Rich--house.ru

Строительный журнал Rich—house.ru
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Применение 3D фрезерных станков с ЧПУ по металлу

Применение 3D фрезерных станков с ЧПУ по металлу

[ЗD фрезерный станок по металлу с ЧПУ] — это компактная машина, предназначенная для обработки металла, снабженная числовым программным управлением (ЧПУ) или имеющая лазерный сканер.

Она позволяет выполнить гравировальные работы, углубления или разрезы в металлической заготовке в соответствие с заданными параметрами в автоматическом режиме.

Ранее все детали обрабатывались вручную, что сказывалось на проценте брака, сейчас же фрезерование производится по уже заранее подготовленному алгоритму — программе (в нее закладываются чертежи изделий, глубина и величина разрезов) в автоматическом режиме.

Это непосредственно сказывается на качестве готовых изделий. Вообще же, на фрезерных станках традиционно выполняют гравировальные работы, производят сувениры.

На некоторых моделях фрезеровочных станков можно обрабатывать как изделия из меди, латуни, алюминия и прочих металлов, так и из дерева, пластика и других материалов.

Современный 3d фрезерный агрегат по металлу с ЧПУ требует для работы с ним не только написания программы, а также квалифицированные кадры, способные это обеспечить.

Автоматические фрезерные установки, имеющие 3d сканер для фрезерного станка и выполняющие гравировальные работы, в Европе используют достаточно давно, более 20 лет.

В России их освоение начато относительно недавно, всего лишь последние 10 лет.

Способы фрезеровки

Работы по металлу выполняет 3d станок режущим элементом, которым является пила, оснащенная большим количеством мелких прочных зубьев.

Для некоторых деталей, кроме гравировальной обработки, требуется еще шлифование, которое обеспечивает гладкость заготовок, чтобы при соединении деталей не возникало зазоров.

Часто подобное фрезерование используется при изготовлении запасных автомобильных деталей, элементов двигателя.

Гравировальные работы можно поделить на несколько типов, различающиеся между собой вариантами размещения заготовки и расположением по отношению к детали режущего элемента.

Фрезеровальные работы по листовому металлу делают в ручном режиме, так как этот способ проще и дешевле, чем написание программы для станка с ЧПУ.

Пилу заменяют в этом случае на дрель, оснащенную специальными насадками.

Можно использовать лазерный сканер, но в этом случае обработка листового металла должна производиться на станке с блоком управления. Это предотвратит брак заготовки.

И все-таки, наиболее часто металл фрезеруют следующими методами: используя станок с ЧПУ, с помощью лазера и с помощью 3д обработки.

На отечественных предприятиях ЧПУ обработка является одной из самых востребованных.

Для фрезеровки используют обычный станок с блоком управления. Нередко фрезеровочный станок разрабатывается внутри производства, в соответствие с потребностями предприятия.

Алгоритм гравировальной работы загружается в блок управления, и программа начинает «диктовать» станку процесс фрезеровки.

Благодаря этому способу, количество брака снижается до минимума.

Брак может возникнуть по двум причинам: заготовка будущей детали была некачественной изначально, либо алгоритм процесса работы был неправильно рассчитан.

3d станок выполняет обработку металла на основе предварительно смоделированной на компьютере 3д-модели детали и заготовки к ней.

3д фрезерный станок стоит дороже других, однако детали на нем более совершенны по причине того, что 3д дает возможность задать точные гравировальные настройки для будущей детали.

К сожалению, 3д станки не могут выполнять «округлую» фрезеровку, ее делают с помощью лазерных и шлифовальных способов.

В последнее время «округлую» фрезеровку начинают внедрять в 3д метод, но пока детали не отличаются качеством.

Фрезерование с помощью лазера выполняется на станках с ЧПУ, оснащенных специальной установкой.

Это оборудование достаточно дорогое, однако, если используется лазерный сканер, нет необходимости делать шлифовальную обработку готовой детали.

Фрезерование металла с помощью лазера одно из самых точных, так как параметры обработки можно задавать мельчайшие.

Недостатком станка с лазерной установкой является то, что гравировальные работы в глубину лазерный сканер не производит, так как для этого требуется большая мощность оборудования и достаточно большой отрезок времени.

Лазерный сканер подразделяется на следующие виды. Тепловой лазер, работает по принципу выжигания отверстия в металле.

Возникающие после остатки плавильных материалов снимают шлифовальщиком, а в некоторых случаях бумагой.

И шлифовальный лазерный сканер, который обрабатывает поверхность заготовки по принципу пилы или наждака, делая несколько подходов.

Второй тип лазера делает работу дольше, но качественнее. Подобная технология встречается в России только на нескольких крупнейших металлокомбинатах.

Почему предприятия предпочитают станки с ЧПУ?

Фрезеровка металла на станке с ЧПУ значительно удешевляет процесс производства, один оператор, работая на станке с блоком управления, заменяет 5 рабочих, выполнявших эту же работу вручную.

Второй причиной, несомненно, является снижение брака до минимума, в то время как брак при ручной фрезеровке составляет 25-30%.

Наиболее точно выполняет обработку металла лазерная установка, однако спектр ее возможностей ограничен, поэтому ее используют только для обработки поверхности маленьких элементов, например деталей для цифровой техники.

Если у вас возникла потребность во фрезерных работах, советуем обращаться на металлообрабатывающее предприятие, использующее современную технику, например 3д фрезерный станок или станок с ЧПУ, имеющий лазерный сканер.

Ручная обработка металла продолжает существовать, но, как правило, детали, выполненные «кустарным» способом, не всегда качественные и точно соответствуют заданным параметрам.

Какие бывают фрезеровальные устройства?

Итак, фрезерное оборудование предназначено для обработки различных изделий из металла и других материалов.

Работа производится специальным резаком – фрезой, который вращательным движением обрабатывает заготовку, перемещаемую горизонтально поступательными движениями.

Лезвия на фрезе могут располагаться продольно, поперечно или на торце инструмента, резак обязательно оснащен осью вращения.

В зависимости от вида выполняемых работ различают:

  • Консольно-фрезерные станки – это универсального типа фрезерные агрегаты, имеющие стандартную консольную компоновку с горизонтальным или вертикальным расположением шпиндельного узла. Их различают по мощности электрического привода и размеру рабочего стола. Этот тип станков по металлу с ЧПУ бывает настольного вида, что позволяет использовать его в домашних условиях. Рабочий стол такого настольного станка бывает следующей величины — 500х500 мм, а электропривод обладает мощностью менее 1кВт;
  • Оборудование непрерывного действия – это фрезерные установки барабанного или карусельного типа. Благодаря барабану или карусели происходит чередование фрез, что дает возможность не делать смену фрезерной головку и не останавливать технологический процесс, что значительно увеличивает производительность труда. Фрезерные станки карусельного или барабанного типа используют преимущественно на производстве;
  • Фрезерно-гравировальные или фрезерно-копировальные станки – оборудование, на котором обработка металла происходит по ранее заготовленному шаблону. Часто используют для изготовления партий идентичных деталей или одинаковых изделий. Кроме этого, с помощью этих устройств наносят на поверхность деталей различные узоры, рисунки или надписи. Распространены в рекламной индустрии и мебельном производстве при выполнении гравировальных работ;
  • Фрезерный станок с ЧПУ и программным блоком – фрезерный агрегат, выполняющий фрезеровальные работы в автоматическом режиме, благодаря компьютерной программе и управлению станком электронным процессором. Эти станки выполняют весь функционал фрезерно-гравировальных и фрезерно-копировальных работ. Отличаются высокой производительностью и точностью фрезерной обработки изделий, позволяют внедрить на производстве 3д-технологии.

Советы по выбору фрезерных станков

Если вы планируете приобрести фрезерный станок для производственных целей, либо для домашнего конструирования, то предлагаем вам воспользоваться следующими советами:

  • Определитесь с задачами, которые будете выполнять на оборудовании. Вид фрезерного устройства должен им соответствовать;
  • Оцените разные типы фрезерного оборудования с двух сторон: проанализируйте их преимущества и их недостатки;
  • Выбирая размер рабочей поверхности фрезерного станка, определитесь, каких размеров детали вы планируете обрабатывать на нем. Чем больше деталь, тем больше должен быть рабочий стол;
  • Чтобы будущее изделие было удобно закреплено на станке, он должен быть обязательно оснащен Т-образным пазом;
  • Изучите внимательно технические характеристики изделия, в частности, мощность электрического привода. Фрезерные станки с большой мощностью не пригодны для работы в домашних условиях;
  • Выбирая станок, не забудьте про его функциональность, а именно, какие задачи и функции будут выполнимы для данного устройства;
  • Если вы планируете приобрести фрезерную установку для домашнего использования или малого предприятия, то вам подойдут настольные или мини фрезерные станки с ЧПУ;
  • Обратите внимание на широкоформатное оборудование, если вы планируете приобрести фрезерный станок для крупного производства;
  • Не переплачиваете за функции, которые вам не нужны. Выбирайте фрезерное оборудование той функциональности, которая будет использоваться вами в работе;
  • Срок гарантии и техническое обслуживание – это один из главных критериев выбора производителя станка.

Фрезерный станок с ЧПУ по металлу

В настоящее время практически все материалы возможно обработать с помощью фрезерных станков. Металл не является исключением. Из данного материала с помощью станка создают сложные изделия с красивыми рисунками, гравируют металлические поверхности, создают картины и инсталляции. Большой популярностью пользуются композиции из металла в галереях изобразительного искусства.

Фрезер с ЧПУ по металлу немного отличается от аппаратов по другим материалам. Отличие заключается в том, что для обработки такого прочного материала применяют станки с повышенной мощностью и крепкими фрезами.

Основные узлы фрезерного станка

Основные узлы фрезера
Станина. Данная деталь является основанием всей конструкции. Относительно станины по всем плоскостям расположены фрезы. Станина обеспечивает верное движение всех узлом и механизмов. Покрытие указанной детали жесткое и прочное. Более прочными покрытиями считаются литое, сварное, железобетонное, из гранита. При наличии сколов или деформации станины в работе с материалом будут возникать погрешности, которые испортят все изделие;

Направляющие. Направляющие бывают вертикальными, горизонтальными, поперечными, продольными. Данные детали обеспечивают прямолинейное и криволинейное движение по осям станка. Направляющие закрепляются на станине;

Привод. Двигатель отвечает за все, что связано с движением, все делали станка движутся благодаря приводу. Различают электродвигатели постоянного тока, переменного тока, гидродвигатели и пневмодвигатели;

ШВП – винтовая передача. Указанная конструкция состоит из винта, гайки с держателем и опор. Благодаря работе винтовой передачи происходит переход вращения в возвратно-поступательное движение с использованием механизма циркулирующего шара между винтом и гайкой. ШВП передает импульс от двигателя к другим элементам;

Винтовой стружкотранспортер. Назначение данного механизма — отвод стружки надлома, скалывания (используется при обработке стали, чугуна);

Система ЧПУ – управление обработкой заготовки удаленно, с помощью компьютера, за счет создания специальной программы, которая приводит в действие весь механизм. ЧПУ, в свою очередь, состоит из:

  • микропроцессора, отвечающего за преобразование сигналов;
  • оперативной памяти, необходимой для хранения информации;
  • постоянной памяти, необходимой для хранения файлов управляющих программ;
  • входа USB;
  • табло управления.

Принцип работы фрезерного станка

Виды фрезерных станков

По классу точности все фрезеры по металлу делятся на категории:

  • Нормальная точность;
  • Повышенное качество;
  • Высокая точность обработки.

Все детали фрезерного станка по металлу имеют более мощные показатели в отличие от станков по обработке других материалов, в том числе фреза.

Фрезы для обработки металла делят на следующие типы:

  • Дисковые;
  • Фасонные;
  • Цилиндрические;
  • Концевые;
  • Торцевые.

По типу конструкции фрезерные станки по металлу делятся на:

  • Автоматические конструкции с пневматическим прижимом заготовки;
  • Автоматические конструкции с пневматическим прижимом заготовки, головкой с тремя шпинделями;
  • Настольные фрезеры с механическим способом прижима заготовки.

По степени универсальности станки делят на:

  • Универсальные. Данные станки могут обрабатывать плоские поверхности. При работе с материалом на универсальном станке можно использовать различные виды фрез;
  • Специализированные. Само название типа фрезерных станков говорит об их узкой направленности, так как последние могут выполнять заготовку только одного вида изделия. К таким станкам относятся устройства с копировальными системами.

По расположению шпинделя фрезерные станки можно разделить на следующие типы:

  • Горизонтальные. Он представляет собой консольную неподвижную конструкцию. Вал расположен в горизонтальной плоскости;
  • Вертикальные. Вал фрезера расположен вертикально;
  • Универсальные. Отличительная характеристика заключается в том, что рабочий стол подвижный, может разворачиваться поперек, вертикально и продольно.

По разновидности операций, выполняемых с помощью ЧПУ, выделяют:

  • Прямоугольные. Все движения происходят поочередно вертикально или горизонтально. Данная система используется при продольном точении или фрезеровке, а также при шлифовании материала;
  • Позиционные. Движение происходит по запрограммированным координатам. По произвольной траектории движения совершаются на большой скорости в короткий промежуток времени. Данная система используется при сверлении;
  • Формообразующая. Данная система позволяет создавать изделия различных сложных форм.

По типу функций фрезерные станки с ЧПУ по металлу делят на:

  • ЧПУ фрезерно-обрабатывающий центр;
  • Токарно-фрезерный станок с ЧПУ;
  • Сверлильно-фрезерный станок с ЧПУ;
  • ЧПУ настольно-фрезерный станок;
  • Широкоуниверсальный фрезерный станок;

Фрезерный станок преимущества

Недостатки фрезерных станков

Недостатки
Среди недостатков можно выделить только один:

  • Дорогостоящее оборудование. Фрезеры с ЧПУ по металлу являются дорогостоящими установками. Тем не менее, данный минус в скором времени превращается в плюс для приобретателя, потому что последний минимизирует расходы материала, финансовые расходы, повышает производительность. Более того, изготовление труднообрабатываемых деталей и конструкций, что под силу только фрезерным станкам с ЧПУ по металлу, даст заметный экономический эффект. Поэтому затраты на покупку станка с ЧПУ по металлу быстро компенсируются за счет прибыли.

Особенности эксплуатации станков

Особенности эксплуатации станков. Как было отмечено выше в преимуществах, фрезерные станки с ЧПУ по металлу не требуют около себя высококвалифицированного человека, который должен пристально следить за процессом обработки металлических изделий. Для работы данного станка необходимо только закрепить изделие, запустить фрезер, загрузить программу, по которой механизм будет выполнять необходимые действия самостоятельно, без помощи человека. Но есть единственная особенность – необходима квалификация для написания программы для станка, которой обладает не каждый человек.

Данная квалификация подразумевает знание системы CAD/CAM, которая включает в себя ЧПУ с ПО, компьютер для управления аппаратом через ЧПУ, написание программы.

ЧПУ с ПО необходимо чтобы проектировать чертежи, объемные модели, составлять на основе чертежей и моделей уже программы для станка.

Помимо указанной особенности, владелец фрезера с ЧПУ должен контролировать корректность работы станка.

Фрезерование металла

На сегодняшний день фрезерование металла часто встречается при создании многих предметов, начиная от ключей, гремящих в кармане, и заканчивая много габаритными машинами для перевозки угля на угольных срезах и буровыми установками для создания тоннелей. Поэтому для создания любого предмета из металла, необходимо обращаться к обработке этого материала.

Читать еще:  Хранить инструменты просто: делаем деревянный ящик своими руками

Особенность обработки металла на фрезерных станках заключается в том, что в процессе фрезерования металл деформируется, то есть меняет свои физические свойства. На верхнем слое металла твердость повышается, во внутреннем слое возникает напряжение. В процессе черновой обработки (первой) подача большая, поэтому происходит сильная деформация, появляются большие микронеровности, повторение впадин, высот. Качество детали получается низкое. Шероховатости поверхности металла могут колебаться от 3 до 8 класса, а высота неровностей от 200 мкм до 0,8 мкм. При уменьшении подачи, уменьшение скорости резания, отвода тепла, более острой фрезе (лучшей заточки), деформаций металла будет меньше, а значит, качество изделия будет выше.

Таким образом, фрезерные станки с ЧПУ по металлу являются самыми мощными станками, так как обрабатывают сложные и тяжелые материалы. С помощью данных фрезерных станков возможна резка, гравировка, сверление металлических изделий. Фрезерны с ЧПУ по металлу является долговечным, автоматизированным, компактным и удобным в управление.

3D Фрезерование и станок фрезерный с ЧПУ

Категория: 3D Технологии

Голосов: 61 Рейтинг: 4.4754098360656

МЫ СПЕЦИАЛИЗИРУЕМСЯ НА БРЕНД-ДИЗАЙНЕ

Сбор референсов для игры

Разработка игр разных жанров

Разработка гиперказуальной игры под ключ

ПРИСОЕДИНЯЙТЕСЬ К НАМ

Если вам необходимо создать прототип изделияилиизготовить металлическую пресс форму, то лучше всего прибегнуть к технологиям быстрого прототипирования. Одной из таких технологий является 3д-фрезеровка.

Фрезеровка, как способ обработки материала, известна с начала XIX-го века. В третьем тысячелетии технология развилась настолько, что стала одним из основных способов создания 3д-моделей. Для 3D-фрезерования используется фрезерный станок с числовым программным управлением (ЧПУ), которыйпозволяет обеспечить высокую точность изготавливаемых объектовиз любых материалов. При этом 3D-фрезерование проходит быстро и качественно.Итак, 3Д-фрезерование– это процесс создания заданных сложных объемных изделий из выбранного материала с помощью фрезеровального станка с ЧПУ в многоэтапном и непрерывном режиме производства.

Компания KOLORO имеет в своем распоряжении фрезерныестанки с ЧПУ, которые позволяют нам выполнятьфрезерные работыразличной сложности. При необходимости наши инженеры создадут трехмерную модельвашего изделия в программах для работы с 3d-графикой.

Материал для 3д фрезеровки

В процессе 3Д-фрезерования используются различные материалы, учитывая свойства создаваемого объекта и пожелания заказчика. В зависимости от используемого материала 3Д-фрезеровка делится на следующие виды:

  • nt
  • фрезеровка пластика(поликарбонаты, ABS и PLA, полистирол, полиэтилены и др);
  • nt
  • фрезеровка черных и цветных металлов(сталь, дюраль, медь, алюминий и др.);
  • nt
  • фрезеровка дерева, а также различных композитных материалов из дерева (ДВП, ДСП, МДФ и т.д.);
  • nt
  • фрезеровка композита(в том числе материалов, содержащих в себе стекловолокно и эфирные смолы);
  • nt
  • фрезеровка камняи другие виды фрезеровки.
  • n

Этапы 3д-фрезеровки

  • nt
  • создание инженеромтрехмерной моделиобъекта(программы 3DEngineering, SolidWorks, 3DStudioMax и др.);
  • nt
  • подготовка созданной 3д-модели для фрезерования(подбирается инструмент, а также пишется программа/алгоритм (действий) для фрезеровочного станка с чпу);
  • nt
  • пробная фрезеровка заготовки из пластика(например, фрезеровка металла — процесс дорогостоящий, поэтому, для сохранения возможности малозатратного внесения корректировок, сначала лучше изготовить пробный экземпляр изделия, с использованием менее дорогостоящего материала, и лишь потом использовать металл);
  • nt
  • на основании данных, полученных после пробной фрезеровки, проходит фрезерование чистовой 3д-модели.
  • n

Процесс фрезеровки

Фрезеровка станком с чпу— сложный и высокотехнологичный процесс. На основе полученных данных фрезерный станок начинает обрабатывать заготовку иформировать из нее 3д-модель. Таким образом,трехмерное изображениеначинает приобретатьформы реального объекта.

При 3д-фрезеровании фрез делает два вида проходов:

  • nt
  • черновой проход(задаются основные линии и форма объекта, размер фреза немного больше, чем при чистовой обработке, а также крупнее шаг фрезеровочного станка);
  • nt
  • чистовой проход(фрез еще раз проходит в тех же местах, но уже с мелкой нарезкой, оттачивая форму, вплоть до сотых миллиметра, на основании данных 3д-модели).
  • n

Стоит отметить, что в данной технологии быстрого прототипирования используются конические фрезы с плоским и сферическим концом. Именно такая их форма наиболее пригодна для создания сложных 3д-моделей.

Принцип работы фрезеровочного станка с ЧПУ

В процессе 3D фрезерования задействованыфрезер и заготовка. Заготовка – это исходный материал, который станок обрабатываети превращает в деталь или в любой другой монолитный объект. Управление фрезерным станком с чпу (числовым программным управлением) происходит через вычислительное устройство, чаще всего — компьютер. Сигнал о необходимости перемещения фреза подается на специальные контроллеры, которые в свою очередь обрабатывают этот сигнал, и, с заданной мощностью, подают его на двигатели. Фрезу на фрезерном станке с ЧПУ заставляет вращаться шпиндель, который задает скорость вращения, а также траекторию по которой будет проходить фреза. Система ЧПУ, которая отвечает за преобразования сигнала, отвечает за восприятие станком текстового файла с кодами управления. Этот файл создается опытным в работе с CАМ-программами инженером.

Виды фрезеровочных станков с ЧПУ

В зависимости от того, насколько сложную модель необходимо построить, используются разныефрезерные станки.

3д фрезерные станки с ЧПУделятся на три вида:

  • nt
  • трехкоординатные;
  • nt
  • четырехкоординатные;
  • nt
  • пятикоординатные.
  • n

Преимущества 3д-фрезерования на станках с чпу

Зд-фрезерование с помощью станков с ЧПУ имеет ряд преимуществ:

  • nt
  • Высокоточное компьютерное управление;
  • nt
  • Высокая скорость работы станка с чпу;
  • nt
  • Использование фрезеровочного станка для гравировки на разных материалах;
  • nt
  • Возможность обработки больших поверхностей.
  • n

Области использования фрезеровочных станков с ЧПУ

Изготовление металлических пресс-форм для литья, форм для литья из других материалов, а также проектирование и изготовление мастер-моделей, изготовление пробной серии продукции и мелкосерийное производство. Кроме того, 3D-фрезеровка широко применяется в автомобильной промышленности, где на основе 3D-моделей создаются автомобильные детали и различные элементы тюнинга.

Рекламное производство

В данной сфере не всегда применяется именно 3д фрезеровка. Например, для создания логотипов (или объемных слов, фраз), порой достаточно двухмерных фрезеровочных станков. Благодаря 3-д фрезеровке такие изделия могут выглядеть еще более совершенно, например, за счет оформления их оригинальными объемными узорами, подобными резьбе. Кроме того, 3д-фрезеровка применяется при производстве POS-материалов, шаблонов и сувенирной продукции. Особенно важно, что фрезеровочный станок с чпу способен работать практически с любыми видами материалов!

Приборостроение

С помощью 3д фрезеровки создаются приборные панели, печатные платы, а также отверстия в радиотехнической и электрической технике.

Компания KOLORO предоставляет услуги по 3D фрезерованию. Данная услуга требуетиндивидуальный подход к каждому отдельному случаю, а потому для просчета стоимостивам необходимо предоставить намтрехмерную модельжелаемого изделия в формате STL (или любом другом формате) или же хотя бы примерные чертежи будущего изделия, с пояснением задач.

Особенности фрезерных станков с компьютерным обеспечением по обработке металла

Общие сведения

Фрезерный станок с ЧПУ – это устройство с программным обеспечением по обработке металла, специализирующееся на сложных операциях: нанесение штампов, пресс-форм и обработка тонколистового металла. Помимо этого, аппарат способен выполнять сверлильные и разверточные работы.

Схема и описание фрезерных станков

Все станки условно делятся на вертикальные и горизонтальные. Вертикальные установки считаются более универсальными, поэтому их чаще используют для выполнения сложных операций. Горизонтальные станки применяют для обработки корпусных и крупногабаритных изделий.

Устройство фрезерных станков с ЧПУ по металлу ничем не отличается от обычных. Однако наличие компьютерного обеспечения значительно увеличивает качество, скорость и точность обработки металлических изделий. Оборудование с программным обеспечением классифицируется по такому принципу:

  • По способу передачи заготовки на рабочую поверхность – ручной или автоматический;
  • По количеству резочных инструментов – с одним или множеством элементов;
  • По дислокации шпиндельного узла – есть горизонтальные и вертикальные;
  • По количеству перемещений бабки.

Также фрезерный станок с ЧПУ классифицируется по назначению. Встречаются вертикально-фрезерные, универсальные, продольно-фрезерные или консольные типы устройств.

Фрезерный станок с ЧПУ

Большинство современных аппаратов работают на асинхронных электрических двигателях. Этот вид двигателей легко переносит многочасовые нагрузки и требует немного времени на обслуживание.

Устройство станка

Компьютеризированное оборудование по металлу отличается своей конструкцией, в зависимости от предназначения. Однако базовая сборка, несмотря на многочисленные усовершенствования, остается прежней.

Станина бывает двух видов: монолитная или сварная. Изготовление монолитной станины считается более дешевым, поэтому она устанавливается на станках для грубой обработки крупногабаритных изделий. Сварная конструкция подходит для выполнения сложных операций по обработке металла.

Устройство фрезерного станка с ЧПУ

Направляющие скольжения отвечают за перемещение режущих элементов, точность и надежность их фиксации. Необходимо отметить линейные направляющие, отличающиеся крепостью и высокой точностью перемещений. Инновационная технология обеспечивает высокую скорость и точность передвижения режущих элементов.

Шпиндель бывает двух типов: ременным и механическим. Шпиндель на ремне работает тише, чем механический. Второй тип шпинделя способен развивать большую мощность – до 100 оборотов/мин. Механический тип крепления шпинделя встречается в аппаратах, работающих с большими объемами материала.

Современный много функциональные станки с ЧПУ

Преимущества станков с ЧПУ

Фрезерный станок с ЧПУ качественным образом отличается от обычных моделей. Главными достоинствами передового оборудования является высокая скорость и точность работ. Второй отличительной чертой компьютеризированного оборудования считается высокий уровень автономности, что позволяет набирать работников с минимальными знаниями в сфере обслуживания высокоточного устройства.

Дополнительные преимущества системы ЧПУ

Аппарат с ЧПУ по металлу может использоваться как в промышленных масштабах, так и небольших домашних хозяйствах. Современное компьютеризированное фрезеровальное оборудование представлено такими видами аппаратов с ЧПУ:

  • Фрезерно-гравировальный;
  • Аппарат для обработки дерева;
  • Станок по металлу.

Фрезерные станки с программным обеспечением – это дорогое оборудование со сложной конструкцией. Поэтому их разнообразие принято делить на несколько подгрупп:

  • Фрезерно-токарные станки, которые применяются в сфере малого бизнеса. Часто устанавливаются в частных мастерских. Устройство этого типа специализируется на шлифовании, обточке металлических заготовок, а также всех видах точения и резания; Напольная фрезерно-токарная установка
  • Фрезерно-настольный. Оборудование этого типа используется для обработки дерева. Их широко применяют в деревообрабатывающей промышленности, особенно где требуется дополнительная обработка по металлу или акрилу;
  • Сверлильно-фрезерный. Устройство с ЧПУ этого типа заменяет несколько узкоспециализированных аппаратов. Отличительной чертой такого оборудования являются компактные размеры, невысокая цена и большой набор возможностей: сверление отверстий разных диаметров, нарезание резьбы, зенкерование, торцевание и фрезеровка по металлу; Универсальная установка фрезерной обработки по металлу
  • Универсальный станок – это самое дорогое оборудование, способное выполнять большую часть операций по обработке металла. Характеризуется высоким уровнем автономности, большими габаритами и объемом потребляемой энергии;
  • Фрезерно-обрабатывающий аппарат предназначен для работы в разных сферах производства. Его применяют в небольших мастерских или огромных промышленных центрах. Усовершенствованные модели применяются даже в аэрокосмической промышленности. Устройство этого типа способно работать даже со сложной 3D-поверхностью.

Особенности обработки деталей на станках с ЧПУ

Несмотря на высокий уровень автоматизма, фрезерный станок с ЧПУ перед запуском требует небольшой подготовки. В обязанности оператора входит подготовка рабочего места и настройка траектории движения режущих и сверлящих элементов.

Резец фрезерного станка

Большинство современных станков способно выполнять ряд таких операций по обработке металлических изделий:

  • Обтачивание цилиндрических изделий;
  • Фрезерование ровных и криволинейных плоскостей;
  • Резка, сверление и зенкерование.

Перечисленные работы выполняются во всех трех измерениях оси координат. Стоит отметить, что более дорогие версии станков способны обрабатывать детали в 4–5 осях координат.

Станок вертикально-фрезерный с ЧПУ F150

Например, фрезерный станок с компьютерным обеспечением способен обрабатывать заготовку вокруг заданной оси относительно другой заготовки.

Как выбрать качественный станок?

Фрезерный аппарат с ЧПУ постепенно завоевывает все отрасли промышленности, благодаря своим сильным сторонам. Понятное дело, что сделать выбор такого сложного оборудования достаточно тяжело. Поэтому к этому вопросу необходимо подойти со всей серьезностью.

Классификация станков

  • Взгляд в будущее. Технологии постоянно меняются, поэтому станок необходимо подбирать с учетом того, что некоторые его возможности будут показывать результат даже через 5–10 лет;
  • Учитывайте материал, с которым вам придется постоянно работать. Так вы сможете более точно подобрать рабочую зону и при необходимости произвести модификацию станка;
  • Не спешите покупать дорогостоящее оборудование, пока полностью не изучите принцип его устройства. Доскональное понимание принципа работы позволит объективно посмотреть на возможности станка;
  • Портал должны быть из качественных материалов. Отдавайте преимущество порталам из толстой стали, она не позволит станине вибрировать и деформироваться. Категорически не советуем выбирать фрезерный аппарат с алюминиевым порталом;
  • Ход шпинделя должен быть максимальным.

Видео: Финал проекта фрезерный станок с ЧПУ

3д фрезерный станок с ЧПУ, его виды и характеристики

Фигурное или художественное фрезерование является одним из популярных видов обработки деревянных и стальных поверхностей. Ручное выполнение этой работы может повлечь за собой большое количество ошибок, что отразится на качестве. Поэтому в последнее время чаще всего используют 3д фрезерные станки с ЧПУ.

Конструктивные особенности станков

Данный тип оборудования может отличаться компоновкой, но имеет общий принцип функционирования. Поверхность заготовки подвергается обработке, в результате чего формируется объемный 3d рисунок.

Для выполнения этой работы конструкция должна иметь несколько основных компонентов – рабочий стол, режущая часть и блок управления. В сборе они позволят формировать сложные по форме объемные рисунки с минимальным участием оператора. Важно правильно составить программу действий для ЧПУ с учетом размеров и материала изготовления заготовки – дерево или металл.

Перечень основных конструктивных особенностей фрезерных станков для художественной обработки:

  • рабочий инструмент. Предназначен для выполнения операции фрезерования;
  • механизм крепления заготовки. С его помощью происходит фиксация детали. В зависимости от конструкции она может быть неподвижной или смещаться относительно фрезы;
  • сервоприводы или шаговые двигатели. Необходимы для смещения элементов фрезерного станка по дереву или металлу с ЧПУ для формирования 3d рисунка. Могут отличаться точностью позиционирования и конструкцией;
  • блок ЧПУ предназначен для корректной работы двигателей, отвечающих за смещение фрезы или детали. В профессиональных моделях он также может регулировать количество оборотов шпиндельной бабки или мощность работы лазерной установки.
Читать еще:  Рычажные струбцины — зажимные устройства быстрой фиксации, прижимы

В качестве дополнения в оборудовании может присутствовать функция удаления отходов фрезеровки, а также несколько датчиков для более точного позиционирования.

Скорость обработки во многом зависит от материала изготовления заготовки и глубины 3d рисунка. Это необходимо учитывать при составлении программы для ЧПУ фрезерного станка.

Область применения фрезеров по дереву

На первый взгляд фрезерные станки по дереву с устройством ЧПУ, предназначенные для формирования сложных 3d изображений, не имеют широкого применения. Но при детальном изучении потенциального рынка сбыта этой услуги мнение может быть изменено.

Наиболее распространенная сфера — это изготовление сувенирной и художественной продукции. С помощью фрезерных станков с ЧПУ появляется возможность делать по-настоящему уникальные изделия. Все зависит от характеристик оборудования и требований к сложности 3d изображения. Потому при выборе модели станка необходимо детально изучить его эксплуатационные и технические характеристики. Таким образом можно подобрать оптимальный комплект оборудования для ведения малого бизнеса без больших первичных капиталовложений.

Кроме вышеописанной сферы применения художественная фрезерная обработка с функцией 3d может понадобиться в следующих случаях:

  • рекламные цели. С помощью этого оборудования можно делать не только оригинальные объемные орнаментные рисунки или наносить логотипы, но и изготавливать готовые конструкции;
  • мебельная промышленность. Резные композиции различной сложности, объемная гравировка, производство криволинейных конструкций – это лишь небольшой перечень операций, выполняемых фрезером 3d по дереву в мебельном производстве;
  • производство сложных компонентов, требуемых высокой точности. Это обеспечивается благодаря ЧПУ, который с максимальной точностью передаст созданный рисунок на поверхности материала. Качество ограничивается погрешностью двигателей привода.

В домашних условиях фрезер с ЧУ для создания объемных рисунков может стать прибыльным бизнесом. Но для этого потребуется качественное заводское оборудование, так как самодельные модели имеют большую погрешность.

На качество обработки влияет выбор фрез. Их конфигурация должна соответствовать типу выполняемой операции – первичное формирование рисунка или окончательная чистовая работа.

Виды 3-d фрезеров

Несмотря на общие принципы функционирования оборудование этого типа может иметь различную конструкцию. Это обусловлено специализацией конкретной модели. Поэтому при выборе следует провести детальный анализ каждой из них.

Определяющим фактором является тип обрабатываемой детали — плоская или объемная заготовка. От этого зависит расположение рабочей головки и возможность изменения ее положения в различных плоскостях. Также необходимо обращать внимание на мощность силовой установки, максимальные и минимальные габариты детали.

Кроме этого есть условное разделение фрезеров с ЧПУ для создания 3d рисунка по дереву:

  • тип инструмента обработки. Это может быть лазерная установка или пальчиковая фреза. В первом случае повышается качество изготовления, но при этом формируется нагар. Для механического фрезерования характерно большое количество стружки и древесной пыли;
  • конструкция рабочего стола – плоская основа или токарно-фрезерный аналог. Последний вариант используется для обработки фигур. Деталь закрепляется между передней и задней бабками и с помощью инструмента происходит формирование рисунка;
  • количество обрабатывающих головок. Для любительского и полупрофессионального оборудования она обычно одна. Но если планируется массовое изготовление — следует приобрести модели с несколькими головками, желательно револьверного типа.

Это общая классификация, не включающая в себя специализированное оборудование, разрабатываемое по индивидуальным заказам. Оно может иметь узкую специализацию или наоборот – несколько дополнительных функций.

Фрезерная обработка может быть лишь одной из операций, которые можно выполнять на оборудовании. Дополнительно с его помощью можно выполнять тонкую гравировку по дереву или металлу.

Технические характеристики оборудования

Следующим этапом является ознакомление с техническими характеристиками оборудования. Следует помнить, что они влияют на ограничения по массе и габаритам заготовки. Поэтому сначала составляется общая технологическая схема процесса. А затем согласно расчетным параметрам подбирается оптимальная модель станка.

Одним из главных параметров выбора является тип оборудования по дереву – настольный или напольный. Консольные модели чаще всего изготавливают первого типа. Это позволяет уменьшить рабочее пространство и при этом появляется возможность установить дополнительное оборудование. Напольные модели представляют собой обрабатывающие центры, предназначенные для работы с большими заготовками.

Среди множества технических характеристик для станков с ЧПУ, с помощью которых можно делать 3d обработку по металлу, выделяют следующие:

  • максимальная и минимальная длина заготовки, ее ширина и высота;
  • скорость смещения фрезы без обработки;
  • параметры скорости фрезерования для различных материалов;
  • число оборотов шпинделя. Зависит от наличия коробки передачи ее параметров;
  • погрешность смещения по осям координат x, y и z. Определяет точность позиционирования;
  • тип крепления обрабатывающего инструмента;
  • виды электродвигателей – шаговые или сервоприводы. Первые имеют низкую стоимость, но отличаются относительно высокими показателями погрешности;
  • мощность электродвигателя главного привода;
  • габариты и масса оборудования.

Зная эти параметры, можно подобрать оптимальную модель оборудования с учетом специфики конкретной производственной линии.

В видеоматериале показан пример работы четырехосной модели станка с 3d функцией по дереву:

Виды фрезерных станков с ЧПУ

Фрезерный станок с ЧПУ отличается от устаревших механических агрегатов наличием электронных компонентов и связью с компьютером. За перемещение шпиндельной головки, вращение стола и прочие функции оборудования отвечает управляющая программа, заложенная в станок. В ней создана полная цифровая модель будущей заготовки, указан материал, из которого она будет выполнена, параметры фрезы, путь ее перемещения и прочие аспекты, необходимые для фрезерования. Задачи оператора, работающего за таким станком, сводятся к минимуму: запустить оборудование, закрепить материал на рабочей поверхности, настроить режимы скорости и мощности обработки через панель управления и следить за ходом выполнения операции.

Достоинства фрезера с ЧПУ

Автоматизированные фрезерные аппараты имеют массу преимуществ перед оборудованием старого образца, поэтому большинство больших и малых предприятий стараются обновить свой парк станков и приобрести современные высокотехнологичные модели. В большом списке плюсов лидируют такие факторы, как:

  • очень высокая точность обработки. Отклонения фрезы от заданных параметров варьируется в диапазоне 0,02-0,07 мм, что несопоставимо с обычным станком, погрешность которого намного превышает это значение;
  • повышение КПД доходит до 50%;
  • изготовление совершенно идентичных серийных изделий;
  • высокая скорость процесса, так как отсутствуют остановки, вызванные человеческим фактором и паузы для корректировки работы, замены инструмента и т. д.;
  • возможность выпускать более изделия с более сложными контурами, чем можно создать на станке с ручным управлением;
  • экономическая целесообразность

Область применения автоматизированного фрезерного оборудования

Фрезер относится к категории универсальных устройств, подходящих для обработки большого количества материалов (все группы металлов, любая древесина, пластики, кода, камень натуральный и искусственный, включая драгоценные, воск, резина, кожа), поэтому встретить такие станки можно в самых различных сферах:

  • металлообработка;
  • деревообработка;
  • дверное и мебельное производство;
  • ритуальные услуги;
  • изготовление штампов и печатей;
  • стоматология;
  • ювелирная промышленность;
  • рекламный бизнес;
  • производство сувениров, игрушек, подарков, посуды, бытовых товаров, изделий декоративно-прикладного характера;
  • изготовление скульптур и малых архитектурных форм;
  • моделирование и многое другое.

Виды фрезерных станков с ЧПУ

Программно-управляемые станки для фрезерной обработки можно классифицировать по нескольким признакам:

Материал для обработки

  • Металлообрабатывающее оборудование, предназначенное для резки, сверления, резьбонарезания и т. д. металлов и их сплавов. Отличается усиленной конструкцией, выдерживающей большие нагрузки, и мощным двигателем.
  • Деревообрабатывающие станки, выполняющие весь комплекс фрезерных работ по древесине и всем остальным неметаллическим материалам. При большом визуальном сходстве с фрезером по металлу, оснащены более легкой станиной и не столь мощные.

Назначение и функциональные возможности

  • Фрезерно-гравировальные — для нанесения гравировки на любые материалы, от металла до кожи.
  • Фрезерно-токарные — комбинированные устройства, объединяющие в себе оборудование токарной и фрезерной группы. Особая конструкция фрезерной головки позволяет фиксировать в ней не только различные типы фрез, но и токарные резцы, поэтому на таких станках можно выполнять операции по сверлению, зенкерованию, отрезные работы, создавать фаски, торцевать материал, а также выполнять обработку тел вращения.
  • Фрезерно-сверлильные — отличаются компактными размерами и могут выполнять как фрезерные работы, так и операции по нарезанию резьбы, зенкерованию, развертыванию отверстий и прочее.
  • Вертикальные — с верхним размещением шпиндельной головки, которая может перемещаться по консоли в вертикальной и горизонтальной плоскости. Рабочая зона расположена под фрезой.
  • Горизонтальные — с боковым размещением режущего инструмента. Шпиндельный узел статичен, обработка происходит путем перемещения рабочего стола относительно фрезы.
  • Универсальные — станки, позволяющие выполнять сверлильные, токарные и фрезерные операции с вертикально и горизонтально расположенными заготовками. Большинство моделей оснащено поворотным столом.
  • Широкоуниверсальные — многофункциональное оборудование, позволяющее не только проводить все виды операций, возможные для станков такого плана, но и обрабатывать заготовку по нескольким осям одновременно (пять осей максимум).

Габариты

  • Мини-фрезеры — с рабочим полем 400×400 мм. Такие модели используются в handmade сфере и помимо маленьких габаритов имеют также минимальную мощность и ограниченный функционал;
  • Настольные фрезеры — размер зоны обработки 600×900 мм. Умещаются на рабочем столе. Способны взаимодействовать с любыми материалами и выполнять все виды работ, но из-за невысокой мощности работают довольно медленно, поэтому подходят только для изготовления штучных или малосерийных изделий. Приобретаются преимущественно для личного пользования или мелкого производства.
  • Среднеформатные станки — габариты стола 1300×1300 или 1300×2500 мм. Профессиональное оборудование с мощным шпинделем, подходящее для любых работ. Используется на всех малых и средних предприятиях.
  • Крупногабаритное оборудование — мощные станки с большим рабочим полем (до 2000×3000 мм) и высокой производительностью для работ с большими объемами выпускаемой продукции. Используются на крупных металло- и деревообрабатывающих предприятиях.
  • Фрезерные обрабатывающие центры — полностью автоматизированные многофункциональные комплексы, высота которых превышает человеческий рост. Предназначены для работы с массивными заготовками.

Представляем профессиональный фрезерный станок для обработки камня 1325 Stone. Запуск станка, процесс работы и пример готового изделия на видео.

В гостях у нашего постоянного клиента компании «Пластфактория», которые занимаются изготовлением POS-материалов и сотрудничают с крупными косметическими брендами.

Видеоотчет с посещения производства наших клиентов — компания «АЛЬТАИР». О работе на производстве, изготавливаемых изделиях и станках от компании Wattsan.

3D-принтер vs станок с ЧПУ: конкуренты или союзники?

Преимущества 3D-печати металлом уже давно знакомы большинству специалистов: сокращение количества отходов, повышение эффективности производства и расширение функциональных возможностей благодаря большей свободе проектирования и гибкости. В то же время, высокая повторяемость при крупносерийном производстве и прецизионная обработка поверхностей (особенно когда речь идет о жестких допусках) – возможности, которые прочно ассоциируются с обработкой на станках с ЧПУ. Но что, если конкуренции не будет и выбирать из двух технологий не придется?

Инго Уккельманн, главный инженер по 3D-печати компании Materialise, рассказывает, почему эти технологии могут (и должны) дополнять друг друга, а не конкурировать между собой.

– Принято думать, что 3D-печать лучше подходит для изготовления металлических деталей, чем другие технологии, в том числе ЧПУ-обработка. Так ли это на самом деле?

– Нет. Это распространенное заблуждение. 3D-печать металлом, как и любая другая производственная технология, имеет преимущества и недостатки, которые нужно оценивать применительно к каждой конкретной задаче. Суть в том, что эта технология предлагает производителям просто еще один способ производства.

Если сравнивать 3D-печать с ЧПУ-обработкой, налицо несколько фундаментальных различий. Cтанки с ЧПУ используют субтрактивный процесс, а это означает больший расход материала. Если стоимость материала высока (а в случае с металлами, как правило, это так), то сокращение его расхода само по себе становится серьезным преимуществом.

Далее, станок формирует поверхность детали с помощью резца . Если подходящего инструмента нет – например, в случае с поднутрениями, – для его создания запускается еще один производственный процесс. В процессе обработки деталь должна быть надежно зафиксирована, а резец – иметь доступ ко всем ее поверхностям. Иногда это не под силу даже пятикоординатному станку. Также большинство резцов имеет цилиндрическую форму, и обеспечить идеальное исполнение углов проблематично. Вертикальные внутренние углы всегда будут скруглены – кроме тех случаев, когда используется поднутрение.

3D-печать – это аддитивный процесс, и для нее не требуется никаких специальных инструментов, кроме поддержек. Обработка углов и кромок не представляет сложности. С помощью 3D-печати можно изготавливать детали сложной геометрии, в том числе с внутренними каналами и полостями – это позволяет снизить вес изделий и расширить область их применения. При использовании 3D-принтера необходимость в изготовлении физических инструментов исчезает, уступая место программному обеспечению.

Многие производители думают, что обязательно нужно выбирать одну из двух технологий! На самом деле, можно добиться выдающихся результатов, правильно используя преимущества обеих.

– Но ведь эти преимущества не означают, что 3D-печать всегда лучше?

– Конечно. У станков с ЧПУ тоже есть свои плюсы, и один из них – высокая точность, до нескольких микрон по каждой оси, что позволяет получать идеальные поверхности без дополнительной обработки. В том, что касается погрешностей, ЧПУ-обработка также обычно превосходит 3D-печать – ведь нагревать и заново формовать материал не требуется. Кроме того, станки с ЧПУ отлично подходят для конечных деталей из тяжелых материалов.

Когда нет проектных требований, делающих 3D-печать необходимостью (внутренние каналы, сложная геометрия, снижение веса, монолитные конструкции и т.д.), субтрактивная обработка оказывается более привлекательной для мелкосерийного производства с точки зрения скорости, стоимости.

Проблема в том, что многие производители думают, что обязательно нужно выбирать одну из двух технологий! На самом деле, можно добиться выдающихся результатов, правильно используя преимущества обеих.

– Можете привести примеры? Как производители могут использовать обе технологии одновременно?

– Я уже говорил о допусках. В автомобилестроении, авиакосмической промышленности и других отраслях, где требуется высокая точность изготовления металлических деталей, невозможно обеспечить допустимые погрешности, используя только 3D-печать. С другой стороны, выгоды 3D-печати в подобных случаях – возможность снизить массу и улучшить эргономику деталей. Обрабатывая напечатанные детали на станках с ЧПУ, производители «убивают двух зайцев»: в некоторых случаях можно добиться погрешности ±0,005 мм .

Читать еще:  Как сделать циркулярку из двигателя стиральной машины своими руками

При жестких допусках необходима идеальная обработка поверхности, особенно когда критически важна абсолютно точная подгонка деталей. В таких ситуациях можно печатать детали с запасом по размеру, а затем обрабатывать их, например, на пятикоординатном фрезерном станке с ЧПУ, добиваясь требуемой точности.

Материалы представляют собой отдельное преимущество. Раньше 3D-принтеры зачастую не могли обеспечить надлежащие механические характеристики (прочность, коррозионную стойкость, теплоизоляционные свойства) титана, алюминия, инконеля или нержавеющей стали. Теперь же эти материалы, а также множество других сплавов и суперсплавов в полной мере доступны для 3D-печати. Используя станки с ЧПУ для высокоточной постобработки напечатанных изделий, инженеры-разработчики получают гораздо большую гибкость в работе с уже известными им материалами.

Важно не забывать и такой момент. 3D-печать открывает новые возможности для оптимизации конструкции; аналогично, файлы, предназначенные для 3D-печати, можно оптимизировать для станков с ЧПУ, что позволяет дополнительно сэкономить. Повороты, перемещения, сложный и долгий технологический процесс, специальные крепления – все известные недостатки ЧПУ-обработки при использовании 3D-печати устраняются полностью. 3D-принтер выполняет основную работу, создавая изначальную конструкцию, а конечная обработка (типа нарезки точной резьбы) – простой, но очень важный этап производства – остается за станками с ЧПУ.

И, наконец, 3D-печать металлических деталей с последующей обработкой на станках с ЧПУ часто намного быстрее и дешевле создания новой пресс-формы для литья под давлением. Добавьте к этому преимущества работы с CAD-моделями — и сразу станет ясно, почему эта «звездная пара» технологий привлекает внимание производителей.

– Оба производственных метода используют цифровые технологии. Значит ли это, что их проще объединить в один процесс?

– Несомненно. Если предполагается ЧПУ-обработка, повысить эффективность процесса можно пр и проектировании деталей для 3D-печати. Настройки данных сразу приводятся в строгое соответствие с требованиями ЧПУ, и это позволяет ускорить производство и финишную обработку. Интеграция позволяет устранить задержки, неизбежные при использовании двух отдельных решений. Общее время 3D-печати и фрезеровки детали сокращается до 12 рабочих дней!

Материал предоставлен компанией Materialise
Фото в заставке © cookelma / Getty Images/iStockphot

Хотите увидеть лучшие примеры оптимизации производства с использованием 3D-печати готовых металлических изделий? Скачайте нашу обновленную бесплатную брошюру:

Статья опубликована 26.08.2019 , обновлена 18.09.2020

Фрезерный станок с ЧПУ по металлу, дереву и другим материалам

Для получения корпусных и других деталей на сегодняшний день применяется фрезерный станок с ЧПУ. Развитие технологий привело к тому, что компьютеры стали обширно применяться в промышленности. На многих промышленных площадках проводится модернизация, которая заключается именно в установке станков с блоком числового программного управления.

Принцип работы

Применение фрезерного оборудования позволяет проводить обработку самых различных заготовок. Сегодня выполняется фрезерование следующих материалов:

  1. Керамики.
  2. Древесины.
  3. Цветных и черных металлов.
  4. Искусственного и природного камня.
  5. Полимеров самого различного типа.

Рассматривая принцип работы, стоит отметить следующие моменты:

  1. Заготовка закрепляется в специальном столе. При механической обработке может оказываться серьезное воздействие на заготовку. Именно поэтому она должна быть закреплена надежно и при фрезеровании оставаться неподвижной.
  2. Отличительной чертой фрезеровального оборудования можно назвать то, что основное вращение передается установленному инструменту. Варианты исполнения с ЧПУ могут отличаться тем, что после выполнения одной из операций проводится перебазирование заготовки. Для этого стол снабжается приводом.
  3. Изделие устанавливают на фрезеровочный стол. После этого проводится внесение программного кода, по которому и будет вестись обработка. Стоит учитывать, что станки могут иметь и сверлильный инструмент. За счет особого приспособления проводится быстрая смена режущего инструмента на момент выполнения работы.

Встречается и настольный бытовой тип оборудования, когда заготовка во время работы постоянно находится в неподвижном состоянии. Отличие подобных моделей также заключается в относительно небольших размерах и малом весе. Мини-фрезерный станок по металлу с ЧПУ может устанавливаться в небольшой мастерской для выполнения основных операций.

Различные конструктивные исполнения

Встречаются станки, оснащенные ЧПУ, в различных конструктивных исполнениях. Автоматическая обработка определяет то, что конструкция должна обладать особыми свойствами. Все оборудование можно разделить на две основные группы:

  1. Консольный тип.
  2. Бесконсольные конструкции.

К консольным станкам можно отнести следующие станки:

  1. Универсальные.
  2. Вертикальные.
  3. Горизонтальные.

Бесконсольные станки бывают вертикального и горизонтального типа. Делать изделия корпусного типа многие решают на фрезерном оборудовании консольного типа. Особенностями можно назвать следующие моменты:

  1. Шпиндель с инструментом находится в неподвижном состоянии.
  2. Консоль служит для крепления заготовки. При этом конструкция находится в подвижном состоянии и может изменять свое положение относительно режущего инструмента.

В случае бесконсольной конструкции основного узла нет, так как рабочий стол и режущий инструмент могут находиться в подвижном состоянии. Подобное оборудование могут сделать только известные производители. Гравировальный станок зачастую выполнен в бесконсольном виде.

Разновидности программ обработки

Фрезер с ЧПУ по дереву или металлу может работать по программе, которая составляется и вноситься в блок памяти. Все программы могут разделяться на несколько основных групп:

  1. Позиционные программы применяются для фиксации координатных точек, по которым выполняется фрезерование. Подобные программы составляются для управления станком расточной и сверлильной группы. Сделать несколько отверстий, расположенных на определенном расстоянии относительно друг друга с высокой точностью, можно при применении оборудования, работающего от блока числового программного управления.
  2. Контурные характеризуются тем, что применяются для управления траекторией обработки. Зачастую программа подобного типа составляется для управления станком круглошлифовальной группы.
  3. Комбинированные программы на сегодняшний день получили широкое распространение, так как позволяют выполнять контурную и позиционную обработку. Они применяются для управления станками многоцелевого применения.
  4. Многоконтурные программы — самый сложный тип ПО, который применяется для управления самыми современными станками. За счет сложности программы она может использоваться в случае совмещения нескольких операций, к примеру, фрезерование и сверление.

Координатный станок по металлу получил широкое распространение. Он устанавливается для создания различных отверстий на определенном расстоянии друг от друга. Кроме этого, обработка может проводиться по различной траектории.

Неоспоримые преимущества ЧПУ

За счет применения блока числового программного управления существенно увеличивается сложность конструкции и ее стоимость. Именно поэтому токарно-фрезерный станок по дереву своими руками изготовить практически невозможно. К преимуществам станков с ЧПУ можно отнести следующие моменты:

  1. Существенно увеличивается показатель скорости обработки примерно в 2−3 раза. Именно поэтому проводится установка станков с ЧПУ в случае наладки крупносерийного производства. Показатель производительности увеличивается по причине того, что при ручной обработке оператор тратит много времени на измерения и другие процессы.
  2. Повышается показатель точности обработки. При изготовлении современных станков, которые работают под управлением ЧПУ, соблюдается высокая точность позиционирования всех узлов относительно друг друга. За счет этого отклонения размеров составляет всего несколько долей миллиметра.
  3. Минимизируется объем выполняемых ручных работ. При модернизации производственных линий или при создании новых установка станков ЧПУ уменьшается количество обслуживающего персонажа. Один оператор сможет обслужить несколько станков, за счет чего существенно снижаются затраты организации.
  4. На подготовку заготовки к обработке требуется намного меньше времени. Современные фрезеровальные станки могут самостоятельно изменять положения заготовки по нескольким осям.

Что касается недостатков, то их относительно немного:

  1. Высокая стоимость. За счет установки блока программного управления стоимость станков возрастает многократно. Это связано с тем, что при изготовлении конструкции выдерживается высокая точность, применяются современные технологии и самые качественные материалы.
  2. Низкокачественное оборудование, выпускаемое некоторыми производителями, не может применяться для фрезерования и выполнения других операций с заданной точностью.
  3. Ремонт и обслуживание может проводиться только специалистом.

Кроме этого, не стоит забывать о том, что для создания программы требуется определенные знания и опыт.

Разновидности оборудования

В продаже можно встретить фрезерные станки самого различного типа. По типу обрабатываемого материала выделяют несколько групп оборудования:

  1. Для работы с металлом.
  2. Фрезерно-гравировальная группа, предназначенная для нанесения различной информации.
  3. Для обработки заготовок, которые изготовлены из дерева.

Большая часть станков предназначены для работы с металлом. Классифицируются они следующим образом:

  1. Широкоуниверсальные. Они могут применяться для выполнения самых различных операций.
  2. Настольные станки для бытового применения или для работы с небольшими заготовками.
  3. Токарно-фрезерная группа, которая может применяться для выполнения самых различных операций.
  4. Сверлильно-фрезеровальная группа.
  5. Обрабатывающиеся центры.

В последнее время достаточно часто выполняется установка станков с ЧПУ в домашних условиях или небольших мастерских. Это связано с тем, что современное оборудование довольно просто в применении, имеет относительно небольшие габаритные размеры.

Модели, предназначенные для гравировки, применяются для работы с самыми различными материалами:

  1. Цветные и черные металлы.
  2. Искусственный или натуральный камень.
  3. Бетон и дерево.

За счет высокой точности оборудование может использоваться для изготовления колон и статуэток. Однако, гравировка проводится для декорирования поверхности. В последнее время гравировочное оборудование применяется для изготовления рекламных конструкций.

По принципу работы выделяют несколько групп оборудования:

  1. Настольный тип.
  2. Мини-станки, характеризующиеся невысоким значением производительности и небольшими габаритами.
  3. Конструкция с вертикальной компоновкой.
  4. Широкоформатные.

Варианты исполнения, которые устанавливаются в домашних мастерских, нельзя назвать профессиональными. Они обладают относительно невысокой производительностью, предназначены для выполнения незначительной работы. Кроме этого, подобные станки имеют относительно невысокую стоимость. Зачастую их приобретают для установки в технических училищах и вузах для обучения.

Распространение станков настольной группы связано с нижеприведенными моментами:

  1. Относительно невысокая стоимость. За счет упрощения конструкции снижается стоимость конструкции.
  2. Исключительная мобильность. При необходимости можно сменить месту установки настольного станка, так как для него подходят столы и верстаки.
  3. Простота в эксплуатации.

Несмотря на компактность, фрезерное оборудование этого типа может применяться для производства качественных и ответственных изделий. Однако, следует учитывать, что показатель производительности все же меньше моделей промышленного варианта исполнения.

Предложение компании GCC Jaguar

В последнее время большой популярностью пользуется оборудование, выпускаемое под брендом GCC Jaguar. Известная компания занимается выпуском самых различных станков:

  1. Для работы с древесиной и металлом различного типа.
  2. Универсальные варианты исполнения, предназначенные для фрезерования и выполнения других операций, а также гравирования.
  3. Станки электроэрозионного типа.
  4. Оборудование фрезерно-токарной группы.

Компания характеризуется тем, что изготавливает программный продукт наиболее высокого качества, который может реализовать потенциал станков.

Продукция GCC Jaguar характеризуется следующими качествами:

  1. Высокая надежность.
  2. Качество сборки на самом высоком уровне.
  3. Применение самых передовых технологий.
  4. Высокая точность обработки.
  5. Есть возможность синхронизации станков с компьютерами.

В заключение отметим, что с появлением программ трехмерного моделирования станки с ЧПУ получили самое широкое распространение. Это связано с тем, что блок числового программного управления может перемещать рабочие узлы с учетом трехмерного пространства.

Возможности фрезерных станков с ЧПУ

Программно-управляемые станки для фрезеровки – это многофункциональные комплексы для проведения широкого спектра работ с различными материалами. Конструкция оборудования позволяет менять в ходе работы тип инструмента, угол поворота шпинделя, количество оборотов фрезы и выполнять не только фрезерные работы, но и множество других операций.

Современное фрезерное оборудование с ЧПУ представляет собой целые обрабатывающие комплексы, способные выполнять широкий спектр работ с различными материалами

Фрезерное оборудование – технологические возможности

  • токарные работы – используя дополнительные инструменты, можно торцевать поверхность заготовок, наносить резьбу, работать с цилиндрическими, коническими и прочими формами, сверлить и зенкеровать отверстия;
  • гравировальные операции – современное фрезерное оборудование позволяет производить высокоточные гравировальные работы, независимо от сложности узора и хрупкости материала;
  • работы по отрезке, раскрою и фигурной резке древесных материалов, камня и металлов;
  • создание объемных изделий по 3D-программам.

Фрезерный станок с ЧПУ – область применения

Универсальные возможности станков открывают большие перспективы по использованию фрезерных комплексов с ЧПУ практически во всех областях производства, от тонкой ювелирной работы до судостроения.

Машиностроение

Токарно-фрезерное оборудование в машиностроении

Большая часть работ по производству и обработке машинных механизмов и деталей выполняется на фрезерных станках. Сюда входит изготовление втулок, шестерен, элементов корпуса и двигателя, обработка цилиндров и многое другое. Высокоточное оборудование для фрезеровки одинаково качественно работает с любыми видами металлов, независимо от их твердости.

Деревообработка

Изготовление узорчатой балясины на четырехкоординатном фрезерном станке с ЧПУ

Наиболее широко фрезерное оборудование с ЧПУ используется при работе с древесными материалами. Станки позволяют воплотить в жизнь любые дизайнерские решения и прекрасно справляются как с распилом, так и с эстетической обработкой древесины. Материалами могут служить древесные плиты, доска, твердые и мягкие породы дерева. При помощи фрезерного оборудования можно производить:

  • декоративную фрезеровку мебельных фасадов;
  • гравировальные работы по дереву;
  • вырезание корпусных элементов мебели;
  • лестницы любой степени сложности: от простейших, до украшенных резными балясинами;
  • двери, декорированные сложным орнаментом;
  • различные интерьерные элементы;
  • предметы быта (хлебницы, разделочные доски и т.д.);
  • создавать барельефы;
  • выполнять объемную резьбу, фигурную резку букв, логотипов, сувенирной продукции.

Ювелирная промышленность

Алмазная огранка изделия с использованием фрезерного оборудования

В области работы с драгоценными металлами и камнями фрезерно-гравировальным станкам нет равных: их возможности значительно превосходят человеческие по точности и производительности. На ювелирных фрезерных станках можно:

  • наносить гравировку на изделия (фляги, украшения, портсигары и прочее);
  • создавать коллекционные монеты;
  • изготавливать восковые формы;
  • производить сувенирные изделия из драгметаллов;
  • выполнять объемные рельефные узоры.

Архитектура и дизайн

Макеты зданий, выполненные на фрезерном станке

На фрезерном оборудовании с ЧПУ создаются плоские и объемные логотипы, дизайнерские и рекламные объекты, макеты зданий, уличные указатели и номера домов, элементы корпоративной символики и множество других изделий такого плана. В качестве материала может выступать камень, металл, древесина, пластик, стекло.

Металлообработка

Фрезерное оборудование позволяет выполнять высокоточную обработку металлов и сплавов

В секторе металлообрабатывающей промышленности возможности фрезерных станков с программным управлением поистине безграничны. Независимо от прочности металла, на оборудовании для фрезеровки можно производить:

  • отрезные работы;
  • гравировку поверхности;
  • шлифовку;
  • токарные работы;
  • проводить черновую и чистовую обработку поверхностей;
  • наносить рельефный узор.

Именно универсальность, многофункциональность, высокая эффективность и точность выполняемых работ делают фрезерные станки с ЧПУ востребованным оборудованием в любом производстве.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×