Фрезерний ЧПУ верстат: вибір, класифікація, особливості

Ви неодноразово хотіли дізнатися можливості фрезерного верстата з ЧПУ? Перед тим, як почати пошук такого верстата для своїх цілей, необхідно визначити, для чого саме ви будете його використовувати. Розмір і функції фрезерного верстата з ЧПУ для обробки різних матеріалів можуть значно відрізнятися, але в цілому вони схожі для всіх видів верстатів.

Зміст

  • 1 На що слід звернути увагу при виборі верстата
  • 2 Класифікація фрезерних верстатів з ЧПУ
  • 3 Як правильно вибрати машину з ЧПУ
    • 3.1 Кількість осей
    • 3.2 Матеріал, з якого зроблений верстат
    • 3.3 Використання спеціалізованого шпинделя
    • 3.4 Діапазони механічного переміщення
    • 3.5 Швидкості переміщення
    • 3.6 Кроковий двигун або сервопривід: переваги та недоліки

На що слід звернути увагу при виборі верстата

В першу чергу необхідно визначитися з розмірами машини і переконатися, що для неї вистачить місця в приміщенні (цеху або майстерні). Потім потрібно вивчити останні новини у світі ЧПУ і переконатися, що купується вами верстат відповідає всім новацій (тільки якщо це важливо і не критично в фінансовому плані).

Одним із значних факторів, що впливає на вибір фрезерного верстата з ЧПУ, є вартість покупки і установки. ЧПУ, що розшифровується як «Числове Програмне Управління», являє собою процес управління автоматом за допомогою комп’ютерної програми. У недалекому минулому, якісні машини були дуже дорогими, але зараз їх ціна значно знизилася.

Перед придбанням обов’язково потрібно дізнатися про точності купується верстата і його швидкості, а також, як їх зміна буде позначатися на вартості.

Більш швидкі машини, які можуть робити різання і фрезерування з певним допуском, будуть коштувати дорожче, в той час як більш повільні, менші за габаритами і менш точні будуть коштувати дешевше. Для аматорських цілей або домашньої майстерні цілком достатньо верстата з невисокою швидкістю роботи, а для професійного використання, щоб впоратися зі всієї робочої навантаженням, краще зробити вибір у бік автомата з великою швидкістю обробки і високою точністю.

Класифікація фрезерних верстатів з ЧПУ

Класифікація фрезерних верстатів ЧПУ досить різна. Деякі моделі верстатів будуть відрізнятися по конструкції, а саме, можливістю фрезерного верстата з ЧПУ самостійно змінювати інструмент. Ця функція дозволяє верстата, вибираючи за програмою, замінювати робочий інструмент (фрезу) без втручання людини. Машина знає, яку фрезу слід вибрати і використовувати для певних завдань, що дозволяє безперервно обробляти заготовку без зупинки.

Більш дешеві верстати потребують ручної заміни ріжучого інструмента, що додає роботи оператора і уповільнює весь процес в цілому. Верстат виконує резку крайок і навіть фігур всередині заготовки, де може зміна інструменту, за допомогою швидко обертових фрез, встановлених на двигуні. Ручна ж заміна робочого інструменту потребує постійної уваги до процесу.

Фрезерний ЧПУ верстат: вибір, класифікація, особливості

Інші функції, які необхідно розглянути при виборі фрезерного верстата з ЧПУ, це:

  • система охолодження шпинделя (повітряний або рідинне);
  • широка платформа, на якій без праці можна закріпити деталь для фрезерування;
  • високоякісні матеріали рами, такі як сталь і алюміній;
  • простота у використанні ЧПУ Програм.

Який фрезерний верстат з ЧПУ вибрати, виходячи з таких функцій?

Однією з дуже корисних опцій для фрезерного верстата, є система збору і відводу пилу (витяжка), яка відводить пил прямо від місця різання, що дозволяє тримати в чистоті робоче приміщення. Система збору пилу запобігає накопичення дрібних частинок в повітрі, таким чином, уникаючи проблем з диханням, поганої видимості і т. д.

Як правильно вибрати машину з ЧПУ

Існує безліч типів і виробників верстатів з ЧПУ. При покупці нового або вживаного (б/у) верстата з ЧПУ існує ряд ключових характеристик, на які слід звернути увагу.

Фрезерний ЧПУ верстат: вибір, класифікація, особливості

На малюнку зображена проста конструкція фрезерного верстата з ЧПУ, він складається з таких частин:

  • Вісь Х;
  • Вісь Y;
  • Вісь Z;
  • Привід осі X;
  • Привід осі Y;
  • Робочий стіл;
  • Шпиндель;
  • Патрон для установки ріжучого інструменту;
  • Корпус верстата (в даному випадку алюмінієвий).
  • Розглянемо найважливіші характеристики верстата:

  • Кількість осей

  • Це найбільш фундаментальне якість будь-якої машини з ЧПУ. У більшості базових конструкцій ріжуча головка переміщається в трьох напрямках — X, Y і Z — і сам інструмент завжди спрямований вниз і сполучений з віссю Z. Ця конструкція трохи обмежена порівняно з багато спрямованими машинами, містять четверту і навіть п’яту вісь.

  • Матеріал, з якого зроблений верстат

  • Чавунна або сталева конструкція забезпечує більш високий рівень жорсткості і можливість виготовляти навіть саме велике робочий простір, але є дуже важкою. Якщо переміщення верстата по майстерні не планується, то такий варіант є оптимальним, якщо ж плануються часті перестановки, то краще звернути увагу на верстати з алюмінію, вони набагато легше, а по міцності практично не поступаються сталевим.

    У разі, якщо ви будете обробляти м’які матеріали і верстат не буде зазнавати великих навантажень при роботі, то можна зробити вибір у бік конструкції з полімерних матеріалів (акрил, ПВХ).

  • Використання спеціалізованого шпинделя

  • Шпиндель, що з’єднує двигун і обертовий інструмент, має великий вплив на точність верстата з ЧПУ. Його основне завдання — забезпечити, щоб обертання інструменту було сконцентровано в одній точці, мало мінімальну вібрацію, і щоб ці умови дотримувалися навіть при максимальному навантаженні.

    Фрезерний ЧПУ верстат: вибір, класифікація, особливості

    Шпиндель більш високої якості збільшує точність, зменшивши загальну кількість коливань по сторонам, а також зменшує різницю між очікуваним і фактичним діаметром інструменту.

    Для кольорових металів, деревини, пластмаси і інших схожих матеріалів рекомендується висока швидкість обертання шпинделя. Обробляючи м’які матеріали на низьких швидкостях шпинделя, канавки на торцевих фрез будуть забиватися стружкою і псувати деталь. Єдиний спосіб уникнути гуммирования фрез в м’яких матеріалах при низьких обертах шпинделя — це знизити швидкість подачі.

  • Діапазони механічного переміщення

  • Великі діапазони переміщення інструменту дозволяють обробляти велику площу заготовки за один прохід. Щоб визначити габарити верстата, який вам потрібен, продумайте, вироби з яким максимальним розміром ви збираєтеся робити на ньому.

  • Швидкості переміщення

  • Є багато факторів, які впливають на кількість часу, що витрачається для виконання обробки певної заготовки, але головним з них завжди є продуктивність самого верстата з ЧПУ. «А чому б не провести обробку на максимальній швидкості?» – запитаєте ви. Як вже було написано вище, висока швидкість пересування не завжди позитивно позначається на якості готової продукції. Наприклад, акрил, при великій швидкості подачі починає плавитися і деформуватися, деревина обвуглюється, це погано позначається і на робочому інструменті, фрези теж «горять».

    Якщо ви ставите питанням: «Як вибрати фрезерний верстат з ЧПУ?», дуже важливо звернути увагу на максимальну швидкість пересування, якщо він буде використаний не для аматорських цілей.

  • Кроковий двигун або сервопривід: переваги та недоліки

  • Типи приводних двигунів для кожної з осей поділяються на крокові двигуни і сервоприводи.

    Сервоприводи мають більш високу точність у порівнянні з кроковими, і коштують набагато дорожче. Основною перевагою сервосистемы є те, що вона перевіряє своє становище при кожному русі відносно незалежного вимірювального пристрою — скляній шкали. Це цілий комплекс.

    Фрезерний ЧПУ верстат: вибір, класифікація, особливостіСервопривід

    Крокові двигуни — це системи з відкритим контуром, які виконують ланцюжок команд без перевірки положення щодо вимірювального пристрою.

    Фрезерний ЧПУ верстат: вибір, класифікація, особливостіКроковий двигун

    Однозначно, сервоприводи є більш точними, але і крокові двигуни в роботі додають не дуже велику похибку. Вибір між серво і крокової системи залежить тільки від того, наскільки точним повинен бути кінцевий продукт.