Фрезерные станки по работе с деревом - классификация и советы по выбору.

Станки с ЧПУ последнее время полностью оккупировали некоторые сферы производства, например мебельную и столярную отрасль. А то, что фрезерные работы при помощи этих станков просто замечательно получаются, делает их сверх популярными. Все предприятия, которые занимаются деревообработкой, обязательно имеют в своём арсенале эти замечательные станки. Также эти станки часто применяются и в других отраслях, в том числе и в отрасли производства рекламной продукции.

    Вполне естественно, что сделать выбор такого станка непросто, ведь сначала необходимо изучить непростой ассортимент, который постоянно меняется. Часто случается так, что люди в спешке покупают станок, а затем обнаруживают в нём либо массу ненужных функций, за которые произошла переплата, либо же наоборот – недостаток этих функций. И тот и другой случай можно охарактеризовать как выброс денег. Существует ряд советов, которые можно дать новичкам в таком нелегком выборе.

Сперва выделим основные черты, на которые необходимо обратить своё внимание при выборе какой-либо модели фрезерного станка.

Для начала попробуйте выделить основные задачи.

Также было бы неплохо суметь заглянуть немного вперёд и выбрать станок с небольшим запасом задач. Необходимо готовиться к будущему расширению своих возможностей прямо сейчас.

Попробуйте действовать исходя из размеров возможных обрабатываемых заготовок.

По этой информации Вы сможете рассчитать рабочую зону, а соответственно и выбрать модификацию станка, если, конечно же, станок может выбираться в вашем случае только по этому критерию. Зато Вы полностью сможете обработать деталь за один цикл работы фрезы.

Внимательно изучите принципиальную схему и конструкцию станка.

Также хорошо рассмотрите портал – он должен быть сделан из толстой стали, которая одновременно играет роль станины и не даёт заготовке вибрировать, а следственно и деформироваться. Порталы из алюминия являются результатом жадности производителей, потому что они недостаточно прочные и могут как сами выйти из строя, так и повредить деталь или же сам инструмент. Также достойна внимания величина ходя шпинделя по вертикальной оси, что практически является показателем толщины обрабатываемой детали. Так, например, если длина шпинделя составляет 300 мм, то вполне может быть, что при вычитании длины патрона мы получим всего 120-140 миллиметров толщины обрабатываемой детали, то есть примерно половина длины шпинделя.

Шпиндель

Выбор электрошпинделя также не требует наличия специальных знаний, потому что это едва ли не самая не прихотливая часть фрезерного станка с чпу. Шпиндель фрезерного станка оснащен жидкостным охлаждением, что позволит обеспечить работу станка в круглосуточном режиме. На ряду с жидкостным охлаждением шпиндели более высокой мощности от 3кВт оснащают воздушным охлаждением. Качественный шпиндель при ежедневных нагрузках и грамотном уходе может прослужить не много не мало, а как минимум 5 лет, учитывая то, что в России для вышеперечисленных производителей есть центры обслуживания, где всегда проведут ремонт или профилактику для любого шпинделя. Выбор шпинделя по мощности необходимо делать с некоторым запасом, хотя бы в 10%.

Двигатель перемещения

Всего можно выделить два типа таких двигателей по типу перемещения – либо шаговый вариант, либо серводвигатели, которые куда более быстрые и точные, потому что они не имеют такой особенности, как суммация погрешностей в процессе непрерывной работы. У них нет такого неприятного явления как пропуск шага, который постоянно возникает на всех шаговых двигателях. Серводвигатели – устройства сложные, поэтому здесь также необходимо выбирать производителя, который проверен профессионалами на безотказность – так, например, это может быть Panasonic, Yaskawa, Delta. Эти имена должны подарить вам должную надежность и точность.

Количество инструмента

Сразу продумайте всё так, чтобы количество инструмента, который необходим для резки, было выбрано с запасом. Бывает такое, что в результате просчёта инструмента не хватает, чтобы изготовить даже одну деталь. Поэтому необходимо рассматривать варианты, когда количество инструментов достаточно велико, но при это можно выбрать станок, которые будет менять инструмент в полуавтоматическом или автоматическом режиме, что очень удобно.

Стойка управления

Внимательно просмотрите все возможности стойки управления вашим будущим станком. Самый лучший производитель безотказных стоек – это Syntec, который производит своё оборудование в Тайване. Стойки от этой фирмы уже полностью являются законченным продуктом, который не требует установки персонального компьютера, а если перечислять все преимущества этих стоек, то тогда не хватит никакой статьи.

Програмное обеспечение

Постарайтесь заранее ознакомиться с программным обеспечением, которое будет идти вместе со станком. Обычно с ними поставляются Type3. Кроме того, учтите что интерфейс будет на английском языке.

Обслуживание станка

Это одна из самых важных сторон, на которые необходимо обращать внимание в первую очередь, иначе Вы рискуете провести всё свое время с инструкцией и набором отвёрток самостоятельно над нерабочим станком. Развитая сервисная служба – это залог ваших спокойных нервов, тем более, что при покупке Вам полностью помогут сделать монтаж и отладку этого оборудования прямо на месте. Также обращайте внимание на то, чтобы компания, которая будет Вам продавать станок, действительно имела связи с сервисным центром. Обычно же сервисные центры, которые имеются при таких компаниях, имеют низкое качество обслуживания, а квалификации у персонала нет, откровенно говоря, никакой. Можно махнуть рукой на наши рекомендации, но представьте хотя бы на минуту, что может стать производство, а псевдоспециалисты не смогут Вам помочь. Поэтому не нужно ориентироваться при покупке только лишь на низкую стоимость товара – она своё ещё отработает в обратную.

    Если же даже после большого количества столь дельных советов Вам оказалось достаточно трудно сделать выбор, то в таком случае обращайтесь за консультацией к профильным специалистам, которые легко помогут подобрать станок, который максимально будет соответствовать вашим нуждам. Оборудование лучше всего смотреть в выставочном или демонстрационном зале, а также на действующем производстве, где уже работают такие станки.

    Компания Формат вот уже в течение большого количества лет занимается поставками фрезерных станков с ЧПУ. Также у нас хватает опытных специалистов, которые быстро производят подбор или же наладку оборудования в кратчайшие сроки. Такие станки – это многосложные системы, поэтому если  у вас нет соответствующего опыта, то лучше обратиться к консультантам за помощью.

Основные направления использования фрезерных станков с ЧПУ это изготовление следующих типов изделий:

- корпусная и цельная мебель, такая как мебель для кухни, различные варианты компьютерных столов, мебель для офиса, мебель для торговли и выставок, шкафы-купе и т.д.)

-мебельные фасады, а также декоративные элементы мебели, как из цельного дерева, так и из композитных материалов.

- двери, а также всевозможные аксессуары к ним (наличники, пороги, ручки)

- гравированный паркет, декоративная резьба по дереву, а также узоры на фанере.

- художественного паркета и декоративной резьбы

- моделирование форм и болванок для процесса литья.

- многочисленная продукция для рекламной отрасли, а также изготовление сувениров и подарков.

На протяжении многих лет в граверном деле преобладал ручной труд. Со временем техника шагнула вперед, и работу по удалению большого количества металла с фона все чаще стали производить на вертикально-фрезерных станках. Наряду с фрезерным станком нашел применение и сверлильный станок для круглой и полукруглой выборки металла внутри букв или цифр.

Теперь основным оборудованием, с которым приходится сталкиваться граверу при механизации своей работы, является копировально-фрезерный станок с пантографом.

Наибольшее применение в гравировании получили такие немецкие станки, как модель К-2 фирмы "Деккель", модель 6463 (станок, позволяющий уменьшать изображение в 50 раз), станок с пантографом фирмы "Кульманн" (масштаб копирования 1:10) и станок фирмы "Земпико".

Копировально-фрезерные станки предназначены для фрезерования поверхностей путем копирования заданного образца (набора букв, цифр или рисунков). В копировально-фрезерных станках перемещения копировального пальца (щупа), постоянно соприкасающегося с копиром, и резца, обрабатывающего поверхность изделия, строго согласованы.

Щуп передает движение резцу непосредственно через пантограф, представляющий собой шарнирный плоский параллелограмм.

Пантограф имеет направляющий копировальный палец (щуп) 6 и инструментальный шпиндель 3 на оси вращения пантографа 2.

При перемещении щупа 6 по копиру 7 шпиндель 3 описывает на изделии 4 геометрически подобную фигуру.

При этом шпиндель, снабженный цангой с зажатым в ней резцом, может воспроизводить рисунок копира в различных масштабах. Масштаб копирования М определяется соотношением плеч пантографа:.

М-1х

где М — расстояние между осью шпинделя и осью вращения пантографа; / х
— расстояние между осью копировального пальца и осью вращения пантографа.

Изменение масштаба копирования производится перемещением ползунков 1, 5, 8 по плечам пантографа. Для этой цели на линейках плеч пантографа имеется соответствующая разметка, а на ползунках центровые риски.

Для правильной работы пантографа необходимо, чтобы усилие, с которым щуп прижимается к копиру, было больше усилия резания, возникающего в процессе гравирования. Значительные усилия, действующие на копир при перемещении щупа, вызывают быстрый его износ, что приводит к снижению точности обработки, требующей замены данного копира. Для уменьшения износа копира его следует изготовлять из латуни марки J1C59, обладающей нужными качествами. Толщина копира (его заготовки) должна быть не менее 3 мм.

При механическом гравировании на копировально-фрезерных станках с пантографом должны соблюдаться следующие условия :

резец должен быть хорошо заточен (режущая кромка должна быть острой и без заусенцев);
   
резец не должен иметь биений во время гравирования, поэтому перед гравированием его следует правильно закрепить в цангу. Правильно установленным резцом можно отработать целую смену, не заменяя его. Биение и степень изношенности резца определяют и по чистоте кромки среза верхнего слоя обрабатываемой детали: тупой и плохо установленный резец не режет металл, а рвет (дерет) его, что значительно затрудняет работу;.

гравируемая плоскость детали должна лежать строго перпендикулярно оси вращения резца, что предотвращает его поломку, и в этом случае толщина снятия слоев металла будет равномерной. При обработке латуни толщина снятия одного слоя не должна превышать 0,1 -г- 0,15 мм;

перемещать копировальный палец по копиру (шаблону) следует плавно, без рывков, так как резкие движения приводят к поломке резца;.

во время работы необходимо все внимание концентрировать на обрабатываемой поверхности, непосредственно на месте гравировки, а не на копировальном инструменте.

При изготовлении копира на латуни канавки (очертания букв и цифр) принято резать на глубину 0,75 + 1 мм. В этом случае копировальный палец не будет соскакивать с копира.

Исключением являются копировальные планки, где глубина выборки металла при гравировании латунных и стальных деталей может достигать 1,5 мм и более, так как во время работы они претерпевают большие нагрузки.

При гравировании изделия, изготовляемого из дюралюминия, глубину канавок букв и цифр принимают равной 0,15 0,25 мм. Если угол заточки резца составляет меньше 50, то допускается выбирать металл на глубину 0,3 мм и более.

Для гравирования шильдиков (дюралюминиевых бирок) глубина букв и цифр должна быть 0,1 -г 0,15 мм. (Угол заточки режущей кромки резца в данном случае выбирают равным 120°.).

При гравировании стальных деталей (матриц) глубина канавок букв и цифр должна быть равна 0,3 -г- 0,4 мм, поскольку после гравирования матрицы подвергают шлифованию и полированию и при этом снимается слой металла толщиной 0,1 ч- 0,15 мм. Процесс гравирования стальных деталей весьма трудоемок и длителен, так как снятие одного слоя металла не должно превышать 0,054- 0,1 мм. Если же деталь подкалена, то снятие одного слоя с поверхности металла, как правило, не превышает 0,03 мм.

При работе на станке необходимо знать правила его настройки на гравирование шрифта указанной высоты.

Если требуется нанести надпись на деталь, где надпись будет читаться, следует принимать за высоту шрифта все то, что заключено между нижним и верхним основаниями букв. В этом случае плечи пантографа настраивают таким образом, что, к примеру, для гравирования шрифта высотой Я = 4 мм с копировальных планок, где по осевым линиям шрифта Я = 18 мм (угол заточки резца 50°, выборка металла на глубину 0,2 мм), значения линеек плеч пантографа устанавливают на уменьшение в 5,2 раза. Для выполнения данной граверной работы применяют конусный резец - фрезу.

Совсем по-другому следует настраиваться на гравирование надписей шрифтом Я = 4 мм на стальной матрице пресс-формы. В этом случае следует знать, что матрица служит всего-навсего оформляющей единицей. Надпись же читают на получившейся детали после опрессовки пресс-порошка и т.д. Следовательно, цифры, буквы и знаки нужно гравировать в зеркальном отображении.

Прежде чем приступить к гравированию матрицы, необходимо убедиться в том, что на линейках плеч пантографа отложены значения, соответствующие уменьшению в 5,2 раза, при условии, что гравирование будет осуществляться, к примеру, с планок Я = 18 мм по осевым линиям шрифта и кончик резца сточен на величину, соответствующую половине толщины обводки букв (Ь = 0,4 мм). Настройку плеч пантографа для выполнения уменьшенных надписей гравер прикидывает по высоте шрифта имеющегося у него копира или копировальных планок, базируясь на осевых линиях шрифта, без учета значений Ь копируемых знаков.

Например, для шрифта Я = 24 мм (по осевым линиям Я = 21 мм) толщина обводки b - 3 мм, для шрифта Я = 8 мм (по осевым линиям.H = 7 мм) толщина обводки Ь = 1 мм (увеличенная b = 1,2 мм).

На практике, руководствуясь приводимыми значениями Ь, выбирают профиль гравирования канавок на копирах и т.д., одинаково подходящий для надежного (без срывов) скольжения по ним щупа в процессе копирования с одной установки набора текста с разными по высоте знаками.

Некоторое отличие наблюдается при гравировании на матрице из латуни под опрессовку сырой резиной знаков шрифтом Н = 4 мм. Здесь масштаб настройки плеч пантографа тот же, что и в первых двух случаях. Толщину обводки шрифта принимают Ь = 0,5 мм.

Поскольку при штемпелевании краской рельеф изображения из резины будет слегка деформироваться, раздаваясь вширь в момент действия прикладываемых кратковременных усилий, толщину обводки следует заузить на 0,1 мм. Для маркировки производственных деталей с использованием масляных красителей гравировку обводки рабочих частей букв и знаков на матрице обязательно следует выполнять в минусе относительно номинального размера. Поэтому при гравировании надписей шрифтом Н = 4 мм резец должен иметь заточку, предусматривающую уменьшение толщины обводки Ь на 0,2 мм.

Таким образом, толщина обводки рабочих частей букв для шрифта Н = 4 мм должна быть равной 0,3 мм. Для шрифта Н = 5 мм Ь = = 0,4 мм, для Н = 8 мм Ь = 0,9 мм, для Н = 10 мм Ь = 1,15 мм. Глубина гравирования знаков матрицы в этом случае должна быть не менее 0,6 мм. Угол заточки граверного резца выбирают в пределах 40-50°. Острие резца стачивают внизу надфилем или на наждаке на половину указанной толщины обводки гравируемого шрифта. Иногда для изготовления матриц под крупный шрифт применяют резцы с цилиндрической заточкой.