Який фрезерний верстат із чпу краще купити. Компанія "ЧП моделіст". На що варто звертати увагу, вибираючи фрезерний верстат з ЧПУ.

При виборі фрезерного верстата (CNC Router) із чпувизначтеся:

1. з яким матеріалом Ви збираєтесь працювати. Від цього залежать вимоги до жорсткості конструкції фрезерного верстата та її типу.

Наприклад, ЧПУ верстат з фанери дозволить обробляти лише дерево (у тому числі фанеру) та пластики (у тому числі композитні матеріали – пластик з фольгою).

На фрезерному верстаті з алюмінію можна обробляти вже заготівлі кольорових металів, при цьому збільшиться і швидкість обробки виробів з дерева.

Для обробки сталі фрезерні верстати з алюмінію не придатні, тут вже потрібні масивні верстати з литою станиною з чавуну, при цьому обробка кольорових металів на таких фрезерних верстатах буде з більшою ефективністю.

2. з розміром заготовок та розміром робочого поля фрезерного верстата. Це визначає вимоги до механіки верстата з ЧПУ.

При виборі верстата приділіть увагу вивченню механіки верстата, від вибору залежать можливості верстата, а замінити її без істотної переробки конструкції неможливо!

Механіка фрезерного ЧПУ верстата з фанери та алюмінію найчастіше однакова. Докладніше нижче за текстом.

Але чим більший розмір робочого поля верстата тим жорсткіші і дорогі напрямні лінійного переміщення знадобляться його складання.

При виборі верстатів для вирішення завдань виготовлення високих деталей, з великими перепадами висот, існує поширена помилка в тому, що достатньо вибрати верстат з великим робочим ходом по осі Z. Але навіть при великому ході осі Z, неможливо виготовити деталь з крутими схилами, якщо висота деталі більша за робочу довжину фрези, тобто більше 50мм.

Розглянемо пристрій фрезерного верстата та варіанти вибору на прикладі верстатів із чпу серії Моделіст.

A) Вибір конструкції CNC верстата

Існує два варіанти побудови CNC верстатів:

1) конструкції з рухомим столом, малюнок 1.
2) конструкція з рухомим порталом, рисунок 2.

Малюнок 1Фрезерний верстат із рухомим столом

Перевагиконструкції верстата з рухомим столом - це простота реалізації, велика жорсткість верстата через те, що портал нерухомий і закріплений до рами (основи) верстата.

Нестача- великі розміри, порівняно з конструкцією з рухомим порталом, та неможливість обробки важких деталей у зв'язку з тим, що рухомий стіл несе на собі деталь. Дана конструкціяцілком підходить для обробки дерева та пластиків, тобто легких матеріалів.

малюнок 2 Фрезерний верстат з рухомим порталом (портальний верстат)

Перевагиконструкції фрезерного верстата з рухомим порталом:

Жорсткий стіл, що витримує велику вагу заготівлі,

Необмежена довжина заготівлі,

Компактність,

Можливість виконання верстата без столу (наприклад, встановлення поворотної осі).

Недоліки:

Найменша жорсткість конструкції.

Необхідність застосування більш жорстких (і дорогих) напрямних (через портал "висить" на напрямних, а не закріплений на жорсткій станині верстата, як у конструкції з рухомим столом).

B) Вибір механіки Фрезерного верстата з ЧПУ

Механіка представлена ​​(див. цифри на рис.1, рис.2 та рис.3):

3 - власниками напрямних

4 - лінійними підшипниками або втулками ковзання

5 - опорними підшипниками (для кріплення ходових гвинтів)

6 - ходовими гвинтами

10 - муфтою з'єднання валу ходового гвинта з валом крокових двигунів (ШД)

12 - ходовою гайкою

малюнок 3

Вибір системи лінійного переміщення фрезерного верстата (напрямні – лінійні підшипники, ходовий гвинт – ходова гайка).

Як напрямні можуть використовуватися:

1) роликові напрямні кочення, малюнок 4,5

Малюнок 4

Малюнок 5

Цей тип напрямних потрапив у конструкції аматорських лазерів та верстатів з меблевої промисловості.

Недолік - низька здатність навантаження і низький ресурс, оскільки спочатку не призначені для використання в верстатах з великою кількістю переміщень і високими навантаженнями, невисока міцність алюмінієвого профілю направляючих призводить до розвалу, малюнок 5 і як наслідок непереборний стан, що робить непридатним подальшої використання.

Ще один варіант роликових напрямних, рисунок 7, також не придатний для високих навантажень і тому використовується тільки в лазерних верстатах.

Малюнок 7

2) круглі напрямні, являють собою сталевий вал виготовлений з високоякісної зносостійкої підшипникової сталі зі шліфованою поверхнею, з поверхневим загартуванням і жорстким хромуванням, показані під цифрою 2 малюнку 2.

Це оптимальне рішення аматорських конструкцій, т.к. циліндричні напрямні мають достатню жорсткість для обробки м'яких матеріалів при невеликих розмірах верстата із чпу за відносно низької вартості. Нижче представлена ​​таблиця вибору діаметра циліндричних напрямних залежно від максимальної довжини та мінімальної величини прогину.

Деякі китайські виробники дешевих верстатів встановлюю напрямні недостатнього діаметра, що веде до зниження точності, наприклад, при використанні на верстаті з алюмінію на робочій довжині 400мм напрямних діаметром 16мм призведе до прогину в центрі під власною вагою на 0,3 ... 0,5 мм (залежить від ваги порталу).

При правильному виборі діаметра валу конструкція верстатів з їх використанням виходить досить міцна, велика вага валів надає конструкції хорошу стійкість, загальну жорсткість конструкції. На верстатах розміром понад метр застосування круглих напрямних вимагає значного збільшення діаметра для збереження мінімального прогину, що робить застосування круглих напрямних невиправдано дорогим і важким рішенням.

3) профільні рейкові напрямні
На зміну полірованим валам на верстатах великого габариту приходять профільні напрямні. Використання опори по всій довжині напрямної дозволяє використовувати напрямні значно менших діаметрів. Але використання цього виду напрямних накладає високі вимоги до жорсткості несучої рами верстата, оскільки станини з листового дюралю або листової сталі самі по собі не є жорсткими. Малий діаметр рейкових напрямних вимагає використання в конструкції верстата товстостінної сталевої проф труби або конструкційного алюмінієвого профілю великого перерізу для отримання необхідної жорсткості та несучої здатностірами верстата.
Використання особливої ​​форми профільної рейки дозволяє отримати кращу зносостійкість у порівнянні з іншими напрямними типами.

Малюнок 8

4) Циліндричні напрямні на опорі
Циліндричні напрямні на опорі є дешевшим аналогом профільних напрямних.
Також як і профільні вимагають використання в рамі верстата не листових матеріалів, а професійні труби великого перерізу.

Переваги - відсутність прогину та відсутність ефекту ресор. Ціна вдвічі вища, ніж у циліндричних напрямних. Їх використання виправдане за довжини переміщення вище 500мм.

малюнок 9 Циліндричні напрямні на опорі

Переміщення можна виконати як на втулках(Тертя ковзання) - 10 зліва, так і з використанням лінійних підшипників(Тертя кочення)- Мал. 10 праворуч.

малюнок 10 Втулки та лінійні підшипники

Недолік втулок ковзання - зношування втулок, що призводить до появи люфтів, і підвищене зусилля на подолання тертя ковзання, що вимагає застосування більш потужних і дорогих крокових двигунів (ШД). Їхня перевага - низька ціна.

Останнім часом ціна на лінійні підшипники настільки знизилася, що їхній вибір економічно доцільний навіть у недорогих хобійних конструкціях. Перевага лінійних підшипників у меншому коефіцієнті тертя в порівнянні з втулками ковзання, а, відповідно, більша частина потужності крокових моторів йде на корисні переміщення, а не на боротьбу з тертям, що уможливлює застосування моторів меншої потужності.

Для перетворення обертального руху на поступальний на ЧПУ верстаті необхідно застосування гвинтової передачі ( ходового гвинта ). За рахунок обертання гвинта гайка рухається поступально. У фрезерно-гравіювальних верстатах може застосовуватися гвинтові передачі ковзання і гвинтові передачі кочення .

Недолік гвинтової передачі ковзання - досить велике тертя, що обмежує її використання при великих оборотах і приводить до зносу гайки.

Гвинтові передачі ковзання:

1) метричний гвинт.Гідність метричного гвинта - низька ціна. Недоліки – низька точність, малий крок та низька швидкість переміщення. Максимальна швидкість переміщення гвинта (velocity mm`s per min) виходячи з максимальних обертів ШД (600об/хв). Найкращі драйвера збережуть момент аж до 900об/м. За такої швидкості обертання можна отримати лінійне переміщення:

Для гвинта М8 (крок різьблення 1,25 мм) - не більше 750 мм/хв,

Для гвинта М10 (крок різьблення 1,5мм) - 900мм/хв,

Для гвинта М12 (крок різьблення 1,75мм) - 1050мм/хв,

Для гвинта М14 (крок різьблення 2,00мм) – 1200мм/хв.

При максимальних оборотах у мотора залишиться близько 30-40% від його вказаного моменту, і даний режим використовується виключно для холостих переміщень.

При роботі на такій низькій подачі підвищені витрати на фрези, вже за кілька годин роботи на фрезах утворюється нагар.

2) трапецоїдальний гвинт. У ХХ столітті займав лідируючу позицію в верстатах для металообробки, до появи ШВП. Гідність - висока точність, великий крок різьблення, отже, і висока швидкість переміщення. Слід звертати на вигляд обробки, чим гладкіша і рівна поверхня гвинта тим більший термін служби у передачі гвинт-гайка. Катані гвинти мають перевагу перед нарізними гвинтами. Недоліки трапецеїдальної передачі гвинт-гайка - досить висока ціна в порівнянні з метричним гвинтом, тертя ковзання вимагає застосування крокових двигунів досить великої потужності. Основного поширення набули гвинти TR10x2 (діаметр 10мм, крок різьблення 2мм), TR12x3 (діаметр 12мм, крок різьблення 3мм) та TR16x4 (діаметр 16мм, крок різьблення 4мм). У верстатах маркування такої передачі TR10x2, TR12x3, TR12x4, TR16x4

Гвинтові передачі кочення:

Шарико-гвинтова передача (ШВП).У Шарико-гвинтовій передачі тертя ковзання замінено на тертя кочення. Для досягнення цього в ШВП гвинт і гайка розділені кульками, що катаються в поглибленнях гвинта. Рециркуляція кульок забезпечена за допомогою зворотних каналів, що йдуть паралельно до осі гвинта.

Малюнок 12

ШВП забезпечує можливість роботи при великих навантаженнях, хорошу плавність ходу, значно збільшений ресурс (довговічність) за рахунок зменшення тертя та мастила, збільшений коефіцієнт корисної дії (до 90%) за рахунок меншого тертя. Вона здатна працювати на великих швидкостях, забезпечує високу точність позиціонування, високу жорсткість та відсутність люфту. Тобто верстати з використанням ШВП мають значно більший ресурс, але мають вищу ціну.У верстатах мають маркування SFU1605, SFU1610, SFU2005, SFU2010, де SFU -одинарна гайка, DFU - подвійна гайка, перші дві цифри - діаметр гвинта, другі дві - крок різьблення.

Ходовий гвинт фрезерного верстата може кріпитися таким чином:

1) Конструкція з одним опорним підшипником. Кріплення здійснюється з одного боку гвинтами гайкою до опорного підшипника. Другий бік гвинта через жорстку муфту кріпиться до валу крокового двигуна. Позитивні якості - простота конструкції, недолік - підвищене навантаження на підшипник крокового двигуна.

2) Конструкція з двома опорними підшипниками у розпір. У конструкції використовується два опорні підшипники у внутрішніх сторонах порталу. Недолік конструкції - складніша реалізація порівняно з варіантом 1). Гідність – менші вібрації, якщо гвинт не є ідеально рівним.

3) Конструкція з двома опорними підшипниками у натяг. У конструкції використовується два опорні підшипники на зовнішніх сторонах порталу. Переваги - не деформується гвинт, на відміну другого варіанта. Недолік - складніша реалізація конструкції, порівняно з першим і другим варіантом.

Ходові гайкибувають:

Бронзові безлюфтові. Гідність таких гайок - довговічність. Недоліки - складні у виготовленні (як наслідок - висока ціна) і мають великий коефіцієнт тертя порівняно з гайками з капролону.

Капролонові безлюфтові. В даний час капролон набув широкого поширення і все частіше замінює метал у професійних конструкціях. Ходова гайка з графітонаповненого капролону має значно менший коефіцієнт тертя проти тієї ж бронзою.

малюнок 14 Ходова гайка з графітонаповненого капролону

У гайці кулько-гвинтової пари (ШВП) тертя ковзання замінено на тертя кочення. Позитивні якості - низьке тертя, можливість роботи на високих швидкостях обертання. Недолік – висока ціна.

Вибір сполучної муфти

1) з'єднання з використанням твердої муфти. Переваги: ​​жорсткі муфти передають більший момент, що крутить, з валу на вал, немає люфта при великих навантаженнях. Недоліки: вимагають точної установки, оскільки ця муфта не компенсує неспіввісність та перекіс валів.

2) з'єднання з використанням сильфонної (розрізної) муфти. Перевагою використання сильфонної муфти є те, що її використання дозволяє компенсувати неспіввісність установки ходового валу та осі крокового двигуна до 0,2 мм і перекіс до 2,5 градусів, внаслідок чого менше навантаження на підшипник крокового двигуна та більший ресурс крокового двигуна. Вона також дозволяє гасити вібрації, що виникають.

3) з'єднання з використанням кулачкової муфти. Переваги: ​​дозволяє гасити вібрації, що виникають, передають більший крутний момент з валу на вал, в порівнянні з розрізною. Недоліки: менша компенсація неспіввісності, неспіввісність установки ходового валу та осі крокового двигуна до 0,1 мм і перекіс до 1,0 градуса.

C) Вибір електроніки

Електроніка представлена ​​(див. рис. 1 та 2):

7 - контролером крокових двигунів

8 - блоком живлення контролера ШД

11 - кроковими двигунами

Існують 4х-провідні, 6-ти провідні та 8-ми провідні крокові двигуни . Усіх їх можна використовувати. У більшості сучасних контролерів підключення здійснюється за чотирма провідною схемою. Інші провідники не використовуються.

При виборі верстата важливо щоб кроковий двигун був достатньої потужності для переміщення робочого інструменту без втрати кроків, тобто без перепусток. Чим більший крок різьблення гвинта тим потужніші знадобляться мотори. Зазвичай чим більше струм двигуна тим більше його крутний момент (потужність).

Багато двигунів мають 8 висновків для кожної напівобмотки окремо - це дозволяє підключити двигун з послідовно з'єднаними обмотками або паралельно. При паралельно з'єднаних обмотках вам знадобиться драйвер на вдвічі більший струм, ніж при послідовно з'єднаних обмотках, але при цьому буде достатньо вдвічі меншої напруги.

При послідовному навпаки - для досягнення номінального моменту знадобиться вдвічі менший струм, але для досягнення максимальних оборотів - вдвічі більша напруга.

Розмір руху за один крок, як правило, 1,8 градуса.

Для 1,8 виходить 200 кроків однією повний оборот. Відповідно для обчислення величини кількість кроків на мм ( «Кроків на мм» (Step per mm)) користуємося формулою: у кроків на оборот / крок гвинта. Для гвинта із кроком 2мм отримаємо: 200/2=100 кроків/мм.

Вибір контролера

1) DSP контролери. Переваги - можливість вибору портів (LPT, USB, Ethernet) та незалежність частот сигналів STEP та DIR від роботи операційної системи. Недоліки – висока ціна (від 10 000 руб.).

2) Контролери від китайських виробників для аматорських верстатів. Переваги - низька вартість (від 2500 руб.). Недолік - підвищені вимоги до стабільності роботи операційної системи, що потребує дотримання певних правил налаштування, переважно використання виділеного комп'ютера, доступні лише версії LPT.

3) Аматорські конструкції контролерів на дискретних елементах. Низька вартість китайських контролерів витісняє аматорські конструкції.

Найбільшого поширення в аматорських конструкціях верстатів набули китайські контролери.

Вибір блока живлення

Для двигунів Nema17 необхідний блок живлення щонайменше 150Вт

Для двигунів Nema23 необхідний блок живлення щонайменше 200Вт

Широко використовуються для виробництва меблів та інших супутніх виробів. На даний момент дана група обладнання є однією з найбільш затребуваних, без неї не обходиться жодне підприємство деревообробної галузі, а також деякі організації суміжних галузей.

На що варто звертати увагу, вибираючи фрезерний верстат з ЧПУ?

1. Визначити завдання, які потрібно вирішувати за допомогою даного обладнання з огляду на перспективу.
2. Вибирати фрезерний верстат потрібно, виходячи з максимального розміру заготовок, так буде легше визначитися з тим, яка робоча зона повинна бути біля верстата.
3. Важливе значення має портал. В ідеалі для його виготовлення повинна використовуватися товстолистова сталь, вона буде гарантом жорсткості та вібростійкості верстата. У більш дешевих верстатів конструкція алюмінієва. Дізнавшись величину ходу шпинделя по осі Z, можна дізнатися про товщину заготовки, яку зможе обробити даний верстат.
4. Найважливішою та найдорожчою частиною верстата є шпиндель. До його вибору варто віднестися дуже відповідально і по можливості уникати виробників з невідомими назвами. Якісний шпиндель при належному догляді здатний прослужити не менше 5 років, при цьому в нашій країні існують офіційні сервісні центри, де ремонтують і обслуговують цю деталь верстата. Показники потужності шпинделя обов'язково повинні відповідати рівню навантаження обладнання, причому з деяким запасом.
5. Дуже важливий момент: Який використовується двигун переміщення - кроковий чи серводвигун? До останніх сучасних моделей ставляться серводвигуни, вони мають більшої швидкістю і точністю, тобто. похибка під час обробки дорівнює нулю. Їм не знайоме таке поняття, як пропуск кроку, який властивий кроковим двигунам. Краще віддавати перевагу серводвигунам перевірених виробників, до яких відносяться Delta, Yaskava, Panasonic. Так можна бути впевненим у тому, що це обладнання надійно прослужить протягом усього терміну експлуатації.
6. Вже перед покупкою фрезерного верстата потрібно визначити, скільки інструмента буде задіяно в процесі виготовлення деталі. Якщо потрібно більше трьох інструментів і до того ж їх необхідно буде часто змінювати, то з метою економії коштів краще купувати верстат з автоматичною зміною інструменту. У нашому асортименті представлені верстати з автоматичною зміною інструменту – це Excitech SHMS 1325-C та Excitech SHMS 2040-C.
7. Стійка управління верстатом має бути вивчена. Дуже поширені DSP контролери (пульт дистанційного керування), але найбільш сучасним варіантомдля фрезерних верстатів із ЧПУ вважається стійка виробництва Тайвань Syntec. Вона вже повноцінна сама по собі, її не потрібно підключати до персонального комп'ютера, щоб здійснювати управління.
8. Необхідно приділити увагу програмному забезпеченню, яке пропонується разом із верстатом. Зазвичай у комплекті йдуть програми, наприклад, Type 3, які дуже зручно використовувати.

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

Передача гвинт-гайка

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

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

Зубчата передача

Як вибрати передачу для верстата з ЧПУ

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

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

(с) 2012 сайт

Копіювання дозволено із зазначенням прямого посилання на джерело

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

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

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

За якими критеріями краще вибрати ЧПУ верстат?

Область фрезерування

Призначення верстата

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

Постпроцесор

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

Пульт управління одним з фрезерних ЧПУ-верстатів:

Використовувані фрези

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

Приклади фрез, що використовуються:

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

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

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

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

Хочете більше цікавих новин зі світу 3D-технологій?

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

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

Шпіндель

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

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

Область фрезерування

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

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

Види верстатів

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

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

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

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

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

Устаткування для виробництва корпусних меблів

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

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

Склообробні верстати

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

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

Камнеобробне обладнання

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

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

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

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