Фрезерный станок с ЧПУ по металлу: виды и цена оборудования

Фрезерный станок с ЧПУ по дереву и металлу – это незаменимый помощник на производствах, занимающихся изготовлением различных деталей и механизмов. Если еще относительно недавно фрезерный станок эксплуатировался только в ручном режиме, после в автоматизированном, то сегодня всеобщая компьютеризация оборудования дала возможность перевести это оборудование в категорию станков с возможностью использования ЧПУ.

Содержание

1 Что такое фрезерный станок с ЧПУ?
2 Основные узлы фрезерных станков
3 Особенности и технология обработки заготовок на фрезерах с ЧПУ

4 Разновидности и преимущество использования настольных фрезерных станков с ЧПУ
5 Можно ли сделать настольный фрезерный станок своими руками?

Что такое фрезерный станок с ЧПУ?

На 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.

Помимо 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

Станина 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

Правильная 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.

Усовершенствовать 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

В 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.

Произвести 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.

Сверлильно-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?

Имея 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.