Фрезерный настольный станок с ЧПУ – высокоточная обработка небольших изделий

Настольные фрезерные станки с ЧПУ – достойная альтернатива их больших заводских аналогов. По функциональности и точности обработки изделий они не уступают, а за счет меньших веса и габаритов их можно использовать не только в любом мелкосерийном производстве, но и даже в домашних условиях.

1 Описание настольного фрезерного оборудования с ЧПУ

Оно фактически является уменьшенной копией большого фрезерного станка с ЧПУ. Настольный агрегат предназначен для выполнения тех же видов операций при изготовлении изделий сложной формы: фрезерование, сверление, растачивание, зенкерование и так далее. И принцип его работы такой же, но в отличие от больших станков обрабатывать на нем можно только заготовки гораздо меньших размеров. Зато настольное фрезерное оборудование с ЧПУ можно использовать в качестве гравировального. Большие промышленные агрегаты с такой работой не справятся.

Габариты настольного фрезерного оборудования с ЧПУ не более 910x880x880 мм. Но у некоторых моделей длина стола может превышать 1 м (обычно составляет 1135 или 1150 мм). Вес станков достигает от нескольких десятков до 200 кг. Их питание осуществляется от сети 220 В. Максимальная высота заготовки (рабочей зоны) станков настольного исполнения с ЧПУ варьируется от 40 до 200 мм, а мощность шпинделя – в пределах 0,7–1,5 кВт.

Такие станки бывают двух типов. У консольных общий вид, конструкция и принцип работы аналогичны имеющимся у вертикальных больших фрезерных станков.

У портальных шпиндель закреплен на поперечной балке между двумя вертикальными стойками, которые могут быть неподвижными или перемещаться вдоль оси Y. Соответственно, рабочий стол вместе с закрепленной на нем заготовкой либо двигается по оси Y, либо стационарен. Шпиндель перемещается не только по вертикали (оси Z), но и по оси X – по балке между стойками.

Описание настольного фрезерного оборудования с ЧПУ
Шпиндель портального настольного станка с ЧПУ

Управляется оборудование с подключенного через USB-порт персонального компьютера с операционной системой Windows посредством специального программного обеспечения (ПО) и/или с помощью DSP контроллера станка (зависит от комплектации агрегата с ЧПУ). Программа может быть загружена с носителя внешней памяти, а компьютер отсоединен во время работы станка (тоже зависит от его модели). С помощью ПО можно управлять обработкой заготовки в ручном режиме через DSP либо создать программу, полностью автоматизирующую выполнение всех операций.

Все станки позволяют выполнять 2D и 3D обработку, а некоторое оборудование даже 4D и 5D. Виды обрабатываемых материалов: от пластика и дерева до цветных металлов, камня и стали. Эти возможности станка зависят от его назначения и модели. Многие агрегаты оснащены, а другие могут быть при желании доукомплектованы стружкоотсосом, системой охлаждения шпинделя, поворотным устройством, используемым во время обработки конических изделий, и другими вспомогательными узлами.

В описании станков может встретиться аббревиатура CNC – это англоязычное обозначение оборудования с ЧПУ.

Станки используются в зуботехнических лабораториях, а также исследовательских и учебных институтов, высокоточном производстве любых мастерских, в том числе ювелирных. На них выполняют фрезерные, сверлильные, полировальные, шлифовальные, гравировальные работы в домашних условиях при изготовлении небольших изделий. На станках получают или обрабатывают детали мебели, интерьера, рекламных носителей и так далее; штампы, печати, сувенирные и ювелирные изделия, радиотехнические платы и прочее.

2 Преимущества и особенности эксплуатации

Настольное фрезерное оборудование с ЧПУ используют не только частные лица, любящие и умеющие что-то делать с помощью станков, мелкие мастерские и цеха, небольшие производства, но даже на крупных предприятиях. На последних в основном предпочитают устанавливать агрегаты, предназначенные для обработки металлов. Такая широкая область применения фрезерного оборудования настольного исполнения с ЧПУ обусловлена его основными преимуществами:

  • относительная простота эксплуатации;
  • небольшая масса и компактность;
  • мобильность;
  • более простые конструкция и обслуживание по сравнению с большими станками;
  • подключение к электросети 220 В;
  • относительно небольшая стоимость;
  • низкое электропотребление;
  • уровень шума находится в пределах допустимых значений и чаще всего значительно ниже их;
  • гораздо более высокая производительность по сравнению с оборудованием ручного управления;
  • снижение потребности предприятий в квалифицированных фрезеровщиках;
  • минимальные сроки перехода к обработке или изготовлению новых либо другого типа деталей.

Для больших предприятий смысл использования настольного оборудования состоит в том, что для изготовления мелких деталей не приходится задействовать крупные, а значит, потребляющие больше электроэнергии, станки. К тому же они и так без работы не стоят, а докупать дополнительные очень дорого. Кроме того, не всякий крупный станок справится с мелкой фрезерной обработкой, на которую рассчитан настольный агрегат.

Преимущества и особенности эксплуатации
Настольный агрегат для мелкой фрезерной обработки

Особенность эксплуатации оборудования с ЧПУ состоит в том, что для работы на нем вовсе не обязательно быть квалифицированным фрезеровщиком. Оператору, управляющему таким станком, достаточно только правильно закрепить заготовку, а затем загрузить и запустить программу, по которой агрегат все необходимые операции выполнит без участия человека. Казалось бы, все очень просто. Вот только для написания программы для ЧПУ фрезерного оборудования требуется особая квалификация. Нужен специалист, умеющий пользоваться системой CAD/CAM для такого станка. Она включает в себя:

  • непосредственно ЧПУ с его ПО (системой команд);
  • компьютер, используемый для управления станком через ЧПУ и написания программы для него, и необходимое ПО на нем.

То есть неподготовленный человек, купивший настольный фрезерный или фрезерно-гравировальный агрегат с ЧПУ должен будет научиться пользоваться им и необходимым ПО, с помощью которого надо будет:

  • рисовать чертежи,
  • создавать объемные (3D) модели изделий,
  • писать на основании созданных чертежей и моделей программы для ЧПУ станка.

Помимо решения этих задач при эксплуатации оборудования с ЧПУ необходимо еще контролировать корректность его работы.

3 Особенности гравировальных фрезерных станков

Внешне фрезерно-гравировальное настольное оборудование с ЧПУ может вообще не отличаться от просто фрезерного. Это зависит от моделей и конструкций станков того и другого типов. И область применения фрезерно-гравировальных агрегатов такая же, как описано для фрезерных выше. А последние, как отмечалось ранее, тоже могут использоваться для гравировальных работ. В чем же их разница?

Фрезерные станки больше ориентированы на выполнение именно этого вида работ, а с приставкой гравировальный больше заточены под гравировку.

Особенности гравировальных фрезерных станков
Фрезерно-гравировальное настольное оборудование с ЧПУ

На фрезерном оборудовании можно обработать сталь, а на гравировальном – нет, только цветные металлы и не очень твердые материалы. Зато на нем можно выполнить любую тонкую, в буквальном смысле ювелирную работу. На фрезерном оборудовании такую не осилишь. Только на гравировальном станке можно всегда получить во всех отношениях функционально законченное, не требующей дополнительной обработки или доводки, изделие. На фрезерном это зависит от необходимого и осуществимого на оборудовании уровня точности обработки.

Чтобы гравировальный агрегат быстро, безопасно и без брака выполнял свою высокоточную работу, в составе его технического оснащения обязательно присутствует датчик высоты изделия. Он позволяет не только ускорить обработку, но и предотвратить поломку гравера либо микрофрезы. Кроме того, гравировальный станок может быть оснащен датчиками: кривизны (наклона) изделия, измерения длины и вылета инструмента. Они дополнительно обеспечивают точность обработки и глубины резания.

4 Настольные станки с дополнительными возможностями

Все настольные станки с ЧПУ имеют ограничение по максимальным габаритам обрабатываемых заготовок. Оно конструктивно заложено в устройство фрезерного оборудования и определяется размерами области обработки по осям X и Y, а также высотой расположения и ходом шпинделя по Z. Но это ограничение не распространяется на немецкие настольные агрегаты BZT серии PF.

Настольные станки с дополнительными возможностями
Немецкий настольный агрегат BZT серии PF

На этих станках с ЧПУ можно обрабатывать заготовки с габаритами, превышающими значения параметров перемещения шпинделя по осям X, Y и Z. Для этого достаточно у оборудования BZT-PF по металлу снять его рабочий стол, на котором должно крепиться фрезеруемое изделие. Такой режим работы в этих станках предусмотрен конструктивно и программно. После этого можно обрабатывать заготовки:

  1. Гораздо большей высоты, чем предусмотрено с неснятым рабочим столом. Станок при этом надо устанавливать на дополнительные подставки, которые приподнимут его относительно обрабатываемой заготовки, зафиксированной, например, в поворотном патроне либо тисках слесарного стола.
  2. С любыми размерами поверхности. То есть полностью снимается ограничение на протяженность обработки по осям X и Y. При этом станок ставят непосредственно на саму заготовку, а затем перемещают по ней. Перед началом работ фрезеруемую поверхность программно разбивают на фрагменты (участки), по которым и передвигают последовательно, по мере обработки изделия, агрегат с ЧПУ.

Еще одна дополнительная возможность, которая предусмотрена далеко не на всех фрезерных настольных агрегатах с ЧПУ – отслеживание вероятных сбоев и корректировка при их возникновении работы станка непосредственно в процессе обработки изделия, что позволяет не допустить брак и значительно увеличить производительность. Эта функцию выполняют специальные сервоконтроллеры. Ими в настоящее время комплектуют только некоторые высокоточные станки с шаговыми двигателями, обычно фрезерно-гравировальные.

5 Оборудование-конструктор – собери нужный станок сам

Еще одно преимущество настольного фрезерного оборудования с ЧПУ – возможность приобрести станок в виде набора-конструктора. Такой агрегат обойдется значительно дешевле готового. Кроме того, при приобретении набора-конструктора можно будет подобрать его нужную комплектацию. То есть надо будет оплатить только те опции фрезерного оборудования, которыми будешь пользоваться. А если понадобится расширить возможности станка, то это легко сделать в любой момент, докупив необходимые модули и детали.

Наборы для сборки настольного фрезерного оборудования с ЧПУ заслуженно пользуются достаточно высоким спросом. И дело здесь главным образом не в более низкой цене по сравнению с готовыми станками. Важно, что при этом собранный самостоятельно агрегат, как правило (зависит от модели набора-конструктора и его изготовителя), не уступает по собственному и качеству обработки изделий аналогичному готовому заводскому оборудованию. На него распространяются такие же гарантийный срок техобслуживания и техподдержки на протяжении всего времени эксплуатации.

На самостоятельную сборку настольного фрезерного агрегата с ЧПУ обычно требуется примерно 3–4 часа. Прилагаемая инструкция с фотографиями и подробными пояснениями исключает возможность растеряться при конструировании или наладке станка, запутаться в его непонятных элементах либо сложных схемах.

Рекомендуемые организации
ООО ПКФ «Сармат» ООО ПКФ «Сармат»
Россия, Ижевск, улица Гольянский поселок, 1 А
ООО «МТСК» ООО «МТСК»
Россия, Москва, Северный, Чермянский проезд, 7, строение 1
Обзор товаров
Трубогиб ручной ТР и другие марки – рассматриваем типы этого приспособленияТрубогиб ручной ТР и другие марки – рассматриваем типы этого приспособления

В этой статье мы рассмотрим различные механические трубогибы, которые можно использовать руками, применяя только мускульную ...

Смотреть
Виды сварочных аппаратов – обзор популярных моделейВиды сварочных аппаратов – обзор популярных моделей

Статья подскажет вам, какое специальное оборудование имеет смысл приобрести, если вы планируете производить работы по ...

Смотреть