Выбираем фрезерный станок по металлу с ЧПУ

Фрезерный станок по металлу с ЧПУ используют для выполнения различных операций: нарезания резьбы, сверления, изготовления пазов, рельефной обработки, распиловочных и отрезных работ. Возможности оборудования делают его востребованным в металлообработке, мебельном производстве, станкостроении и других отраслях промышленности.
Ниже мы расскажем, как выбрать фрезерный станок по металлу с ЧПУ.

Чтобы решить, какой фрезерный станок выбрать, необходимо разобраться:

• какую продукцию будете создавать при помощи оборудования;
• каким будет объем производства (штучным или серийным);
• какие материалы планируете задействовать.

Ответы на вопросы помогут подобрать станок по металлу с нужными характеристиками. Кроме того, необходимо проанализировать параметры оборудования.

Рабочее поле

Это размер области, на которой можно выполнять фрезеровку. От ее величины зависит то, какого размера изделия может обрабатывать станок.

Модель фрезера с ЧПУ необходимо выбирать в соответствии с технологическими параметрами и размерами материала, с которым предстоит работать. Если нужно большое рабочее поле для обработки крупных заготовок, обратите внимание на напольные фрезеры. На станках большого формата стол всегда неподвижен, а портал движется по оси Y. Если запланировано производство небольших изделий, присмотритесь к компактным настольным фрезерным установкам. Они незаменимы также в тесных помещениях, где невозможно установить напольные фрезеры.

Управление станком

Преимущество станков с ЧПУ в том, что с их помощью можно увеличить производительность, повысить точность выполняемых технологических процессов и создать продукцию высокого качества с минимальным участием человека. Использование оборудования с ЧПУ помогает снизить затраты на человеческий труд и сделать производство автоматизированным.

Один оператор может управлять несколькими фрезерными станками. Специалисту достаточно запустить программу и отслеживать процесс выполнения команд.
Управляющая программа представляет собой текстовый txt-файл, где каждая строка задает новое передвижение фрезы по одной из трех осей. Она также задает команды, которые должен выполнять шпиндель, регулирует скорость движения инструмента и вращения шпинделя.

Существует много вариантов ПО для фрезеров с ЧПУ. На производствах чаще всего используют популярный G-код. Это условное название языка программирования, который был разработан в 20 веке. Основные команды языка начинаются с буквы G, технологические — с буквы M.

G-код передается на контроллер, который обеспечивает дальнейшие действия оборудования. Систем управления много — Buildbotics, Masso G3, HAAS, LinuxCNC, Fanuc.

Направляющие фрезерного станка

Это одна из главных составляющих машины для фрезеровки с ЧПУ. Благодаря направляющим возможно перемещение подвижных частей механизма по осям X и Y. От элементов зависит точность обработки и жесткость конструкции аппарата.

Направляющие делятся на виды:

1. Полированные валы. Дешевые, поэтому имеют наибольшее распространение. Чаще всего изготовлены из закаленной высоколегированной стали. Отличаются удобным монтажом, длительным сроком службы, простотой обработки.
2. Валы, которые используют опору. Обладают теми же характеристиками, что и полированные валы, за исключением одного отличия: они оснащены специальными рельсами, которые выступают в роли подпорки направляющей. Благодаря особенности исключен прогиб в середине и повышена грузоподъемность. Недостаток механизма в его недолговечности.
3. Профильные рельсовые направляющие, которые используют шарики. Незаменимы в ситуациях, когда важны тонкость и точность работы. Чаще всего ими оснащают профессиональные фрезеры, так как направляющие способны выдерживать большую нагрузку и долго служат.
4. Профильные рельсовые направляющие, которые используют ролики. Разновидность направляющих из пункта 3. У них плоская дорожка качения и ролики вместо шариков. Такое строение дополнительно увеличивает жесткость конструкции, благодаря чему направляющие можно использовать в высоконагруженных станках для обработки металла.

Выбирать направляющие нужно с учетом предполагаемой нагрузки на оборудование, необходимой точности проводимых операций и бюджета.

Типы двигателей

Благодаря механизму портал и шпиндель могут передвигаться во всех трех осях. Выделяют 3 типа двигателя:

1. Шаговые. Это бесщеточные двигатели постоянного тока, которые названы в соответствии с принципом работы (делают шаги). Ими оснащают универсальные фрезерные станки с ЧПУ. К преимуществам относят надежность и долговечность, доступную цену, способность обеспечивать стабильную фрезеровку с высокой точностью, сочетаемость с различными вариантами ПО.
2. Сервоприводы. Классические электромоторы, работающие при подаче напряжения. Для работы на фрезерах с ЧПУ к ним добавляют кодеры, которые обеспечивают обратную связь и позволяют точно рассчитать обороты двигателя. Сервоприводы отличаются плавным и точным перемещением фрезы, отсутствием шума во время работы, хорошими показателями мощности, быстродействием, высокой скоростью перемещения инструментальной головки, способностью работать без вибраций.
3. Гибридные двигатели. Созданы с целью объединения лучших свойств шаговых и серводвигателей. Они позволяют узнавать информацию о скорости и позиции, не пропускают шаги, слабо нагреваются и издают минимум вибраций, работают практически бесшумно. Гибридные двигатели мощные и скоростные, сохраняют последние данные при отключении электропитания. Управление такое же, как у полноценных серводвигателей.

Двигатели отличаются скоростью, мощностью и точностью, поэтому при выборе нужно учесть эти параметры.

Жесткость конструкции

Жесткость фрезера для обработки металла — один из ключевых параметров. От него зависит, насколько точно и быстро установка будет обрабатывать материал. Недостаточная жесткость может привести к неприятным последствиям:

• снижению производительности из-за понижения скорости обработки;
• усиленным вибрациям, способным вывести из строя инструмент и сократить срок службы станка.

Достаточная жесткость позволяет добиться снижения вибраций оборудования, возможности повышения режимов резания без снижения точности обработки.

Если вы думаете, какой фрезерный станок по металлу выбрать, обращайте внимание на модели, обеспечивающие жесткость конструкции. Параметр можно не учитывать, если нужно фрезеровать дерево. При работе с металлом все наоборот — необходим жесткий станок.

Типы охлаждения шпинделя

Шпиндель — вал асинхронного двигателя переменного тока, который передает крутящий момент зафиксированному в нем изделию или инструменту. Он генерирует большое количество энергии в процессе механической обработки металлических изделий. Чтобы предотвратить перегревание шпинделей и продлить срок службы, производители оснащают их системами охлаждения.

Существует два вида охлаждения элемента:

• воздушное,
• водяное.

Система воздушного охлаждения актуальна для станков малой и средней мощности. Конструкция в виде прямоугольника изготовлена из легкоплавких металлов. Воздушные каналы проходят внутри корпуса. Там они передают сжатый воздух к шпинделю. Преимущества системы: доступность, надежность, простое строение, автономность, быстрый и легкий монтаж.

Водяное охлаждение разработано для мощного оборудования, которому нужен более серьезный теплоотвод при длительной работе. В качестве охладителя используется жидкость, которая обладает большей теплоемкостью по сравнению с воздухом. Для охлаждения используют воду, тосол или состав на их основе. Преимущества водяной системы: компактные размеры шпинделя, бесшумное охлаждение, отсутствие сильной вибрации, возможность регулировки высоты шпинделя, низкая цена.

В машиностроительной и металлообрабатывающей отраслях чаще используют мощные станки с жидкостным охлаждением, работающие на высоких скоростях.

Параметры точности станка

Благодаря параметру можно узнать пределы нахождения реальных координат после завершения процедуры позиционирования. Если в управляющей программе оператор задаст точку 140, станок, в зависимости от показателя позиционной точности, может оказаться как в обозначенном месте, так в точке 139.9 или 140.1.

На точность аппарата влияют различные факторы: от изношенности рабочей части до погрешностей, допущенных при отладке инструментов.
Чем больше рабочее поле станка, тем труднее получить максимально точное позиционирование.

Подобрать оборудование для работы по этому параметру несложно: станки с ЧПУ делятся на группы. Они бывают нормальной, повышенной, высокой и особо высокой точности.

Если вы не до конца разобрались в технических характеристиках аппаратов, выбирать их нужно с помощью специалиста. Эксперт проанализирует ваши потребности и подскажет, какой фрезерный станок с ЧПУ выбрать.

Перед покупкой проверьте комплект поставки. Продавец должен вас обеспечить устройством управления установкой, шнурами с разъемами подходящей конфигурации, а также дисками с программным обеспечением.

Рекомендуем запросить у магазина официальные документы на оборудование. Их наличие поможет убедиться в том, что вы покупаете оригинальный и качественный товар.