Особенности правильного выбора фрезерного станка с ЧПУ: советы и рекомендации

14.11.2018

Существует широкий ассортимент фрезерных ЧПУ-станков, которые предназначены для выполнения разного рода работ. Модельный ряд отличается также производительностью, что позволяет точно подобрать агрегат под индивидуальные нужды, но в то же время затрудняет процесс поиска подходящего варианта. Выбор фрезерного станка с ЧПУ профессионалы осуществляют, руководствуясь богатым опытом и профильными навыками. Но даже им бывает сложно, ведь рынок постоянно пополняется новыми усовершенствованными моделями.

Есть ключевые моменты, на которые в первую очередь следует опираться при выборе станка с ЧПУ:

  • материалы и профиль обработки,
  • скорость и точность работы,
  • необходимый ресурс оборудования.

На функциональность влияют специфика конструкции и ее комплектация: свойства деталей и узлов, расходных материалов. Мы рекомендуем вам изучить классификацию и возможности станков, прежде чем выбирать подходящую модель.

Общие сведения об ассортименте

Продуманная конструкция современных установок с ЧПУ позволяет использовать их во многих отраслях производства:

Модели различаются не только по сферам применения, но и конструктивно. По этому принципу выделяют такие станки:

  • горизонтальные, вертикальные и универсальные;
  • консольные и бесконсольные;
  • двух-, трех- и четырехкоординатные;
  • одно- и двухшпиндельные;
  • настольные и напольные.

Широкий ассортимент агрегатов представлен моделями с разными опциями и инструментальным оснащением.

Подготовка к выбору

Предварительно необходимо подготовить точную информацию относительно будущей деятельности, в процессе которой и будет применяться станок. На ее основе разрабатывают технологическую карту производства. Она включает следующие пункты:

  • материалы, с которыми предстоит работать, их свойства;
  • необходимые действия и последовательность операций;
  • частота повторения операций;
  • интервалы времени, необходимые для выполнения разных операций;
  • необходимость организации автоматизированных технологических ЧПУ-линий.

Информация из технологической карты поможет вам определить наиболее важные детали, на которые стоит сделать упор при выборе станка.

Конструктивные элементы станка

Для обеспечения точности и скорости обработки станок с программным управлением составляют следующие детали (в стандартной комплектации):

  • основание,
  • рабочий стол,
  • шпиндель,
  • набор режущих инструментов,
  • двигатель,
  • система управления.

Далее подробно рассмотрим характеристики основных деталей.

Шпиндель

Шпиндель фрезерного станка

Это устройство представляет собой мощный электродвигатель компактного размера с вмонтированным приводом и цангой, которая зажимает фрезу. От него в большой степени зависит точность обработки. Качественный шпиндель работает долго и без огрехов; плохой может выдать брак, нанести вред станку при аварии или травмировать рабочих.

Производитель в заводской комплектации станка задает оптимальную мощность шпинделя, необходимую для выполнения стандартных задач. Фрезеры небольшого формата для 3D-гравирования оснащают шпинделем 800; 1,5; 2,2 кВт, поскольку этот вид работ не требует силовой обработки. В агрегатах для раскройки ДСП или МДФ уместен вариант на 3 кВт и более.

Шпиндели оснащены охладительной системой: жидкостной или воздушной. Тип системы выбирают под конкретные задачи. Жидкостный вариант менее шумный, такие устройства могут функционировать на максимальных оборотах без риска перегрева. От скорости вращения шпинделя зависит производительность оборудования.

Обратите внимание: предустановленная на агрегат модель шпинделя определяет выбор фрез для него, задает угол их крепления и способ применения.

Направляющие

Направляющая фрезерного станка

Они влияют на точночть выполнения работ и жесткость конструкции. Недорогие фрезерные установки оснащены круглыми направляющими, которые подходят для обработки дерева, пластика и подобных материалов. Для достижения максимальной точности и для работы с более твердыми материалами стоит подбирать квадратные профильные рельсовые направляющие.

Рабочий стол

Рабочий стол фрезерного станка

Станки малых габаритов оснащают мобильными столами.

Остальные модели имеют неподвижный вариант, перемещается в котором только портал по оси Y. Такие столы бывают 2 видов: вакуумные и с Т-пазами.

На вакуумном столе деталь крепится благодаря мощности вакуумного насоса. В его сборку входит уплотнительный шнур, который служит для отсечения лишних участков заготовки.

Столами с Т-пазами чаще комплектуются станки небольшого формата. Они удобны для обработки МДФ, ДСП и дерева. Главное их достоинство — прочное крепление деталей. Дополнительно на столы устанавливают накладки из ПВХ, которые следует менять по мере износа.

Двигатель

Шаговый привод станка

Зачастую покупатели выбирают двигатель самостоятельно, однако стоит учитывать, что станки с рабочим полем до 1200х1200 мм с завода укомплектованы шаговым мотором.

ЧПУ станки с широким рабочим полем можно укомплектовать шаговым или серводвигателем.

Сервопривод отличается большей динамикой и точностью позиционирования. Он не теряет шагов благодаря внутреннему датчику, который обнаруживает нарушения и заставляет систему корректировать движение механизмов даже на высоких оборотах. Такой привод предпочтителен, но он имеет высокую стоимость. Для задач, которые не требуют сверхвысокой точности (например, производство мебельных фасадов), подойдет фрезер с шаговым двигателем.

Системы управления

В широком ассортименте систем управления ЧПУ-оборудованием простыми считают такие ПО, как Mach 3, а передовыми — наработки следующих компаний-производителей станков:

  • HAAS,
  • Heidenhain,
  • Fаnuc, Seikos,
  • Syntec,
  • Mоriseiki.

Пульт системы управления NK 105

Наиболее распространенные простые контроллеры, предназначенные для 3D и 4D-обработки:

  • Mach 3,
  • NC Studio,
  • NK 105 и пр.

С операциями раскроя или гравировки справляются такие недорогие системы, как NC Studio или DSP-контроллеры. Они требуют базовых навыков, отличаются простотой в эксплуатации и приемлемой стоимостью.

Некоторые промышленные станки оснащают «стойками» для смены инструментов без прерывания работы. Подобные аппараты находятся под управлением систем Fanuc серии Oi и им подобных. Они предназначены для 6 и 8 координат и позволяют синхронно управлять 4 осями.

Система смазки

Система смазки фрезера

Необходимый элемент в устройстве оборудования с ЧПУ — централизованная система смазки. Существует 2 ее вида: ручная и автоматическая. Смазка служит для обработки трущихся элементов — направляющих. Автоматическая система отличается удобством и работает по таймеру. Она входит в базовую сборку станка формата 1200x1200 мм и больше.

Область фрезеровки

Портал фрезерного станка

Ее величина влияет на допустимый размер изделия для обработки. Каждая сфера применения имеет отдельные требования к размерам. Но существуют универсальные аппараты с регулируемой областью. Чтобы избежать промаха при подборе фрезерного оборудования с ЧПУ, стоит заранее определить необходимую величину области фрезеровки.

Виды фрезеров в зависимости от рабочего материала

Фрезерные станки с программным управлением предназначены для обработки различных материалов:

  • дерева, МДФ, ДСП, фанеры;
  • цветного и черного металла;
  • стекла и оргстекла;
  • пластика или акрила.

Для правильного выбора следует детально рассмотреть особенности оборудования в соответствии с предполагаемым для работы материалом.

Резка металла

Фрезерные аппараты с ЧПУ для металлообработки отличаются прочной конструкцией и высокой мощностью.

Чтобы уменьшить изнашивание или избежать заклинивание фрезы, станки оснащают системой подачи охладительной жидкости к месту рабочего контакта. В качестве охладителя используют воду или машинное масло.

Чтобы автоматически устранять отходы с обрабатываемых поверхностей в процессе фрезеровки, в станках предусмотрена конструкция для установки системы отсоса воздуха. Для этого на специальные крепления устанавливают раструб мощного промышленного пылесоса.

Выбор фрезерного станка по металлу зависит от типа материала и поставленной задачи:

  • Настольный вариант используют для фрезеровки и гравировки изделий из мягких металлов, например, латуни.

  • Для грубой и финишной обработки цветных металлов подойдет фрезерный и гравировальный аппарат с функцией 3D. Он служит для серийной работы с литыми заготовками, выпуска изделий из алюминиевых плит и листов. Для ускорения производственного процесса возможна комплектация системой автоматической смены инструмента.

  • Для производства рекламных конструкций, 3D-обработки подойдет серия 2500, где на выбор предусмотрено 4 величины рабочего поля по координатам X и Y.

  • Для раскройки листовых металлов, фрезеровки и 3D-обработки алюминия и его композитов (панелей) предназначены серии 3000, 3200, 4000 (усиленный с большей производительностью), 4400 (с функцией 4D-обработки) и 5000 (с автоматической подменой инструмента).

Технические характеристики ЧПУ-оборудования для металла позволяют ему работать и с другими материалами.

Деревообрабатывающая промышленность

Общие особенности деревообрабатывающих станков:

  • Их конструкция проще, чем у фрезеров по металлу.
  • Цена и стоимость их обслуживания ниже.
  • Они легче в обращении и ремонте.
  • Имеют низкие требования к мощности и показателям прочности.
  • В некоторых моделях отсутствует функция охлаждения фрезы.
  • Автоматическая уборка отходов необязательна, поскольку с этой задачей может справиться оператор.

Такие аппараты служат для изготовления:

  • декоративных ножек, балясин и прорезного декора;
  • фасадов для мебели и фигурных консолей;
  • накладных резных элементов;
  • сувенирных изделий, рамок для картин и фотографий.

Выбор фрезерного станка по дереву зависит от области применения:

  • Чтобы обеспечить возможность обработки крупных деталей, при изготовлении корпусной мебели выбирают станки с большими габаритами области фрезеровки (серии: 3000, 3200, 4000, 4400 и 5000). Такие аппараты отличаются размером, повышенной сложностью направляющих и рамы.

  • Для изготовления фигурной мебели используют технику автоматической резки узоров, 3D-фрезеровки. Установки с программным управлением обеспечивают повышенную четкость и скорость выполнения сложных элементов.

  • С такими задачами, как выпуск мелких резных деталей и гравировка декоров и барельефа, хорошо справляется настольный фрезерно-гравировальный станок. Благодаря компактным размерам и форме его можно использовать в качестве домашнего оборудования.

    Производственный процесс в этом случае обычно сопровождается большим количеством пыли. Для ее поглощения должна быть предусмотрена система вакуум-аспирации.

  • Для выполнения столярных работ (соединений «шип-паз», отверстий под замки, резки контуров и др.) используют шипорезно-долбежный аппарат по дереву.

Оборудование с ЧПУ массово используют на фабриках и в мастерских при изготовлении мебели, окон, дверей, фасадов и декоративных изделий из древесины.

Станки для оргстекла и пластика

В этих станках применяют фрезы с твердосплавными, корундовыми или алмазными рабочими поверхностями. Они бывают двух видов:

  • С напылением.
  • Цельноспеченные. Отличаются высокой прочностью и долговечностью. Их производят при большой температуре и высоком давлении методом запекания алмазной крошки.

Обязательное условие работы на таком оборудовании — подача жидкости в место контакта фрезы с поверхностью обработки. Она способствует не только охлаждению, но и быстрому удалению пыли и фрагментов, которые мешают процессу и могут испортить заготовку при попадании под фрезу.

Для 3D-фрезерования, плоскостного раскроя и гравировки применяются станки серии:

  • 3000 (классический 3D-станок),
  • 3200 (предполагает быструю и частую смену инструмента),
  • 4000 (усиленный вариант модели 3000 с большей производительностью),
  • 4400 (с функцией 4D-обработки),
  • 5000 (с автоматической сменой инструмента).

Указанные станки предназначены для работы со следующими материалами:

  • поливинилхлорида,
  • акрилового стекла,
  • поликарбоната,
  • макетных пластиков,
  • разных видов стеклопластика.

Кроме того, такое оборудование способно обрабатывать другие твердые материалы и заготовки из металла.

Полезные советы

Выбор фрезерного станка будет удачным, если вы уделите особое внимание следующим моментам:

  1. Нет необходимости приобретать аппарат с высокой мощностью для обработки материалов с невысокими показателями прочности: пластик, дерево, цветной металл.
  2. Размеры и вес станка подбираются не только с точки зрения функциональных возможностей. Следует учитывать и характеристики помещения, где он будет установлен: стационарные ЧПУ-станки позволяют обрабатывать крупные заготовки, но имеют большой вес, который способны выдержать не все междуэтажные перекрытия.
  3. Производительные модели потребляют много электроэнергии: возможности электросети помещения должны соответствовать требованиям мощности оборудования.

Правильно подобранный под выполнение необходимых задач станок будет быстро и точно работать без перебоев и поломок.

В заключение

Перед покупкой стоит заранее уточнить у производителя всю информацию о модели и материалах, с которыми она работает, о функциональных возможностях станка и наборе выполняемых задач. Определиться с выбором станка MULTICUT вам помогут наши специалисты. Для получения бесплатной консультации по всем возникшим вопросам отправьте заявку с помощью специальной формы на сайте.

Читайте также