Правильный выбор конструкции фрезерного станка с ЧПУ

Фрезерный станок с ЧПУ

В этой статье я кратко расскажу из чего состоит станок чпу, разных ценовых категорий, это позволит вам узнать больше о фрезерных станках с ЧПУ.

Используйте эту информацию в качестве помощи, чтобы  сделать правильный выбор конструкции для вашего собственного проекта фрезерного станка с ЧПУ «сделай сам».

Рама

Рама поддерживает станок ЧПУ и обеспечивает жесткость для сопротивления силам резания. Может быть на ножках или иметь сварное основание.

Рамы фрезерных станков с ЧПУ, по дереву и металлу, чаще всего изготавливаются из алюминиевых профилей.

Например станки серии S-300 и L500

Или стальные сварные конструкции, станки серии M-900 (на фото выше).

Или даже деревянные(чувствительны к влаге).

Стол

Столы для фрезерных станков с ЧПУ могут быть изготовлены из множества материалов.

Алюминиевые профили с Т-образными пазами.

Из расходного материала, такого как МДФ. В этом случае он просто меняется по мере износа.

Столы для фрезерных станков с ЧПУ могут быть пустыми, но часто они имеют функции, облегчающие работу. Например, распространены Т-образные пазы, сетка отверстий или вакуумный стол.

Деревянные столешницы чувствительны к влаге. На самом деле они могут набухнуть настолько, что могут возникнуть проблемы с точностью фрезерного станка с ЧПУ. По этой причине алюминий обычно используются в более дорогих машинах. Затем поверх жесткого стола внизу можно прикрепить деревянную мдф доску.

Также бывают стальные столи, но в недорогих фрезерах используют тонкие профильные трубы, которые практически невозможно сварить ровно, это не лучший вариант.

Мы рекомендуем алюминий(профиль или плита) или МДФ 30+мм.

Также не составить никаких сложностей снять стол МДФ и самому поставить алюминиевый станочный профиль.

Шпиндель

Шпиндель является сердцем любого станка с ЧПУ. Он, безусловно, играет важную роль в определении потенциала производительности машины.

Фрезерные станки с ЧПУ часто используют обычные ручные фрезерны или даже инструменты в стиле Dremel в качестве шпинделей. Они имеют существенные недостатки: время непрерывной работы(могут перегреваться, нужно иногда ставить на паузу и давать остыть, в наших станка чпу есть возможность установки датчика температуры шпинделя или фрезера, они не так хорошо балансируется, требуется периодическая замена щеток, очень шумные.

На шаг впереди шпиндель с частотно-регулируемым приводом.

Преимущества: могут работать без перерыва, бесщеточные.

На вершине находятся шпиндели, настроенные для устройств автоматической смены инструмента

Напраляющие

Фрезерные станки с ЧПУ имеют как минимум 3 оси. Ось состоит из своего рода скользящих «направляющих» и системы привода, которая приводит в движение ось под управлением компьютера.

Существует несколько видов направляющих, обычно используемых для фрезерных станков с ЧПУ:

V-образные канавки предполагают использование шарикоподшипников с колесами, которые часто имеют V-образную канавку. Эти колеса едут по краю какого-то рельса. Рельс может быть треугольным краем на профиле или, возможно, краем куска уголка или чем-то подобным. Канавка в колесе не обязательно должна иметь V-образную форму, она также может быть чашевидной.

V-образные канавки являются самым дешевым способом скольжения, но они также наименее точны и наиболее подвержены люфтам. Часто требуется регулировка для устранения люфта.

Круглые валы с опорой, изображенные на наших фотографиях, фрезерного станка с ЧПУ. Используют шарикоподшипники и это на голову лучше.

Наибольшей производительностью обладают линейные направляющие, имеющие призматическую форму, и тележки, перемещающиеся на шарикоподшипниках.

Привод

Система привода осей фрезерного станка с ЧПУ преобразует вращательное движение от какого-либо двигателя в линейное движение, чтобы управлять осью по направляющим.

Существует несколько распространенных систем привода осей, используемых для фрезерных станков с ЧПУ:

Трапеция (люфти, маленькая скорость перемещений, частое техобслуживание)

Зубчатая рейка (большая скорость перемещение, хороши для длинных станков, надежны, люфти).

Ремень 

Шарико-винтовая передача (ШВП)(самая лучшая точность, надежность, средняя скорость).

Лучший вариант для станков до 2х метров является ШВП.

На всех станках Раптор ЧПУ, серий: S300, L500, M900, используються ШВП 1610\1605

При выборе системы привода необходимо учитывать ряд факторов:

• Преобразование крутящего момента двигателя в скорость быстрого движения при частоте вращения, при которой крутящий момент двигателя достигает пика.

• Устранение люфта или холостого хода, которые могут снизить точность резки, а также привести к другим проблемам.

• Расходы

• Более специализированные проблемы, такие как биение шарико-винтовой передачи на длинных осях.

 Контроллер ЧПУ

Контроллер фрезерного станка с ЧПУ — это блок электроники, который отвечает за выполнение программирования G-кода и отправку необходимых электрических сигналов, чтобы двигатели правильно двигались для резки детали.

Существует большое разнообразие контроллеров ЧПУ.

 Также будет источник питания постоянного тока для запуска двигателей, драйверы для двигателей и различная другая электроника для таких вещей, как концевые выключатели или управление шпинделем.

В станках Raptor CNC разных серий используются двигатели Nema23 3-4,2а в паре с драйверами DM566 5.9a

Платы управления MACH3 или GRBL