Koka grebšana vienmēr ir bijusi īpašs amatniecības veids. Šis ir patiesi oriģināls mākslas darbs, kas izskatās un maksā daudz.

Taču īstu meistaru nav daudz, un pieprasījums ievērojami pārsniedz piedāvājumu. Lai ieviestu cirsts izstrādājumu masveida ražošanu, tika izveidota koka frēzmašīna ar ciparu vadību: CNC.

Pašlaik tirgū konkurē daudzi uzņēmumi, kas ražo darbgaldus. Viens no tiem ir uzņēmums MULTICUT, kura CNC koka frēzmašīnas ir pazīstamas ar savu augsto kvalitāti visā Krievijā. Uzņēmuma oficiālajā vietnē varat apskatīt visus mašīnu modeļus un iepazīties ar to īpašībām.

Kontrolēta 3D frēze ir nekas cits kā Puškina līnijas praktisks pielietojums: “Es uzticējos harmonijai ar algebru...”. Griezējs apstrādā sagatavi ne sliktāk par mākslinieka roku, un process tiek veikts, izmantojot programmas koda matemātiskās formulas.

Kas ir CNC koka maršrutētājs?

Strukturāli ierīce sastāv no divām saistītām sistēmām:

Mehāniskā daļa

Parastais koka frēzēšanas modulis ar elektrisko piedziņu, kas pārvietojas 3D plaknēs, izmantojot pakāpju motorus. Turklāt galds, uz kura piestiprināta daļa, ir arī kustīgs. Tas palīdz maršrutētājam ātrāk pabeigt kokapstrādi.

Visa konstrukcija ir piestiprināta pie kopējas gultas (rāmja), un tai ir fiksēts elementu ģeometriskais novietojums attiecībā pret otru. CNC koka frēzētājs ir diezgan precīzs instruments, kas izgatavots no augstas kvalitātes metāla ar zemu nodiluma pakāpi.

Elektroniskā pildīšana

Kontrolē virpošanas un frēzēšanas vārpstas stāvokli, motora griešanās ātrumu un spiediena spēku uz koku. Skaitliski vadāms programmētājs izvēlas frēzēšanas bloka un sagataves optimālo trajektoriju attiecībā pret koordinātu asīm.

Kokapstrādes centriem var būt savs dators vai arī tos var programmēt trešās puses dators: pat planšetdatori, kuros darbojas Android. Mini frēzmašīnas bieži ir aprīkotas ar pieslēgvietu atmiņas kartei, kurā programma ir iepriekš ielādēta.

Ir arī tīri mehāniskas koka kopēšanas frēzēšanas mašīnas. Izmantojot zondi vai zondi, operators iedarbina maršrutētāja koordinātu mehānismu.


Apstrāde tiek veikta stingri saskaņā ar veidni, bez iespējas mainīt detaļas konfigurāciju. Koksnes frēzmašīna ar CNC moduli darbojas uz virtuālās matricas, kas atrodas elektroniskajās “smadzenēs”. Tajā pašā laikā operatoram vienmēr ir iespēja pielāgot programmu.

Iekārtas tiek izmantotas gan mājas darbnīcā, gan kokapstrādes nozarē. Piemēram, Beaver CNC frēzēšanas komplekss ir saņēmis reģistrāciju lielajās mēbeļu rūpnīcās, pateicoties veiksmīgai cenas un apstrādes ātruma kombinācijai.

CNC ass piedziņā pārnesumu izmanto, lai pārveidotu motora vārpstas rotācijas kustību lineārā kustībā pa asi. Lai jums būtu vieglāk izvēlēties CNC zobratu, tālāk ir uzskaitīti CNC iekārtās visplašāk izmantotie zobratu veidi. Transmisijas, kas ir eksotiskas DIY sektoram, piemēram, lineārais servomotors un lineārais pakāpju motors, praktisku iemeslu dēļ paliks ārpus šī raksta darbības jomas, un tiks apsvērti visizplatītākie.

Skrūves uzgriežņu transmisija

Skrūves uzgriežņu transmisija ir tērauda skrūvju pāris ar trapecveida vai metrisko vītni un uzgriezni. Šāda veida transmisija ir transmisija ar slīdošo berzi, un praksē, savukārt, ir vairākas šķirnes.

• Celtniecības tapa un uzgrieznis. Visbudžeta variants. Konstrukcijas tapa vispār nav paredzēta izmantošanai darbgaldu nozarē, tās izgatavošanas tehniskais process ir vērsts uz izmantošanu būvniecības nozarē, kā rezultātā šāda veida transmisijai ir vispilnīgākais trūkumu komplekts - liela kļūda; , zems taisnums, zemas slodzes īpašības, zema nodilumizturība, augsta berze utt. Tomēr zemo izmaksu dēļ to joprojām izmanto DIY mašīnās, kas ražotas izglītības nolūkos. Ja nolemjat par katru cenu ietaupīt uz rīku un uzstādīt konstrukcijas tapu, noteikti apsveriet iespēju to aizstāt ar trapecveida skrūvi vai lodveida skrūvi! Visticamāk, mašīna uz konstrukcijas tapas neattaisnos jūsu cerības.
• Piedziņas skrūve ar trapecveida vai taisnstūra vītni. Trapecveida vītnes skrūve ir visizplatītākais transmisijas veids metālapstrādes mašīnās pagājušajā gadsimtā un līdz mūsdienām. Trapecveida skrūves tiek ražotas no dažāda veida strukturālajiem oglekļa tēraudiem, griežot vītnes uz tērauda stieņa vai velmējot tās. Rievotām skrūvēm ir ievērojami labākas īpašības nekā skrūvēm ar vītni. Trapecveida skrūvju plašā izmantošana ir saistīta ar to plašo klāstu un dažādu precizitātes klašu skrūvju pieejamību tirgū, sākot no C10 līdz C3. Skrūves uzgrieznis ir izgatavots no nodilumizturīgiem materiāliem, piemēram, poliamīdiem (kaprolons, neilons), teflona, ​​bronzas. Pareizi projektētiem un izgatavotiem trapecveida zobratiem ir raksturīga augsta nodilumizturība, jo... berze notiek ar zemu spiedienu (sakarā ar salīdzinoši lielo berzes virsmu). Daudzās joprojām strādājošās padomju laikā ražotajās mašīnās pāri ir bijuši vietā kopš mašīnas izlaišanas un nav mainīti 30-40 gadus. Šādām svina skrūvēm ir iespējams izmantot arī šķeltos uzgriežņus, kas ļauj regulēt spriegojumu, saspiežot uzgriezni un izvēlēties pretsparu, kas parādās laika gaitā. No mīnusiem, dīvainā kārtā, ir vērts atzīmēt skrūves izgatavošanas vieglumu, kas automātiski nozīmē daudzu ražotāju klātbūtni ar ļoti plašu kvalitātes rādītāju klāstu. Budžeta sērijas skrūves ir izgatavotas no #45 tērauda bez virsmas sacietēšanas, kas var izraisīt skrūves taisnuma traucējumus (citiem vārdiem sakot, maza diametra skrūves ir mīkstas un transportēšanas laikā bieži izliecas). Trūkumi un priekšrocības tajā pašā laikā ietver lielu transmisijas berzi. No vienas puses, tas samazina efektivitāti, lai pagrieztu dzenskrūvi. No otras puses, berze nedaudz slāpē skrūves rotācijas vibrācijas, kas var būt noderīga, izmantojot pakāpju motorus (skat. Stepper motoru rezonansi). Tomēr šis efekts ir diezgan vājš, un ir vajadzīgas citas metodes, lai apkarotu rezonansi. Apkopojot, varam teikt, ka trapecveida skrūve vēl nav zaudējusi savu nozīmi kā CNC darbgaldu transmisija un tiek veiksmīgi izmantota visu klašu darbgaldos.
• Bumbu skrūve () Lodveida skrūve vai lodveida skrūve (saukta arī par "lodveida skrūvi") pašlaik ir de facto standarts CNC iekārtu konstrukcijā. Tērauda skrūve ar lodīšu celiņiem, kas rūdīta ar indukciju un pēc tam slīpēta, un īpaši piestiprināts uzgrieznis ar bumbiņām, kas cirkulē iekšpusē. Skrūvei griežoties, uzgriežņi ripojas gar skriešanas ceļiem, pārnesot spēku uz uzgriežņa korpusu. Šī transmisija izceļas ar augstu precizitāti, augstu efektivitāti (80, 90% vai vairāk) un kalpošanas laiku. CNC iekārtās biežāk tiek izmantotas lodveida skrūves, jo to izmantošana ļauj izmantot mazākas jaudas motorus (nav nepieciešami tik būtiski pārrāvuma spēki kā skrūvju-uzgriežņu transmisijas gadījumā). Lodveida skrūve tiek piegādāta kā pilns pāris, tai nav nepieciešama uzgriežņa regulēšana un bieži vien nav nepieciešama galu apstrāde uzstādīšanai balstos - to veic ražotājs, t.i. Lodveida skrūves bieži tiek izmantotas, turpretim ar trapecveida skrūvēm uzgriežņi un skrūves bieži tiek ražoti dažādās vietās, un tiem var būt nepieciešama rūpīga pielāgošana, bez kā var rasties spraugas, brīvība, palielināta berze, nodilums utt. Lodveida skrūves ir mazāk izturīgas pret zāģu skaidām, putekļiem un eļļošanas trūkumu nekā skrūvju uzgriežņu transmisijas, ja iekļūst svešķermenis, pat ļoti mazs, transmisija var iestrēgt, jo blakus esošās bumbiņas kanālā griežas pretējā virzienā. Bieži vien ir nepieciešama papildu skrūvju aizsardzība, izmantojot gofrētus materiālus. Lodveida skrūvēm, kā arī trapecveida skrūvēm ir garuma ierobežojumi - pārāk gara skrūve nolaižas zem sava svara un skrūvei griežoties (skrūves griešanās ātrums ar 5 mm soli portāla mašīnās sasniedz 10-15 apgr./s. augstāk) tas uzvedas kā lecamaukla, kas liek mašīnai vibrēt, un detaļas, kas fiksē skrūvi, piedzīvo triecienslodzes, to kalpošanas laiks ātri samazinās, sēdekļos parādās spraugas, kas savukārt palielina mašīnas vibrāciju un samazina saražoto produktu kvalitāti. Pieredze rāda, ka lodveida skrūves diametra attiecība pret tās garumu nedrīkst būt mazāka par 0,022, kā arī nav ieteicams pārsniegt skrūves garumu 2000 mm. Lai novērstu “lecamās virves” efektu, tiek izmantoti modeļi ar fiksētu skrūvi un rotējošu uzgriezni, taču šādas vienības parasti ir daudz dārgākas un grūtāk izgatavojamas, kā arī prasa vietu, ko ne vienmēr ir iespējams ieviest kompaktos portālos. Ja plānojat dažreiz izslēgt piedziņas motorus un darbināt mašīnu manuāli, tad labāk neizmantot lodveida skrūvi - transmisija bez pašbremzēšanas var radīt daudz nepatikšanas. Informāciju par lodīšu skrūvju veidiem un to īpašībām skatiet galvenajā rakstā.

Gear

Kā izvēlēties pārnesumu CNC mašīnai

Lai izvēlieties pārnesumu CNC mašīnai, izvēlei jābūt balstītai uz tiem parametriem, kas ir vissvarīgākie jūsu iekārtai. Skrūvju uzgriežņu transmisijas tiek izmantotas tur, kur nav augstas prasības attiecībā uz kustības precizitāti un ātrumu, ja no transmisijas nepieciešama pašbremzēšana, kā arī pie stingriem budžeta ierobežojumiem. Lodveida skrūvēm ir visplašākais pielietojuma klāsts, jūs varat iegādāties lodīšu skrūves ar nepieciešamo precizitātes klasi, soli un iespēju izveidot priekšslodzi vai bez tās. Vienīgais gadījums, kad nevar izmantot lodveida skrūvi, ir tad, ja no transmisijas ir nepieciešama pašbremzēšana, savukārt, ja mēs runājam par transmisijas bremzēšanu drošības apsvērumu dēļ (turot vārpstas galvu), tad problēma tiek atrisināta, izmantojot elektromagnētisko dzinēja bremze, pretsvars utt. Statīvs un lente tiek izmantoti mašīnās ar lielu darba laukumu - no 1,5 kvadrātmetriem un vairāk - galvenokārt, lai sasniegtu lielu griešanas ātrumu un tukšgaitas kustības. Šāda izmēra mašīnās mērķis nav sasniegt desmitiem mikronu precizitāti vairumā gadījumu 0,2-0,3 mm ir vairāk nekā pietiekami, tāpēc siksnas stiepjamība un zobstieņa un zobrata precizitāte nav šķērslis; to lietošanai.

Tātad, ja jums ir liela griešanas mašīna, jums vajadzētu izvēlēties plauktu vai siksnas piedziņu. Ja jums ir darbvirsmas frēzēšanas un gravēšanas mašīna izglītības vai hobija vajadzībām, jums ir piemērota skrūvju uzgriežņu transmisija. Ja veidojat vidēja formāta mašīnu biznesam, ražošanai, lodveida skrūve būtu optimāla izvēle. Pēc veida izvēles jums vajadzētu izlemt par konkrētiem pārraides parametriem.

c) 2012. gada tīmekļa vietne

Kopēšana ir atļauta ar tiešu saiti uz avotu

Ja jūs tikko sākat savu biznesu un jums nav pieredzes šajā jomā, CNC izvēle var jūs mulsināt – rūpniecisko instrumentu tirgū ir tik daudz dažādu. Tikai daudzu gadu pieredze un specifiskas zināšanas ļauj speciālistiem izvēlēties CNC iekārtas atbilstoši iekārtām izvirzītajām prasībām. Daudzi cilvēki vienkārši pazūd šajā pārpilnībā, meklētājprogrammas ir piepildītas ar tādiem vaicājumiem kā “izvēle”, “CNC frēzēšanas izvēle”, “izvēlies frēzmašīnu” un “izvēlies CNC frēzmašīnu”. Tas nav pārsteidzoši – labākās CNC iekārtas izvēle var būt sarežģīta pat profesionāļiem, ja viņi neseko līdzi jaunākajiem produktiem instrumentu tirgū, kuru klāsts nepārtraukti paplašinās un pilnveidojas.

Pēc kādiem kritērijiem vislabāk izvēlēties CNC mašīnu? Tas ir atkarīgs no tā, kādam nolūkam tas tiks izmantots. No materiāliem, darba profilu, nepieciešamo ātrumu un precizitāti un nepieciešamo resursu. Daudzas nozīmīgas šādu mašīnu īpašības ir tieši atkarīgas no to aprīkojuma - no to sastāvdaļu un palīgmateriālu īpašībām, no konstrukcijas iezīmēm. Apskatīsim visvienkāršākos.

Vārpsta

Vārpsta ir viena no galvenajām frēzmašīnas daļām. Tas ir atkarīgs no vārpstas, kādus griezējus var izmantot ar šo konkrēto mašīnu, kādos leņķos tos var nostiprināt un kā tieši tos izmantot. Vārpstas piedziņa parasti ir iebūvēta - tas ir, vārpsta ir jaudīgs kompakts elektromotors ar uzgali griezēja iespīlēšanai.

Daudz kas ir tieši atkarīgs no vārpstas kvalitātes - laba vārpsta kalpos ilgi, nepārtraukti iepriecinot ar darba kvalitāti, bet slikta var sabojāt ne tikai izstrādājumu, bet arī sabojāt pašu mašīnu. negadījumu vai pat ievainot personālu. Vārpstas izvēlei jāpieiet atbildīgi, vienmēr rūpīgi uzklausot mašīnas ražotāja ieteikumus un pievēršot uzmanību, pirmkārt, pazīstamu un cienījamu detaļu ražotāju produkcijai.

Frēzēšanas laukums

Šī ir viena no svarīgākajām CNC mašīnas īpašībām – frēzēšanas laukuma izmērs nosaka, kāda izmēra izstrādājumu iekārta spēj apstrādāt. Katrai šaurai pielietojuma zonai ir savas izmēra prasības, universālākām mašīnām ir regulējams frēzēšanas laukums vai tas acīmredzami pārsniedz prasības visbiežāk sastopamajiem pielietojuma gadījumiem.

Svarīga ir arī platformas konstrukcija - tai nevajadzētu radīt grūtības sagataves daļas nostiprināšanā un pārskatā novietošanā, pretējā gadījumā iespējami nopietni defekti.
Izvēloties CNC frēzmašīnu darbam, jums iepriekš ir jāizlemj par apstrādājamo detaļu izmēriem, lai nerastos nepatikšanas.

Mašīnu veidi

Visas CNC mašīnas ir sadalītas galvenokārt pēc materiāla, kura apstrādei tās ir paredzētas, kā arī pēc pielietojuma jomas. Pēc tam - atbilstoši dizaina iezīmēm un dizaina novitātei. Sadalījums ir diezgan vienkāršs, un ar pienācīgu rūpību un vēlmi, izpētot vairākus specializētos resursus un izlemjot par budžetu, izvēlēties CNC mašīnu nebūs grūti.

Metālapstrādes CNC mašīnas no citām atšķiras galvenokārt ar to konstrukcijas izturību un jaudu, kas ļauj tām strādāt gan ar metālu, gan ar lielāko daļu citu materiālu.

Lai samazinātu nodilumu un izvairītos no griezēja iesprūšanas, tie bieži ir aprīkoti ar dzesēšanas šķidruma, parasti ūdens vai eļļas, padevi griezējam tieši darba kontakta zonā, un daudzi no tiem ir aprīkoti ar jaudīgu gaisa iesūkšanu - dizains ir izstrādāts. uzstādīt rūpnieciskā putekļsūcēja zvaniņu, lai automātiski noņemtu skaidas no apstrādātajām virsmām.

CNC mašīnas darbam ar koku, kā arī kompozītmateriāliem un plastmasu strukturāli maz atšķiras no mašīnām, kas paredzētas darbam ar metālu, taču tām ir nedaudz vienkāršāka konstrukcija un zemākas prasības jaudas un stiprības raksturlielumiem, kas, protams, ir saistīts ar materiāla specifiku.

Griezējs tiek atdzesēts ar gaisu, un biežāk tā pilnīgi nav, jo tā klātbūtne nav kritiska. Arī skaidu noņemšana parasti nav paredzēta, un operators to veic manuāli. Attiecīgi šādu mašīnu izmaksas parasti ir nedaudz zemākas, to apkope ir vienkāršāka un lētāka, un to izplatība ir lielāka.

Aprīkojums korpusa mēbeļu ražošanai

Korpusa mēbeļu ražošanai paredzētajām CNC mašīnām ir savas īpašības - jo īpaši frēzēšanas laukuma izmēri tajās pārsniedz citu CNC frēzmašīnu izmērus, jo apstrādājamajām detaļām var būt lielāks laukums salīdzinājumā ar citām CNC zonām. pieteikumu.

Attiecīgi mēbeļu CNC iekārtai būs lielāki izmēri visos izmēros, kā arī lielāka rāmja un vadotņu sarežģītība un izmaksas nekā līdzīgai iekārtai darbam ar mazākiem objektiem. Pretējā gadījumā tie maz atšķiras no koka, plastmasas un kompozītmateriālu apstrādes iekārtām.

Stikla apstrādes mašīnas

Stikla apstrādes CNC frēzmašīnas no metālapstrādes mašīnām atšķiras galvenokārt ar to, ka tajās tiek izmantoti speciāli griezēji ar karbīda, dimanta un korunda darba virsmām. Frēzes var būt gan īpaši pārklātas, gan pilnībā saķepinātas – šādas sastāvdaļas tiek radītas, cepot dimanta skaidas augstā temperatūrā un augstā spiedienā, kas dod neparasti spēcīgu un izturīgu instrumentu. Arī mašīnās, kas apstrādā stiklu, darba šķidruma padeve griezēja saskares vietā ar materiālu ir obligāta - tas ir saistīts ne tikai ar nepieciešamību atdzesēt griezēju, strādājot ar tik cietu materiālu kā stikls. , bet arī nepieciešamība nekavējoties likvidēt izlietotā materiāla fragmentus - lai tie netraucētu turpmākajam darbam un nesabojātu detaļu, nokļūstot atpakaļ griezēja un sagataves saskares vietā, no vienas puses, un tā lai tie nenokļūtu gaisā, ko elpo mašīnas operators, šādās mašīnās bez stikla var apstrādāt polikarbonātu, dažādu sastāvu organisko stiklu un citus cietus materiālus, kā arī metāla sagataves.

Jūs varat izvēlēties CNC mašīnu darbam ar stiklu, pamatojoties uz tās atbilstību šiem obligātajiem kritērijiem.

Akmens apstrādes iekārtas

CNC frēzmašīnas akmens apstrādei ir paredzētas sarežģītu tilpuma bareljefu gravēšanai un izgatavošanai uz cietiem materiāliem, piemēram, dažāda veida dabīgā akmens - granīta, marmora, smilšakmens, kā arī uz mākslīgā akmens plāksnēm, kas izgatavotas no granīta šķembām ar polimēru. Darba specifika ar akmeni vienlaikus prasa lielas apstrādes platības, augstu materiāla cietību un palielinātu sagatavju svaru. Tāpat akmenim raksturīgs tas, ka, strādājot ar to, ir nepieciešama gan pastāvīga ūdens cirkulācija darba zonā, gan drupu un putekļu noņemšana ar putekļu sūcēju - ūdens pats neglābj no rupjiem putekļiem. frakcija, raksturīga minerālmateriāliem.
Šādas mašīnas var viegli tikt galā ar citiem materiāliem - no koka un PVC, līdz, bieži vien, pat stiklam un metālam, un tāpēc noderēs ne tikai akmens izstrādājumu ražotājiem, bet arī tiem, kuru profesionālās intereses ir daudz plašākas.

Tas, iespējams, ir vismodernākais aprīkojums frēzēšanai ar programmas vadību, kas var paveikt gandrīz visu šajā ražošanas jomā, tomēr tas ir pārāk jaudīgs, apjomīgs un dārgs lielākajai daļai darbu, kas nav tieši saistīts ar tā mērķi.

Neatkarīgi no tā, cik liels ir kārdinājums iegūt patiesi universālu CNC frēzmašīnu, ja jūsu uzdevumos nav iekļauta akmens apstrāde, apsveriet iespēju iegādāties kaut ko specializētāku no iepriekš uzskaitītajām.

Šie, iespējams, ir visvienkāršākie punkti, kas jums jāzina, izvēloties CNC frēzmašīnu. Un pat ja sākotnēji šķiet, ka, ja jums ir jāiegādājas CNC frēzmašīna, izvēle nav vienkārša, tas nav tik biedējoši. Citos rakstos sīkāk pastāstīsim par darba specifiku ar katra veida CNC frēzmašīnām un to dizainu, tas var palīdzēt arī izvēlē, tāpēc nepalaidiet garām jaunas publikācijas.

Iekārtu izvēle ražošanas organizēšanai nav viegls uzdevums, kas prasa īpašas inženierzinātnes un profesionālu apmācību. Katrs aprīkojuma veids tiek izvēlēts, pamatojoties uz ražošanas īpašajām vajadzībām un uzdevumiem. Pareizi organizējot ražošanu, tiek sastādīta darbību shēma, kurā norādīts:

• Kādas operācijas ir jāveic
• Kāda ir darbību secība
• Kāds ir atkārtotu darbību veikšanas biežums?
• Cik ilgs laiks nepieciešams katras darbības pabeigšanai?
• Kādi materiāli un kāds aprīkojums nepieciešams operāciju veikšanai.

Ražošanas attīstība radīja dažādus uzdevumus sagatavju apstrādei, tāpēc mainījās un attīstījās arī frēzmašīnu konstrukcijas, kā rezultātā radās milzīgs skaits šāda veida iekārtu veidu un modeļu. Frēzmašīnas ir horizontālas, vertikālas, konsoles un bezkonsoles, garenvirziena, universālas utt. Iekārtas nosaukums, kā likums, atspoguļo vārpstas ass atrašanās vietu vai detaļu frēzēšanas metodi.

Frēzmašīnās var izmantot dažāda veida frēzes atkarībā no ražošanas uzdevuma. Ir vairāki griezēju veidi:

• atslēgas,
• formas,
• cilindrisks,
• beigas,
• beigas,
• disks.

Frēzēm ir viena vai vairākas griešanas virsmas. Katrs veids ir paredzēts noteiktas darbības veikšanai. Atslēgas griezēji, piemēram, izvēlas atslēgas rievu, cilindriskie griezēji apstrādā plaknes, griešanas griezēji griež rievas un rievas utt.

CNC frēzmašīnas izvēles kritēriji

Izvēloties mašīnas veidu, ir jānosaka uzdevumi, kurus iegādātā iekārta spēj veikt. CNC frēzmašīnas izvēles kritēriji var būt šādi:

1. Mašīnu vadības metodes
2. Vārpstas īpašības
3. Mašīnu aprīkojums

Portāla augstums un darba zonas izmēri

Svarīgs kritērijs, izvēloties frēzmašīnu, ir portāla augstums un darba zonas izmērs. Maza izmēra izstrādājumus var apstrādāt ar maza izmēra mašīnu, savukārt liela izmēra sagatavju apstrādei nepieciešama pilna izmēra mašīna. Jebkurā gadījumā mašīnas darba zonai jābūt lielākai par sagataves izmēriem, lai varētu nostiprināt sagatavi ar skavām. Ja iekārtai ir vakuuma galds, tad nav nepieciešams nostiprināt sagatavi, mašīnas darba zonas izmēri var būt tādi paši kā sagataves izmēri.

Portāla augstums ir atkarīgs no sagataves biezuma un nepieciešamības uzstādīt rotācijas asi. Augstums tiek mērīts no darba galda līdz spraudnim. Tātad, ja portāla augstums ir 100 mm un griezējs no sprauslas izvirzīts par 30 mm, tad sagataves biezums nedrīkst būt lielāks par 70 mm. Jo lielāks portāla augstums un vārpstas kustību diapazons, jo labāk, jo Laika gaitā nelielais portāla augstums var kļūt par nepārvaramu šķērsli mašīnas lietošanai.

Mašīnu vadības metodes

Frēzmašīnas var vadīt dažādos veidos:

1. Izmantojot personālo datoru, kad iekārta ir savienota ar datoru, izmantojot īpašu plati. Šajā gadījumā datorā tiek instalētas vadības programmas, kurās tiek iestatīts vārpstas griešanās ātrums un sagataves padeve. Šī vadības metode ir ideāli piemērota individuālai ražošanai, jo jūs varat vadīt iekārtu un izveidot vadības programmas, izmantojot vienu datoru.
2. Izmantojot DSP kontrolieri - nelielu tālvadības pulti, kas kontrolē mašīnu. Šī vadība ir ērta liela standarta detaļu klāsta masveida ražošanai. Kontroles programmas tiek ievadītas kontrollerī no zibatmiņas datu nesēja. Masveida ražošanai tas ir ērti ar to, ka vadības programmas nemainās, kamēr ir pieprasījums pēc saražoto detaļu sērijas.
3. Izmantojot īpašas mašīnu vadības sistēmas, kas ļauj automātiski kontrolēt instrumentu maiņu, programmatiski pielāgot instrumenta garumu, nodrošināt atgriezenisko saiti servomotoriem un daudz ko citu.

Izvēloties CNC maršrutētāju izlemt:

1. ar kādu materiālu jūs gatavojaties strādāt? No tā ir atkarīgas prasības frēzmašīnas konstrukcijas un tās veida stingrībai.

Piemēram, no saplākšņa izgatavota CNC iekārta ļaus apstrādāt tikai koksni (arī saplāksni) un plastmasu (ieskaitot kompozītmateriālus - plastmasu ar foliju).

Izmantojot alumīnija frēzmašīnu, var apstrādāt arī krāsaino metālu sagataves, kā arī palielināsies koksnes izstrādājumu apstrādes ātrums.

Alumīnija frēzmašīnas nav piemērotas tērauda apstrādei, šeit ir nepieciešamas masīvas mašīnas ar čuguna rāmi, savukārt krāsaino metālu apstrāde uz šādām frēzmašīnām būs efektīvāka.

2. ar sagatavju izmēru un frēzmašīnas darba lauka izmēru. Tas nosaka CNC mašīnas mehāniskās prasības.

Izvēloties mašīnu, pievērsiet uzmanību mašīnas mehānikas izpētei, mašīnas iespējas ir atkarīgas no tās izvēles, un to nav iespējams nomainīt bez būtiskām konstrukcijas izmaiņām!

CNC frēzmašīnas, kas izgatavotas no saplākšņa un alumīnija, mehānika bieži ir vienāda. Vairāk lasiet zemāk tekstā.

Bet jo lielāks ir mašīnas darba lauka izmērs, jo stingrākas un dārgākas lineārās kustības vadotnes būs nepieciešamas tās montāžai.

Izvēloties mašīnas augstu detaļu ražošanas problēmu risināšanai ar lielām augstuma atšķirībām, ir izplatīts nepareizs uzskats, ka pietiek izvēlēties mašīnu ar lielu darba gājienu pa Z asi, bet pat ar lielu gājienu pa Z asi , nav iespējams izgatavot detaļu ar stāvām nogāzēm, ja detaļas augstums ir lielāks par griezēja darba garumu, tas ir, vairāk nekā 50 mm.

Apskatīsim frēzmašīnas konstrukciju un izvēles iespējas, kā piemēru izmantojot Modelist sērijas CNC darbgaldus.

A) CNC mašīnas dizaina izvēle

CNC mašīnu konstruēšanai ir divas iespējas:

1) dizaini ar pārvietojamu galdu, 1. attēls.
2) dizains ar kustamu portālu, 2. attēls.

1. attēlsFrēzmašīna ar pārvietojamu galdu

Priekšrocības Mašīnas ar kustīgu galdu dizains ir ērta izpilde, lielāka mašīnas stingrība, pateicoties tam, ka portāls ir nekustīgs un piestiprināts pie mašīnas rāmja (pamatnes).

Trūkums- lieli izmēri, salīdzinot ar konstrukciju ar kustīgu portālu, un nespēja apstrādāt smagas detaļas, jo kustīgais galds nes daļu. Šis dizains ir diezgan piemērots koka un plastmasas, tas ir, vieglu materiālu, apstrādei.

2. attēls Frēzmašīna ar pārvietojamu portālu (portāla mašīna)

Priekšrocības frēzmašīnas ar kustīgu portālu konstrukcijas:

Stingrs galds, kas var izturēt lielu sagataves svaru,

Neierobežots sagataves garums,

Kompaktums,

Iespēja izgatavot mašīnu bez galda (piemēram, uzstādīt rotācijas asi).

Trūkumi:

Mazāka konstrukcijas stingrība.

Nepieciešamība izmantot stingrākas (un dārgākas) vadotnes (sakarā ar to, ka portāls “karājas” uz vadotnēm un nav piestiprināts pie mašīnas stingrā rāmja, kā tas ir konstrukcijā ar pārvietojamu galdu).

B) CNC maršrutētāja mehānikas izvēle

Mehānika ir parādīta (skatīt skaitļus 1., 2. un 3. zīm.):

3 - vadotņu turētāji

4 - lineārie gultņi vai bīdāmās bukses

5 - atbalsta gultņi (vada skrūvju stiprināšanai)

6 - svina skrūves

10 - savienojums, kas savieno vadošās skrūves vārpstu ar pakāpju motora vārpstu (SM)

12 - ritošais uzgrieznis

3. attēls

Lineārās kustības sistēmas izvēle frēzmašīnai (vadītāji - lineārie gultņi, svina skrūve - svina uzgrieznis).

Kā ceļvedi var izmantot tālāk norādīto.

1) rullīšu vadotnes, 4.5. attēls

4. attēls

5. attēls

Šāda veida vadotnes atrada ceļu amatieru lāzeru un mēbeļu rūpniecības iekārtu projektos, 6. attēls.

Trūkums ir maza kravnesība un zems kalpošanas laiks, jo sākotnēji tie nebija paredzēti lietošanai mašīnās ar lielu kustību skaitu un lielu slodzi, vadotņu alumīnija profila zemā izturība noved pie sabrukšanas, 5. attēls un kā rezultāts ir nelabojama spēle, kas padara mašīnas turpmāku izmantošanu nepiemērotu.

Cita rullīšu vadotņu versija, 7. attēls, arī nav piemērota lielām slodzēm un tāpēc tiek izmantota tikai lāzera iekārtās.

7. attēls

2) apaļas vadotnes, ir tērauda vārpsta, kas izgatavota no augstas kvalitātes nodilumizturīga gultņu tērauda ar slīpētu virsmu, virsmas sacietēšanu un cieto hroma pārklājumu, kas parādīts 2. attēlā ar numuru 2.

Šis ir optimālais risinājums amatieru dizainiem, jo... cilindriskām vadotnēm ir pietiekama stingrība, lai apstrādātu mīkstus materiālus ar maziem CNC mašīnu izmēriem par salīdzinoši zemām izmaksām. Zemāk ir tabula cilindrisko vadotņu diametra izvēlei atkarībā no maksimālā garuma un minimālās novirzes.

Daži ķīnieši Lētu mašīnu ražotāji, kurus es uzstādu nepietiekama diametra vadotnes, kas izraisa precizitātes samazināšanos, piemēram, izmantojot alumīnija mašīnu ar darba garumu 400 mm, vadotnes ar diametru 16 mm novedīs pie novirzes centrā zem sava svara par 0,3. .0,5 mm (atkarībā no portāla svara).

Pareizi izvēloties vārpstas diametru, tos izmantojošo mašīnu dizains ir diezgan spēcīgs, jo lielais vārpstu svars nodrošina konstrukcijai labu stabilitāti un kopējo konstrukcijas stingrību. Mašīnām, kas lielākas par metru, apaļo vadotņu izmantošanai nepieciešams ievērojams diametra palielinājums, lai saglabātu minimālu novirzi, kas padara apaļo vadotņu izmantošanu par nepamatoti dārgu un smagu risinājumu.

3) profila sliežu vadotnes
Pulētas vārpstas uz lielajām mašīnām tiek aizstātas ar profila vadotnēm. Atbalsta izmantošana visā vadotnes garumā ļauj izmantot ievērojami mazāka diametra vadotnes. Bet šāda veida vadotņu izmantošana izvirza augstas prasības mašīnas atbalsta rāmja stingrībai, jo pašas no duralumīnija vai lokšņu tērauda izgatavotās gultas nav stingras. Sliežu vadotņu mazā diametra dēļ mašīnas projektēšanā ir jāizmanto biezu sienu tērauda profesionāla caurule vai liela profila konstrukcijas alumīnija profils, lai iegūtu mašīnas rāmja nepieciešamo stingrību un nestspēju.
Profila sliedes īpašās formas izmantošana nodrošina labāku nodilumizturību salīdzinājumā ar citiem vadotņu veidiem.

8. attēls

4) Cilindriskas vadotnes uz balsta
Cilindriskās vadotnes uz balsta ir lētāks profila vadotņu analogs.
Tāpat kā profila caurulēm, tām mašīnas rāmī ir jāizmanto liela profila profesionālas caurules, nevis lokšņu materiāli.

Priekšrocības - nav novirzes un nav atsperes efekta. Cena ir divreiz augstāka par cilindriskām vadotnēm. To izmantošana ir pamatota pārvietošanās garumam virs 500 mm.

9. attēls Cilindriskas vadotnes uz balsta

Kustību var veikt šādi: bukses(slīdošā berze) - 10. att. pa kreisi, un izmantojot lineārie gultņi(rites berze)- rīsi. 10 labajā pusē.

10. attēls Bukses un lineārie gultņi

Bīdāmo bukses trūkums ir bukses nodilums, kas izraisa pretsparu parādīšanos un palielinātas pūles, lai pārvarētu slīdošo berzi, tāpēc ir jāizmanto jaudīgāki un dārgāki pakāpju motori (SM). To priekšrocība ir zemā cena.

Pēdējā laikā lineāro gultņu cena ir tik ļoti kritusies, ka to izvēle ir ekonomiski izdevīga pat lētos hobiju dizainos. Lineāro gultņu priekšrocība ir zemāks berzes koeficients salīdzinājumā ar bīdāmajām buksēm, un attiecīgi lielākā daļa pakāpju motoru jaudas tiek novirzīta lietderīgām kustībām, nevis berzes apkarošanai, kas ļauj izmantot mazākas jaudas motorus.

Lai rotācijas kustību pārvērstu translācijas kustībā CNC mašīnā, ir jāizmanto skrūvju piedziņa ( svina skrūve ). Skrūves griešanās dēļ uzgrieznis virzās uz priekšu. Var izmantot frēzēšanas un gravēšanas iekārtās spirālveida bīdāmie zobrati Un spirālveida rites zobrati .

Bīdāmās skrūves transmisijas trūkums ir diezgan lielā berze, kas ierobežo tā izmantošanu lielā ātrumā un noved pie uzgriežņa nodiluma.

Bīdāmie spirālveida zobrati:

1) metriskā skrūve. Metriskās skrūves priekšrocība ir tās zemā cena. Trūkumi - zema precizitāte, mazs solis un mazs kustības ātrums. Maksimālais dzenskrūves kustības ātrums (ātrums mm/min), pamatojoties uz maksimālo motora ātrumu (600 apgr./min.). Labākie vadītāji saglabās griezes momentu līdz 900 apgr./min. Pie šāda griešanās ātruma var iegūt lineāru kustību:

M8 skrūvei (vītnes solis 1,25 mm) - ne vairāk kā 750 mm/min,

M10 skrūvei (vītnes solis 1,5 mm) - 900 mm/min,

M12 skrūvei (vītnes solis 1,75 mm) - 1050 mm/min,

M14 skrūvei (vītnes solis 2,00 mm) - 1200 mm/min.

Pie maksimālā ātruma motoram būs aptuveni 30-40% no sākotnēji noteiktā griezes momenta, un šis režīms tiek izmantots tikai tukšgaitā.

Strādājot ar tik zemu padeves ātrumu, jau pēc dažām darbības stundām palielinās griezēju patēriņš, uz griezējiem veidojas oglekļa nogulsnes.

2) trapecveida skrūve. Divdesmitajā gadsimtā tā ieņēma vadošo pozīciju metālapstrādes mašīnās, pirms parādījās lodveida skrūves. Priekšrocība ir augsta precizitāte, liels vītnes solis un līdz ar to liels kustības ātrums. Jāpievērš uzmanība apstrādes veidam, jo ​​gludāka un vienmērīgāka ir skrūves virsma, jo ilgāks ir skrūvju-uzgriežņu transmisijas kalpošanas laiks. Velmētām skrūvēm ir priekšrocības salīdzinājumā ar vītņotām skrūvēm. Trapecveida skrūvju-uzgriežņu transmisijas trūkumi ir tādi, ka cena ir diezgan augsta, salīdzinot ar metrisko skrūvi, slīdošai berzei ir jāizmanto diezgan lielas jaudas pakāpju motori. Visplašāk izmantotās skrūves ir TR10x2 (diametrs 10mm, vītnes solis 2mm), TR12x3 (diametrs 12mm, vītnes solis 3mm) un TR16x4 (diametrs 16mm, vītnes solis 4mm). Mašīnās šādu pārnesumu marķējums ir TR10x2,TR12x3,TR12x4,TR16x4

Spirālveida rites zobrati:

Lodveida skrūvju piedziņa (lodveida skrūve). Lodveida skrūvē slīdošā berze tiek aizstāta ar rites berzi. Lai to panāktu, lodveida skrūvē skrūvi un uzgriezni atdala ar lodītēm, kas ripo skrūves vītnes padziļinājumos. Bumbiņu recirkulācija tiek nodrošināta, izmantojot atgriešanas kanālus, kas iet paralēli skrūves asij.

12. attēls

Lodveida skrūve nodrošina iespēju darboties pie lielām slodzēm, labu vienmērīgu gaitu, ievērojami palielinātu kalpošanas laiku (izturību) samazinātas berzes un eļļošanas dēļ, paaugstinātu efektivitāti (līdz 90%) mazākas berzes dēļ. Tas spēj darboties lielā ātrumā, nodrošina augstu pozicionēšanas precizitāti, augstu stingrību un bez atstarpes. Tas nozīmē, ka mašīnām, kurās izmanto lodīšu skrūves, ir ievērojami ilgāks kalpošanas laiks, taču tām ir augstāka cena. Mašīnas ir marķētas SFU1605, SFU1610, SFU2005, SFU2010, kur SFU ir viens uzgrieznis, DFU ir dubultuzgrieznis, pirmie divi cipari ir skrūves diametrs, otrie divi ir vītnes solis.

Svina skrūve Frēzmašīnu var uzstādīt šādi:

1) Viena atbalsta gultņa dizains. Stiprināšana tiek veikta vienā skrūves pusē ar uzgriezni pie atbalsta gultņa. Skrūves otrā puse ir piestiprināta pie pakāpju motora vārpstas caur stingru savienojumu. Priekšrocības - dizaina vienkāršība, trūkums - palielināta slodze uz pakāpju motora gultni.

2) Dizains ar diviem vilces gultņiem. Dizainā izmantoti divi atbalsta gultņi portāla iekšējās malās. Dizaina trūkums ir tas, ka īstenošana ir sarežģītāka salīdzinājumā ar 1. variantu). Priekšrocība ir mazāka vibrācija, ja skrūve nav pilnīgi taisna.

3) Dizains ar diviem atbalsta gultņiem nospriegojumā. Dizainā izmantoti divi atbalsta gultņi portāla ārējās malās. Priekšrocības - skrūve nedeformējas, atšķirībā no otrās iespējas. Trūkums ir tāds, ka dizaina īstenošana ir sarežģītāka salīdzinājumā ar pirmo un otro iespēju.

Skriešanas rieksti tur ir:

Bez bronzas pretspēkiem. Šādu riekstu priekšrocība ir izturība. Trūkumi - tos ir grūti ražot (kā rezultātā - augsta cena) un tiem ir augsts berzes koeficients salīdzinājumā ar kaprolona riekstiem.

Caprolon bez pretspēkiem. Pašlaik kaprolons ir kļuvis plaši izplatīts un arvien vairāk aizstāj metālu profesionālajās konstrukcijās. Ritošajam uzgrieznim, kas izgatavots no ar grafītu pildīta kaprolona, ​​ir ievērojami zemāks berzes koeficients, salīdzinot ar to pašu bronzu.

14. attēls Ritošais uzgrieznis no ar grafītu pildīta kaprolona

Lodveida skrūves uzgrieznī slīdošā berze tiek aizstāta ar rites berzi. Priekšrocības: zema berze, spēja darboties ar lielu rotācijas ātrumu. Trūkums ir augstā cena.

Sakabes izvēle

1) savienojums, izmantojot stingru savienojumu. Priekšrocības: stingras sakabes pārraida lielāku griezes momentu no vārpstas uz vārpstu, lielas slodzes gadījumā nav pretdarbības. Trūkumi: nepieciešama precīza uzstādīšana, jo šī sakabe nekompensē vārpstu novirzes un novirzes.

2) savienojums, izmantojot silfonu (sadalīto) savienojumu. Silfona sakabes izmantošanas priekšrocība ir tāda, ka tās izmantošana ļauj kompensēt piedziņas vārpstas un pakāpju motora ass novirzi līdz 0,2 mm un novirzi līdz 2,5 grādiem, kā rezultātā tiek samazināta slodze uz soļu motora gultni un garāks pakāpju motora kalpošanas laiks. Tas arī ļauj slāpēt radušās vibrācijas.

3) savienojums, izmantojot žokļu savienojumu. Priekšrocības: ļauj slāpēt vibrācijas, pārsūtīt vairāk griezes momenta no vārpstas uz vārpstu, salīdzinot ar sadalīto tipu. Trūkumi: mazāka novirzes kompensācija, piedziņas vārpstas un pakāpju motora ass novirze līdz 0,1 mm un novirze līdz 1,0 grādiem.

C) Elektronikas izvēle

Tiek parādīta elektronika (skat. 1. un 2. att.):

7 - pakāpju motora kontrolieris

8 - barošanas bloks SD kontrollerim

11 - pakāpju motori

Ir 4 vadu, 6 vadu un 8 vadu pakāpju motori . Tos visus var izmantot. Lielākajā daļā mūsdienu kontrolieru savienojums tiek veikts, izmantojot četru vadu ķēdi. Atlikušie vadītāji netiek izmantoti.

Izvēloties mašīnu, ir svarīgi, lai pakāpju motoram būtu pietiekama jauda, ​​lai pārvietotu darba instrumentu, nezaudējot soļus, tas ir, neizlaižot. Jo lielāks ir skrūves vītnes solis, jo jaudīgāki motori būs nepieciešami. Parasti, jo lielāka ir motora strāva, jo lielāks ir tā griezes moments (jauda).

Daudziem motoriem ir 8 spailes katram pustinumam atsevišķi - tas ļauj savienot motoru ar virknē vai paralēli savienotiem tinumiem. Ar paralēli savienotiem tinumiem būs nepieciešams draiveris ar divreiz lielāku strāvu nekā ar virkni savienotiem tinumiem, taču pietiks ar pusi mazāka sprieguma.

Sērijas gadījumā, gluži pretēji, nominālā griezes momenta sasniegšanai būs nepieciešama puse no strāvas, bet, lai sasniegtu maksimālo ātrumu, būs nepieciešams divreiz lielāks spriegums.

Kustības apjoms vienā solī parasti ir 1,8 grādi.

Par 1,8 izrādās 200 soļi uz pilnu apgriezienu. Attiecīgi, lai aprēķinātu vērtību, soļu skaits uz mm ( “Soļi uz mm” (Solis uz mm)) izmantojam formulu: soļu skaits vienā apgriezienā / skrūves solis. Skrūvei ar soli 2mm iegūstam: 200/2=100 soļi/mm.

Kontroliera izvēle

1) DSP kontrolieri. Priekšrocības - iespēja izvēlēties portus (LPT, USB, Ethernet) un STEP un DIR signālu frekvenču neatkarība no operētājsistēmas darbības. Trūkumi - augsta cena (no 10 000 rubļu).

2) Ķīnas ražotāju kontrolieri amatieru mašīnām. Priekšrocības - zema cena (no 2500 rubļiem). Trūkums - paaugstinātas prasības operētājsistēmas stabilitātei, nepieciešama noteiktu konfigurācijas noteikumu ievērošana, vēlams izmantot speciālu datoru, pieejamas tikai LPT versijas.

3) Kontrolieru amatieru konstrukcijas, kuru pamatā ir diskrēti elementi. Ķīnas kontrolieru zemā cena izspiež amatieru dizainu.

Ķīniešu kontrolieri tiek visplašāk izmantoti amatieru mašīnu konstrukcijās.

Barošanas avota izvēle

Nema17 motoriem ir nepieciešams vismaz 150 W barošanas avots

Nema23 motoriem ir nepieciešams vismaz 200 W barošanas avots