0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Гравировальный фрезерный станок с управлением чп: описание, создание и общие рекомендации

Содержание

Фрезерный гравировальный станок с ЧП управлением

Среди обилия универсального оборудования фрезерной категории фрезерно-гравировальный станок (ФГС) с ЧПУ (числовым программным управлением) отличается рядом заметных преимуществ. Крайне актуально использование подобного устройства в тех случаях, когда требуется произвести высокоточную шлифовку деталей, которые отличаются сложной конфигурацией. Следует сразу оговориться, что достигнуть таких результатов обработки, применяя станки с ручным управлением, довольно сложно.

Стоимость оборудования указанной категории обусловливается следующими параметрами:

  • функциональность;
  • технические характеристики;
  • торговая марка, под которой выпущен станок.

Чтобы всерьез сэкономить на покупке такого функционального агрегата, можно создать его своими руками, тем более что уже многие реализовали его в домашних условиях.

Сфера использования ФГС

ФГС, который оснащен системой ЧПУ, можно увидеть на предприятиях большого количества отраслей промышленности. Эта высокая популярность обусловлена не только техническими потенциалом и практичностью этого оборудования, но еще и тем, что его эксплуатация сводит буквально к нулю брак при обрабатывании заготовок.

Первоначально оборудование данного вида стали использовать машиностроительные заводы. На таких производствах из металлообрабатывающих станков основывались производственные линии, где осуществлялось изготовление однотипных деталей. Именно по этому пути и шло автоматизирование процесса производства.

Динамичный рост спроса на потребительские изделия разного назначения привел к тому, что на рынке начали появляться множественные производственные предприятия, действующие в сфере малого бизнеса. Подобные предприятия или отдельные предприниматели, как правило, изготавливают свою продукцию небольшими партиями или в единичных экземплярах, а ведь именно для таких условий изготовления лучшим образом могут подойти ФГС, оснащенные ЧПУ.

Целесообразность использования агрегатов фрезерно-гравировальной группы в обстоятельствах мелкосерийного и розничного изготовления обуславливаются такими положительными моментами этих устройств:

  • исключительной практичностью;
  • легкостью и удобством обслуживания;
  • высшим качеством обработки;
  • отличным коэффициентом производительности;
  • прочностью и надежностью.

В силу таких характеристик ФГС с успехом употребляются во всевозможных направлениях деятельности. С их поддержкой изготавливают:

  • рекламную продукцию;
  • сувениры;
  • ювелирные изделия;
  • мебель.

С помощью таких станков вполне возможно осуществлять даже самую сложную гравировку на поверхности таких материалов, как:

Эти возможности никак не могли ускользнуть от пристального внимания сегодняшних производителей.

Отдельную группу представляют лазерные гравировальные станки, основным инструментом работы которых представляет собой луч лазера. Применяя такой инструмент, можно наносить надписи и изображения даже на тканях, искусственной и натуральной кожи, картоне, шпоне, различных видах пластика, резины и проч.

Устройство фрезерного станка

На нынешнем рынке существует большое большой выбор оснащенных ЧПУ станков, при помощи которых можно наносить узоры, рисунки и надписи на внешней стороне изделий из различных материалов, а также выполнять раскрой листового металла. Стоимостное выражение такого оборудования находится в зависимости от ряда факторов:

  • торговой марки;
  • его функциональных возможностей;
  • конструктивных особенностей станка.

Можно выделить 3 разновидности таких станков:

  • настольные агрегаты, закрепление заготовки на которых выполняется механическим методом;
  • автоматизированные станки, крепящие заготовку пневматическими прижимами;
  • автоматизированные агрегаты с пневматической фиксацией заготовки с трехшпиндельной головкой.

На производствах в машиностроительной отрасли применяются аппараты, рабочая головка у которых может быть размещена в нескольких плоскостях: такими являются горизонтальные и вертикальные фрезерные станки. Произвести такие непростые станки своими руками возможно, однако для этого понадобится вспомогательное оснащение и комплектующие части.

Для выполнения серьезных производственных заданий по обработке металла рекомендуется закупить серийное устройство. Если же понадобится небольшой гравировальный станок настольного типа, посредством которого планируется выполнять работы по мягким материалам (к примеру, алюминию), имеет смысл изготовить такое оборудование своими силами.

Сборка станка своими руками

К планированию работ по изготовлению такого оборудования с ЧПУ требуется подходить крайне ответственно. В первую очередь следует определить, для решения каких именно задач такое оборудование будет необходимо. Ответ на данный вопрос будет обусловливать выбор конструктивных составляющих для будущего станка, его электронной и электрической составляющих. Следовательно, влиять этот выбор будет и на финальную стоимость будущего оборудования.

Конструктивное исполнение оборудования

Настольный станок фрезерно-гравировального типа, который оснащен ЧПУ, может быть составлен по 2 конструктивным схемам:

  • агрегат с подвижным столом для работы;
  • станок с подвижной частью-порталом.

В первом варианте рабочий стол станка с прикрепленной к нему заготовкой перемещается по горизонтальной плоскости. По вертикальной оси передвигается рабочая головка механизма, которая закреплена на портале неподвижного типа.

Станки подобного типа выделяются высокой жесткостью и простотой своей конструкции, однако имеют и несколько существенных недостатков:

  • необходимость в довольно обширной свободной площадке рядом с оборудованием;
  • неосуществимость обработки заготовок, которые обладают значительными весом и габаритами.

Аналогичных отрицательных качеств лишен станок, который оснащен подвижным порталом. Данное устройство можно результативно применять даже в компактных мастерских. На станках с неподвижными рабочими столами и высокой жесткостью можно распределять даже весьма увесистые заготовки. Высокой жесткостью точно также отличаются элементы мобильного портала и направляющие, на которых он выполняет свои перемещения.

При выборе производства ФГС собственными руками, оснащенного подвижным порталом, рекомендуется весьма ответственно подходить к подбору для него комплектующих: они должны отличаться высоким качеством и прочностью.

Обзор механической части

Основной элемент фрезерно-гравировального станка с мобильным порталом — это рабочая режущая головка, которая передвигается по специальным направляющим, которые имеют конфигурацию рельсы или круглого сечения. Для самостоятельно выполненного устройства предпочтительно выбирать направляющие сферического сечения, которые бы обладали достаточно высоким показателем жесткости. Применяя направляющие подобного типа, можно смонтировать настольный станок для гравировки на изделия из меди, алюминия, а также их сплавов.

Передвижение рабочей головки станка по направляющим может исполняться благодаря подшипникам линейного типа или пластиковым втулкам.

Важно учитывать, что при перемещении втулки рабочей головки скользят по направляющим, а не перекатываются, а это предполагает дополнительные затраты мощности со стороны привода. Низкая цена подобных втулок не выступает в данном случае каким-то большим преимуществом, поскольку их приходится значительно чаще менять по сравнению с подшипниками. Помимо этого, в процессе изнашивания пластиковых втулок в точке передвижения рабочей головки создается сильный люфт, который заметно понижает верность проведения обработки.

Именно по упомянутым причинам даже при выборе настольных устройств надежнее применять подшипники. Главным преимуществом подшипников является также и то, что они дают возможность оборудовать оснащение шаговыми двигателями более низкой мощности, благодаря чему можно хорошо сэкономить и на стоимости таких комплектующих, и на электроэнергии.

Самым важным компонентом приводного механизма такого станка, включая и оснащенного ЧПУ, представляет собой ходовой винт, который преобразует крутящий элемент шаговых движков в поступательное перемещение режущей головки с инструментом или в перемещении мобильного стола. Гайка, движущаяся по такому винту, имеет возможность как скользить, так катиться по нему. Составляя такой станок собственноручно, следует принимать во внимание этот нюанс и правильно выбирать вариант, который станет оптимальным именно для вашего случая.

Читать еще:  Как закалить нож или другую сталь в домашних условиях: виды закалки, их особенности и инструкция

Также при выборе ходового винта и гайки для настольного механизма, важно заострить внимание на то, каким образом зависят границы перемещения рабочей головки от количества витков шагового двигателя. Этот параметр устанавливает, насколько маленькие детали гравировки можете будет выполнять при помощи своего нового самодельного оборудования.

Эффективность и работоспособность самодельного гравировального станка будет обусловливаться тем, насколько грамотно были выполнены все подготовительные расчеты и на их базе выбраны надлежащие комплектующие.

Подбор шагового двигателя для агрегата необходимо начинать лишь после завершения монтажа основной конструкции, когда уже определен шаг резьбы ходового винта. Здесь определяющее значение имеет именно этот параметр, и чем он выше, тем более мощный (и, значит, дорогостоящий) шаговый двигатель нужно будет приобрести.

Для точного расположения вала шагового двигателя не обязательно использовать датчик обратной связи, оно примет нужное положение в соответствии с входным сигналом. Он, в свою очередь, поступит на шаговый двигатель от микропроцессора, который является неотъемлемым компонентом ЧПУ, или от контроллера.

Для оборудования фрезерно-гравировального станка с ЧПУ можно применить контроллеры, изготовленные производителями. При довольно высокой надежности они имеют довольно невысокие цены. Для обеспечения функционирования контроллера оператору будет необходимо заранее побеспокоиться о блоке питания для него.

По окончании финальной сборки агрегата будет нужно произвести настройки его электронной системы управления и произвести тестовую обработку заготовки. Ее необходимо следует выполнять при минимальной нагрузке на все механизмы и узлы оборудования.

Рекомендации по использованию

Важно правильно подобрать рабочий орган. Так, например, для нанесения узоров, рисунков и надписей на металлические изделия применяют элементарную бормашину. Если предполагается обработка деталей из древесных заготовок, то в качестве рабочего механизма рекомендуется применить фрезу. Она должна быть накрепко закреплена в патроне.

Станок с ЧПУ исполняет лишь те рабочие команды, какие указаны в его управляющей программе. Перенастроить такое устройство на совершение каких-либо других технологических операций, потребуется не только длительная пауза в работе время, но и соответствующее оборудование.

Рабочие аппараты агрегата с ЧПУ, на котором осуществляется обработка заготовка из алюминия и сплавов, оказываются под большим нагревом. В связи с этим совершать обработку такого рода деталей необходимо лишь с применением охлаждающе-смазывающих жидкостей.

Фрезерно-гравировальные станки с ЧПУ: виды, возможности, конструкционные особенности

Гравировальные станки представляют отдельную группу фрезерного оборудования. Они производят обработку детали по плоскости на малую глубину.

Станки с ЧПУ работают самостоятельно, по программе, наносят сложные рисунки, создают объемное изображение. Конструкция и инструмент фрезерно-гравировального станка зависят от обрабатываемого материала.

Конструкция

Гравировальное оборудование представляет собой группу фрезерных станков, предназначенных для неглубокой обработки детали. Станки делятся:

В консольных моделях деталь перемещается вместе со столом, по вертикальным направляющим в станине и горизонтальным на консоли и салазках. Обработка производится в разных плоскостях, в зависимости от расположения шпинделя. Бесконсольные модели имеют неподвижный стол с закрепленной на нем деталью. Фреза перемещается со шпиндельным узлом по 3 осям.

Компьютер управляет перемещением портала и закрепленного на нем режущего инструмента через 3 шаговых двигателя. Шпиндель имеет свой отдельный привод. На станках обрабатывают различные по твердости и вязкости материалы, их условно разделяют на группы по основным видам:

Каждая группа гравировальных станков имеет свои особенности. Конструкция и принцип работы у них одинаковый. Гравировальные фрезерные станки состоят из базовых узлов:

  • станина;
  • стол;
  • направляющие;
  • шпиндельный узел;
  • поперечный винт;
  • продольный ведущий вал;
  • блок управления.

В зависимости от конструкции, станок может иметь консоль, коробку скоростей, магнитный прижим и другие узлы.

По дереву

Бесконсольные фрезерные станки имеют неподвижный стол с фигурными пазами для крепления деталей болтами с шайбами, применяется пневматика. На оборудовании выполняется:

  • гравировка надписей;
  • наносятся узоры на фасады мебели;
  • вырезаются надписи и фигуры из пластика;
  • вырезаются платы.

По программе фреза совершает перемещение по осям X и Y, меняя глубину реза, или движется по контуру, в зависимости от типа программы. В комплект станка входит устройство, удаляющее стружку – промышленный пылесос.

По металлу

По металлу работают консольные станки. Они гарантируют точную обработку стали, чугуна, цветных металлов и сплавов. Массивная станина гасит вибрацию. Шпиндель закреплен неподвижно. Деталь перемещается с консолью по оси Z и со столом в направлении X и Y.

Для крепления заготовки используется:

  • механический способ – шпильками через пазы;
  • магнитный стол;
  • пневматические зажимы.

Тонкие листы удерживаются при гравировке электромагнитами, предотвращающими деформацию тонкого проката. Алюминий, сплавы цветных металлов притягиваются к поверхности стола разряженным воздухом. Стружка удаляется сильным компрессором, вытягивается в специальные контейнеры. При обработке стали и чугуна шпиндель, и режущий инструмент охлаждаются жидкостью.

Устройства для гравировки по металлу наносят маркировку на различное оборудование и его отдельные части, выполняют объемные надписи рекламного характера и маршрутизаторы, создают предметы декора.

По камню

Гравировальные станки по обработке камня отличаются массивной станиной из стали или чугуна, способной выдержать вес тяжелого материала и погасить вибрацию. Оборудование бесконсольного типа, портал перемещается по продольным направляющим. Площадь стола большая. Деталь крепится с помощью гаек и х болтов к пазам стола.

Режущий инструмент применяется алмазный или с корундовым покрытием. В зону реза – гравировки, подается охлаждающая жидкость. Она предохраняет фрезу от перегрева и быстрого износа, вымывает каменную крошку. Пыль вытягивает пылесос.

Преимущества использования

Станки с ЧПУ производят гравировку самостоятельно, по заданным координатам и контуру. Современные оперативные программы быстро усваиваются станочниками и любителями, позволяют создавать рельефы любой сложности. Преимущества гравировального оборудования с ЧПУ:

  • высокая точность обработки;
  • экономия рабочих ресурсов;
  • низкая себестоимость;
  • создание любых партий совершенно одинаковых деталей;
  • обработка разных материалов на одном оборудовании;
  • высокая производительность.

Станки компактные, занимают мало места. Работают тихо. Многие режимы автоматически регулируются, в зависимости от возникающих нагрузок.

Рейтинг лучших производителей

На рынке основные страны, выпускающие гравировально-фрезерные станки: Германия, Россия, Япония, Китай.

Среди производителей настольных моделей для домашней мастерской и массового производства, наиболее популярны компании:

Продукция под этими брендами отличается надежностью и простотой управления. Все фирмы имеют на территории РФ свои представительства, обеспечивают продажу и гарантийный ремонт.

Обзор лучших моделей для домашней мастерской

Среди большого количества моделей фрезерно-гравировальных станков, предназначенных для домашних мастерских, особой популярностью пользуются несколько моделей.

WOODTEC MN 6090

Станок выполняет работы в 2D и 3D пространстве. Гравирует: дерево, модельный пластик, фанеру, МДФ, ДСП, искусственный камень, оргстекло. Предназначен для работы в отраслях хобби и бизнес. Используется для выполнения операций по изготовлению:

  • мебели;
  • дверей;
  • элементов фасадов;
  • сувенирной продукции.
  • мощность шпинделя 1,5 кВт;
  • частота вращения до 18 000 об/мин;
  • напряжение 220 В;
  • мощность станка 1,95 кВт;
  • размер стола 890×1200 мм.

Перемещение по осям X, Y, Z шаговыми двигателями. В комплекте поставки программное обеспечение и руководство по эксплуатации на русском языке.

ПОТОК-НМ

Модель отличается высокой точностью обработки. Предназначен станок для гравировки по программе и произвольных надписей, создания плат под электронные схемы, нанесения алмазной грани. Стол неподвижный из алюминиевого сплава, размером 334×364 мм. Направляющие портала рельсовые марки HIWIN. Обрабатывает алюминий и цветные сплавы, пластик, дерево.

Отзывы

Оборудование для гравировки устанавливают на предприятиях и дома, в небольших мастерских. Отзывы о разных станках, их работе.

Александр Яхонцев Компания «Декоративные решетки». Приобрели у ООО Станком фрезерно-гравировальный станок по металлу DeKart 1325 с числовым программным управлением. Нам нужно было выполнять работы: гравировка листовой латуни, фигурный раскрой и перфорация листовой латуни толщиной 2–30 мм. Станок надежный, обладает жесткой конструкцией, интуитивно понятное программирование.

Bonn Factory, любитель. Купил китайский фрезерно-гравировальный станок с ЧПУ. В коробке нет никакой инструкции по сборке, но все интуитивно понятно. Собирать следует по принципу размеров отверстий: большие к большим. Сборку начал с рамы, соединил их и продолжил собирать вверх.

Читать еще:  Описание и особенности п-образного алюминиевого профиля

Платы от вибрации могут выйти из строя, поэтому сразу вынес все узлы управления в отдельную коробку. Цанга из комплекта пришлось заменить на другую, от мини-дрели. На освоение управляющих программ потратил несколько дней. Сделал пробный запуск, поставил лист пластика. Остался доволен работой станка.

Большая часть фрезерно-гравировальных станков с ЧПУ относятся к настольным и могут обрабатывать детали размером до 900 мм. Они подходят для массового производства, используются любителями мастерить дома, создавать красивые вещи, фрезеровать платы. Станки по камню напольные. Они рассчитаны на большой вес заготовки. Применяются в основном на производстве. Создать гравировальное оборудование можно самостоятельно и подключить к нему ЧПУ.

Фрезерно-гравировальные станки с ЧПУ – виды, изготовление своими руками

Среди многообразия универсального оборудования фрезерной группы фрезерно-гравировальный станок с ЧПУ выделяется целым рядом преимуществ. Особенно актуально использование такого устройства в тех ситуациях, когда необходимо выполнить высокоточную обработку деталей, отличающихся сложной конфигурацией. К слову сказать, добиться таких результатов обработки, используя станки с ручным управлением, достаточно сложно.

Компактный фрезерно-гравировальный станок

Цена на оборудование данной категории определяется такими параметрами, как функциональность, технические характеристики, торговая марка, под которой выпущен станок. Чтобы серьезно сэкономить на приобретении такого функционального устройства, можно изготовить его своими руками, что уже реализовали многие домашние умельцы.

Область применения фрезерно-гравировальных станков

Фрезерно-гравировальный станок, оснащенный системой ЧПУ, можно встретить на предприятиях многих отраслей промышленности. Такая высокая популярность объясняется не только техническими возможностями и функциональностью данного оборудования, но еще и тем, что его использование сводит практически к нулю брак при обработке заготовок.

Изначально оборудование данного типа стали применять машиностроительные предприятия. На таких предприятиях из металлообрабатывающих станков формировались производственные линии, на которых осуществлялась обработка однотипных деталей. Именно по такому пути шла автоматизация процесса производства.

Активный рост спроса на потребительские товары различного назначения привел к тому, что на рынке стали появляться многочисленные производственные предприятия, работающие в сфере малого бизнеса. Такие предприятия или индивидуальные предприниматели, как правило, производят свою продукцию мелкими сериями или в единичных экземплярах, а именно для таких условий производства оптимально подходят фрезерно-гравировальные станки, оснащенные системой ЧПУ.

Целесообразность применения станков фрезерно-гравировальной группы в условиях мелкосерийного и единичного производства объясняется следующими преимуществами данных устройств:

  • исключительной функциональностью;
  • удобством и простотой обслуживания;
  • высоким качеством обработки;
  • высоким уровнем производительности;
  • надежностью.

Благодаря таким характеристикам фрезерно-гравировальные станки успешно применяются в различных сферах деятельности. С их помощью производят мебель и ювелирные изделия, сувенирную и рекламную продукцию, а также изделия любого другого назначения. Посредством таких станков можно выполнять сложнейшую гравировку на поверхности металла, стекла, древесины, камня, пластика и слоновой кости, что не могло остаться без внимания современных производителей.

Более крупная модель фрезерно-гравировального станка в сравнении с вариантом на первом фото

Как устроен фрезерный станок

На современном рынке представлено большое разнообразие оснащенных ЧПУ фрезерно-гравировальных станков, с помощью которых можно выполнять надписи, рисунки и узоры на поверхности изделий, изготовленных из различных материалов, а также осуществлять раскрой листового металла. Стоимость такого оборудования зависит от ряда факторов: конструктивных особенностей станка, его функциональных возможностей и торговой марки.

Выделяют три типа таких станков:

  • настольные станки, фиксация заготовки на которых осуществляется механическим способом;
  • автоматические станки, фиксирующие заготовку за счет пневматических прижимов;
  • автоматические станки с пневматической фиксацией заготовки, на которых установлена трехшпиндельная головка.

На предприятиях машиностроительной отрасли используются фрезерно-гравировальные аппараты с ЧПУ, у которых рабочая головка может быть расположена в разных плоскостях – это горизонтально- и вертикально-фрезерные станки. Изготовить такие сложные станки самостоятельно возможно, но для этого вам потребуется дополнительное оборудование и комплектующие.

Для решения серьезных производственных задач по обработке металла желательно приобрести серийное устройство. В том же случае, если вам требуется небольшой настольный станок фрезерно-гравировального типа, с помощью которого вы планируете выполнять работы по алюминию и другим мягким материалам, есть смысл самостоятельно изготовить такое оборудование.

Сборка станка своими руками

К планированию работ по изготовлению фрезерно-гравировального станка с ЧПУ следует подходить очень ответственно. Прежде всего, необходимо определить, для решения каких задач вам необходимо такое оборудование. От ответа на этот вопрос будет зависеть выбор конструктивных элементов для вашего станка, его электрической и электронной составляющих. Соответственно, влиять такой выбор будет и на конечную стоимость вашего будущего настольного оборудования.

Схема каркаса и расположения двигателей в портальном фрезерном станке с ЧПУ

Станок, который используется для обработки древесины и металла, отличается не только своим конструктивным наполнением, но и степенью жесткости, что, естественно, оказывает непосредственное влияние на выбор комплектующих для его изготовления. Определившись с назначением, можно выбрать вариант конструктивного исполнения и приступить к подготовке чертежей.

Конструктивное исполнение оборудования

Настольный станок фрезерно-гравировального типа, оснащенный системой ЧПУ, может быть собран по двум конструктивным схемам:

  • станок с подвижным рабочим столом;
  • станок, подвижной частью которого является портал.

Пример сделанного своими руками фрезерного станка с ЧПУ

В первом случае рабочий стол фрезерно-гравировального станка с закрепленной на нем заготовкой совершает перемещение по горизонтальным направляющим. По вертикальной оси перемещается рабочая головка устройства, закрепленная на неподвижном портале.

Станки подобного типа отличаются простотой и высокой жесткостью своей конструкции, но имеют и ряд существенных недостатков (необходимость в достаточно большой свободной площади вокруг оборудования; невозможность обработки заготовок, обладающих большим весом и значительными габаритами).

Подобных недостатков лишен станок с подвижным порталом. Такое устройство можно с успехом использовать даже в небольших мастерских. На обладающих высокой жесткостью и неподвижных рабочих столах фрезерно-гравировальных станков этого типа можно размещать даже очень тяжелые заготовки. Высокой жесткостью также отличаются элементы подвижного портала такого устройства и направляющие, по которым он совершает свои перемещения.

При изготовлении своими руками фрезерно-гравировального станка с подвижным порталом следует очень ответственно подходить к выбору комплектующих для него: они должны обладать исключительным качеством и надежностью.

Разбираемся в механической части станка

Важнейшим элементом фрезерно-гравировального станка с подвижным порталом является рабочая головка с режущим инструментом, которая перемещается по специальным направляющим, имеющим форму рельса или круглое сечение. Для самодельного устройства преимущественно выбираются направляющие круглого сечения, которые обладают достаточно высокой жесткостью. Используя направляющие такого типа, можно собрать настольный станок для нанесения гравировки на изделия из алюминия, меди и их сплавов.

Перемещение рабочей головки фрезерно-гравировального станка по направляющим может осуществляться за счет пластиковых втулок или подшипников линейного типа. Важный момент: втулки при перемещении рабочей головки не перекатываются, а скользят по направляющим, что требует дополнительных затрат мощности со стороны привода. Невысокая стоимость таких втулок не является большим преимуществом, так как менять их приходится значительно чаще, чем подшипники. Кроме того, в процессе износа пластиковых втулок в узле перемещения рабочей головки образуется сильный люфт, который значительно уменьшает точность выполнения обработки.

Компактный самодельный станок с корпусом из оргстекла

Именно по этим причинам даже для настольных фрезерно-гравировальных станков с ЧПУ лучше использовать подшипники. Важным преимуществом применения подшипников является и то, что они позволяют оснащать оборудование шаговыми двигателями меньшей мощности, тем самым вы экономите на электроэнергии и на стоимости таких комплектующих.

Пожалуй, важнейшим элементом приводного механизма фрезерно-гравировального станка, в том числе и оснащенного ЧПУ, является ходовой винт, преобразующий крутящий момент шаговых двигателей в поступательное перемещение рабочей головки с инструментом или в движение подвижного стола. Гайка, перемещающаяся по такому винту, может скользить или катиться по нему. Собирая собственноручно такой станок, надо учитывать этот нюанс и выбрать вариант, который будет оптимальным именно для вас.

Читать еще:  Самые распространенные причины неисправности мотокультиваторов: особенности ремонта, общие проблемы

Кроме того, выбирая ходовой винт и гайку для настольного станка, важно обращать внимание на то, как зависит величина перемещения рабочей головки от числа оборотов шагового двигателя. Данный параметр определяет, насколько мелкие детали гравировки вы сможете выполнять с помощью своего оборудования.

Электронная часть фрезерно-гравировального станка

Работоспособность и эффективность вашего самодельного фрезерно-гравировального станка с ЧПУ будет зависеть от того, насколько правильно вы выполнили все предварительные расчеты и на их основе подобрали соответствующие комплектующие.

Выбор шагового двигателя для станка следует делать только после того, как вся конструкция собрана и вам уже известен шаг резьбы ходового винта. Чем больше будет этот параметр, тем более мощный и, соответственно, более дорогостоящий шаговый двигатель вам потребуется.

Что очень важно, для точного позиционирования положения вала шагового двигателя нет необходимости в датчике обратной связи, оно происходит в соответствии с входным сигналом. Такой сигнал на шаговый двигатель поступает от контроллера или микропроцессора, являющегося неотъемлемым элементом системы ЧПУ.

Самоделка с корпусом из дерева

Для оснащения фрезерно-гравировального станка с ЧПУ можно использовать контроллеры, выпущенные китайскими производителями. При достаточно высокой надежности стоят такие контроллеры очень недорого. Для обеспечения работы контроллера вам необходимо будет позаботиться о блоке питания для него.

После окончательной сборки фрезерно-гравировального станка с ЧПУ необходимо настроить его электронную систему управления и выполнить обработку тестовой заготовки. Такую обработку следует выполнять с минимальной нагрузкой на все узлы и механизмы оборудования.

Рекомендации по работе с фрезерно-гравировальным станком

Важным моментом при комплектации и эксплуатации фрезерно-гравировального станка с ЧПУ, сделанного своими руками, является выбор рабочего органа. Так, для нанесения надписей, рисунков и узоров на изделия из металла используют обычную бормашину. Если вы собираетесь обрабатывать на своем самодельном станке детали из древесных материалов, то в качестве инструмента следует использовать фрезу, которая надежно закрепляется в патроне.

Станок, оснащенный системой ЧПУ, выполняет только те рабочие команды, которые заложены в его управляющей программе. Чтобы перенастроить такое устройство на выполнение других технологических операций, необходимо не только время, но и специальное оборудование.

Рабочие органы фрезерно-гравировального станка с ЧПУ, на котором выполняется обработка деталей из алюминия и его сплавов, подвергаются значительному нагреву. Именно поэтому выполнять обработку таких деталей следует только с использованием смазывающе-охлаждающих жидкостей.

Технические характеристики и сфера применения фрезерных станков с ЧПУ

Создание станков с числовым программным управлением значительно повлияло не только на сферу металлообработки, но и на работу с другими материалами. Установки нового поколения способны обеспечить повышенную точность фрезеровки различных материалов, что приводит к значительному увеличению производительности труда. Применение станков с ЧПУ не требует непрерывного контроля и наблюдения оператором. Таким образом, по максимуму исключается человеческий фактор и связанные с ним сбои в производстве. Поэтому процесс обработки заготовок проходит беспрерывно и в строгом соответствии заданной программе, а результат работы отличается высокой точностью.

В статье мы рассмотрим важнейшие технические характеристики фрезерных станков с ЧПУ и основные сферы их применения.

Основные технические характеристики

Достоинства передового оборудования с числовым программным управлением на фоне застарелых моделей неоспоримы. Однако высокая цена подобных станков заставляет уделять особое внимание деталям, чтобы при покупке оборудования исключить вероятность неправильного выбора. Прежде чем окончательно определяться с фрезерным станком стоит ознакомиться с его основными техническими характеристиками. Это в конечном результате поспособствует максимально эффективному использованию фрезера с ЧПУ.

Габариты заготовки

Одно из главных условий высококачественной фрезеровки заготовок на установке с ЧПУ — их полная обработка за один заход без переналадки. Подбор оптимально подходящих для целей каждого конкретного производства габаритов рабочего поля фрезерной установки способствует достижению максимальной точности обработки и повышению производительности. В таком случае необходимо учитывать и длину шпиндельного хода; этот показатель влияет на допустимую максимальную толщину обрабатываемой детали.

Портал

На качественную обработку деталей в большой степени влияет материал, из которого изготовлен портал. Установка алюминиевых порталов приводит к снижению общей стоимости всего оборудования. Но при этом цельнолитые чугунные модели способны обеспечить высокую надежность и жесткость конструкции, зачастую в отличие от алюминия.

Шпиндель

Эта часть фрезерного станка стоит недешево, но экономить на ее покупке нет смысла. Разумно будет выбирать шпиндель, способный обеспечить некоторый запас мощности. В идеале он должен быть снабжен охладительной системой. Целесообразным вариантом считается приобретение шпинделя, изготовленного на известном производстве с широкой сетью сервисных центров в вашей стране.

Привод портала

Перемещение портала в современных фрезерах с числовым управлением происходит благодаря наличию шаговых и серводвигателей. Шаговые двигатели более демократичны по цене, но обработка при этом не будет отличаться сверхвысокой точностью. Второй вариант представляет собой высокоскоростное устройство, которое лишено такого недостатка, как пропуск шага.

Смена инструмента

В случае, когда на фрезерной установке с ЧПУ планируется выполнять обработку одного типа или схожие виды работ, в частой замене инструмента нет необходимости. Поэтому целесообразно отдать предпочтение моделям, где замена осуществляется вручную.

Когда же при обработке одной заготовки используются разные инструменты, возникает необходимость в приобретении фрезерных станков, оборудованных полуавтоматическим или автоматическим механизмом смены инструмента. Таким образом удастся добиться высокой точности обработки и значительно ускорить производственный процесс за счет сокращения периода исполнения технологической операции.

Сферы применения фрезерных станков с ЧПУ

Список отраслей, в которых использование фрезерных станков с ЧПУ нельзя заменить другим видом обработки, довольно широк. Эти установки с успехом применяются как, например, в дизайне, так и в тяжелой промышленности. Они одинаково качественно выполняют задания разного масштаба и степени тонкости обработки.

Обработка дерева

На оборудовании с ЧПУ можно одинаково качественно выполнять как эстетическую обработку древесины, так и производить крупные детали. При помощи фрезерных установок возможно нанесение на поверхность рельефов различной степени сложности, выполнение фигурной резки, производство составляющих частей корпусной мебели.

Металлообработка

В сфере обработки метала использование фрезерных установок с ЧПУ на производстве особенно важно. Даже самый опытный работник не способен наносить гравировку, выполнять шлифовку и рельефы на поверхности металлов наравне с фрезером. С применением современного оборудования технологический процесс проходит максимально быстро, а работа выполняется точно и качественно.

Рекламная продукция

Некоторые носители наружной рекламы, в частности билборды, световые надписи, вывески и прочие конструкции, изготавливают с применением фрезеров.

Архитектура и проектирование

Фрезерный станок может оказаться необходимым для создания макетов и литьевых форм различных объектов (транспортных средств, сооружений или оборудования).

3D-обработка

Применение фрезера с ЧПУ позволяет быстро и качественно изготовить матрицы и штампы из различных материалов для производства серийной рекламной, обувной, литейной и прочих видов продукции. Широкие возможности фрезерных станков способствуют быстрой и качественной обработке элементов прототипа при его проектировании и созданию форм для серийного производства.

Электроника

Еще одна область применения современных фрезерных установок с ЧПУ — производство электроники. Станки способны обрабатывать такие составляющие элементы, как платы или чипсеты. Впоследствии из этих частей собирают готовые приборы.

Машиностроительная отрасль

Фрезерные установки с ЧПУ широко применяют в процессе изготовления транспортных средств. При производстве отдельных деталей автомобилей удается повысить общее качество и надежность моделей. Фрезеры служат для обработки силовых элементов, ребер жесткости, элементов обвеса корпуса. Технические возможности оборудования позволяют достигать ювелирной точности при изготовлении алюминиевых заготовок и элементов из карбона.

Ювелирное дело

Почти все виды изделий (монеты, сувенирная продукция, украшения) подлежат обработке с помощью фрезерных станков. Установки способны выполнять высокоточную гравировку на драгоценных металлах и камнях.

В заключение

Область применения станков с ЧПУ достаточно обширна. Фрезерные установки отличаются универсальностью, многофункциональностью, высокой эффективностью и точностью производимой обработки. Эти преимущества делают современное оборудование востребованным на производствах в большом количестве отраслей человеческой деятельности.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector