Фрезерный станок с чпу по металлу


Фрезерный станок с ЧПУ по металлу: нюансы работы

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

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

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

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

Впрочем, металлы можно резать и без охлаждения.

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

Способы контроля температуры режущего инструмента

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

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

Читайте также:  Наборы для сборки фрезерного станка с ЧПУ

Резка алюминия и как получить хорошие результаты

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

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

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

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

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

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

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

Подведем итоги

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

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

Режимы фрезерования для алюминия и его сплавов

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

Приведем данные для фрезеровки алюминия и его сплавов:

Фреза

Подача мм/мин Скорость шпинделя Глубина за проход
Торцевая 6 мм 800-1000 14 000 – 18000

0,6

Торцевая 3 мм 500-800 13 000-15 000

0,3

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.

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).

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.

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.

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.

Станок ЧПУ по металлу: виды, возможности, изделия, видео

С развитием вычислительной техники, во всем мире начался бурный рост производства станков с программным управлением. Их выпускают в России, Италии, Японии, Германии, США, Испании, Китае и Тайване.

Оборудование с ЧПУ востребовано наряду с универсальными и агрегатными станками, производя большую номенклатуру продукции. Потребителям весьма импонирует быстрая их переналадка и возможность многооперационной обработки.

Среди металлообрабатывающего оборудования основных групп (токарные и фрезерные), стоит выделить и другие:

  • распиловочные и циркулярные отрезные станки;
  • ленточнопильные, способные осуществлять продольное распиливание заготовок;
  • вертикально-сверлильные, в которых шпиндель расположен вверху;
  • сверлильно-долбежные;
  • шлифовочные и торцовочные станки, качественно обрабатывающие поверхности.

Общее у этих агрегатов – работа с любым металлом. Их объединяет и наличие станины, на которой устанавливают главный «узел» – металлообрабатывающий элемент. Устройство имеет электродвигатель, платформу подачи, разнообразные фиксаторы, рабочую оснастку – по специфике выполняемой технологической операции.

Рядом с массивными и крупными промышленными вариантами, выглядят весьма компактно мобильные настольные станки и мини-станки по обработке металла, применяемые в ювелирном деле, и граверы.

Возможности универсального оборудования

Среди оборудования по обработке материалов, фрезерный станок с ЧПУ по металлу применяется наиболее часто. Наиболее распространённый тип такого станка – консольный фрезерный. Ему свойственно наличие консоли. Эта жёсткая корпусная деталь способна перемещать каретку по направляющим станины. В таком станке с ЧПУ шпиндель агрегата не может перемещаться или совершает мало движений. Все работу по перемещениям в пространстве выполняет стол с закрепленной деталью.

Большинство консольно-фрезерных станков (с горизонтальной или вертикальной обработкой) – универсальны. На них фрезеруют детали из стальных заготовок, чугуна и цветных металлов. У операторов есть выбор из совокупности цилиндрических, дисковых, фасонных, угловых, торцовых, концевых и других фрез для изготовления небольших по численности партий, производят изделия крупными серийными партиями.

Например, на консольно-фрезерном станке 6Р82 несложно обрабатывать любые заготовки.  К тому же есть возможность расширить функционал станка, пользуясь поворотным круглым столом, накладными головками из числа универсальных и делительных, применяя прочие приспособления.

Максимальные размеры заготовок, которые способны обрабатываться на данных станках – 800х240х370 мм. Можно выбрать любую скорость резания фрезой (интервал 31,5 – 1600 оборотов за минуту). Благодаря столу, поворачивающемуся на ±45°вокруг вертикальной оси, можно выполнять фрезеровку заготовки (не переустанавливая) под различными углами, что способствует точности изготовления деталей и высокой производительности.

Тот факт, что этот станок автоматизирован, предоставляет возможность на заводах налаживать многостаночное обслуживание.

Стоит обсудить, хотя бы поверхностно, тенденции развития отрасли. Пристальное внимание уделяется работающим с высокой скоростью 5-координатным станкам, с наличием линейных приводов и сложных систем спутников. Поэтому обработка с их помощью (резание с высокой скоростью) востребована в аэрокосмической и автомобильной сфере, а также на предприятиях по производству штампов и пресс-форм.

Но из-за того, что линейные приводы сильно нагреваются, сфера их использования ограничена – разве что в дыропробивающем прессе и лазерном станке, а в случае с обрабатывающими роботизированными центрами их применение проблематично. Хотя, фирме DMG удается их применять для работы 5-координатного станка.

Сегодня стала весьма популярной технология, при которой деталь обрабатывается с одной установки.

Еще 20 лет назад для производства станины и стоек станка с ЧПУ применяли металлы, а в качестве эксперимента, делали их из полимерных композитов. Сегодня это уже испытанный и широко применяемый материал. Речь идет о двух видах материалов:

  1. МПК (минералполимерный композит или полимерный бетон) фирмы Studer. Его фирменные названия в станкостроении – гранитан и синтегран.
  2. Phillycast (его выпускает ITW Philadelphia Resins) состоит из крошки гранита, эпоксидных смол, отвердителей и пигментов. Гранит в технологическом процессе иногда заменяют композитом кварца.

Литье станины станка ЧПУ по металлу (полимерный композит) имеет ряд важных преимуществ. У него:

  • отличный уровень гибкости отливки;
  • показатель вибропоглощения в 10 раз превосходит аналогичный у чугуна и стали;
  • у режущих инструментов и шлифовальных кругов образуется повышенная стойкость – до 30%;
  • наблюдается стойкость к химическим воздействиям (в том числе, к смазочно-охлаждающей жидкости), коррозии, а также материалу не повредят кратковременные колебания температуры.

Требования к системам управления

Чтобы была высокой скорость подач и перемещений фрезера, нужны контроллеры цифрового типа, способные управлять процессами ускорения и торможения. Вместе со встроенным пультом промышленной ПЭВМ, они могут работать и без участия человека. А если их соединить с компьютерной сетью компании, возможен даже дистанционный мониторинг.

Сегодня разработчики контроллеров располагают устойчивыми версиями Windows NT в реальном времени с использованием всех преимуществ Интернета. В системах ЧПУ используются ступенчатые микропроцессоры, дающие возможность для обработки 1100 5-координатных блоков за секунду. К тому же, предварительная обработка информации в программах, предусматривающих механообработку деталей фрезером при большом массиве данных, не понадобится.

Что касается инструментальных систем, реально выполнять мониторинг состояния фрезеровочных инструментов, данные о котором передаются обратно на контроллер. Теперь одно устройство для автоматической смены инструментария, может обслуживать несколько станков.

Есть преимущества ЧПУ системы HAAS для фрезерного станка. Она интуитивно понятна, легко осваивается в сжатые сроки. Это прецизионное оборудование, работающее с повышенной точностью, имеет большое количество унифицированных узлов, что способствует снижению затрат на его обслуживание.

Читайте также:  Идеи для поделок на ЧПУ фрезере

Как выбрать фрезерный станок с ЧПУ

Прежде, чем приобрести фрезерный станок по металлу, надо изучить их технические характеристики. Для этого стоит войти на портал chipmaker и познакомиться в Каталоге с паспортами станков в электронном виде. Сайт еще называют Металлическим форумом, так как там можно найти все необходимое для металлообработки.

Каждый, кто уже фрезеровал заготовки для получения металлических изделий, в свое время получил на форуме много советов и ценных рекомендаций от опытных специалистов в этой сфере. Вместе с новичками активно обсуждаются темы, связанные с наполняемостью рынка станков.

Стоит отметить, что станки, у которых широкий диапазон использования, находят своих потребителей, имеющих неодинаковые финансовые возможности.

Стоимость устройств связана со многими параметрами:

  • габаритами и массой заготовок;
  • конфигурацией деталей, точностью и качеством поверхностей после обработки;
  • режимами обработки (речь идёт о частоте вращения шпинделя, мощности и крутящем моменте);
  • планируемым объемом выпуска деталей.

Фрезерный станок консольного типа может долго послужить своему владельцу в небольшой мастерской. А вот крупные обрабатывающие центры с ЧПУ предназначаются для предприятий тяжелого машиностроения и аэрокосмической отрасли. Фрезерным оборудованием пользуются при обработке широкого спектра корпусных деталей любой сложности, штампов и 3D пресс-форм.

Консольные фрезеры ЧПУ по металлу представлены многими моделями. В числе наиболее популярных – недорогой вертикальный станок 6Р13ФЗ. У него габариты рабочей поверхности стола – 400×1600 мм, он перемещается по координатам с большой скоростью – 2400 мм/мин, имея величину мощности главного привода 7,5 кВт.

Главный его узел – станина с консолью на вертикальных направляющих. Станок также укомплектован коробкой скоростей, шпинделем, есть стол со скользящими салазками и редуктор. Перемещение выполняется посредством гидродвигателя.

К консольному типу относятся и горизонтально-фрезерные станки. Они эффективны тогда, когда число технологических операций ограничено, и нужно обрабатывать в основном плоские и фасонные поверхности.

Заключение

Что же такое фрезерная обработка? Наглядно этот технологический процесс можно увидеть на примере фрезеровки алюминиевой заготовки в данном видео:

Такие демонстрации работы оборудования с числовым управлением в интернете очень популярны. Можно полюбоваться и четкой работой станка по металлу с ЧПУ, и получаемыми в итоге изделиями.

После этого несложно будет определиться и выбрать такой станок, который устроит покупателя во всех отношениях: по функционалу, энергоемкости и стоимости. За такой техникой – будущее.

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.

 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.

Видео:

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.

Видео:

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.

Видео:

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.

Смотрите также