Фреза станок – как выбрать малогабаритный домашний фрезер

Содержание

ручных, горизонтальных, вертикальных и с ЧПУ управлением

Фрезерование — один из самых универсальных способов обработки. В зависимости от метода подачи материала допускается обработка плоскостей, цилиндрических, вращательных и винтовых поверхностей, формирование пазов, шлицев, канавок и так далее. Рабочим инструментом станка выступает фреза.

Что такое фреза?

Фреза – режущий инструмент с одним или несколькими лезвиями (зубьями). Во время работы она вращается вокруг своей оси с высокой скоростью. Зубья насадки касаются поверхности, удаляя часть материала и формируя рельеф.

Так же, как и сверло, фреза включает режущую часть и хвостовик. Но при этом формы рабочей части крайне разнообразны. Более информативными для характеристики инструмента являются его геометрические параметры:

диаметр – определяет величину рабочей зоны;
высота – расстояние между дном бороздки и режущей кромкой лезвия. Измеряется в радиальном сечении перпендикулярно оси;
ширина фаски – расстояние между режущей кромкой до пересечения задней и спинной поверхности лезвия;
окружной шаг – расстояние между точками соседних режущих кромок, измеренное по дуге с центром на оси;
величина затылования (если есть)– понижение кривой между кромками соседних лезвий. Затылованная часть позволяет сохранить профиль кромки при повторном затачивании.

Сфера применения

Количество операций, производимых с помощью фрезы, чрезвычайно велико. Что и объясняет их высочайшую востребованность.

Грубая обработка металлов и неметаллов – раскрой, резка, сверление, черновая обработка.

Высверливание канавок разной формы – пазы, бороздки, винтовые каналы, впадины косозубых колес и так далее.
Обработка углов и кромки.
Чистовая обработка и резка, изготовление деталей сложной геометрической формы: штампы, лопасти, пресс-формы.
Художественное фрезерование – с помощью фрез вытачивают сложные изящные элементы из дерева, формируют на плоскости 3D изображения и орнаменты.

Разновидности

Классификация производится по целому ряду признаков:

По характеру материала – для графита, дерева, стали, чугуна, закаленной стали и так далее.
По составу режущих кромок – металлокерамика, твердые сплавы, алмаз, быстрорежущая сталь.
По конструкции – цельные, сварные, сборные (винтовое, болтовое соединение), напайные.
Существует классификация по функциональности – кольцевые, дисковые, по способу фрезерования – цилиндрическое и торцевое, и так далее.

Для фрезерно-гравировального станка

Применение фрезы определяется ее геометрией, то есть таким соотношением зубцов, которое придает материалу нужную форму. Хвостовая часть инструмента определяет способ закрепления в шпиндельной бабке.

Собственно метод работы станка для насадки значения не имеет. Поэтому классификация рабочего инструмента и фрезерно-гравировального станка связаны слабо.

По назначению фрезы разделяются на следующие виды:

Концевые – их особенностью является возможность работать во всех направлениях, а не только при осевом движении. Все кромки являются рабочими, то есть, формируют необходимый вид изделия.
Торцевые – используются при обработке плоских поверхностей. Здесь рабочими являются только вершины режущих лезвий. Формы их разнообразны, например, в виде ломаной линии или окружности. Обычно, торцевые фрезы более массивны и закрепляются жестко, что допускает более высокую скорость вращения.

Для работы с тугоплавкими металлами и сплавами, торцевые насадки оснащаются кромками из твердых сплавов.

Дисковые – разработаны для резки и отделки кромок и пазов. Пазовыми дисковыми прорезают неглубокие пазы. Двухсторонние и трехсторонние более универсальны и производительны за счет дополнительных лезвий на торцах. Для резки и производства узких пазов и шлицев используются тонкие диски – пилы.
Угловые – рассчитаны для обработки углов и кромок изделия. Одноугловая имеет режущие кромки с одной стороны конуса и на торцах. У двухугловой – для наклонных поверхностей, лезвия размещаются на двух смежных конических поверхностях. Двухугловые насадки отличатся лучшим балансом.
Фасонные фрезы – специальный инструмент для получения сложных профилей. Как правило, это резьба, винтовые стружечные каналы, фасонные канавки и так далее. Изделие выпускается с затылованными зубьями – с плоской передней поверхностью, или с остроконечными зубьями. Последние обеспечивают более чистую поверхность, но для их собственной заточки нужно специальное оборудование.

На фото изображены фрезы для автоматического станка

В зависимости от производимой работы на фрезерный станок закрепляется необходимая фреза.

Для горизонтальных станков

В консольном горизонтальном станке шпиндель, а. соответственно, и насадка, закреплены горизонтально, стол относительно оси шпинделя перемещается параллельно или перпендикулярно. Существует модели, где возможен поворот на угол в 45 градусов.

Горизонтальные поверхности обрабатывают цилиндрическими фрезами.
Узкие и наклонные плоскости – угловыми.
Пазы выполняют двух- и трехсторонними дисковыми моделями.
Сложные пазы и канавки формируются фасонными насадками.

На бесконсольном горизонтальном станке осуществляются такие же операции, но с большей точностью. Конструкция его предусматривает перемещение рабочего стола, что позволяет обрабатывать наклонные поверхности и крупные изделия.

Для вертикальных

В этом случае шпиндель размещен вертикально. В некоторых моделях шпиндель может двигаться вдоль и вокруг своей оси, что расширяет список возможных операций.

Вертикальные и горизонтальные

поверхности обрабатывают насадными торцевыми фрезами и концевыми.
Для наклонных плоскостей разной ширины подойдут торцевые и угловые насадки.
Фасонные пазы производят фасонными фрезами, отдельные виды, наподобие «ласточкиного хвоста» или «Т-образного» возможно сделать только на вертикальном станке.
Для получения шпоночных пазов требуются концевые фрезы.

Для станка с ЧПУ

Фрезерный станок с ЧПУ позволяет полностью автоматизировать обработку материала. При установке автоматического сменщика насадок изготовление сложнейших деталей практически не требует участия оператора. Программа включает в себя точной описание операций, материалов и нужного инструментария.

Вторая отличительная черта станков с ЧПУ – высокая точность. ПО позволяет рассматривать изготовление детали в трехмерном пространстве, что исключает возможные ошибки при перерасчетах в плоскости.

ПО можно установить на любой носитель – вертикальный, горизонтальный, барабанный, копировально-фрезерный станок, насадки подбираются исходя из типа оборудования.

Крепление фрезы

Способы фиксации насадки на шпинделе зависят от типа фрезы, а также характера операций. Применяют несколько способов крепежа:

насадка одевается на центровую оправку, а та, свою очередь, закрепляется в коническом гнезде. Оправка используется для легких работ;
инструмент фиксируется на концевой оправке, вместе с ней образует концевую фрезу;
насадка с коническим хвостовиком вставляется в коническое гнездо и затягивает винтом. Это самый простой способ;
насадку с цилиндрической хвостовой частью фиксируют в патроне, патрон вставляют в коническое гнездо и затягивают гайкой;
фреза надевается на выступающий конец шпинделя. Таким способом закрепляют насадки с большим диаметром.

Для ручного станка

Для ручного фрезера чаще всего используются концевые насадки, так как в домашних условиях самыми популярными видами работ являются резка и обработка кромки. Продаются изделия поштучно или в виде наборов.

В наборе обычно присутствуют:

пазовые насадки;
конусные – для обработки края под углом в 45 градусов;
галтельные – для получения полукруглого паза;
V-образные – для канавой с углом в 45 градусов;
дисковые – для резки и формирования пазов разной глубины;
профильные – каждая насадка этой категории создают уникальную форму. Этот инструмент необходим для художественного фрезерования.

Торцевая фреза для станка с ЧПУ

Торцевая насадка благодаря меньшей контактной поверхности – вершины лезвий, позволяет формировать более сложный рельеф и при более высокой оскрести. На станках с ЧПУ торцевые насадки используются в большинстве операций по фрезеровке, в том числе и оргстекла.

Различают несколько их видов:

с одним зубом – подходит для черновой резки и обработки;

с двумя зубьями – для черновой и получистовой работы;
с более чем 3 лезвиями – для выборки и чистовой обработки мягких металлов и сталей.

Преимущество

Фреза позволяет сформировать сложные по форме пазы и отверстия одним инструментом, а не множеством.
Замена насадка занимает в среднем около 4 мин.
Формирование пазов и обработка кромки осуществляется несколькими рабочими лезвиями, что сокращает сроки выполнения.
Инструмент не требует балансировки.
Фреза отличается высокой степенью безопасности.

Заключение

Фрезы – универсальный и простой в использовании инструмент, но при этом выполняющий массу различных операций: от раскроя стальных заготовок до художественной резьбы.

На видео представлены фрезы для станков с различной системой управления:

proakril.com

Фрезерные станки с ЧПУ по дереву: виды, характеристики, фрезы

Содержание статьи:

Деревообработка изделий может включать в себя несколько различных операций. Наряду с токарными работами востребованы фрезерные функции, которые можно осуществлять с помощью специального оборудования. Оптимальным вариантом является использование станков с ЧПУ по дереву.

На современном рынке представлен большой выбор моделей такого вида станков. Они отличаются как по комплектации, так и по качеству и цене. Одним из самых популярных производителей высокого качества https://www.multicut.ru/catalog/frezery/filter/material-is-wood/apply/ фрезерных станков с ЧПУ по дереву является компания MULTICUT. На сайте компании вы можете выбрать и купить наиболее подходящую модель для вашего производства. Далее в статье мы расскажем полезную информацию о станках по дереву,
которая поможет вам сделать правильный выбор.

Общие сведения о конструкции фрезерных станков

Профессиональный фрезерный комплекс для обработки деревянных изделий

Типичная конструкционная схема данного оборудования состоит из рабочего стола, системы перемещения фрезеровальной головки по горизонтальной или вертикальной плоскости и блока CNC. Последний предназначен для максимальной автоматизации процесса производства.

С помощью этого оборудования можно выполнять операции по фрезерованию, расточке, формированию отверстий, зенкование. Особой популярностью пользуются модели с функцией гравировки. Благодаря точному позиционированию фрезы качество обработки значительно выше, чем у классических видов оборудования.

Для первичного ознакомления с возможностями деревообрабатывающих станков с CNC рекомендуется изучить порядок их применения.

Составление программы действий. Выполняется с помощью специализированного ПО. При этом учитываются параметры заготовки и технологические особенности фрезерного блока – размер рабочего инструмента, его обороты и т.д.
Установка деревянной детали на рабочий стол.
Ввод программы и тестовый запуск оборудования.
Выполнение процесса обработки. В зависимости от выбранного режима он может осуществляться в автоматическом или полуавтоматическом режиме.
В случае надобности выполняется корректировка программы.

Участие оператора в процессе работы минимальна. Он должен следить за текущими параметрами оборудования и не допустить выхода его из строя или появления сбоев в работе.

Для удаления древесной стружки и пыли обычно используется воздушная система, которая также контролируется ЧПУ. Это минимизирует вероятность засорения узлов и агрегатов станка.

Виды станков

Бесконсольный фрезерный станок

В настоящее время производители предлагают множество моделей фрезерных станков для обработки деревянных изделий, которые имеют в комплектации CNC. Они отличаются не только технологическими параметрами, но и конструктивными особенностями.

Одним из важнейших параметров выбора являются максимальные и минимальные размеры обрабатываемой детали, а также ее форма. Согласно этой классификации, станки могут быть с механизмом жесткой фиксации заготовки и возможностью изменения ее положения в вертикальной и горизонтальной плоскости. В последнем случае кроме фрезерования появляется возможность делать точение заготовки.

Кроме этого деревообрабатывающее оборудование с CNC может быть следующих типов:

консольные. Блок с фрезой не изменяет своего положения, рабочий стол двигается в продольном и поперечном направлении. Недостатком этой конструкции являются ограничения по размеру детали. Поэтому чаще всего подобные модели применяются для фрезерования стальных деталей;
бесконсольные. Для смещения фрезы используется каретка, имеющая продольные и поперечные направляющие. При этом блок обработки может иметь горизонтальное или вертикальное положение. В универсальных моделях этот параметр изменяется в зависимости от типа выполняемых операций.

Отдельно необходимо проанализировать параметры работы CNC. Этот блок необходим для передачи управляющих сигналов элементам оборудования. В зависимости от объема выполняемых функций ЧУ условно разделяется на следующие категории:

позиционные. Суть работы заключается в установке фрезы на определенную позицию на поверхности детали;
контурная. Алгоритм функционирования включает в себя порядок смещения рабочей головки по заданной траектории;
универсальная. Совмещает в себе первые две функции. Дополнительно может контролировать позиционирование фрезы и текущие параметры выполняемой операции – глубина обработки, степень ее выполнения.

Эти характеристики не статичны для станков с CNC и могут быть изменены путем монтажа нового блока ЧПУ или установки другого ПО.

При замене ЧПУ необходимо убедиться в совместимости новой управляющей системы с компонентами оборудования. Это нужно для корректной работы станка и минимизации ошибок во время фрезерования.

Технические характеристики оборудования

Работа фрезерного станка с ЧПУ

Параметры оборудования позволят выбрать оптимальную модель для нужд производства. Их изучение является обязательным, так как последующая переделка установки или любой другой тип модернизации могут негативно повлиять на эксплуатационные качества станка.

В качестве примера можно взять наиболее распространенный тип оборудования бесконсольные установки. В большинстве случаев они предназначены для обработки плоских деревянных деталей. Исключения составляют модели с токарной функцией. Для выполнения этой операции в конструкции имеется приводная и задняя бабки. Также подобный дополнительный компонент позволит делать обработку по нескольким плоскостям одного изделия.

Перечень основных технических характеристик деревообрабатывающих станков с CNC:

допустимые размеры заготовки – ширина, длина и высота. От последнего зависит максимальная глубина фрезерования;
скорость перемещения в режиме холостого хода;
число оборотов шпиндельной головки;
точность позиционирования рабочего инструмента. Зависит от типа электродвигателей — шаговые или сервоприводы;
параметры воздушного охлаждения шпинделя, если таковая функция имеется в оборудовании;
тип ЧПУ. Обязательно проверяется возможность замены или модернизации этого блока.

Кроме этих характеристик модели могут обладать уникальными качествами, присущими только им. Чаще всего это возможность обработки под определенным углом, для чего рабочая головка должна иметь функцию поворота.

Мощность двигателя основного привода и возможность изменения числа его оборотов должны регулироваться ЧПУ. Это позволит выбрать оптимальный режим работы в зависимости от типа выполняемой операции.

Типы фрез для деревообрабатывающего станка

Виды фрез для станка с ЧПУ

Не менее важным моментом является правильный выбор фрез для станка. Их конфигурация повлияет на точность выполнения операций и скажется на конечном результате. В большинстве случаев оборудование рассчитано для использования концевых моделей.

Наиболее распространенными являются однозаходные модели, предназначенные для работы с мягкими материалами, в том числе – деревом. Они отличаются относительно небольшой стоимостью и применяются в операциях, не требующих большой точности. Это обусловлено конструкцией их режущей части.

К специализированным моделям фрез относят следующие:

двухзаходные необходимы для образования максимально гладкой и ровной поверхности. Их рабочая часть имеет сферическую форму;
спиралевидные. Применяются для чистовой, окончательной обработки. Благодаря множеству мелких зубьев в основном образуется мелкая древесная пыль, а не стружка;
форма «рыбий хвост». С их помощью происходит двустороннее фрезерование. Их конструкция исключает вероятность появления дефектов (сколов, зацепов) на обратной стороне детали;
граверный конус. Используется в основном для художественной гравировки. За один проход удаляется небольшое количество материала, но при этом обеспечивается высокая точность обработки.

Помимо этих моделей инструментов могут применяться специализированные. В некоторых случаях конфигурацию и требования к материалу изготовления разрабатывают в индивидуальном порядке.

Процесс формирования художественной деревянной решетки с помощью фрезерного станка показан в видеоматериале.

stanokgid.ru

основные виды и цена оборудования

Фрезерный станок с ЧПУ по дереву и металлу – это незаменимый помощник на производствах, занимающихся изготовлением различных деталей и механизмов. Если еще относительно недавно фрезерный станок эксплуатировался только в ручном режиме, после в автоматизированном, то сегодня всеобщая компьютеризация оборудования дала возможность перевести это оборудование в категорию станков с возможностью использования ЧПУ.

Статья подготовлена при поддержке экспертов компании Multicut https://www.multicut.ru/catalog/frezery/ — фрезерно-гравировальные станки с ЧПУ от производителя.

Что такое фрезерный станок с ЧПУ?

На фрезерных станках с числовым программным управлением с помощью торцевых и концевых фрез производится обработка плоских и пространственных поверхностей сложных конструкций, штампов, пресс-форм, кулачков и т. д. Также эти станки по металлу или дереву позволяют выполнять сверлильные и разверточные работы с помощью дополнительного оборудования, которое устанавливается на специальные рабочие насадки.

По конструкции фрезер с ЧПУ практически ничем не отличается от обычных устройств для фрезерования. Но в то же время установка на станок программного управления значительно повышает его точность выполнения операций, надежность и производительность на высокой скорости срезания, а также точность установки фрез и других режущих элементов.

Станки с ЧПУ классифицируются по таким признакам:

число координатных перемещений бабки оборудования или ее рабочей поверхности;
способ подачи деталей для порезки – ручной или автоматический;
по количеству инструментов – одно- или многоинструментальные;
месторасположение шпиндельного узла – по горизонтали или вертикали.

Помимо этого, фрезеры по металлу делят на различные категории с учетом их компоновки. В этом плане станок с ЧПУ может изготавливаться вертикально-фрезерным, консольно- или продольно-фрезерным, широкоуниверсальным. В первом варианте устройство в непременно порядке имеет крестовой стол.

Системы ЧПУ могут быть:

замкнутыми – эти агрегаты оборудованы датчиками, которые при эксплуатации станка контролируют процесс обрабатывающих работ, а также привод, перемещающий рабочие элементы по непрерывной схеме;
разомкнутыми – шаговый электродвигатель четко контролирует процесс перемещения рабочих узлов агрегата, в этом случае нет необходимости в использовании датчиков обратной связи.

Основное перемещение узлов на современных фрезерных станках с ЧПУ обеспечивается электрическими двигателями постоянного тока и асинхронными силовыми агрегатами, направляющие вращение шпинделя с помощью специального редукторного механизма, ременной передачи или прямого привода.

На установках горизонтального типа, как правило, происходит обработка крупногабаритных и корпусных изделий. На производствах они используются не так часто, как вертикальные, которые признаются значительно эффективней и считаются более универсальными.

Основные узлы фрезерных станков

Станина может быть литой или сварной. Сварной она изготавливается тогда, когда необходимо собрать сложный по форме станок для обработки дерева или металла. В других случаях лучше подходит литая станина, которая отличается низкой ценой, высокой жесткостью и демпфирующим потенциалом.

Направляющие скольжения – это обязательный атрибут любого фрезерного многоуниверсального станка. Они перемещаются за счет трения скольжения, что снижает скорость движения их рабочих элементов и точность интерполяции. Но в то же время они имеют высокую жесткость. Линейные направляющие отличаются высокой точностью передвижения, так как работают за счет трения качения, но характеризуются низкой жесткостью.

Шпиндель фрезерных станков с ЧПУ, где происходит обработка изделий, бывает двух видов:

механизм, который связан с ременной передачей или приводом муфты;
электродвигатель с ротором, который служит для установки фрез и других режущих устройств.

Второй вид шпинделя дает возможность создавать скорость вращения более 100 тысячи об/мин. Потому его ставят на аппараты, работающие со сложными штампами и пресс-формами. У первого вида меньшая скорость (обычно не больше 15 тысяч об/мин). По цене они гораздо дешевле, что и обуславливает их такую широкую популярность. Также нужно добавить, что современный фрезер с ЧПУ может оборудоваться шпиндельным механизмом с обычными, аэродинамическими и гидростатическими подшипниками качения.

К остальным важным узлам относят:

электрический двигатель;
систему ЧПУ;
магазин для инструментов.

Особенности и технология обработки заготовок на фрезерах с ЧПУ

Правильная настройка системы ЧПУ на станках по обработке дерева или металла позволяет перемещать фрезы и других режущие устройства по любой траектории в пределах рабочей зоны. Благодаря этому можно обрабатывать множество различных поверхностей детали за одно ее крепление. Почти любой современный фрезер с ЧПУ дает возможность проводить такие работы:

точение цилиндров на поверхности;
фрезеровка цилиндрических, криволинейных плоскостей и поверхностей;
сверление, зенкерование, развертывание отверстий.

Эти работы происходят на любых станках по трем координатам оси. При наличии дополнительных осей может происходить и более сложная обработка изделий, но и по цене это оборудование гораздо дороже.

Так, фрезер с пятью координатами – это станок, который позволяет разворачивать изделие вокруг какой-то заданной оси в дополнение к основному перемещению инструмента относительно заготовки. Как правило, роль пятой координаты играет угол наклона оси шпинделя. Если во время работы его меняют (установив необходимую программу в ЧПУ), то за одно крепление детали на станке может происходить обработка малых по размеру галтелей – так на термине профессионалов называю переходные плоскости. Эта операция происходит с помощью конических концевых фрез, имеющих определенное закругление в форме сферы.

Усовершенствовать 3-х координатный станок в 4-х или 5-ти координатный можно очень легко. Достаточно установить добавочную поворотную поверхность на основную рабочую часть. Но в этом случае нужно понимать, что рабочая зона станка уменьшается.

Настройка современных фрезерных станков с ЧПУ не вызывает у специалистов сложностей. Нужно только учесть несколько общих особенностей, которые характеризуют фрезерную обработку деталей, среди них такие:

форма детали;
характер режущих операций;
использование станка с набором разных лезвий;
количество координат;
показатель шероховатости изделия после ее выполнения работ.

Разновидности и преимущество использования настольных фрезерных станков с ЧПУ

В отличие от стационарного автоматического фрезерного станка по дереву и металлу, настольный станок с ЧПУ имеет ряд преимуществ. Среди которых оперативное изготовление изделий со сверхточными контурами. Причем не требуется наличие профессиональных работников, достаточно одного оператора, который поставит задачу на обработку детали при помощи компьютерной программы.

При этом использование настольного станка с ЧПУ возможно как в промышленной сфере, так и для бытовых задач, когда индивидуальный пользователь может самостоятельно задать оборудованию конкретную задачу. Но, естественно, цена этого оборудования с ЧПУ будет выше, в отличие от непрограммируемого.

Сегодня есть такие виды настольных фрезерных станков с ЧПУ:

Настольное оборудование по металлу, используют для обработки деталей изготовленных из различных видов стали. С учетом сложности конструкции и цена на эти станки сильно колеблется. Причем эту категорию фрезеров, еще делят на пять групп:

фрезерно-обрабатывающая;
настольно-фрезерная;
фрезерно-токарная;
широкоуниверсальная;
сверлильно-фрезерная.

Произвести фрезеровку деревянных изделий дают возможность настольные фрезерные станки по дереву. Свою область применение они нашли в производственной и мебельной сферах, в которых необходима обработка акрила, алюминия, пластика и прочих мягких материалов.

Гравировальный напольный станок с ЧПУ используют для гравировки и фрезеровки бетонных изделий и различного вида камней. Он нашел большое применение при создании статуэток, декоративных колонн и в реализации всевозможных дизайнерских решений.

Гравировальный станок дает возможность добиться необходимой рельефности узоров на заготовках из разных материалов. К примеру, при помощи его делаются полиграфические штампы. В ювелирной сфере он незаменим при изготовлении медалей, при инкрустации и создании форм для литья.

Сверлильно-фрезерные аппараты, по большому счету, могут заменить два устройства с узкоспециализированной обработкой. За счет этого данное оборудование не требует много места в мастерской и дает возможность сэкономить на покупке, потому что цена двух объединенных устройств в одном намного ниже.

Сверлильно-фрезерные устройства дают возможность качественно сверлить отверстия необходимых диаметров, нарезать резьбу, осуществлять зенкерование, выполнять торцевую и горизонтальную фрезеровку деталей.

Кроме массовых производств, сверлильно-фрезерное оборудование пользуется популярностью в сфере малого бизнеса, предоставляющих услуги по обработке и фрезеровке металла. Доступная цена также позволяет выбрать эти устройства и для бытовых нужд. Причем цена не всегда является главным фактором, которым нужно руководствоваться при покупке. Главная задача — оценить качество оборудования, определиться с требуемой мощностью, купить установку с нужной скоростью обработки металла.

Можно ли сделать настольный фрезерный станок своими руками?

Имея все необходимые комплектующие части, настольную установку можно собрать и самостоятельно. Но чтобы воспроизвести аналог станка с ЧПУ, недостаточно одного опыта, необходимо купить некоторое дорогостоящее дополнительное оборудование.

Именно поэтому некоторые мастера не могут себе позволить сделать фрезерное устройство. Даже если нужное оборудование есть, то перед тем, как начинать сборку оборудования, необходимо определиться, с какой целью оно будет использоваться. В дальнейшем, с учетом этого, можно приступить к выбору материалов конструкции, необходимых элементов электрической схемы управления и т. д.

Причем не нужно забывать о жесткости конструкции. Так как если настольный станок для фрезеровки с программным управлением используется для обработки металла, то к нему предъявляются более жесткие требования, в отличие от фрезера по дереву.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

stanok.guru

Фрезерный станок с ЧПУ по металлу: нюансы работы

Предположим, у вас есть рабочий станок с ЧПУ, который был только что приобретен, но пока знаний о нем недостаточно. Предположим теперь, что это фрезерный станок с ЧПУ по металлу, и что в первую очередь вам будет интересна именно фрезеровка металла, который легко поддается обработке.

Скорее всего, вам уже не терпится начать фрезерование различных интересных деталей, построить магазин для инструмента или, может быть, скомпоновать пистолет Colt 1911. С ЧПУ вы можете построить практически все, и вы полны идей для начала работы над своими любимыми проектами.

Один мой знакомый уже некоторое время режет металл своим станком с Числовым Программным Управлением из Китая, имеющим рабочее поле 400х600 мм. Как он это делает? Необходимо всего лишь соблюдать такие параметры, как:

глубину за проход;
скорость подачи;
правильно подбирать концевую фрезу и ее охлаждение.

Впрочем, металлы можно резать и без охлаждения.

При фрезеровке металла нужно быть предельно внимательным, особенно с алюминием, этот материал начинает плавиться при температуре около 648 градусов Цельсия, а при использовании концевой фрезы, вращающейся с высокой скоростью (примерно 13 000 об / мин), она будет очень сильно греться и расплавит торец заготовки во время процесса обработки. Алюминий – легкоплавкий металл. Сравнив его со сталью, которая плавится при 1150 градусах Цельсия, некоторые операторы, обслуживающие станки с ЧПУ по металлу, скажут, что мягкую сталь резать легче, чем алюминий просто потому, что фреза может работать при более медленной подаче и «выгрызать» материал.

Способы контроля температуры режущего инструмента

Первым, и наиболее широко используемым методом является подача охлаждающей жидкости на торцевую фрезу во время ее работы. Это специальное вещество, которое в сочетании с режущей жидкостью обеспечивает наилучшую эффективность резания.
Второй способ заключается в том, что на фрезу может быть распылена только охлаждающая жидкость, которая обычно делается вручную. Обычно для таких целей используют изопропиловый спирт, который в то же время отлично очищает режущий инструмент.
Третий способ построен на подаче струи сжатого воздуха на фрезу. Этот метод заключается в создании вихревой системы, в которой из одного сопла подается поток холодного воздуха, температура которого около -50 градусов Цельсия, а с другого подается воздух с высокой температурой (выше 100 градусов).
Последний метод состоит в нахождении правильного баланса глубины за проход, скорости вращения шпинделя, скорости подачи, выбора конечной фрезы и угла наклона вихревого охлаждения для достижения сухого резания.

Достижение такого равновесия непросто, и по последнему утверждению, что промышленность движется в этом направлении, создается впечатление, что люди еще не знают, как этого добиться. Ну, на самом деле, это практикуется, но не с идеальными параметрами, и найти эти идеальные параметры – это святой Грааль резки металла.

Резка алюминия и как получить хорошие результаты

Баланс: Фрезерный станок по металлу с высокой скоростью подачи и очень малой глубиной за проход позволяет хорошо охлаждать фрезу. Она будет проходить по заготовке из алюминиевого сплава достаточно быстро, чтобы охладить себя, но, если инструмент задержится слишком долго (медленная подача и глубокая глубина за проход) в одном и том же месте, он будет нагреваться и плавить место реза на заготовке из-за трения. Следует учитывать, что фрезерные станки с ЧПУ практически любого типа могут успешно разрезать алюминий.

Рассмотрим такую аналогию: взрослый может выкопать яму довольно быстро и набирать большое количество песка в лопату за раз. Ребенок может копать песок тоже, но только царапать поверхность раз за разом, а не набирать полную лопату. Ребенок, в конце концов, достигнет такой же глубины, что и взрослый, но это займет немного больше времени.

Проблема: ребенок не использует лопату наиболее эффективно, потому что острый кончик лопаты будет затупляться быстрее, чем верхняя часть лопаты, тогда как взрослый будет равномерно работать всей лопатой. Так обстоит дело и с торцевыми фрезами. Чем глубже вы сможете пройти по заготовке фрезой, тем более равномерно она будет изнашиваться, продлевая свой срок службы.

Итак, какие же параметры должны быть соблюдены? Это важный вопрос, потому что результат может вылиться в копеечку. У нас есть хороший пример. Как уже было написано выше, используется компактный фрезерный станок по металлу с ЧПУ и вихревая система для продувки фрезы воздухом с температурой -50 градусов. Разрезаемый материал марки 6061, который является структурным сортом алюминия, а его толщина составляет 5 мм, но не важно, так как резка производится с большим количеством проходов. Чем толще материал, тем дольше потребуется времени на обработку, впрочем, это и так ясно.

Для резки используется китайский шпиндель со скоростью 13 000 оборотов в минуту. Скорость подачи (скорость, с которой концевая фреза проходит через разрез) устанавливается между 300 и 430 мм/мин. Глубина за проход – это важный параметр, который следует тщательно подбирать. Компания Onsrud, имеющая большой опыт в производстве торцевых фрез, рекомендует, чтобы глубина за проход составляла 1/2 диаметра режущей части фрезы. Для 3 мм концевой фрезы — это около 1,5 мм, но для чистовой обработки все же лучше брать глубину, равную четверти диаметра режущего инструмента.

В концевых фрезах врезка, как правило, наиболее вредна для инструмента, поэтому предпочтение отдается медленной скорости погружения в заготовку. Обычно для алюминия устанавливают скорость погружения до 150 мм/мин. Если погружение планируется на большую глубину, то лучше предварительно просверлить в этом месте отверстие при помощи сверлильного станка. При погружении в начало какого-то профиля, лучше всего сначала перейти к материалу (придав фрезе горизонтальное движение, когда ось z опускается или поднимается).

При резке металла вибрация заготовки является основной проблемой, которую необходимо устранить. В домашних условиях можно использовать самые различные способы фиксации, начиная от струбцин и заканчивая специальным вакуумным столом. Независимо от того, какой метод зажима или закрепления используется, убедитесь, что он вообще не будет двигаться и что зажим (винты, хомут) находится как можно ближе к месту реза.

Подведем итоги

Исходя из вышесказанного, можно выделить такие пункты, запомнив которые фрезеровать металл станет гораздо проще:

Не торопитесь. Лучше потратить больше времени на обработку, чем убить гору недешевого инструмента и испортить не одну заготовку.
Используйте твердосплавные фрезы. Именно они будут служить очень долго при правильно подобранных режимах резания. И желательно покупать фрезы проверенных производителей и в специализированных магазинах.
Используйте фрезы меньшего диаметра. Лучше сделать больше проходов и получить красивое место реза, чем снять килограмм алюминия за один рез, выбросить «сгоревший» инструмент и увидеть оборванные края заготовки.
Не параноить по поводу чистки мест реза. Не нужно стоять со щеткой или пылесосом над заготовкой, которую обрабатываете, достаточно в конце просто смести все отходы или собрать их магнитом (если это ферромагнитный материал).
Смазывать рабочий инструмент туманом из охлаждающей жидкости. Эффект «тумана» достигается при использовании специального штуцера на подающем жидкость патрубке.
Не замедляйте подачу слишком сильно. При слишком медленной подаче фреза вместо того, чтобы резать материал, начинает тереться о него и очень сильно греться, что приводит к перегреву инструмента и оплавлению места реза (если заготовка из легкоплавкого материала).
Если ваши станки по металлу не имеют достаточно быстрой подачи, используйте меньшее количество проходов и увеличьте диаметр фрезы.

Режимы фрезерования для алюминия и его сплавов

Как всем известно, главными параметрами при резании является скорость оборотов шпинделя и скорость подачи. Диаметр фрезы подбирается исходя из двух параметров – ширины и глубины обработки. Ширина реза, или ширина прохода, рассчитывается обычно при разработке чертежа и напрямую зависит от размера детали или поля обработки. Если производится одновременная фрезеровка на ЧПУ не одной заготовки, то ширина обработки увеличивается кратно размеру заготовки.

Приведем данные для фрезеровки алюминия и его сплавов:

Фреза	Подача мм/мин	Скорость шпинделя	Глубина за проход
Торцевая 6 мм	800-1000	14 000 – 18000	0,6
Торцевая 3 мм	500-800	13 000-15 000	0,3

vseochpu.ru

РубрикаРазное