Фрезерно-гравировальный станок с ЧПУ обладает определенными преимуществами перед аналогичными обрабатывающими механизмами.

Числовое программное управление позволяет добиться высокой точности обработки детали.

Это особенно важно в том случае, когда заготовка имеет сложную конфигурацию и на станке с ручным управлением достичь такого же качества очень трудно.

Германский настольный станок

Цена фрезерно-гравировального станка определяется техническими характеристиками, назначением и брендом, под которым он произведен.

Практика последних лет показывает, что станок с ЧПУ можно собрать своими руками, и он будет соответствовать заявленным требованиям.

Сфера применения

Фрезерно-гравировальные приборы с ЧПУ по металлу применяются в различных сферах деятельности.

Первые образцы этого оборудования стали применять в машиностроительной отрасли. Металлорежущие станки объединялись в специализированные технологические линии.

Такое объединение позволяло автоматизировать процесс производства конкретной детали.

Возможности числового программного управления позволили снизить количество бракованных изделий практически до нуля.

В связи с бурным развитием малого бизнеса производство потребительских товаров получило приоритет. И это обстоятельство поменяло ситуацию на рынке.

Фрезерно-гравировальные станки с ЧПУ пользуется спросом на предприятиях, которые занимаются мелкосерийным и индивидуальным производством.

Этот факт объясняется следующими характерными особенностями данного оборудования:

  • широким набором функций;
  • простотой обслуживания;
  • высоким качеством обработки материалов;
  • высокой производительностью;
  • высокой надежностью.

На видео показан процесс обработки элементов для оформления наружной рекламы с использованием такого станка.

Видео:

Данный тип оборудования успешно применяется в производстве мебели, ювелирной и сувенирной продукции.

Гравировка на поверхности стекла, металла, пластика, слоновой кости и других материалов пользуется устойчивым спросом у потребителей.

Конструкция фрезерного станка

Сегодня на рынке металлообрабатывающего оборудования можно выбрать фрезерный станок с ЧПУ для гравировки надписей или раскроя материалов из листового металла.

Цена такого станка будет определяться конструкцией и набором функций.

Конструктивно станки подразделяются на следующие типы:

  • настольный с механическим прижимом заготовки;
  • автоматические с пневматическим прижимом заготовки;
  • автоматические с пневмоприжимом и 3-шпиндельной головкой.

На видео показана модель станка для обработки корпусных деталей из металла и древесины.

Видео:

Настольный станок при наличии навыков и комплектующих элементов можно собрать своими руками.

В машиностроительной отрасли используются горизонтальные и вертикальные фрезерные станки с ЧПУ.

Для того чтобы воспроизвести подобные конструкции своими руками в условиях слесарной мастерской, потребуется обзавестись дополнительным оборудованием.

При такой потребности предпочтительнее приобрести настольный фрезерный станок нужного типа и решать поставленные производственные задачи.

Другое дело, когда для работы требуется настольный миниатюрный фрезерно-гравировальный станок, с помощью которого будет выполняться гравировка по алюминию и другим материалам.

На видео показано такое изделие, собранное своими руками.

Видео:

Как собрать станок?

Прежде чем приступать к работе по сборке фрезерно-гравировального станка с ЧПУ своими руками, нужно четко представлять, для каких работ он будет использоваться.

От этого зависит выбор конструкционных материалов, электрических элементов и электронной системы управления. Если станок будет использоваться в мебельном производстве для обработки деталей из древесины — это один вариант и одна цена.

Когда фрезерной обработке будут подвергаться элементы из металла, то требования к жесткости конструкции будут значительно выше. Соответственно и цена на составляющие узлы и агрегаты вырастет.

После четкой постановки задачи надо выбрать конструкцию станка и изготовить чертежи.

Выбор конструкции

В настоящее время фрезерно-гравировальные станки с ЧПУ при изготовлении своими руками компонуются по двум следующим схемам:

  • с подвижным столом;
  • с подвижным порталом.

В первом варианте обрабатываемая деталь фиксируется на столе, который перемещается по одной из координат.

Перемещение режущего инструмента по второй координате обеспечивает головка станка, закрепленная на неподвижном портале.

В качестве положительных особенностей такого решения считаются простота компоновки и жесткость всей конструкции.

К недостаткам можно отнести большие габариты станка и ограничение обрабатываемых заготовок по весу. Массивные детали на таком станке не обрабатываются.

Фрезерно-гравировальный механизм с ЧПУ, имеющий подвижный портал, обладает более жесткой конструкцией и меньшими габаритами.

Этот параметр важен для мастерских, расположенных в тесных помещениях. На видео показано, что на таком станке можно обрабатывать детали большой длины.

Видео:

На жестко закрепленном столе можно надежно фиксировать заготовки большого веса. Направляющие элементы, по которым перемещается портал, должны иметь соответствующую жесткость.

Эту конструкцию вполне по силам собрать своими руками. При этом надо иметь в виду, что комплектующие изделия потребуются более качественные и цена их будет, соответственно, выше средних рыночных.

Механическая составляющая станка

Если посмотреть на настольный фрезерно-гравировальный станок беспристрастным взглядом, то никаких сложных элементов в его конструкции нет.

Для перемещения головки с режущим инструментом используется металлический профиль в форме рельса или в виде круга. Для станка, который собирается своими руками, цилиндрические направляющие используются чаще.

На них и цена ниже, и работать с ними удобнее. При этом они обладают достаточной жесткостью при выполнении гравировки по алюминию или бронзе.

Перемещение головки с фрезой по направляющим производится с использованием пластиковых втулок или линейных подшипников.

При использовании втулок головка скользит по направляющей детали. Из теории сопротивления материалов известно, что трение скольжения требует дополнительных усилий при перемещении.

Цена втулок значительно ниже, чем стоимость подшипников. В то же время они изнашиваются быстрее.

В результате чего появляется сверхнормативный люфт, и точность обработки деталей заметно снижается.

Для фрезерно-гравировального механизма с ЧПУ, который собирается своими руками, имеет смысл применить подшипники.

Коэффициент трения у них значительно ниже, чем у втулок, и это позволяет использовать шаговые двигатели меньшей мощности.

Важным элементом в приводном механизме фрезерно-гравировального прибора с ЧПУ является ходовой винт.

Видео:

Он предназначен для того, чтобы преобразовывать вращательное движение шагового двигателя в поступательное перемещение головки с инструментом или стола с закрепленной деталью.

Цена ходового винта определяется особенностью перемещения гайки. Она может скользить или катиться. Собирая установку своими руками, на этом этапе нужно взвесить все сильные и слабые параметры конкретного винта.

Здесь важно согласовать число оборотов шагового двигателя с величиной перемещения инструмента. На видео показан гравировальный станок, который «рисует» мельчайшие элементы заданной фигуры.

Выбор электронных компонентов

При конструировании фрезерно-гравировального механизма с ЧПУ приходится принимать решения только после предварительных расчетов.

Шаговый двигатель выбирается после того, как вся конструкция уже в общих чертах скомпонована. Известен шаг резьбы ходового винта.

Чем шире этот шаг, тем мощнее должны быть двигатели. Соответственно, и цена более мощного двигателя будет выше.

Шаговые двигатели обладают особенностью выполнять точное позиционирование без сигнала обратной связи.

Управление шаговыми двигателями выполняется с использованием контроллера или микропроцессора.

Управление вращением шаговых двигателей на фрезерно-гравировальных механизмах с ЧПУ выполняется с помощью специальных контроллеров.

Видео:

Производство таких контроллеров налажено в Китае. На сегодняшний день у них минимальная цена по сравнению с другими аналогами.

Для стабильной работы контроллера требуется специальный блок питания. Настройку системы управления выполняют после окончательной сборки станка.

Обработку тестовой детали нужно выполнить с минимальной нагрузкой на все узлы и агрегаты.

Некоторые тонкости и нюансы

На видео представлена работа самодельного фрезерно-гравировального станка с ЧПУ.

При сборке конструкции необходимо обратить особое внимание на выбор шпинделя для крепления режущего инструмента.

Видео:

При гравировке надписей по металлу используется бормашина.

Если предстоит обработка корпусной детали, то для этого требуется полноценная фреза.

И крепить ее нужно в надежном патроне. Переналадка станка с одной программы на другую требует времени и соответствующей оснастки.

Когда выполняется фрезерование деталей из алюминиевых сплавов, нужно использовать смазочно-охлаждающую жидкость.


Комментарии: