Руководство по выбору ЧПУ-станка



    Если вы только открываете бизнес и не имеете опыта в этой области, выбор фрезерного станка ЧПУ может поставить вас в тупик — так велико разнообразие на рынке промышленного инструмента.

    Только многолетний опыт и специфические знания позволяют специалистам осуществить выбор станков ЧПУ в соответствии с требованиями предъявляемыми к оборудованию.

    Многие просто теряются в этом обилии, и это неудивительно — выбрать лучший ЧПУ-станок бывает сложно даже профессионалам, если они не следят за новинками рынка инструментов, ассортимент которого постоянно расширяется и усовершенствуется.



    По каким же критериям лучше выбрать ЧПУ станок?

    Это зависит от того, для чего он будет использоваться. От материалов, профиля работ, необходимой скорости и точности, от требуемого ресурса. Многие значимые характеристики таких станков напрямую зависят от их оснащения — от свойств их комплектующих и расходников, от конструктивных особенностей. Рассмотрим самые основные.

    Шпиндель

    Шпиндель — одна из главных частей фрезерного станка. Именно от шпинделя зависит то, какие фрезы смогут применяться именно с этим станком, под какими углами их можно будет закрепить и как именно применять. Привод шпинделя обычно вмонтирован — то есть, шпиндель представляет собой мощный компактный электродвигатель с цангой для зажима фрезы.



    Многое прямо зависит и от качества шпинделя — хороший шпиндель прослужит долго, постоянно радуя вас качеством работы, плохой же может загубить не только изделие, но и повредить сам станок в случае аварии, а то и травмировать персонал. К выбору шпинделя следует подходить ответственно, всегда чутко прислушиваясь к рекомендациям производителя станка и обращая внимание в первую очередь на продукцию известных и зарекомендовавших себя производителей комплектующих.

    Область фрезеровки

    Это одна их важнейших характеристик станка ЧПУ — размер области фрезеровки определяет то, какого размера изделия сможет обрабатывать станок. Для каждой узкой области применения существуют свои требования по размерам, более универсальные станки имеют регулируемую область фрезеровки, либо заведомо превышающую требования по большинству часто встречающихся кейсов применения.



    Имеет значение и устройство площадки — не должно вызывать затруднений закрепление и чёткое позиционирование детали заготовки, в противном случае возможен серьёзный брак. Осуществляя выбор фрезерного станка ЧПУ для работы надо заранее определиться с размерами обрабатываемых деталей, чтоб не попасть впросак.

    Предназначение станка

    ЧПУ станки разделяются в первую очередь по материалу, который призваны обрабатывать, а так же по области применения.

    Металлообрабатывающее оборудование

    Металлообрабатывающие ЧПУ станки отличаются от прочих прежде всего прочностью и мощностью конструкции, которые позволяют им работать как с металлом, так и с большинством других материалов.



    Для уменьшения износа и избегания заклинивания фрезы они часто оснащены подачей охлаждающей жидкости на фрезу, обычно — воды или масла, прямо в область рабочего контакта, а многие из них оборудованы мощным отсосом воздуха — конструктивно предусмотренным креплением раструба промышленного пылесоса, для автоматического устранения стружки с обрабатываемой поверхности.

    Деревообрабатывающее оборудование

    ЧПУ станки для работы с деревом, а также композитами и пластиком, конструктивно мало отличается от станков для работы по металлу, но имеет чуть более простую конструкцию и меньшие требования по мощности и прочностным характеристикам, что естественным образом обусловлено спецификой материала.



    Охлаждение фрезы в них встречается воздушное, а чаще и вовсе отсутствует, так как его наличие не критично. Устранение стружки тоже обычно не предусмотрено и осуществляется оператором вручную. Соответственно, и стоимость таких станков обычно несколько ниже, и обслуживание их проще и дешевле, а распространённость — больше.

    Оборудование для изготовления корпусной мебели

    Станки ЧПУ предназначенные для производства корпусной мебели имеют свои особенности — в частности, размеры области фрезеровки в них превышают таковые у других ЧПУ фрезерных станков, так как детали для обработки могут отличаться большей площадью, по сравнению с другими областями применения ЧПУ.



    Соответственно, мебельный ЧПУ станок будет иметь большие размеры по всем измерениям, а также большую сложность и стоимость рамы и направляющих, чем аналогичный станок для работы с менее крупными объектами. В остальном они мало отличаются от станков для обработки дерева, пластика и композитных материалов.

    Стеклообрабатывающие станки

    Стеклообрабатывающие фрезерные ЧПУ станки станки отличаются от станков для обработки металла в основном тем, что фрезы в них применяются специальные, с твердосплавными, алмазными и корундовыми рабочими поверхностями.

    Фрезы бывают как со специальным покрытием, так и цельноспечённые — такие комплектующие создаются путём запекания алмазной крошки при высоких температурах и большом давлении, что даёт необычайно прочный и долговечный инструмент.

    Также, в станках обрабатывающих стекло, подача рабочей жидкости в область контакта фрезы с материалом обязательна — это обусловлено не только необходимостью охлаждения фрезы при работе с таким твёрдым материалом как стекло, но и обязательностью немедленного устранения отработанных фрагментов материала — чтобы они не мешали дальнейшей работе и не портили деталь попадая снова в место контакта фрезы с заготовкой, с одной стороны, и чтобы они не попали в воздух, которым дышит оператор станка.Помимо стекла такие станки могут обрабатывать поликарбонат, оргстекло различного состава и другие твёрдые материалы, а также металлические заготовки.



    Выбрать станок ЧПУ для работы по стеклу можно исходя из его соответствия этим обязательным критериям.

    Камнеобрабатывающее оборудование

    Фрезерные ЧПУ станки для работы по камню предназначены для гравировки и выполнения сложных объёмных барельефов на таких твёрдых материалах, как природный камень различной породы — гранит, мрамор, песчаник, а также на искусственных каменных плитах из гранитной крошки с полимером.

    Специфика работы по камню предполагает одновременно и большие площади обработки, и высокую твёрдость материала, и повышенный вес заготовок. Также, камень характерен тем, что, при работе с ним существует необходимость одновременно и в постоянной циркуляции воды в рабочей зоне, и в устранении крошки и пыли пылесосом — сама по себе вода не спасает от пыли крупной фракции, характерной для минеральных материалов.

    Такие станки могут с лёгкостью справляться и с другими материалами — от дерева и ПВХ, до, зачастую, даже стекла и металла, а потому пригодятся не только изготовителям изделий из камня, но и тем, чьи профессиональные интересы значительно шире.



    Это самое совершенное, пожалуй, оборудование для фрезеровки с программным управлением, которое может в этой области производства почти всё, однако — излишне мощное, громоздкое и дорогое для большинства работ не связанных прямо с его предназначением.

    Как бы ни был велик соблазн получить поистине универсальный фрезерный ЧПУ станок, если среди ваших задач нет обработки камня — подумайте над приобретением чего-то более специализированного, из перечисленного выше.

    Это, пожалуй, самые основные моменты, о которых надо быть в курсе при выборе фрезерного ЧПУ станка. И пусть сначала кажется, что при необходимости купить фрезерный ЧПУ выбор непрост, всё не так страшно. Теперь мы остановимся на особенностях фрезерных станков с ЧПУ.

    Виды кинематических моделей станка

    При подготовке к работе на фрезерном ЧПУ-станке используются кинематические модели станка, которые представляют из себя программную имитацию данного оборудования и необходимы для корректной подготовки и прогнозируемости действий станка при исполнении программы.

    Кинематическая модель станка в обязательном порядке несёт в себе информацию о рабочей области, её размерах и расположении относительно неподвижного основания станка, о расположении и возможных траекториях рабочей головки — держателя фрезы, о других физических параметрах оборудования — расстояния, размеры, — всех, которые имеют непосредственное отношение к производимым станком работам.

    Примеры станков и их моделей:



    Подготовка управляющей программы

    Для работы на фрезерных станках ЧПУ используются CAD/CAM-системы — программные пакеты, предназначенные для перевода данных из чертежей и моделей в понятную станку форму команд.



    Это программные продукты DeskProto, VCarve Pro, ConstruCAM-3D, ArtCAM, NX CAM, SprutCAM‎ и Mach3.

    Внесённые данные о размерах и форме детали становятся в них управляющими траекториями, которые, в свою очередь, превращаются в управляющие программы в процессе постпроцессирования.

    Постпроцессор

    Постпроцессор — специальный программный продукт, который превращает данные о параметрах детали в индивидуальную программу, управляющую движениями инструмента и/или заготовки, для каждого конкретного станка.



    Здесь можно подробнее прочитать о разработке кинематических моделей, на примере промышленных систем фирмы Siemens.

    Также полезную информацию можно найти в библиотеке технической литературы.

    Детальную информацию по работе с каждым конкретным станком можно получить на официальном сайте его производителя. Это наиболее надёжный вариант, который убережёт от многих ошибок.

    Управление

    В отдельных случаях, когда предстоит работа на серьёзном промышленном станке, задать программу по обработке какой-то более или менее простой детали можно вручную, через пульт управления станком. В таком случае следует строго соблюдать инструкции производителя и последовательно выполнить все необходимые шаги.

    Пульт управления одним из фрезерных ЧПУ-станков:



    При создании элементов более сложной формы без применения компьютера обойтись нельзя, а многие компактные станки и вовсе управляются только через подключенный ПК.



    Многоосевая обработка

    Фрезерные ЧПУ делятся на вертикальные и горизонтальные — по расположению рабочей головки, соответственно — верхнему или боковому, а так же подразделяются по количеству осей обработки — на трёхкоординатные, четырёх и пятикоординатные.



    Соответственно, чем больше осей координат движения инструмента, тем более эффективно и с большей сложностью может производиться обработка детали.



    Используемые фрезы

    В зависимости от специфики работы — от материала, необходимых форм обработки и других факторов, в фрезерных ЧПУ- станках используется большое количество всевозможных фрез. Фрезы бывают однозаходные, двухзаходные, сферические, v-образные, конусные сферические, пирамидальные радиусные с одной или двумя режущими гранями, гравировальные, отрезные и т.д.

    Сферические и пирамидальные фрезы применяются для глубокого выбирания материала из детали, обработки углов, создания углублений соответствующей формы. Отрезные и гравировальные фрезы разной формы применяются для гравировки, разрезки детали, обработки краёв изделия, и для придания формы — создания барельефного изображения. Радиусные и галтельные фрезы, как выпуклые, так и вогнутые, применяются для обработки углов, краёв столешниц и других деталей, снятия фасок и т.д. Торцевые фрезы позволяют создавать отверстия, в отличие от сверел — любой формы.

    Примеры используемых фрез:



    Разнообразие фрез варьируется от простейших, похожих на обыкновенное сверло или бур, и до очень сложных, из разных материалов и всевозможной формы, с различным количеством режущих граней. Это обеспечивает широкий диапазон решаемых ими задач.



    Для каждого материала и вида работ необходим индивидуальный подбор фрез, которые вам поможет подобрать наш специалист.

    Фрезерные станки с программным управлением — прекрасный инструмент, при грамотном использовании способный создавать очень широкий ассортимент изделий, от рекламных конструкций до частей других станков, от кухонных разделочных досок до деталей реактивных авиадвигателей. Область их применения почти безгранична, а ассортимент и степень доступности увеличиваются с каждым днём.

    Сейчас уже не только машиностроительный завод может позволить себе подобное оборудование, но и относительно небольшая мастерская, что не может не радовать.

    Хотите больше интересных новостей из мира 3D-технологий?

    Подписывайтесь на нас в соц. сетях:







    Top 3D Shop
    67,84
    Ваш эксперт на рынке 3D-техники
    Поделиться публикацией

    Комментарии 56

      +3
      Для меня стало шоком, что сейчас можно купить ЧПУ фрезерный станок за 12 тысяч
      Есть конечно и покрупнее.

      Также было бы очень интересно почитать про разные типы фрез.

        +1
        на таком тока платы фрезеровать.
        И вообще это больше гравер с маленькой рабочей областью.

        Нормально отфрезеровать на нем будет оч тяжело или невозможно
          0
          А если поставить мощнее мотор но все остальное оставить такое же?
            0
            Жесткость же низкая. Поламается быстро и точность будет низкая.
              0
              Суппорт крепления детали, тоже нужно по больше, иначе вырвет деталь
            +2
            У меня из той же серии, только побольше и с лазером, недавно купил. Я собираюсь делать мелкосерийную электронику и купил его для обработки готовых литых корпусов, чтобы вырезать отверстия под всякие экраны, кнопки, слоты, а так же лазерной гравировки логотипов и серийных номеров на корпусах готовых устройств. В принципе, справляется с этим хорошо, так что для домашнего мелкосерийного использования вполне подойдет, но с металлами, думаю, если и справится, то только с мягкими.
              0
              Мне нужен для тех же целей — фрезеровка пластика (корпуса, окна, стекла) для самодельных устройств.
              Насколько сложный у него софт?
              Точность какая? Т.е. если он вырежет несколько отверстий 10.0 х 10.0 мм, то они будут одного размера?
              Лазер работает или больше игрушка?
                0
                Точность какая? Т.е. если он вырежет несколько отверстий 10.0 х 10.0 мм, то они будут одного размера?

                Если режим резания достаточно щадящий и отверстия будут резаться на одном и том же месте рабочего поля, то будут одного размера плюс-минус несколько соток. Но не факт, что нужного размера и в точно заданных координатах :)
                У станков есть два параметра точности: повторяемость и позиционирование. Повторяемость — это погрешность, с которой он будет приезжать в одну и ту же точку. Например, дали ему команду поехать в координаты (100, 100), потом отвели назад, опять послали его туда, и опять, и опять… И вот с каким разбросом он будет приезжать в эту точку — и есть повторяемость. Как правило она у всех станков хороша — в пределах 2-5 соток и именно ее китайские производители любят указывать в параметре «точность». А вот точность позиционирования — это с какой точностью станок приедет именно в точку с заданными координатами. Дали ему команду приехать в точку (100, 100), а станок приехал в точку (100.1, 99.95). И чем больше рабочее поле тем дороже добиться высокой точности позиционирования, так как на большой длине на нее начинает влиять уже даже температура в помещении — тепловое расширение материала станка никто не отменял :) Не говоря уже об общей жесткости станка, классе точности направляющих, систем передачи движения, тех же шаговых двигателях, у которых разница между шагами может достигать 30%. Практически никто из китайцев эту точность не указывает, потому что с ней все гораздо хуже — в дешевых станках никто не заморачивается ставить прецизионные комплектующие и делать качественную жесткую механику.
                На подобном станке я бы рассчитывал на точность позиционирования в 0.2-0.5 мм и повторяемость в пределах 0.05-0.1 мм при щадящих режимах резания.
              0
              Это же на базе RepRap.
              Если уж хочется дешевый и мощный ЧПУ станок — возьмите инструкцию по сборке BuildersBot и его соберите.
              Мощный и достаточно простой. Выйдет примерно на теже 12 000, без учета работы.
              Зато прочность гораздо выше. Уж на алюминий точно хватит.
                0
                Если бы 12к. =(
                Недавно с другом начали неожиданный спор на тему CNC станков и их ценника. В итоге набрал комплектацию для небольшого фрезера (25*35см) с 3 осями (естественно), с моторами, но без шпинделя и упёрся в ценник около 50к рублей.
                Да, зато таким можно бы было фрезеровать аллюминий (теоретически), дерево — легко, платы — только в путь.
                Но… сами понимаете, дорого. И проблема оказалась даже не в валах и двигателях. Очень уж дорогие подшипники на эти валы. А без них — никуда.
                  0
                  А можно тип подшипников узнать?
                  Может просто не там смотрели?
                  Просто я в своё время искали у себя в городе lm8uu.
                  И нашел от Самарского завода подшипников аналог — 1000 рублей штука. Естественно с такой ценой, даже комплект на обычный Mendel выходит под 10 000 рублей.
                  А на ali купил пачку из 10 штук по 39 рублей штука. 39 рублей и 1000 рублей…

                  Наверно там аналог был какой-то особенный. Я не разбираюсь… Но мне то «особенный» был не нужен…
                    0
                    Подобный:

                    В нём уже два (вроди бы) круглых линейных подшипника и собственно, сам корпус.
                  +1
                  Алюминий — значит рельсы. Самая дешевая каретка на 15й рельс — 1300 рублей, таких надо по 4 на ось, итого 12 штук, 15 тыр. Остальное из за окном растущей березы?
                  Шпиндель 900 Вт (меньше на люминии будет работать по десятке за проход максимум) — 20 тыр с инвертором если из Китая. Драйвера на 4А с 75ми движками — по пятачку. ШВП+направляхи общей рабочей длины 1,2 и 2,5 метра — еще десятка-две. Контроллер с опторазвязкой + комп для ЕМЦ2 — еще 15. Итого даже если станину сделать из подручных материалов, 75 тыр, а если таки делать с алюминиевого профиля — еще примерно 20 тыр. Работа + настройка + поедание плодов своих ошибок — умножаем на 2. Получается 190 тыр — цена китайского готового фрезера на аналогичном конструктиве. Смысл есть только если делать нестандартный размер под разные фишки.
                    0
                    Супер! Вы берете мой комментарий вида «нет смысла покупать за 12к готовый, самим собрать будет лучше» и расписываете, что самим собрать — это 190 000 и лучше за эти деньги купить готовый…
                    Причем тут станки за 190 000???? Обсуждение станка за 12 000 и его альтернатив.
                      0
                      Нету альтернатив по алюминию за 12000, тем более самосборных — не обманывайте себя. Я попытался это показать, можете сами пересчитать.
                        0
                        Даже на базе reprap станок умеет в аллюминий, не в промышленных масштабах и очень медленно. Но о другом речи и не шло.
                          0
                          У меня роланд на 8мм направляхах с шпинделем 60 Вт грыз сталь Ст45, но это нельзя назвать фрезеровкой. Царапанье в лучшем случае.
                            0
                            По первоначальной ссылке гравер. От него большего и не требуется.
                  0
                  По ссылке — уже семь с небольшим тысяч
                    0
                    Смотрите полную стоимость с учетом стоимости доставки.
                      0
                      так плюс доставка же!
                    0
                    Что порекомендуете для обработки дерева?
                    Какой ЧПУ станок сегодня лучший в этом деле?
                      0
                      Тут сразу стоит спросить «для себя (хобби) или для потока. Какой бюджет и хотелки по объему фрезеровки»
                        0
                        Для себя и для небольшого потока.
                        Бюджет — 20'000 р.
                          +1
                          Никакой. бюджет на 6 помножьте.
                            0
                            Печалька :((
                            0
                            Ну если самому то по минимуму формата а3*100мм будет
                            45тр с механикой набор,+15тр шаговики+3тр контроллер
                            (ну еще потребуется комп и торрент для скачивания ПО)
                            Останется шпиндель от 5000 до бесконечности и фрезы (3000тр мин)
                        +1
                        «Если вы только открываете бизнес и не имеете опыта в этой области, выбор фрезерного станка ЧПУ может поставить вас в тупик — так велико разнообразие на рынке промышленного инструмента.»

                        А нельзя ли бизнесмену просто привлечь на возмездной основе каких либо экспертов, (которые независимы от производителя оборудования) для помощи в подборе оборудования — так, как этот институт экспертизы действует в некоторых других сферах (а то вот я бы не решился приобретать такой дорогой станок, только на основании каких то советов в статье из сети, автор которой ответственности не несет за них):
                        http://docs.cntd.ru/document/901788626
                        http://old.opeo.ru/help/an-independent-technical-examination-or-assessment-expert-technician-or-evaluator.php
                        https://rg.ru/2001/06/05/sudeks-dok.html
                          +12
                          Абстрактная статья не о чем. Вносит ещё больший сумбур человеку который с нуля будет разбираться в этом направлении. Нет нормального объяснения тех.моментов и если хотели реально помочь с выбором, надо было продумать оптимизированный план/блок схему для структуризации мыслей/желаний выбирающего (на руководство уж точно не тянет).
                          Складывается впечатление, что хотели просто похвастать/привлечь массы…
                            0
                            Складывается впечатление, что хотели просто похвастать/привлечь массы…

                            И это правильное впечатление :) Статья — чисто рекламная, не несущая никакой полезной информации в помощи выбора станка.
                              +1
                              И с прямыми линками на продавца.

                              О том, что человек писавший с станком не общался сразу становится понятно даже тем, кто хоть немного этим занимался. Mach 3 — это уже по сути софтверная панель управления станком. Которая получив готовый G-код от CAD или конвертера упровляет станком.

                              Сунуть VCarve и Mach 3 в один раздел статьи — грубая ошибка.
                                0
                                Полностью согласен. Только G-код выдает не CAD, а CAM :)
                                  0
                                  Не всегда. VCarve к примеру напрямую g-код выдает.
                                    0
                                    Потому что там CAM встроена в CAD, как и в Арткаме :)
                            0
                            Как я понимаю, все эти инструменты могут создать рельеф 2D поверхности. А есть такие ЧПУ где можно засунуть кусок дерева и на выходе получить полностью 3D фигуру?
                              0
                              Статья слишком сумбурная. Но о многоосевых станках тут упомянули. 5-ти координатный фрезер — максимально универсальный станок.
                              Хотя есть варианты использования в качестве станков роботизированных манипуляторов, которые имеют более 5-ти степеней свободы.
                                0
                                можно вместо одной из координат стола (или дополнительно) поставить ось и тогда бревно будет обрабатываться по кругy
                                гуглить "… с 4-й осью"
                                image
                                кстати, то же самое можно проделать и с лазером
                                  0
                                  Произвольную 3D фигуру получить нельзя, ведь у модели могут быть разные отверстия/вогнутости сложной формы, куда инструмент не доберётся. Наверное, с такой задачей справится только 3D-принтер (он ведь тоже ЧПУ-станок по сути).
                                  0
                                  Всё же не хватает ну хоть какого-то намёка на порядки цен — да хоть в стиле «удвоение мощности шпинделя почти удваивает цену, потому что под его мощность завязано в станке буквально всё, а вот удвоение, например, длины стола — на цену влияет на единицы-десятки процентов»
                                    0
                                    Смотрите на eBay или Ali поиск по «cnc 6040 4 axis»

                                    Размер стола это и есть 60 х 40 см. Есть больше, есть меньше. Шпиндель — чем мощнее, тем лучше. Тут выбор прост — сколько готовы заплатить?

                                    Короче решить какой размер стола, нужна ли 4-я ось, на какой мощности шпиндель хватит денег.
                                      +1
                                      Нельзя просто обобщить зависимость цены от размеров или мощности. На цену влияет множество факторов, главные из которых — общая жесткость станка, точность позиционирования и скорость обработки. Можно удвоить мощность шпинделя за единицы процентов стоимости станка, но при этом не получить никакого профита, можно удвоить длину рабочего поля за +200% стоимости станка для того, чтобы не потерять общую жесткость и точность, можно повысить точность на 50% за 3 стоимости станка… А в каких-то случаях проще будет выкинуть старый станок и купить новый, удовлетворяющий новым требованиям. Каждый случай нужно рассматривать отдельно.
                                      +4
                                      Простите, но о чем эта статья? О том, что существуют ЧПУ станки?

                                      Стоит ли ожидать анализа каких-то технических решений, значимых характеристик, анализа возможностей софта?
                                        +2
                                        А что вы хотели от продавцов?
                                        0
                                        Я работаю в связке CNC Graf Pro и Delcam Featurecam. Для 3-х координатной обработки самое то. Точу в основном детали из алюминиевого сплава и конструкционные пластики. Недавно участвовал в небольшом проекте по исследованию раковых тканей, испаряемых лазером в среде гелия, и дальнейшем их хроматографическом анализе, всю техническую часть проекта выполнил на этой связке программ, получилось отлично. Так что начинающим могу предложить присмотреться к этим прогам. Всё интуитивно понятно.
                                          0
                                          Не подскажете, чем FeatureCam прельстил? У меня PowerMill, я так понял, ФК не намного дешевле, при этом возможности для сложных поверхностей сильно меньше, Когда рассматривал, мне показалось что он заточен под серийную металлообработку простых деталей на серьезных ОЦ с сменным инструментом ну или под токарку.

                                          ЗЫ, присматриваться к программе за 7000 долларов в минималке — это сильно. Тем более если речь идет о домашнем применении, когда адекватный максимум — спруткам за 50 000 руб или КамБам за 170 баксов.
                                            0
                                            Я использую бесплатный QCAD в связке с ESTLCAM за 40€ и Mach3 (демо версия, мне хватает).
                                          +7
                                          Статья сумбурная и поверхностная, тоесть ни о чем.
                                          К тому же тема обширная, про одни только фрезы можно написать целую статью. Сам бы с удовольствием почитал хорошую статью про ЧПУ, дабы углубить свои знания. Пока поделюсь тем что сам вынес из опыта. У кого есть полезные ссылки по теме — присылайте, интересуют восновном 3х координатные станки.
                                          Шпиндель
                                          Мощность шпинделя прямо влияет на то, с каким усилием можно грызть материал. Если шпиндель слаб, то при резке будут падать обороты, производительность, и станок начнет деформироваться. У настольных хоббийных станков с этим есть проблема, шпиндель слабоват, поэтому толстый материал приходится резать по чуть чуть и медленно. После 200 Вт настольного хоббийного станочка резать детальки на станке с 6 кВт шпинделем — день и ночь.
                                          Шпиндель — электродвигатель, который обладает не 100% КПД и поэтому греется. Есть шпиндели с воздушным охлаждением и есть с водяным. ИМХО водяное охлаждение — сплошной геморрой, вода цветет, зимой замерзает, но зато их можно сделать более компактными.
                                          Фреза зажимается в шпинделе при помощи цанг. Почему не 3Х кулачковым патроном как на дрели? цанга обеспечивает бОльшую жесткость обжимая хвостовик фрезы со всех сторон а не в 3Х точках, это важно, так как фреза, в отличии от сверла испытывает боковые нагрузки.
                                          Сам станок
                                          Проблемой моего настольного китайского ЧПУ фрезера на круглых направляющих является жесткость. Не важно какой шаг у двигателя и теоретическая разрешающая способность в 0,0001 мм, если станок при резке изгибается, прогибается под тяжестью шпинделя то реальная точность может быть хуже 0,1 мм. Поэтому не обольщайтесь что купив станок за 300 баксов вы будете резать все подряд. Точнее будете, но мееееедленно, по паре сотых мм за проход и на малой скорости, иначе или шпиндель остановится или станок изогнет что точности никакой. Чем тверже обрабатываемый материал — тем бОльшее требования по жесткости, поэтому станки для дерева дешевле станков для стали — они легче и менее жесткий.
                                          Привод
                                          Шаговые двигатели и сервоприводы. У серводвигателей огромный плюс — благодаря обратной связи они не пропустят незаметив шаг, и позволяют получить большую динамику — резво носиться без потери усилия. Минус — цена 700баксов за двигатель+контроллер не предел. Шаговые двигатели — 100% бюджетных станков, они дешевле, проще в управлении. Но шумны и с ростом скорости теряют момент, поэтому не используются там где нужна хорошая скорость (лазерная резка на промышленных машинах)
                                          Фрезы
                                          Тот инструмент который грызет материал. Бывают из быстрорежущей стали (HSS) -дешевы, менее хрупкие но тупятся быстрее и не любят нагрев. Чаще всего используются карбидные (из карбида вольфрама), они острее, не так тупятся от нагрева, хрупчее, дороже (от 200р за спиральную Ф3,175). Разновидностей полно:
                                          «кукуруза» — напоминает напильник, дает мелкую пылевидную стружку, для тех материалов которые не способны давать длинную стружку, это различные композиты — стеклотекстолит, карбон.
                                          Спиральная
                                          Бывают с одной режущей кромкой, с двумя, с четырьмя и т.д. Чем больше режущих кромок — тем больше жесткость фрезы, но меньше производительность, поэтому однозаходными режут мягкие материалы, фанеру, а фрезами с большим числом режущих кромок — металлы. Длинная однозаходная фреза позволяет резать толстую древесину но у нас ее парни не любят, она очень сильно гнется и легко ломается.
                                          спиральная с удалением стружки вверх/вниз. Иногда имеет смысл оставлять стружку в поле реза — мелкие детали остаются как бы сидеть на стружке и не вылетают из листа, их остается только выдавить, иногда это предпочтительнее чем оставлять множество перемычек. Это актуально если деталей много и нет вакуумного стола, без принятия мер заготовки выскакивают и прыгают по всему столу, кидаясь под фрезу.
                                          Прямая фреза — режущая кромка не спиральная а прямая, стружка остается в поле реза
                                          Алмазная фреза — на поверхности фрезы нанесена алмазная крошка — такой можно резать и гравировать стекло, камень. Очень не любит нагрев, если такой резать «на сухую» все вокруг будет в пыли и такая фреза быстро испортится
                                          Граверная фреза — представляет собой как бы срезанную наполовину иголку, используется для нанесения надписей и тонких углублений. Кончик такой фрезы очень нежный и хрупкий, фрезами с малой площадкой и малым углом нужно резать очень осторожно.
                                          Спиральная фреза с полусферическим наконечником — это как раз та фреза которой резут чистовой слой у разных 3Д барельефов, полусферический кончик позволяет оставить менее заметные «ступеньки» чем фрезы с плоским концом.
                                          Китайские фрезы дешевле брендовых импортных, иногда в разы, но и срок их службы меньше, тупятся быстрее. Если у вас нет опыта в ЧПУ резке — покупайте самые дешевые фрезы, прежде чем вы научитесь чувствовать станок, правильно выбирая подачи, глубину реза и т.д. вы сломаете не один десяток фрез, и согласитесь сломать фрезу за 200 р менее обидно чем фрезу за 2000р.
                                          программное обеспечение
                                          Для того что бы имея чертеж детали превратить ее в набор траекторий, которые потом повторит станок нужна программа. х довольно много — ArtCAM, Vcarve и т.д. Чем продвинутее программа, тем сложнее можно строить стратегию обработки (например простые программы не умеют делать так, что бы фреза начинала вгрызаться в материал под углом, а не как обычно опустилась и поехала в бок. Иногда это нужно, например при резке алюминиево-ПВХ композита) Но сильно крутая программа сложна в освоении. Я использую Vcarve, пока хватает и просто обучать сотрудников как пользоваться, нет лишних функций.
                                          управление станком
                                          Когда есть траектория, которую должна описать фреза в материале что бы вырезать деталь (так называемый G-code), нужно устрйоство, которое переведет эти команды в импульсы управления для двигателей, помня сколько импульсов нужно каждому двигателю что бы сместиться на 1 мм. Есть как отдельно стоящие устройства для этого (например пульт rich Auto китайского производства который иногда сходит с ума), так и более дешевые варианты в виде компьютера с программой (например MACH3) которая дергает ножками г LPT порта генерируя эти самые сигналы для двигателей. Вариант с компьюетром дешевле, и подходит для дома/гаража, особенно если есть старенький компьютер под это дело (мне удавалось приспособить для этого 486). Для условий производства предпочтительнее отдельная железка — надежнее и проще.
                                          ВОт что в голову пришло добавить, если в чем не прав — поправляйте, если есть вопросы — задавайте.
                                            0
                                            ИМХО водяное охлаждение — сплошной геморрой, вода цветет, зимой замерзает, но зато их можно сделать более компактными.

                                            Не надо водой, надо антифризом, тогда никакого геморроя не будет :) Ну и кроме компактности жидкостное охлаждение дает хорошее преимущество по тишине работы — такие шпиндели практически беззвучные.

                                            По программам — стоит упомянуть, что для разных задач подходят разные CAD/CAM-пакеты. Если это кройка листового материала — SheetCAM, художественные рельефы — ArtCAM, какие-то инженерные детали по чертежам — какой-либо из инженерных CAD плюс к нему CAM-плагин или отдельная программа (например, SolidWorks + SolidCAM). И что еще важно — CAM должен иметь в своем составе постпроцессор именно для вашего типа станка и управляющей программы/железки.

                                            Mach может управлять станком не только напрямую формируя импульсы для двигателей, но и через внешние Ethernet/USB контроллеры, и это более предпочтительный метод управления, практически не уступающий отдельной внешней железке.

                                            Ну и все равно ни в какой краткой статье не описать всех нюансов. Станок должен выбирать специалист под конкретные задачи. А не как это часто бывает «Давайте купим станок и будем на нем зарабатывать. Как именно зарабатывать — придумаем потом.» :)
                                              0
                                              У меня 4 одинаковых станка со шпинделями 900 Вт, один из которых — водяной. Разницы в звуке на оборотах до 15000 нет, больше не используем.
                                            0
                                            Хочешь хороший недорогой ЧПУ фрезер — сделай его сам.
                                            Есть масса форумов, вот например cnc-club.ru
                                            А статья решительно непонятно про что, для галочки типа.
                                              0
                                              Сделать еще пол-беды, а вот ПО есть какие готовые решения?
                                              0
                                              Поддерживаю все критические замечания по статье. Статья действительно «ниочём».
                                              Человеку собирающемуся самостоятельно разбираться с выбором, нет особого смысла показывать кинематические схемы станков из линейки Mazak, у такого человека нет ни средств, ни необходимости в оборудовании такого класса, люди же имеющие как средства, так и потребность, не читают подобные статьи.
                                              Что стоило бы рассмотреть, так это классические конструктивы встречающиеся в станках любого класса, от хоббийных, до промышленных, а именно: «станок с подвижным порталом», «станок с подвижным столом» и рассказать об их особенностях и преимуществах.
                                              В системах охлаждения в принципе толком не рассмотрены: сжатый воздух, воздушно-масляная («маслянный туман»)/воздушно-спиртовая смеси, хотя как раз они в ходу во-первых у хоббийщиков, в силу того что при их использовании не образуется луж СОЖ*, а так же значительно снижаются финансовые затраты на охлаждающий агент (масло, спирт, эмульсии и т.д.) во-вторых у всех имеющих станки конструктивно не имеющих возможности отводить непрерывно подаваемую СОЖ в режиме «полива», а это огромное количество станков самого разного класса включая и профессиональные.
                                              *СОЖ — Смазочно-охлаждающая жидкость
                                                +1
                                                Я себе собрал станок сам, можно сказать из говнаалюминия и деревянных палок.

                                                На работе работаю со станками за 10к€ и за 100к€, так что могу сказать что разница очень большая, по всем параметрам.

                                                Большое значение имеет качественный шпиндель и хорошая система удаления стружки/пыли. При обработке карбона и стеклотекстолита лучше это всё не вдыхать…

                                                Выбирайте качественный пылесос с хорошими фильтрами, обычные бытовые пылесосы тут никак не подойдут.

                                                Охлаждение и смазка фрез тоже важно, например алюминий очень хорошо с этиловым спиртом обрабатывать.

                                                  0
                                                  Прикольная компановка и явное стремление к минимизации бюджета. Почем получилось?
                                                    0
                                                    Приемущество такой конструкции сравнительно высокая скорость обработки и невысокая стоимость. Недостатков много, например неысокая точность.
                                                    Металлы таким станком невозможно обрабатывать.

                                                    Материал обошелся примерно в 800€.
                                                    На фото незаконченный станок, если есть интерес то я могу попытаться сделать статью.

                                                    Станок делался для обработки плотного стиропора, но оказалось что дерево тоже неплохо режет.

                                                      0
                                                      Спасибо, мне статья не нужна, у самого пара проектов нарисована :). Собственно, спрашивал дабы местным комментаторам, обсуждающим самоделку за 12 000 руб, утопичность была видна.

                                                Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                Самое читаемое