Рекомендації щодо вибору фрезерного верстата із чпу. Як вибрати верстат фрезерний (фрезер) з ЧПУ по дереву своїми руками Вибір верстата з чпу по дереву


У приводі осі з ЧПУ передача використовується для перетворення обертального руху валу двигуна поступальний рух вздовж осі. Для того, щоб вам було простіше вибрати передачу для ЧПУ, нижче перераховані види передач, що найбільш широко використовуються в верстатах ЧПУ. Екзотичні для DIY-сектора передачі, такі як лінійний серводвигун і лінійний кроковий двигун залишаться за межами цієї статті з причин практичного характеру, і будуть розглянуті найпоширеніші.

Передача гвинт-гайка


Під передачею гвинт-гайка мається на увазі пара сталевий гвинт з трапецеїдальним або метричним різьбленням і гайка. Даний вид передачі є передачею з тертям ковзання і практично у свою чергу має кілька різновидів.

  • Будівельна шпилька та гайка.Найбільш бюджетний варіант. Будівельна шпилька взагалі не призначена для використання в верстатобудуванні, техпроцес її виготовлення націлений на застосування в будівельній сфері, внаслідок чого даний вид передачі володіє найповнішим набором недоліків - високою похибкою, низькою прямолінійністю, малими навантажувальними характеристиками, малою зносостійкістю, високим тертям і т.д. . Однак, все ж таки застосовується в DIY-верстатах, що виготовляються в навчальних цілях, внаслідок низької собівартості. Якщо Ви вирішили будь-що-будь заощадити на передачі і поставити будівельну шпильку, обов'язково передбачте можливість заміни її на трапецеїдальний гвинт або ШВП! Швидше за все, верстат на будівельній шпильці не виправдає Ваших надій.
  • Привідний гвинт з трапецеїдальним або прямокутним різьбленням.Гвинт з трапецеїдальним різьбленням - найпоширеніший вид передачі в металообробних верстатах у минулому столітті і до теперішнього часу. Трапецеїдальні гвинти виготовляються з різних видів конструкційних вуглецевих сталей шляхом нарізки різьблення на сталевому прутку або його накатки. Накатні гвинти мають значно кращі характеристики, ніж нарізні. Широке застосування трапецеїдальних гвинтів обумовлюється їхньою широкою номенклатурою, доступністю на ринку гвинтів різних класів точності, від C10 до С3. Гайка на гвинт виготовляється із зносостійких матеріалів, таких як поліаміди (капролон, нейлон), тефлон, бронза. Правильно розраховані та виготовлені трапецеїдальні передачі відрізняються високою зносостійкістю, т.к. тертя йде з малим тиском (внаслідок порівняно великої поверхні тертя). На багатьох верстатах радянського виробництва, що все ще працюють, пари стоять з моменту випуску верстата, і не змінювалися вже 30-40 років. Також на таких ходових гвинтах можливе використання розрізних гайок, що дозволяє за допомогою стиснення гайки регулювати натяг і вибирати люфт, що з'являється з часом. З мінусів варто відзначити, як не дивно, простоту виготовлення гвинта, що автоматично означає наявність безлічі виробників з дуже широким розкидом показників якості. Бюджетні серії гвинтів виготовляються зі сталі #45 без загартування поверхні, що може призвести до порушення прямолінійності гвинта (інакше кажучи, гвинти малого діаметра м'які і часто гнуться в процесі транспортування). До мінусів та плюсів одночасно відноситься високе тертя у передачі. З одного боку, це знижує ККД, потрібний потужніший двигун для обертання гвинта. З іншого - тертя демпфує обертальні коливання гвинта, що може бути корисним у разі використання крокових двигунів (див. резонанс крокових двигунів). Цей ефект, щоправда, виявлено досить слабко, й у боротьби з резонансом потрібні інші методи. Підсумовуючи, можна сказати, що трапецеїдальний гвинт ще не втратив свого значення як передача верстата з ЧПУ і з успіхом використовується в верстатах усіх класів.
  • Шарико-гвинтова передача () ШВП, або шарико-гвинтова передача (також називають "кулькова-гвинтова пара"), зараз є стандартом де-факто при будівництві верстатів з ЧПУ. Сталевий гвинт з біговими доріжками для кульок, підданий індукційному гартуванню і подальшому шліфування, і спеціальним чином підігнана гайка з кульками, що циркулюють усередині. При обертанні гвинта гайки котяться біговими доріжками, передаючи зусилля на корпус гайки. Така передача відрізняється високою точністю, високими ККД (80, 90% і більше) та ресурсом. ШВП частіше використовується в верстатах з ЧПУ, так як його використання дозволяє використовувати двигуни меншої потужності (не потрібні настільки суттєві зусилля стругування, як у разі передачі гвинт-гайка). ШВП поставляється як закінчена пара, не вимагає підганяння гайки і часто не вимагає обробки кінців для встановлення в опори - це робить виробник, тобто. ШВП найчастіше відповідає принципу plug and play, тоді як у разі використання трапецеїдальних гвинтів гайки і гвинти найчастіше виготовляються в різних місцях, і можуть вимагати ретельного припасування, без якого можуть виникнути зазори, люфти, підвищене тертя, знос і т.п. ШВП гірше переносить тирсу, пил і відсутність мастила, ніж передача гвинт-гайка, при попаданні стороннього тіла навіть дуже малого розміру передача може підклинювати, т.к. сусідні кульки у каналі обертаються у протилежному напрямку. Часто потрібний додатковий захист гвинта за допомогою гофроматеріалів. ШВП, також як і трапецеїдальний гвинт, мають обмеження по довжині - занадто довгий гвинт провисає під власною вагою і при обертанні гвинта від чого верстат вібрує, а вузли, що фіксують гвинт, зазнають ударних навантажень, їх ресурс швидко знижується, у посадкових місцях з'являються зазори, що у свою чергу посилює вібрацію верстата і знижує якість виробів, що виробляються. Досвід показує, що відношення діаметра ШВП до його довжини не повинно бути меншим за число 0.022, а також не рекомендується перевищувати довжину гвинта в 2000 мм. Для усунення ефекту "скакалки" застосовуються конструкції з нерухомим гвинтом і гайкою, що обертається, але такі вузли, як правило, істотно дорожче і складніше у виготовленні, а також вимагають місця, що не завжди можливо реалізувати на компактних порталах. Якщо Ви плануєте іноді відключати двигуни приводів і працювати на верстаті в ручному режимі, то краще не використовувати ШВП - передача без самогальмування може завдати Вам безліч турбот. Про різновиди ШВП та їх особливості дивіться основну статтю.

Зубчата передача

Зубчасті передачі, що застосовуються у верстатах з ЧПУ, бувають 2 видів


Як вибрати передачу для верстата з ЧПУ


Для того щоб вибрати передачу для ЧПУ верстата, Вибір повинен базуватися на тих характеристиках, які для Вашого верстата найбільш критичні. Передачі гвинт-гайка застосовуються там, де немає високих вимог щодо точності та швидкості переміщень, якщо від передачі потрібне самогальмування, а також у разі жорстких обмежень щодо бюджету. ШВП має найбільший спектр застосування, ви можете купити ШВП з потрібним Вам класом точності, кроком, можливістю створення переднатягу і без неї. Єдиний випадок, коли ШВП не може бути використано - якщо від передачі вимагається самогальмування, проте якщо мова про гальмування передачі з метою безпеки (утримання шпиндельної бабки), то питання вирішується використанням електромагнітного гальма на двигуні, противагою тощо. Рейка та ремінь застосовуються у верстатах з великим робочим полем - від 1.5 квадратних метрів і більше - насамперед для досягнення великої швидкості розкрою та неодружених переміщень. На верстатах таких розмірів не ставиться мета досягти точності в десятки мікрон, 0.2-0.3 мм у більшості випадків більш ніж достатньо, тому розтяжність ременя та точність рейкової передачі не є перешкодою для їх застосування.


Разом, якщо у вас великий верстат розкроювальний - вам варто вибрати зубчасту рейку або ремінну передачу. Якщо у вас настільний фрезерно-гравіювальний верстат для навчальних або хобійних цілей, Вам підійде передача гвинт-гайка. Якщо ви будуєте верстат середнього формату для бізнесу, на виробництво оптимальним вибором буде ШВП. Після вибору типу слід визначитися з конкретними параметрами передачі.

(с) 2012 сайт


Копіювання дозволено із зазначенням прямого посилання на джерело

На цьому складному обладнанні виготовляють всілякі деталі з металу, оргскла, акрилу або пластику, деревини. Їхня універсальність полягає в тому, що вони добре підходять для поперечного стругання, утворення найскладніших поверхонь, зокрема, криволінійних; виконують вибірки гребеня, шпунта, фальців, паза, шліци та калівки.

Опис верстата

Стандартна комплектація верстата включає:

  • важка та потужна основа;
  • робочий стіл;
  • , З одночасною присутністю шпиндель-валу;
  • набір кількох інструментів для різання матеріалів;
  • переднє дискове гальмо.

У конструкцію верстатів сьогодні включено багато важливих пристроїв, що забезпечують точність обробки та зручність для користування. Про них важливо знати, щоб вибір фрезерного верстата з ЧПУ був осмисленим та правильним.

Не залишіть поза увагою шпиндель!

Одна з важливих якостей у роботі електродвигуна валу шпинделя – здатність плавно та рівномірно його обертати. При комплектації підбирають підшипники найвищого (класу точності, а цанга повинна мати підвищені допуски з биття та розміру).

Розрізняють основні типи систем охолодження шпинделів:

  1. Рідина (в її основі – циркуляція води або тосолу у замкнутому контурі). Одна з переваг – надійне тепловідведення. Серед недоліків – складна конструкція, адже рідину, що охолоджує, треба розмістити в резервуарі.
  2. Повітряна (таке охолодження полягає в нагнітанні повітря через щілини-повітрозабірники в порожнині шпинделя). У числі плюсів системи – компактність та простота. Мінус теж є - фільтри, особливо у техніки, що обробляє масив дерева, треба часто міняти, вони забруднюються пилом.

При виборі шпинделя для верстата ЧПУ варто звернути увагу на зазначені в технічному паспорті його показники (потужність і частота обертання при фрезеруванні), які залежать від того, наскільки тверді обробляються матеріали. Наприклад, у листової фанери необхідна потужність обробки – 800 Вт; над масивом твердої деревини, легкими металами – міддю, латунню та алюмінієм, пластиком працює потужніший верстат – 1500 Вт; а камінь обробляють за потужності 3000 – 4000 Вт.

Зараз в обладнанні для фрезерних робіт, переважно застосовують імпортні шпинделі:

  1. Італійська – високоякісні, що працюють з великою швидкістю, при плавному обертанні та малому биття, переважно, з повітряним охолодженням та високою ціною.
  2. Китайський має суцільний корпус циліндричної форми, який на торцях закритий кришками, а для утримання валів застосовують підшипникові вузли. Серед плюсів – конструкція має достатній рівень жорсткості та мінімальну вібрацію, нечутливість до наявності стружки та пилу, доступність за ціною. У моделей шпинделів китайського виробництва, на жаль, більша ймовірність шлюбу, буває важко замінити підшипники. А у моделей, що мають водяне охолодження, спостерігається слабка стійкість антикорозійна внутрішніх деталей.

Типи верстатів для фрезерування

Вибираючи таке обладнання, треба виходити з того, наскільки воно відповідає призначенню. У росіян є вибір:

  • високошвидкісні ЧПУ верстати-автомати, які ріжуть та виконують розкрій металів, обробляють деталі з картону та деревини, справляються з двошаровим пластиком та акрилом, ПВХ, оргсклом та гіпсом, натуральним каменем – гранітом та мармуром;
  • моделі (фрезерно-гравіювальні), що працюють з листами (граничний габарит 2000 х 4000 х 200 мм);
  • гравери (від 2D моделювання до 4D);
  • вузькопрофільні автомати, що працюють з одним якимось матеріалом – різновидами каменю, фанерою, деревиною, нержавіючою сталлю або алюмінієм;
  • невеликі портативні моделі з ЧПУ. Наприклад, модель фрезерного верстата «Настільний 3D» служить для фрезерування друкованих плат, МДФ і обробляє вироби гранично точно.

У лінійці техніки серії для професіоналів можна віддати перевагу вертикальним і горизонтальним обробним центрам з програмним управлінням; великим три-, чотири- та п'ятикоординатним фрезерним ЧПУ граверам, які виробляють на Тайвані.

Вони вважаються досить надійними та купованими (після Німеччини та Японії – на третій позиції). До того ж, їх вигідно купувати і приватним особам, і підприємствам завдяки наявності в Москві та Тулі сервісних центрів, що займаються постачанням оснастки, ріжучого інструменту, налагодженням техніки та навчанням персоналу.

УВАГА: Відрізнити верстат з Тайваню нескладно: у нього цільнолита станина (матеріал виготовлення бразильський чавун). До того ж, автомат укомплектований американськими або японськими підшипниками, імпортними шпинделями.

А якщо замовник шукає високоточний ювелірний верстат, то найкраща модель для цього – P 0403 від виробника Vector.

Меблеве обладнання

Деревообробне та меблеве виробництво, майстерні, що виготовляють вікна, двері та фасади, не зможуть функціонувати без обладнання широкого функціоналу – автоматів по дереву з чпу.

В останні роки стали модними меблі в стилі ретро - з витонченими різьбленими підлокітниками, ніжками та іншими деталями. При цьому використовується технологія автоматизованого різання візерунка на верстаті фрезерному, на якому встановлено числове управління. Воно забезпечує високу точність та якість, коли виконується складна фрезерна обробка деревини та створюється різьблений елемент.

За допомогою такого обладнання можна налагодити виробництво:

  • дерев'яних меблевих фасадів та декоративних консолей;
  • балясин, фігурних ніжок і прорізних елементів;
  • заклaдних різьблених деталей;
  • символів, статуеток, фігурок та рамок різної форми для картин та дзеркал.

Той, хто обмежений у коштах, можливо, придбає недорогий китайський стандартний гравірувально-фрезерний верстат з ЧПУ – СС-М1, спеціально для . При виготовленні фасадів, гравіювання декору та барельєфу – зазвичай багато пилу. Тому вибирайте ту комплектацію, де є вакуум-аспірація для пилопоглинання. У цій моделі вона є.

Які фрезерні верстати кращі? Однозначної відповіді ніхто не дасть. Але довіри все ж таки більше до програмного робочого обладнання. Підхід до вибору потрібної техніки у кожного майстра свій.

І гарний той фрезерний верстат з ЧПУ, у якого вища точність, нижча за енергоспоживання, більша зручність у користуванні, надійність у будь-якій робочій ситуації.

Можна сформулювати три поради правильного вибору:

  1. Уточнюйте заздалегідь у менеджерів фірм усі дані моделі; матеріалах, з якими працює верстат. Якщо є відео – перегляньте. Це допоможе визначитись.
  2. Проконсультуйтеся до покупки щодо функціоналу обладнання та кола завдань, що виконуються. А найкращий варіант - записатися на демонстрацію роботи чпу верстата і не соромитися під час експлуатації ставити питання.
  3. Коли вибрано потрібну модель, будьте уважні в момент покупки: перевірте куплене обладнання на предмет комплектації вузлів. Обов'язково має бути блок програмного управління верстатом; шнури, що мають роз'єми відповідної конфігурації, та диски з ПЗ. Зазвичай ПЗ встановлюють фахівці фірми, що продає верстат під час його налагодження.

Висновок

В основному, ми спробували допомогти людині, яка стоїть перед вибором. Розібралися, як вибрати фрезерний верстат (річ дорога, і працюватиме у власника не один рік – з металом чи деревом). Принаймні зараз вибирати є з чого. Хочеться сподіватися, що читачі скористаються цією інформацією для придбання робочого інструменту.

Якщо ви тільки відкриваєте бізнес і не маєте досвіду в цій галузі, вибір фрезерного верстата ЧПУ може поставити вас у глухий кут - така велика різноманітність на ринку промислового інструменту.

Тільки багаторічний досвід та специфічні знання дозволяють фахівцям здійснити вибір верстатів ЧПУ відповідно до вимог, що пред'являються до обладнання.

Багато хто просто губиться в цій різноманітності, і це не дивно - вибрати найкращий ЧПУ-верстат буває складно навіть професіоналам, якщо вони не стежать за новинками ринку інструментів, асортимент якого постійно розширюється та вдосконалюється.

За якими критеріями краще вибрати ЧПУ верстат?

Це залежить від того, навіщо він використовуватиметься. Від матеріалів, профілю робіт, необхідної швидкості та точності, від необхідного ресурсу. Багато значних показників таких верстатів безпосередньо залежить від їх оснащення - від властивостей їх комплектуючих і розхідників, від конструктивних особливостей. Розглянемо найголовніші.

Шпіндель

Шпиндель – одна з головних частин фрезерного верстата. Саме від шпинделя залежить те, які фрези зможуть застосовувати саме з цим верстатом, під якими кутами їх можна буде закріпити і як застосовувати. Привід шпинделя зазвичай вмонтований - тобто, шпиндель є потужним компактним електродвигуном з цангою для затиску фрези.

Багато чого прямо залежить і від якості шпинделя - хороший шпиндель прослужить довго, постійно радуючи вас якістю роботи, поганий може загубити не тільки виріб, але і пошкодити сам верстат у разі аварії, а то і травмувати персонал. До вибору шпинделя слід підходити відповідально, завжди чуйно прислухаючись до рекомендацій виробника верстата і звертаючи увагу в першу чергу на продукцію відомих виробників комплектуючих, що зарекомендували себе.

Область фрезерування

Це одна з найважливіших характеристик верстата ЧПУ - розмір області фрезерування визначає те, якого розміру виробу зможе обробляти верстат. Для кожної вузької області застосування існують свої вимоги за розмірами, більш універсальні верстати мають регульовану область фрезерування, або свідомо перевищує вимоги більшості кейсів застосування.

Має значення і влаштування майданчика - не повинно викликати труднощів закріплення та чітке позиціонування деталі заготівлі, інакше можливий серйозний шлюб. Здійснюючи вибір фрезерного верстата ЧПУ для роботи треба заздалегідь визначитися з розмірами оброблюваних деталей, щоб не потрапити в халепу.

Призначення верстата

ЧПУ верстати поділяються в першу чергу за матеріалом, який покликані обробляти, а також по галузі застосування.

Металообробні ЧПУ верстати відрізняються від інших насамперед міцністю та потужністю конструкції, які дозволяють їм працювати як з металом, так і з більшістю інших матеріалів.

Для зменшення зносу і уникнення заклинювання фрези вони часто оснащені подачею охолоджуючої рідини на фрезу, зазвичай - води або масла, прямо в область робочого контакту, а багато з них обладнані потужним відсмоктуванням повітря - конструктивно передбаченим кріпленням розтруба промислового пилососа, для автоматичного усунення стружки поверхні.

Деревообробне обладнання

ЧПУ верстати для роботи з деревом, а також композитами та пластиком, конструктивно мало відрізняється від верстатів для роботи по металу, але має трохи простішу конструкцію та менші вимоги по потужності та характеристикам міцності, що природним чином обумовлено специфікою матеріалу.

Охолодження фрези в них зустрічається повітряне, а частіше взагалі відсутнє, так як його наявність не критична. Усунення стружки теж зазвичай не передбачено та здійснюється оператором вручну. Відповідно, і вартість таких верстатів зазвичай дещо нижча, і обслуговування їх простіше і дешевше, а поширеність – більша.

Устаткування для виготовлення корпусних меблів

Верстати ЧПУ призначені для виробництва корпусних меблів мають свої особливості - зокрема, розміри області фрезерування в них перевищують такі в інших ЧПУ фрезерних верстатів, оскільки деталі для обробки можуть відрізнятися більшою площею, в порівнянні з іншими областями застосування ЧПУ.

Відповідно, меблевий ЧПУ верстат матиме великі розміри за всіма вимірами, а також більшу складність і вартість рами та напрямних, ніж аналогічний верстат для роботи з меншими об'єктами. В іншому вони мало відрізняються від верстатів для обробки дерева, пластику та композитних матеріалів.

Склообробні верстати

Склообробні фрезерні ЧПУ верстати відрізняються від верстатів для обробки металу в основному тим, що фрези в них застосовуються спеціальні, з твердосплавними, алмазними та корундовими робочими поверхнями.

Фрези бувають як із спеціальним покриттям, так і цільноспечені - такі комплектуючі створюються шляхом запікання алмазної крихти при високих температурах та великому тиску, що дає надзвичайно міцний та довговічний інструмент.

Також, у верстатах обробних скло, подача робочої рідини в область контакту фрези з матеріалом обов'язкова - це обумовлено не тільки необхідністю охолодження фрези при роботі з таким твердим матеріалом як скло, але і обов'язковістю негайного усунення відпрацьованих фрагментів матеріалу - щоб вони не заважали подальшій роботі не псували деталь потрапляючи знову в місце контакту фрези з заготовкою, з одного боку, і щоб вони не потрапили в повітря, яким дихає оператор верстата. Крім скла такі верстати можуть обробляти полікарбонат, оргскло різного складу та інші тверді матеріали, а також металеві заготовки.

Вибрати верстат ЧПУ для роботи зі скла можна виходячи з його відповідності цим обов'язковим критеріям.

Камнеобробне обладнання

Фрезерні ЧПУ верстати для роботи по каменю призначені для гравіювання та виконання складних об'ємних барельєфів на таких твердих матеріалах, як природний камінь різної породи – граніт, мармур, піщаник, а також на штучних кам'яних плитах із гранітної крихти з полімером.

Специфіка роботи з каменю передбачає одночасно і великі площі обробки, і високу твердість матеріалу, і підвищену вагу заготовок. Також камінь характерний тим, що при роботі з ним існує необхідність одночасно і в постійній циркуляції води в робочій зоні, і в усуненні крихти і пилу пилососом - сама по собі вода не рятує від пилу великої фракції, характерної для мінеральних матеріалів.

Такі верстати можуть з легкістю справлятися і з іншими матеріалами - від дерева та ПВХ, до, найчастіше, навіть скла та металу, а тому стануть у нагоді не тільки виробникам виробів з каменю, а й тим, чиї професійні інтереси значно ширші.

Це найдосконаліше, мабуть, обладнання для фрезерування з програмним управлінням, яке може в цій галузі виробництва майже все, проте - надмірно потужне, громіздке та дороге для більшості робіт не пов'язаних прямо з його призначенням.

Якою б не була велика спокуса отримати універсальний фрезерний ЧПУ верстат, якщо серед ваших завдань немає обробки каменю - подумайте над придбанням чогось більш спеціалізованого, з перерахованого вище.

Це, мабуть, основні моменти, про які треба бути в курсі при виборі фрезерного ЧПУ верстата. І нехай спершу здається, що при необхідності купити фрезерний ЧПУ вибір непростий, все не так страшно. Тепер ми зупинимося на особливостях фрезерних верстатів із ЧПУ.

Види кінематичних моделей верстата

При підготовці до роботи на фрезерному ЧПУ-верстаті використовуються кінематичні моделі верстата, які являють собою програмну імітацію даного обладнання та необхідні для коректної підготовки та прогнозованості дій верстата при виконанні програми.

Кінематична модель верстата в обов'язковому порядку несе в собі інформацію про робочу область, її розміри та розташування щодо нерухомої основи верстата, про розташування та можливі траєкторії робочої головки - тримача фрези, про інші фізичні параметри обладнання - відстані, розміри - всіх, які мають безпосереднє ставлення до вироблених верстатів робіт.

Приклади верстатів та їх моделей:

Підготовка керуючої програми

Для роботи на фрезерних верстатах ЧПУ використовуються CAD/CAM-системи - програмні пакети, призначені для перекладу даних із креслень та моделей у зрозумілу верстату форму команд.

Внесені дані про розміри і форму деталі стають у них керуючими траєкторіями, які, своєю чергою, перетворюються на керуючі програми у процесі постпроцессирования.

Постпроцесор

Постпроцессор - спеціальний програмний продукт, який перетворює дані про параметри деталі на індивідуальну програму, керуючу рухами інструменту та/або заготівлі, для кожного конкретного верстата.

Тут можна докладніше прочитати про створення кінематичних моделей, на прикладі промислових систем фірми Siemens.

Детальну інформацію щодо роботи з кожним конкретним верстатом можна отримати на офіційному сайті виробника. Це найбільш надійний варіант, який убереже багато помилок.

Управління

В окремих випадках, коли має бути робота на серйозному промисловому верстаті, задати програму з обробки якоїсь більш-менш простої деталі можна вручну, через пульт управління верстатом. У такому випадку слід суворо дотримуватись інструкцій виробника і послідовно виконати всі необхідні кроки.

Пульт управління одним із фрезерних ЧПУ-верстатів:

При створенні елементів більш складної форми без застосування комп'ютера обійтися не можна, а багато компактних верстатів взагалі управляються тільки через підключений ПК.

Багатоосьова обробка

Фрезерні ЧПУ діляться на вертикальні та горизонтальні - за розташуванням робочої головки, відповідно - верхнього або бічного, а так само підрозділяються за кількістю осей обробки - на трикоординатні, чотирьох та п'ятикоординатні.

Відповідно, чим більше осей координат руху інструменту, тим ефективніше і з більшою складністю може проводитися обробка деталі.

Використовувані фрези

Залежно від специфіки роботи - від матеріалу, необхідних форм обробки та інших факторів, у фрезерних ЧПУ-верстатах використовується велика кількість фрез. Фрези бувають однозахідні, двозахідні, сферичні, v-подібні, сферичні конусні, пірамідальні радіусні з однією або двома ріжучими гранями, гравірувальні, відрізні і т.д.

Сферичні та пірамідальні фрези застосовуються для глибокого вибирання матеріалу з деталі, обробки кутів, створення поглиблень відповідної форми. Відрізні та гравірувальні фрези різної форми застосовуються для гравіювання, розрізання деталі, обробки країв виробу, та для надання форми – створення барельєфного зображення. Радіусні та жолобні фрези, як опуклі, так і увігнуті, застосовуються для обробки кутів, країв стільниць та інших деталей, зняття фасок і т.д. Торцеві фрези дозволяють створювати отвори, на відміну від свердел – будь-якої форми.

Приклади фрез, що використовуються:

Різноманітність фрез варіюється від найпростіших, схожих на звичайний свердло або бур, і до дуже складних, з різних матеріалів та всілякої форми, з різною кількістю ріжучих граней. Це забезпечує широкий діапазон розв'язуваних ними завдань.

Для кожного матеріалу та виду робіт необхідний індивідуальний підбір фрез, які допоможе підібрати наш фахівець.

Фрезерні верстати з програмним управлінням - чудовий інструмент, при грамотному використанні здатний створювати дуже широкий асортимент виробів, від рекламних конструкцій до частин інших верстатів, від кухонних дощок до деталей реактивних авіадвигунів. Область їх застосування майже безмежна, а асортимент та ступінь доступності збільшуються з кожним днем.

Нині вже не лише машинобудівний завод може дозволити собі подібне обладнання, а й відносно невелика майстерня, що не може не тішити.

Хочете більше цікавих новин зі світу 3D-технологій?

ЧПУ може поставити вас у безвихідь - така велика різноманітність на ринку промислового інструменту.

Тільки багаторічний досвід та специфічні знання дозволяють фахівцям здійснити вибір верстатів ЧПУ відповідно до вимог, що пред'являються до обладнання.

Багато хто просто губиться в цій різноманітності, і це не дивно - вибрати найкращий ЧПУ-верстат буває складно навіть професіоналам, якщо вони не стежать за новинками ринку інструментів, асортимент якого постійно розширюється та вдосконалюється.

За якими критеріями краще вибрати ЧПУ верстат?

Це залежить від того, навіщо він використовуватиметься. Від матеріалів, профілю робіт, необхідної швидкості та точності, від необхідного ресурсу. Багато значних показників таких верстатів безпосередньо залежить від їх оснащення - від властивостей їх комплектуючих і розхідників, від конструктивних особливостей. Розглянемо найголовніші.
Шпиндель – одна з головних частин фрезерного верстата. Саме від шпинделя залежить те, які фрези зможуть застосовувати саме з цим верстатом, під якими кутами їх можна буде закріпити і як застосовувати. Привід шпинделя зазвичай вмонтований - тобто, шпиндель є потужним компактним електродвигуном з цангою для затиску фрези.


Багато чого прямо залежить і від якості шпинделя - хороший шпиндель прослужить довго, постійно радуючи вас якістю роботи, поганий може загубити не тільки виріб, але і пошкодити сам верстат у разі аварії, а то і травмувати персонал. До вибору шпинделя слід підходити відповідально, завжди чуйно прислухаючись до рекомендацій виробника верстата і звертаючи увагу в першу чергу на продукцію відомих виробників комплектуючих, що зарекомендували себе.

Область фрезерування

Це одна з найважливіших характеристик верстата ЧПУ - розмір області фрезерування визначає те, якого розміру виробу зможе обробляти верстат. Для кожної вузької області застосування існують свої вимоги за розмірами, більш універсальні верстати мають регульовану область фрезерування, або свідомо перевищує вимоги більшості кейсів застосування.


Має значення і влаштування майданчика - не повинно викликати труднощів закріплення та чітке позиціонування деталі заготівлі, інакше можливий серйозний шлюб. Здійснюючи вибір фрезерного верстата ЧПУ для роботи треба заздалегідь визначитися з розмірами оброблюваних деталей, щоб не потрапити в халепу.

Призначення верстата

ЧПУ верстати поділяються в першу чергу за матеріалом, який покликані обробляти, а також по галузі застосування.

Внесені дані про розміри і форму деталі стають у них керуючими траєкторіями, які, своєю чергою, перетворюються на керуючі програми у процесі постпроцессирования.

Постпроцесор

Постпроцессор - спеціальний програмний продукт, який перетворює дані про параметри деталі на індивідуальну програму, керуючу рухами інструменту та/або заготівлі, для кожного конкретного верстата.


Тут можна докладніше прочитати про створення кінематичних моделей, на прикладі промислових систем фірми Siemens.

Детальну інформацію щодо роботи з кожним конкретним верстатом можна отримати на офіційному сайті виробника. Це найбільш надійний варіант, який убереже багато помилок.

В окремих випадках, коли має бути робота на серйозному промисловому верстаті, задати програму з обробки якоїсь більш-менш простої деталі можна вручну, через пульт управління верстатом. У такому випадку слід суворо дотримуватись інструкцій виробника і послідовно виконати всі необхідні кроки.

Пульт управління одним із фрезерних ЧПУ-верстатів:

Використовувані фрези

Залежно від специфіки роботи - від матеріалу, необхідних форм обробки та інших факторів, у фрезерних ЧПУ-верстатах використовується велика кількість фрез. Фрези бувають однозахідні, двозахідні, сферичні, v-подібні, сферичні конусні, пірамідальні радіусні з однією або двома ріжучими гранями, гравірувальні, відрізні і т.д.

Сферичні та пірамідальні фрези застосовуються для глибокого вибирання матеріалу з деталі, обробки кутів, створення поглиблень відповідної форми. Відрізні та гравірувальні фрези різної форми застосовуються для гравіювання, розрізання деталі, обробки країв виробу, та для надання форми – створення барельєфного зображення. Радіусні та жолобні фрези, як опуклі, так і увігнуті, застосовуються для обробки кутів, країв стільниць та інших деталей, зняття фасок і т.д. Торцеві фрези дозволяють створювати отвори, на відміну від свердел – будь-якої форми.

Приклади фрез, що використовуються:

Різноманітність фрез варіюється від найпростіших, схожих на звичайний свердло або бур, і до дуже складних, з різних матеріалів та всілякої форми, з різною кількістю ріжучих граней. Це забезпечує широкий діапазон розв'язуваних ними завдань.


Для кожного матеріалу та виду робіт необхідний індивідуальний підбір фрез, які допоможе підібрати наш фахівець.

Фрезерні верстати з програмним управлінням - чудовий інструмент, при грамотному використанні здатний створювати дуже широкий асортимент виробів, від рекламних конструкцій до частин інших верстатів, від кухонних дощок до деталей реактивних авіадвигунів. Область їх застосування майже безмежна, а асортимент та ступінь доступності збільшуються з кожним днем.

Нині вже не лише машинобудівний завод може дозволити собі подібне обладнання, а й відносно невелика майстерня, що не може не тішити.

Якщо Вам потрібна консультація щодо вибору ЧПУ верстата - пам'ятайте, що ви завжди можете звернутися до Top 3D Shop!

Хочете більше цікавих новин зі світу 3D-технологій?

Якщо ви тільки відкриваєте свою справу і не маєте досвіду в цій галузі, вибір ЧПУ може поставити вас у глухий кут - така велика різноманітність на ринку промислового інструменту. Тільки багаторічний досвід та специфічні знання дозволяють фахівцям здійснити вибір верстатів ЧПУ відповідно до вимог, що пред'являються до обладнання. Багато хто просто губиться в цій різноманітності, пошукові системи переповнені запитами типу "вибір", "фрезерний чпу вибір", "вибрати фрезерний верстат" і "вибір фрезерного верстата з чпу". Це і не дивно - вибрати найкращий ЧПУ-верстат буває складно навіть професіоналам, якщо вони не стежать за новинками ринку інструментів, асортимент якого постійно розширюється та вдосконалюється.

За якими критеріями найкраще вибрати ЧПУ верстат? Це залежить від того, навіщо він використовуватиметься. Від матеріалів, профілю робіт, необхідної швидкості та точності, від необхідного ресурсу. Багато значних показників таких верстатів безпосередньо залежить від їх оснащення - від властивостей їх комплектуючих і розхідників, від конструктивних особливостей. Розглянемо найголовніші.

Шпіндель

Шпиндель – одна з головних частин фрезерного верстата. Саме від шпинделя залежить те, які фрези зможуть застосовувати саме з цим верстатом, під якими кутами їх можна буде закріпити і як застосовувати. Привід шпинделя зазвичай вмонтований - тобто, шпиндель є потужним компактним електродвигуном з цангою для затиску фрези.

Багато чого прямо залежить і від якості шпинделя - хороший шпиндель прослужить довго, постійно радуючи вас якістю роботи, поганий може загубити не тільки виріб, але і пошкодити сам верстат у разі аварії, а то і травмувати персонал. До вибору шпинделя слід підходити відповідально, завжди чуйно прислухаючись до рекомендацій виробника верстата і звертаючи увагу в першу чергу на продукцію відомих виробників комплектуючих, що зарекомендували себе.


Область фрезерування

Це одна з найважливіших характеристик верстата ЧПУ - розмір області фрезерування визначає те, якого розміру виробу зможе обробляти верстат. Для кожної вузької області застосування існують свої вимоги за розмірами, більш універсальні верстати мають регульовану область фрезерування, або свідомо перевищує вимоги більшості кейсів застосування.

Має значення і влаштування майданчика - не повинно викликати труднощів закріплення та чітке позиціонування деталі заготівлі, інакше можливий серйозний шлюб.
Здійснюючи вибір фрезерного верстата ЧПУ для роботи треба заздалегідь визначитися з розмірами оброблюваних деталей, щоб не потрапити в халепу.

Види верстатів

Всі верстати ЧПУ поділяються в першу чергу за матеріалом, який покликані обробляти, а також по галузі застосування. Потім - за конструктивними особливостями та новизною конструкції. Поділ досить нескладний і, при належному старанні та бажанні, проштудувавши кілька профільних ресурсів і визначившись з бюджетом, вибрати верстат ЧПУ не важко.

Металообробні ЧПУ верстати відрізняються від інших насамперед міцністю та потужністю конструкції, які дозволяють їм працювати як з металом, так і з більшістю інших матеріалів.

Для зменшення зносу і уникнення заклинювання фрези вони часто оснащені подачею охолоджуючої рідини на фрезу, зазвичай - води або масла, прямо в область робочого контакту, а багато з них обладнані потужним відсмоктуванням повітря - конструктивно передбаченим кріпленням розтруба промислового пилососа, для автоматичного усунення стружки поверхні.

ЧПУ верстати для роботи з деревом, а також композитами та пластиком, конструктивно мало відрізняється від верстатів для роботи по металу, але має трохи простішу конструкцію та менші вимоги по потужності та характеристикам міцності, що природним чином обумовлено специфікою матеріалу.

Охолодження фрези в них зустрічається повітряне, а частіше взагалі відсутнє, так як його наявність не критична. Усунення стружки теж зазвичай не передбачено та здійснюється оператором вручну. Відповідно, і вартість таких верстатів зазвичай дещо нижча, і обслуговування їх простіше і дешевше, а поширеність – більша.

Устаткування для виробництва корпусних меблів

Верстати ЧПУ призначені для виробництва корпусних меблів мають свої особливості - зокрема, розміри області фрезерування в них перевищують такі в інших ЧПУ фрезерних верстатів, оскільки деталі для обробки можуть відрізнятися більшою площею, в порівнянні з іншими областями застосування ЧПУ.

Відповідно, меблевий ЧПУ верстат матиме великі розміри за всіма вимірами, а також більшу складність і вартість рами та напрямних, ніж аналогічний верстат для роботи з меншими об'єктами. В іншому вони мало відрізняються від верстатів для обробки дерева, пластику та композитних матеріалів.

Склообробні верстати

Склообробні фрезерні ЧПУ верстати відрізняються від верстатів для обробки металу в основному тим, що фрези в них застосовуються спеціальні, з твердосплавними, алмазними та корундовими робочими поверхнями. Фрези бувають як із спеціальним покриттям, так і цільноспечені - такі комплектуючі створюються шляхом запікання алмазної крихти при високих температурах та великому тиску, що дає надзвичайно міцний та довговічний інструмент. Також, у верстатах обробних скло, подача робочої рідини в область контакту фрези з матеріалом обов'язкова - це обумовлено не тільки необхідністю охолодження фрези при роботі з таким твердим матеріалом як скло, але і обов'язковістю негайного усунення відпрацьованих фрагментів матеріалу - щоб вони не заважали подальшій роботі не псували деталь потрапляючи знову в місце контакту фрези з заготовкою, з одного боку, і щоб вони не потрапили в повітря, яким дихає оператор верстата. Крім скла такі верстати можуть обробляти полікарбонат, оргскло різного складу та інші тверді матеріали, а також металеві заготовки.

Вибрати верстат ЧПУ для роботи зі скла можна виходячи з його відповідності цим обов'язковим критеріям.

Камнеобробне обладнання

Фрезерні ЧПУ верстати для роботи по каменю призначені для гравіювання та виконання складних об'ємних барельєфів на таких твердих матеріалах, як природний камінь різної породи – граніт, мармур, піщаник, а також на штучних кам'яних плитах із гранітної крихти з полімером. Специфіка роботи з каменю передбачає одночасно і великі площі обробки, і високу твердість матеріалу, і підвищену вагу заготовок. Також камінь характерний тим, що при роботі з ним існує необхідність одночасно і в постійній циркуляції води в робочій зоні, і в усуненні крихти і пилу пилососом - сама по собі вода не рятує від пилу великої фракції, характерної для мінеральних матеріалів.
Такі верстати можуть з легкістю справлятися і з іншими матеріалами - від дерева та ПВХ, до, найчастіше, навіть скла та металу, а тому стануть у нагоді не тільки виробникам виробів з каменю, а й тим, чиї професійні інтереси значно ширші.

Це найдосконаліше, мабуть, обладнання для фрезерування з програмним управлінням, яке може в цій галузі виробництва майже все, проте - надмірно потужне, громіздке та дороге для більшості робіт не пов'язаних прямо з його призначенням.

Якою б не була велика спокуса отримати універсальний фрезерний ЧПУ верстат, якщо серед ваших завдань немає обробки каменю - подумайте над придбанням чогось більш спеціалізованого, з перерахованого вище.

Це, мабуть, основні моменти, про які треба бути в курсі при виборі фрезерного ЧПУ верстата. І нехай спершу здається, що при необхідності купити фрезерний ЧПУ вибір непростий, все не так страшно. В інших статтях ми докладніше розповімо про специфіку роботи з кожним різновидом фрезерних ЧПУ верстатів та їх пристрій, це теж може допомогти з вибором, так що не пропустіть нові публікації.