Як підібрати фрезерний верстат з ЧПУ
1.Робоча площина
2.Типи верстатів
3.Конструкція верстата
4.Точність обробки
5.Комплектація
6.Шпиндель
7.Направляючі
8.Привода подачі
9.Система керування
Перед вибором верстата ви повинні вирішити наступні питання :
*що ви плануєте робити
*з яким матеріалом будете працювати
*яка потрібна якість виробу
*яка потрібна продуктивність
Від цих відповідей залежить модель яка вам потрібна)
Робоче поле верстата
Від розміру поля залежить з яким матеріалом ви зможете працювати , який максимальний розмір ви зможете отримати при обробці та яка площа в приміщені вам потрібна.
Настільні верстати
Для невеликих виробів підійдуть моделі з робочим столом 300х400 мм або 400х500 мм
Такі моделі можна використовувати для виготовлення сувенірної продукції або інших дрібних робіт.
Стаціонарні фрезерні верстати
Для обробки фанери або виготовлення дверних накладок ми порекомендуємо модель С1325 . Його робоче поле відповідає розміру заготовки – 1300х2500 міліметрів.
заготовка закріплюєтся за допомогою вакуумного насосу або механічним способом.
Матеріали обробки
Окрім робочого столу основним критерієм також залишається тип матеріалу який планується обробляти:
Легка серія
Ця серія верстатів виконує фрезерну обробку: розкрій гравіювання таких матеріалів як фанера МДФ, ДСП, оргскло, ПВХ, композит. Легка серія верстатів використовуються для деревообробки, меблевого виробництва, рекламної продукції, та інших робіт з м’яким матеріалом.
Приклад такого верстату - Mast1325 топова модель за своїми характеристиками .
Професійна серія
Робочий стіл цієї серії може складати до 2000х4000 мм. Тому зазвичай ці верстати використовують для обробки листового матеріалу
Наприклад Mast2030 . На ньому можна працювати з заготовками великих розмірів. Використовуються для деревообробки, меблевого виробництва, рекламної продукції, та інших робіт з м’яким матеріалом для деревообробки, меблевого виробництва, рекламної продукції, та інших робіт з м’яким матеріалом
Промислова серія
Використовуються для деревообробки, меблевого виробництва, рекламної продукції, та інших робіт з м’яким матеріалом для деревообробки, меблевого виробництва, рекламної продукції, та інших робіт з м’яким матеріалом. На відміну від Професфйної серії Промислові верстати будуть оснащенні автоматичною зміною інструменту ,можливістю встановлення токарної осі або поворотом фрезерної голови
Наприклад, C1525ATS обладнений автоматичною заміною інструменту з магазином на 6 інструментів . Він підійде як для порізки МДФ фасадів, так і для гравіювання дерева,ㅤ
Спеціалізована серія
Ці верстати призначені для роботи з одним матеріалом наприклад камінь (граніт мармур ) або м’які метали (алюміній бронза тощо)
Конструкція верстата
Це один із головних параметрів, на який потрібно звернути увагу при виборі верстата. Інакше якість обробки буде низькою а також зменшиться продуктивність.
Також при недостатній жорсткості в процесі роботи верстат вібруватиме. Це може призвести, наприклад, до поломки інструменту і скоротить термін служби верстата.
Крім того, жорсткість конструкції верстата критична при обробці твердих матеріалів.
Якщо, наприклад, для фрезерування дерева це не так важливо, то для обробки металу буде потрібно дуже жорсткий верстат. У тих верстатів, де менше з'єднань деталей за допомогою болтів, конструкція жорсткіша.
Майте на увазі, що у верстатів з недостатньо жорсткою конструкцією може погіршуватися точність позиціонування, оскільки обладнання вібруватиме при роботі
Точність обробки
Точність позиціонування
Цей показник означає, наскільки точно фрезерний вузол опиниться у точці з запрограмованими координатами. Чим більше робоче поле верстата, тим важче досягнути високої точності позиціонування
На великих верстатах на цей показник впливає навіть температура у приміщенні, оскільки під впливом тепла матеріал верстата розширюється.
Точність позиціонування фрезерних верстатів Mast становить від 0,01 до 0,05 мм.
Повторюваність
Повторюваність - мається на увазі похибка, з якою верстат повертається в ту саму точку при переміщені декілька раз.
В більшій кількості верстатів, цей показник від 0,02-0,05 мм, що вважається непогано.
Комплектація фрезерного верстата з ЧПУ
Отже, розберемося, з чого складається фрезерний верстат.
Що таке шпиндель і як він влаштований?
Шпиндель – це потужний компактний електродвигун. Фреза затискається у шпинделі за допомогою патрона з цанговим затискачем.
Від потужності шпинделя залежить, з яким зусиллям він фрезеруватиме матеріал. Якщо вона мала, то падатиме оберти, та зменшиться продуктивність.
Охолодження шпинделя фрезерного верстата
Водяне - здійснюється за рахунок циркуляції води. Для водяного охолодження шпинделя використовуєтся чилер.
Повітряне - система самоохолодження шпинделя через крильчатку яка обертається разом з ротором шпинделя
Напрямні верстата
Круглі рейкові - як правило, йдуть у комплектації бюджетних верстатів.
ㅤ
Профільні - більш якісні напрямні таких брендів як AMT, PMI, Hiwin, THK. застосовуються для обробки, яка потребує максимальної точності.
Привода подачі
Крокові двигуни - бюджетні та прості в управлінні.
Серводвигуни - мають зворотний зв'язок з керуючою програмою. Це виключає можливість збою кроків, не збиваються координати на високих швидкостях, динаміка роботи вище, а позиціонування більш точне.
Порівняння крокових двигунів та сервоприводу:
• Швидкість переміщення: (кроковий двигун) - 20-25 м/хв,
• сервопривід може переміщатися від 60 м/хв і більше;
Управління верстатом
Як влаштована програма управління?
Керуюча програма задає не тільки координати руху фрези, але й команди для шпинделя - розкрутити або зупинити, а також швидкість руху інструменту та обертання шпинделя
Із сукупності цих програм формується G-код.
Він передається на контролер , який відповідає за подальші дії верстата.
Програмне забезпечення
Як правило, векторний креслення для фрезерування створюється у Vectric Aspire. Але є й інші програми, наприклад, ArtCAM , Vcarve, SheetCAM та багато інших.
Автоматична зміна інструменту у фрезерному верстаті
Буває так, що фрезерування потрібно робити в кілька етапів - спочатку зняти верхній шар товстою фрезою, а потім нанести тонкий малюнок, для чого велика фреза точно не годиться.
У процесі різання більше не потрібно міняти фрезу вручну, тому що є система автоматичної зміни інструменту, яка являє собою так звану станцію, розташовану над шпинделем
На ній закріплюється кілька необхідних інструментів. А керується вона у програмі, де задається, що і якою фрезою різати. Перед кожною зміною інструменту шпиндель повертається до станції.
Верстати з розміром робочого поля від 1500х3000 мм зазвичай йдуть із автоматичною зміною інструменту, вони використовуються на циклах обробки 5-15 хв для контурного різання.
Вакуумний стіл
Він закріплює заготовку на робочому столі силою вакуумного насоса. До нього додається ущільнювальний шнур, що дозволяє відсікати частини заготовки, що не влазять на робоче поле верстата.
У вакуумного столу є кілька недоліків:
• Не вдасться закріпити невеликі заготівлі;
• Він несумісний із системою охолодження інструменту,
• Для закріплення дерева, МДФ, ДСП буде потрібно насос потужністю від 5 кВт,
Стіл з Т-подібними пазами
А ось МДФ, ДСП та дерево надійно закріпиться за допомогою столу з Т-пазами.
Зазвичай на нього встановлюються накладки із ПВХ, які іноді змінюються внаслідок зносу.
Інша назва цього столу – «жертвовий».
Елементи механічних переміщень
Розглянемо плюси та мінуси різних способів:
Шарико-гвинтова передача (ШВП)
Вона застосовується тільки для верстатів із невеликим робочим полем, до 1200х1200 мм. На великих верстатах корпус буде розташований у середній частині гвинта, тому можливе прогинання.
Зубчата рейка
Вона використовується на малих та середніх швидкостях на верстатах з робочим полем від 1200х2400 мм
Зубчаста передача дає велику швидкість переміщення та високу точність позиціонування.
