Выбор фрезерного станка с ЧПУ – Блог Виталия Лебах

Станки с числовым программным управлением призваны свести к минимуму участие человека в производственных процессах. С задачей они справляются отлично — риски предприятия, связанные с человеческим фактором, почти отсутствуют, а результат работы агрегатов с ЧПУ отличается высокой точностью.

Построить успешный бизнес можно, выбрав 3д фрезерный станок с ЧПУ по дереву или металлу под нужды предприятия. Какими характеристиками должен обладать агрегат? Оправдывают ли станки заявленные цены? Какие характеристики важны, а какие второстепенны? Об особенностях выбора фрезерных станков с ЧПУ — в материале ниже.

Станок Multicut-3000

Критерии сравнения

Представленное на рынке технологическое оборудование ежегодно совершенствуется и дорабатывается.

Некоторые агрегаты для фрезерной обработки спустя 5-7 лет службы становятся морально устаревшими. Однако и среди них есть достойные станки; важно лишь их выявить.

Существует несколько универсальных критериев, по которым выбирается фрезерный станок с ЧПУ. Таковыми являются:

конструктивные особенности агрегата;
назначение (сфера использования) и функционал;
обрабатываемые материалы;
стоимость.

Разберемся с каждым из них по отдельности.

Современные новации в индивидуальном производстве

В домашней мастерской современные мастера по заказу для крупных предприятий выполняют обработку деталей согласно прилагаемым чертежам. Подобная подработка выгодна и предприятиям: отпадает необходимость задействования дополнительного технологического оборудования в цеху для выполнения рутинных операций.

Домашний мастер производит работу по контракту с заказчиком, проблемы доставки заготовок и деталей он решает самостоятельно. В результате накладные расходы основного производства снижаются. Рабочее место создается самим исполнителем.

Для организации производства доходов достаточно создать индивидуальное предприятие (ИП), чтобы иметь официальный статус (облегчаются финансовые расчеты). В настоящее время подобных организаций достаточно, они выполняют солидные объемы заказов.

Специфика конструкции

В классификации выделяют несколько подкатегорий:

количество шпинделей (одно- и двухшпинделевые модели с разной производительностью);
место установки (напольные/настольные);
количество осей передвижения фрезера (одно-, двух-, четырехкоординатные);
направление движения фрезера (горизонтальные, вертикальные, универсальные).

Рассмотрев фрезерные станки с ЧПУ детальнее, легко заметить, что отличаются их отдельные элементы. К примеру, шпиндель — электрический двигатель, подающий цангу с зажатой фрезой и влияющий на точность обработки.

Основная характеристика шпинделей — мощность, а конструктивная особенность — наличие или отсутствие охлаждающей системы. Мощность определяет сферу использования того или иного узла. Например, шпиндели на 0,8; 1,5; 2,2 кВт встречаются у компактных агрегатов для 3D-гравировки в бытовых условиях. Если фрезер используется для раскроя ДСП или МДФ на предприятии, применяют устройства мощностью 3 кВт и более.

Система охлаждения встречается на фрезерных станках с ЧПУ, у которых шпиндель вращается с высокой скоростью. Ее наличие снижает риск перегрева оборудования и выхода из строя. Станки могут иметь жидкостное или воздушное охлаждение; первые являются менее мощными.

Различаться у станков может и рабочий стол. У малогабаритных он подвижен; у остальных — статичен, перемещается только по вертикальной оси.

Станок с ЧПУ

Столы по способу крепления заготовок делятся на вакуумные и оснащенные Т-образными пазами. В первых детали фиксируются посредством вакуумного насоса. Конструкция дополнена уплотнительным шнуром, который отсекает лишние участки заготовки.

Т-образные пазы встречаются на небольших фрезерных станках для обработки древесины. По прочности крепежа деталей они превосходят вакуумный насос.

Дабы не вникать в остальные конструктивные особенности фрезерных установок, рассмотрим их на примере оборудования компании Multicut (Новосибирск). Агрегаты представлены следующими сериями:

500. Настольные станки для небольшого производства. Оснащены пластиковым столом 600х900 мм, установленным на чугунной станине. Востребованы среди компаний, реализующих сувенирную продукцию, мебель, рекламные конструкции.
3000. Средние по размерам станки для 3D-раскроя листовых материалов. Размеры столов — до 2100х4050 мм; имеются подвижные порталы с ходом каретки до 250 мм.
5000. Станки серии оснащены системой автоматической замены режущего инструмента. Имеются устройства для вращения заготовок (при обработке цилиндрических деталей). Могут задействовать до 8 фрез разной конфигурации в одном цикле обработки.

Станок с ЧПУ Multicut-5000

Техника безопасности

Хотя все современные станки обязательно снабжаются защитами, делящимися на ряд элементов, соблюдение базовой инструкции по охране труда все равно обязательно. Сами защитные детали непременно должны ставиться на полагающиеся позиции. Их исправность проверяют в любом случае до начала работы и после любого длительного перерыва. Нельзя работать при плохой видимости и при любом резком ухудшении самочувствия.

Фрезерный станок — это серьезное оборудование, и допускать к нему кого попало нельзя. Обязательно требуется совершеннолетний возраст и готовность получить 2-й разряд по электробезопасности (это минимум). На рабочем месте обязательно должны находиться аптечка и огнетушитель. Осваивать каждую модель станка нужно очень тщательно с нуля. Если речь идет не о домашних условиях, а о предприятии, то непременно требуется дополнительный инструктаж.

Стружка должна регулярно убираться. Ее чрезмерное накопление грозит пожаром. Фрезерный станок полагается заземлять, как и все питающие его провода. Работать с заготовками можно только после проверки их крепления. Режущие части со сколами и деформациями, с трещинами и заусенцами полагается обязательно заменять.

Сфера использования

Станки с числовым программным управлением применяются в деревообработке. На них либо эстетически оформляются небольшие изделия, либо производятся крупные детали. Также возможно:

выполнение фигурной резки;
нанесение рельефов любой сложности;
изготовление комплектующих для корпусной мебели.

Не меньшую важность станки с ЧПУ имеют в металлообработке. Нанесение гравировки, рельефных изображений на заготовки, шлифование порой представляет сложности даже для опытного работника. Внедрение оборудования оптимизировало производственный процесс.

Машиностроение — еще одна отрасль, где есть место фрезерным станкам. Здесь с их помощью:

производят детали машин, к точности размеров которых предъявляют высокие требования;
обрабатывают силовые элементы, ребра жесткости, элементы обвеса;
создают карбоновые накладки и алюминиевые заготовки.

Фрезерный станок с ЧПУ в ювелирном деле обрабатывает большинство драгметаллов. Здесь используются настольные агрегаты. Высокоточная гравировка на монетах, сувенирной продукции, кольцах и других украшениях — задачи устройств.

Постепенно оборудование внедряют в сферу строительства. На станках создают литьевые формы и макеты сооружений или транспортных средств.

Устройство вертикального ручного фрезера

Из всех ручных электроинструментов фрезер является, пожалуй, самым простым с конструкционной точки зрения. Его оснастка крепится непосредственно на вал электродвигателя (шпиндель), т. е. передача крутящего момента осуществляется без посредничества шестерней, ремней и т. д. Благодаря этому фреза без труда набирает большие обороты.

Корпус фрезера, именуемый также «головной частью» или просто «головой», перемещается вверх и вниз по направляющим штангам, которые жестко закреплены на опорной платформе. Когда оператор надавливает на рукоятки, голова опускается вниз, при ослаблении давления пружины возвращают ее в исходное положение.

На валу электродвигателя (шпинделе) посредством цангового зажима закреплена фреза. При опускании головы фреза плавно погружается в материал заготовки на заданную глубину, последняя регулируется с помощью упора. При последующем передвижении инструмента в горизонтальном направлении острые кромки фрезы высверливают паз.

1. Цанговый зажим для крепления фрезы. 2. Опорная платформа 3. Ступенчатый ограничитель глубины фрезерования. 4. Ручка захвата. 5. Вертикальный упор.

6. Ручка тонкой установки глубины фрезерования. 7. Регулятор числа оборотов фрезы. 8. Корпус фрезера с установленным электродвигателем. 9. кнопка блокировки случайного включения. 10. Ручка тонкой регулировки параллельного упора.

11. Параллельный упор. 12. Затяжной рычаг. 13. Кнопка влючения-выключения фрезера. 14. Винты регулировки параллельного упора. 15. Направляющие штанги.

Обрабатываемые материалы

Аппараты, обрабатывающие древесину, имеют среднюю мощность (1-1,5 кВт) и усиленную конструкцию. Поскольку при работе есть риск заклинивания фрезы, станки оснащаются устройством подачи охлаждающей жидкости к месту контакта. Таковой является вода или машинное масло. Агрегаты применяют для изготовления мебельных ножек, прорезного декора, рамок для картин и фото, фасадов, фигурных консолей.

Несколько иначе выглядят и работают станки по металлу. Их особенности:

усложненная конструкция по сравнению с фрезерами по дереву;
высокая стоимость;
отсутствие функции охлаждения фрезы в ряде моделей (поскольку минимален риск возгорания из-за трения фрезы о заготовку);
возможность оснащения раструбом промышленного пылесоса (для удаления стружки).

Автоматическая уборка отходов почти не выполняется, поскольку при попадании на кожу, в глаза или органы дыхания нанесет вред здоровью. Обычно задача выполняется оператором вручную.

В станках для обработки пластика и оргстекла используют фрезы с алмазной или корундовой рабочей поверхностью. Покрытие бывает напыляемым или цельноспеченным. Алмазная крошка запекается на поверхности фрезера при высокой температуре, за счет чего соединение получается прочным и долговечным.

Жидкость обязательно подается в зону контакта с пластиком/стеклом. В противном случае попадание отходов под фрезу может привести в порче всей заготовки (из-за пластичности материала).

Для обработки ПВХ, акрилового стекла, поликарбоната, стеклопластика подходят агрегаты серий 3000, 3200, 4000, 4400, 5000.

Станок Multicut-4000

Задача

Вообще говоря, «на скорую руку» делаются бутерброды и салаты, романтический ужин можно соорудить на скорую руку, но не станок. Тем не менее, я вынес это словосочетание в заголовок статьи. Почему? Попробую объяснить.

«На скорую руку» это значит технологично для домашнего производства. Т.е. станок должен быть сконструирован так, чтобы его можно было изготовить, используя минимальный набор самых обычных слесарных инструментов. Буквально, если у вас в арсенале имеется электролобзик с пилкой по металлу, сверлильный станок, плашки-метчики и напильник, то этого должно быть достаточно. На худой конец, сгодится простая ножовка по металлу и дрель.

Кое-кто скажет: «Ну, ты загнул, товарищ! Так не бывает», и будет прав. Так действительно не бывает. Потому что, если фрезерные работы можно исключить полностью, то без элементарных токарных работ нам не обойтись, значит, работ этих должно быть совсем не много, все остальное – ручками, на кухне.

Ставя перед собой такую задачу, надо хорошо понимать, что осуществить задуманное можно только при условии широкого применения покупных комплектующих и стандартных алюминиевых профилей. Направляющие – этакие краеугольные камни портального гравировально-фрезерного станка — тоже придется купить, а они дорогие. Так что, «на скорую руку» не значит дешево!

И последнее соображение. «На скорую руку» ассоциируется с понятиями просто и быстро. Если с определением «просто» можно согласиться, то быстро вряд ли получится. Изготовление даже простых деталей может затянуться на неопределенный срок, но как говорится, «терпение и труд – все перетрут».

Подытожим:

Для фрезерования бальзы, фанеры, дерева, пластиков и тонких (до 2 мм) алюминиевых сплавов.
На линейных шариковых направляющих и зубчатых ремнях.
Рабочее поле не менее 1000х300х90.
Разрешение позиционирования не хуже 0,1 мм.
Скорость позиционирования не менее 2 м/мин.

Стоимость установок

Фрезерные станки с ЧПУ делятся на три категории:

Бюджетные модели. Это, к примеру, мини-станки для малого бизнеса или домашней мастерской. Мощность их мала, как и рабочая область, а точность позиционирования явно хуже, чем у продвинутых моделей. Оборудование выполняет ограниченное число операций, стоит не более 150 тысяч рублей. Подходит для фрезерования деревянных заготовок, отдельных металлов.
Средняя ценовая категория. Сюда входят модели не дороже 500 000 рублей. У большинства есть система жидкостного или воздушного охлаждения. Уровень автоматизации и мощности позволяет наладить линейный выпуск продукции с определенными параметрами. Фрезерные станки с ЧПУ подойдут для декоративной отделки поверхностей, производства объемных конструкций.
Дорогие станки. Ценник может превышать 1,5 млн. рублей. Здесь покупатель платит за высокоточную обработку всех видов материалов и возможность 3D-моделирования.

Особенности

В отличие от бытовых токарных станков по дереву в металлообработке существуют и многофункциональные станки, которые с помощью дополнительного оборудования могут выполнять такие действия как: фрезеровка, полировка, шлифовка, сверление и т.п.

В основном применяются для работы с цветными и черными металлами, их сплавами и пластмассой.

Основные операции – изготовление или обработка фасонных, цилиндрических, конических и прочих деталей.

В стандартную комплектацию почти всех бытовых токарных станков входят специальные приспособления для нарезания резьбы.

Основные особенности бытовых мини станков – небольшие габариты и малый вес, а также невысокая цена при условии сохранения основных функций их больших аналогов.

Этот класс оборудования отличается простотой в обращении и оптимален для применения в обычных домашних условиях для собственных нужд или в небольшой мастерской.

Полезные советы по выбору станков

Чтобы не ошибиться с выбором дорогостоящей установки, воспользуйтесь рекомендациями экспертов:

если не предполагается обработка металла, мощный станок ни к чему;

при подборе размеров ориентируйтесь не только на габариты заготовок, но и на помещение для станка — размеры, доступ к агрегату со сторон, способность межэтажных перекрытий выдержать вес станка;
производительность — не синоним экономичности; мощные модели потребляют много энергии.

Желательно перед покупкой изучить не только характеристики станков, но и получить интересующую информацию от эксперта. Например, способность устройства выполнять конкретные задачи или наличие у него конкретных опций.

Ассортимент фрезерных станков с числовым программным управлением велик, и под любую задачу найдется подходящее оборудование. Свяжитесь с представителем компании MULTICUT, если рассматриваете агрегаты данной марки к покупке.