Вакуумный стол для фрезерного станка

Как сделать вакуумный стол для фрезерного станка своими руками?

Часто станки с ЧПУ (числовое программное управление) продаются вместе с вакуумным столом. Он предназначен для крепления листовых деталей с последующей их обработкой. Как правило, обработка подобных заготовок носит криволинейный характер.

При этом детали могут быть изготовлены из самых разных материалов – ДСП, шпон, фанера. Чаще всего вакуумные столы применяют к фрезерным станкам, на которых обрабатывают цельные листы (например, при изготовлении мебели).

Как выглядит вакуумный стол?

Данное приспособление представляет собой поверхность для обработки с разделенным на сектора покрытием. По площади устройства равномерно распределены специальные присоски и канавки, которые крепят заготовку в необходимом положении. Чем больше площадь вакуумного стола, тем он функциональнее и дороже.

Обрабатываемые детали фиксируются благодаря специальному вакуумному насосу. Именно он отвечает за надежное крепление заготовки к поверхности стола. Благодаря такому изобретению стала возможной криволинейная обработка листовых деталей с большими размерами.

Примечательно, что вакуумные пылесосы применяют предпочтительно для обработки деревянных заготовок. Если есть необходимость выполнить похожие работы с металлом, то в этих целях используют магнитные столы.

Стоит отметить, что в зависимости от размеров и функциональных способностей, цена на вакуумные столы может существенно колебаться. В то же время даже наиболее дешевый заводской вакуумный стол обойдется покупателю минимум в 150-170 долларов.

Также можно приобрести подержанный аппарат, но качество такого стола будет всегда под вопросом. Именно из-за перечисленных выше факторов многие умельцы создают вакуумные столы в домашних условиях.

Как сделать дома?

Вакуумный фиксатор для формовки пластика

Сделать подобное приспособление в домашних условиях можно, но занятие это не из легких. Нужно понимать специфику работы устройства и принципы его строения. Для формирования вакуумного стола подойдет любой устойчивый листовой материал, например, МДФ. Создаем контуры стола по типу коробки и на фронтальной стороне панели высверливаем дырки при помощи обыкновенной дрели.

К этой же коробке приделываем специальные ножки и устанавливаем перегородки с отверстиями диаметром от 7 до 8 сантиметров. Все это мы делаем, чтобы добавить нашему столу устойчивости и предотвратить его деформацию во время использования.

Источник энергии (для формовки пластика)

В качестве нагревателя часто используют проволоку не хромового типа. Такой подход влечет за собой довольно высокие затраты, к тому же подходящий материал найти довольно трудно. Как альтернативу можно использовать лампы галогенового типа. Лучше пожертвовать уровнем тепла, но получить доступные и эффективные нагреватели для самодельного вакуумного стола.

Патроны галогеновых ламп следует установить в предварительно просверленные пазы в металлическом листе. Из печатных плат делаем дорожки для проводки тока, устанавливаем их на основу и только тогда спаиваем. В противном случае придется потратить большое количество времени на пайку дорожек. Панель с лампочками должна находиться в коробе с крышкой, которая позволит осуществлять обслуживание устройства.

Такой подход к созданию источника тепла позволяет нагревать всю площадь, а при необходимости только отдельные участки. Но чтобы сделать такой «умный» аппарат, надо больше внимания уделять подключению ламп.

Ключевые элементы управления вакуумным столом:

Симметричный тиристор с параметрами работы от 20А и 240В. Его функция – регулировать процесс нагрева и координировать работу вентилятора.
Фронтовая панель с жидкокристаллическим дисплеем. Интерфейс стола должен отображать состояние каждого нагревательного ряда. На панели также находится ключ активации устройства и кнопка его аварийного отключения.
Плата с электромеханическими реле (6 штук). 5 реле активируют линии нагревателей, а шестая – вентилятор.
Индикатор температуры стола.
Плата нейтрального реле. В ее состав входят электромеханические реле (7 штук). Их функция – подключать линии нагревателей к нейтральному кабелю.
Микроконтроллер с платой (АТmega644). Именно к этому устройству подключается температурный датчик, индикатор давления, дисплей, переключатель режимов, плата реле.
Узел контроля над переменным током. Его функция – сопоставлять сигнал микроконтроллера, симметрического тиристора и линий с переменным током.

Монтаж опор для нагревателей осуществляется на короб, который был подготовлен предварительно. После этого устанавливаем панель нагревателей. Необходимо также установить и специальную рамку для пластика. Вставляем ее в опоры на специальных подшипниках. Для лучшей фиксации рамки по периметру стола следует использовать изоляционную ленту.

Ключевой элемент вакуумного стола – вентилятор, надо крепить к нижней стороне короба. Стоит отметить, что источник вакуума можно монтировать посредством дополнительной пластины и прокладок неопренового типа.

После окончательного создания всех ключевых элементов вакуумного стола можно приступать к его монтажу. Перед тестированием следует проверить качество всех соединений, бесперебойность и безопасность работы электрооборудования станка и стола.

Подобный тип стола, только без нагревательных ламп подойдет и для фрезерного станка. Таким образом, мы описали для вас самостоятельную разработку и монтаж наиболее сложного типа вакуумных столов, предназначенного для обработки пластика. Для работы с металлом или деревом достаточно правильно сделать только нижнюю часть этого устройства.

Вместо вентилятора, как источник вакуума можно использовать мощный насос. В том месте, где у стола для пластика находятся нагревающие элементы, у вас должен быть фрезерный станок.

Видео: вакуумный стол.

Важные нюансы

В качестве источника вакуума можно использовать специальный генератор вакуума. Он выглядит как маленькая коробочка с отверстием для выхода воздуха и для входа вакуума. Также для устройств такого типа должен устанавливаться индикатор для измерения показателей вакуума.
Эжектор и уровень его производительности зависит от скорости и объемов воздуха, которые пролетают мимо него. Именно поэтому, он мало в чем выигрывает по сравнению с обычным вакуумным насосом. Ведь для создания качественного вакуума следует использовать и качественный компрессор. Дело в том, что для крепления большой детали по всей площади стола хватит и довольно слабого компрессора, но для фиксации небольшой пластинки, надо использовать более мощный агрегат.
Обычный промышленный пылесос слабо подходит для создания вакуумных фиксаторов, поскольку не слишком приспособлен для работы с полностью закрытым шлангом. Именно поэтому рекомендуется применять специальный вакуумный насос.

metmastanki.ru

Нужен ли вакуумный стол для фрезерного станка с ЧПУ?

Фрезерные станки с ЧПУ являются «классическими» представителями оборудования для контактной механической обработки заготовок резанием. При помощи фрезерных станков с ЧПУ производится огромное количество различных изделий – из дерева, металла, пластика, камня, стекла. Благодаря специальным техническим решениям (высокая жёсткость станины, применение лёгких сплавов для подвижного инструментального портала, использование высококачественных подшипников скольжения и т.п.) фрезерные станки с ЧПУ могут поддерживать высокий темп обработки. А применение программного управления, с одной стороны обеспечивает высокое качество и точность обработки, а с другой стороны – делает фрезерный станок универсальным, легко переналаживаемым оборудованием.

Универсальность фрезерного оборудования предполагает не только наличие возможности обрабатывать заготовки из разного материала, но и обеспечивать лёгкую смену режущего инструмента, а также быстрое и надёжное крепление заготовки на рабочем столе. Последнее качество очень важно – как обеспечивающее сам принцип фрезерования.

Из теории известно, что остро заточенный клин фрезы, взаимодействуя с поверхностью заготовки, развивает достаточную силу для преодоления взаимного сцепления частиц материала. При этом пласты материала скалываются, и стружка отводятся спиральными канавками фрезы. Однако для образования сил резания нужно уравновесить крутящий момент, стремящийся «провернуть» саму заготовку. Для этого используются специальные крепёжные элементы разнообразной конструкции.

Механическое крепление заготовок

Современные фрезерные станки с ЧПУ имеют консольную конструкцию – заготовка располагается на рабочем столе, а сверху подводится фреза, закреплённая во вращающемся патроне шпинделя. Шпиндель крепиться на скользящем инструментальном портале, чем обеспечивается перемещение фрезы относительно поверхности заготовки. Горизонтальная плоскость рабочего стола служит опорой для заготовки. А её крепление может осуществляться струбцинами при помощи стандартных болтов, вставляемых в Т-образные пазы, которыми снабжён рабочий стол.

Недостатки подобной схемы очевидны. Во-первых, заготовка может иметь сложную геометрию и не всегда можно равномерно расположить струбцины «по краям» для надёжного закрепления. Во-вторых, механический прижим и значительное усилие затяжки струбцин (которое требуется для компенсации высокого крутящего момента фрезы – особенно для станков с мощным шпинделем) может повредить поверхность заготовки. Что совершенно недопустимо при обработке стеклянных или тонких композитных панелей.

И в-третьих, механическим креплением не всегда удаётся создать надёжный прижим. К примеру, при обработке тонких металлических пластин большой площади, при касании фрезой участка достаточно удалённого от крепёжной струбцины, заготовка может прогибаться, «играть», нарушая точность обработки. В таком случае для надёжного закрепления требуется как можно больше струбцин – буквально «в каждой точке». На практике осуществить это механическим способом практически невозможно.

Вакуумное крепление заготовок

Тем не менее, обеспечить равномерный прижим заготовки по всей площади, да ещё со значительным усилием, можно с помощью вакуума. Для этого требуется создать разницу давлений – если откачать воздух «из-под» заготовки, то атмосферное давление равномерно прижмёт заготовку к плоскости рабочего стола.Техническим воплощением этого принципа является т.н. вакуумный стол. Он состоит из ячеистой основы с отверстиями для отвода воздуха. В промежутки между ячейками укладывается толстый изолирующий шнур. Конфигурация ячеек позволяет «охватить» шнуром заготовку по периметру – даже если её геометрия «хитрее» обычного прямоугольника. После размещения заготовки на ячеистом столе и её изоляции шнуром по краям, к отводящим отверстиям подключаются гибкие шланги. Вакуумный насос откачивает воздух из пространства между нижней плоскостью заготовки и ячеистым столом, в результате образующийся вакуум «притягивает» заготовку подобно присоскам – и прочно фиксирует её.

В ряде случаев (при обработке тонких стеклянных, композитных или металлических панелей большой площади) вакуумный стол является единственным средством надёжного крепления заготовок. Практически все производители либо серийно комплектуют вакуумным столом свои модели фрезерных станков с ЧПУ, либо допускают его установку в качестве дополнительного оборудования (как собственного производства, так и стороннего выпуска).

Однако применение вакуумного стола имеет некоторые – порой весьма существенные – ограничения.

Плюсы и минусы вакуумного прижима

Каждый, кто задумывался о приобретении вакуумного стола, задавался вопросом: стоит ли переплачивать за дорогую систему? Оправдает ли она затраты в условиях конкретного производства? Какие функции системы будут полезными, а какие окажутся «балластным довеском»?

Существует мнение, что вакуумный прижим целесообразно использовать лишь при коротком цикле обработки (раскрой заготовки, 2D-обработки и т.п.). А при «длинном» цикле якобы значительно возрастают издержки производства за счёт больших затрат на электричество при постоянном поддержании вакуума. Это, однако, не верно: лишь небольшой ряд вакуумных столов рассчитаны на постоянную работу насоса – большинство моделей «держат» вакуум благодаря специальным клапанам и ресиверу. При этом затраты электроэнергии на питание вакуумного стола очень небольшие (насос включается лишь на короткий момент при закреплении заготовки). А вот более лёгкий процесс смены и перезакрепления заготовок при использовании вакуумного стола действительно присутствует. Но это скорее плюс, а не минус!

По удобству и надёжности крепления плоских заготовок вакуумный стол практически не имеет альтернатив. Однако при работе с некоторыми «пористыми» материалами (плиты из МДФ, дерева, ДСП) очень трудно создать нужное разрежение и надёжно прижать заготовку, ведь воздух «просачивается» сквозь саму плиту! Кроме того, вакуумный стол может быть несовместим с рядом дополнительных систем (например, СОЖ). Поскольку обработка некоторых материалов (особенно металлов) без СОЖ является крайне низкопроизводительной, вакуумным прижимом приходится жертвовать.

infofrezer.ru

Вакуумный стол для ЧПУ своими руками: пошаговая инструкция

Для работы на фрезеровочном станке с ЧПУ с деталями больших размеров необходим большой вакуумный стол. Такое оборудование очень дорогое в связи со сложностью транспортировки и не всегда подходит для определенных задач, но можно сконструировать стол самостоятельно, под индивидуальный размер и потребности.

Вакуумные столы для ЧПУ предназначены для станков фрезерной работы с крупными листами дерева или металла. Большинство станков с ЧПУ используют криволинейную обработку. Для работы на фрезерных станках нужна поверхность, которая надежно фиксирует обрабатываемые детали. Вакуумный стол прижимает изделия к поверхности, не давая им перемещаться, делая работу на фрезерном станке более точной, комфортной. Кроме того, полноценное оборудование обеспечивает нагрев до нужной температуры. Он более универсальный, чем магнитный стол, подходящий только для обработки металлических изделий.

Довольно часто фрезерные станки с ЧПУ идут в комплекте с вакуумным столом, однако при его отсутствии или недостаточно большом размере требуется другой прибор. В этом случае можно купить подержанное устройство сомнительного качества или изготовить его самостоятельно.

Необходимые материалы и инструменты

Чтобы изготовить вакуумный стол для фрезерного станка, необходимо найти все комплектующие. Для создания функционального оборудования понадобится:

деревянный или металлический лист соответственного размера;
металлопрофиль;
вакуумный насос;
нагревательный элемент;
блок управления.

Из инструмента потребуется: дрель, отвертка, гаечные ключи, паяльник. Остальные инструменты используются опциально, при наличии.

Этапы изготовления

После приобретения всех необходимых материалов и инструментов, можно перейти к самостоятельной сборке стола.

Изготовление рабочей поверхности и короба

В начале изготовления вакуумного стола для ЧПУ своими руками нужно создать рабочую поверхность. Для этого берется заранее заготовленный лист материала. В нем аккуратно, в шахматном порядке при помощи дрели или шуруповерта высверливаются дырки. Позже с тыльной части поверхность будет примыкать к вакуумному насосу, служащему для надежного закрепления изделий. Для повышения надежности конструкции устанавливаются перегородки. Они не дают столу деформироваться в процессе эксплуатации.

Коробка

Наиболее значимой здесь является высота, так как стол конструируется под станок с числовым программным управлением. Из металлических и деревянных частей собирается устойчивая конструкция для закрепления рабочей поверхности. Поверхность над рабочей зоной будет исполнять роль держателя для нагревательного элемента. Желательно, чтобы короб был разборным: это облегчит, дальнейшую работу, наладку оборудования или транспортировку стола в дальнейшем.

Рабочий стол должен быть максимально устойчивым и надежным. Поэтому в конструкции желательно избегать недолговечных или подвижных соединений. Для облегчения перестановок инструмента можно использовать ножки регулируемой высоты. Это позволит работать на неровной поверхности, обеспечивая устойчивость.

Нагревательный элемент

Вакуумная формовка пластика также требует наличия специального стола. При работе на изделие действует вакуумное поле и нагревательный элемент, разогревающий пластик до необходимой температуры. Для этого над столом устанавливается нагревательная панель. В качестве нагревательного элемента лучше всего зарекомендовала себя нихромовая нить. Однако из-за дороговизны материала, а также сложности с поиском его в свободной продаже при самостоятельном изготовлении обычно используются галогеновые лампы.

Среди преимуществ использования следует отметить равномерный нагрев, а также качественное освещение рабочей области.

В качестве заготовки берется лист металла. В нем также высверливаются отверстия для ламп, после чего следует закрепление нагревательных элементов и монтаж электрической части. Все лампы требуется соединить параллельно. При более сложной конструкции электрическая часть выводится на контроллер или отдельные выключатели для нагрева определенных частей рабочей зоны. Соединение происходит при помощи пайки и медных проводов. Для сокращения проводки, более приятного вида, удобства работы и большей надежности проводки рекомендуется использовать печатную плату или несколько небольших плат. Конструкция световой панели также должна быть разборной для обслуживания.

Вакуумный насос

Самый важный элемент оборудования. Служит для создания вакуума и надежной фиксации детали. Лучше всего использовать специализированный генератор вакуума с манометром. При отсутствии специализированного вакуумного насоса подойдут несколько вакуумных вентиляторов. Возможна замена промышленными вакуумными пылесосами, однако на практике их эффективность ниже.

При подключении важно максимально снизить приток воздуха, то есть произвести изоляцию от входа до рабочей поверхности. Манометр нужен для измерения результатов: слишком сильный вакуум может повредить деталь, рабочую поверхность или оборудование. При более сложной конструкции столов регуляторы нагревательной части и манометр устанавливается в блок управления.

Блок управления

Электронная часть вакуумного стола нужна для эффективной регулировки нагрева рабочей зоны и создания более стабильной фиксации деталей. Вариантов реализации блока управления много, самую большую роль здесь играет фрезерный станок и числовое программное управление, установленное в рабочее оборудование. Наиболее оптимальный выбирается исходя из задач, бюджета, доступности конкретных элементов. Для оптимальной работы требуется микроконтроллер с дисплеем и по одному реле на каждый блок управления.

Для комфортной работы используются датчики температуры и давления. При минимальной комплектации требуется по одному датчику и 2 реле: одно для включения/выключения насоса, другое – для контроля нагревательной панели. Для разграничения рабочей области, использования зажима и нагрева только для части стола необходимо использовать большее количество реле и соответственно более производительный контроллер. Установка надежного блока управления сделает работу более комфортной, позволит не отвлекаться на показатели манометра.

Отличие заводского оборудования от индивидуального

Создание рабочего оборудования позволяет адаптировать инструмент под индивидуальные нужды. Самостоятельно сконструированные вакуумные столы можно подогнать под необходимые размеры и включить в него все функции начиная от фрезерной обработки заканчивая формовочными работами. Основными преимуществами такого стола являются:

экономия средств;
индивидуальные размеры и функциональные особенности;
простота в обслуживании ввиду доступности запчастей.

Основными недостатками являются большая затрата времени и сил, менее высокая надежность по сравнению с заводскими аналогами и отсутствие гарантийного обслуживания.

vseochpu.ru

Вакуумный бакелитовый стол для фрезерного станка с ЧПУ

Принцип обработки резанием заключается в воздействии острого клина фрезы на материал заготовки. Возникающие при этом силы преодолевают межмолекулярное притяжение и таким образом разрушают материал в зоне резания – с образованием обработанной поверхности и отводом «лишнего» материала в виде стружки.

Однако нетрудно догадаться, что возникающие силы резания образуют реактивный момент, стремящийся провернуть, сдвинуть (или даже «вырвать») заготовку. Следовательно, без её надёжного закрепления на рабочем столе фрезерного станка обработка будет невозможна.

Проще всего зафиксировать заготовку механически – все столы фрезерных станков имеют встроенные горизонтальные пазы, куда вставляются стандартные болты крепления. Однако механический прижим «противопоказан» ряду заготовок.Во-первых, из-за риска повреждения поверхности (и даже «расползания» трещин из-под опорной тарелки) при сильном затягивании струбцины.А во-вторых, некоторые заготовки не поддаются надёжной фиксации по всей поверхности (например, широкоформатные листы тонкого алюминия) – понадобилось бы очень большое число струбцин для закрепления листа буквально в каждой точке (а иначе, при касании фрезой вдали от точек прижима заготовка будет «играть»).Для устранения вышеперечисленных недостатков механического крепления заготовок был разработан т.н. вакуумный прижим.

Вакуумные столы

В простейшем случае вакуумный стол представляет собой плоскую сплошную поверхность с резиновыми уплотнителями-шторками по бокам. Заготовка укладывается на эту поверхность и «обхватывается» уплотнителем по периметру. Специальный насос откачивает воздух из пространства под заготовкой (т.е. между ней и поверхностью вакуумного стола), благодаря чему заготовка под действием атмосферного давления плотно прижимается и равномерно фиксируется.

Достоинством вакуумного стола является простота размещения заготовки, её надёжное крепление (и быстрое раскрепление), отсутствие механического контакта «крепежа» с плоскостью (и риска её царапин/повреждений). К недостаткам же можно отнести несовместимость с некоторыми системами (в частности – системой охлаждения инструмента, системой улавливания стружки), а также сравнительно высокую стоимость.

Конструктивные особенности бакелитового стола

Вакуумный стол имеет плоскую основу, рассечённую небольшими пазами-углублениями на множество небольших сегментов. Поверхность стола покрыта бакелитом – эластичным материалом, чрезвычайно стойким к царапинам, давлению, тепловому и химическому воздействию. По всей плоскости стола равномерно распределены воздухоотводящие отверстия. В пазы стола укладывается уплотнительный резиновый шнур, образуя замкнутый контур.

При этом отдельные ячейки «отсекаются» от окружающего пространства и, будучи накрыты сверху плоскостью заготовки, образуют замкнутые камеры. Вакуумный насос подключается одновременно ко всем отверстиям и при включении откачивает воздух из образовавшихся замкнутых камер, делая их своеобразными «присосками», фиксирующими заготовку.Варьируя геометрию резинового уплотнителя, можно создавать сложный замкнутый контур – повторяющий очертания детали. Малая площадь ячеек стола позволяет подстраиваться под особенности заготовки – к примеру, исключить зону будущего отверстия, или не приближаться к обрабатываемой боковой поверхности, и т.д.

Преимущества использования

Бакелитовый вакуумный стол позволяет:

• Надёжно фиксировать заготовки, не прижимая их механически;• Размещать и обрабатывать тонкие материалы, или листовые заготовки большого формата;• не использовать дополнительные защитные материалы поверх стола (бакелит достаточно стоек сам по себе) и не вносить тем самым погрешность в настройки вертикального перемещения фрезы;• оберегать фрезу от поломки при случайном контакте с поверхностью вакуумного стола (например, при сквозной обработке заготовок);• работать с заготовками различной геометрии – при правильном размещении уплотнительного шнура вакуум не «улетучивается» (даже при выполнении достаточно большого количества сквозных отверстий в заготовке);• применять один вакуумный насос;

• в случае необходимости использовать дополнительный механический прижим винтами (для этого вакуумные отверстия имеют резьбу).

infofrezer.ru

Смотрите также

Лобзиковый станок настольный
Станок для производства туалетной бумаги
Станок координатно сверлильный с чпу
Буровые станки и установки
Брусовальный станок для тонкомера
Станок для загиба профильной трубы своими руками чертежи
Что лучше станок или электробритва для мужчин
Какие бывают резцы для токарного станка по металлу
Фрезерный станок по дереву своими руками чертежи
Станок плазменной резки металла с чпу
Станок для шлакоблоков своими руками чертежи