CNC гравиране фреза: описание, създаване и общи препоръки

Anonim
Сред изобилието от универсално оборудване на фрезовата категория фрезово-гравиращата машина (FGS) с CNC (числено програмно управление) има редица забележими предимства. Изключително важно е да се използва такова устройство в случаите, когато искате да произведете прецизно шлифоване на части, които са различни по сложна конфигурация. Трябва незабавно да се каже, че постигането на такива резултати при обработка с ръчни машини е доста трудно.

Цената на оборудването в тази категория се определя от следните параметри:

  • функционалност;
  • технически спецификации;
  • търговска марка, под която се освобождава машината.

За да спестите сериозно от закупуването на такава функционална единица, можете да я създадете сами, особено след като много от тях вече са го приложили у дома.

Обхват на използване на FGS

FGS, която е оборудвана с CNC система, може да се види от предприятия от голям брой индустрии. Тази висока популярност се дължи не само на техническия потенциал и практичността на това оборудване, но и на факта, че неговата работа буквално се свежда до нулев дефект при обработката на заготовки.

Първоначално оборудването от този тип започва да се използва от машиностроителни заводи. Производствените линии от същия тип са произведени на такива производства от металообработващи машини. Именно по този път премина автоматизацията на производствения процес.

Динамичният ръст на търсенето на потребителски стоки за различни цели доведе до факта, че на пазара започнаха да се появяват множество производствени предприятия, работещи в областта на малкия бизнес. Такива предприятия или индивидуални предприемачи по правило произвеждат своите продукти в малки партиди или в единични екземпляри, и именно за такива производствени условия FGS, оборудвани с CNC, могат да бъдат най-подходящи.

Възможността за използване на фрезови и гравиращи агрегати при дребномащабно и дребно производство се дължи на тези положителни аспекти на тези устройства:

  • изключителна практичност;
  • лекота и удобство на обслужване;
  • висококачествена обработка;
  • отличен коефициент на ефективност;
  • издръжливост и надеждност.

Поради тези характеристики, FGS се използва успешно в различни области на дейност. С тяхната подкрепа те правят:

  • Рекламни артикули;
  • сувенири;
  • бижута;
  • мебелите.

Използвайки такива машини е напълно възможно да се извърши дори и най-сложното гравиране на повърхността на такива материали като:

  • метал;
  • стъкло;
  • дървен материал;
  • камък;
  • пластмаса;
  • слонова кост.

Тези възможности не могат да избягат от вниманието на днешните производители.

Отделна група се състои от машини за лазерно гравиране, чийто основен инструмент е лазерен лъч. Използвайки такъв инструмент, можете да приложите надписи и изображения дори на тъкани, изкуствена и естествена кожа, картон, фурнир, различни видове пластмаси, гума и т.н.

Фрезова машина

На сегашния пазар има голям избор от машини, оборудвани с ЦПУ, с които можете да приложите модели, чертежи и надписи на външната страна на продуктите, изработени от различни материали, както и рязане на ламарина. Стойността на такова оборудване зависи от редица фактори:

  • марка;
  • неговата функционалност;
  • конструктивни характеристики на машината.

Има 3 вида такива машини:

  • настолни устройства, закрепващи детайла, върху който се извършва механично;
  • автоматизирани машини, които закрепват детайла с пневматични скоби;
  • автоматизирани агрегати с пневматично фиксиране на детайла с трипинделна глава.

Машините се използват в производството в машиностроенето, чиято работна глава може да се постави в няколко равнини: хоризонтални и вертикални фрези. Възможно е да направите такива трудни металообработващи машини със собствени ръце, но това ще изисква помощно оборудване и съставни части.

За извършване на сериозни производствени задачи за обработка на метал се препоръчва закупуването на серийно устройство. Ако се нуждаете от малка машина за гравиране на десктоп тип, чрез която планирате да извършвате работа върху меки материали (например алуминий), има смисъл сами да направите такова оборудване.

Изграждане на машина със собствените си ръце

Планирането на производството на такова CNC оборудване трябва да се подходи с голяма отговорност. На първо място, необходимо е да се определи за точното решаване на задачите, за които ще е необходимо такова оборудване. Отговорът на този въпрос ще определи избора на конструктивни компоненти за бъдещата машина, нейните електронни и електрически компоненти. Следователно този избор ще повлияе и върху крайната цена на бъдещото оборудване.

Дизайн на оборудването

Настолен тип фрезоване и гравиране, оборудван с CNC, може да се състои от 2 дизайнерски схеми:

  • единица с подвижна маса за работа;
  • машина с мобилен частен портал.

В първия вариант работната маса на машината с прикрепения към нея детайл се движи по хоризонтална равнина. На вертикалната ос се движи работната глава на механизма, който е фиксиран на портала на фиксиран тип.

Машините от този тип се отличават с висока твърдост и простота на дизайна си, но имат няколко съществени недостатъка:

  • необходимостта от доста голямо свободно пространство в близост до оборудването;
  • невъзможността за обработка на заготовки, които имат значително тегло и размери.

Машина, оборудвана с мобилен портал, е лишена от подобни негативни качества. Това устройство може да се използва ефективно дори в компактни работилници. При машини с фиксирани работни маси и висока твърдост могат да се разпределят и много тежки детайли. Елементите на подвижния портал и водачите, върху които той извършва движенията си, също се различават по висока твърдост.

При избора на производство на FGS със собствени ръце, оборудвани с мобилен портал, се препоръчва да се поеме много отговорен подход при избора на компоненти за него: те трябва да се отличават с високо качество и дълготрайност.

Механичен преглед

Основният елемент на фрезово-гравиращата машина с подвижен портал е работна режеща глава, която се движи по специални водачи, които имат конфигурация на релсата или кръговото напречно сечение. За самостоятелно изработено устройство, за предпочитане е да се изберат водачи със сферична секция, които да имат достатъчно висок индекс на твърдост. Използвайки водачи от този тип, можете да монтирате десктоп машина за гравиране върху изделия от мед, алуминий и техните сплави.

Движението на работната глава на машината по водачите може да се извърши благодарение на линейни лагери или пластмасови втулки.

Важно е да се има предвид, че когато се движат главините на работната глава се плъзгат по водачите, а не се търкалят, а това предполага допълнителни разходи за енергия от страната на задвижването. Ниската цена на тези ръкави в този случай не действа като голямо предимство, тъй като те трябва да се сменят много по-често в сравнение с лагерите. В допълнение, в процеса на износване на пластмасови ръкави в точката на движение на работната глава се създава силна хлабина, която значително намалява прецизността на лечението.

Именно поради гореспоменатите причини дори при избора на настолни устройства е по-безопасно да се използват лагери. Основното предимство на лагерите е и фактът, че те позволяват оборудването да се оборудва с стъпкови двигатели с по-ниска мощност, благодарение на което може да се спести на разходите за такива компоненти и на електроенергия.

Най-важният компонент на задвижващия механизъм на такава машина, включително оборудван с ЦПУ, е шпиндел, който превръща торсионния елемент на стъпковите двигатели в транслационно движение на режещата глава с инструмента или при движение на подвижна маса. Гайка, движеща се по такъв винт, има способността да се плъзга и да се търкаля по него. Когато създавате такава машина сами, трябва да вземете под внимание този нюанс и правилно да изберете опцията, която ще бъде оптимална за конкретния случай.

Също така, при избора на водещ винт и гайка за настолния механизъм е важно да се съсредоточи върху това как границите на движение на работната глава зависят от броя завъртания на стъпковия двигател. Този параметър определя колко малки детайли на гравюрата могат да изпълняват с помощта на вашето ново домашно оборудване.

Ефективността и ефикасността на самостоятелно изработената машина за гравиране ще зависи от това колко добре са извършени всички подготвителни изчисления и на базата на които са избрани съответните компоненти.

Изборът на стъпков двигател за уреда трябва да започне само след завършване на монтажа на основната конструкция, когато се определи стъпката на резбата на шпиндела. Тук именно този параметър е от решаващо значение и колкото е по-висок, толкова по-мощен (и следователно скъп) ще трябва да бъде закупен.

За точно позициониране на вала на стъпковия двигател не е необходимо да се използва сензор за обратна връзка, той ще поеме желаната позиция в съответствие с входния сигнал. Той, от своя страна, ще отиде при стъпковия двигател от микропроцесора, който е неразделна част от CNC, или от контролера.

За машини за фрезоване и гравиране с CNC можете да използвате контролери, направени от производители. С доста висока надеждност, те имат сравнително ниски цени. За да се гарантира функционирането на контролера, операторът трябва да се притеснява предварително за захранването му.

В края на окончателното сглобяване на блока ще е необходимо да се регулира електронната му система за управление и да се извърши тестова обработка на детайла. Тя трябва да се извършва с минимално натоварване на всички машини и компоненти на оборудването.

Препоръки за употреба

Важно е да изберете правилния работен орган. Например, елементарна бормашина се използва за нанасяне на шарки, чертежи и надписи върху метални изделия. Ако е предназначена обработката на детайли от дървени заготовки, то се препоръчва мелница като работен механизъм. Тя трябва да бъде здраво фиксирана в патрона.

CNC машината изпълнява само онези работни екипи, които са посочени в неговата контролна програма. За да се преконфигурира такова устройство за извършване на каквито и да е други технологични операции, ще отнеме не само дълга пауза в работното време, но и съответното оборудване.

Работните звена на ЦПУ, на които се извършва обработката на алуминиева и алуминиева заготовка, са под голямо нагряване. В тази връзка е необходимо да се извършва обработка на такива части само с използването на охлаждащи и смазочни течности.