Деревообрабатывающие станки с чпу

Какой выбрать станок для деревообработки с ЧПУ?

Автоматизированный станок для деревообработки с ЧПУ (числовым програмным управлением) применяется повсюду в промышленности. Гравировка, фрезерование - это необходимые технологии на мебельном производстве. Потребитель требователен к внешнему виду готовых изделий. Модернизированный парк оборудования позволяет предприятию оставаться конкурентоспособным, снижая себестоимость конечной продукции.

Разновидности машин

Современные фрезерные станки с ЧПУ для деревообработки обладают повышенной жесткостью конструкции, за счет использования композитных материалов. Разительно отличаются производительностью от предыдущих поколений оборудования с программной обработкой. Многокоординатные системы позволяют делать объемные фигуры в 3d.

Станок для деревообработки с ЧПУ бывает не только одного вида - их классифицируют по назначению:

промышленные;
портальные;
3d и 5d обработки;
настольные или переносные.

Указанные группы мы рассмотрим несколько подробнее. Станок для деревообработки с ЧПУ промышленного назначения скомпонован в виде вычислительного центра. Эта установка способна выполнять полный цикл производства деталей по загруженной объемной фигуре. В процессе технологии контролируется положение всех осей, тип инструмента, количество готовых изделий. Все параметры хранятся в отдельной памяти и доступны при анализе сбоев.

Портальные установки менее масштабны и подбираются под определенные цели производства. Настольный тип выполняет мобильные задачи для изготовления штучных 3d деталей небольшого размера. Многоосевой 5d станок выпускает полноценные объемные фигуры. Многокоординатная система требует использования расширенной версии ЧПУ-контроллера, что заметно увеличивает стоимость оборудования.

Как работает?

Станок для деревообработки с ЧПУ в основном бывает фрезеровального типа. Инструмент снимает слой материала за счет вращающего момента. Производство конечной продукции происходит с использованием трех видов обработки:

разделка заготовок;
сверление отверстий;
гравирование оттиска на поверхности.

Перед запуском автоматического режима проводится загрузка машинных кодов через программное обеспечение. Объемное изображение создается стандартными приложениями. Ядро установки находится в ЧПУ-оборудовании. Там происходит непрерывный контроль режимов резания, износа инструмента, отслеживается состояние механических систем.

Программная технология разрабатывается один раз. Серийное изготовление деталей осуществляется нажатием кнопки «СТАРТ». Оператор вносит только корректирующие данные по результатам измерения размеров пазов, кромок. Основной узел станка — шпиндель, мощность которого влияет на производительность. Фреза ответственна за качество получаемого рисунка, шва, отверстий.

Шаговые двигатели обеспечивают передвижение станины с инструментом по координатной системе. Стол под заготовку бывает с зажимным устройством. Он может обеспечивать перемещение по кругу для дополнительных функций установки.

Критерии выбора

Можно собрать станки с ЧПУ для деревообработки в домашних условиях, подключив к контроллеру обычный ПК. Однако понадобится плата расширения, обеспечивающая согласование сигналов. Собственными усилиями компонуют закупленные части оборудования. Серийные же, готовые установки подточены под определенные задачи, что упрощает выбор.

Производителями уже учтены типичные ошибки при сборке, рассчитана требуемая жесткость узлов. В домашних условиях решить все проблемы аварийных ситуаций редко получается. Выбор начинается с типа материала, размеров заготовок.

Учитывают необходимость охлаждения рабочей зоны, наличия отсоса стружки. Рассчитывается усилие зажима при размещении детали в шпинделе.

Параметры установки

Станки с ЧПУ для деревообработки имеют ряд параметров, учитывать которые приходится при размещении в цеху под определенные задачи:

Мощность шпиндельного узла как самого нагруженного элемента, а также его тип.
Габариты стола, длина осей.
Способ управления технологическим процессом, экраны отображения информации в реальном времени.
Производительность линии, скорость перемещения осей.
Надежность узлов.

При зажиме заготовки в шпинделе рекомендуется обращать внимание на точность позиционирования оси. Этот критерий важен при нанесении рисунка на цилиндрическую поверхность.

fb.ru

Деревообрабатывающий станок с ЧПУ: основные особенности

Деревообрабатывающий станок с ЧПУ – оборудование, предназначенное для работы со строительным материалом, изготовленным на основе дерева. Основными задачами, которые осуществляет данное устройство, являются фрезеровка и гравировка. Система ЧПУ обеспечивает производство деталей, имеющих сложные формы.

Характеристика

Деревообрабатывающий станок с числовым программным управлением имеет интеллектуальный блок, формирующий особенности устройства. Он отвечает за считывание программ и управление приводом прибора.

Чтобы обеспечить автоматическую работу станка, оператору необходимо внести коды программ. Деревообрабатывающие станки с ЧПУ бывают трех типов:

комбинированного;
предназначенных для резьбы;
модифицированные, способные работать не только с деревом, но и другими материалами.

Основным достоинством оборудование является упрощение работы по изготовлению резных деталей. Детали выполняются с высокой точностью и быстротой. Сам процесс производства требует меньше затрат, чем при ручной работе. Благодаря станкам с ЧПУ стала возможной сквозная прорезка заготовки. Для фрезеровки МДФ требуется всего один проход. Чем выше плотность материалов, тем больше потребуется проходов для его обработки.

Наиболее качественные изделия производятся именно при помощи станков с ЧПУ. Современные паркетные доски изготовляются исключительно с использованием этого оборудования. Недостатком устройства является возможность легкого подгорания. Наиболее высокий риск имеется при высоких оборотах. Также при осуществлении гравировки границы линий будут закругленными, а не острыми.

Характеристика станков определяется несколькими категориями:

особенности конструкции;
габариты;
дополнительные функции;
производитель.

Наиболее часто встречаются модели Арт-Мастер 315 Racer и CNC-1500-1R. Оба устройства работают от напряжения 220 Вольт.

Конструкция первого станка предполагает наличие вакуумного стола, оборудования для автоматического избавления от отходов, поворотного магазина, благодаря которому фрезы ЧПУ меняются в автоматическом режиме. Конструкция второй модели предполагает наличие круглых направляющих деталей, шарико-винтовой передачи для всех осей, водяного охлаждения.

Первая модель дополнена сканером и пневматическим прибором, благодаря которому устанавливаются заготовки. Вторая модель имеет традиционное размещение заготовок, но при этом их длина может достигать полутора тысяч миллиметров, а диаметр – двухсот миллиметров.

Применение

Станок для деревообработки с числовым программным управлением необходим при выполнении сложных работ, требующих существенных трудовых ресурсов. Устройство способно обеспечить серийное производство компонентов. С их помощью изготовляются:

мебель;
паркет;
двери;
декоративные элементы;
накладки;
фасады;
детали наружной рекламы.

Станок для фрезеровки позволяет получить детали меньшего объема с большим многообразием форм, такие как:

фигурные запчасти для лестниц;
иконы из дерева;
рамы резного типа, украшающие зеркала, картины, настенные часы;
багеты, накладки, кронштейны;
отдельные компоненты мебели;
запчасти, имеющие резьбу художественного исполнения.

Характеристика изготовленного компонента определяет, насколько сложной будет работа, и сколько денежных средств потребуется для ее выполнения. Наиболее дорогостоящими являются детали, имеющие небольшие размеры.

Наиболее популярные модели

Деревообрабатывающий фрезерный станок с ЧПУ может иметь множество модификаций. Но наиболее востребованными являются модели:

CNC-3520-1R-350;
1318-3HR-300.

У первой модели имеется сваренная станина цельного типа. Благодаря ей станок обладает хорошей устойчивостью. Эта особенность обеспечила возможность обработки деталей с большими габаритами и весом. Длина заготовок может достигать двух тысяч миллиметров. При этом сохраниться возможность осуществления трехмерной резьбы.

Вторая модель изготовлена в виде трехшпиндельного станка. С его помощью осуществляется фрезеровка и токарная обработка. Длина заготовок может достигать полутора тысяч миллиметров, а диаметр – двести пятьдесят миллиметров. Особенность конструкции позволяет быстро переходить от одного режима к другому.

Другие модели ЧПУ отличаются по конструкции, обеспечивающее их возможности. Модификации агрегатов могут предполагать:

наличии столов вакуумного типа;
наличие различного количества шпинделей;
оснащение лазерными системами;
комбинирование нескольких инструментов;
возможность одновременного выполнения нескольких задач.

Деревообрабатывающие станки своими руками

Оборудование данного типа, оснащенное числовым программным управлением, может быть изготовлено самостоятельно. Такой тип деревообрабатывающий станков подойдет тем, кому они нужны для осуществления бытовых работ или малого бизнеса.

Чтобы сделать станок с ЧПУ в домашних условиях, необходимо купить программное обеспечение и электронные комплектующие. Сборка станка производится традиционным способом. Оснащение ЧПУ производится инструкциям, имеющимся в свободном доступе в интернет сети. Инструкция подбирается в зависимости от того, для каких целей будет использован станок.

Агрегат, собранный своими руками, будет стоить гораздо дешевле, профессионального прибора. Но его функционал и надежность будут менее разнообразными. Качество обработки также может быть хуже. Если же оборудование требуется для серийного производства, а не домашней деятельности, то без модернизированных агрегатов не обойтись. С промышленными работами сможет справиться станок, способный выполнять сразу несколько работ в автоматическом режиме.

Управление станками с ЧПУ

Управление деревообрабатывающего станка с ЧПУ осуществляется несколькими способами:

при помощи порта и компьютера;
при помощи платы управления и компьютера;
с применением автономного пульта.

Первый метод подойдет для устройств, использующихся в любительском производстве. Для профессионального использования подойдет второй способ, предполагающий покупку специального компьютера, благодаря которому будут создаваться и запускаться программы. Автономный пульт способен осуществлять те же действия, но умеет запоминать позиции. Автономный пульт эффективен при использовании оборудования, имеющего сложную конструкцию и осуществляющего сразу несколько видов работ.

В компьютере создается и загружается программа, по которой будет работать станок. Компьютер регулирует работу и действия, выполняемые на станке. Программа представляет собой комплекс задач, необходимых для реализации выбранного чертежа. Готовая деталь получается после выполнения всей программы.

Преимущества и недостатки

Преимуществом оборудования является возможность выполнения больших объемов работ благодаря использованию ротационных столов. С их помощью в программу можно внести автоматическую регулировку заготовки. Устройства с ЧПУ способны имитировать большинство техник ручной работы.

Недостаток агрегатов заключается в том, что с их помощью не может быть реализована геометрическая резьба.

vseochpu.ru

Как выбрать станок для деревообработки с ЧПУ: критерии выбора, виды и мощность

Современные деревообрабатывающие станки являются не просто грудой металла с точной механикой, а компьютеризованными и автоматизированными технически сложными устройствами. Использование численного программирования и компьютеризации приводит к увеличению производительности, повышению точности производимых работ.

Как выбрать станки с ЧПУ для обработки дерева?

Деревообрабатывающее оборудование широко используются в мебельных мастерских, на промышленных деревообрабатывающих предприятиях, в конструкторских центрах. Во время выбора станка с ЧПУ для обработки дерева в первую очередь необходимо определить такие параметры.

Габариты стола деревообрабатывающего станка с ЧПУ

Как правило, размер стола станка с ЧПУ обозначает максимальную зону обработки и возможные габариты заготовки для обработке. Нужно определиться, для каких изделий и целей будет служить станок, будут это:

резные элементы декора интерьера;
фасады дверей;
накладные части с резьбой по дереву.

Габариты стола обязаны перекрывать наибольшие размеры детали.

Для накладной резьбы можно установить стол размером 550х850 мм. Для обработки резных фасадов, резных рам, настенных панно, картин — размер стола должен быть в районе 1300х1300 мм. Для изготовления дверей размер столешницы обязан соответствовать габаритам дверей, и может находиться в диапазоне 1200х1700 мм или 1200х2600 мм. А для обработки небольших сувениров подходит станок с ЧПУ, который имеет размер столешницы 320х320, 380х380 или 420х420 мм.

Вид и мощность шпинделя

Нужно сразу сказать, что коллекторные электродвигатели, которые используются на ручных устройствах типа «крессы» и «макиты» для профессиональной обработки не подходят. Ими можно делать раскрой на протяжении 30 минут, или фрезеровать не более 5 минут. Длительность постоянно работы на протяжении 9-15 часов (зачастую и больше суток) они не выдерживают. Лишь асинхронные электродвигатели с преобразователем частоты смогут работать долгое время.

Какой мощности шпиндель установить для обработки разных материалов

Для производства небольших сувениров, моделей ювелирных изделий, накладных резных деревянных элементов достаточно выбрать шпиндель мощностью 1,6-2,3 кВт. Для фрезерования древесины на глубину больше 7 см, порезки и раскроя многослойной фанеры, раскроя МДФ филенчатыми фрезами — мощность шпинделя подбирается не меньше 2,9 кВт. Для фрезерования изделий из фторопласта можно выбрать шпиндель 1,6 кВт.

Шпиндели различаются способом охлаждения: водяное или воздушное. Как правило, в деревообработке применяются удобные и недорогие в работе шпинделя с водным охлаждением.

Высота обрабатываемого изделия

Толщина или высота обрабатываемого изделия влияет на высоту точки «Z» во время выбора станка с ЧПУ. Это дистанция от столешницы до балки, где зафиксирована и передвигается каретка шпинделя.

Для изготовления рекламных изделий, раскроя материалов, резьбы по дереву достаточно установить деревообрабатывающий станок с ЧПУ с высотой по координате «Z» 110-160 мм. Во время обработки массивных и крупных деревянных деталей можно установить станок с высотой 210-310 мм и выше.

Способ управления

Существует три способа управления:

порт и компьютер, как правило, ЛПТ;
плата управления и компьютер;
автономный пульт.

Первый способ – любительский, и для профессиональной работы не подходит. Второй вариант подразумевает приобретение компьютера, удобство заключается в том, что процесс обработки показывается на мониторе, возможна эмуляция обработки, одного ПК хватает и на моделирование/подготовку и на порезку деталей.

Основное достоинство пульта (NC Studio) — полноценная интеграция со станком, даже во время отключения электропитания станок с ЧПУ запомнит позицию и начнет работать с места завершения, простота работы и хорошая защищенность от пыли. Компьютер необходим для составления числовой программы для оборудования.

Как показывает практика, при выборе деревообрабатывающего станка с автоматической сменой инструмента, с поворотными осями или с несколькими шпинделями — лучше установить управление NC Studio. Данная система обеспечивает корректную работу всех органов и систем фрезера с ЧПУ.

Надежность

В этом случае главный параметр — вес станка. Если вам предлагают станок 1300х1300 массой в 250-350 кг – это говорит о плохой работе и слабой конструкции установки. Для эффективной работы это оборудование должно весить 450-550 кг. Также на эффективность работы влияют и комплектация устройства качественными частями и узлами.

Деревообрабатывающие станки с ЧПУ могут разрабатываться с учетом обрабатываемого материала и в выполняемых задач нескольких модификациях: тяжелый, средний, легкий. Все серии станка отличаются весом, сечением установленных металлических конструкций, конструкцией станины, и т. д. Все это отражается на цене оборудования.

Точность/скорость

Высокоскоростные деревообрабатывающие станки с ЧПУ довольно дорогие. Это устройства с мощными скоростными шпинделями, с автоматической сменой инструмента, с серводвигателями. Более экономичные и оправдавшие себя в обработке дерева — устройства с шаговыми электродвигателями. Выбор электродвигателя к станку с ЧПУ будет зависеть от типа фрезеровки, обрабатываемого материала, поставленных задач.

В среднем диапазоне стоимости станков с ЧПУ в роли привода устанавливают, как правило, зубчатую реечную передачу или шарико-винтовую пару. ШВП великолепный выбор для небольших устройств, скорость их передвижения 7-11 м/мин, точность до 0,03 мм на каждые 30 см длины.

Зубчатую рейку разгоняют до 25-45 м/мин, точность фрезерования чуть ниже – 0,06 мм на каждые 30 см. Для раскроя и фрезеровки древесностружечных плит, дерева, полиамида, акрила, композита этого, как правило, хватает.

Как работает фрезерный станок с ЧПУ?

Данные необходимого изделия задаются компьютеру с помощью вводного устройства. Загрузив задачу, компьютер, с помощью соответствующей программы, подает команды на устройство управления, руководящее работой оборудования до получения готового продукта.

Практически это происходит таким образом. На рабочей части крепится деревянная заготовка. Имея полноценный чертеж детали, оператор задает на панели управления несколько простых команд, которыми указывает набор требуемых инструментов, очередность их замены и маршрут, скорость вращения шпинделя. Затем программа запускается и на выходе мы имеем готовую деталь.

Автор: Николай Иванович Матвеев
Распечатать

stanok.guru

Деревообработка: современные станки с ЧПУ

В настоящее время деревообрабатывающая промышленность шагнула далеко вперед. Это произошло после того, как мастера взяли на вооружение станки с ЧПУ для деревообработки. Сейчас это непросто станина с точной механикой, а высокоточные автоматы или даже комплексы, они в десятки раз превышают по производительности, точности и качеству обработки изделий своих предшественников.

Станки с ЧПУ по обработке древесины нашли свое применение в мебельной промышленности, деревообрабатывающих предприятиях, литейной промышленности (для изготовления литейных моделей и стержней), а также во многих конструкторских центрах.

Конструктивные особенности оборудования

В большинстве случаев, конструкция оборудования этого вида состоит из следующих комплектующих:

станина – рама (опора), она является фундаментом;
рабочий стол, на него устанавливается заготовка, происходит процесс изготовления модели;
фрезерная головка – выполняет операции по обработке древесины;
набор фрез различной конфигурации;
система транспортирования фрезерной головки – позволяет совершать движения как по горизонтали, так и по вертикали;
блок системы управления (CNC) – является независимой системой и осуществляет управление рабочими органами станка в трех координатах. Включает в себя блок интерфейса, три блока контроллеров (X, Y, Z – оси станка), преобразователь сигналов USB в LPT и блок питания. Этот блок позволяет полностью автоматизировать процесс;
система коммуникаций (кабеля, провода, шлейфы).

Основные узлы станка

Станки такого профиля позволяют осуществить операции по переработке древесины:

фрезеровка;
расточка;
зенкование;
гравировка.

Кроме того, на них легко выполнять ювелирные работы по дереву благодаря высокой точности станков и качественному программному обеспечению.

Разновидность оборудования

Современные модели станков с ЧПУ для работы с деревом имеют множество модификаций и разновидностей. Их отличие заключается в комплектации и технических характеристиках.

Критериями при выборе оборудования служат габариты и форма обрабатываемых заготовок, а также их положение во время работы станка. Поэтому оборудование бывает с жесткой установкой заготовки и с возможностью горизонтально или вертикально закрепить обрабатываемую деталь.

Фрезерный станок с жесткой установкой

На этот момент, среди разновидностей оборудования такого типа следует выделить 2 основных вида станков с ЧПУ для деревообработки:

Консольные станки – конструкция станков такого типа подразумевает, что фрезерная головка жестко закреплена и не имеет возможности перемещаться. Но, в компенсацию этого, перемещается рабочий стол. Он легко двигается как в продольном, так и в поперечном направлении. Однако, эта конструкция имеет существенный недостаток – это ограниченные габариты обрабатываемых заготовок.
Бесконсольные станки – фрезерная головка закреплена на каретке, перемещающейся во всех направлениях. Движение осуществляется по продольным и поперечным направляющим. Кроме того, движение осуществляется и по вертикали, в зависимости от типа заготовки.

На что способны деревообрабатывающие станки с ЧПУ

Блок управления CNC

Отдельного внимания заслуживает блок управления CNC. Он осуществляет передачу показателей от управляющего органа к исполняющему органу станка.

В зависимости от количества функций числового управления, которые необходимо выполнить, следует выделить следующие категории блока управления:

контурный алгоритм – осуществляет перемещение фрезерной головки согласно заданной траектории;
позиционный алгоритм – предусматривает установку фрезерной головки в заданной точке на заготовке;
универсальный алгоритм – включает в себя контурный и позиционный. Осуществляет контроль положения фрезы, а также параметры обработки в реальном времени.

Эти характеристики могут изменяться при установке нового блока CNC.

Блок CNC

Важно: при замене нового блока, необходимо обязательно проверить совместимость блока с исполняющими органами во избежание сбоев при работе оборудования.

Технические показатели оборудования

Следует внимательно отнестись к выбору оборудования такого типа. Чтобы предотвратить сбои в работе станка или некорректную сборку, а это является следствием неправильного подбора компонентов или последующей замене компонентов, необходимо тщательно изучить и ознакомиться с характеристиками комплектующих.

Основные технические характеристики, которые необходимо учесть при выборе станков с ЧПУ для обработки деревянных заготовок:

габариты рабочего стола;
положение заготовки во время обработки;
скорость перемещения на холостом ходу;
точность перемещения фрезерной головки;
количество оборотов фрезы;
тип блока управления;
параметры вентиляции и удаления стружки;
охлаждение шпинделя;
присутствие поворотной головки.

Но для возможности изменения параметров обработки заготовок, мощность двигателя и частота оборотов фрезерной головки обязана корректироваться с помощью блока управления ЧПУ.

Система ЧПУ

Принцип работы оборудования

Сначала необходимо составить программу, по ней будет работать станок. Составляется программа в специальном пакете программного обеспечения. Алгоритм операций обязан учитывать габариты заготовки, способы перемещения фрезерной головки, частоту оборотов шпинделя, размеры используемого инструмента и другие, необходимые для работы параметры.

Затем устанавливается и закрепляется заготовка. Осуществляется ввод программы и распознание ее оборудованием. Включается станок и задается пробный режим работы.

Если нет никаких сбоев в работе, запускается процесс обработки деревянной заготовки в автоматическом или полуавтоматическом режиме, согласно составленной программе. Режимы выбираются в зависимости от параметров обработки, программу следует корректировать при необходимости.

Стоит отметить, что автоматизация процесса подразумевает минимальное участие человека. Его задачей является контроль технологического процесса обработки, корректировки процесса при необходимости и соответствующие действия при выходе из строя компонентов оборудования.

Образовавшаяся стружка и пыль удаляется системой вентиляции, она контролируется блоком управления.

Используемый рабочий инструмент

Особое внимание необходимо уделить выбору фрез. Параметры инструмента для обработки влияют на качество и точность обрабатываемой детали. В основном на этом оборудовании применяются концевые фрезы.

Наибольшее распространение получил однозаходный инструмент, он дешевый. Используется часто для мягкого материала и для деталей, не требующих высокой точности обработки.

Специальные инструменты для обработки древесины:

Двухзаходные – рабочая часть выполнена в виде сферы, применяются для получения гладкой поверхности и высокой точности.
Спиральные – используются для конечной обработки детали. При работе этой фрезы образуется мелкая древесная пыль, а не стружка. Это обусловлено присутствием мелких зубьев на рабочей части.
Фрезы в стиле «рыбий хвост» – позволяют выполнять фрезеровку с обеих сторон, за счет этого исключается появление трещин, сколов и заусеницы во время обработки.
Граверный конус – фрезы такого типа применяются для ювелирных работ по дереву. Обеспечивают высокую точность исполнения узоров различной сложности.

А также в зависимости от параметров обработки и используемой заготовки иногда применяется индивидуально разработанный инструмент.

Станки с ЧПУ для деревообработки – это высокоточное, автоматизированное оборудование. Его возможности позволяют создавать не только простые детали из дерева, но и самые сложные, с тонкой, ювелирной обработкой.

Видео: Деревообрабатывающие станки с ЧПУ для резьбы по дереву

promzn.ru

Смотрите также

Фрезерный станок с чпу своими руками
Станок для бритья мужской
Бобер 1 станок деревообрабатывающий
Металл мастер станки токарные
Техническое обслуживание станков с чпу
Кинематическая схема токарного станка 16к20
Станок пильный по дереву
Круглошлифовальный станок 3м151 технические характеристики
Станок для изготовления
Проволочный электроэрозионный станок
Полуавтомат токарный станок