Фрезерный станок с чпу по металлу

Настольные фрезерные станки с ЧПУ – мини-станки по металлу и другим материалам

Настольный фрезерный станок с ЧПУ. обладающий достаточно высокой функциональностью, может успешно применяться для обработки заготовок из черных и цветных металлов, камня, керамики, пластмасс и древесины. Благодаря системе управления, которой оснащен такой мини-станок, обработку детали можно выполнить точно и качественно.

Фрезерный станок с чпу по металлу

Компактный настольный фрезерный станок, оснащенный ЧПУ

Принцип работы и конструкция настольного фрезерного станка с ЧПУ

Фрезерные станки с ЧПУ настольного типа практически незаменимы для оснащения небольших производств, основным направлением деятельности которых является изготовление комплектующих для узлов и механизмов транспортных средств. До недавнего времени настольные металлообрабатывающие станки фрезерной группы были только ручными, чуть позже автоматизированными, а сейчас все большее распространение получают устройства настольного типа, оснащенные системами ЧПУ.

Заготовки, которые необходимо обработать на фрезерном мини-станке, фиксируются на его рабочем столе, а сама обработка выполняется вращающимся режущим инструментом – фрезой. По своему устройству настольные фрезерные станки по металлу подразделяются на две больших категории:

  1. с консолью (сюда относятся станки вертикального, горизонтального и широкоуниверсального типа);
  2. без консоли (в эту категорию входят только горизонтальные и вертикальные станки).

Наибольшее распространение в наше время получили станки, оснащенные консолью, на которой и фиксируется обрабатываемая заготовка. В станках подобного типа шпиндель не двигается, все перемещения заготовки относительно режущего инструмента обеспечивает подвижная консоль.

Устройство станков бесконсольной категории не предполагает наличия консоли, обработка на таком оборудовании происходит за счет продольных и поперечных перемещений рабочего стола, а также за счет движений шпинделя (по вертикальной оси в том числе).

Фрезерный станок с чпу по металлу

Настольный фрезерный станок с консолью

Система ЧПУ в настольных фрезерных станках по металлу отвечает за выполнение всех необходимых технологических операций, информация о которых предварительно занесена на специальный носитель. Для настольных мини-станков, оснащенных такой системой управления, используется несколько основных типов программного обеспечения.

ПО позиционного типа

Используется такое ПО для станков расточной и сверлильно-фрезерной группы. Его особенность состоит в том, что на информационный носитель поступают только координаты точек, в которых и должна быть выполнена обработка.

ПО контурного типа

В этом случае на информационный носитель заносится траектория, по которой должна двигаться фреза в процессе обработки. Такое ПО применяют для фрезерного оборудования круглошлифовального типа.

ПО комбинированного типа

ПО данного типа используется для управления многоцелевыми станками, оборудованием токарно-фрезерной группы. Как следует из названия данного ПО, оно объединяет в себе возможности программного обеспечения двух предыдущих категорий.

ПО многоконтурного типа

Программы данного типа относятся к самым сложным, но они способны управлять всеми функциями настольных фрезерных станков с ЧПУ. Такое сложное ПО используется для управления фрезерным оборудованием широкоформатного типа.

Разновидности фрезерных станков с ЧПУ настольного типа

При сравнении автоматизированного оборудования сверлильно-фрезерной группы с настольным фрезерным станком, оснащенным ЧПУ, становится очевидно, что последний имеет целый ряд преимуществ. На нем можно обрабатывать детали со сложным контуром с высокой точностью и делать это максимально эффективно. Для работы на таком настольном станке не нужен специализированный персонал, вполне достаточно одного оператора, который будет запускать управляющую компьютерную программу.

Если раньше оборудование с ЧПУ использовалось только в производственной сфере, то сейчас можно говорить об активном применении оснащенных ЧПУ настольных фрезерных станков по металлу и прочим материалам в условиях домашней мастерской, а также в гараже. Многие домашние умельцы делают такие станки своими руками. Естественно, даже мини-станки, оснащенные системой ЧПУ, стоят значительно дороже, чем обычное устройство.

Все фрезерные станки, на которых установлена система ЧПУ, классифицируются следующим образом:

  • устройства для обработки металлических заготовок;
  • станки для работы с деревянными изделиями;
  • аппараты фрезерно-гравировальной группы.

Фрезерное мини-оборудование, предназначенное для обработки металла, позволяет получать детали из заготовок, сделанных из различных сортов стали.

Фрезерный станок с чпу по металлу

Обработка дерева на настольном фрезерном станке с ЧПУ

Среди настольных фрезерных станков по уровню сложности их конструкции выделяют следующие категории:

  • аппараты, предназначенные для выполнения только фрезерных операций;
  • фрезерно-обрабатывающие станки;
  • устройства, отличающиеся универсальностью;
  • токарно-фрезерное оборудование;
  • станки, относящиеся к сверлильно-фрезерной группе.

Стоимость мини-станков с ЧПУ, используемых для работы по металлу, начинается от 450 долларов.

Для фрезерной обработки заготовок из дерева необходимы специализированные настольные устройства. Такое оборудование, которое можно сделать и своими руками, активно используется на предприятиях, производящих мебель, в домашних столярных мастерских, с его помощью можно обрабатывать дерево, а также заготовки из других мягких материалов – акрила, алюминия и др.

Цена мини-оборудования, предназначенного для работы по дереву, может доходить до 400 долларов. Гравировальный фрезерный станок с ЧПУ, который также можно собрать своими руками, используют для обработки (фрезерования и гравировки) заготовок, выполненных из искусственных и природных камней, бетона.

Благодаря техническим характеристикам и функциональным возможностям, которыми обладает гравировальное фрезерное устройство с ЧПУ, его используют для изготовления резных колон, статуэток и других декоративных изделий различного дизайна. Незаменим такой настольный станок, даже если он самодельный, при создании рекламных вывесок и различных табличек. При помощи гравировального оборудования изображениям и надписям, выполняемым на различных материалах, придают требуемую рельефность. Такие возможности настольных станков данной группы очень востребованы в полиграфической промышленности – при изготовлении штампов.

Маленькие гравировальные станки активно используются в ювелирном деле, где с их помощью изготавливают формы для литья и выполняют инкрустацию. Активное применение такие устройства нашли и в обувной промышленности, где их применяют для изготовления лекал, шаблонов, а также форм для литья. Стоимость станков данной группы находится в пределах 4000 долларов.

Фрезерный станок с чпу по металлу

Настольный сверлильно-фрезерный станок по металлу от производителя JET

Фрезерные станки с ЧПУ, относящиеся к группе сверлильно-фрезерного оборудования, являются универсальными, так как позволяют заменить собой два узкоспециализированных устройства. Такие настольные станки, отличающиеся компактными габаритами, позволяют сэкономить не только место в мастерской, но и финансы, так как не приходится тратить деньги на приобретение оборудования двух типов.

Сверлильно-фрезерное устройство, даже сделанное своими руками, позволяет эффективно и с высокой точностью выполнять множество технологических операций: сверление отверстий, нарезание в них резьбы, фрезерование горизонтальных и торцевых поверхностей, зенкерование и др.

Оборудование с ЧПУ, относящееся к сверлильно-фрезерной группе, активно используется на крупных предприятиях, в малом бизнесе, его нередко покупают и для оснащения домашних мастерских. Чтобы сэкономить на приобретении таких универсальных станков, многие домашние мастера стараются именно его изготовить своими руками. Это понятно: стоимость такого оборудования, сделанного в производственных условиях, начинается от 1500 долларов.

При выборе настольного фрезерного станка с ЧПУ не стоит ориентироваться только на его стоимость, так как она не всегда является показателем качества. Обращать внимание следует на его мощность, функциональные возможности, скорость, с которой может выполняться обработка изделий из разных материалов.

Кроме того, такие станки классифицируются по расположению рабочего органа по отношению к обрабатываемой заготовке. Например, по такому параметру различают горизонтально- и вертикально-фрезерные станки.

Как самому изготовить настольный фрезерный станок с ЧПУ

Собрать настольный станок фрезерной группы своими руками не так сложно, если подобрать для этого все необходимые комплектующие. Кроме того, для изготовления своими руками фрезерного станка, оснащенного ЧПУ, вам потребуются соответствующие чертежи, опыт и дополнительное оборудование. Не лишним также будет посмотреть обучающее видео, которое несложно найти в интернете. Следует сказать, что чаще всего домашние мастера не могут собрать такое устройство своими руками из-за отсутствия дополнительного оборудования.

Прежде чем приступать к изготовлению самодельного станка с ЧПУ, следует разобраться с основным вопросом: для решения каких задач он вам необходим. Именно от этого будет зависеть, какие комплектующие надо будет приобрести.

Чтобы изготовить фрезерное оборудование с ЧПУ своими руками, необходимо правильно рассчитать жесткость его будущей конструкции. Ведь если станок, сделанный своими руками, вы планируете использовать для обработки металлических заготовок, то жесткость его конструктивных элементов должна быть значительно выше, чем у оборудования для обработки изделий из дерева.

Фрезерный станок с ЧПУ по металлу: виды и цена оборудования

Что такое фрезерный станок с ЧПУ?

Фрезерный станок с чпу по металлуНа 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.

Фрезерный станок с чпу по металлуПомимо 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

Фрезерный станок с чпу по металлуСтанина 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

Фрезерный станок с чпу по металлуПравильная 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.

Фрезерный станок с чпу по металлуУсовершенствовать 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

Фрезерный станок с чпу по металлуВ 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:

  • фрезерно-гравировальный;
  • станок по дереву;
  • станок по металлу.

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.

Фрезерный станок с чпу по металлуПроизвести 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.

Фрезерный станок с чпу по металлуСверлильно-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?

Фрезерный станок с чпу по металлуИмея 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.

  • Автор: Фёдор Ильич Артёмов

Особенности фрезерных станков с компьютерным обеспечением по обработке металла

Общие сведения

Фрезерный станок с чпу по металлу Современный фрезерный станки с ЧПУ

Фрезерный станок с ЧПУ – это устройство с программным обеспечением по обработке металла, специализирующееся на сложных операциях: нанесение штампов, пресс-форм и обработка тонколистового металла. Помимо этого, аппарат способен выполнять сверлильные и разверточные работы.

Фрезерный станок с чпу по металлу Схема и описание фрезерных станков

Все станки условно делятся на вертикальные и горизонтальные. Вертикальные установки считаются более универсальными, поэтому их чаще используют для выполнения сложных операций. Горизонтальные станки применяют для обработки корпусных и крупногабаритных изделий.

Устройство фрезерных станков с ЧПУ по металлу ничем не отличается от обычных. Однако наличие компьютерного обеспечения значительно увеличивает качество, скорость и точность обработки металлических изделий. Оборудование с программным обеспечением классифицируется по такому принципу:

  • По способу передачи заготовки на рабочую поверхность – ручной или автоматический;
  • По количеству резочных инструментов – с одним или множеством элементов;
  • По дислокации шпиндельного узла – есть горизонтальные и вертикальные;
  • По количеству перемещений бабки.

Также фрезерный станок с ЧПУ классифицируется по назначению. Встречаются вертикально-фрезерные, универсальные, продольно-фрезерные или консольные типы устройств.

Фрезерный станок с чпу по металлу Фрезерный станок с ЧПУ

Большинство современных аппаратов работают на асинхронных электрических двигателях. Этот вид двигателей легко переносит многочасовые нагрузки и требует немного времени на обслуживание.

Устройство станка

Компьютеризированное оборудование по металлу отличается своей конструкцией, в зависимости от предназначения. Однако базовая сборка, несмотря на многочисленные усовершенствования, остается прежней.

Станина бывает двух видов: монолитная или сварная. Изготовление монолитной станины считается более дешевым, поэтому она устанавливается на станках для грубой обработки крупногабаритных изделий. Сварная конструкция подходит для выполнения сложных операций по обработке металла.

Фрезерный станок с чпу по металлу Устройство фрезерного станка с ЧПУ

Направляющие скольжения отвечают за перемещение режущих элементов, точность и надежность их фиксации. Необходимо отметить линейные направляющие, отличающиеся крепостью и высокой точностью перемещений. Инновационная технология обеспечивает высокую скорость и точность передвижения режущих элементов.

Шпиндель бывает двух типов: ременным и механическим. Шпиндель на ремне работает тише, чем механический. Второй тип шпинделя способен развивать большую мощность – до 100 оборотов/мин. Механический тип крепления шпинделя встречается в аппаратах, работающих с большими объемами материала.

Современный много функциональные станки с ЧПУ

Преимущества станков с ЧПУ

Фрезерный станок с ЧПУ качественным образом отличается от обычных моделей. Главными достоинствами передового оборудования является высокая скорость и точность работ. Второй отличительной чертой компьютеризированного оборудования считается высокий уровень автономности, что позволяет набирать работников с минимальными знаниями в сфере обслуживания высокоточного устройства.

Фрезерный станок с чпу по металлу Дополнительные преимущества системы ЧПУ

Аппарат с ЧПУ по металлу может использоваться как в промышленных масштабах, так и небольших домашних хозяйствах. Современное компьютеризированное фрезеровальное оборудование представлено такими видами аппаратов с ЧПУ:

  • Фрезерно-гравировальный;
  • Аппарат для обработки дерева;
  • Станок по металлу.

Фрезерные станки с программным обеспечением – это дорогое оборудование со сложной конструкцией. Поэтому их разнообразие принято делить на несколько подгрупп:

  • Фрезерно-токарные станки, которые применяются в сфере малого бизнеса. Часто устанавливаются в частных мастерских. Устройство этого типа специализируется на шлифовании, обточке металлических заготовок, а также всех видах точения и резания; Фрезерный станок с чпу по металлу Напольная фрезерно-токарная установка
  • Фрезерно-настольный. Оборудование этого типа используется для обработки дерева. Их широко применяют в деревообрабатывающей промышленности, особенно где требуется дополнительная обработка по металлу или акрилу;
  • Сверлильно-фрезерный. Устройство с ЧПУ этого типа заменяет несколько узкоспециализированных аппаратов. Отличительной чертой такого оборудования являются компактные размеры, невысокая цена и большой набор возможностей: сверление отверстий разных диаметров, нарезание резьбы, зенкерование, торцевание и фрезеровка по металлу; Фрезерный станок с чпу по металлу Универсальная установка фрезерной обработки по металлу
  • Универсальный станок – это самое дорогое оборудование, способное выполнять большую часть операций по обработке металла. Характеризуется высоким уровнем автономности, большими габаритами и объемом потребляемой энергии;
  • Фрезерно-обрабатывающий аппарат предназначен для работы в разных сферах производства. Его применяют в небольших мастерских или огромных промышленных центрах. Усовершенствованные модели применяются даже в аэрокосмической промышленности. Устройство этого типа способно работать даже со сложной 3D-поверхностью.

Особенности обработки деталей на станках с ЧПУ

Несмотря на высокий уровень автоматизма, фрезерный станок с ЧПУ перед запуском требует небольшой подготовки. В обязанности оператора входит подготовка рабочего места и настройка траектории движения режущих и сверлящих элементов.

Фрезерный станок с чпу по металлу Резец фрезерного станка

Большинство современных станков способно выполнять ряд таких операций по обработке металлических изделий:

  • Обтачивание цилиндрических изделий;
  • Фрезерование ровных и криволинейных плоскостей;
  • Резка, сверление и зенкерование.

Перечисленные работы выполняются во всех трех измерениях оси координат. Стоит отметить, что более дорогие версии станков способны обрабатывать детали в 4–5 осях координат.

Фрезерный станок с чпу по металлу Станок вертикально-фрезерный с ЧПУ F150

Например, фрезерный станок с компьютерным обеспечением способен обрабатывать заготовку вокруг заданной оси относительно другой заготовки.

Как выбрать качественный станок?

Фрезерный аппарат с ЧПУ постепенно завоевывает все отрасли промышленности, благодаря своим сильным сторонам. Понятное дело, что сделать выбор такого сложного оборудования достаточно тяжело. Поэтому к этому вопросу необходимо подойти со всей серьезностью.

Фрезерный станок с чпу по металлу Классификация станков

  • Взгляд в будущее. Технологии постоянно меняются, поэтому станок необходимо подбирать с учетом того, что некоторые его возможности будут показывать результат даже через 5–10 лет;
  • Учитывайте материал, с которым вам придется постоянно работать. Так вы сможете более точно подобрать рабочую зону и при необходимости произвести модификацию станка;
  • Не спешите покупать дорогостоящее оборудование, пока полностью не изучите принцип его устройства. Доскональное понимание принципа работы позволит объективно посмотреть на возможности станка;
  • Портал должны быть из качественных материалов. Отдавайте преимущество порталам из толстой стали, она не позволит станине вибрировать и деформироваться. Категорически не советуем выбирать фрезерный аппарат с алюминиевым порталом;
  • Ход шпинделя должен быть максимальным.

Видео: Финал проекта фрезерный станок с ЧПУ

Похожие статьи

Фрезерный станок с чпу по металлу Конструктивные особенности токарных, торцовочных и токарно-винтовых станков

Фрезерный станок с чпу по металлу Возвращаем металлу блеск и красоту с помощью полировки

Фрезерный станок с ЧПУ – современные методы металлообработки

Для массового выпуска высококачественных изделий из металла промышленные предприятия используют фрезерный станок с ЧПУ – эффективный агрегат с программным числовым управлением.

Содержание

  1. Станки с ЧПУ – коротко о главном
  2. Основные узлы станков с ЧПУ по металлу
  3. Обработка заготовок на станках с ЧПУ – технология и особенности
  4. Обзор популярных фрезерных агрегатов с ЧПУ

1 Станки с ЧПУ – коротко о главном

На станках для фрезерования с числовым управлением при помощи концевых и торцевых фрез осуществляется обработка пространственных и плоских поверхностей сложных конфигураций, кулачков, пресс-форм, штампов (смотрите видео). Также данные агрегаты по металлу дают возможность выполнять разверточные и сверлильные работы при помощи соответствующего инструмента, который монтируется в специальные рабочие головки.

Конструктивно фрезерный станок с ЧПУ мало чем отличается от обычных агрегатов для фрезерования.

При этом установка на оборудование программного числового управления в разы увеличивает его производительность, надежность и точность выполнения операций на больших скоростях резания, а также уникальную точность позиционирования фрез и иных режущих инструментов.

Фрезерный станок с чпу по металлу

Классифицируются станки с ЧПУ по металлу по четырем признакам:

  • вариант подачи рабочих приспособлений для резки – автоматический либо ручной;
  • количество координатных передвижений бабки агрегата либо его рабочей поверхности;
  • расположение шпиндельного узла – по вертикали либо по горизонтали;
  • по числу инструментов – много- либо одноинструментальные станки.

Кроме того, агрегаты по металлу делят на разные категории в зависимости от их компоновки. С этой точки зрения фрезерный станок с ЧПУ может быть широкоуниверсальным, продольно- или консольно-фрезерным, вертикально-фрезерным. В последнем случае агрегат в обязательном порядке оборудуется столом крестовой формы.

Системы ЧПУ на станках для работы по металлу бывают:

  • разомкнутыми – шаговый двигатель четко дозирует процесс передвижения рабочих узлов оборудования, при этом отпадает необходимость в применении датчиков обратной связи;
  • замкнутыми – на них устанавливают датчики, которые во время работы станка контролируют ход обрабатывающих операций, а также привод, который перемещает рабочие узлы по непрерывной схеме.

Фрезерный станок с чпу по металлу

Главное движение на современных агрегатах с ЧПУ по металлу обеспечивается электродвигателями постоянного тока и асинхронными двигателями, которые направляют вращение на шпиндель посредством прямого привода, ременной передачи либо специального редукторного механизма.

На станках горизонтального типа обычно ведется обработка корпусных и крупногабаритных изделий. На производствах они применяются реже, чем вертикальные агрегаты, которые признаются в разы более универсальными и эффективными.

2 Основные узлы станков с ЧПУ по металлу

Станина делается сварной или литой. Сварной она выполняется тогда, когда требуется получить сложную по форме конструкцию. В остальных случаях рекомендуется изготавливать литую станину, характеризуемую высоким демпфирующим потенциалом и жесткостью.

Направляющие скольжения являются обязательным элементом любого широкоуниверсального фрезерного оборудования. Они работают на трении скольжения, что снижает точность их интерполяции и скорость передвижения рабочих органов. При этом они имеют повышенную жесткость. Линейные же направляющие гарантируют отличную точность перемещений, так как функционируют на трении качения, но описываются малой жесткостью.

Фрезерный станок с чпу по металлу

Шпиндель станков с ЧПУ, на которых производится обработка металлических заготовок, бывает двух типов:

  1. Электрический двигатель с ротором, служащим для монтажа фрез и других режущих приспособлений.
  2. Механизм, связанный с приводом муфтой либо ременной передачей.

Первый тип шпинделя позволяет развивать скорость вращения до 100 тысяч оборотов в минуту. Поэтому его устанавливают на агрегаты, которые работают с пресс-формами и сложными штампами. Второй тип имеет меньшую скорость (как правило, не более 15 тысяч оборотов). По цене он намного дешевле, что и обусловило его широкую распространенность. Добавим, что современный фрезерный станок с ЧПУ может располагать шпиндельным механизмом с гидростатическими, аэродинамическими и обычными подшипниками качения.

Фрезерный станок с чпу по металлу

К другим важным узлам агрегатов с программным управлением относят:

  • магазин для рабочих инструментов;
  • систему ЧПУ;
  • электродвигатель.

3 Обработка заготовок на станках с ЧПУ – технология и особенности

Грамотная настройка системы программного управления фрезерным оборудованием дает возможность передвигать фрезы и других режущие приспособления по любой траектории в рабочей области станка. За счет этого получается обрабатывать множество разных поверхностей изделия за одно его закрепление (видео). Практически каждый современный фрезерный станок с ЧПУ позволяет производить следующие работы:

  • развертывание, зенкерование, сверление отверстий;
  • фрезеровка криволинейных, цилиндрических поверхностей и плоскостей;
  • точение цилиндрических наружных поверхностей.

Подобные работы выполняются на всех станках с тремя координатными осями. При наличии четвертой и пятой оси может осуществляться и более сложная обработка металлических заготовок. Так, например, на пятикоординатных агрегатах производятся работы, связанные с качественной и быстрой резкой фасонных поверхностей.

Фрезерный станок с чпу по металлу

Станок с пятью координатами представляет собой оборудование, которое дает возможность поворачивать деталь вокруг какой-либо обозначенной оси в дополнение к главному передвижению инструмента по отношению к заготовке. Часто функцию пятой координаты выполняет угол наклона шпиндельной оси. Если в процессе работы его изменяют (задав соответствующую программу в системе ЧПУ), за одно закрепление изделия на станке может выполняться обработка малых по радиусу галтелей – так на языке профессионалов называются переходные поверхности. Подобная операция осуществляется коническими концевыми фрезами, которые имеют характерное закругление в виде сферы.

Модернизировать трехкоординатный агрегат в четырех- или пятикоординатный несложно. Достаточно смонтировать поворотную добавочную рабочую поверхность на основной стол. Но здесь стоит понимать, что рабочая зона фрезерного агрегата уменьшится.

Фрезерный станок с чпу по металлу

Настройка станков с ЧПУ, выпускаемых в наши дни для работы с металлоизделиями, не вызывает у специалистов затруднений. Важно только учитывать ряд общих особенностей, характеризующих фрезерную обработку заготовок, в частности таких:

  • характер режущих операций;
  • форма изделий;
  • число координат (3–5);
  • применение инструмента с набором разных лезвий;
  • показатель шероховатости детали после ее обработки.

4 Обзор популярных фрезерных агрегатов с ЧПУ

Советские станкостроительные комбинаты (Ульяновский, Львовский, Горьковский, Дмитровский) выпускали достаточно широкий модельный ряд агрегатов для фрезерования с программным управлением, которые и по настоящее время эксплуатируются на промышленных предприятиях. К такому оборудованию относят:

  • Станок 6Р13ФЗ Горьковского завода: мощный трехкоординатный агрегат с шестью высокомоментными двигателями. На него устанавливались комплексы адаптивного контроля, а также системы управления WL4M и Н33-2М. 6Р13ФЗ использует концевые фрезы (диаметром до 4 см) и торцевые (до 12,5 см), обеспечивает подачи до 4800 мм/мин. Настройка ЧПУ агрегата выполняется очень просто. На видео показано, как этот станок обрабатывает кулачки, штампы, копиры и иные изделия сложной формы.
  • Консольные станки 6Р11ФЗ и 6М11ФЗ. созданные на базе фрезерного оборудования 6М11. Настройка данных агрегатов также не требует особых усилий, все рабочие операции программируются буквально за пару минут при наличии четкой технологической карты обработки заготовки.
  • Станки Львовского комбината ЛФ66ФЗ и Ульяновского 654ФЗ – вертикально-фрезерное оборудование с крестовым столом.

Фрезерный станок с чпу по металлу

В последние годы в России востребованы агрегаты с ЧПУ зарубежных производителей. Широко представлены трехосевые вертикальные и горизонтальные станки, а также пятикоординатное оборудование тайваньской компании Viktor :

  • VCenter Н-400. горизонтальный центр для работы с конструкционными сталями и изделиями из алюминия. Магазин станка вмещает в себя 40 режущих приспособлений. Возможно увеличение его емкости до 90 инструментов. Н-400 оснащен понятным комплексом управления FANUC 0i-MD (легкое программирование и настройка).
  • VCenter-55/7 (130, 110, 102): вертикально-фрезерные станки для крупно- среднесерийного производства деталей из различных металлов, начиная от титана и заканчивая алюминием.
  • АХ-800. Х300. АХ-350. станки с пятью осями – высокоэффективные фрезеровальные центры.

Популярны агрегаты и других зарубежных производителей – Hurco. Zenitech. ARES-SEIKI. Yangli. KNUTH .

Трубогиб ручной ТР и другие марки – рассматриваем типы этого приспособления Фрезерный станок с чпу по металлу

В этой статье мы рассмотрим различные механические трубогибы, которые можно использовать руками, применяя только мускульную.

Виды сварочных аппаратов – обзор популярных моделей Фрезерный станок с чпу по металлу

Статья подскажет вам, какое специальное оборудование имеет смысл приобрести, если вы планируете производить работы по.

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Фрезерный станок с чпу по металлу

Ленточнопильный станок (ленточные пилы)

  • Фрезерный станок с чпу по металлу

    Цветные металлы и сплавы

    Фрезерный станок с чпу по металлу

    Фрезерный станок с чпу по металлу

    Фрезерный станок с чпу по металлу

    Фрезерный станок с чпу по металлу

    Фрезерный станок с чпу по металлу

    Фрезерный станок с чпу по металлу

    Конструкционные стали и сплавы

  • Фрезерный станок с чпу по металлу

    Фрезерный станок с чпу по металлу

    Применение 3D фрезерных станков с ЧПУ по металлу

    Зд фрезерный станок по металлу с ЧПУ — это компактная машина, предназначенная для обработки металла, снабженная числовым программным управлением (ЧПУ) или имеющая лазерный сканер.

    Она позволяет выполнить гравировальные работы, углубления или разрезы в металлической заготовке в соответствие с заданными параметрами в автоматическом режиме.

    Ранее все детали обрабатывались вручную, что сказывалось на проценте брака, сейчас же фрезерование производится по уже заранее подготовленному алгоритму — программе (в нее закладываются чертежи изделий, глубина и величина разрезов) в автоматическом режиме.

    Это непосредственно сказывается на качестве готовых изделий. Вообще же, на фрезерных станках традиционно выполняют гравировальные работы, производят сувениры.

    Фрезерный станок с чпу по металлу

    На некоторых моделях фрезеровочных станков можно обрабатывать как изделия из меди, латуни, алюминия и прочих металлов, так и из дерева, пластика и других материалов.

    Современный 3d фрезерный агрегат по металлу с ЧПУ требует для работы с ним не только написания программы, а также квалифицированные кадры, способные это обеспечить.

    Автоматические фрезерные установки, имеющие 3d сканер для фрезерного станка и выполняющие гравировальные работы, в Европе используют достаточно давно, более 20 лет.

    В России их освоение начато относительно недавно, всего лишь последние 10 лет.

    Способы фрезеровки

    Работы по металлу выполняет 3d станок режущим элементом, которым является пила, оснащенная большим количеством мелких прочных зубьев.

    Для некоторых деталей, кроме гравировальной обработки, требуется еще шлифование, которое обеспечивает гладкость заготовок, чтобы при соединении деталей не возникало зазоров.

    Часто подобное фрезерование используется при изготовлении запасных автомобильных деталей, элементов двигателя.

    Гравировальные работы можно поделить на несколько типов, различающиеся между собой вариантами размещения заготовки и расположением по отношению к детали режущего элемента.

    Фрезеровальные работы по листовому металлу делают в ручном режиме, так как этот способ проще и дешевле, чем написание программы для станка с ЧПУ.

    Пилу заменяют в этом случае на дрель, оснащенную специальными насадками.

    Можно использовать лазерный сканер, но в этом случае обработка листового металла должна производиться на станке с блоком управления. Это предотвратит брак заготовки.

    И все-таки, наиболее часто металл фрезеруют следующими методами: используя станок с ЧПУ, с помощью лазера и с помощью 3д обработки.

    На отечественных предприятиях ЧПУ обработка является одной из самых востребованных.

    Для фрезеровки используют обычный станок с блоком управления. Нередко фрезеровочный станок разрабатывается внутри производства, в соответствие с потребностями предприятия.

    Алгоритм гравировальной работы загружается в блок управления, и программа начинает «диктовать» станку процесс фрезеровки.

    Благодаря этому способу, количество брака снижается до минимума.

    Брак может возникнуть по двум причинам: заготовка будущей детали была некачественной изначально, либо алгоритм процесса работы был неправильно рассчитан.

    3d станок выполняет обработку металла на основе предварительно смоделированной на компьютере 3д-модели детали и заготовки к ней.

    3д фрезерный станок стоит дороже других, однако детали на нем более совершенны по причине того, что 3д дает возможность задать точные гравировальные настройки для будущей детали.

    К сожалению, 3д станки не могут выполнять «округлую» фрезеровку, ее делают с помощью лазерных и шлифовальных способов.

    В последнее время «округлую» фрезеровку начинают внедрять в 3д метод, но пока детали не отличаются качеством.

    Фрезерование с помощью лазера выполняется на станках с ЧПУ, оснащенных специальной установкой.

    Это оборудование достаточно дорогое, однако, если используется лазерный сканер, нет необходимости делать шлифовальную обработку готовой детали.

    Фрезерование металла с помощью лазера одно из самых точных, так как параметры обработки можно задавать мельчайшие.

    Недостатком станка с лазерной установкой является то, что гравировальные работы в глубину лазерный сканер не производит, так как для этого требуется большая мощность оборудования и достаточно большой отрезок времени.

    Лазерный сканер подразделяется на следующие виды. Тепловой лазер, работает по принципу выжигания отверстия в металле.

    Возникающие после остатки плавильных материалов снимают шлифовальщиком, а в некоторых случаях бумагой.

    И шлифовальный лазерный сканер, который обрабатывает поверхность заготовки по принципу пилы или наждака, делая несколько подходов.

    Второй тип лазера делает работу дольше, но качественнее. Подобная технология встречается в России только на нескольких крупнейших металлокомбинатах.

    Почему предприятия предпочитают станки с ЧПУ?

    Фрезеровка металла на станке с ЧПУ значительно удешевляет процесс производства, один оператор, работая на станке с блоком управления, заменяет 5 рабочих, выполнявших эту же работу вручную.

    Второй причиной, несомненно, является снижение брака до минимума, в то время как брак при ручной фрезеровке составляет 25-30%.

    Наиболее точно выполняет обработку металла лазерная установка, однако спектр ее возможностей ограничен, поэтому ее используют только для обработки поверхности маленьких элементов, например деталей для цифровой техники.

    Если у вас возникла потребность во фрезерных работах, советуем обращаться на металлообрабатывающее предприятие, использующее современную технику, например 3д фрезерный станок или станок с ЧПУ, имеющий лазерный сканер.

    Ручная обработка металла продолжает существовать, но, как правило, детали, выполненные «кустарным» способом, не всегда качественные и точно соответствуют заданным параметрам.

    Какие бывают фрезеровальные устройства?

    Итак, фрезерное оборудование предназначено для обработки различных изделий из металла и других материалов.

    Работа производится специальным резаком – фрезой, который вращательным движением обрабатывает заготовку, перемещаемую горизонтально поступательными движениями.

    Лезвия на фрезе могут располагаться продольно, поперечно или на торце инструмента, резак обязательно оснащен осью вращения.

    В зависимости от вида выполняемых работ различают:

    • Консольно-фрезерные станки – это универсального типа фрезерные агрегаты, имеющие стандартную консольную компоновку с горизонтальным или вертикальным расположением шпиндельного узла. Их различают по мощности электрического привода и размеру рабочего стола. Этот тип станков по металлу с ЧПУ бывает настольного вида, что позволяет использовать его в домашних условиях. Рабочий стол такого настольного станка бывает следующей величины — 500х500 мм, а электропривод обладает мощностью менее 1кВт;
    • Оборудование непрерывного действия – это фрезерные установки барабанного или карусельного типа. Благодаря барабану или карусели происходит чередование фрез, что дает возможность не делать смену фрезерной головку и не останавливать технологический процесс, что значительно увеличивает производительность труда. Фрезерные станки карусельного или барабанного типа используют преимущественно на производстве;
    • Фрезерно-гравировальные или фрезерно-копировальные станки – оборудование, на котором обработка металла происходит по ранее заготовленному шаблону. Часто используют для изготовления партий идентичных деталей или одинаковых изделий. Кроме этого, с помощью этих устройств наносят на поверхность деталей различные узоры, рисунки или надписи. Распространены в рекламной индустрии и мебельном производстве при выполнении гравировальных работ;
    • Фрезерный станок с ЧПУ и программным блоком – фрезерный агрегат, выполняющий фрезеровальные работы в автоматическом режиме, благодаря компьютерной программе и управлению станком электронным процессором. Эти станки выполняют весь функционал фрезерно-гравировальных и фрезерно-копировальных работ. Отличаются высокой производительностью и точностью фрезерной обработки изделий, позволяют внедрить на производстве 3д-технологии.

    Советы по выбору фрезерных станков

    Если вы планируете приобрести фрезерный станок для производственных целей, либо для домашнего конструирования, то предлагаем вам воспользоваться следующими советами:

    • Определитесь с задачами, которые будете выполнять на оборудовании. Вид фрезерного устройства должен им соответствовать;
    • Оцените разные типы фрезерного оборудования с двух сторон: проанализируйте их преимущества и их недостатки;
    • Выбирая размер рабочей поверхности фрезерного станка, определитесь, каких размеров детали вы планируете обрабатывать на нем. Чем больше деталь, тем больше должен быть рабочий стол;
    • Чтобы будущее изделие было удобно закреплено на станке, он должен быть обязательно оснащен Т-образным пазом;
    • Изучите внимательно технические характеристики изделия, в частности, мощность электрического привода. Фрезерные станки с большой мощностью не пригодны для работы в домашних условиях;
    • Выбирая станок, не забудьте про его функциональность, а именно, какие задачи и функции будут выполнимы для данного устройства;
    • Если вы планируете приобрести фрезерную установку для домашнего использования или малого предприятия, то вам подойдут настольные или мини фрезерные станки с ЧПУ;
    • Обратите внимание на широкоформатное оборудование, если вы планируете приобрести фрезерный станок для крупного производства;
    • Не переплачиваете за функции, которые вам не нужны. Выбирайте фрезерное оборудование той функциональности, которая будет использоваться вами в работе;
    • Срок гарантии и техническое обслуживание – это один из главных критериев выбора производителя станка.

    Внимание, только СЕГОДНЯ!
  • Закладка Постоянная ссылка.

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *