Фрезерний верстат з ЧПУ по дереву: особливості роботи

Фрезерування – це механічна обробка деревини, в процесі якої фрезерний верстат з ЧПУ по дереву, а якщо точніше, фреза (робочий інструмент), рухаючись по 3 і більше осях, зрізає певний шар матеріалу з поверхні оброблюваної заготовки, яка в свою чергу також може рухатися. В наш час інструмент фрезерних верстатів може пересуватися в 3 напрямках: вздовж оброблюваної заготовки, поперек неї і вгору-вниз щодо робочого столу, а на більш просунутих машинах є 4 і більше осей, які дозволяють обробляти матеріал з усіх боків, не вдаючись до його перестановці на столі.

Зміст

  • 1 Гідності
  • 2 Стружкообразование і як з ним боротися
  • 3 Фрезерування деревини твердих порід
  • 4 Обробка м’яких порід деревини
  • 5 Чистова обробка деревини
  • 6 Гравірування дерева
  • 7 Як вибрати породу дерева для подальшої обробки

В наш час інструмент фрезерних верстатів може пересуватися в 3 напрямках: вздовж оброблюваної заготовки, поперек неї і вгору-вниз щодо робочого столу, а на більш просунутих машинах є 4 і більше осей, які дозволяють обробляти матеріал з усіх боків, не вдаючись до його перестановці на столі.

Фрезерний верстат з ЧПУ по дереву: особливості роботи

Завдяки таким пересувань, з’являється можливість проводити обробку складних форм і деталей з високою точністю. В основному з дерева в даний час виробляються різні предмети декору, фасади, фільонки для меблів, сходи, колони, балясини, елементи інтер’єру, моделювання, а також сувенірна продукція.

Практично в будь-якій сфері, у якій виробляється велика кількість однотипних виробів застосовуються саме фрезерні верстати по дереву з ЧПУ в силу значного здешевлення процесу, підвищення якості і зменшення часу, що витрачається на одиницю продукції.

Переваги

Головними перевагами верстата, контрольованого комп’ютерною програмою, є точність і швидкість деревообробки, які дають можливість проводити обробку як плоских деталей (2d), так і об’ємні (3d), що мають найрізноманітніші розміру та складності елементи. Сам процес обробки повністю автоматизований, що повністю виключає людський фактор з процесу фрезерування.

Фрезерний верстат з ЧПУ по дереву: особливості роботи

Також незаперечним плюсом можна назвати візуалізацію, яка дозволяє побачити готовий виріб на моніторі комп’ютера ще до початку обробки. Завдяки цьому можна бути повністю впевненим у тому, що на виході вийде саме той виріб, який ви бачили на екрані.

Стружкообразование і як з ним боротися

Фрезерування дерева на ЧПУ проводиться в декілька заходів. Перші кілька проходів є чорновими, при яких інструмент зрізає багато матеріалу, залишаючи лише обриси майбутнього виробу. Далі слід чистовий прохід, в процесі якого виріб набуває готовий вигляд і необхідну чистоту поверхні. Чистова обробка зазвичай проводиться конусної або циліндричною фрезою з дрібними зубами, що обертається з високою швидкістю і з великою кількістю проходів, розташованих один за одним.

В процесі обробки дерева фрезі нерідко необхідно врізатися в матеріал на велику глибину. Щоб фреза не забивалася стружкою і не перегрівалася, потрібно забезпечити їй нормальні режими різання, для цього потрібно враховувати твердість дерева, швидкість занурення, і не врізатися на велику глибину за один раз. Краще це робити за кілька підходів.

Фрезерний верстат з ЧПУ по дереву: особливості роботи

Так як в процесі обробки дерев’яної заготовки утворюється дуже багато стружки, пилу та інших відходів, необхідно встановити на фрезер з ЧПУ по дереву пристрій, яке буде прибирати стружку прямо від місця реза. Працює вона за принципом пилососа і встановлюється на осі Z, як можна ближче до робочого інструменту.

Завдяки системі уловлювання пилу можна надовго продовжити термін служби напрямних і ходових гвинтів, підшипників, а також двигунів, які теж дуже чутливі до різного роду забруднень, як всі верстати з ЧПУ по дереву, так і не мають числового програмного управління.

Фрезерування деревини твердих порід

Твердими породами дерева є дуб, бук, ясен, тополя, акації і кілька інших, які в нашій країні практично не зустрічаються. Продукція, виготовлена з них, має ряд переваг, таких як: довговічність, висока міцність, зносостійкість (якщо мова йде про статевих покриттях), так само вони мають досить гарний зовнішній вигляд навіть без фінішної обробки лакофарбовим шаром.

Фрезерний верстат з ЧПУ по дереву: особливості роботи

Зазвичай чорнову обробку по дереву з ЧПУ проводять на високих швидкостях подачі для економії часу. Але якщо перевищити допустиму швидкість для конкретного матеріалу, на поверхні заготовки починають з’являтися задираки і ворсистість, що не є добре і не може забратися згодом чистової обробки.

Обробляючи деревину твердої породи, необхідно правильно розташовувати заготівлю, враховуючи напрям волокон на ній, оскільки поздовжня і поперечна обробка значно відрізняються між собою. Особливо це відмінність помітно при фрезеруванні поглиблень і пазів.

Витрати на електроенергію, амортизацію обладнання та оплату праці при фрезеруванні твердих порід дерева значно вище, ніж при обробці м’якої деревини, що може спричинити за собою збільшення собівартості кінцевого виробу.

Обробка м’яких порід деревини

Фрезерний верстат з ЧПУ по дереву: особливості роботи

При обробці деревини м’яких порід, необхідно пам’ятати про деякі тонкощі

  • Сама програма, яка відповідає за обробку, ускладнюється в рази. В першу чергу це необхідно для точного відстеження позиції ріжучого інструменту на протязі всього процесу обробки. Швидкість фрезерування необхідно встановити якомога меншу для досягнення найвищої якості готової поверхні. Це супроводжується великим недоліком по відношенню до кількості випущеної продукції.
  • Оскільки інструмент не може бути ідеальним з точки зору геометрії, він неминуче має хоч і мінімальний, але люфт, який виключає можливість отримання рівних граней (як при ручному різьбі) при обробці. Також фрезерування м’якого дерева супроводжується появою на поверхні дрібного ворсу, який згодом дуже складно сошлифовать (такою функцією зазвичай не обладнані фрезерні верстати з ЧПК), особливо у важкодоступних місцях (таких, як різкі заглибини). А якщо випадково зачепити ворсинку і почати тягти за неї, є ймовірність відірвати кілька волокон з деревини, з-за чого буде зіпсовано всі виріб, і доведеться повторювати тривалий і трудомісткий деревообробний процес заново.
  • Фрезерний верстат з ЧПУ по дереву: особливості роботи

    Але, навіть незважаючи на ці труднощі, якісна обробка складних тривимірних деталей цілком можлива. В першу чергу необхідно вміти користуватися такими комп’ютерними програмами, як ArtCam. Завдяки їм можна заздалегідь побачити важкі місця, які з’являться при обробці, проставити необхідний інструмент для кожної ділянки заготівлі та розрахувати приблизний час, що витрачається на повну обробку.

    Але перед цим бажано освоїти такі програми, як 3DMax, Rhinoceros, Google SketchUp, та інші. У них набагато простіше створювати тривимірні моделі, які пізніше будуть імпортовані в той же ArtCam, а потім і в фрезерний верстат ЧПУ. Якщо необхідно повторити форми готового виробу, але можливості створити модель в програмі немає, то можна скористатися 3d сканером, який зробить все за вас (відео по роботі з ним можна знайти на просторах інтернету).

    Чистова обробка деревини

    Після грубої обробки проводиться заміна фрези агрегату на більш дрібну (найчастіше конічну або кулясту), яка зможе провести чистове фрезерування з досягненням необхідної якості готової поверхні.

    Швидкість чистової обробки дуже низька, через що загальна продуктивність значно знижується. Також на час дуже сильно впливає час, що витрачається на зміну інструменту при чистовій обробці, так як зазвичай фрезерування проводиться кількома фрезами.

    Собівартість готового виробу так само зростає в рази, оскільки вона залежить найчастіше від часу роботи ЧПУ фрезера по дереву і трудовитрат на розробку програми обробки.

    Гравірування дерева

    Гравіювання – це фрезерування різних написів, малюнків, візерунків на дерев’яну або іншу поверхню, що піддається обробці.

    Фрезерний верстат з ЧПУ по дереву: особливості роботиГравірування написів

    В основному гравірування проводиться за допомогою сферичної фрези високої якості, яка повинна бути надійно закріплена в фрезерний верстат по дереву, (для зменшення вібрацій і підвищення якості вихідної поверхні) або ж за допомогою спеціальних граверів. Гравери бувають U і V типу. Гравери U типу призначені для фрезерування тексту, а V типу – для фрезерування спеціальних 3д зображень, яка проводиться V подібної фрезою.

    Після чистової обробки поверхня твердих порід дерева виходить гладкою, має приємний блиск і не потребує в подальшій обробці і поліровці.

    Як вибрати породу дерева для подальшої обробки

    Від матеріалу залежить багато чого, починаючи від зносу ріжучого інструменту, закінчуючи якістю готового виробу. Розглянемо докладніше, на що в першу чергу необхідно звернути увагу:

  • Найкраще з твердих порід деревини піддаються обробці бук і ясен. Якщо ж використовувати дуб, якість поверхні зросте в рази, але головним мінусом є те, що сухий дуб може несподівано сколюватися, зіпсувавши все виріб.
  • Дуже важлива і вологість деревини, вона повинна бути якомога меншою (не більше 8 відсотків). Якщо вона буде високою, то є ймовірність того, що незабаром готовий виріб «поведе» і воно змінить свою форму.
  • Бажано брати дерево першого і другого сорту, що має мінімальну кількість сучків, подпара і різних ушкоджень паразитами;
  • Глибину різання необхідно підбирати індивідуально для кожного матеріалу щоб не допускати підгоряння заготовки або появи сколів на її поверхні.
  • Сподобалася стаття? Поділитися з друзями: