Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
50 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Применение 3D фрезерных станков с ЧПУ по металлу

Применение 3D фрезерных станков с ЧПУ по металлу

[ЗD фрезерный станок по металлу с ЧПУ] — это компактная машина, предназначенная для обработки металла, снабженная числовым программным управлением (ЧПУ) или имеющая лазерный сканер.

Она позволяет выполнить гравировальные работы, углубления или разрезы в металлической заготовке в соответствие с заданными параметрами в автоматическом режиме.

Ранее все детали обрабатывались вручную, что сказывалось на проценте брака, сейчас же фрезерование производится по уже заранее подготовленному алгоритму — программе (в нее закладываются чертежи изделий, глубина и величина разрезов) в автоматическом режиме.

Это непосредственно сказывается на качестве готовых изделий. Вообще же, на фрезерных станках традиционно выполняют гравировальные работы, производят сувениры.

На некоторых моделях фрезеровочных станков можно обрабатывать как изделия из меди, латуни, алюминия и прочих металлов, так и из дерева, пластика и других материалов.

Современный 3d фрезерный агрегат по металлу с ЧПУ требует для работы с ним не только написания программы, а также квалифицированные кадры, способные это обеспечить.

Автоматические фрезерные установки, имеющие 3d сканер для фрезерного станка и выполняющие гравировальные работы, в Европе используют достаточно давно, более 20 лет.

В России их освоение начато относительно недавно, всего лишь последние 10 лет.

Область применения фрезеров по дереву

На первый взгляд фрезерные станки по дереву с устройством ЧПУ, предназначенные для формирования сложных 3d изображений, не имеют широкого применения. Но при детальном изучении потенциального рынка сбыта этой услуги мнение может быть изменено.

Наиболее распространенная сфера — это изготовление сувенирной и художественной продукции. С помощью фрезерных станков с ЧПУ появляется возможность делать по-настоящему уникальные изделия. Все зависит от характеристик оборудования и требований к сложности 3d изображения. Потому при выборе модели станка необходимо детально изучить его эксплуатационные и технические характеристики. Таким образом можно подобрать оптимальный комплект оборудования для ведения малого бизнеса без больших первичных капиталовложений.

Кроме вышеописанной сферы применения художественная фрезерная обработка с функцией 3d может понадобиться в следующих случаях:

  • рекламные цели. С помощью этого оборудования можно делать не только оригинальные объемные орнаментные рисунки или наносить логотипы, но и изготавливать готовые конструкции;
  • мебельная промышленность. Резные композиции различной сложности, объемная гравировка, производство криволинейных конструкций – это лишь небольшой перечень операций, выполняемых фрезером 3d по дереву в мебельном производстве;
  • производство сложных компонентов, требуемых высокой точности. Это обеспечивается благодаря ЧПУ, который с максимальной точностью передаст созданный рисунок на поверхности материала. Качество ограничивается погрешностью двигателей привода.

В домашних условиях фрезер с ЧУ для создания объемных рисунков может стать прибыльным бизнесом. Но для этого потребуется качественное заводское оборудование, так как самодельные модели имеют большую погрешность.

На качество обработки влияет выбор фрез. Их конфигурация должна соответствовать типу выполняемой операции – первичное формирование рисунка или окончательная чистовая работа.

Разновидности

Предназначение фрезерных станков – обработка деталей с фасонными и плоскими поверхностями. Технологические возможности этого оборудования расширяются благодаря наличию таких дополнений, как:

  • долбежная, вертикальная или универсальная головка;
  • универсальный делительный аппарат;
  • устройство для нарезания гребенок;
  • круглый делительный стол.

Модели фрезеров различаются размерами и видом выполняемых работ. Их технические характеристики зависят от марки агрегата и производителя.

Обрабатывающие центры

Фрезерные обрабатывающие центры с ЧПУ – сложные устройства, допускающие осуществление максимально точной обработки объемных заготовок. Они нашли широкое применение в следующих отраслях промышленности:

  • автомобильная;
  • аэрокосмическая;
  • приборостроение;
  • тяжелое машиностроение.

Такие центры позволяют выполнять большое количество операций различного характера: растачивающих, сверлильных и фрезерных. В результате можно обработать сложные корпусные детали, пресс-формы и штампы с поверхностью 3D. Оборудование подразделяется на 2 типа:

  • вертикальное;
  • горизонтальное.
Читать еще:  Разборка и ремонт перфоратора своими руками

Все станки оснащены специальными приводами и высококлассными элементами, влияющими на скорость резки и точность позиционирования инструмента.

Токарно-фрезерные

Подобные станки 3D широко используются при производстве мебели и в столярных мастерских. С помощью этих устройств изготавливают фигурные балясины, конструкции с круговой обработкой и т. п. Токарно-фрезерное оборудование позволяет выполнять сверление, распил или выточку заготовок с возможностями 3D моделирования. Благодаря его оснащению системой программного управления можно повысить точность операций, получив более качественный результат, и свести к минимуму отходы производства.

Фрезерно-гравировальные

Суппорт у этой разновидности фрезеров многопозиционный с возможностью автоматической смены инструмента. Устройство установлено на станину, представляющую собой раму с высокой жесткостью. Такая конструкция позволяет получить детали без погрешностей в форме и размерах. Производительность фрезерно-гравировальных станков обуславливают следующие факторы:

  • быстрая замена инструмента;
  • скорость рабочей подачи;
  • периодическое охлаждение электрических узлов на всех режимах работы.

Современное программное обеспечение, используемое в оборудованиях, дает возможность управления всеми процессами с максимальной точностью и быстрого создания необходимых моделей изделий. Функционируя по заданной программе, станки производят детали 3D с любым уровнем сложности и сечением:

  • прямоугольным;
  • круглым;
  • квадратным.

Эти агрегаты используют для обработки следующих материалов:

  • искусственного камня;
  • древесины любых пород;
  • полистиролов;
  • мягких цветных металлов;
  • акрилового стекла;
  • композитных материалов.

1 3Д фрезер — что это и как работает?

Фрезерный станок с ЧПУ — техника, используемая для обработки точением разнообразных листовых материалов (сталь, графит, алюминий, медь, дерево и пластик). Основным исполнительным инструментом такого оборудования являются фрезы.

Фреза — зубчатый режущий инструмент из твердосплавной стали либо минералокерамики, который в зависимости от формы может быть:

  • торцевым;
  • концевым;
  • коническим;
  • цилиндрическим.

Фрезы крепятся на цанге шпинделя станка, который сообщает режущему инструменту вращение от двигателя. В процессе вращения фреза врезается в обрабатываемый материал и производит его стачивание, высверливание либо гравировку. Удерживающий фрезу шпиндель фиксируется на портале — направляющей балке, по которой шпиндель перемещается в пределах рабочей зоны.

Трехмерный фрезерный станок в работе

Ключевым отличием 3D фрезеров от других типов станков является то, что они производят обработку заготовки в 3-ех плоскостях, тогда как в обычных агрегатах шпиндель движется лишь в горизонтальной либо вертикальной плоскости. 3D фрезеры комплектуются сразу тремя электроприводами, каждый из которых двигает шпиндель по порталу в одной из 3-ех плоскостей.

Современные 3D фрезеры промышленного класса оснащаются системами числово-программного управления — ЧПУ. Оборудование с ЧПУ выполняет фрезеровальные операции полностью в автоматическом режиме, задачей оператора является лишь загрузка векторного изображения детали, которую необходимо получить на выходе, в программу. Далее изображение переводится в G-код, в котором содержатся алгоритмы работы электроприводов, управляющих перемещением шпинделя.

Ключевым навыком, которым должен обладать оператор 3D фрезера с ЧПУ — умение работать в редакторах 3D графики. В промышленности практикуется использование таких программ как Corel Draw и Auto Cad. Перед оператором стоит задача разработать трехмерный график детали, на основе которого будет работать фрезерный станок.
к меню ↑

1.1 Трехмерный фрезерный станок в работе (видео)


к меню ↑

1.2 Применение и возможности 3D фрезеров

Сложное конструктивное устройство фрезерных станков дает возможность выполнять на таком оборудовании обширный спектр технологических операций:

  • фрезерование;
  • нарезка резьбы;
  • сверление;
  • гравировка;
  • растачивание отверстий;
  • раскройка листовых материалов;
  • создание объемных конструкций.

Основным преимуществом фрезеров с ЧПУ перед другими видами металлообрабатывающего оборудования является возможность замены исполнительного инструмента (фрезы), изменение угла и скорости ее подачи в рамках одного цикла обработки. Это позволяет выполнять на одном и том же оборудовании как грубую нарезку толстых стальных плит, так и тончайшую обработку миниатюрных деталей.

Читать еще:  Как сделать мангал из металла своими руками

Сувенир сделанный на 3Д фрезере

Современные 3D фрезеры распространились далеко за пределы металлообрабатывающей промышленности. Такое оборудование повсеместно используется при производстве мебели, фрезеры позволяют вытачивать декоративные изделия, делать двери с вычурными орнаментами, создавать сувенирную продукцию.

Поскольку модели станков с ЧПУ управляются посредством компьютера, влияние человеческого фактора на обработку сведено к минимуму. ЧПУ значительно расширяет сферу применения станков, поскольку благодаря ему нет необходимости иметь специальное образование для работы с фрезером.
к меню ↑

Сфера применения оборудования

Область применения фрезерных станков ЧПУ весьма обширна. Это связано с тем, что фрезеровка и гравировка позволяют получать точные изделия, получившие весьма широкое распространение. Основной областью применения подобных фрезерных станков с ЧПУ назовем:

  1. Машиностроительная область. Именно в цехах заводов машиностроительной области изготавливают корпусные и другие детали, которые можно получить только при фрезеровании. При этом достаточно важным параметром назовем производительность.
  2. Сегодня в сфере производства бытовых приборов также встречаются подобные станки. Примером можно назвать выпуск телефоном. Это можно связать с тем, что в подобной сфере ценится высокая точность обработки и качество получаемой поверхности, степень автоматизации процесса.
  3. Получил широкое распространение фрезерно-гравировальный станок по металлу с ЧПУ. Для украшения поверхности часто проводится нанесение рисунка. Гравирование также проводится по заданной программе.
  4. Домашние мастерские. Сегодня можно встретить подобное оборудование и в домашних мастерских, для чего производятся специальные модели. Они характеризуются относительно невысокой производительностью и габаритами, а также более низкой стоимостью.

В целом можно сказать, что сфера применения рассматриваемого оборудования весьма обширна. Именно этот момент определил появление просто огромного количества различных моделей, которые характеризуются своими определенными эксплуатационными характеристиками.

Основные виды фрезеровальных 3д станков по металлу

Различают несколько видов фрезерных станков для работы с металлом:

  1. Консольно-фрезерные станки. Это универсальные устройства, которые отличаются традиционной «начинкой», а шпиндельный узел может размещаться, как горизонтально, так и вертикально. Есть отдельный настольный вид данного станка, что позволяет использовать его в небольших помещениях, в том числе и дома. Величина рабочей поверхности составляет 500х500 мм, а мощность привода устройства от 1 кВт и более.
  2. Станки непрерывного действия. Различают барабанный и линейный тип станка непрерывного действия. Независимо от выбора, такие станки значительно увеличивают скорость производства, так как не требуется сменять фрезерную головку. Все осуществляется в автоматическом режиме и практически без вмешательства человеческого фактора.
  3. Фрезерно-гравировальные станки. На таких станках металлические заготовки обрабатываются по предварительно заготовленным шаблонам. Как правило, такое оборудование используется для производства одинаковых изделий в большом количестве. Также такие станки применяются для нанесения узоров и надписей на деталях.
  4. Фрезерный станок по металлу с ЧПУ и программным блоком. Этот фрезерный агрегат работает в автоматическом режиме, чему способствует специальная компьютерная программа, а также блок управления электронным процессором. Гарантируют высокую производительность, а также точность продукта.
  5. Лазерный фрезерный 3д станок с чпу по металлу. Дорогостоящее оборудование, но его использование позволяет избежать предварительной шлифовки детали. Недостаток такого станка заключается в том, что при гравировальных работах в глубину лазерный сканер не работе, ведь для этого требуется очень большая мощность оборудования, а также значительный отрезок времени.

3 Обработка заготовок на станках с ЧПУ – технология и особенности

Грамотная настройка системы программного управления фрезерным оборудованием дает возможность передвигать фрезы и других режущие приспособления по любой траектории в рабочей области станка. За счет этого получается обрабатывать множество разных поверхностей изделия за одно его закрепление (видео). Практически каждый современный фрезерный станок с ЧПУ позволяет производить следующие работы:

  • развертывание, зенкерование, сверление отверстий;
  • фрезеровка криволинейных, цилиндрических поверхностей и плоскостей;
  • точение цилиндрических наружных поверхностей.
Читать еще:  Щелочные аккумуляторы. Устройство, принцип действия, достоинства и недостатки

Подобные работы выполняются на всех станках с тремя координатными осями. При наличии четвертой и пятой оси может осуществляться и более сложная обработка металлических заготовок. Так, например, на пятикоординатных агрегатах производятся работы, связанные с качественной и быстрой резкой фасонных поверхностей.

Станок с пятью координатами представляет собой оборудование, которое дает возможность поворачивать деталь вокруг какой-либо обозначенной оси в дополнение к главному передвижению инструмента по отношению к заготовке. Часто функцию пятой координаты выполняет угол наклона шпиндельной оси. Если в процессе работы его изменяют (задав соответствующую программу в системе ЧПУ), за одно закрепление изделия на станке может выполняться обработка малых по радиусу галтелей – так на языке профессионалов называются переходные поверхности. Подобная операция осуществляется коническими концевыми фрезами, которые имеют характерное закругление в виде сферы.

Модернизировать трехкоординатный агрегат в четырех- или пятикоординатный несложно. Достаточно смонтировать поворотную добавочную рабочую поверхность на основной стол. Но здесь стоит понимать, что рабочая зона фрезерного агрегата уменьшится.

Настройка станков с ЧПУ, выпускаемых в наши дни для работы с металлоизделиями, не вызывает у специалистов затруднений. Важно только учитывать ряд общих особенностей, характеризующих фрезерную обработку заготовок, в частности таких:

  • характер режущих операций;
  • форма изделий;
  • число координат (3–5);
  • применение инструмента с набором разных лезвий;
  • показатель шероховатости детали после ее обработки.

Различные конструктивные исполнения

Встречаются станки, оснащенные ЧПУ, в различных конструктивных исполнениях. Автоматическая обработка определяет то, что конструкция должна обладать особыми свойствами. Все оборудование можно разделить на две основные группы:

  1. Консольный тип.
  2. Бесконсольные конструкции.

К консольным станкам можно отнести следующие станки:

  1. Универсальные.
  2. Вертикальные.
  3. Горизонтальные.

Бесконсольные станки бывают вертикального и горизонтального типа. Делать изделия корпусного типа многие решают на фрезерном оборудовании консольного типа. Особенностями можно назвать следующие моменты:

  1. Шпиндель с инструментом находится в неподвижном состоянии.
  2. Консоль служит для крепления заготовки. При этом конструкция находится в подвижном состоянии и может изменять свое положение относительно режущего инструмента.

В случае бесконсольной конструкции основного узла нет, так как рабочий стол и режущий инструмент могут находиться в подвижном состоянии. Подобное оборудование могут сделать только известные производители. Гравировальный станок зачастую выполнен в бесконсольном виде.

Клише — это инструмент, который применяется для изготовления визиток, открыток, обложек ежедневников и другой пост-печатной полиграфической продукции, выпускаемой типографиями. Так же клише используют в тюнинге салонов автомобилей для тиснения на коже сидений и приборных панелях.

Клише изготовлено на станке cnc-2535al, материал клише — магний

Полупрофессиональные станки и станки с чпу хобби класса позволяют обрабатывать большое количество разнообразных материалов. Смотри статью Обработка материалов на фрезерном станке с чпу.

С помощью таких станков можно осуществлять обработку по контуру, гравировать, 3d фрезеровать.

Обработка по контуру . Пользователь Алексей М. (г. Улан — Удэ) Станок Моделист4060

Гравировка . Пользователь Сергей К. (г. Гагарин) Станок Моделист4060

3d резка на ЧПУ . Пользователь Анатолий (г. Пятигорск). Станок cnc-3040al

Возможности чпу станков хобби класса могут быть значительно расширены.

Принцип конструктора, используемый во многих станках, позволяет превращать фрезерный станок в 3d принтер за счет крепления экструдера (печатающей головки)

Ниже представлена фотография печати крепления для лазерной головки фрезерным чпу станком Моделист3040

Еще больше работ на станках с чпу серии Моделист в статье Обработка материалов на фрезерном станке с чпу

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector