланец, а также встроенный регулятор скорости (но последняя функция есть у большинства шпинделей).

Если вы собираетесь выполнять действительно сложную резку, стоит обратить внимание на шпиндели с водяным охлаждением — они дороже стандартных, зато шумят гораздо меньше, могут работать на низких оборотах без перегрева и с самыми разными материалами.

Затраты

На данный станок с ЧПУ ушло примерно 1500 евро. Готовый фрезерный станок с ЧПУ сходных характеристик стоит намного дороже, так что вы можете сэкономить, создав станок самостоятельно.

  

2. Комплектующие для создания станка с ЧПУ 

Электрооборудование и электроника:

  • 3 шаговых двигателя 3 Nm Nema 23;
  • 3 драйвера шаговых двигателей DM556 Leadshine;
  • блок питания 36 В для станков с ЧПУ;
  • интерфейсная плата 5 Axis CNC Breakout Board для управления шаговыми драйверами;
  • источник питания 5 В для интерфейсной платы;
  • двухпозиционный выключатель On/Off;
  • многожильный кабель Shielded 4 Conductor 18 AWG;
  • 3 сенсорных концевых выключателя;
  • Шпиндель: Kress FME 800 (подойдут также Bosch Colt или Dewalt Compact Router).

По желанию:

  • шкафчик/корпус для электрооборудования;
  • подвижный пластиковый кабель-канал;
  • 4-контактные кабельные вилки.

Механические части:

  • линейные направляющие: для X — SBR 20 для Y и Z — SBR 16;
  • шарико-винтовая пара (ШВП) для X и Y — диаметром 16 мм, шаг 5 мм4
  • в качестве передаточного винта для оси Z: стальной штырь с резьбой M10 с самодельной гайкой из делрина;
  • алюминиевый профиль: 30х60 мм, нарезанный на куски длиной 100 мм; 
  • алюминиевая пластина 15 мм толщиной;
  • мощные антивибрационные выравнивающие ножки.

Программы:

  • CAD/CAM-программа CamBam;
  • программа для управления станком с ЧПУ Mach4

Станок в основном построен из алюминиевых пластин толщиной 15 мм и алюминиевых профилей 30x60 мм. Работы выполнялись с применением сверлильного и токарного станков. Пластины и профили заказывались нарезанными по размеру.

  

3. Ось Х

Базовая рама сделана из 4 отрезков алюминиевого профиля сечением 30х60 мм и двух боковых панелей толщиной 15 мм. В конце профилей есть по два отверстия диаметром 6,8 мм, с помощью метчика внутри отверстий выполнена резьба М8.

Нарезка резьбы в торцах алюминиевого профиля

Чтобы отверстия на концевых панелях совпадали, при сверлении обе пластины зажимались вместе. Посередине каждой пластины просверлено по 4 отверстия, чтобы установить подшипниковые опоры, и четыре дополнительных отверстия в одной из боковых пластин для крепления двигателя.

Их кусочков алюминия (50х50х20) сделаны 4 блока, чтобы прикрепить выравнивающие ножки. Блоки прикручены к наружным профилям четырьмя болтами М5 с мебельными t-гайками.

Линейные направляющие подходят непосредственно к алюминиевым профилям. Для оси X использовались рельсы диаметром 20 мм. Предварительно просверленные в основании линейных направляющих отверстия точно совпадают с пазами в алюминиевых профилях. Для установки использованы болты М5 и мебельные t-гайки.

  

4. Боковые пластины портала

Боковые пластины портала почти одинаковы, но в одной из них просверлены четыре дополнительных отверстия для крепления мотора. Весь портал изготовлен из алюминиевых пластин толщиной 15 мм. Чтобы отверстия оказались точно в нужном месте, в тщательно отмеченных местах слесарным кернером были пробиты углубления, и по этим меткам просверлены отверстия на сверлильном станке, сначала сверлом меньшего диаметра, затем — нужного.

Из-за того, как спроектирован портал, пришлось сверлить отверстия в торцах боковых пластин и делать в отверстиях резьбу М8. 

  

5. Сборка портала

Портал собран и установлен

Остальная часть портала выполнена так же, как и боковые части. Самым сложным было правильно выровнять линейные рельсы, которые должны были совпасть с краем пластины. При маркировке точного расположения отверстий автор прижал два куска алюминиевых профилей к боковым сторонам пластины, чтобы выровнять направляющие. В просверленных отверстиях нарезана резьба М5. При креплении направляющих к порталу необходимо убедиться, что расстояние между направляющими по всей длине одинаково, направляющие должны быть параллельны.

Линейные подшипники прикреплены к боковой стенке портала.

Несколько угловых скоб придают дополнительную жесткость конструкции.

В пластине на нижней части портала просверлено 6 отверстий, чтобы прикрепить ее к боковым пластинам. В середине пришлось просверлить два отверстия для крепления держателя гайки.

  

6. Каретка оси Y

Каретка оси Y состоит из одной пластины, к которой прикреплены линейные подшипники. Сверлить отверстия было довольно просто, но требовалась высокая точность. К этой пластине прикреплены подшипники как для оси Y, так и для оси Z. Поскольку линейные подшипники расположены близко друг к другу, даже малейшее смещение вызывает их заедание. Каретка должна легко скользить с одной стороны на другую. Рельсы и подшипники необходимо отрегулировать. Для выравнивания применялись высокоточные цифровые приборы. Когда было сделано крепление гайки привода для оси Y, потребовалось просверлить два дополнительных отверстия в пластине, чтобы прикрепить ее. 

  

7. Ось Z

Линейные направляющие (рельсы) оси Z прикрепляются к подвижной части узла оси Z. Рельсы нужно было сместить на несколько миллиметров от края пластины. Для их выравнивания два куска пластика нужной толщины использовались в качестве прокладок. Было точно известно, что края алюминиевой пластины параллельны, поэтому между алюминиевыми бортиками, прикрепленными к краю пластины, и рельсами автор вставил куски пластика, отодвинув рельсы на нужное одинаковое расстояние, затем наметил места отверстий, просверлил их и нарезал внутреннюю резьбу.

Чтобы установить верхнюю пластину на узел оси Z, просверлены три отверстия в конце монтажной пластины. Не получилось прикрепить шаговый двигатель непосредственно к пластине, так что пришлось сделать отдельное крепление для двигателя из пластика (см. пункт 12).

Из того же пластика сделаны два блока корпусов подшипников. Приводной винт представляет собой стальной стержень с резьбой M10. Шкив для зубчатого ремня просверлен, нарезана резьба М10, и он просто прикручен к верхней части приводного винта. Он удерживается на месте тремя установочными винтами. Приводная гайка из делрина крепится к каретке оси Y.

Приводная гайка из делрина крепится к каретке оси Y.

Крепление шпинделя было заказано заранее, оно имеет зажимное кольцо 43 мм, которое подходит к используемому в проекте Kress.

Если вы хотите использовать шпиндель с водяным охлаждением, то в его комплектацию часто входит готовое крепление. Вы также можете приобрести крепления отдельно, если хотите использовать Dewalt или Bosch с цилиндрическим корпусом, или напечатать их на 3D-принтере.

  

8. Зубчатые ремни и шкивы

Часто двигатели крепятся на внешней стороне станка или на отдельной стойке. В таком случае двигатели можно соединить непосредственно с ШВП с помощью гибкой муфты. Но, поскольку станок размещается в маленьком помещении, вынесенные наружу двигатели мешали бы.

Вот почему моторы размещены внутри машины. Напрямую соединить двигатели с ШВП было нельзя, так что пришлось использовать зубчатые ремни HTD5m шириной 9 мм и шкивы.

При использовании ременной передачи, для подключения двигателя к приводному винту вы можете использовать понижающую передачу, что позволит использовать меньшие двигатели и при этом получать тот же крутящий момент, но меньшую скорость. Поскольку моторы были выбраны довольно большие, не требовалось снижения передачи ради получения большей мощности.

  

9. Крепления двигателя

Опоры двигателя изготовлены из кусков алюминиевых трубок квадратного сечения, нарезанных по заказу до нужной длины. Также можно взять стальную трубку и нарезать квадратные  кусочки из нее. Крепления двигателя для осей X и Y должны иметь возможность выдвигаться и задвигаться, чтобы натянуть зубчатые ремни. На токарном станке были сделаны прорези и просверлено большое отверстие на одной стороне крепления, но вы также можете сделать это на сверлильном станке.

Большое отверстие с одной стороны крепления выпилено концевой пилой. Это позволяет двигателю сидеть на одном уровне с поверхностью, а также обеспечивает центрирование вала. Мотор крепится болтами М5. На другой стороне крепления сделаны четыре слота, чтобы двигатель мог скользить взад и вперед.

  

10. Подшипниковые опорные блоки

Опорные блоки для осей X и Y изготовлены из 50-миллиметрового алюминиевого прутка круглого сечения — от него отрезаны четыре кусочка толщиной 15 мм каждый. После маркировки и сверления четырех монтажных отверстий, высверлено большое отверстие в центре заготовки. Затем была сделана полость для подшипников. Подшипники должны быть запрессованы, а блоки закреплены болтами на торцевых и боковых пластинах. 

  

11. Опора для приводной гайки по  оси Z

Вместо ШВП для оси Z использовался стержень с резьбой M10 и самодельная гайка из кусочка делрина. Полиформальдегид делрин хорошо подходит для этой цели, потому что он самосмазывающийся и не изнашивается со временем. Если использовать для резьбы метчик хорошего качества, люфт будет минимальным.

  

12. Опоры для приводных гаек по осям X и Y

Для осей X и Y сделано крепление привода из алюминия. Гайки шарико-винтовой передачи имеют два небольших фланца с тремя отверстиями на каждой стороне. По одному отверстию с каждой стороны использовано для крепления гайки к держателю. Держатель обработан на токарном станке с большой точностью. После того, как вы прикрепили гайки к порталу и каретке оси Y, вы сможете попробовать переместить эти детали с одной стороны на другую, поворачивая ШВП вручную. Если размеры держателей неправильные, гайку заклинит.

Крепление оси Y.

  

13. Крепление двигателя оси Z

Крепление двигателя оси Z отличается от остальных. Оно вырезано из 12-миллиметрового акрила. Натяжение ремня можно отрегулировать, ослабив два болта сверху и сдвинув весь узел крепления двигателя. На данный момент акриловое крепление прекрасно работает, но в будущем есть мысль заменить его на алюминиевое, потому что при натяжении ремня акриловая пластина слегка сгиба

top3dshop.ru


Смотрите также