Фрезерно-гравировальные станки

Что проще освоить?

В освоении проще лазерный станок с ЧПУ. Но он в то же время и более капризный к условиям окружающей среды, напряжению и прочим моментам, так как лазер – это куча электроники ради создания сверхтонкого и мощного луча, который прорезает в доли секунды разные материалы. А фрезер это по большей степени механика.

Для работы на лазерном ЧПУ достаточно иметь опыт работы в Corel Draw. В этой программе создаются простейшие чертежи, которые станок по линиям вырезает на фанере или дереве. Лазер – это в первую очередь 2D обработка дерева и фанеры, иными словами – раскрой листового материала. Начертил кружок – получил кружок из фанеры. Все просто.

С гравировкой (нанесение надписей и изображений) не намного сложнее. Те же контурные линии, но с заливкой. Станок их понимает, как области, которые нужно выжигать сплошным полем.

Фрезерный же станок подразумевает не только раскрой, но и создание рельефных 3D поверхностей (иконы, гравюры, доски разделочные и т.п.).

Создание такого проекта требует дополнительных навыков. Но, как правило, мастера скачивают готовые чертежи. Но и они требуют определённых знаний в их использовании.

При работе на фрезерном ЧПУ в отличие от лазера, где нужна только одна лазерная трубка как главный режущий инструмент, потребуется целый набор фраз для разной чистоты и глубины обработки древесины. Причем менять их придётся довольно часто по причине неизбежного износа или ошибок мастера (или станка).

Да, это минус. Но плюсом фрезера, большим плюсом является возможность фрезеровать автоматически материалы глубиной от 8 см и более. Чего нет в лазере (как правило, все заканчивается обработкой фанеры 10 мм максимум).

Что представляют собой фрезерное оборудование?

Фрезерно-гравировальный станок по дереву состоит из следующих элементов:

• Станины на массивном основании-платформе;
• Опорной консоли;
• Рабочей поверхности с направляющими, где устанавливаются заготовки для резьбы;
• Шпинделей – металлических валов, на которых закрепляются фрезы;
• Электрического привода;
• Блока управления (ЧПУ);
• Специальных инструментов — фрез – насадок, которые и режут древесину.

В зависимости от положения рабочей поверхности и шпинделей фрезерно-гравировальный станок по дереву относится к одному из основных классов.

1. Универсальные — имеют поворотный рабочий стол.
2. Горизонтально-фрезерные. Шпиндель расположен «лежа».
3. Широкоуниверсальные — имеют дополнительные головки.
4. Вертикально-фрезерные. Положение шпинделя — «стоя».
5. Широкоуниверсальные инструментальные. Основной стол закреплен вертикально, а шпиндельные узлы двигаются в поперечном направлении.
6. Бесконсольные. Стол и салазки передвигаются по направляющим станины, которая установлена на фундаментальную платформу.

Как работает гравировальный фрезер?

Деревянная заготовка прочно закрепляется на столе, а при необходимости перемещается по направляющим салазкам. Вращающаяся фреза, которую поддерживает специальный хобот, обрабатывает дерево, вытачивая нужную конфигурацию. Гравирование подразумевает нанесение надписи, рисунка или орнамента на поверхность детали

Важно, что главное движение — вращение фрезы, а перемещение закрепленной заготовки — подающее. Рассматриваемые машины могут обрабатывать как плоскостные заготовки, так и объемные детали

Для изготовления трехмерных изделий из дерева предназначены фрезерно-гравировальные 3D станки с ЧПУ. Видео о работе станков 

Некоторые модели станков можно доукомплектовать различными приспособлениями в зависимости от производственных задач. Например, дополнив конструкцию фрезерно-гравировального станка по дереву поворотной осью, можно фрезеровать тела вращения. Вторая режущая головка (электрошпиндель) позволить одновременно обрабатывать две одинаковые детали. Серводвигатель увеличит мощность и точность работы – а, следовательно, и производительность. Увеличение винтового хода по оси Z необходимо для фрезеровки на радиусных формах. Система аспирации, как пылесос, будет всасывать стружку, пыль и древесные отходы. На фрезерно-гравировальный станок по дереву можно дополнительно установить систему порционной смазки, которая автоматически смазывает направляющие и ШВП. Видео самодельного оборудования 

Выбирая фрезер, обратите внимание!

От жесткости и массы основания зависят стабильность и виброустойчивость функциональной части фрезерно-гравировального станка по дереву, а, значит, и точность обработки деталей. Поэтому производители часто делают станины из чугуна и подобных тяжелых сплавов. Основное правило: чем жестче – тем лучше. Желательно, чтобы площадь рабочей зоны позволяла обрабатывать деталь единоразово, за одну установку. Чем меньше раз надо менять положение заготовки — тем выше общая скорость работы. Шпиндель фрезерно-гравировального станка должен быть жестко закреплен и иметь не менее трех подшипников, которые препятствуют вибрации фрезы.

Направляющие и шариково-винтовые передачи должны быть с преднатягом. Все координаты фрезерно-гравировального станка по дереву — строго перпендикулярны и параллельны. Неподвижно крепить заготовку можно как с помощью ручных прихватов, так и специальными присосками или на вакуумном столе. Однофазный или трехфазный. Если станок работает от 220 В, то нет необходимости в производственном помещении с трехфазной электросетью. Фрезер можно поставить и в небольшой бытовой мастерской с однофазной разводкой. Для работы на фрезерно-гравировальном станке по дереву более удобно программное обеспечение с русским интерфейсом.

Чем обусловлена цена?

Стоимость и срок окупаемости фрезерно-гравировальных станков с ЧПУ для обработки дерева напрямую зависит от нескольких факторов:

• размера рабочей поверхности;
• количества настраиваемых параметров работы;
• конструкции и типа направляющих;
• материала опорной станины;
• способа крепления заготовки: механического или вакуумного;
• качества исполнения шпинделя и количества подшипников;
• количества посредников в цепочке завод — конечный потребитель.

Каждый дополнительная функция увеличивает стоимость фрезерно-гравировального станка по дереву. Для избежания излишних трат надо точно определиться, какие именно работы будут выполняться на станке. 

Что такое ЧПУ станок?

ЧПУ технология используется во многих типах станков: металлорезчиках, 3D принтерах, лазерных гравировщиках (резчиках, разметчиках), фрезерных станках по дереву и камню и многих других.

Суть ЧПУ (числовое программное управление) в том, что те же инструменты, как фреза или луч лазера управляются в процессе работы не человеком в ручную, а по заранее заданной программе в специальных графических приложениях.

Человек создаёт электронный проект и затем посылает задание на станок с ЧПУ. От мастера требуется лишь выполнить базовые настройки для определённых типов материалов и положить в рабочее поле нужную заготовку. Это вкратце. Подробнее сейчас останавливаться на этом не буду. Перейдём ближе к теме: деревообрабатывающим ЧПУ станкам.

Чему следует уделить внимание?

Точность резьбы деталей

В случае возникновения необходимости приобретения станка для работы по дереву важно придерживаться всех вышеперечисленных рекомендаций и точно следовать советам специалистов. Нужно помнить, что основными характеристиками являются: частота вращения, крутящий момент и способ подключения устройства

Далее следует отталкиваться от мощности двигателей, плавности и скорости разгона шпинделя, максимального уровня шумности и т.д. Все эти критерии подбираются индивидуально, в зависимости от модели станка. Информация о параметрах оборудования детально изложена на просторах интернета, поэтому с ее изучением проблем не возникнет.

Сегодня производители станков для гравирования изготавливают высокотехнологичные устройства, полностью соответствующие общепринятым нормам и стандартам

Но при покупке прибора важно выяснить многие моменты, что подтвердят качество и прочность продукции. Ценящий свою репутацию поставщик всегда оказывает техническую поддержку и реагирует на все обращения заказчика

Оборудование с ЧПУ в большей степени разрабатывается по аналогичной схеме. Стандартный вариант, как упоминалось выше, состоит из трех узлов. Традиционно модели отличаются между собой приводами и типом станины. В редких случаях отличие может заключаться в плане реализации системы ЧПУ. Главным элементом приспособления является шпиндель, который должен предоставляться заказчику на выбор в плане мощности и производителя

Для больших предприятий следует обратить внимание на тип станины. Более утяжеленный вид предусматривает гашение вибраций заготовки, провоцирующих деформацию и искривление продукции

В интенсивном производстве литая станина будет показывать высокое качество изготовления изделий и точность работы, чем положительно отразится на продуктивности предприятия.

Дополнительные моменты, которые рекомендуется учитывать при выборе станка с ЧПУ, – это:

• высота арки;
• скорость функционирования устройства;
• потенциальные показатели при выполнении сложных задач.

Фрезерный станок по дереву с ЧПУ – что это такое

Фрезерование – процесс обработки древесины, в котором рабочий инструмент станка, двигаясь по 3-ём и более осям, обрабатывает детали по строго заданному алгоритму. Современные модели станков могут двигаться по 4-ём и большему количеству направляющих. Они позволяют обрабатывать деталь, не меняя её положения.

Станки с ЧПУ могут обрабатывать различные материалы: дерево, металл, пластик, стекло.

Такие станки используются практически на всех производствах, предполагающих выточку деталей и сложных элементов. Кроме того, на подобных станках легко выполнить фигурную или объемную резку.

Что такое станок для гравировки и фрезерования?

Фрезерно-гравировальный — это промышленное оборудование, которое может выполнять ряд технологических операций:

• резку заготовок.
• обработку торцов;
• сверление отверстий;
• выборку пазов;
• фрезеровку.

С помощью этого оборудования выполняют 2D, 3D фрезеровку. Станки комплектуются программным управлением. Это позволяет создавать необходимые алгоритмы работы подвижных элементов, уменьшать ручной труд при эксплуатации фрезеров.

Технические параметры

Возможности фрезерно-гравировального агрегата зависят от его характеристик. К основным параметрам относятся:

1. Габариты рабочей поверхности. От этого будет зависеть допустимый размер обрабатываемой заготовки.
2. Мощность шпинделя. Этот показатель влияет на возможность обработки различных материалов. Менее мощные модели не справятся с обработкой легированных сталей.
3. Скорость перемещения рабочей часть. Влияет на эффективность оборудования.
4. Скорость работы шпинделя.
5. Система управления. Станки настраиваемые вручную менее точные и производительные. Новые модели оборудуются ЧПУ.

Как устроен фрезерный станок?

Агрегат с программным управлением имеет схожее строение с обычными станками. К ключевым элементам относятся:

1. Станина. Устойчивое основание заглушает вибрации, создаваемые электромотором.
2. Рабочий стол. Поверхность, на которой закрепляется заготовка, проводится основная обработка.
3. Направляющие. По ним передвигается рабочая часть фрезерно-гравировального станка.
4. Шпиндель. Главный элемент рабочей части. Передаёт вращательное усилие на оснастку.
5. Система управления. ЧПУ. Соединение нескольких электромоторов, дисплея и клавиш управления.

Усовершенствованные модели могут комплектоваться двумя, тремя и более шпинделями, что позволяет ускорить производственный процесс.

Сколько стоит фрезерный станок по дереву с ЧПУ – обзор цен

Существуют десятки разновидности станков, которые можно приобрести в готовом варианте. Вопрос только в ваших финансовых возможностях. Если вы хотите многофункциональный станок, то он просто не может стоить дешевле 150 тысяч рублей. Все зависит от того, какие задачи он будет выполнять. В среднем, цена на модели, предназначенные для работы в бытовых условиях, варьируется от 150 до 350 тысяч рублей.

фрезерные станки с чпу

Фрезерный станок с ЧПУ Beaver 0906 AT-E

Станок предназначен для высококачественного фрезерования и гравирования поверхностей деталей и заготовок по плоскости (программное обеспечение 2D) и в 3-х мерном пространстве (3D фрезерование).

Характеристики:

• размеры рабочего стола — 720×1135 мм;
• размеры зоны обработки X и Y — 600×900 мм;
• перемещение шпинделя по оси Z – 100 мм;
• система смены инструмента: ручная (цанговый, фиксация гайкой);
• тип передачи по осям X, Y, Z, а также ШВП;
• тип рабочего стола: механический с «Т» пазами крепления;
• частота вращения шпинделя 0-18000 об/мин;
• тип охлаждения шпинделя: воздушное;
• напряжение – 220 В;
• частота тока – 50 Гц;
• общая установленная мощность — 1,95 кВт.

Стоимость станка зависит от комплектации. Обычно производители стараются предложить клиенту скидки либо дополнительные аксессуары.

Отличная машина для профессиональной обработки деревянных конструкций

Фрезерно-гравировальный станок по дереву с ЧПУ VISPROM FPV-30 CNC 38510000

Фрезерный станок VISPROM FPV-30 CNC 38510000 используется для поточного изготовления однотипных деталей, а также для точного и быстрого сверления отверстий диаметром до 30 мм. Стоимость такой модели – от 250 тысяч рублей.

Регулируемая в диапазоне 100-6000 оборотов в минуту скорость вращения дает возможность резать детали из твердых и более мягких материалов

Настольный фрезерный станок с ЧПУ XYZ-3030

Фрезерный станок с ЧПУ XYZ-3030 – отличное решение для небольшой мастерской. Фрезерный стол обеспечивает достаточный диапазон перемещения.

Оборудование располагается на прочной станине, внутри находится тумба для хранения инструмента или деталей. Станок при необходимости можно закрепить на полу анкерными болтами. Ременная передача и 12 скоростей при диапазоне от 250 до 3200 оборотов в минуту охватывают необходимые диаметры сверла работе с деталями различной жесткости. Невысокая потребляемая мощность допускает использование станка в домашней мастерской. Стоимость станка – от 200 тысяч рублей.

Настольный фрезерный станок подойдет для обработки как дерева, так и металла.

Принцип работы станка с ЧПУ

Главный рабочий элемент станка – вращающийся вал. На него устанавливаются сменные фрезы разной конфигурации. Резцы могу вращаться вокруг заготовки, передвигаться вдоль, смещаться под определенный градус. Свободу передвижения обеспечивает подвижная каретка.

При помощи специальных программ задаются определенные рабочие параметры, благодаря чему достигается точная обработка детали и придание ей любой формы и объема.

Чаще всего консоль фиксирует деталь. Обработка происходит подвижной фрезой. При подвижной консоли шпиндель неподвижен. Фрезеры без консоли, напротив, снабжены подвижным шпинделем. Обычно стол может перемещаться по двум осям: строго вертикальной и строго горизонтальной.

Выбор фрезерного станка по дереву

Перед покупкой оборудования следует определиться с его загрузкой и размерами деталей. Для домашней мастерской подойдет настольная модель с механическим копиром. При серьезном увлечении изготовлением уникальной мебели и для малых мебельных предприятий нужно приобрести станок 3D с ЧПУ. Большое количество совершенно одинаковых деталей за короткий промежуток времени позволит увеличить производительность предприятия, и затраты на приобретение программного блока окупятся.

Консольный фрезеровочный промышленный агрегат оправдает себя только на предприятиях массового производства крупных деталей, при раскрое листов ДВП и других элементов для мебели и строительства.

Что пользуется спросом на фрезере?

Если не говорить об изготовлении деталей для мебели, а начать с чего-то более простого и приземленного, то это в первую очередь сервировочные подносы из дуба, разделочные доски, доски для шотов, счетницы. Да, это все из сферы общепита. Стоимость изделия не очень высока (до 1000 руб.), но такие изделия берут массово и порой обновляют.

Можно легко получить заказ на те же доски на 10-40 тысяч рублей от одного клиента. Также, если вы дальновидны и имеете желание развиваться и расширяться, то используя рекламу, можно получать клиентов не только из своего региона, но и из других областей.

Мастеров, имеющих фрезерные станки, значительно меньше, чем лазерщиков. Вы будете востребованы в любом случае.

Область применения фрезерно-гравировальных станков

Встретить фрезерно-гравировальное оборудование можно на различных заводах. Связано это с универсальностью агрегатов, их техническими характеристиками, возможностью обработки разных материалов. Применение фрезерно-гравировальных агрегатов:

• раскрой листового металла;
• гравировка;
• фрезерование;
• изготовление деталей для автомобилей, самолётов, кораблей;
• обработка торцов деталей;
• сверление отверстий;
• производство воздуховодов, деталей для промышленных машин.

Механическая обработка заготовок позволяет изготавливать разные детали из металлических листов, наносить на них рисунок, вырезать отдельные части.

Устройство и комплектация фрезеров по дереву с ЧПУ

Обычно рабочая часть станка устроена на станине. Сама установка чаще всего состоит из консоли, плиты рабочего стола и суппорта. Станок снабжен специальными шпиндельными головками и дополнительными инструментами для резьбы и резки по дереву. Благодаря большому количеству осей, по которым может работать аппарат, можно обрабатывать детали с высокой точностью.

Устройство фрезерного станка с ЧПУ.

В современных моделях фрезерных станков с ЧПУ есть планка с особой разметкой, позволяющей контролировать обработку деталей. Большинство моделей оборудованы мощными пылесосами. Это позволяет избавиться от пыли и мелкой стружки.

Очень часто на станках с ЧПУ производят фрески и резные рамки для фотографий, иконы, элементы мебели – например, ножки или боковины кроватей. Востребованы также шахматы, статуэтки, трости, резные ручки для мебели и так далее. Стоимость таких изделий, в отличие от ручной резки, значительно ниже, а точность и качество работы увеличиваются.

Технические параметры фрезеровальных станков по дереву с ЧПУ

Производительность, скорость работы и удобство зависят от ряда технических параметров, основными из которых являются:

1. Тип шпинделя. В более современных моделях оборудования предусмотрены разные виды шпинделей. Для работы в технологии 3D используются специальные шпиндельные головки, которые автоматически охлаждаются при помощи СОЖ.
2. Конструкция портала. Стол должен выдерживать разного рода колебания и большие нагрузки. Соответственно, лучше всего, чтобы   основание было выполнено из цельного металла.
3. Тип электродвигателя. В работе устройства чаще всего используются серверные приводы к контроллерами. Также применяются агрегаты с шаговыми моторами, но они не обеспечивают высокое качество обработки.
4. Режущие элементы. Чем выше и разнообразнее возможности реза или резов, тем больше производительность и шире функционал.
5. Вариации размеров деталей, которые может обрабатывать станок. Они должны соответствовать рабочему полю станка. Очень большие заготовки придется постоянно подстраивать под фрезу, что снизит качество работы и может вывести станок из строя.

Устройство и принцип работы

Не зависимо от размеров, промышленный агрегат и настольный фрезерный станок с ЧПУ по дереву имеют одинаковые узлы, обеспечивающие перемещение инструмента по 3-м основным осям:

• X – шпиндельный узел, перемещающийся по балке поперек стола;
• Y – перемещение консоли вдоль стола;
• Z – вертикальное движение шпинделя с цанговым патроном и инструментом.

Вдоль оси Y дополнительно перемещается стол. На столе 3D станков устанавливается независимый шпиндель с кулачками для крепления заготовки. При обработке длинных деталей напротив крепится центр – задняя бабка.

Для удобной работы устанавливается приспособление для сбора стружки. На домашнем оборудовании это обычный пылесос с большим мешком. Шланг подводится в зону реза и легкие опилки засасывает внутрь поток воздуха.

Каждый узел приводится в движение отдельным приводом. Мощность двигателя и количество оборотов подбирается разное, в зависимости от назначения. Фрезеровка производится на большой скорости для обеспечения чистоты обработки. Стол и консоль перемещаются медленно, но с большими нагрузками от веса самих узлов и детали.

Основой служит станина, на которой установлены консоли, стол, блок управления. Для движения имеются направляющие и зубчатые реки. Само перемещение осуществляется вращением звездочек на подвижных узлах.

Движение всех узлов – изготовление деталей на фрезерных станках происходит по команде блока ЧПУ шаговым двигателям, каждому отдельно, исходя из положения инструмента в данный момент, и куда ему следует сместиться для гравировки или объемной обработки.

Программа закладывается в блок ЧПУ в виде координат по 3-м осям. Производится корректировка – указывается форма и размер фрезы. После включения станка начинается движение фрезы и детали относительно друг друга. Компьютер сам выбирает оптимальную траекторию фрезеровки и, какой из узлов удобнее перемещать.

Блок управления подает команды и постоянно получает отчеты о координатах фрезы в каждой оси.

Промышленное оборудование использует для управления программные блоки, созданные программистами на отдельно стоящих компьютерах. Программы загружаются в блок управления в виде дискеты. Изменить что-то невозможно, надо создавать новую программу. Возможно использование нескольких видов инструмента для изготовления одной детали. Вначале работы с первой заготовкой от партии устанавливается нулевая точка для каждого.

Настольный фрезер ЧПУ по дереву в домашней мастерской использует в основном механическое копирование. Оно производится по реальному шаблону. Копировальная втулка или считывающий датчик движется по одной из осей X или Y вдоль материального шаблона, и передают все координаты на рабочий инструмент. Обработка производится поэтапно, предварительная, грубая и чистовая.

Дополнительные приспособления

Естественно, производители такого оборудования стараются внедрять автоматику практически на всех этапах выполнения работ. К примеру, система АТС позволяет максимально быстро сменить режущие элементы автоматически, без участия оператора.

Для выполнения объемной резки эта функция позволяет увеличить скорость работы над изделием. Вот такие объемные картины предполагают использование сразу нескольких насадок для резки.

Среди дополнительных элементов широко используются защитные устройства для направляющих, автоматическая подача смазывающих и охлаждающих жидкостей.