Как выбрать фрезерный станок с чпу


Как выбрать фрезерный станок с ЧПУ?

Появление станков с числовым программным управлением навсегда изменило подход к обработке, позволив существенно повысить ее точность и производительность. Такое оборудование не требует постоянного контроля оператора, в отличие от ручных аналогов, полностью избавлено от случайных ошибок, которые могут быть вызваны человеческим фактором, способно длительное время работать без перерывов и имеет высочайшую точность, добиться которой сможет не каждый, даже самый опытный мастер. Что уж говорить о скорости выполнения задач.
Вполне естественно, что подобные станки стоят дороже обычных, поэтому перед выбором подходящей модели стоит определиться с рядом важных критериев:
 

Габариты заготовки

Опытные специалисты знают, что для качественного выполнения работы необходимо за раз проходить всю обрабатываемую поверхность, в противном случае будет потрачено драгоценное время на переналадку и возможно снижение точности. Чтобы этого не произошло, нужно определиться с максимальными размерами используемых заготовок и исходя из этого подбирать модель с подходящим рабочим полем.

 

Стоит здесь также учитывать и длину хода шпинделя по оси Z, ведь именно от нее зависит толщина заготовки, которую сможет обрабатывать фрезерный станок. Для получения точного значения необходимо от длины хода отнять длину инструмента и патрона (ISO30 или цангового). Итоговый результат и будет максимально допустимой толщиной заготовки.

Портал

 

Важное значение для устойчивости инструмента во время работы, напрямую влияющей на качество обработки, имеет материал изготовления портала. В последнее время производители в целях снижения стоимости используют алюминий, но лишь цельнолитые чугунные порталы способны обеспечить необходимую жесткость и устойчивость к вибрациям.

Шпиндель


Немаловажную роль играет и электрошпиндель, являющийся самым дорогим узлом фрезерного станка. Чтобы он, как и положено, беспроблемно проработал свой срок службы, при соответствующем уходе составляющий минимум пять лет, не стоит пытаться экономить, приобретая продукцию малоизвестных компаний. В случае поломки, а то и полного выхода из строя, ремонт или замена может вылиться в существенные расходы, превышающие разницу в цене. Разумным выбором будут шпиндели хорошо зарекомендовавших марок, используемые в оборудовании ведущих мировых производителей и имеющие в России официальные сервисные центры.

 


Не стоит забывать и про мощность, напрямую зависящую от обрабатываемого материала и характера производимых работ. При этом, помимо соответствия нагрузкам, необходимо также иметь некоторый запас. Скажем, для фрезерования древесины, МДФ или пластика потребуется мощность от 800 Вт до 3,2 кВт в зависимости от размера и глубины проработки.
Чтобы снизить износ, шпиндели нередко снабжаются системой охлаждения. Для обработки камня или цветного металла предпочтительнее использование жидкостного охлаждения, для древесины, пластика или композитных материалов в большинстве случаев достаточно воздушного.
Также стоит отметить что существуют модификации промышленных фрезерных станков с ЧПУ с 2-мя шпинделями для повышения эффективности и скорости обработки. Например фрезерные станки VOLTER могут оснащаться таким шпинделем.
 

Двигатели портала


В современных фрезерных станках с ЧПУ для перемещения портала применяются шаговые или серводвигатели. Первые из них более дешевы и экономичны, но имеют выше погрешность и ниже скорость работы. Вторые полностью избавлены от «пропуска шага», характерного для шаговых моделей, поэтому обладают повышенной точностью. Выше у них и скорость работы. Естественно, что и стоимость серводвигателей будет дороже.


В случае, если планируется приобретение недорогого станка с наиболее популярными сегодня зубчатой реечной или шарико-винтовой передачами, то шагового двигателя будет вполне достаточно. Если же требуются максимальная скорость и точность, то стоит отдать предпочтение серводвигателям, желательно проверенных брендов.
 

Авто смена инструмента


Перед покупкой оборудования имеет смысл определиться с характером работ и необходимым для их выполнения инструментом. Для проведения однотипной обработки с нечастой его заменой вполне сгодятся модели с ручной сменой, в случае же необходимости регулярного выбора различного инструмента, целесообразнее будет приобретение станка с автоматической сменой или полуавтоматическим механизмом . Это позволит сократить не только время выполнения работ и но повысит точность.
 

Управление


На сегодняшний день во фрезерных станках с ЧПУ применяются два способа управления: при помощи подключаемого компьютера с соответствующим ПО или же специализированной стойки (По сути автономный блок управления станом с ЧПУ с дисплеем или пультом). При использовании компьютера  используется программа как для моделирования, так и для проведения работ, возможна эмуляция процесса и его графическое отображение на дисплее.  Автономные Стойки же обеспечивают лучшую интеграцию и стабильность так как непосредственно соединены с управляющей платой станка с ЧПУ, а также надежно защищены от пыли, что продлевает срок их службы. Именно поэтому в большинстве профессиональных станков вы встретите именно стойку.

Программное обеспечение


Не последнюю роль в удобстве работы имеет и поставляемая вместе с оборудованием программа для создания моделей. Часто встречающиеся Type3 и UcanCam были разработаны довольно давно и имеют не самые широкие возможности. К тому же их интерфейс выполнен на английском языке, что для ряда пользователей, не имеющих опыта работы конкретно с этими продуктами, может быть не совсем удобно. Одним из лучших решений, представленных сегодня на рынке, можно считать  ARtCam, предоставляющий наглядный и интуитивно понятный доступ ко всем необходимым функциям.

Обслуживание


Когда все подготовительные расчеты проведены и подходящая модель выбрана, можно определяться и с поставщиком. Здесь ключевыми моментами становятся не только цена и удобство доставки, но и наличие квалифицированной сервисной службы. Именно она будет осуществлять шефмонтаж и пусконаладочные работы, а также послепродажное обслуживание. Крупные компании, не первый год занимающиеся реализацией оборудования, всегда имеют в своем штате соответствующий персонал и технику, необходимую для качественного выполнения настройки, диагностики и ремонта. Если же поставщик не способен предоставить подобные услуги, то от такого сотрудничества лучше воздержаться.

Компания 3Dtool — обладает большим опытом работы на рынке фрезерных станов с ЧПУ . Мы работаем с ведущими российскими и иностранными производителями, предлагая качественное оборудование за разумные деньги. Наш сервисный центр укомплектован высококлассными специалистами, способными в кратчайшие сроки решить любую задачу, а на все предлагаемые станки предоставляется гарантия от 1 года.
В нашем ассортименте вы всегда сможете найти фрезерные станки  для решения различных задач:

1) Мини настольные фрезерные станки с ЧПУ Aman
2) Промышленные фрезерные станки с ЧПУ Volter
3) Надежные китайские фрезерные станки широкого применения Advercut
4) Надежные китайские фрезерные станки SUDA

Остались вопросы? Звоните по телефонам: +7 (499) 992-72-23 (Москва) и 8 (800) 775-86-69 (бесплатно по РФ) или пишите на почту: [email protected] и наши сотрудники с удовольствием дадут вам развернутую консультацию по любой интересующей теме. Сохранить

3dtool.ru

Выбираем шпиндель для фрезерного станка с ЧПУ

Под фразой «шпиндель для фрезерного станка с ЧПУ» обычно принято подразумевать двигатель, с установленным на него цанговым самозажимным патроном (как на ручной фрезерной машинке), который служит для фиксации режущего инструмента, такого как фреза, точильный камень, сверло и т.д, и передачи ему вращательного движения с большой скоростью.

Классификация

Их можно разбить на 2 небольших группы – это домашние и промышленные:

  1. К домашним относятся различные бормашины, маленькие бытовые фрезеры или дрели.
  2. К промышленным же относят двигателя, рассчитанные выдерживать высокие нагрузки в процессе работы, имеющие керамические подшипники и, зачастую оснащенные сложной системой жидкостного или воздушного охлаждения и системой подачи смазки непосредственно на участки с большим уровнем трения и нагрева.

При использовании в домашнем станке ЧПУ дрели в роли шпинделя, необходимо понимать, что ее подшипники не рассчитаны на высокую боковую нагрузку и очень быстро начнут «выть», что может привести к высокому нагреву обмоток, уменьшению мощности на валу, и в последствии такой шпиндель просто сгорит.

В данном случае охлаждение не поможет, и необходимо дорабатывать саму дрель, а именно: заменить шариковый подшипник вала на роликовый (желательно с керамическими роликами), жестко зафиксировать его в корпусе и позаботится о постоянном наличии смазки в нем.

Особенности шпинделя зависимо от вида

В основном, во время работы фрезерных станков, все нагрузки перпендикулярны оси шпинделя, а параллельные нагрузки появляются только в момент врезки в тело заготовки. Именно поэтому, необходимо выбирать двигатель, который сможет выдерживать такие нагрузки на протяжении большого периода времени, поскольку работа фрезерных станков может быть непрерывной в течении суток и даже более.

Шпиндели, предназначенные для промышленных целей, не нуждаются в постоянной чистке и смазке подшипников на всем сроке эксплуатации, но, если вы начинаете замечать посторонние звуки в его работе на холостом ходу, лучше все же разобрать корпус двигателя, выдуть изнутри сжатым воздухом все загрязнения (если таковые присутствуют) и хорошо смазать подшипник специальной смазкой, не теряющей своих свойств при высоких температурах.

Помимо всего, промышленный шпиндель оснащен качественным цанговым патроном, имеющим минимальное биение при работе, обеспечивая необходимую точность обработки, минимальную разницу между фактическим и реальным размером фрезы и позволяющий зажимать фрезы с обычным цилиндрическим хвостовиком.

Цанговые зажимы

В основном, самыми распространенными являются цанги типа ER11 и ER16, в которую становится сверло или фреза с диаметром хвостовой части от 2.5 до 3.2 мм, даже если она сделана конусом. Также существуют и патроны, рассчитанные под больший диаметр инструмента, но они используются при грубой обработке металла или фрезеровке по стали и имеют отверстие под зажим инструмента 6 и более миллиметров.

Почему нельзя установить ее на мой домашний станок с ЧПУ, спросите вы?

Если зажать фрезу диаметром 2 мм с диаметром хвостовика 3.2 мм в цанговый патрон, то при обработке вы практически не заметите разницы, но, если установить на любительский станок фрезу, диаметром 10 мм и хвостовиком 3.2 мм, то легко можно деформировать направляющие, поскольку нагрузка на них в таком случае возрастает в разы. В станке все детали должны идеально сочетаться друг с другом, в противном случае с ним будет больше проблем, чем качественной работы. Поэтому рекомендуем вам остановить свой выбор на цанге EP-13, ее вполне хватает для небольших объемов работ и к ней подходит практически любой рабочий инструмент, применяющийся в обработке различных материалов.

Мощность шпинделя

При выборе мощности шпинделя необходимо руководствоваться золотым правилом – чем больше, тем лучше. Основные правила при выборе мощности:

  1. Если планируется использование фрезерных станков только для сверловки или гравировки небольших деталей, то будет вполне достаточно шпинделя, мощностью до 600 ватт.
  2. Для фрезеровки твердых пород древесины и металла нужно рассматривать уже двигателя мощностью от 600 до 1400 ватт.
  3. В случае, если планируется дальнейшая модернизация станка (бывают станки с двумя шпинделями и более) или нужен большой запас по мощности, необходимо смотреть в сторону шпинделей, имеющих мощность свыше 1.6 кВт, они позволят производить обработку практически любых материалов, а качество работы будет зависеть только от надежности механической части станков с ЧПУ.

Способы фрезеровки

Уточним некоторые тонкости. Фрезеровать можно двумя способами, либо с быстрой подачей и медленным вращением фрезы, либо с медленной подачей, но с высокой скоростью вращения фрезы. Первый способ называется скоростным, а второй – силовым.

В промышленности обычно используется силовое фрезерование для того, чтобы максимально быстро выбрать лишний материал из заготовки. Перед этим необходимо изучить описание и паспортные данные определенной фрезы и внести в станок нужные режимы резания конкретно для нее, а именно: скорость вращения, заглубления и подачи. Таким образом, можно использовать фрезу, получая от нее максимальную производительность, не перегружая ее.

 Если механическая часть вашего станка не позволяет получить хорошее усилие и начинает деформироваться, то лучше не экспериментировать, а использовать второй способ фрезерования – скоростной, развив максимальную скорость вращения фрезы и установив минимальную скорость подачи.

Критерии выбора шпинделей

Проанализировав вышесказанное, необходимо определиться что нам важнее, скорость шпинделя или его мощность. Покупая качественный и дорогой шпиндель, можно не задаваться таким вопросом, ведь большинство из них имеют достаточно высокую мощность и высокую скорость вращения одновременно.

По максимуму такие шпиндели практически не используют, а нагружают их на 60-80% всей мощности и используют до 90% от максимальной скорости, что несомненно является большим преимуществом, так как в таких условиях шпиндель для фрезерного ЧПУ станка не перегреется и не будет работать на износ. Высокая скорость вращения (18000-20000 об/мин) практически не используется по той причине, что при обработке на таких скоростях инструмент и заготовка начинает греться и подгорать, испортив всю работу.

Отдельно стоит рассмотреть шпиндели, питаемые от трехфазной сети. Они подключаются пятью проводами, три из которых – линейные, один нулевой и один для заземления. К бытовой сети их не получится подключить без доработок.

Раньше для таких целей использовали пусковые конденсаторы, которые, по законам электротехники, изменяли угол фазы и искусственно создавали 3 фазы из одной. Но фрезерный станок с ЧПУ для такого способа вряд ли будет актуален, поскольку в таком случае теряется возможность регулирования скорости вращения шпинделей. Поэтому в наше время используются электронные преобразователи частоты (ПЧ), принцип работы которых построен на выпрямлении бытового напряжения и генерации из него 3-фазного с возможностью плавной регулировки частоты.

Преобразователь частоты или частотник, как его называют в народе, имеет множество полезных функций, среди которых можно выделить: контроль температуры шпинделей, плавная регулировка скорости их вращения, и самой полезной функцией является то, что он может быть подключен к блоку управления фрезерных станков и программное обеспечение будет автоматически устанавливать необходимую скорость вращения инструмента. Помимо этого, частотник дает возможность плавного запуска и торможения шпинделей, что значительно увеличивает срок их работы.

Охлаждение

Как уже было сказано выше, шпиндели могут быть оборудованы как воздушным, так и жидкостным охлаждением. Воздушное представляет собой обычную крыльчатку, закрепленную на валу двигателя и обдувающую его обмотки.

Большим недостатком такого типа охлаждения является тот факт, что крыльчатка не только нагнетает воздух на горячий мотор, но еще и засасывает в его корпус стружку, пыль и все то, что вырезает фреза из заготовки. Также при обработке на низких скоростях воздушное охлаждение малоэффективно, поскольку напрямую зависит от скорости вращения вала шпинделя.

Система водяного охлаждения не имеет такого недостатка, но при ее использовании необходимо отдельное место для резервуара с охлаждающей жидкостью и правильная фиксация трубок с ней на корпусе фрезерных станков, что сильно усложняет конструкцию, если это фрезерный двухшпиндельный станок.

Она гораздо эффективнее системы воздушного охлаждения, поскольку скорость тока жидкости через шпиндель все время одинакова благодаря использованию специальной помпы. Основным условием, которое необходимо соблюдать, имея шпиндель с водяным охлаждением – это то, что нельзя включать двигатель, не включив помпу, поскольку в таком случае он вовсе не будет охлаждаться, очень быстро перегреется и, как следствие, сгорит.

vseochpu.ru

Фрезерный станок с ЧПУ: особенности, возможности, характеристика

Фрезерный

Самым распространенным является трехосевой фрезерный станок с ЧПУ, и он очень похож на вертикальный фрезерный автомат. Все перемещения оси контролируются.

Самым распространенным является трехосевой фрезерный станок с ЧПУ, и он очень похож на вертикальный фрезерный автомат. Все перемещения оси контролируются системой программного управления. Программирование практически то же, что и для токарного станка с Числовым Управлением. В программу добавляется только ось Y.

Отличия обычных станков от оборудованных системой ЧПУ

Сравнение традиционных и фрезерных автоматов с ЧПУ выглядит следующим образом:

  1. Обычные фрезерные станки отличаются по креплению инструмента от машин с ЧПУ.
  2. Микрофрезерный станок поставляется с отдельным блок питания.
  3. Движение оси в фрезере осуществляется системой ЧПУ. В то время, как при обычном фрезеровании, ось управляется вручную или автоматически.
  4. Все оси фрезерного CNC могут быть объединены с одной системой, при том что в обычном фрезерном станке автоматическая комбинация осей невозможна.
  5. При фрезеровании на станке с ЧПУ может быть оказана большая нагрузка, что в обычных условиях практически исключается.
  6. Устройства для работы оснащены гидравлической или пневматической системой в ЧПУ, а в обычном станке эта система отсутствует.
  7. Обратная связь с осями доступна при фрезеровании на автомате, и отсутствует в обычном.
  8. Предохранительные устройства (концевые выключатели) предусмотрены в фрезерном станке с ЧПУ, а в обычном их нет.
  9. Точность и высокое качество готовой поверхности присутствуют при обработке с системой ЧПУ, чего сложно добиться от обычного фрезерного автомата, особенно при работе с такими хрупкими материалами, как стекло и камень.
  10. Массовое производство с большей точностью является основным преимуществом станка с ПУ, по сравнению с традиционными машинами.

Типы оборудования

Существует несколько основных типов ЧПУ фрезерных станков:

  • Вертикальные фрезерные станки имеют вертикальный шпиндель, похожий на сверлильный пресс, но с X-Y столом, который позволяет автоматически позиционировать обрабатываемый материал.
  • Горизонтальные фрезерные станки также имеют X-Y стол для позиционирования изделия; Однако, фрезы устанавливаются на горизонтальной оправке поперек стола.
  • Универсальный фрезерный автомат может использоваться для вертикального или горизонтального фрезерования. Головка шпинделя прикреплена шарнирным соединением, чтобы был возможен любой из типов фрезерования.
  • Портальные фрезерные станки ЧПУ используются с большими заготовками. Они позволяют добавлять шпиндель по мере необходимости для пятиосевых и шестиосевых фрезерных станков.
  • Фрезерный обрабатывающий центр с ЧПУ – это агрегат, который используются для автоматического повторения операций. Большинство обрабатывающих центров имеют числовое программное управление (ЧПУ).
  • Фрезерные станки с ЧПУ запрограммированы набором команд, называемых G-кодами, и используют инструменты CAT (с V-образным фланцем), BT или HSK.

Дополнительные функции

Рассмотрим некоторые из отдельных функций, доступных в фрезерных (CNC) станках:

  • Программа обработки детали может быть введена в контроллер через клавиатуру или при помощи сканирования перфорированной ленты считывающим устройством в блоке управления.
  • Программа обработки детали, однажды введенная в память компьютера, может использоваться и повторяться множество раз.
  • Программа обработки детали может редактироваться и оптимизироваться непосредственно на станке. Если есть какие-либо изменения в дизайне изделия, программа без труда может быть изменена в соответствии с требованиями.
  • Ввод информации может быть в значительной степени упрощен за счет использования специальных подпрограмм, разработанных для повторяющихся последовательностей обработки. Для обычных операций, таких как сверление отверстий по кругу (при использовании сверлильно фрезерного станка с ЧПУ), могут быть созданы и сохранены специальные программные циклы в памяти компьютера. Эти программы или подпрограммы могут быть извлечены и использованы любое количество раз; При этом необходимо указать только определенные параметры, и компьютерное управление выполнит автоматически необходимые вычисления и последующие действия.
  • У станков с ЧПУ имеется средство для проверки программы обработки детали без фактического ее запуска на станке. Система управления проверяет программу обработки детали, и движение режущего инструмента в каждой операции, с отображением на экране монитора (блок видеодисплея). Форма компонента, которая будет получена после обработки, также отображается на экране без фактической обработки. Обычно такой функцией оснащен фрезерный центр с ЧПУ.
  • Блок управления с ЧПУ позволяет компенсировать любые изменения в размерах режущего инструмента. Когда написана программа обработки детали, оператор станка проставляет конкретный тип и размер режущего инструмента, например, если это гравер. Но в действительности использование программы обработки на станке может быть недоступно для конкретной фрезы. Система управления ЧПУ позволяет компенсировать разницу между запрограммированным инструментом и используемым.
  • С системами управления ЧПУ можно получить информацию об использовании оборудования, которая будет очень полезна для контроля производства. Система может предоставлять такую информацию, ​​как количество произведенных компонентов, время на компонент, время для установки задания, время, в течение которого используется конкретный инструмент, время, в течение которого машина не работает, диагностика неисправностей и многое другое.

Принцип работы фрезерного станка с ЧПУ

Рассмотрим кратко работу станка фрезерного с ЧПУ:

  1. Движение по осям X, Y, Z осуществляется двигателем, запитанным переменным или постоянным током.
  2. Движение части машины выполняется путем подачи команд.
  3. Все операции выполняются с помощью таких кодов, как скорость, подача, глубина резания и т. д.
  4. Для каждой операции предназначен отдельный код.
  5. Предусмотрена система предупреждения (индикаторы и концевые выключатели) для защиты различных операций и компонентов.

Фрезерные станки перемещают деталь относительно неподвижного инструмента или подводят фрезу к зафиксированной на столе детали в вертикальном или горизонтальном направлениях по осям X, Y и Z.

Характеристики машин

Характеристики таких станков напрямую зависят от характеристик шпинделя, скорости перемещения и размера стола. Скорость шпинделя – это диапазон частоты вращения его головки. Мощность привода – это номинальная мощность пневмо-турбины, электродвигателя или поршневого двигателя, который приводит в действие шпиндель.

Количество фрез, которые поддерживает магазин инструментов, также является важным критерием, поскольку придает станку определенную универсальность. На простых машинах одновременно может работать только один инструмент.

Параметры движения для фрезерных станков включают:

  • количество осей;
  • максимальное перемещение по оси X;
  • максимальное перемещение по оси Y;
  • максимальное перемещение по оси Z.

Что касается размера стола, то его длина измеряется параллельно главной оси движения. Ширина стола измеряется перпендикулярно главной оси движения.

В заключение об особенностях

Профессиональные машины могут включать в себя элементы управления, которые поддерживают или включают в себя пакеты программного обеспечения для автоматизированного проектирования (САПР) или автоматизированного производства (САМ).

Программируемые машины могут быть настроены для автоматических или полуавтоматических операций, таких как фрезерование, сверление или же для гравировки.

Вращающиеся столы позволяют вращать заготовку и обеспечивать перемещение по нескольким осям.

Вертикальное фрезерование более распространено, чем горизонтальное, в основном потому, что гораздо проще закрепить заготовку на столе. Горизонтальное фрезерование используется, если необходимо удалить большое количество материала или есть меньше необходимости в точности.

Поставщики, которые обеспечивают калибровку на месте, могут помочь обеспечить точную работу оборудования. Некоторые станки имеют пользовательский интерфейс с цифровым считыванием. У некоторых станков есть приложение, в котором можно просматривать виртуально рабочее пространство.

Станки с системой охлаждения шпинделя предназначены для предотвращения перегрева и повреждения оборудования при длительном использовании. Например, если это фрезерный станок с ЧПУ по камню, видео работы которого можно увидеть на нашем сайте.

vseochpu.ru

Настольный фрезерный станок с ЧПУ: устройство, виды, особенности

Настольный фрезерный станок с ЧПУ – это мини-агрегат, с помощью которого можно легко, качественно и точно выполнить заготовки сложной формы из дерева, металла и сплавов, пластмассы, камня и керамики. Он не уступает промышленным большим аналогам в точности обработки и функциональности. Оборудование с числовым программным управлением упрощает и автоматизирует сложную обработку различных материалов, минимизирует долю ручного труда.

Выполняет операции: фрезерование, резку, сверление, точение, расточку, зенкерование, полировку, шлифовку, гравировку.

Устройство и принцип работы

Настольный фрезер с числовым программным управлением – это комплекс из механического оборудования и электронной подсистемы. Обработка детали осуществляется вращающейся фрезой, срезающей слой материала. Она закреплена в патроне на валу шпинделя. Режущая часть имеет соответствующие задаче форму и размер. Вращательные движения создает электродвигатель шпинделя, расположенного на подвижном портале. Контроллер ЧПУ задает команды для перемещения портала вдоль трех координатных осей, фиксации фрезы в точке, проведении операции обработки.

Электронная составляющая настольных фрезерных станков включает в себя панель оператора, дисплей, контроллер, устройства памяти. Компьютер создает программу из G-кодов на основе объемной модели изделия, контроллер, считывая описание, дает команды оборудованию.

Управление возможно от персонального компьютера или ноутбука с платой расширения. Оператор имеет возможность задавать режимы и управлять станком вручную.

Работа на оборудовании заключается в закреплении детали, установке режущего инструмента, инсталляции нужной программы, запуске и наблюдении за рабочим процессом. Отладку возможно сделать с помощью виртуального прогона программы, чтобы избежать ошибок во время обработки заготовки.

Используется следующее программное обеспечение для станков с ЧПУ:

  • Позиционное. Программа задает координаты обрабатываемых точек и применяется для сверления и расточки.
  • Контурное. Фреза перемещается в пределах заданной траектории.
  • Комбинированное. Объединяет позиционную и контурную программу, значительно расширяет возможности обработки.
  • Многоконтурное. Самое сложное ПО, предназначено для широкоформатных станков.

Виды

В обработке материалов используются фрезерные станки, имеющие следующие конструктивные решения:

  • Консольные. Деталь крепится к подвижному элементу – консоли, которая перемещается по направляющим станины. Неподвижный шпиндель с резцом совершает операции. Это наиболее популярные станки.
  • Бесконсольные. Деталь закрепляется на столе, совершающем продольно-поперечные движения. Подвижный шпиндель обрабатывает заготовку в широком спектре движений, в том числе в вертикальном направлении.

Шпиндельная головка располагается вертикально или горизонтально. Для выполнения сложной обработки деталей используются широкоуниверсальные настольные станки, где инструмент проводит операции в трехмерной системе координат.

Консольные и бесконсольные разновидности станков имеют характеристики:

  • размеры до 880*880*910 мм, некоторые модели до 1150 мм;
  • максимальная высота заготовляемой детали 40…200 мм;
  • вес до 200 кг;
  • мощность шпинделя 0,7…1,5 кВт;
  • питание от сети 220 В.

Настольные фрезерные станки для обработки различных материалов

Мини-станки с ЧПУ классифицируются согласно обрабатываемых материалов на:

  • деревообрабатывающие;
  • металлообрабатывающие;
  • обрабатывающие стекло;
  • обрабатывающие камень.

Деревообрабатывающие

Станки с ЧПУ по дереву – популярное оборудование для мебельных и столярных цехов, мастерских, производящих предметы интерьера, сувениры из дерева, фанеры, МДФ, полимеров. Чаще всего применяются бесконсольные агрегаты, имеющие небольшие рабочий стол и настольное пространство.

Работа начинается с закрепления детали, введения программы и тестового запуска, затем осуществляется обработка заготовки и коррекция программы при необходимости.

Мини-фрезеры могут иметь различные технические характеристики:

  • максимальные размеры заготовки;
  • мощность шпинделя;
  • наличие стружкоотсоса и охлаждения рабочей части;
  • типы ЧПУ.

С помощью фрезерного оборудования с ЧПУ выполняются работы по обработке и резьбе по дереву, изготовлению печатных плат, мебельных фасадов, раскрою ДСП и МДФ, фрезеровке и гравировке. Станки для изготовления корпусной мебели имеют большие размеры области фрезерования, чем другие разновидности. Это связано с более внушительной площадью деталей.

Для обработки металла

Настольные программируемые фрезеры применяются в авторемонтных мастерских, на мелкосерийных производствах по изготовлению небольших металлоизделий и механизмов, для создания элементов декора из стали разных типов, сплавов и чугуна.

С помощью настольного программируемого фрезерного станка можно обрабатывать плоские, цилиндрические и конические заготовки с высокой точностью.

Специализированные агрегаты выполняют следующие работы:

  • фрезерные;
  • фрезерно-сверлильные;
  • фрезерно-токарные;
  • фрезерно-шлифовочные.

Характеризуются более прочной конструкцией и большей мощностью режущего инструмента по сравнению с предназначенными для деревообработки агрегатами. Предусмотрено охлаждение обрабатываемой поверхности водой или маслом. Это уменьшает износ фрезы и препятствует ее заклиниванию. Стружка часто удаляется с помощью встроенного промышленного пылесоса.

По обработке стекла и камня

Основное отличие стеклообрабатывающего оборудования от фрезеров по металлу в том, что применяется режущий инструмент из высокопрочных материалов или с покрытием из корунда, алмазной крошки. В область контакта стекла с фрезой обязательно подается охлаждающая жидкость, которая дополнительно очищает поверхность и воздух от стеклянной пыли. Это предохраняет оператора агрегата от вдыхания вредных веществ. Такие мини-станки используются также для обработки поликарбоната и оргстекла.

Создание барельефа на тяжеловесных плитах из бетона, гранита, мрамора, песчаника и искусственных каменных заготовках с добавкой полимера возможно на специальных станках. Они предназначены для работы с твердыми материалами, большой площадью и повышенной массой деталей. Очистка и устранение отработанных материалов обеспечивается постоянной циркуляцией воды и пылесосом.

Эти мощные агрегаты обрабатывают и другие материалы – металл, дерево, стекло и ПВХ. Поэтому их можно использовать в широком диапазоне профессиональных интересов. Их недостаток – избыточная громоздкость и мощность, которая будет излишней при использовании оборудования для неспецифических работ.

Гравировальные

С помощью мини-агрегатов с числовым ПУ для гравировки обрабатывают:

  • бетон;
  • камни;
  • керамику;
  • дерево;
  • металл;
  • пластик;
  • стекло.

На поверхности заготовки образуется выпуклый рисунок.

Изготавливают предметы интерьера, резные декоративные элементы, таблички, рекламные вывески. В полиграфической промышленности востребованы штампы, полученные путем гравировки. Ювелирные мастерские используют мини-станки для инкрустаций и форм для литья.

Гравировальные маленькие станки нашли применение в стоматологии для изготовления коронок и протезов. В обувной промышленности производят лекала и заготовки для колодок.

В зависимости от требуемой сложности формы детали обработка производится в трех- или пятиосевой системах, возможно одновременное охлаждение.

В настоящее время выпускаются переносные гравировальные установки из облегченного алюминиевого профиля, которые можно перевозить в багажнике автомобиля. В качестве источника энергии подойдет топливный генератор.

Достоинства

Мини-фрезеры с программным управлением используют как индивидуальные мастера и небольшие мастерские, так и промышленные предприятия. Такое распространение они получили вследствие того, что:

  • Компактное оборудование удобно для обрабатывания некрупных деталей из различных материалов.
  • Для эксплуатации не требуются большие помещения, мощные фундаменты, высокая мощность электрооборудования.
  • Возможно получать высококачественные трехмерные узоры и изготавливать сложные по форме детали.

  • Высокая точность обработки заготовок – расхождение с требуемыми размерами не более 0,02…0,05 мм.
  • Для работы на станке достаточно иметь представление о технологическом процессе, освоить управление основными операциями и инструментами.
  • Автоматизация обработки материалов повышает производительность труда на 20-25%. Падает себестоимость, улучшаются основные производственные показатели.
  • Станки мобильны, их можно перемещать.
  • Стоимость их гораздо ниже больших промышленных агрегатов.

Производители для удобства потребителей выпускают наборы для сборки настольных станков своими руками с возможностью подобрать нужную комплектацию. Это удешевляет приобретение оборудования, а в случае необходимости можно дополнительно купить недостающие составляющие, например, числовое управление для 4 оси.

Настольные фрезерные станки с ЧПУ расширили перспективы в обработке материалов для небольших предприятий, цехов и мастерских. Функциональные возможности позволяют использовать их для изготовления объемных и сложных деталей, декоративных элементов и проведения высокоточной обработки изделий. Невысокая цена делает доступной мини-станки широкому кругу потребителей – от владельцев небольших предприятий до домашних умельцев. Разместить оборудование можно даже в гараже.

vseochpu.ru

Устройство и принцип работы станков с ЧПУ, основы

Увеличение объемов производства требует автоматизации процессов, ведь с помощью этого экономится немало времени и ресурсов. Сегодня подробно разберем устройство и принцип работы станков с ЧПУ — одной из главных составляющих автоматизированного производства. О станках с ЧПУ и их работе читайте в этой статье.

 

 

Источник: mehanoobrabotka-zakazat.ru 

 

Что такое станок с ЧПУ 

Источник: traupmann-cnc.at

Станки с ЧПУ — это станки с компьютерным управлением. До ЧПУ станки управлялись вручную механиками. С помощью ЧПУ компьютер управляет сервоприводами, которые приводят машину в действие.Таким образом, постоянного человеческого внимания не требуется, хотя для запуска станков все же необходимы операторы. 

Источник: youtube.com

ЧПУ — это аббревиатура для термина “числовое программное управление”. В основе этого понятия — управление станком с помощью компьютера. Такие устройства являются своего рода роботами. 

Источник: 3erp.com

ЧПУ обработка — это производственный процесс, в котором изготовление деталей происходит под управлением компьютерных программ. Ранее станки работали на основе гидравлической системы, которая обеспечивала производство одинаковых деталей по шаблону. Сейчас же программы могут контролировать все, от движений обрабатывающего центра до скорости шпинделя, включения/выключения охладителя и прочих функций. Применение в станках ЧПУ значительно облегчает задачу массового производства деталей. 

Существуют различные виды устройств с ЧПУ, включая 3D-принтеры, фрезерные и лазерные станки, машины для водоструйной и электроэрозионной обработки, электронные разрядные станки, маршрутизаторы с ЧПУ и т. д. Далее мы детально разберем, как работают станки с ЧПУ. 

Источник: cnctrianglestudio.com

Программисты ЧПУ пишут программы обработки деталей, используя специальный язык программирования G-Code. Программа обработки детали создается либо посредством написания кода с нуля, либо с помощью специального ПО — CAM, которое преобразовывает чертеж детали, созданный в программах CAD, в G-код. 

Источник: roboticsandautomationnews.com

В течение длительного времени станки с ЧПУ использовались только в промышленности, из-за их высокой стоимости. Сегодня же на рынке представлено множество станков в доступном ценовом диапазоне, что позволяет как профессионалам, так и любителям обзавестись станком с ЧПУ для личных целей. 

  

Основные составляющие станка ЧПУ 

Источник: top3dshop.ru

Устройства ввода данных: используются для ввода программы обработки детали на станке. Существует три самых часто используемых вида устройств ввода: считыватель перфоленты, считыватель магнитных лент и компьютер, работающих через порт RS-232-C. 

Источник: youtube.com

Блок управления станком (БУС) — это сердце станка с ЧПУ. Он выполняет все управление станка. Среди функций БУСа следующие:

  • Чтение кодовых инструкций, вводимых в БУС;
  • Расшифровка кодовых инструкций;
  • Интерполяция (линейная, круговая и спиральная) для генерации команд движения оси;
  • Передача команд движения оси в схемы усилителя, для управления механизмами оси;
  • Получение сигналов обратной связи о положении и скорости каждой оси привода;
  • Вспомогательные функции управления, такие как включение / выключение охладителя или шпинделя и смена инструмента.

Источник: haascnc.com

Исполнительный механизм: станок с ЧПУ зачастую имеет подвижный стол и шпиндель, для контроля положения и скорости. Стол станка управляется в направлении осей X и Y, а шпиндель — в направлении оси Z.

Источник: ittechreviewer.com

Система привода: состоит из схем усилителя, приводных двигателей и ШВП (шарико-винтового подшипника). Блок управления станком подает сигналы схемам усилителя о положении и скорости движения каждой оси. Затем сигналы управления усиливаются, чтобы привести в действие двигатели привода, которые вращают ШВП, чтобы настроить нужное расположение рабочего стола.

Источник: banggood.com

Система обратной связи: состоит из преобразователей, или датчиков. Ее также называют измерительной системой. Датчики непрерывно контролируют положение и скорость режущего инструмента. БУС принимает сигналы от этих преобразователей и использует разницу между исходными сигналами и сигналами обратной связи для генерации новых сигналов, с целью коррекции положения и скорости.

Пульт управления: на дисплее отображаются программы, команды и другие необходимые данные станка с ЧПУ. Может быть перемещен в удобное для оператора положение.

Источник: rilesa.com

На фото ниже — структурная схема станка:

  

Как работает ЧПУ станок

Источник: 3dspectratech.com

  • Сначала программа обработки детали вводится в блок управления станка;
  • В БУС происходит весь процесс обработки данных, он подготавливает все команды движения и отправляет их в систему привода;
  • Привод контролирует движение и скорость блоков станка;
  • Система обратной связи фиксирует данные о положении и скорости движения осей и отправляет сигнал в БУС;
  • В блоке управления сигналы обратной связи сравниваются с исходными, если есть ошибки — он исправляет их и отправляет в исполнительный механизм новые сигналы для корректировки процесса;
  • Пульт управления с дисплеем используется для просмотра оператором команд, программ и других важных данных. 

Основы работы на станках с ЧПУ 

Источник: pinterest.com/

Процесс создания детали достаточно прост и состоит из следующих этапов:

Дизайн детали 

С помощью программного обеспечения CAD создается 2D или 3D модель детали, которую вы хотите сделать. CAD — система автоматизированного проектирования, в которой можно указывать точные размеры детали.

Источник: archive.vectric.com

Программирование для ЧПУ

С помощью программного обеспечения CAM модель детали преобразовывается в g-код. 

Настройка станка

Этот этап предусматривает несколько шагов:

  1. Предстартовый. Перед запуском станка убедитесь, что масло и охлаждающая жидкость заполнены по максимуму. Обратитесь к инструкции, если вы не знаете, как это сделать. 
  2. Убедитесь, что в рабочей зоне нет посторонних предметов. 
  3. Если станку требуется подача воздуха, убедитесь, что компрессор включен и давление соответствует требованиям, указанным в инструкции.
  4. Пуск / Домой. Подключите станок к питанию и запустите. Главный выключатель обычно расположен в задней части устройства, кнопка питания — в левом верхнем углу на панели управления.
  5. Загрузите все инструменты в карусель в том порядке, который указан в списке программы ЧПУ. Для станков с одним инструментом — установите в шпиндель фрезу.
  6. Установите деталь в тиски или закрепите на столе, зафиксируйте.
  7. Установите показатель коррекции на длину инструмента. Переместите инструменты к верхней части детали в порядке, указанном в программе ЧПУ, и затем установите показатели коррекции.
  8. Установите коррекцию осей X и Y. После того, как тиски или другие детали будут правильно установлены, настройте коррекцию на установку заготовки (нулевой позиции), чтобы найти начальную точку X и Y детали.
  9. Загрузите программу ЧПУ в систему управления станком с помощью USB-накопителя.

Источник: planet-cnc.com

Изготовление детали

После того, как станок настроен, можно начинать процесс производства. Здесь также предусмотрены несколько шагов:

  1. Пробный прогон. Запустите программу в воздухе, на высоте около 5 см от детали.
  2. Запустите программу. Обратите внимание, чтобы не было сообщений об ошибках.
  3. Отрегулируйте смещения как требуется. Проверьте характеристики детали и при необходимости отрегулируйте регистры коррекции длины инструмента, чтобы убедиться, что деталь соответствует заданным параметрам.
  4. Завершение работы. По окончании работы снимите деталь с тисков и инструменты со шпинделя, очистите рабочую зону и выключите станок. ​

  

Рекомендуемое оборудование

Источник: top3dshop.ru
На фото: Лазерный станок LF3015GR (лазер RAYCUS)

Мы разобрались с тем, как работает ЧПУ станок , но важно иметь в виду, что для разных целей используются разны

top3dshop.ru

чертежи, конструкция, самостоятельная сборка, советы

Станки с числовым программным управлением стали прорывом в механической обработке материалов. Благодаря компьютерному управлению токарный станок или фрезер ЧПУ способны выполнять геометрически сложные детали с высокой точностью и повторяемостью. Развитие техники постепенно сделало такие станки доступными не только для промышленных предприятий, но и для домашнего использования. Сегодня, любой умелец может приобрести или изготовить своими руками фрезер с ЧПУ и использовать его в различных проектах.

Область применения

Фрезерные станки применяются для сложной обработки деталей по трем координатам. Среди простейших видов фрезеровки: процесс гравировки и вырезание деталей из листовых материалов. Исходное сырье – фанера, текстолит, пластмасса. Результатом становятся плоские детали, которые в дальнейшем собираются в какие-то конструкции. Это могут быть коробки, шкатулки, корпуса электроаппаратуры, каркасы объемных изделий. Используется двумерная обработка и при создании художественных изделий.

Более сложный вид обработки – объемная или трехмерная. Из массивных заготовок она позволяет вырезать изделия со сложной поверхностью. Например, резьба по дереву, выполненная на станке, зачастую превосходит рукотворные изделия. Установка на станке дополнительной поворотной оси еще больше расширяет его возможности. Четырехосевое точение позволяет выполнять цилиндрические детали или трехмерные изделия с высокой сложностью рельефа. Примером могут ступать скульптуры или изогнутые мебельные фасады. Возможно создание станков и с еще большим числом степеней свободы, но сегодня это остается уделом профессионалов.

Кроме классического фрезерования, фрезер с ЧПУ может использоваться для выполнения других типов работ. Вместо фрезерной головки легко монтируются плоттерные ножи, лазеры или экструдеры 3D принтеров. В некоторых случаях устанавливается плазмотроны для резки металла. Все эти инструменты не изменяют конструкцию оборудования и методы управления.

Особенности выбора конструкции фрезера

Возможности современного оборудования с ЧПУ огромны. Но, ни один станок не является универсальным. Каждая модель имеет свои особенности и предпочтительную область применения. Перед выбором конкретной конструкции, следует четко определить, для чего будет использоваться станок. Попытка совместить все в одном, приведет к большим материальным и физическим затратам, без гарантии результата.

Сегодня выделяют два направления конструирования настольных фрезеров. Первое, самое простое, ориентировано на обработку дерева, пластмассы и других мягких заготовок. Такие станки не предъявляют высоких требований к конструкционным материалам, отличаются простотой и низкой стоимостью. Они доступны для самостоятельного изготовления, без применения дополнительного оборудования. Металлические изделия на таких устройствах обычно не фрезеруются. В редких случаях точатся только мягкие цветные металлы с небольшой подачей.

Второе направление фрезеров ориентировано работу с металлическими заготовками. Эти станки обладают значительной массой и состоят из деталей, выполнить которые можно только с использованием серьезного станочного парка.

Самостоятельно браться за такую конструкцию рекомендуется только при наличии серьезного опыта и доступа к заводскому металлообрабатывающему оборудованию.

Вторым по важности, параметром станка выступают размеры обрабатываемых деталей. Новичкам сразу хочется крупногабаритное поле, на котором они смогут делать все, что захотят. Но чем больше станок, тем больше технических проблем придется решать при его конструировании. Да и стоимость его будет не самой оптимальной. Если нет конкретных задач для большого станка, то рекомендуется в первом проекте ограничиться полем обработки размером в стандартный бумажный лист А4. Максимум можно выбрать А3.

Конструкция станка

Общая конструкция фрезерного станка состоит из трех независимых линейных осей, обеспечивающих продольное, поперечное и вертикальное движения рабочего инструмента. Распространены два варианта реализации их взаимного расположения. В простых станках большую популярность, приобрела портальная конструкция. Ее особенность в том, что поперечная и вертикальная оси закреплены на подвижном портале продольной оси. Вариант обеспечивает небольшие габариты, но существенно проигрывает в жесткости.

Другой подход подразумевает две оси, жестко закрепленные к основанию. Общее название таких механизмов – станки с подвижным столом. Именно такие модели наиболее часто применяются в промышленном оборудовании, так как в них проще обеспечить высокую жесткость. Простота и собираемость конструкции оказывается выше, чем у портальных вариантов. Жертвовать приходится размерами обрабатываемой детали.

В процессе строительства фрезера с ЧПУ решаются задачи выбора комплектующих, сборки механической части устройства, оснащения проекта электроприводами и системой управления.

Станина

В основе механической части лежит станина станка. Несмотря на кажущуюся простоту, от качества выполнения этого элемента будут зависеть многие характеристики работы готового изделия. Классические, литые из чугуна, станины в небольших станках популярностью не пользуются. Высокая сложность изготовления, необходимость дополнительной обработки и большая масса заставляет конструкторов искать альтернативные подходы. Самыми распространенными стали станины, собранные из плоских алюминиевых деталей или стандартного станочного профиля.

Наличие алюминиевых листов толщиной от 10 мм, позволяет вырезать из них детали необходимой формы, а затем собрать с помощью винтов. Высокое качество исходного сырья, при некоторой аккуратности, обеспечивает конструкцию, не требующую дополнительной механической обработки. Тем не менее, рекомендуется для резки и сверления отверстий использовать заводское оборудование. Готовое основание алюминиевое основание характеризуется небольшой массой и жесткостью, достаточной для обработки мягких материалов.

Станочный алюминиевый профиль стал использоваться относительно недавно. Выбор этого решения позволяет изготовить самодельный фрезерный станок с ЧПУ вообще без тяжелого оборудования. Все что необходимо – отрезать детали в размер.

Дальнейший монтаж выполняется с использованием пазов на профиле и готовых узлов крепления. Сам процесс больше напоминает сборку поделок из детского конструктора. Простота, высокая скорость сборки и неплохие результаты позволяют рекомендовать алюминиевый профиль начинающим самодельщикам для сборки станков самого разного назначения.

Линейные перемещения

Реализация подвижных осей требует наличия направляющих и механических передач. В любительском станкостроении наибольшее распространение получили цилиндрические оси, благодаря их относительно низкой стоимости и простоте использования. Диаметр таких направляющих должен быть значительным, что бы обеспечить отсутствие прогиба в процессе обработки. Использовать распространенные варианты диаметром 8 мм допустимо только при поле обработки в несколько сантиметров или в конструкциях с небольшими нагрузками.

На больших длинах они будут прогибаться и нарушат точность фрезерования. Наряду с цилиндрическими, встречаются рельсовые направляющие. Они имеют более высокую стоимость, но обеспечивают гораздо лучшие характеристики по точности, жесткости и долговечности. При наличии достаточных средств рекомендуется оснастить самодельный ЧПУ фрезер именно рельсами.

Привод подвижных узлов выполняется через передачу винт-гайка. В самом простом варианте используется резьбовая шпилька и обычная метрическая гайка. Единственным достоинством такого варианта является низкая стоимость. Комплекс остальных характеристик ограничивает использования область такого решения демонстрационными макетами оборудования. Для обеспечения приемлемой точности и долговечности передачи рекомендуется применять шарико-винтовые пары. Несмотря на высокую стоимость, они имеют множество преимуществ по сравнению с другими типами винтов. Альтернативой винтам выступают ременные передачи и передачи типа рейка-шестерня. Несмотря на активное использование в разнообразном оборудовании, особых преимуществ в небольших они станках не имеют.

Электрооборудование и электроника

Фрезер с ЧПУ оснащается специализированным комплектом электрооборудования, обеспечивающего согласованное перемещение по координатам, необходимые блокировки и защиты. В его состав обычно входят двигатели подач, преобразователи для двигателей, датчики и блок управления. Простейшим вариантом построения становится использование готовых комплектов шаговых двигателей с драйверами. Такие двигатели не требуют тщательного подбора и настройки, просты и относительно дешевы.

Альтернативным вариантом может стать использование сервопривода на основе моторов переменного тока. Это отличное решение для любого типа оборудования имеет только один существенный недостаток – высокую стоимость.

Блок управления миниатюрным станком обычно выполняется на основе персонального компьютера. Все необходимые расчеты возложены на специализированное программное обеспечение. Преобразование сигналов ПК в управляющие сигналы драйверов двигателей производится через дополнительную плату – преобразователь. К этой же плате подключаются датчики, ограничивающие перемещения, органы управления шпинделем и другое оборудование.

Шпиндель

Важную роль в работе станка играет шпиндель. В небольших станках нашли применение электрические гравировальные машины. Их мощности достаточно для работы с небольшими фрезами при гравировке и вырезании деталей из фанеры. В крупных станках, применяются так называемые, прямо-шлифовальные машины или небольшие фрезеры. С их помощью можно выполнять большое число работ на высоких скоростях. Профессиональные фрезерные головы и специализированные шпиндели применяются в основном при большом поле обработки или в промышленном оборудовании.

Совет: самодельный фрезерный ЧПУ станок выйдет вам в разы дешевле, нежели покупка нового!

vseochpu.ru

Китайский фрезерный станок с ЧПУ: За и Против

Фрезерный

Как правильно выбрать китайский фрезерный станок с ЧПУ. Это достаточно сложно, так как это требует знаний и опыта работы с таким оборудованием.

Китайский фрезерный станок с ЧПУ – это отличный вид оборудования для многих производственно-коммерческих компаний. В современном мире такие типы станков используют почти на каждом заводе деревообрабатывающей и других отраслей.

Выбрать качественный станок – достаточно сложно, так как это требует знаний и опыта работы с таким оборудованием. В данной статье мы рассмотрим, как же правильно выбрать станок, и стоит ли его покупать в Китае.

Как выбрать фрезерный станок

Перед тем, как приобретать аппарат для фрезерования с числовым программным управлением для предприятия или домашней мастерской, необходимо детально изучить характеристики выбранного станка.

Практические советы по выбору станка:

  • определитесь с самыми большими параметрами заготовки, таким образом получится узнать примерно необходимый размер рабочего поля;
  • внимательно рассмотрите конструкцию, особое внимание стоит уделить электрическому шпинделю (самая дорогая часть), а также стойке управления и двигателям перемещения портала;
  • продумайте, в каких количествах вам нужен будет инструмент для полного производства детали. Возможно будет уместен вариант полу-, или автоматической смены инструмента;
  • проверьте наличие сервиса для ремонта и обслуживания на территории вашей страны;
  • оцените удобство и функционал программного обеспечения.

Фрезерный станок с поворотной осью Z

Обзор станков

Сегодня наибольшую популярность на рынке имеют германские, итальянские, австрийские, китайские, американские и турецкие станки. А вот доля отечественных станков, которые продаются на внутреннем рынке, не превышает 10 %.

Большой спрос и популярность в нашей стране имеют следующие компании:

  • GCC Jaguar;
  • Redwood;
  • RuStan и многие другие.

Китайский рынок предлагает достаточно широкий ассортимент фрезерных станков с ЧПУ. Однако нужно помнить, что если вы заказываете его прямо с Китая, то могут быть проблемы с таможней, а также придется заплатить немаленькую сумму денег (примерно 500 $) за доставку продукции. В любом случае возможен возврат денег за заказ, если он не соответствует описанию, или компенсация от продавца. На случай поломки существует гарантия, которая действует в течение 1 года.

Среди китайских моделей станков наиболее популярными являются MINGLAN, UNICH, Precision и другие. Цены на них достаточно разнообразные, варьируются от 600 $ до 23 000 $. Необходимо заметить, что цены на китайские фрезерные станки с ЧПУ достаточно адекватные, и производительность таких машин также удовлетворительная.

Стоит ли экономить и покупать китайские станки?

Цель любого предприятия – это максимизация прибыли при минимальных затратах. В большинстве случаев высокая цена гарантирует высокое качество продукции, но и не стоит утверждать, что низкая цена – это показатель плохого качества и производительности. Фрезерный станок с ЧПУ из Китая тому доказательство: низкая цена при достаточно хорошем качестве.

Автоматизация рабочего процесса с помощью качественного электрооборудования – главный плюс данного вида продукции. Это главным образом положительно влияет на плавность и простоту производственного процесса. Последствием автоматизирования становится сокращение штата работников (уменьшаются затраты на труд), а также снижается влияние человеческого фактора на технологическую часть производственного процесса.

Нельзя не отметить проблемы, с которыми сталкиваются пользователи при эксплуатации станков из Китая:

  • отсутствие качественного руководства по эксплуатации техники на русском, а через переводчик китайскую инструкцию понять довольно сложно;
  • сервиса на территории СНГ почти нет, поэтому все гарантии могут быть выполнены только через почту;
  • дополнительные расходы на доставку товара, могут возникать также расходы транспортировки по России.

Однако такие проблемы не смущают российских производителей, и когда выбор стоит между б/у техникой и новой китайской машиной – то победа однозначно будет за аппаратом из Поднебесной.

Большинство предпринимателей рекомендуют все-таки начать свою деятельность на новых станках, поскольку старые могут требовать ремонта и наладки линии.

Когда составляете производственную линию, то лучшим вариантом будет покупка всей техники от одного производителя. Это облегчит процесс наладки и последующего обслуживания станков.

vseochpu.ru

Фрезерно гравировальный станок с ЧПУ: особенности

Фрезерный

Фрезерно гравировальный станок с ЧПУ эффективен для резки, фрезерования, гравировки заготовок. Как правильно его выбрать, особенности работы.

Фрезерно гравировальный станок с ЧПУ эффективен для резки, фрезерования, гравировки заготовок из всевозможных материалов (металла, акрила, дерева, пенопласта, стекла, камня, пластика). То есть это универсальное оборудование, легко заменяющее собой несколько видов агрегатов. Используются для: серийного, мелкосерийного производства, решения разовых задач.

Где используются

Фрезерно гравировальный станок укомплектованный современным эффективным числовым программным управлением попадает в категорию высокоточных, поэтому может справиться с задачами по изготовлению деталей, изделий сложной формы в практически любой сфере производства. Такое оборудование интегрируется в технологические линии на крупном производстве для выполнения определенных операций или использоваться в небольших мастерских, как универсальное оборудование.

Для производства закупать оборудование лучше всего у проверенных компаний-производителей. Так вы получаете высокое качество агрегата, гарантийный срок и сервисное обслуживание. На отечественном рынке очень хорошо зарекомендовала себя компания MULTICUT, выпускающая ряд фрезерно-гравировальных станков с ЧПУ. На странице https://www.multicut.ru/catalog/frezery/ официального сайта можно ознакомиться с товаром, изучить характеристики и сравнить цены.

Конструкция

Всевозможные разновидности фрезерных, гравировальных станков с ЧПУ мало чем отличаются – это видно даже на фото. Состоят они из:

  1. Станины, она располагается на массивной опоре. Эти элементы должны не только выдерживать вес заготовок, а и быть достаточно жесткими – это предотвращает вибрации, что повышает качество. То есть гравировка, другая операция будет выполнена практически без погрешности.
  2. Портала – это балка, расположенная над рабочим столом. К ней крепится шпиндель, передвигающийся вдоль портала. Этот элемент бывает подвижным, неподвижным. Увидеть такой компонент можно на любом фото.
  3. Рабочей поверхности, она оборудуется направляющими, которые позволяют закреплять заготовки различных размеров перед обработкой.
  4. Шпинделя. К этому валу крепится рабочий инструмент (фреза). У автоматических станков 3 шпинделя, что позволяет использовать различный инструмент без вмешательства человека.
  5. Электрического привода (электродвигателя).
  6. Блока управления.

Само управление представляет собой контроллер, который подключен к компьютеру. Эти два компонента управляют движениями механизмов, а также контролируют их. Поэтому любая гравировка отличается точностью – это подтвердит любое фото готовой детали.

Такое утверждение актуальное в отношении любого агрегата, то есть неважно используются фрезерно гравировальные станки с ЧПУ по камню или металлу.

Гравировка, фрезеровка с помощью станка с ЧПУ – преимущества

Гравировально-фрезерный станок, укомплектованный ЧПУ дает владельцу следующее:

  • максимально высокую точность обработки. Погрешность не превышает 0,01 мм;
  • низкую себестоимость работ – это обеспечивают невысокое потребление электроэнергии, скорость обработки, автоматизация операций, к тому же квалификация оператора может быть любой, а это тоже экономия;
  • возможность обрабатывать заготовки всевозможных размеров, разной толщины;
  • широкий выбор рабочих инструментов.

Также особенностями являются простая эксплуатация, несложное обслуживание. При резке края заготовки не меняют свой цвет, что важно во многих процессах. На сегодня уже далеко не один гравировально-фрезерный станок с ЧПУ по дереву, металлу способны изготавливать 3D, 4D модели, то есть гравировка, любая другая операция может быть объемной, что может подтвердить даже фото.

Чему уделяют внимание присматривая гравировально-фрезерный агрегат с ЧПУ

Современные гравировальные станки с ЧПУ дадут ожидаемый эффект, если обратить внимание на такие моменты:

  1. На мощность. Недостаточно мощный агрегат не обработает прочный материал (металл, камень), а излишне мощный приведет к удорожанию себестоимости изготовленных деталей.
  2. Какую станок занимает площадь – под оборудование отводится достаточно много места, поэтому следует убедиться, что помещение будет подходящим.
  3. Какая площадь рабочего стола – желательно, чтобы заготовка полностью размещалась на этой поверхности. Так будет более рентабельно и удобно.
  4. На материал станина, показатели ее жесткости. Если этот элемент недостаточно жесткий, то точность обработки будет невысокой. Причина: большая вибрация.
  5. На мощность двигателя, перемещающего портал.
  6. На наличие систем охлаждения – это касается оборудования, которое будет эксплуатироваться в тяжелых условиях.
  7. На способ крепления заготовки – они удерживаются механически, с помощью вакуума. Первый вариант более экономичный, второй необходим при обработке заготовок большого размера, серийном производстве.
  8. На качество шпинделя, количества подшипников – их должно быть три, если меньше, то появится вибрация, из-за которой гравировка, любая другая операция будет некачественной.

Что влияет на цену

Стоимость гравировально-фрезерного станка всегда зависит от:

  • Количества настраиваемых параметров;
  • Размера рабочего стола – от этого компонента зависят габариты всего агрегата;
  • Типа, конструкции направляющих;
  • Варианта крепления заготовки – бывает вакуумный, механический, последний способ более экономичный. Но он больше подходит для мелкосерийной, разовой обработки;
  • Материала опорной станины – на котором можно экономить только, когда качество изготовления детали не столь важно;
  • Качества шпинделя, количества подшипников;
  • Высоты арки.

Станок с ЧПУ своими руками

Фрезерно гравировальные станки можно сделать в домашних или гаражных условиях, а при наличии мастерской тем более, причем гравировка, фрезерование будут такими же качественными, как у оборудования, произведенного на заводе. При этом изготовить нужно будет только рабочий стол, портал, все остальное можно будет купить, так как для таких целей изготавливается достаточное количество комплектующих. Поэтому можно будет собрать даже сложные 3-х осевые фрезерно-гравировальные станки с ЧПУ разных размеров и мощности.


Перед тем, как делать самодельный станок следует разобраться для каких целей нужен агрегат, рассчитать его мощность, размеры, определить функциональность. Также необходимо выбрать тип портала. Он бывает подвижным, неподвижным.

Для небольших помещений оптимальный первый вариант, что он из себя представляет понять можно с помощью фотографий.

Направляющие должны быть круглыми – это облегчит размещение шпинделя. Для перемещения этого элемента нужно использовать линейные подшипники, а не популярные в последнее время пластиковые втулки – они недорогие, но быстро изнашиваются. При изготовлении самодельного агрегата можно использовать фото, как подсобный материал.

vseochpu.ru

уникальный фрезер для дома / 3D-принтеры, станки и аксессуары / iXBT Live

Необычный, но годный способ изготовить свой бюджетный домашний ЧПУ фрезер с основанием и вертикальной колонной из искусственного гранита. Это самый бюджетный вариант с жестким основанием для фрезеровки мягких металлов, стали и чугуна. Фрезер собирается из готового комплекта со стальными закладными, в качестве направляющих используется профильный рельс, для перемещения по осям — шариковинтовая передача. 

 Готовый фрезер с ЧПУ стоит баснословно дорого и вряд ли подходит для дома (не окупится). А вот самостоятельное изготовление сборного станка позволяет не только сэкономить приличную сумму, но и реализовать свои желания. Для кого-то это может стать началом собственного дела, а для кого-то возможностью получить услуги металлообработки и фрезеровки… у себя в гараже. 

Комплект для сборки бюджетного ЧПУ фрезера PLOT

Официальный сайт ЧПУ PLOT

 Комплекты для станка представляют собой готовую сборную станину с вертикальной колонной для самостоятельной сборки фрезера с ЧПУ.

Характеристики:
Модель: PLOT S
Тип: ЧПУ фрезер (вертикальный/колонный)
Материал: искусственный гранит, сталь.
Рабочий ход осей: 120х120х200 мм
Точность геометрии: в пределах 0,01 мм по всему ходу
Вес: 80 кг
Стандартный шаг крепежных отверстий 60 мм под М4 для 15 типоразмера рельс по всем осям
Стандартная посадка крепежных отверстий BK12 и BF12 под М6 для ШВП 16 мм
Габариты в сборе (ШхДхВ): 380х490х730 мм

 

Кроме комплекта для сборки потребуется еще докупить направляющие (профильный рельс), ходовую (ШВП), двигатели и различную мелочевку типа концевиков, муфт, опорных подшипников и комплекта со шпинделем и охлаждением шпинделя.

Комплект представляет собой две плиты из искусственного гранита, который имеет приличную массу и устойчив к вибрациям. Это станина-основание и вертикальная колонна. Изюминка проекта заключается в том, что основание и колонна уже имеют стальные закладные с крепежными отверстиями и резьбой под крепление XY-осей, направляющих, ходовой части.  Сборка занимает минимальное время, а эффект от подобного решения достигается максимальный.

 Кратко привожу состав для подобного ЧПУ фрезера. В первую очередь потребуются профильные рельсы 15-го размера. Всего нужно 6 отрезков, парами для осей XYZ. Размер выбирается исходя из требуемой рабочей области (с учетом ширины кареток). Далее, из крупных комплектующих, потребуется ходовая — шариковинтовая передача, шаговые двигатели. В станке используется типоразмер SFU1605, не забываем про опорные подшипники BK12 и BF12. На ось Z устанавливается крепление для шпинделя, сам шпиндель. Шпиндель подключается к частотному преобразователю, заводится жидкостное охлаждение (погружной насос, трубки). 

Профильные рельсы TRHG15 (DUXE)

Профильные рельсы MGN15 (Aliexpress)

Шариково-винтовая передача ШВП 1605 (DUXE)

Шариково-винтовая передача ШВП 1605 (Aliexpress)

Комплект шпинделя 2.2kw ER20 с насосом и частотным преобразователем (Aliexpress)

Естественно, при желании можно «облагородить» станок, установив гибкие кабель-каналы, и прочее.

Потребуются также и концевые выключатели для поиска домашнего положения, комплект крепежа, провода и подобные мелочи типа платы управления. Не беру их в расчет, в чертежах они есть (ссылка в конце статьи). 

 Станок собирается на комплекте из заливного искусственного гранита.  Доступно несколько размеров на выбор.

 

 Составные части из искусственного гранита в комплекте: это основание и колонна. Обе детали выполнены из искусственного гранита со стальными закладными. На высокоточном ЧПУ станке изготавливаются стальные направляющие, которые уже имеют отверстия с резьбой под профильный рельс, а также крепежные отверстия с резьбой под опоры ШВП и концевики.

 

 К сожалению, отдельного фото заливки закладных не осталось — привожу скрин из видеоролика (сам ролик доступен на канале). Предполагается стандартная посадка на крепежные отверстия для профильного рельса 15-го размера, а также для опорных подшипников типа BK12 и BF12 (винты М6 для ШВП 1605).

Процесс заливки непростой, но ответственный.

 Прикрепляю живые фотографии станка ЧПУ (фрезера). Основание получается жестким, прочным, тяжелым.

 Ну и в завершение запущенный ЧПУ фрезер из искусственного гранита.

 

Официальный канал ЧПУ PLOT на Youtube: Game of CNC.

 Информация с профильного форума.

 3D модели и чертежи.

 

Конструкция подобного рода себя оправдывает — это недорогой, но надежный способ изготовить основание для ЧПУ фрезера, жесткое и прочное. Искусственный гранит не передает вибрации, а его приличный вес как нельзя кстати подходит для изготовления конструкций подобного типа.

В целом, самосборный станок обходится значительно дешевле покупных аналогов.

Если тема заинтересовала — пишите в комментариях.

 

 

www.ixbt.com

Настольные фрезерные станки с ЧПУ: особенности работы

Настольные фрезерные станки с ЧПУ – это достаточно мощные, точные и доступные станки, которые идеально подойдут для производителей, дизайнеров, домашних мастерских и малых предприятий.

Принцип работы

Настольный фрезер – это 3-осевая машина, которая управляется компьютером с помощью специальной программы и/или DSP контроллера. Тип управления зависит от комплектации станка с числовым программным управлением. Такой станок способен производить точные детали из широкого спектра материалов.

Фактически он является младшим братом фрезерного станка с ЧПУ. Настольная машина способна выполнять те же действия: может фрезеровать, сверлить, растачивать, и др. Принцип работы агрегата аналогичен, но отличие от большого станка в том, что мини-фрезер может обработать материалы небольших размеров.

Типы станков

Мини фрезер с ЧПУ можно разделить на два вида:

  1. Консольный.
  2. Портальный.

У консольных станков конструкция и принцип работы схож с большими вертикально-фрезерными станками. Что касается портального, то у него шпиндель крепится на поперечине между стойками, которые зафиксированы или двигаются вдоль оси У. Шпиндель двигается как по оси Z, так и по оси Х.

Чаще всего мини фрезеры имеют стружкоотсос, систему охлаждения для шпинделя, поворотное устройство и прочее, при необходимости можно самостоятельно доукомплектовать агрегат.

Наиболее популярные материалы для обработки на сегодняшний день – это дерево и металл. Поэтому можно классифицировать станки и по типу материала, который обрабатывается:

  1. Первый тип – настольный фрезерный станок с ЧПУ по дереву. Это новое поколение оборудования для деревообработки. Такие машины имеют большую производительность и функциональность, а также обладают другими положительными свойствами.
  2. Второй тип – это фрезерный станок с ЧПУ по металлу. Прямое назначение такого типа оборудования – обработка металла и изготовление разнообразной продукции из металла. На сегодня имеется большое количество такого типа оборудования, принцип работы которого одинаковый.

Преимущества

  • домашний фрезерный станок отлично подходит для гравировки, промышленные станки для таких задач обычно не используются;
  • простота использования;
  • более простое обслуживание;
  • работает от однофазной сети, и потребляет меньше электроэнергии;
  • занимает небольшую площадь;
  • тихая работа;
  • функции безопасности, которые есть в некоторых моделях, делают его идеальным для использования в Makerspaces, FabLabs и Education, где может быть неконтролируемое использование;
  • маленький вес, можно с легкостью перемещать его с места на место;
  • дешевизна, в отличие от более крупных станков;
  • если сравнивать с оборудованием, которое имеет ручное управление, то фрезерные ЧПУ имеют более высокую производительность. Особенно это актуально для малого бизнеса.

Если использовать настольное оборудование на заводах для обработки небольших деталей и фрезерования, то можно сэкономить на электроэнергии. Да и к тому же, не каждый крупногабаритный станок ЧПУ сможет осилить мелкую фрезерную обработку, которая рассчитана на настольный аппарат.

Особенности работы с оборудованием

Мини фрезерный станок с ЧПУ отличается тем, что работать на нем может не только высоко квалифицированный специалист, а и простой рабочий. Оператор, который управляет данным аппаратом, должен лишь правильно закрепить нужную заготовку, а после загрузить и произвести запуск программы, с помощью которой ЧПУ фрезер выполнит все операции в автоматическом режиме.

На первый взгляд все очень просто, а дело вот в чем: написание программы для ЧПУ оборудования требует специальной квалификации. Для этого необходимо уметь пользоваться системой CAD/CAM.

Система управления состоит из ЧПУ с системой команд и компьютера, который используется для того, чтобы управлять настольным фрезерным станком с ЧПУ, программой и нужным программным обеспечением.

Иными словами, если вы впервые столкнулись с ЧПУ устройством, то нужно научиться работать с ним и соответствующим программным обеспечением. Благодаря последнему будут доступны следующие операции:

  • создание чертежей;
  • моделирование объемных (3D) моделей;
  • разработка на основе чертежей и моделей программы, с помощью которой и будет осуществляться вся работа.

Необходимо также заметить, что в процессе работы с оборудованием нужно контролировать его действия, поскольку не каждый настольный станок укомплектован системой аварийной остановки в случае сбоя программы.

Специфика гравировально-фрезерных станков

Внешний вид такого типа оборудования почти не имеет отличий от большого фрезерного, иногда они почти одинаковые. Данная характеристика зависит от модели и конструкции агрегата того или иного типа. Область, в которой применяются гравировальные фрезерные станки, аналогична той, в которой применяются фрезерные. И как было сказано выше, последний вид может справиться с гравировальными работами. Давайте разберемся, в чем же тогда их отличие?

Разница данных видов оборудования в том, что гравировально-фрезерные станки более подходят под гравировку, о чем свидетельствует само их название.

Опишем остальные различия:

  1. Фрезерный ЧПУ может обрабатывать сталь, а гравировальный не осилит такую задачу. Последний подходит для цветных (алюминий, латунь, медь) металлов и не твёрдых материалов.
  2. Гравировальный агрегат осилит даже самую «хрупкую» обработку, а вот фрезерный – нет.
  3. На гравировально-фрезерных станках существует возможность получения изделия, которое не требует последующей обработки. Если работать на фрезерном, то тут все зависит от точности обработки.

Обратите внимание на наличие датчика высоты изделия в гравировальном ЧПУ станке, поскольку он обеспечивает скорость, безопасность и отсутствие брака в работе. Также он предотвращает поломку механической части гравера и микрофрезы. К тому же, некоторые гравировальные станки имеют различные датчики (наклона, мерки вылета рабочего инструмента). Такая деталь обеспечивает высокую точность работы и глубины реза.

Станок-конструктор своими руками

Еще одна отличительная особенность маленького настольного фрезерного ЧПУ станка в том, что его можно купить в виде набора-конструктора, называемого cnc-kit, и собрать своими руками. И цена тут приятно удивляет: она намного ниже, чем у готового станка.

К тому же, есть возможность самостоятельно выбрать необходимую комплектацию и дополнить агрегат всевозможными деталями. И даже, после того, как станок уже собран, в любой момент можно приобрести нужные детали и повысить его производительность.

Преимущества станка-конструктора в следующем:

  • низкая цена по сравнению с готовыми аналогами;
  • производительность и качество не уступает готовым машинам;
  • присутствует гарантия и техобслуживание во время полезного срока использования.

Чтобы собрать данный конструктор, необходимо всего около 3-4 часов свободного времени. В его комплект входит подробная инструкция с рисунками, что в разы упрощает сборку.

Модели станков

Существует огромное количество как домашних фрезерных, так и производственных настольных моделей. Хотелось бы выделить наиболее популярную на сегодня модель – cz20005m. Это небольшой станок, который может обрабатывать пластик, композитные материалы, дерево, различные цветные металлы.

Вся конструкция станка сделана из металла, пластиковые только кожухи. С помощью такой машины можно изготовить образцы деталей. Применяется она и для домашней мастерской, и в учебных заведениях для приобретения навыков работы со станками. Положительными свойствами является простота в использовании, надежность и безопасность.

vseochpu.ru

Фрезерный станок с ЧПУ по металлу: нюансы работы

Предположим, у вас есть рабочий станок с ЧПУ, который был только что приобретен, но пока знаний о нем недостаточно. Предположим теперь, что это фрезерный станок с ЧПУ по металлу, и что в первую очередь вам будет интересна именно фрезеровка металла, который легко поддается обработке.

Скорее всего, вам уже не терпится начать фрезерование различных интересных деталей, построить магазин для инструмента или, может быть, скомпоновать пистолет Colt 1911. С ЧПУ вы можете построить практически все, и вы полны идей для начала работы над своими любимыми проектами.

Один мой знакомый уже некоторое время режет металл своим станком с Числовым Программным Управлением из Китая, имеющим рабочее поле 400х600 мм. Как он это делает? Необходимо всего лишь соблюдать такие параметры, как:

  • глубину за проход;
  • скорость подачи;
  • правильно подбирать концевую фрезу и ее охлаждение.

Впрочем, металлы можно резать и без охлаждения.

При фрезеровке металла нужно быть предельно внимательным, особенно с алюминием, этот материал начинает плавиться при температуре около 648 градусов Цельсия, а при использовании концевой фрезы, вращающейся с высокой скоростью (примерно 13 000 об / мин), она будет очень сильно греться и расплавит торец заготовки во время процесса обработки. Алюминий – легкоплавкий металл. Сравнив его со сталью, которая плавится при 1150 градусах Цельсия, некоторые операторы, обслуживающие станки с ЧПУ по металлу, скажут, что мягкую сталь резать легче, чем алюминий просто потому, что фреза может работать при более медленной подаче и «выгрызать» материал.

Способы контроля температуры режущего инструмента

  1. Первым, и наиболее широко используемым методом является подача охлаждающей жидкости на торцевую фрезу во время ее работы. Это специальное вещество, которое в сочетании с режущей жидкостью обеспечивает наилучшую эффективность резания.
  2. Второй способ заключается в том, что на фрезу может быть распылена только охлаждающая жидкость, которая обычно делается вручную. Обычно для таких целей используют изопропиловый спирт, который в то же время отлично очищает режущий инструмент.
  3. Третий способ построен на подаче струи сжатого воздуха на фрезу. Этот метод заключается в создании вихревой системы, в которой из одного сопла подается поток холодного воздуха, температура которого около -50 градусов Цельсия, а с другого подается воздух с высокой температурой (выше 100 градусов).
  4. Последний метод состоит в нахождении правильного баланса глубины за проход, скорости вращения шпинделя, скорости подачи, выбора конечной фрезы и угла наклона вихревого охлаждения для достижения сухого резания.

Достижение такого равновесия непросто, и по последнему утверждению, что промышленность движется в этом направлении, создается впечатление, что люди еще не знают, как этого добиться. Ну, на самом деле, это практикуется, но не с идеальными параметрами, и найти эти идеальные параметры – это святой Грааль резки металла.

Резка алюминия и как получить хорошие результаты

Баланс: Фрезерный станок по металлу с высокой скоростью подачи и очень малой глубиной за проход позволяет хорошо охлаждать фрезу. Она будет проходить по заготовке из алюминиевого сплава достаточно быстро, чтобы охладить себя, но, если инструмент задержится слишком долго (медленная подача и глубокая глубина за проход) в одном и том же месте, он будет нагреваться и плавить место реза на заготовке из-за трения. Следует учитывать, что фрезерные станки с ЧПУ практически любого типа могут успешно разрезать алюминий.

Рассмотрим такую аналогию: взрослый может выкопать яму довольно быстро и набирать большое количество песка в лопату за раз. Ребенок может копать песок тоже, но только царапать поверхность раз за разом, а не набирать полную лопату. Ребенок, в конце концов, достигнет такой же глубины, что и взрослый, но это займет немного больше времени.

Проблема: ребенок не использует лопату наиболее эффективно, потому что острый кончик лопаты будет затупляться быстрее, чем верхняя часть лопаты, тогда как взрослый будет равномерно работать всей лопатой. Так обстоит дело и с торцевыми фрезами. Чем глубже вы сможете пройти по заготовке фрезой, тем более равномерно она будет изнашиваться, продлевая свой срок службы.

Итак, какие же параметры должны быть соблюдены? Это важный вопрос, потому что результат может вылиться в копеечку. У нас есть хороший пример. Как уже было написано выше, используется компактный фрезерный станок по металлу с ЧПУ и вихревая система для продувки фрезы воздухом с температурой -50 градусов. Разрезаемый материал марки 6061, который является структурным сортом алюминия, а его толщина составляет 5 мм, но не важно, так как резка производится с большим количеством проходов. Чем толще материал, тем дольше потребуется времени на обработку, впрочем, это и так ясно.

Для резки используется китайский шпиндель со скоростью 13 000 оборотов в минуту. Скорость подачи (скорость, с которой концевая фреза проходит через разрез) устанавливается между 300 и 430 мм/мин. Глубина за проход – это важный параметр, который следует тщательно подбирать. Компания Onsrud, имеющая большой опыт в производстве торцевых фрез, рекомендует, чтобы глубина за проход составляла 1/2 диаметра режущей части фрезы. Для 3 мм концевой фрезы — это около 1,5 мм, но для чистовой обработки все же лучше брать глубину, равную четверти диаметра режущего инструмента.

В концевых фрезах врезка, как правило, наиболее вредна для инструмента, поэтому предпочтение отдается медленной скорости погружения в заготовку. Обычно для алюминия устанавливают скорость погружения до 150 мм/мин. Если погружение планируется на большую глубину, то лучше предварительно просверлить в этом месте отверстие при помощи сверлильного станка. При погружении в начало какого-то профиля, лучше всего сначала перейти к материалу (придав фрезе горизонтальное движение, когда ось z опускается или поднимается).

При резке металла вибрация заготовки является основной проблемой, которую необходимо устранить. В домашних условиях можно использовать самые различные способы фиксации, начиная от струбцин и заканчивая специальным вакуумным столом. Независимо от того, какой метод зажима или закрепления используется, убедитесь, что он вообще не будет двигаться и что зажим (винты, хомут) находится как можно ближе к месту реза.

Подведем итоги

Исходя из вышесказанного, можно выделить такие пункты, запомнив которые фрезеровать металл станет гораздо проще:

  1. Не торопитесь. Лучше потратить больше времени на обработку, чем убить гору недешевого инструмента и испортить не одну заготовку.
  2. Используйте твердосплавные фрезы. Именно они будут служить очень долго при правильно подобранных режимах резания. И желательно покупать фрезы проверенных производителей и в специализированных магазинах.
  3. Используйте фрезы меньшего диаметра. Лучше сделать больше проходов и получить красивое место реза, чем снять килограмм алюминия за один рез, выбросить «сгоревший» инструмент и увидеть оборванные края заготовки.
  4. Не параноить по поводу чистки мест реза. Не нужно стоять со щеткой или пылесосом над заготовкой, которую обрабатываете, достаточно в конце просто смести все отходы или собрать их магнитом (если это ферромагнитный материал).
  5. Смазывать рабочий инструмент туманом из охлаждающей жидкости. Эффект «тумана» достигается при использовании специального штуцера на подающем жидкость патрубке.
  6. Не замедляйте подачу слишком сильно. При слишком медленной подаче фреза вместо того, чтобы резать материал, начинает тереться о него и очень сильно греться, что приводит к перегреву инструмента и оплавлению места реза (если заготовка из легкоплавкого материала).
  7. Если ваши станки по металлу не имеют достаточно быстрой подачи, используйте меньшее количество проходов и увеличьте диаметр фрезы.

Режимы фрезерования для алюминия и его сплавов

Как всем известно, главными параметрами при резании является скорость оборотов шпинделя и скорость подачи. Диаметр фрезы подбирается исходя из двух параметров – ширины и глубины обработки. Ширина реза, или ширина прохода, рассчитывается обычно при разработке чертежа и напрямую зависит от размера детали или поля обработки. Если производится одновременная фрезеровка на ЧПУ не одной заготовки, то ширина обработки увеличивается кратно размеру заготовки.

Приведем данные для фрезеровки алюминия и его сплавов:

Фреза

Подача мм/мин Скорость шпинделя Глубина за проход
Торцевая 6 мм 800-1000 14 000 – 18000

0,6

Торцевая 3 мм 500-800 13 000-15 000

0,3

vseochpu.ru


Смотрите также