Привильний вибір конструкції фрезерного верстату з ЧПУ

Фрезерний верстат з ЧПУ

У цій статті я коротко розповім з чого складається верстат ЧПУ, різних цінових категорій, це дозволить вам дізнатися більше про фрезерні верстати з ЧПУ.

Використовуйте цю інформацію як допомогу, щоб зробити правильний вибір конструкції для вашого власного проекту фрезерного верстата з ЧПУ «зроби сам».

Рама

Рама підтримує верстат ЧПУ і забезпечує жорсткість опору силам різання. Може бути на ніжках або мати зварену основу.

Рами фрезерних верстатів з ЧПУ, по дереву та металу, найчастіше виготовляються із алюмінієвих профілів.

Наприклад верстати серії S-300 та L500

Або сталеві зварні конструкції, верстати серії M-900 (на фото вище).

Або навіть дерев'яні (чутливі до вологи).

Стіл

Столи для фрезерних верстатів з ЧПУ можуть бути виготовлені з багатьох матеріалів.

Алюмінієві профілі з Т-подібними пазами.

З витратного матеріалу, такого як МДФ. Він змінюється у міру зносу.

Столи для фрезерних верстатів з ЧПУ можуть бути порожніми, але часто мають функції, що полегшують роботу. Наприклад, поширені Т-подібні пази, сітка отворів або вакуумний стіл.

Дерев'яні стільниці чутливі до вологи. Насправді вони можуть набухнути настільки, що можуть виникнути проблеми з точністю фрезерного верстата з ЧПУ. Тому алюміній зазвичай використовуються в більш дорогих машинах. Потім поверх жорсткого столу внизу можна прикріпити дерев'яну мдф дошку.

Також бувають сталеві столи, але в недорогих фрезерах використовують тонкі профільні труби, які практично неможливо зварити рівно, це не найкращий варіант.

Ми рекомендуємо алюміній (профіль чи плита) або МДФ 30+мм.

Також не складе жодних складнощів зняти стіл МДФ і самому поставити алюмінієвий профіль.

Шпіндель

Шпиндель є серцем будь-якого верстата з ЧПУ. Він, безумовно, відіграє у визначенні потенціалу продуктивності машини.

Фрезерні верстати з ЧПУ часто використовують звичайні ручні фрезери  або навіть інструменти в стилі Dremel як шпинделі. Они мають суттєві недоліки: час безперервної роботи (можуть перегріватися, потрібно іноді ставити на паузу і давати охолонути, в наших верстатах є можливість встановлення датчика температури шпинделя або фрезера, також вони не так добре балансується, потрібна періодична заміна щіток, дуже галасливі.

На крок попереду шпиндель із частотно-регульованим приводом.

Переваги: можуть працювати без перерви, безщіткові.

На вершині знаходяться шпинделі, налаштовані для автоматичної зміни інструменту.

Напрямні

Фрезерні верстати з ЧПУ мають щонайменше 3 осі. Вісь складається зі свого роду ковзних «напрямних» і системи приводу, яка надає руху вісі під управлінням комп'ютера.

Існує кілька видів напрямних, які зазвичай використовуються для фрезерних верстатів з ЧПУ:

V-подібні канавки передбачають використання шарикопідшипників із колесами, які часто мають V-подібну канавку. Ці колеса їдуть краєм якоїсь рейки. Рейка може бути трикутним краєм на профілі або, можливо, краєм шматка куточка або чимось подібним. Канавка в колесі не обов'язково повинна мати V-подібну форму, вона також може бути чашоподібною.

V-подібні канавки є найдешевшим способом ковзання, але вони також найменш точні і найбільш схильні до люфтів. Часто потрібне регулювання для вибору люфту.

Круглі вали з опорою фрезерного верстата з ЧПУ. Використовують шарикопідшипники, і це на голову краще.

Найбільшу продуктивність мають лінійні напрямні, що мають призматичну форму, і візки, що переміщаються на шарикопідшипниках.

Привід

Система приводу осей фрезерного станка з ЧПУ перетворює обертальний рух від будь-якого двигуна лінійний рух, щоб керувати віссю по напрямних.

Існує кілька поширених систем приводу осей, що використовуються для фрезерних верстатів з ЧПУ:

Трапеція (люфті, невелика швидкість переміщень, часте техобслуговування)

Зубчаста рейка (велика швидкість переміщення, хороші для довгих верстатів, надійні, люфт).

Ремінь

Шарико-гвинтова передача (ШВП) (найкраща точність, надійність, середня швидкість).

Найкращий варіант для верстатів до 2х метрів є ШВП.

На всіх верстатах Раптор ЧПУ, серій: S300, L500, M900, використовуються ШВП 1610\1605

При виборі системи приводу необхідно враховувати низку факторів:

 - Перетворення крутного моменту двигуна на швидкість швидкого руху при частоті обертання, при якій крутний момент двигуна досягає піку.

 - Усунення люфту або холостого ходу, які можуть знизити точність різання, а також призвести до інших проблем.

 - Більш спеціалізовані проблеми, такі як биття кулько-гвинтової передачі на довгих осях.

Контролер ЧПУ

Контролер фрезерного верстата з ЧПУ - це блок електроніки, який відповідає за виконання програмування G-коду та відправлення необхідних електричних сигналів, щоб двигуни правильно рухалися для різання деталі.

Існує велика різноманітність контролерів ЧПУ.

Також буде джерело живлення постійного струму для запуску двигунів, драйвери для двигунів та інша інша електроніка для таких речей, як кінцеві вимикачі або управління шпинделем.

У верстатах Raptor CNC різних серій використовуються двигуни Nema23 3-4,2а у парі з драйверами DM566 5.9a

Плати управління MACH3 або GRBL.