Фрезер по дереву з ЧПУ вибір, класифікація, пристрій

Процес обробки матеріалу відбувається під контролем електроніки по заздалегідь підготовленій програмі. Таке виробництво відрізняється швидкістю і високою точністю виконання робіт.

Класифікація фрезерів з ЧПУ

різьблення по дереву, виконана фрезером з ЧПУ, практично не відрізняється від ручної

Фрезерне обладнання з ЧПУ різниться за технологічними можливостями: швидкості обробки і величиною заготовок.

Побутові фрезери з ЧПУ виконують гравіювання досить повільно, оснащуються слабкими електромоторами. При цьому вони невеликого розміру, легкі. Створені спеціально для обробки дерева в домашніх майстерень. Верстат розміщується на столі або верстаті і призначений для виконання невеликих деталей. Експлуатувати його може початківець майстер як навчальний посібник або для виготовлення невеликих одиничних замовлень.

Промислові фрезери з ЧПУ розраховані на довгу роботу під контролем автоматики. На них встановлюють потужні електродвигуни, міцні механічні вузли і обов'язково збільшену поверхню різання. Устаткування використовується при виробничих процесах, що вимагають високої швидкості обробки і максимальної точності, наприклад, при розкрої великих листів МДФ, ДСП.

Промислові фрезерні лінії працюють в повністю автоматичному режимі. Верстат самостійно замінює заготовки і фрези, обробляє деталі з п'яти сторін. Автоматична заміна ризиків проводиться Системою автоматичної зміни інструменту, яка буває рядної або карусельної. Лінії оснащуються самими якісними механізмами і складними програмами.

Залежно від розташування фрези верстати можуть бути:

У промисловості ширше застосовуються вертикально-фрезерні, більш точно проводять обробку і забезпечують жорстку фіксацію заготовки. Такий фрезер може обробити і деталі під нахилом, незалежно від їх габаритів.

Розрізняються верстати і кількістю шпинделів: 2-шпиндельні, 3-шпиндельні і 4-шпиндельні моделі. Зі збільшенням числа шпинделів підвищується продуктивність.

Пристрій і комплектація фрезеров з ЧПУ

Принцип роботи фрезеров з ЧПУ заснований на системі позиціонування за координатами трьох осей: X, Y, Z. Всі пересування каретки з різаком проводяться під керівництвом ЧПУ по осях. Як правило, система реалізується таким чином:

• Y-ось - уздовж площини робочого столу;
• X-вісь - поперек площині робочого столу;
• Z-вісь - у вертикальній площині.

Система позиціонування по кожній осі складається з:

• електромотора;
• системи приводів;
• опорно-напрямних пристроїв.

Від властивостей опор і направляючих залежить точність позиціонування і якість кінцевої продукції. Напрямні повинні бути виконані з високолегованої сталі і можуть бути з прямокутним або круглим перетином.

Встановлюються напрямні таким чином:

• по Х-осі для руху порталу з двох кінців столу;
• по Y-осі на порталі для пересування каретки з фрезою;
• по Z-осі на каретці для пересування самої фрези.

Крім перерахованих деталей в конструкції присутні:

• супортні пристрій;
• валовий механізм;
• робочий стіл;
• станина;
• набір ріжучих інструментів (ножі, фрези);
• струбцини для кріплення деталей.

Різаки прикріплюються на вал за допомогою конусного або цангового патрона. йде в комплектацію.

Електродвигун передає рух супортам, балках (порталам) і шпинделям за допомогою зубчастої або гвинтової передачі. Шпиндель оснащується повітряним або водяним охолодженням.

Для здійснення прямолінійного фрезерування додатково використовують лінійне направляючий пристрій, забезпечене притискними механізмами.

Тип електродвигуна

фрезер з окремим пультом управління

На Фрезер з ЧПУ по дереву встановлюються електромотори:

• крокової типу;
• зі зворотним зв'язком (серводвігателі).

Тип електромотора залежить від планованих завдань і потужності верстата.

Кроковий електромотор трансформує імпульси електросигнали в механічний рух ротора з зупинкою в потрібному положенні. Такий тип електродвигуна забезпечує точний контроль над швидкістю і позиціонування без використання контролера зворотного зв'язку. Він дуже простий в обслуговуванні і обходиться порівняно недорого. При цьому швидкість двигуна не перевищує 1000 оборотів в хвилину, а при максимальних навантаженнях існує ймовірність втрати кроку.

Серводвигуни на відміну від кроків не крутяться постійно, а отримавши сигнал, здійснюють рух і зупиняються до наступного сигналу. Сервоприводи володіють механізмом зворотного зв'язку, який дозволяє виправляти помилки. Це означає, що якщо натиснути на привід, він буде чинити опір, намагаючись повернутися в потрібну точку.

Серводвигуни обертаються швидше, вони могутніше і точніше. Але значно здорожують вартість фрезера. Обслуговування їх вимагає спеціальних навичок, тому довіряється кваліфікованим кадрам. Управляти серводвигунами також складніше.

Фрезер з сервоприводом необхідний для високошвидкісної обробки матеріалів (частіше розкрою листів) або при виготовленні матриць високої точності.

додаткові пристосування

За спеціальним замовленням фрезер з ЧПУ комплектується додатковими пристроями, що розширюють функціонал:

• четверта поворотна вісь: дозволяє виготовляти деталі сферичної, конічної або циліндричної форми, прикрашені різьбленням. Наприклад, колони, стовпчики, балясини, ніжки для меблів складної форми;

• вакуумна стільниця: необхідна при частому викроюванні листів ДСП, МДФ, фанери на елементи складної форми. Стіл з вакуумної помпою щільно утримує вирізані заготовки без використання механіки.

Вибір фрезера з ЧПУ

Підбираючи фрезерне обладнання з ЧПУ по дереву, слід врахувати найважливіші характеристики.

Розміри робочої стільниці

Вони визначають розмір заготовки, яку можна буде фрезерувати на цьому ЧПУ верстаті. Розмір стільниці повинен бути трохи більше, ніж плановані габарити заготовок, тому попередньо потрібно визначитися зі сферою застосування верстата:

• якщо планується виконувати накладну різьблення, досить 90 х 60 см;
• для панно, картин і меблевих фасадів - 120 х 120 см;
• для фрезерування дверних полотен - 130 х 250 см;
• для виготовлення дрібних виробів, сувенірів - від 30 х 30 см.

Тип і потужність шпинделя

настільний фрезер з ЧПУ

Для роботи з невеликими елементами достатньо потужності шпинделя від 1500 до 2200 Вт. Якщо планується фрезерування матеріалу глибше 80 мм, розкрій товстої фанери, дерева, МДФ - необхідний шпиндель потужністю від 3000 Вт. Для обробки деталей з фторопласту підійде малопотужний 1500 Вт. Промислові верстати ЧПУ з автоматичною зміною ризиків обладнуються шпинделями потужністю від 4000 Вт.

Друга відмінність шпинделів - система охолодження, вона може бути водяний або повітряної. При обробці дерева досить дешевшою і простий водяної системи охолодження.

Висота фрезеруемой деталі

Товщина або висота деталі залежить від координати Z. Максимальне значення координати відповідає відстані від порталу до стільниці і підбирається так :.

Тип управління

Є три варіанти: окрема стійка або пульт, комп'ютер і плата, комп'ютер і ЛПТ. Останній не підійде для професійних робіт.

Другий варіант зручний тим, що на моніторі комп'ютера відображається весь хід роботи. Він вимагає придбання комп'ютера, який використовується на весь технологічний процес.

Пульт-стійка хороший тим, що система управління повністю інтегрована з фрезером. Наприклад, при відключенні електрики верстат фіксує позицію і запуститься з цієї точки. Пульт простий в управлінні, захищений від запилення. Керуюча програма пишеться на комп'ютері.

Управління верстатами по дереву з системою зміни інструмента, поворотними осями або декількома шпинделями ефективніше і простіше за допомогою пульта-стійки.

надійність

Про неї в першу чергу говорить вага обладнання. Якщо верстат з габаритами 120 х 120 см важить всього 250 кг, він виконаний з легких, неякісних матеріалів. Надійне обладнання повинно важити не менше 400 кг.