Все, что нужно знать о фрезерных станках по дереву с ЧПУ

Сегодня, в век технологий, с помощью САМ-систем можно строить и корректировать технологические процессы, создавать программы для ЧПУ и многое другое. К счастью, для этого больше не требуются особые навыки. Компьютерная поддержка изготовления содержит функцию автоматической генерации кода по чертежам и фото.

Рынок станков с ЧПУ заметно расширяется с каждым годом благодаря появлению полупрофессиональных станков и станков любительского класса. Они относительно просты в эксплуатации, к тому же имеют доступную цену, поэтому каждый любитель теперь может позволить себе заниматься фрезеровкой или фигурной резьбой по дереву.

Фрезерные станки по дереву с ЧПУ могут обеспечивать движение фрезы по трем разным осям – X, Y, Z. Чтобы процесс проходил быстро и удобно, на станок устанавливают дополнительное оборудование, например, пылесос для сбора опилок. Таким образом, зону реза можно быстро очистить от мелкого мусора.

Каждый из узлов, благодаря которым перемещается инструмент, управляется индивидуальным приводом. Такие параметры, как мощность и количество оборотов, всегда можно подобрать под конкретный случай и назначение. Как правило, фрезеровка выполняется на большой скорости, чтобы обеспечить чистоту обработки.

Станина – это базовая неподвижная часть машины, на которой располагается блок управления, стол, а также сама консоль. Рейки бывают направляющие и зубчатые. Для запуска в движение нужно, чтобы на подвижных узлах вращались звездочки.

Все узлы запускаются в движение по команде ЧПУ. Оно руководит всеми шаговыми двигателями по отдельности, ориентируется на положение инструмента, распоряжается его перемещением, преследуя конкретную цель.

Стоит также учитывать особенности работы с фрезерными станками с ЧПУ в связи с появлением электронного блока управления. А оно, несомненно, очень сильно повлияло на технические свойства оборудования.

Производительность резко возросла. Теперь времени на обработку заготовки уходит в разы меньше, а это понижает себестоимость продукта. Возможности самого производства растут, так как станки многофункциональны. С появлением электронного блока управления исчезла потребность нанимать много сотрудников, но также повысилась нужда в высококвалифицированных кадрах. Связано это с усовершенствованием и усложнением механизма. Конечно, сведен к минимуму и человеческий фактор. Точность работы обеспечивается корректностью составления программы.

Безусловно, стоимость фрезерных станков по дереву с ЧПУ довольно велика, однако это вполне обусловлено трудоемкостью обслуживания оборудования.

Фрезерный станок выбирают исходя из его скорости, маневренности и габаритов. Качество изделия зависит от параметров рабочего стола. Маленький стол позволит работать в любом помещении, даже самом тесном, но, к сожалению, крупные детали не поместятся в рампу. Большой стол трудно разместить, но благодаря ему можно работать с большими изделиями.

Число оборотов вала значительно влияет на то, как будет происходить фрезеровка. Мощный шпиндель позволит получить на выходе хорошую качественную заготовку. Чем выше число оборотов, тем ровнее выходит срез. Взаимосвязь с мощностью здесь следующая: рост сопротивления связан с твердостью древесины; менее мощный двигатель теряет обороты, соответственно, обработка заготовки выходит некачественной, а поверхность – неровной. Скорость работы полностью опирается на данную характеристику.

Фрезерование производится по трём и более осям. С помощью ЧПУ инструмент настраивается на работу в необходимом направлении, выбранном управляющим машиной лицом в зависимости от цели работы. Деревообрабатывающие станки классифицируются в соответствии с устройством консоли и размерами. Они также могут совершать операции, свойственные станкам иных типов.

Основное разделение фрезерных станков:

• двухстоечные, или портальные;
• одностоечные, или вертикальные.

Эти виды станков отличаются между собой по устройству станины и принципу ее работы.

Портальные аппараты обладают более крупным размером и рассчитаны на обработку больших деталей. Область применения портального деревообрабатывающего станка – это раскрой листов ДСП и ДВП. Функционал здесь более широкий – он позволяет обрабатывать боковые стороны изделий и торцы. Из соображений прочности стол станка данного типа задуман неподвижным.

Самый распространенный и универсальный вид станка – это трехосевой. Он работает в трех направлениях – по оси X, Y, Z. Трехосевой фрезерный станок можно часто встретить в гравировальной промышленности. Он открыт и расположен к различным модернизациям. Однако 3D-гравировка и сложная вырубка недоступна этому виду станка.

Следующий уровень – это пятиосевая обработка. 5-осевой фрезерный станок обладает целым рядом преимуществ по сравнению с устройствами, имеющими меньше осей:

• обработка пяти сторон продукта за один раз (когда с 3-осевым станком может понадобиться несколько наладок);
• сокращение машинного времени и общей настройки;
• сведение погрешностей к минимуму.

Использование же станков с поворотной осью позволяет проделывать тонкую работу и изготавливать изящные детали. Возможности в этом случае ограничиваются только фантазией. Главное отличие этого вида от других – это наличие дополнительного механизма с отдельным приводом, что дает возможность фрезеровать внешние поверхности тел вращения. Точность обработки на станках с поворотной осью крайне высока.

А теперь рассмотрим наиболее объемную классификацию фрезерных станков по цели.

Универсальные фрезерные станки с ЧПУ имеют большие размеры и способны работать на промышленном уровне в течение 8-16 часов, производя различные операции. Отсюда и название станка, ведь он на самом деле универсален – с его помощью можно производить отрезку, расточку, зенкование, сверление и даже торцевую фрезеровку. Инструмент меняется автоматически, а параметры в программе можно изменить в любой момент. Универсальный фрезеровочный станок используется для отделки средних и крупных партий продуктов.

Станки этого типа применяются в тех случаях, если есть потребность изготовить деталь по какому-либо образцу. Обработка на копировальном станке обладает высокой точностью и скоростью. Их основной принцип – это копирование, поэтому в работе на них обычно используются шаблоны и копиры. Этот вариант подходит для изготовления и обработки объемных деталей.

Станки настольного типа можно чаще всего увидеть именно в домашней мастерской. Настольные станки имеют достаточно широкий функционал для выполнения работ средней степени сложности. Его работа зависит от установленной программы, которая позволяет ему обрабатывать штучные детали и целые партии.

Мини-фрезерные станки созданы специально для обработки деревянных, пластмассовых и металлических заготовок. Данное оборудование обладает компактностью, что позволяет использовать его и на производственном уровне, и в любой домашней мастерской. Это маленькое устройство можно приобрести по доступной цене и работать на нем без лишних хлопот.

Этот тип отлично подходит для изготовления изделий из дерева особенно сложной формы. Токарные станки с ЧПУ имеют особенное расположение шпиндельной головки, которая обычно находится либо в вертикальном положении, либо в горизонтальном.

Станки этого типа используются, чтобы отделывать заготовки методом вращения. Режущий элемент в данном случае – это резцы, обладающие различной конфигурацией.

Станок сверлильного типа применяется для особых случаев, таких как проделывание отверстий в заготовках из разного материала (чаще всего металла). Он служит некой аналогией обычной дрели, однако имеет более точную регулировку.

Сверлильный станок имеет целый арсенал инструментов. Помимо обычной фрезы, прибавляются развертки, сверла и метчики. Чаще всего такой станок можно встретить у автолюбителей, столяров и слесарей. С помощью сверлильного станка можно не только проделывать отверстия, но и нарезать резьбу, расширять диаметр чего-либо, производить развертку.

Расточные станки с ЧПУ обладают отличительной особенностью в виде горизонтального/вертикального шпинделя, в котором закрепляется любой инструмент в зависимости от цели работы. Такие станки используются для работы с крупными заготовками на серийном или штучном производстве.

Функционалом они обладают следующим:

• сверление;
• нарезание резьбы;
• торцовое фрезерование;
• растачивание;
• зенкерование;
• подрезка торцов.

Название гравировального станка уже говорит само за себя, ведь аппаратура данного типа используется для работы с деревянными заготовками, когда нужно изготовить некие уникальные элементы. С помощью программы создается желаемый финальный результат в виде объемной картинки. Гравировальный станок производит неглубокую, поверхностную обработку.

При помощи 3D-станка по дереву можно работать с длинными деталями по типу вала со всех сторон сразу. Шпиндель вращается от привода согласно заданной программе вместе с инструментом.

В данном обзоре популярных фрезерных станков было выделено топ-3 модели, наиболее обширно использующиеся в России.

Эта модель наиболее доступна для среднестатистического пользователя. Российская торговая марка «Вихрь» представляет изделия для сада и различных строительных работ. Электроинструменты данного бренда выпускаются на китайском производстве. Этот недорогой, но надежный фрезер обладает высокой мощностью и достаточно универсален для того, чтобы использовать его и на профессиональном уровне, и в домашней мастерской.

Технические характеристики:

• тип – вертикальный;
• мощность – 1900 Вт;
• вращение – 8000-23000 об/мин;
• ход фрезы – 50 мм.

Главный недостаток модели – это ее шумность и крупные габариты.

Данный бренд, лидирующий на рынке уже много лет и заслуживший доверие покупателей, производит одни из лучших фрезерных станков по всему миру. Главный минус модели в том, что она доступна далеко не для всех, но при этом ее цена вполне оправдана.

Основные параметры:

• тип – вертикальный;
• мощность – 1200 Вт;
• вращение – 11000-28000 об/мин;
• ход фрезы – 55 мм.

Благодаря высокой мощности этому станку подвластно дерево любой плотности.

Эта модель признана по истине универсальной. Она крайне удобна в использовании за счет своего небольшого веса и специально выполнена таким образом, что ее комфортно держать в руках.

Характеристики:

• тип – кромочный;
• мощность – 710 Вт;
• вращение – 10000-30000 об/мин;
• ход фрезы – 30 мм.

Мотор у этой модели работает плавно, а за счет алюминиевой подошвы она обладает хорошей устойчивостью.

Деревообрабатывающее оборудование является крайне востребованным на рынке техники для строительных работ. Наиболее оптимальным вариантом считаются блоки с ЧПУ. Чтобы правильно выбрать станок для фрезеровки с ЧПУ, нужно определиться с параметрами деталей и, конечно, загрузкой аппарата. Для дома отличным выбором будет настольная модель с механическим копиром.

Если покупатель всерьез увлекается конструированием мебели, можно остановиться на фрезерном 3D-станке с ЧПУ. Это актуально и для небольших мебельных производств, ибо с помощью 3D-станка можно быстро изготовлять большое количество идентичных деталей. Это значительно повысит производительность, а все затраты незамедлительно окупятся.

Фрезерный станок с ЧПУ можно купить в любом строительном магазине, однако особо умелые любители могут изготовить его самостоятельно, существенно сэкономив на покупке. Самодельный станок можно сконструировать при наличии всех готовых составляющих и элементов, которыми пестрит наш рынок сегодня. Готовый комплект сможет минимизировать все затраты. Преимущество самодельного аппарата состоит в том, что он будет обладать всеми желаемыми характеристиками.

Сперва составляется проект будущего станка, рисуются чертежи и схемы, по которым будет изготовлено оборудование. Необязательно брать эту часть работы полностью на себя, ведь все необходимые данные можно найти в интернете. Главное – это подобрать подходящий для себя вариант, который будет обладать необходимой кареткой и двигателем. Мудрить не стоит: нужно выбирать относительно простой чертеж, который при этом будет соответствовать всем требованиям. Также можно взять за образец старый фрезеровальный станок.

За основу самодельного станка нужно взять механизм фрезера. Он подбирается в соответствии с мощностью двигателя.

Следует начать с основы самого аппарата, так как к ней далее будет пристраиваться электродвигатель, каретка и сам фрезер. Балки прямоугольного сечения могут стать основанием. Основание обязано обладать некоторым характеристиками для того, чтобы фрезерная головка позиционировалась максимально точно. Одна из таких характеристик – это жесткость.

По инструкции нужно соединить между собой все комплектующие конструкции, используя винты. Прочность в таком случае гарантирована, а сам станок можно будет с легкостью модернизировать.

Еще одна важная комплектующая фрезерного станка – это, конечно, шаговый двигатель. Их, как правило, два, и монтируются они к основанию за вертикальной осью.

Функции и выгоды использования фрезерного станка с числовым программным управлением могут заинтересовать предпринимателей, чей бизнес основан на изготовлении деревянной мебели и прессованных стружечных изделий для строительства. С помощью этих станков можно воплощать в жизнь самые различные идеи – они годятся для создания 3D-узоров, рекламных надписей на изделиях, декоративных мебельных деталей. Используя их, можно даже создать демомакет архитектурного проекта для демонстрации.

Существует модель универсального станка, возможности которого почти не имеют границ. Используя его, можно делать даже резные элементы мебели и части лестниц. Также существуют настольные модели для создания сувенирных и ювелирных изделий.

Фрезерование дерева с использованием ЧПУ почти не требует участия человека и происходит на высокой скорости, так как оборудование обладает высокой производительностью. Оператору необходимо лишь установить заготовку и запустить необходимую программу.

Производитель составляет список обязательных правил и основных требований эксплуатации, а пользователю следует их придерживаться. Главное, что следует исполнять – это проводить проверки системы охлаждения, если она является частью конструкции, осуществлять замену режущего инструмента при его износе и не допускать превышения максимальных нагрузок на электродвигатели.

Подробнее про фрезерные станки по дереву с ЧПУ смотрите в видео ниже.