Гравировальный фрезерный станок с управлением чп: описание, создание и общие рекомендации

Гравировальный фрезерный станок с управлением ЧП: описание, создание и общие рекомендации

14.11.2018

Существует широкий ассортимент фрезерных ЧПУ-станков, которые предназначены для выполнения разного рода работ.

Модельный ряд отличается также производительностью, что позволяет точно подобрать агрегат под индивидуальные нужды, но в то же время затрудняет процесс поиска подходящего варианта.

Выбор фрезерного станка с ЧПУ профессионалы осуществляют, руководствуясь богатым опытом и профильными навыками. Но даже им бывает сложно, ведь рынок постоянно пополняется новыми усовершенствованными моделями.

Есть ключевые моменты, на которые в первую очередь следует опираться при выборе станка с ЧПУ:

  • материалы и профиль обработки,
  • скорость и точность работы,
  • необходимый ресурс оборудования.

На функциональность влияют специфика конструкции и ее комплектация: свойства деталей и узлов, расходных материалов. Мы рекомендуем вам изучить классификацию и возможности станков, прежде чем выбирать подходящую модель.

Общие сведения об ассортименте

Продуманная конструкция современных установок с ЧПУ позволяет использовать их во многих отраслях производства:

Модели различаются не только по сферам применения, но и конструктивно. По этому принципу выделяют такие станки:

  • горизонтальные, вертикальные и универсальные;
  • консольные и бесконсольные;
  • двух-, трех- и четырехкоординатные;
  • одно- и двухшпиндельные;
  • настольные и напольные.

Широкий ассортимент агрегатов представлен моделями с разными опциями и инструментальным оснащением.

Подготовка к выбору

Предварительно необходимо подготовить точную информацию относительно будущей деятельности, в процессе которой и будет применяться станок. На ее основе разрабатывают технологическую карту производства. Она включает следующие пункты:

  • материалы, с которыми предстоит работать, их свойства;
  • необходимые действия и последовательность операций;
  • частота повторения операций;
  • интервалы времени, необходимые для выполнения разных операций;
  • необходимость организации автоматизированных технологических ЧПУ-линий.

Информация из технологической карты поможет вам определить наиболее важные детали, на которые стоит сделать упор при выборе станка.

Конструктивные элементы станка

Для обеспечения точности и скорости обработки станок с программным управлением составляют следующие детали (в стандартной комплектации):

  • основание,
  • рабочий стол,
  • шпиндель,
  • набор режущих инструментов,
  • двигатель,
  • система управления.

Далее подробно рассмотрим характеристики основных деталей.

Шпиндель

Гравировальный фрезерный станок с управлением ЧП: описание, создание и общие рекомендации

Это устройство представляет собой мощный электродвигатель компактного размера с вмонтированным приводом и цангой, которая зажимает фрезу. От него в большой степени зависит точность обработки. Качественный шпиндель работает долго и без огрехов; плохой может выдать брак, нанести вред станку при аварии или травмировать рабочих.

Производитель в заводской комплектации станка задает оптимальную мощность шпинделя, необходимую для выполнения стандартных задач. Фрезеры небольшого формата для 3D-гравирования оснащают шпинделем 800; 1,5; 2,2 кВт, поскольку этот вид работ не требует силовой обработки. В агрегатах для раскройки ДСП или МДФ уместен вариант на 3 кВт и более.

Шпиндели оснащены охладительной системой: жидкостной или воздушной. Тип системы выбирают под конкретные задачи. Жидкостный вариант менее шумный, такие устройства могут функционировать на максимальных оборотах без риска перегрева. От скорости вращения шпинделя зависит производительность оборудования.

Обратите внимание: предустановленная на агрегат модель шпинделя определяет выбор фрез для него, задает угол их крепления и способ применения.

Направляющие

Гравировальный фрезерный станок с управлением ЧП: описание, создание и общие рекомендации

Они влияют на точночть выполнения работ и жесткость конструкции. Недорогие фрезерные установки оснащены круглыми направляющими, которые подходят для обработки дерева, пластика и подобных материалов. Для достижения максимальной точности и для работы с более твердыми материалами стоит подбирать квадратные профильные рельсовые направляющие.

Рабочий стол

Гравировальный фрезерный станок с управлением ЧП: описание, создание и общие рекомендации

Станки малых габаритов оснащают мобильными столами.

Остальные модели имеют неподвижный вариант, перемещается в котором только портал по оси Y. Такие столы бывают 2 видов: вакуумные и с Т-пазами.

На вакуумном столе деталь крепится благодаря мощности вакуумного насоса. В его сборку входит уплотнительный шнур, который служит для отсечения лишних участков заготовки.

Столами с Т-пазами чаще комплектуются станки небольшого формата. Они удобны для обработки МДФ, ДСП и дерева. Главное их достоинство — прочное крепление деталей. Дополнительно на столы устанавливают накладки из ПВХ, которые следует менять по мере износа.

Двигатель

Гравировальный фрезерный станок с управлением ЧП: описание, создание и общие рекомендации

Зачастую покупатели выбирают двигатель самостоятельно, однако стоит учитывать, что станки с рабочим полем до 1200х1200 мм с завода укомплектованы шаговым мотором.

ЧПУ станки с широким рабочим полем можно укомплектовать шаговым или серводвигателем.

Сервопривод отличается большей динамикой и точностью позиционирования.

Он не теряет шагов благодаря внутреннему датчику, который обнаруживает нарушения и заставляет систему корректировать движение механизмов даже на высоких оборотах.

Такой привод предпочтителен, но он имеет высокую стоимость. Для задач, которые не требуют сверхвысокой точности (например, производство мебельных фасадов), подойдет фрезер с шаговым двигателем.

Системы управления

В широком ассортименте систем управления ЧПУ-оборудованием простыми считают такие ПО, как Mach 3, а передовыми — наработки следующих компаний-производителей станков:

  • HAAS,
  • Heidenhain,
  • Fаnuc, Seikos,
  • Syntec,
  • Mоriseiki.

Гравировальный фрезерный станок с управлением ЧП: описание, создание и общие рекомендации

Наиболее распространенные простые контроллеры, предназначенные для 3D и 4D-обработки:

  • Mach 3,
  • NC Studio,
  • NK 105 и пр.

С операциями раскроя или гравировки справляются такие недорогие системы, как NC Studio или DSP-контроллеры. Они требуют базовых навыков, отличаются простотой в эксплуатации и приемлемой стоимостью.

Некоторые промышленные станки оснащают «стойками» для смены инструментов без прерывания работы. Подобные аппараты находятся под управлением систем Fanuc серии Oi и им подобных. Они предназначены для 6 и 8 координат и позволяют синхронно управлять 4 осями.

Система смазки

Гравировальный фрезерный станок с управлением ЧП: описание, создание и общие рекомендации

Необходимый элемент в устройстве оборудования с ЧПУ — централизованная система смазки. Существует 2 ее вида: ручная и автоматическая. Смазка служит для обработки трущихся элементов — направляющих. Автоматическая система отличается удобством и работает по таймеру. Она входит в базовую сборку станка формата 1200×1200 мм и больше.

Область фрезеровки

Гравировальный фрезерный станок с управлением ЧП: описание, создание и общие рекомендации

Ее величина влияет на допустимый размер изделия для обработки. Каждая сфера применения имеет отдельные требования к размерам. Но существуют универсальные аппараты с регулируемой областью. Чтобы избежать промаха при подборе фрезерного оборудования с ЧПУ, стоит заранее определить необходимую величину области фрезеровки.

Виды фрезеров в зависимости от рабочего материала

Фрезерные станки с программным управлением предназначены для обработки различных материалов:

  • дерева, МДФ, ДСП, фанеры;
  • цветного и черного металла;
  • стекла и оргстекла;
  • пластика или акрила.

Для правильного выбора следует детально рассмотреть особенности оборудования в соответствии с предполагаемым для работы материалом.

Фрезерные аппараты с ЧПУ для металлообработки отличаются прочной конструкцией и высокой мощностью.

Чтобы уменьшить изнашивание или избежать заклинивание фрезы, станки оснащают системой подачи охладительной жидкости к месту рабочего контакта. В качестве охладителя используют воду или машинное масло.

Чтобы автоматически устранять отходы с обрабатываемых поверхностей в процессе фрезеровки, в станках предусмотрена конструкция для установки системы отсоса воздуха. Для этого на специальные крепления устанавливают раструб мощного промышленного пылесоса.

Выбор фрезерного станка по металлу зависит от типа материала и поставленной задачи:

  • Настольный гравировальный станок с ЧПУ по металлу используют для фрезеровки и гравировки изделий из мягких металлов, например, латуни.
  • Для грубой и финишной обработки цветных металлов подойдет фрезерный и гравировальный аппарат с функцией 3D. Он служит для серийной работы с литыми заготовками, выпуска изделий из алюминиевых плит и листов. Для ускорения производственного процесса возможна комплектация системой автоматической смены инструмента.
  • Для производства рекламных конструкций, 3D-обработки подойдет серия 2500, где на выбор предусмотрено 4 величины рабочего поля по координатам X и Y.
  • Для раскройки листовых металлов, фрезеровки и 3D-обработки алюминия и его композитов (панелей) предназначены серии 3000, 3200, 4000 (усиленный с большей производительностью), 4400 (с функцией 4D-обработки) и 5000 (с автоматической подменой инструмента).

Технические характеристики ЧПУ-оборудования для металла позволяют ему работать и с другими материалами.

Деревообрабатывающая промышленность

Общие особенности деревообрабатывающих станков:

  • Их конструкция проще, чем у фрезеров по металлу.
  • Цена и стоимость их обслуживания ниже.
  • Они легче в обращении и ремонте.
  • Имеют низкие требования к мощности и показателям прочности.
  • В некоторых моделях отсутствует функция охлаждения фрезы.
  • Автоматическая уборка отходов необязательна, поскольку с этой задачей может справиться оператор.

Такие аппараты служат для изготовления:

  • декоративных ножек, балясин и прорезного декора;
  • фасадов для мебели и фигурных консолей;
  • накладных резных элементов;
  • сувенирных изделий, рамок для картин и фотографий.

Выбор фрезерного станка по дереву зависит от области применения:

  • Чтобы обеспечить возможность обработки крупных деталей, при изготовлении корпусной мебели выбирают станки с большими габаритами области фрезеровки (серии: 3000, 3200, 4000, 4400 и 5000). Такие аппараты отличаются размером, повышенной сложностью направляющих и рамы.
  • Для изготовления фигурной мебели используют технику автоматической резки узоров, 3D-фрезеровки. Установки с программным управлением обеспечивают повышенную четкость и скорость выполнения сложных элементов.
  • С такими задачами, как выпуск мелких резных деталей и гравировка декоров и барельефа, хорошо справляется настольный фрезерно-гравировальный станок. Благодаря компактным размерам и форме его можно использовать в качестве домашнего оборудования. Производственный процесс в этом случае обычно сопровождается большим количеством пыли. Для ее поглощения должна быть предусмотрена система вакуум-аспирации.
  • Для выполнения столярных работ (соединений «шип-паз», отверстий под замки, резки контуров и др.) используют шипорезно-долбежный станок с ЧПУ по дереву.

Оборудование с ЧПУ массово используют на фабриках и в мастерских при изготовлении мебели, окон, дверей, фасадов и декоративных изделий из древесины.

Станки для оргстекла и пластика

В этих станках применяют фрезы с твердосплавными, корундовыми или алмазными рабочими поверхностями. Они бывают двух видов:

  • С напылением.
  • Цельноспеченные. Отличаются высокой прочностью и долговечностью. Их производят при большой температуре и высоком давлении методом запекания алмазной крошки.

Обязательное условие работы на таком оборудовании — подача жидкости в место контакта фрезы с поверхностью обработки. Она способствует не только охлаждению, но и быстрому удалению пыли и фрагментов, которые мешают процессу и могут испортить заготовку при попадании под фрезу.

Для 3D-фрезерования, плоскостного раскроя и гравировки применяются станки серии:

  • 3000 (классический 3D-станок),
  • 3200 (предполагает быструю и частую смену инструмента),
  • 4000 (усиленный вариант модели 3000 с большей производительностью),
  • 4400 (с функцией 4D-обработки),
  • 5000 (с автоматической сменой инструмента).
Читайте также:  Ручная самодельная лебёдка: от простого устройства своими руками до барабанной конструкции с электроприводом

Указанные станки предназначены для работы со следующими материалами:

  • поливинилхлорида,
  • акрилового стекла,
  • поликарбоната,
  • макетных пластиков,
  • разных видов стеклопластика.

Кроме того, такое оборудование способно обрабатывать другие твердые материалы и заготовки из металла.

Полезные советы

Выбор фрезерного станка будет удачным, если вы уделите особое внимание следующим моментам:

  1. Нет необходимости приобретать аппарат с высокой мощностью для обработки материалов с невысокими показателями прочности: пластик, дерево, цветной металл.
  2. Размеры и вес станка подбираются не только с точки зрения функциональных возможностей. Следует учитывать и характеристики помещения, где он будет установлен: стационарные ЧПУ-станки позволяют обрабатывать крупные заготовки, но имеют большой вес, который способны выдержать не все междуэтажные перекрытия.
  3. Производительные модели потребляют много электроэнергии: возможности электросети помещения должны соответствовать требованиям мощности оборудования.

Правильно подобранный под выполнение необходимых задач станок будет быстро и точно работать без перебоев и поломок.

В заключение

Перед покупкой стоит заранее уточнить у производителя всю информацию о модели и материалах, с которыми она работает, о функциональных возможностях станка и наборе выполняемых задач. Определиться с выбором станка MULTICUT вам помогут наши специалисты. Для получения бесплатной консультации по всем возникшим вопросам отправьте заявку с помощью специальной формы на сайте.

Источник: https://www.multicut.ru/articles/vybor-frezernogo-stanka-s-chpu/

Гравировальный фрезерный станок с управлением ЧП: описание, создание и общие рекомендации

Гравировальный фрезерный станок с управлением ЧП: описание, создание и общие рекомендации

Стоимость оборудования указанной категории обусловливается следующими параметрами:

  • функциональность;
  • технические характеристики;
  • торговая марка, под которой выпущен станок.

Чтобы всерьез сэкономить на покупке такого функционального агрегата, можно создать его своими руками, тем более что уже многие реализовали его в домашних условиях.

Сфера использования ФГС

Гравировальный фрезерный станок с управлением ЧП: описание, создание и общие рекомендацииФГС, который оснащен системой ЧПУ, можно увидеть на предприятиях большого количества отраслей промышленности. Эта высокая популярность обусловлена не только техническими потенциалом и практичностью этого оборудования, но еще и тем, что его эксплуатация сводит буквально к нулю брак при обрабатывании заготовок.

Первоначально оборудование данного вида стали использовать машиностроительные заводы. На таких производствах из металлообрабатывающих станков основывались производственные линии, где осуществлялось изготовление однотипных деталей. Именно по этому пути и шло автоматизирование процесса производства.

Динамичный рост спроса на потребительские изделия разного назначения привел к тому, что на рынке начали появляться множественные производственные предприятия, действующие в сфере малого бизнеса.

Подобные предприятия или отдельные предприниматели, как правило, изготавливают свою продукцию небольшими партиями или в единичных экземплярах, а ведь именно для таких условий изготовления лучшим образом могут подойти ФГС, оснащенные ЧПУ.

Целесообразность использования агрегатов фрезерно-гравировальной группы в обстоятельствах мелкосерийного и розничного изготовления обуславливаются такими положительными моментами этих устройств:

  • исключительной практичностью;
  • легкостью и удобством обслуживания;
  • высшим качеством обработки;
  • отличным коэффициентом производительности;
  • прочностью и надежностью.

В силу таких характеристик ФГС с успехом употребляются во всевозможных направлениях деятельности. С их поддержкой изготавливают:

  • рекламную продукцию;
  • сувениры;
  • ювелирные изделия;
  • мебель.

С помощью таких станков вполне возможно осуществлять даже самую сложную гравировку на поверхности таких материалов, как:

  • металл;
  • стекло;
  • древесина;
  • камень;
  • пластик;
  • слоновая кость.

Эти возможности никак не могли ускользнуть от пристального внимания сегодняшних производителей.

Гравировальный фрезерный станок с управлением ЧП: описание, создание и общие рекомендации

Устройство фрезерного станка

Гравировальный фрезерный станок с управлением ЧП: описание, создание и общие рекомендацииНа нынешнем рынке существует большое большой выбор оснащенных ЧПУ станков, при помощи которых можно наносить узоры, рисунки и надписи на внешней стороне изделий из различных материалов, а также выполнять раскрой листового металла. Стоимостное выражение такого оборудования находится в зависимости от ряда факторов:

  • торговой марки;
  • его функциональных возможностей;
  • конструктивных особенностей станка.

Можно выделить 3 разновидности таких станков:

  • настольные агрегаты, закрепление заготовки на которых выполняется механическим методом;
  • автоматизированные станки, крепящие заготовку пневматическими прижимами;
  • автоматизированные агрегаты с пневматической фиксацией заготовки с трехшпиндельной головкой.

На производствах в машиностроительной отрасли применяются аппараты, рабочая головка у которых может быть размещена в нескольких плоскостях: такими являются горизонтальные и вертикальные фрезерные станки. Произвести такие непростые станки своими руками возможно, однако для этого понадобится вспомогательное оснащение и комплектующие части.

Для выполнения серьезных производственных заданий по обработке металла рекомендуется закупить серийное устройство. Если же понадобится небольшой гравировальный станок настольного типа, посредством которого планируется выполнять работы по мягким материалам (к примеру, алюминию), имеет смысл изготовить такое оборудование своими силами.

Гравировальный фрезерный станок с управлением ЧП: описание, создание и общие рекомендации

Конструктивное исполнение оборудования

Настольный станок фрезерно-гравировального типа, который оснащен ЧПУ, может быть составлен по 2 конструктивным схемам:

  • агрегат с подвижным столом для работы;
  • станок с подвижной частью-порталом.

В первом варианте рабочий стол станка с прикрепленной к нему заготовкой перемещается по горизонтальной плоскости. По вертикальной оси передвигается рабочая головка механизма, которая закреплена на портале неподвижного типа.

Станки подобного типа выделяются высокой жесткостью и простотой своей конструкции, однако имеют и несколько существенных недостатков:

  • необходимость в довольно обширной свободной площадке рядом с оборудованием;
  • неосуществимость обработки заготовок, которые обладают значительными весом и габаритами.

Аналогичных отрицательных качеств лишен станок, который оснащен подвижным порталом. Данное устройство можно результативно применять даже в компактных мастерских.

На станках с неподвижными рабочими столами и высокой жесткостью можно распределять даже весьма увесистые заготовки.

Высокой жесткостью точно также отличаются элементы мобильного портала и направляющие, на которых он выполняет свои перемещения.

При выборе производства ФГС собственными руками, оснащенного подвижным порталом, рекомендуется весьма ответственно подходить к подбору для него комплектующих: они должны отличаться высоким качеством и прочностью.

Обзор механической части

Гравировальный фрезерный станок с управлением ЧП: описание, создание и общие рекомендацииОсновной элемент фрезерно-гравировального станка с мобильным порталом — это рабочая режущая головка, которая передвигается по специальным направляющим, которые имеют конфигурацию рельсы или круглого сечения. Для самостоятельно выполненного устройства предпочтительно выбирать направляющие сферического сечения, которые бы обладали достаточно высоким показателем жесткости. Применяя направляющие подобного типа, можно смонтировать настольный станок для гравировки на изделия из меди, алюминия, а также их сплавов.

Передвижение рабочей головки станка по направляющим может исполняться благодаря подшипникам линейного типа или пластиковым втулкам.

Важно учитывать, что при перемещении втулки рабочей головки скользят по направляющим, а не перекатываются, а это предполагает дополнительные затраты мощности со стороны привода.

Низкая цена подобных втулок не выступает в данном случае каким-то большим преимуществом, поскольку их приходится значительно чаще менять по сравнению с подшипниками.

Помимо этого, в процессе изнашивания пластиковых втулок в точке передвижения рабочей головки создается сильный люфт, который заметно понижает верность проведения обработки.

Именно по упомянутым причинам даже при выборе настольных устройств надежнее применять подшипники. Главным преимуществом подшипников является также и то, что они дают возможность оборудовать оснащение шаговыми двигателями более низкой мощности, благодаря чему можно хорошо сэкономить и на стоимости таких комплектующих, и на электроэнергии.

Самым важным компонентом приводного механизма такого станка, включая и оснащенного ЧПУ, представляет собой ходовой винт, который преобразует крутящий элемент шаговых движков в поступательное перемещение режущей головки с инструментом или в перемещении мобильного стола. Гайка, движущаяся по такому винту, имеет возможность как скользить, так катиться по нему. Составляя такой станок собственноручно, следует принимать во внимание этот нюанс и правильно выбирать вариант, который станет оптимальным именно для вашего случая.

Также при выборе ходового винта и гайки для настольного механизма, важно заострить внимание на то, каким образом зависят границы перемещения рабочей головки от количества витков шагового двигателя. Этот параметр устанавливает, насколько маленькие детали гравировки можете будет выполнять при помощи своего нового самодельного оборудования.

Эффективность и работоспособность самодельного гравировального станка будет обусловливаться тем, насколько грамотно были выполнены все подготовительные расчеты и на их базе выбраны надлежащие комплектующие.

Подбор шагового двигателя для агрегата необходимо начинать лишь после завершения монтажа основной конструкции, когда уже определен шаг резьбы ходового винта. Здесь определяющее значение имеет именно этот параметр, и чем он выше, тем более мощный (и, значит, дорогостоящий) шаговый двигатель нужно будет приобрести.

Для точного расположения вала шагового двигателя не обязательно использовать датчик обратной связи, оно примет нужное положение в соответствии с входным сигналом. Он, в свою очередь, поступит на шаговый двигатель от микропроцессора, который является неотъемлемым компонентом ЧПУ, или от контроллера.

Для оборудования фрезерно-гравировального станка с ЧПУ можно применить контроллеры, изготовленные производителями. При довольно высокой надежности они имеют довольно невысокие цены. Для обеспечения функционирования контроллера оператору будет необходимо заранее побеспокоиться о блоке питания для него.

По окончании финальной сборки агрегата будет нужно произвести настройки его электронной системы управления и произвести тестовую обработку заготовки. Ее необходимо следует выполнять при минимальной нагрузке на все механизмы и узлы оборудования.

Рекомендации по использованию

Гравировальный фрезерный станок с управлением ЧП: описание, создание и общие рекомендации

Станок с ЧПУ исполняет лишь те рабочие команды, какие указаны в его управляющей программе. Перенастроить такое устройство на совершение каких-либо других технологических операций, потребуется не только длительная пауза в работе время, но и соответствующее оборудование.

Рабочие аппараты агрегата с ЧПУ, на котором осуществляется обработка заготовка из алюминия и сплавов, оказываются под большим нагревом. В связи с этим совершать обработку такого рода деталей необходимо лишь с применением охлаждающе-смазывающих жидкостей.

Источник: https://tokar.guru/stanki-i-oborudovanie/frezernyy-gravirovalnyy-stanok-s-chp-upravleniem.html

Фрезерно гравировальный станок с ЧПУ: особенности

Фрезерно гравировальный станок с ЧПУ эффективен для резки, фрезерования, гравировки заготовок из всевозможных материалов (металла, акрила, дерева, пенопласта, стекла, камня, пластика). То есть это универсальное оборудование, легко заменяющее собой несколько видов агрегатов. Используются для: серийного, мелкосерийного производства, решения разовых задач.

Где используются

Фрезерно гравировальный станок укомплектованный современным эффективным числовым программным управлением попадает в категорию высокоточных, поэтому может справиться с задачами по изготовлению деталей, изделий сложной формы в практически любой сфере производства. Такое оборудование интегрируется в технологические линии на крупном производстве для выполнения определенных операций или использоваться в небольших мастерских, как универсальное оборудование.

Для производства закупать оборудование лучше всего у проверенных компаний-производителей. Так вы получаете высокое качество агрегата, гарантийный срок и сервисное обслуживание.

Читайте также:  Самодельный токарный станок по металлу своими руками: инструкция, материалы и особенности сборки

На отечественном рынке очень хорошо зарекомендовала себя компания MULTICUT, выпускающая ряд фрезерно-гравировальных станков с ЧПУ. На странице https://www.multicut.ru/catalog/frezery/ официального сайта можно ознакомиться с товаром, изучить характеристики и сравнить цены.

Гравировальный фрезерный станок с управлением ЧП: описание, создание и общие рекомендации

Конструкция

Всевозможные разновидности фрезерных, гравировальных станков с ЧПУ мало чем отличаются – это видно даже на фото. Состоят они из:

  1. Станины, она располагается на массивной опоре. Эти элементы должны не только выдерживать вес заготовок, а и быть достаточно жесткими – это предотвращает вибрации, что повышает качество. То есть гравировка, другая операция будет выполнена практически без погрешности.
  2. Портала – это балка, расположенная над рабочим столом. К ней крепится шпиндель, передвигающийся вдоль портала. Этот элемент бывает подвижным, неподвижным. Увидеть такой компонент можно на любом фото.
  3. Рабочей поверхности, она оборудуется направляющими, которые позволяют закреплять заготовки различных размеров перед обработкой.
  4. Шпинделя. К этому валу крепится рабочий инструмент (фреза). У автоматических станков 3 шпинделя, что позволяет использовать различный инструмент без вмешательства человека.
  5. Электрического привода (электродвигателя).
  6. Блока управления.

Гравировальный фрезерный станок с управлением ЧП: описание, создание и общие рекомендации

Само управление представляет собой контроллер, который подключен к компьютеру. Эти два компонента управляют движениями механизмов, а также контролируют их. Поэтому любая гравировка отличается точностью – это подтвердит любое фото готовой детали.

Такое утверждение актуальное в отношении любого агрегата, то есть неважно используются фрезерно гравировальные станки с ЧПУ по камню или металлу.

Гравировка, фрезеровка с помощью станка с ЧПУ – преимущества

Гравировально-фрезерный станок, укомплектованный ЧПУ дает владельцу следующее:

  • максимально высокую точность обработки. Погрешность не превышает 0,01 мм;
  • низкую себестоимость работ – это обеспечивают невысокое потребление электроэнергии, скорость обработки, автоматизация операций, к тому же квалификация оператора может быть любой, а это тоже экономия;
  • возможность обрабатывать заготовки всевозможных размеров, разной толщины;
  • широкий выбор рабочих инструментов.

  Как сделать гравировальный станок с ЧПУ своими руками?

Также особенностями являются простая эксплуатация, несложное обслуживание. При резке края заготовки не меняют свой цвет, что важно во многих процессах. На сегодня уже далеко не один гравировально-фрезерный станок с ЧПУ по дереву, металлу способны изготавливать 3D, 4D модели, то есть гравировка, любая другая операция может быть объемной, что может подтвердить даже фото.

Гравировальный фрезерный станок с управлением ЧП: описание, создание и общие рекомендации

Чему уделяют внимание присматривая гравировально-фрезерный агрегат с ЧПУ

Современные гравировальные станки с ЧПУ дадут ожидаемый эффект, если обратить внимание на такие моменты:

  1. На мощность. Недостаточно мощный агрегат не обработает прочный материал (металл, камень), а излишне мощный приведет к удорожанию себестоимости изготовленных деталей.
  2. Какую станок занимает площадь – под оборудование отводится достаточно много места, поэтому следует убедиться, что помещение будет подходящим.
  3. Какая площадь рабочего стола – желательно, чтобы заготовка полностью размещалась на этой поверхности. Так будет более рентабельно и удобно.
  4. На материал станина, показатели ее жесткости. Если этот элемент недостаточно жесткий, то точность обработки будет невысокой. Причина: большая вибрация.
  5. На мощность двигателя, перемещающего портал.
  6. На наличие систем охлаждения – это касается оборудования, которое будет эксплуатироваться в тяжелых условиях.
  7. На способ крепления заготовки – они удерживаются механически, с помощью вакуума. Первый вариант более экономичный, второй необходим при обработке заготовок большого размера, серийном производстве.
  8. На качество шпинделя, количества подшипников – их должно быть три, если меньше, то появится вибрация, из-за которой гравировка, любая другая операция будет некачественной.

Гравировальный фрезерный станок с управлением ЧП: описание, создание и общие рекомендации

Что влияет на цену

Стоимость гравировально-фрезерного станка всегда зависит от:

  • Количества настраиваемых параметров;
  • Размера рабочего стола – от этого компонента зависят габариты всего агрегата;
  • Типа, конструкции направляющих;
  • Варианта крепления заготовки – бывает вакуумный, механический, последний способ более экономичный. Но он больше подходит для мелкосерийной, разовой обработки;
  • Материала опорной станины – на котором можно экономить только, когда качество изготовления детали не столь важно;
  • Качества шпинделя, количества подшипников;
  • Высоты арки.

  Особенности и технические характеристики станка 6М12П

Фрезерно гравировальные станки можно сделать в домашних или гаражных условиях, а при наличии мастерской тем более, причем гравировка, фрезерование будут такими же качественными, как у оборудования, произведенного на заводе.

При этом изготовить нужно будет только рабочий стол, портал, все остальное можно будет купить, так как для таких целей изготавливается достаточное количество комплектующих.

Поэтому можно будет собрать даже сложные 3-х осевые фрезерно-гравировальные станки с ЧПУ разных размеров и мощности.

Гравировальный фрезерный станок с управлением ЧП: описание, создание и общие рекомендации

Перед тем, как делать самодельный станок следует разобраться для каких целей нужен агрегат, рассчитать его мощность, размеры, определить функциональность. Также необходимо выбрать тип портала. Он бывает подвижным, неподвижным.

Для небольших помещений оптимальный первый вариант, что он из себя представляет понять можно с помощью фотографий.

Направляющие должны быть круглыми – это облегчит размещение шпинделя. Для перемещения этого элемента нужно использовать линейные подшипники, а не популярные в последнее время пластиковые втулки – они недорогие, но быстро изнашиваются. При изготовлении самодельного агрегата можно использовать фото, как подсобный материал.

Источник: https://VseOChpu.ru/frezerno-gravirovalnyj-stanok-s-chpu/

Особенности гравировально-фрезерных станков с ЧПУ

Металлы обрабатываются кузнецами, жестянщиками, литейщиками, металлургами длительное время. С развитием технологий постоянно появляется новое оборудование, которое упрощает работу мастеров, увеличивает эффективность производства. Один из примеров машин для обработки металлов — гравировально-фрезерный станок с ЧПУ.

Гравировальный фрезерный станок с управлением ЧП: описание, создание и общие рекомендацииГравировально-фрезерный станок с ЧПУ

Что такое станок для гравировки и фрезерования?

Фрезерно-гравировальный — это промышленное оборудование, которое может выполнять ряд технологических операций:

  • резку заготовок.
  • обработку торцов;
  • сверление отверстий;
  • выборку пазов;
  • фрезеровку.

С помощью этого оборудования выполняют 2D, 3D, 4D фрезеровку. Станки комплектуются программным управлением. Это позволяет создавать необходимые алгоритмы работы подвижных элементов, уменьшать ручной труд при эксплуатации фрезеров.

Технические параметры

Возможности фрезерно-гравировального агрегата зависят от его характеристик. К основным параметрам относятся:

  1. Габариты рабочей поверхности. От этого будет зависеть допустимый размер обрабатываемой заготовки.
  2. Мощность шпинделя. Этот показатель влияет на возможность обработки различных материалов. Менее мощные модели не справятся с обработкой легированных сталей.
  3. Скорость перемещения рабочей часть. Влияет на эффективность оборудования.
  4. Скорость работы шпинделя.
  5. Система управления. Станки настраиваемые вручную менее точные и производительные. Новые модели оборудуются ЧПУ.

Оборудование, которое будет использоваться для серийного производства металлических изделий, должно комплектоваться системой охлаждения.

Как устроен фрезерный станок?

Агрегат с программным управлением имеет схожее строение с обычными станками. К ключевым элементам относятся:

  1. Станина. Устойчивое основание заглушает вибрации, создаваемые электромотором.
  2. Рабочий стол. Поверхность, на которой закрепляется заготовка, проводится основная обработка.
  3. Направляющие. По ним передвигается рабочая часть фрезерно-гравировального станка.
  4. Шпиндель. Главный элемент рабочей части. Передаёт вращательное усилие на оснастку.
  5. Система управления. ЧПУ. Соединение нескольких электромоторов, дисплея и клавиш управления.

Усовершенствованные модели могут комплектоваться двумя, тремя и более шпинделями, что позволяет ускорить производственный процесс.

Китайский 3-х осевой фрезерно-гравировальный станок с ЧПУ. Первые впечатления

Виды

Фрезерно-гравировальные агрегаты классифицируются по разным параметрам. Классификация по конструкции:

  • консольные;
  • продольные;
  • вертикальные;
  • универсальные.

Существует отдельная классификация по обрабатываемым материалам. Среди покупных моделей можно найти гравировальные модели, которые оборудуются лазерной рабочей частью. Она позволяет разрезать заготовки, делать на них точные рисунки.

Гравировальный фрезерный станок с управлением ЧП: описание, создание и общие рекомендации

Область применения фрезерно-гравировальных станков

Встретить фрезерно-гравировальное оборудование можно на различных заводах. Связано это с универсальностью агрегатов, их техническими характеристиками, возможностью обработки разных материалов. Применение фрезерно-гравировальных агрегатов:

  • раскрой листового металла;
  • гравировка;
  • фрезерование;
  • изготовление деталей для автомобилей, самолётов, кораблей;
  • обработка торцов деталей;
  • сверление отверстий;
  • производство воздуховодов, деталей для промышленных машин.

Механическая обработка заготовок позволяет изготавливать разные детали из металлических листов, наносить на них рисунок, вырезать отдельные части.

Советы по подбору аппарата

Чтобы не ошибиться с выбором фрезерно-гравировального станка, нужно учитывать ряд рекомендаций:

  1. Если оборудование будет активно использоваться, необходимо выбирать модель с системой охлаждения.
  2. Выбирать агрегаты с запасом мощности. Это позволит работать с более твердыми материалами, не опасаясь за целостность оборудования.
  3. Рабочий стол должен быть на 5–10 см больше обрабатываемых заготовок.

При покупке нужно проверить целостность крепёжных элементов, опорной конструкции, рабочей поверхности.

Плюсы использования станка

У фрезерно-гравировальных агрегатов с ЧПУ есть преимущества:

  • скорость и точность обработки;
  • эффективность производства;
  • минимум физического труда со стороны оператора;
  • большое количество выполняемых технологических операций;
  • возможность работать с разными материалами.

Механизмы с ЧПУ требуют точной настройки со стороны оператора. Для этого нужно знать, как задавать алгоритмы, исправлять ошибки.

Как выбрать фрезерно-гравировальный станок ЧПУ V2.0

Сборка станка своими руками

Можно сделать фрезерно-гравировальный станок своими руками. Прежде чем приступить к работе нужно решить, какие технологические операции будут выполняться с помощью оборудования. От этого будет зависеть размер станка, расположение направляющих, комплектация.

Конструктивное исполнение оборудования

Первой нужно сделать станину и рабочий стол оборудования. Существует два вида механизмов с ЧПУ:

  1. Станок с неподвижной гравировальной фрезой по металлу. Это конструкция, в которой передвигается рабочий стол, а шпиндель остаётся неподвижным.
  2. Агрегат с передвигающимся порталом. Конструкция предусматривает установку направляющих, по которым будет передвигаться рабочая часть.

Второй вариант используется в небольших помещениях.

Гравировальный фрезерный станок с управлением ЧП: описание, создание и общие рекомендацииКонструктивное исполнение оборудования

Разбираемся в механической части станка

Чтобы перемещать рабочую часть в самодельном оборудовании, нужно выбрать направляющие. Лучше, чтобы передвижение портала происходило с помощью подшипников. Можно установить на агрегат шаговые двигатели, которые будут перемещать портал по рабочей поверхности.

Электронная часть фрезерно-гравировального станка

Чтобы привести в действие подвижные части оборудования, нужно провести предварительные расчеты. Прежде чем устанавливать шаговые двигатели нужно просчитать насколько будет смещаться портал по направляющим. Система ЧПУ работает от микропроцессора. Он передаёт сигналы на элементы оборудования. Для удобства работы, задания алгоритмов нужно установить на конструкцию дисплей.

5) Самодельный гравировально-фрезерный станок Крутой станок своими руками ЧПУ Промышленные агрегаты с ЧПУ считаются универсальными. С их помощью обрабатывают разные материалы, выполнять ряд технологических операций. Важно уметь задавать алгоритмы, устранять неполадки, возникающие при работе процессора и связывающих элементов. Особенности гравировально-фрезерных станков с ЧПУ Ссылка на основную публикацию Гравировальный фрезерный станок с управлением ЧП: описание, создание и общие рекомендации Гравировальный фрезерный станок с управлением ЧП: описание, создание и общие рекомендации

Читайте также:  Обсадные трубы: описание, назначение и разновидности, особенности самостоятельного монтажа

Источник: https://metalloy.ru/stanki/frezernye/gravirovalno-frezernyj-stanok-s-chpu

Фрезерно-гравировальные станки с ЧПУ – виды, изготовление своими руками

Среди многообразия универсального оборудования фрезерной группы фрезерно-гравировальный станок с ЧПУ выделяется целым рядом преимуществ.

Особенно актуально использование такого устройства в тех ситуациях, когда необходимо выполнить высокоточную обработку деталей, отличающихся сложной конфигурацией.

К слову сказать, добиться таких результатов обработки, используя станки с ручным управлением, достаточно сложно.

Компактный фрезерно-гравировальный станок

Цена на оборудование данной категории определяется такими параметрами, как функциональность, технические характеристики, торговая марка, под которой выпущен станок. Чтобы серьезно сэкономить на приобретении такого функционального устройства, можно изготовить его своими руками, что уже реализовали многие домашние умельцы.

Область применения фрезерно-гравировальных станков

Фрезерно-гравировальный станок, оснащенный системой ЧПУ, можно встретить на предприятиях многих отраслей промышленности. Такая высокая популярность объясняется не только техническими возможностями и функциональностью данного оборудования, но еще и тем, что его использование сводит практически к нулю брак при обработке заготовок.

Изначально оборудование данного типа стали применять машиностроительные предприятия. На таких предприятиях из металлообрабатывающих станков формировались производственные линии, на которых осуществлялась обработка однотипных деталей. Именно по такому пути шла автоматизация процесса производства.

Активный рост спроса на потребительские товары различного назначения привел к тому, что на рынке стали появляться многочисленные производственные предприятия, работающие в сфере малого бизнеса.

Такие предприятия или индивидуальные предприниматели, как правило, производят свою продукцию мелкими сериями или в единичных экземплярах, а именно для таких условий производства оптимально подходят фрезерно-гравировальные станки, оснащенные системой ЧПУ.

Целесообразность применения станков фрезерно-гравировальной группы в условиях мелкосерийного и единичного производства объясняется следующими преимуществами данных устройств:

  • исключительной функциональностью;
  • удобством и простотой обслуживания;
  • высоким качеством обработки;
  • высоким уровнем производительности;
  • надежностью.

Благодаря таким характеристикам фрезерно-гравировальные станки успешно применяются в различных сферах деятельности.

С их помощью производят мебель и ювелирные изделия, сувенирную и рекламную продукцию, а также изделия любого другого назначения.

Посредством таких станков можно выполнять сложнейшую гравировку на поверхности металла, стекла, древесины, камня, пластика и слоновой кости, что не могло остаться без внимания современных производителей.

Более крупная модель фрезерно-гравировального станка в сравнении с вариантом на первом фото

Отдельную категорию составляют лазерные гравировальные станки, рабочим инструментом которых является луч лазера. Используя такой инструмент, можно выполнять надписи и рисунки даже на таких материалах, как ткани, искусственная и натуральная кожа, картон, шпон, различные виды пластика, резина и др.

Как устроен фрезерный станок

На современном рынке представлено большое разнообразие оснащенных ЧПУ фрезерно-гравировальных станков, с помощью которых можно выполнять надписи, рисунки и узоры на поверхности изделий, изготовленных из различных материалов, а также осуществлять раскрой листового металла. Стоимость такого оборудования зависит от ряда факторов: конструктивных особенностей станка, его функциональных возможностей и торговой марки.

Выделяют три типа таких станков:

  • настольные станки, фиксация заготовки на которых осуществляется механическим способом;
  • автоматические станки, фиксирующие заготовку за счет пневматических прижимов;
  • автоматические станки с пневматической фиксацией заготовки, на которых установлена трехшпиндельная головка.

На предприятиях машиностроительной отрасли используются фрезерно-гравировальные аппараты с ЧПУ, у которых рабочая головка может быть расположена в разных плоскостях – это горизонтально- и вертикально-фрезерные станки. Изготовить такие сложные станки самостоятельно возможно, но для этого вам потребуется дополнительное оборудование и комплектующие.

Для решения серьезных производственных задач по обработке металла желательно приобрести серийное устройство. В том же случае, если вам требуется небольшой настольный станок фрезерно-гравировального типа, с помощью которого вы планируете выполнять работы по алюминию и другим мягким материалам, есть смысл самостоятельно изготовить такое оборудование.

Сборка станка своими руками

К планированию работ по изготовлению фрезерно-гравировального станка с ЧПУ следует подходить очень ответственно. Прежде всего, необходимо определить, для решения каких задач вам необходимо такое оборудование.

От ответа на этот вопрос будет зависеть выбор конструктивных элементов для вашего станка, его электрической и электронной составляющих.

Соответственно, влиять такой выбор будет и на конечную стоимость вашего будущего настольного оборудования.

Схема каркаса и расположения двигателей в портальном фрезерном станке с ЧПУ

Станок, который используется для обработки древесины и металла, отличается не только своим конструктивным наполнением, но и степенью жесткости, что, естественно, оказывает непосредственное влияние на выбор комплектующих для его изготовления. Определившись с назначением, можно выбрать вариант конструктивного исполнения и приступить к подготовке чертежей.

Конструктивное исполнение оборудования

Настольный станок фрезерно-гравировального типа, оснащенный системой ЧПУ, может быть собран по двум конструктивным схемам:

  • станок с подвижным рабочим столом;
  • станок, подвижной частью которого является портал.

Пример сделанного своими руками фрезерного станка с ЧПУ

В первом случае рабочий стол фрезерно-гравировального станка с закрепленной на нем заготовкой совершает перемещение по горизонтальным направляющим. По вертикальной оси перемещается рабочая головка устройства, закрепленная на неподвижном портале.

Станки подобного типа отличаются простотой и высокой жесткостью своей конструкции, но имеют и ряд существенных недостатков (необходимость в достаточно большой свободной площади вокруг оборудования; невозможность обработки заготовок, обладающих большим весом и значительными габаритами).

Подобных недостатков лишен станок с подвижным порталом. Такое устройство можно с успехом использовать даже в небольших мастерских.

На обладающих высокой жесткостью и неподвижных рабочих столах фрезерно-гравировальных станков этого типа можно размещать даже очень тяжелые заготовки.

Высокой жесткостью также отличаются элементы подвижного портала такого устройства и направляющие, по которым он совершает свои перемещения.

При изготовлении своими руками фрезерно-гравировального станка с подвижным порталом следует очень ответственно подходить к выбору комплектующих для него: они должны обладать исключительным качеством и надежностью.

Разбираемся в механической части станка

Важнейшим элементом фрезерно-гравировального станка с подвижным порталом является рабочая головка с режущим инструментом, которая перемещается по специальным направляющим, имеющим форму рельса или круглое сечение.

Для самодельного устройства преимущественно выбираются направляющие круглого сечения, которые обладают достаточно высокой жесткостью.

Используя направляющие такого типа, можно собрать настольный станок для нанесения гравировки на изделия из алюминия, меди и их сплавов.

Перемещение рабочей головки фрезерно-гравировального станка по направляющим может осуществляться за счет пластиковых втулок или подшипников линейного типа.

Важный момент: втулки при перемещении рабочей головки не перекатываются, а скользят по направляющим, что требует дополнительных затрат мощности со стороны привода. Невысокая стоимость таких втулок не является большим преимуществом, так как менять их приходится значительно чаще, чем подшипники.

Кроме того, в процессе износа пластиковых втулок в узле перемещения рабочей головки образуется сильный люфт, который значительно уменьшает точность выполнения обработки.

Компактный самодельный станок с корпусом из оргстекла

Именно по этим причинам даже для настольных фрезерно-гравировальных станков с ЧПУ лучше использовать подшипники. Важным преимуществом применения подшипников является и то, что они позволяют оснащать оборудование шаговыми двигателями меньшей мощности, тем самым вы экономите на электроэнергии и на стоимости таких комплектующих.

Пожалуй, важнейшим элементом приводного механизма фрезерно-гравировального станка, в том числе и оснащенного ЧПУ, является ходовой винт, преобразующий крутящий момент шаговых двигателей в поступательное перемещение рабочей головки с инструментом или в движение подвижного стола. Гайка, перемещающаяся по такому винту, может скользить или катиться по нему. Собирая собственноручно такой станок, надо учитывать этот нюанс и выбрать вариант, который будет оптимальным именно для вас.

Кроме того, выбирая ходовой винт и гайку для настольного станка, важно обращать внимание на то, как зависит величина перемещения рабочей головки от числа оборотов шагового двигателя. Данный параметр определяет, насколько мелкие детали гравировки вы сможете выполнять с помощью своего оборудования.

Электронная часть фрезерно-гравировального станка

Работоспособность и эффективность вашего самодельного фрезерно-гравировального станка с ЧПУ будет зависеть от того, насколько правильно вы выполнили все предварительные расчеты и на их основе подобрали соответствующие комплектующие.

Выбор шагового двигателя для станка следует делать только после того, как вся конструкция собрана и вам уже известен шаг резьбы ходового винта. Чем больше будет этот параметр, тем более мощный и, соответственно, более дорогостоящий шаговый двигатель вам потребуется.

Что очень важно, для точного позиционирования положения вала шагового двигателя нет необходимости в датчике обратной связи, оно происходит в соответствии с входным сигналом. Такой сигнал на шаговый двигатель поступает от контроллера или микропроцессора, являющегося неотъемлемым элементом системы ЧПУ.

Самоделка с корпусом из дерева

Для оснащения фрезерно-гравировального станка с ЧПУ можно использовать контроллеры, выпущенные китайскими производителями. При достаточно высокой надежности стоят такие контроллеры очень недорого. Для обеспечения работы контроллера вам необходимо будет позаботиться о блоке питания для него.

После окончательной сборки фрезерно-гравировального станка с ЧПУ необходимо настроить его электронную систему управления и выполнить обработку тестовой заготовки. Такую обработку следует выполнять с минимальной нагрузкой на все узлы и механизмы оборудования.

Рекомендации по работе с фрезерно-гравировальным станком

Важным моментом при комплектации и эксплуатации фрезерно-гравировального станка с ЧПУ, сделанного своими руками, является выбор рабочего органа.

Так, для нанесения надписей, рисунков и узоров на изделия из металла используют обычную бормашину.

Если вы собираетесь обрабатывать на своем самодельном станке детали из древесных материалов, то в качестве инструмента следует использовать фрезу, которая надежно закрепляется в патроне.

Станок, оснащенный системой ЧПУ, выполняет только те рабочие команды, которые заложены в его управляющей программе. Чтобы перенастроить такое устройство на выполнение других технологических операций, необходимо не только время, но и специальное оборудование.

Рабочие органы фрезерно-гравировального станка с ЧПУ, на котором выполняется обработка деталей из алюминия и его сплавов, подвергаются значительному нагреву. Именно поэтому выполнять обработку таких деталей следует только с использованием смазывающе-охлаждающих жидкостей.

Источник: http://met-all.org/oborudovanie/stanki-frezernye/frezerno-gravirovalnyj-stanok-s-chpu.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector