Фрезерный станок с ЧПУ по металлу и дереву, другим материалам

Выбор типа фрезы для станка зависит от обрабатываемого материала:

1-заходные фрезы для станков с ЧПУ подходят для для фрезеровки «мягких» материалов: мягких пластмасс (оргстекло, акрил, ПВХ, плексиглас, пенопласты), деревянных материалов (древесина, волокнистая плита, ДСП), сэндвич панелей (алюминий / пластмассы) в выигрыше острые. Так как здесь проблема более скорого затупления предпочтительнее чем опасность засорения и поломки фрезы.

Данный тип фрезы в основном применяется рекламными и макетными производствами для быстрого раскроя материалов в том случае, когда не столь важно качество торца обрабатываемой поверхности. Однако глубина и длина одной канавки позволяет получать длинную стружку, которая препятствует забиванию фрезы, что увеличивает ее долговечность.

2-заходные фрезы для станков с ЧПУ подходят для для фрезеровки жестких материалов МДФ, Фанера, пластмасс (оргстекло, акрил, ПВХ, плексиглас, пенопласты), сэндвичей (алюминий / пластмассы) .

Спиральная фреза с двумя и более заходами применяется для обработки с образованием более мелкой стружки и с большим съемом материала за один проход. Количество зубьев и глубина канавок обеспечивает измельчение. При использовании фрез с большим количеством заходов можно добиться большей чистоты обработанной поверхности.

Спиральная двухзаходная круглая фреза позволяет получить наименее шероховатую поверхность благодаря меньшим вибрациям в процессе резания. Этот инструмент применяется для нанесения U-образной гравировки (например, текста) на поверхность материала, а также используется при окончательной или предварительной обработке трехмерных объектов (в зависимости от величины самых мелких элементов рельефа). При окончательной обработке такой фрезой твердых сортов дерева поверхность получается полированной и не требует дополнительной доработки. Также спиральные фрезы используют для предварительной и окончательной (зависит от геометрии обрабатываемой поверхности) обработки 3D-объектов и различных форм.

Наиболее часто встречаются фрезы с удалением стружки вверх. При работе фрезой с удалением стружки вверх на поверхности обрабатываемого материала может присутствовать ворс. Чтобы при прорезной резьбе(раскрой) получить чистую поверхность можно использовать фрезы с удалением стружки в низ , в которых сочетается правое вращение и левая спираль резьбы, что препятствует возникновению ворса на поверхности. При обработке ламинированных материалов используют компрессионные фрезы, которые позволяют получить поверхность без сколов, сохраняя облицовочный материал .

Сферические, или шариковые, фрезы для станков с ЧПУ применяются для 3D-обработки. Они обрабатывают дерево, пластик, сталь, цветные металлы (медь, алюминий, дюраль, латунь и т.д.). Данные фрезы позволяют получить поверхность с меньшей шероховатостью благодаря меньшим вибрациям в процессе резания.

Фрезы конусные двухзаходные, для станков с ЧПУ используются для работы с заготовками из дерева, ДСП, МДФ, пластиков, модельного воска и некоторых цветных металлов. Конусные двухзаходные фрезы иделаьно подходят для обработки высоких рельефов за один этап без черновой обработки. Благодаря конусной форме фрезы имеют высокую прочность при маленьком диаметре режущего кончика фрезы.

Фрезы изготавливаются из карбида вольфрама с добавлением упрочняющих примесей, покрытие  AlTiN (алюминий нитрид титана).

 Настройка конусной фрезы в программе ArtCAM описана в статье «Создание инструмента конусной фрезы в ArtCAM»

Фрезы с режущей частью в виде рыбьего хвоста при фрезеровке насквозь предотвращают появление неровностей, сколов, заусенцев на обратной стороне материала. Глубокая канавка позволяет поддерживать высокие подачи при высокоскоростной обработки обработке материала. За счет геометрии лезвия минимизируются вибрации, а геометрия фрезы способствует эффективному выбросу стружки из зоны резания.

Конический гравер применяется для обработки мелких 3D-элементов рельефа и при гравировке на поверхности материала (ABS, ПВХ, дерево, оргстекло).

Различия между фрезой и гравером

Гравер — это простой инструмент, разделенный пополам цилиндр, с последующей задней шлифовкой. Форма может быть различна; наиболее распространены треугольные . В противоположность фрезам у них нет спиралевидного желоба для отвода стружки.

Основное отличие между китайскими фрезами и европейскими — это их ресурс, измеряемый в погонных метрах или часах работы машин. Поскольку стоимость европейских фрез, как правило, в 2-3 раза превышает стоимость китайских, выгода получается весьма ощутимая. Рассматривая вариант металлообработки, нелишним будет проверить точность изготовления фрезы. Как правило, фабрики, занимающиеся изготовлением фрез по металлу в Европе, имеют свои представительства и в Китае. Если же брать небрендовые китайские фрезы, то нужно тщательно смотреть угол заточки, глубину канавки и желательно поинтересоваться, из какого сплава они сделаны.

HSS фрезы с покрытиемЖизнь HSS фрезы с покрытием значительно увеличивается. Например, для нитрида титана (TiN) срок службы увеличивается в шесть раз. Titan-Nitrid существенно жестче чем HSS, а также жестче чем HM. С Titan-Nitrid покрытием инструменты HM служат также дольше, хотя различие в твердости незначительное. Более значительно покрытие отражается на число оборотов и подачу. Ее можно увеличивать и укорачивать таким образом время обработки. При фрезеровке алюминия TiN предотвращает внушающее страх запекание алюминия во фрезе. Покрытие действует как тефлон в сковороде (стружка скользит).

Трехзаходные или трехзубые фрезы.

Трехзаходные спиральные торцевые концевые фрезы применяются для фрезерования, раскроя, обработки пазов по твердым материалам,черновой и получистовой обработки сталей, в том числе нержавеющих. Три режущих кромки обеспечивают более высокое качество обрабатываемой поверхности, чем у 2-х и однозаходных фрез. Их главное преимущество – высокая жесткость при сохраняющихся неплохих характеристиках отвода стружки из зоны резания.

Ознакомиться с режимами резки на фрезерных станках с ЧПУ можно здесь.

Фрезеровка дерева, акрила, фанеры, ювелирного воска, камня, фанеры, металла

Техническое описание и цены на станки с чпу

Настольный фрезерный станок с ЧПУ, обладающий достаточно высокой функциональностью, может успешно применяться для обработки заготовок из черных и цветных металлов, камня, керамики, пластмасс и древесины. Благодаря системе управления, которой оснащен такой мини-станок, обработку детали можно выполнить точно и качественно.

Компактный настольный фрезерный станок, оснащенный ЧПУ

Принцип работы и конструкция настольного фрезерного станка с ЧПУ

Фрезерные станки с ЧПУ настольного типа практически незаменимы для оснащения небольших производств, основным направлением деятельности которых является изготовление комплектующих для узлов и механизмов транспортных средств. До недавнего времени настольные металлообрабатывающие станки фрезерной группы были только ручными, чуть позже автоматизированными, а сейчас все большее распространение получают устройства настольного типа, оснащенные системами ЧПУ.

Заготовки, которые необходимо обработать на фрезерном мини-станке, фиксируются на его рабочем столе, а сама обработка выполняется вращающимся режущим инструментом – фрезой. По своему устройству настольные фрезерные станки по металлу подразделяются на две больших категории:

  1. с консолью (сюда относятся станки вертикального, горизонтального и широкоуниверсального типа);
  2. без консоли (в эту категорию входят только горизонтальные и вертикальные станки).

Наибольшее распространение в наше время получили станки, оснащенные консолью, на которой и фиксируется обрабатываемая заготовка. В станках подобного типа шпиндель не двигается, все перемещения заготовки относительно режущего инструмента обеспечивает подвижная консоль.

Устройство станков бесконсольной категории не предполагает наличия консоли, обработка на таком оборудовании происходит за счет продольных и поперечных перемещений рабочего стола, а также за счет движений шпинделя (по вертикальной оси в том числе).

Настольный фрезерный станок с консолью

Система ЧПУ в настольных фрезерных станках по металлу отвечает за выполнение всех необходимых технологических операций, информация о которых предварительно занесена на специальный носитель. Для настольных мини-станков, оснащенных такой системой управления, используется несколько основных типов программного обеспечения.

ПО позиционного типа

Используется такое ПО для станков расточной и сверлильно-фрезерной группы. Его особенность состоит в том, что на информационный носитель поступают только координаты точек, в которых и должна быть выполнена обработка.

ПО контурного типа

В этом случае на информационный носитель заносится траектория, по которой должна двигаться фреза в процессе обработки. Такое ПО применяют для фрезерного оборудования круглошлифовального типа.

ПО комбинированного типа

ПО данного типа используется для управления многоцелевыми станками, оборудованием токарно-фрезерной группы. Как следует из названия данного ПО, оно объединяет в себе возможности программного обеспечения двух предыдущих категорий.

ПО многоконтурного типа

Программы данного типа относятся к самым сложным, но они способны управлять всеми функциями настольных фрезерных станков с ЧПУ. Такое сложное ПО используется для управления фрезерным оборудованием широкоформатного типа.

Разновидности фрезерных станков с ЧПУ настольного типа

При сравнении автоматизированного оборудования сверлильно-фрезерной группы с настольным фрезерным станком, оснащенным ЧПУ, становится очевидно, что последний имеет целый ряд преимуществ. На нем можно обрабатывать детали со сложным контуром с высокой точностью и делать это максимально эффективно. Для работы на таком настольном станке не нужен специализированный персонал, вполне достаточно одного оператора, который будет запускать управляющую компьютерную программу.

Если раньше оборудование с ЧПУ использовалось только в производственной сфере, то сейчас можно говорить об активном применении оснащенных ЧПУ настольных фрезерных станков по металлу и прочим материалам в условиях домашней мастерской, а также в гараже. Многие домашние умельцы делают такие станки своими руками. Естественно, даже мини-станки, оснащенные системой ЧПУ, стоят значительно дороже, чем обычное устройство.

Все фрезерные станки, на которых установлена система ЧПУ, классифицируются следующим образом:

  • устройства для обработки металлических заготовок;
  • станки для работы с деревянными изделиями;
  • аппараты фрезерно-гравировальной группы.

Фрезерное мини-оборудование, предназначенное для обработки металла, позволяет получать детали из заготовок, сделанных из различных сортов стали.

Обработка дерева на настольном фрезерном станке с ЧПУ

Среди настольных фрезерных станков по уровню сложности их конструкции выделяют следующие категории:

  • аппараты, предназначенные для выполнения только фрезерных операций;
  • фрезерно-обрабатывающие станки;
  • устройства, отличающиеся универсальностью;
  • токарно-фрезерное оборудование;
  • станки, относящиеся к сверлильно-фрезерной группе.

Стоимость мини-станков с ЧПУ, используемых для работы по металлу, начинается от 450 долларов.

Для фрезерной обработки заготовок из дерева необходимы специализированные настольные устройства. Такое оборудование, которое можно сделать и своими руками, активно используется на предприятиях, производящих мебель, в домашних столярных мастерских, с его помощью можно обрабатывать дерево, а также заготовки из других мягких материалов – акрила, алюминия и др.

Цена мини-оборудования, предназначенного для работы по дереву, может доходить до 400 долларов. Гравировальный фрезерный станок с ЧПУ, который также можно собрать своими руками, используют для обработки (фрезерования и гравировки) заготовок, выполненных из искусственных и природных камней, бетона.

Благодаря техническим характеристикам и функциональным возможностям, которыми обладает гравировальное фрезерное устройство с ЧПУ, его используют для изготовления резных колон, статуэток и других декоративных изделий различного дизайна. Незаменим такой настольный станок, даже если он самодельный, при создании рекламных вывесок и различных табличек. При помощи гравировального оборудования изображениям и надписям, выполняемым на различных материалах, придают требуемую рельефность. Такие возможности настольных станков данной группы очень востребованы в полиграфической промышленности – при изготовлении штампов.

Маленькие гравировальные станки активно используются в ювелирном деле, где с их помощью изготавливают формы для литья и выполняют инкрустацию. Активное применение такие устройства нашли и в обувной промышленности, где их применяют для изготовления лекал, шаблонов, а также форм для литья. Стоимость станков данной группы находится в пределах 2019 долларов.

Настольный сверлильно-фрезерный станок по металлу от производителя JET

Фрезерные станки с ЧПУ, относящиеся к группе сверлильно-фрезерного оборудования, являются универсальными, так как позволяют заменить собой два узкоспециализированных устройства. Такие настольные станки, отличающиеся компактными габаритами, позволяют сэкономить не только место в мастерской, но и финансы, так как не приходится тратить деньги на приобретение оборудования двух типов.

Сверлильно-фрезерное устройство, даже сделанное своими руками, позволяет эффективно и с высокой точностью выполнять множество технологических операций: сверление отверстий, нарезание в них резьбы, фрезерование горизонтальных и торцевых поверхностей, зенкерование и др.

Оборудование с ЧПУ, относящееся к сверлильно-фрезерной группе, активно используется на крупных предприятиях, в малом бизнесе, его нередко покупают и для оснащения домашних мастерских. Чтобы сэкономить на приобретении таких универсальных станков, многие домашние мастера стараются именно его изготовить своими руками. Это понятно: стоимость такого оборудования, сделанного в производственных условиях, начинается от 2019 долларов.

При выборе настольного фрезерного станка с ЧПУ не стоит ориентироваться только на его стоимость, так как она не всегда является показателем качества. Обращать внимание следует на его мощность, функциональные возможности, скорость, с которой может выполняться обработка изделий из разных материалов.

Кроме того, такие станки классифицируются по расположению рабочего органа по отношению к обрабатываемой заготовке. Например, по такому параметру различают горизонтально- и вертикально-фрезерные станки.

Как самому изготовить настольный фрезерный станок с ЧПУ

Собрать настольный станок фрезерной группы своими руками не так сложно, если подобрать для этого все необходимые комплектующие. Кроме того, для изготовления своими руками фрезерного станка, оснащенного ЧПУ, вам потребуются соответствующие чертежи, опыт и дополнительное оборудование. Не лишним также будет посмотреть обучающее видео, которое несложно найти в интернете. Следует сказать, что чаще всего домашние мастера не могут собрать такое устройство своими руками из-за отсутствия дополнительного оборудования.

Прежде чем приступать к изготовлению самодельного станка с ЧПУ, следует разобраться с основным вопросом: для решения каких задач он вам необходим. Именно от этого будет зависеть, какие комплектующие надо будет приобрести.

Чтобы изготовить фрезерное оборудование с ЧПУ своими руками, необходимо правильно рассчитать жесткость его будущей конструкции. Ведь если станок, сделанный своими руками, вы планируете использовать для обработки металлических заготовок, то жесткость его конструктивных элементов должна быть значительно выше, чем у оборудования для обработки изделий из дерева.

Фрезерные станки с программным управлением уже много лет применяются в бессчетном количестве областей — от изготовления сувениров и штучных ремесленных изделий, до полномасштабной промышленной эксплуатации на заводах. В этом обзоре мы представим читателю лишь некоторые из них, большей частью — не требующие дорогостоящей установки и продающиеся по сравнительно небольшой цене — 100 000-1000 000 рублей. То есть, именно тот ценовой сегмент, который может заинтересовать представителей малого и среднего бизнеса; те образцы, с приобретения которых интересно будет начать знакомство с захватывающим миром ЧПУ-станков.


Нетрудно купить, просто разместить
Компактные 3D-фрезерные станки с ЧПУ, стоимостью до 250 000 рублейЕсли у вас нет крупного производства, то стоит обратить внимание на эти образцы — это небольшие программно управляемые фрезеры, которые условно можно назвать настольными. И действительно — под них не обязательно выделять специальное место в цеху или мастерской, большинство из них можно установить почти на любой верстак.

Соответствует форм-фактору и цена — в пределах 250 тысяч рублей.

И такая же модель, но с более мощным шпинделем:

  • Одна из самых недорогих моделей на рынке, из обладающих такими возможностями.
  • Рабочий объём этого фрезера и мощность шпинделя позволяют с легкостью обрабатывать не только пластики, древесину и композитные материалы вроде ДСП и текстолита, но и некоторые металлы — алюминий, сплавы алюминия, медь, латунь.
  • Отличается невысокой ценой при сохранении добротного качества.
  • Широко применяется в рекламном производстве и небольших мастерских.

AMAN 2019 4axis

Есть в линейке и две аналогичные модели, отличающиеся наличием поворотного устройства в комплекте и увеличенным размером рабочей области — 30х40 см. Ну и ценой, разумеется.

Если ваше поле деятельности не ограничивается созданием табличек и гравировкой надписей и барельефов, то стоит обратить внимание на две модификации AMAN 2019 4axis — это AMAN 2019 4axis 200W и AMAN 2019 4axis 800W.

Друг от друга они отличаются только мощностью, 200 и 800 Вт соответственно.

  • Такие станки используются в производстве табличек, ювелирных и рекламных изделий, предметов ремесла и искусства, сувениров и многого другого из древесины, пластика и других материалов со схожими характеристиками.
  • Могут они работать и с металлами, при условии их не слишком большой жесткости. С такими, как алюминий, например.
  • Используются в рекламном и мебельном бизнесе.

Увеличенная по оси Z, то есть — по вертикали, область работы, которой этот станок отличается от AMAN 2019 4axis 800W, вместе с комплектным поворотным устройством позволяет обрабатывать крупные вращающиеся заготовки и заготовки большой высоты.

  • Станок достаточно компактен для установки в не слишком просторных помещениях.
  • Идеален для маленьких мастерских домашних умельцев и театральных реквизиторов.
  • Диапазон обрабатываемых материалов стандартный: цветные металлы (алюминий, сплавы алюминия, медь, латунь), пластики и другие синтетические материалы, древесина и композиты на ее основе.

и

  • AMAN 2019 4axis 800W обладает самым обширным рабочим столом в этой серии станков и 800-ваттным шпинделем.
  • Станок может гравировать, резать, фрезеровать объемные объекты.
  • Работает с обычным ассортиментом материалов: дерево, ДСП и ДВП, фанера, оргстекло и пластик, цветные металлы (алюминий, сплавы алюминия, медь, латунь).

(Z13)

  • AMAN 2019 4axis 800W Z+ отличается от AMAN 2019 4axis 800W увеличенной до 13 сантиметров осью Z и поворотной осью для обработки заготовок со всех сторон, что позволяет обрабатывать более крупные по вертикали объекты.
  • Сочетание высокой мощности и относительно компактных размеров дает возможность использовать его как в производственных, так и в частных целях: инженеры и изобретатели, рекламщики и ремесленники, работники службы быта и мебельщики, а также художники и любители мастерить оригинальные изделия оценят эффективность такого приобретения.
  • Может обрабатывать те же материалы, что и AMAN 2019 800W — пластики и оргстекло, фанеру и древесину, алюминий и сплавы цветных металлов.
  • Станок не требует специализированного вычислительного оборудования и может работать с обычным бытовым компьютером под управлением ОС Windows.

  • Предназначен для изготовления декоративных изделий методом фрезерования, сверления, пилки и гравировки дерева, фанеры, пластиков и оргалита. Неплохо справляется и с алюминием и легкими сплавами типа латуни и дюраля.
  • Удобен в обращении и не занимает много места.
  • Высокая мощность шпинделя дает большую производительность

  • Обрабатываемые материалы: оргстекло, различные виды пластика, дерево и древесные композиты, цветные металлы (алюминий, латунь, медь, декоративные сплавы).
  • Применяется в изготовлении декоративных изделий и информационных табличек.
  • Имеет вариативную скорость вращения шпинделя.

Мощный станок для серьёзных задач. От Suda SD-3025 отличается значительно более мощным шпинделем и чуть меньшим размером рабочей области по оси Z (по вертикали), за счет чего производительнее работает с металлами.

  • 3D-фрезер с ЧПУ Suda SD 2019 S хоть и имеет мощность как у AMAN 2019 800w, и не намного больший размер рабочей поверхности (30х25 см против 20х30), а по высоте обрабатываемой детали даже уступает на 20 мм, но выгодно отличается другой конструктивной особенностью — массивной чугунной рамой, на которой размещается привод шпинделя. Эта станина придает устойчивости всей конструкции, (портал неподвижен относительно станины, движется сам рабочий столик) что позволяет точно контролировать движения как шпинделя, так и рабочей поверхности, и защищает от вибрации и случайных толчков.
  • Предназначен для создания множества функциональных деталей и декоративных элементов всевозможных форм.
  • Может обрабатывать весь спектр материалов, кроме особо твёрдых (камня, инструментальных сталей, черных металлов, стекла).

  • Компактный настольный 3D-фрезер с программным управлением предназначен для изготовления деталей размером до 42х30 сантиметров и высотой до 12 см.
  • Может работать с пластиком, древесиной и другими материалами, с твердостью вплоть до соответствующей алюминию и латуни, при изготовлении всевозможных сувениров, рекламных и декоративных изделий, игрушек и предметов искусства, мебельной фурнитуры и многого другого.
  • Аппарат трехосный, но может быть усовершенствован дополнительным поворотным механизмом.

Роутер 2019 — многофункциональный фрезерный станок с широкой областью применения.

  • Рабочее пространство Роутера 2019 составляет 780х460х150 мм, а мощность шпинделя — 2019 Вт, что дает возможность обрабатывать весьма крупные детали из достаточно твердых материалов, да еще и с приличной скоростью (ход шпинделя до 2019 мм в минуту) и точностью (0.0025 мм).
  • Работает с деревом и пластиком различных составов, со всевозможными композитами и алюминием.
  • Чаще всего применяется для создания различных изделий из дерева и пластика

Как и станки AMAN, Роутер 2019 имеет возможность апгрейда до четырехосного, что еще больше увеличивает его возможности.

В следующем обзоре мы рассмотрим 3D-фрезерные станки с ЧПУ в категории стоимостью до одного миллиона рублей.

Хотите больше интересных новостей из мира 3D-технологий?

Подписывайтесь на нас в соц. сетях:

— Ваш эксперт на рынке 3D-техники