Пример комплексной автоматизации фрезерных станков. Как выбрать фрезерный станок (фрезер) с ЧПУ по дереву своими руками Автоматизированный фрезерный станок

Технологический прогресс не стоит на месте — сегодня большинство операций, за которые ранее отвечали люди, возложены на компьютеризированные системы управления. Одним из ярких примеров является фрезерный станок с ЧПУ. Числовое программное управление облегчает процесс эксплуатации, повышает качество продукции на выходе и оптимизирует процесс производства.

Программируемый фрезер: особенности работы

CNC-станок с фрезером может выполнять большой объем работ: сверление, нарезку, расчет расстояния под отверстия и другие. В качестве сырья, как правило, используется древесина, полимеры, металлы, камень. Фрезеровальный агрегат имеет главную рабочую деталь — фрезу, которая делает возможным процесс сверления или нарезки. Такие аппараты наиболее актуальны для мебельного производства, а также компаний, занимающихся выпуском сувенирной и другой подобной продукции.

Использование таких станков позволяет увеличить производительность, точность изготовления изделий, уменьшает вовлеченность персонала в процесс работы, а время, необходимое на подготовку изделий, существенно уменьшается.

Что нужно учитывать при выборе?

Если вам нужно купить фрезеровальный станок, обратите внимание на такие моменты:

• габариты заготовок (определитесь с самыми габаритными заголовками, которые вам придется обрабатывать, это позволит избежать необходимости перепрограммирования оборудования);
• конструктивные особенности (лучше, если поверхность портала будет изготовлена из стойкого и цельного чугуна, а не алюминия);
• вид двигателя (серводвигатели являются более приемлемыми вариантами, поскольку они обеспечивают более высокое качество производимой продукции);
• инструментарий (перед выбором и покупкой сориентируйтесь, какое количество инструментов будет использоваться в работе — если их достаточно много, то выбирайте модели с модулем, который автоматически сменяет инструменты и экономит время операторов);
• программное обеспечение (поинтересуйтесь, какое программное обеспечение установлено на оборудовании, а если у вас есть проблемы с английским языком, уточните информацию про русскую локализацию).

Разновидности фрезерных станков с ЧПУ

Современные фрезеровальные станки по дереву, металлу, камню условно можно разделить на два основных типа: консольные и бесконсольные. Среди консольных разновидностей выделяют: универсальные, горизонтальные и вертикальные станки. Именно консольные варианты являются наиболее популярными и востребованными. Бесконсольные варианты работают по такому принципу: в двух направлениях в них может двигаться как рабочая поверхность, так и рабочий инструмент.

В интернет-магазине Top3DShop вы можете купить фрезерный станок с ЧПУ недорого. В ассортименте есть домашние, координатно-фрезерные, сверлильно-фрезерные, 3D-агрегаты. Вы можете оборудовать свое производство качественными станками — дешево и с минимальными затратами времени. Мы гарантируем оперативную обработку заказов и доставку по России. Это современные станки, которые повысят качество и скорость работы на вашем производстве.

ИЗОБ ГУТЕН ИЯ

Ооюа Советскив

Социалистические

Зависимое от авт. свидетельства М—

Заявлено 14.111.1966 (№ 1060903t25-8) с присоединением заявки №вЂ”

Кл. 49Ь, 1/ 07

У К 621 914 38-52(088 8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

В. Л. Косовский, M. Б. Гталеи, С. С. Черников, Г. И. Зузанов, Б. Л. Коробочкин и Л. С. Столбов

Экспериментальный научно-исследовательский институт отеталлорежущих станков

Заявитель

АВТОМАТИЗИРОВА11НЫ Й ФРЕЗЕРНЫ Й СТАНОК

Известны автоматизированные фрезерные станки. содержащие подвижну о фрезерную бабку и делительный поворотный барабан с горизонта IbHQH осью вращения, на боковой вертикальной грани которого раоположена обрабатываемая заготовка, а позиции загрузки и разгрузки расположены на верхней il нижней его гранях.

Предложенный фрезерный станок otли«астся от известных тем, что для улучшения усло- 1п вий отвода стружки направляющие фрезерной бабки выполнены в вертикальной плоскости перпендикулярно оси барабана.

Кроме того, для повышения жесткости ко:iструкции фрезерной бабки и обеспечения Воз- 15 можности поворота барабана при отводе его из зоны обработки он установлен на подвижных салазках.

Для посадки барабана на фиксаторы, зажима его при обработке заготовки и поджима к 2р направляющим при отводе до выхода инструмента из заготовки он снабжен гидроцилиндрами. Гидроцил?!Ндры перемещают бараба.i вдоль оси. С целью увеличения наде?кности раооты станка в автоматическом режиме ра- 2р боты и обеспечения удобства управления рабочими органами станка при наладке он снабжен гидравлической системой управления, которая обеспечивает гидромеханическое управление от кулачков в автоматическом pe»cute 3!1 работы и элсктроги.дравли«сскос управле:пе в наладочном реж:1мс работы с перекгиочеиисм с одного режима иа другой при помощи зоroTника с 3лек1роуправлш!Нем.

l la черте?кe схс.,12 i !«!вски ii;ioopaжсн ОписыВаемый автомагизироваииы1й! станок, 1-13 станине 1 сперсд ll;1 горизонтальных напраьляющих смонт проза:!?л подв 1жные caIaaf !1 2 с поворотны Capaoa?toit . I la I pall«x четырехстороннего барабана устанавливаются

3 аж! I. ilнble и pllспоcсО,!енl! 11, В ко Горы; крс пяTсл обраоатывасм!.1е изделия.

I la Верти калаи! !к на равляloцlих станины смонтирована фрсзерная бабка 1. Станок мо нет выполняться В!в;.;. Вариаит2х: с фрезерной бабкой 1,;1мсющсй шпиндель, паралле7bиый вертикальной грани барабана, или с фрезерной бабкoiI, >, у которой шпиндель перпендикулярен всртикa«üíoé грани барабана, Первая фре ep»a» бабка предназна1ена для работы ци.1пнд?рическим!i, дисковыми и фасонными фразами, а Вторaя — торцовым!1 и концевыми.

Фрезерная бабка псрсмсщастс» от отдельного привода через коробкм подач. 11спь рабочеи подачи и yci;op.нного хо",a:В" к.гио«аетсл гидравличсск!1мl! ф?! и кциои ными л1уфта ми, на Одящимисл в коробке 11032«, Барабан персмсгцастсл, п0130ра:!ив!ется и 3 ажио!аеTOB Меха240453

10 низмами с 1идравличсским приводом, смонтированным в станине станка.

Станок в автоматиче;ком цикле работает следующим образом.

130 время фрезерования салазки с барабаном находятся в кра!!нел! левом положении.

Обрабатывается издсл:!е, располо?кoïrroo на левой вертикальной грани барабана при перемещении фрезер!1ой бабки 4 или 5 сверху вниз по вертикальным направляющим станины. Одновременно в,приспособлсние, размещенное на вор.;ней горизонтальной грани барабана, загружается следующая заготовка, После оконча!!иг! фрезерования салазки барабана отводятся вправо и одновременно с этим фрезерная бабка 4 или 5 псдн!1мается па ускоренном ходу. Перед началом отвода салазок барабана отключается давление в части цилиндров зажима барабана, вследствие чего ослабляется прижим последнего к направляющим станины, и движение салазок становится возмо?кным.

После отвода изделия от фрезы барабан перемещается в направлении оси вращения на полную величину, обеспечивающую освобо?кдение его от фиксаторов. После подхода барабана в крайпсс правое положение он поворачивается на 90", Салазки с барабаном отводятся впра»о для того, чтобы при повороте приспособления с изделиями не задели поднимающуюся фрезерную бабку. После о (ончаиия поворота барабана салазки перемещаются влево до регулируемого жесткого упора. Песколько не доходя до крайнего лево го положения производится посадка барабана на жесткие фиксаторы. Для этого барабан перемещается вдоль своей оси под действием за?кю!пых гидравли-! ескпх цилиндров. После остановки салазок с барабанам у жесткого упора зая(имные цилимдры запирают барабан на фиксаторах, одновременно прижимая его через салазки к направляющим станины. После окончания зажима барабана вклиочается рабочий ход фрезерной бабки 4 или 5 вниз, т. е. начинается следук?щий цикл работы станка.

Система управления станка выполнена таким образом, что в полуавтоматическом и автоматическом циклах работы большинство команд осуществляется гидромеханически от упоров управления, связанных с салазками барабана, а в наладочном цикле работы 10?I(1!0 получить отдельно каждое дви?кение с управле1!!Iсл! От кг!Опок, расположенных Irа

50 пульте управления. С этой целью в гидросхеме предусмотрены золотники с,путевым и электрическим управлением и имеются две магистрали, из которых одна находится под давление.,r при работе в полуавтоматическом и автоматическом режимах, а другая — в наладочном режиме. Давление в этих магистралях переключается при помощи золотника с электроуправлением при повороте переключателя режима работы.

Предмет изобретения

1. Лвтох!атизированны1! фрезерный станок, содержащий подвижную фрезерную бабку и делительный поворотный барабан с горизонтальной осью вращения, на боковой вертикальной грани которого расположена обрабатываемая заготовка, а позиции загрузки и разгрузки расположены соответственно на верхней и нижней его гранях, отличи!(?икайся тем, что, с целью улучшения условий отвода стру?ккп, направляющие фрезерной бабки выполнены в вертикальной плоскости перпендикулярно оси барабана.

2. Автоматизированный фрезерный станок по п. 1, от.гичающийся тем, что, с целью повышения?кесткости конструкции фрезерной бабки и обеспечения возмо?кности поворота барабана при отводе его из зоны обработки, поворотный барабан установлен на подвижных салазках.

3. Автоматизированный фрезерный станок по пп. 1 и 2, от.1ича1ощийся тем, что, с целью посадки барабана на фиксаторы, за?к:1ма его при обработке заготовки и поджима к направляющим при отводе до выхода инструмента из заготовки, он снабжен гидроцилиндрами, перемещающими барабан вдоль его оси.

4. Автоматизированный фрезерный станок по пп. 1 — 3, or !ича101Чийся тем, что, с целью увеличения наде?кности работы станка в автоматическом режиме работы обеспечения удобства управления рабочими opI àíàìè станка при наладке, станок снабжен гидравлической системой управления, обеспечивающей гпдромеха-!ическое управление от кулачков з автоматическом ре?киме работы и электрогидравлическсе управление в наладочном режиме работы с переключением с одного ре?кима па другой при помощи золотника с электроуправлением.

Составитель Л. Шестова

Редактор А. liep

Техред А. А. Камышникова Корректор E. Н. Миронова

Типография, пр, Сапунова, 2. г!!.аз 1800!16 Типавс 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретении и открыта!! Ilðll Совете Министров СССР

Москва, Центр. пр. Серова, д. 4

Фрезерные в 3D при производстве элементов декора и интерьера, рекламной продукции, сувениров. Раскраивают криволинейные детали мебели и фасадов из натуральной древесины, выполняют рельефные работы (гравировка). Кроме дерева, обработке поддаются акрил, фанера, МДФ, гипс, мягкие металлические сплавы.

Процесс обработки материала происходит под контролем электроники по заранее подготовленной программе. Такое производство отличается быстротой и высокой точностью выполнения работ.

Классификация фрезеров с ЧПУ

Фрезерное оборудование с ЧПУ различается по технологическим возможностям: скорости обработки и величине заготовок.

Бытовые фрезеры с числовым управлением выполняют гравировку достаточно медленно, оснащаются слабыми электромоторами. При этом они небольшого размера, легкие. Созданы специально для обработки дерева в домашних мастерских. Станок размещается на столе или верстаке и предназначен для выполнения небольших деталей. Эксплуатировать его может начинающий мастер в качестве учебного пособия или для изготовления небольших единичных заказов.

Промышленные фрезеры с числовым управлением рассчитаны на долгую работу под контролем автоматики. На них устанавливают мощные электродвигатели, прочные механические узлы и обязательно увеличенную поверхность резки. Оборудование используется при производственных процессах, требующих высокой скорости обработки и максимальной точности, например, при раскрое крупных листов МДФ, ДСП.

Промышленные фрезерные линии работают в полностью автоматическом режиме. Станок самостоятельно заменяет заготовки и фрезы, обрабатывает детали с пяти сторон. Автоматическая замена резаков производится Системой автоматической смены инструмента, которая бывает рядной или карусельной. Линии оснащаются самыми качественными механизмами и сложными программами.

В зависимости от расположения фрезы станки могут быть:

• вертикально-фрезерными;
• горизонтально-фрезерными.

В промышленности шире применяются вертикально-фрезерные, более точно проводящие обработку и обеспечивающие жесткую фиксацию заготовки. Такой фрезер может обработать и детали под наклоном, независимо от их габаритов.

Различаются станки и количеством шпинделей: 2-шпиндельные, 3-шпиндельные и 4-шпиндельные модели. С увеличением числа шпинделей повышается производительность.

Устройство и комплектация фрезеров с ЧПУ

Принцип работы фрезеров с ЧПУ основан на системе позиционирования по координатам трех осей: X, Y, Z. Все передвижения каретки с резаком производятся под руководством ЧПУ по осям. Как правило, система реализуется таким образом:

• Y-ось — вдоль плоскости рабочего стола;
• X-ось — поперек плоскости рабочего стола;
• Z-ось — в вертикальной плоскости.

Система позиционирования по каждой оси состоит из:

• электромотора;
• системы приводов;
• опорно-направляющих устройств.

От свойств опор и направляющих зависит точность позиционирования и качество конечной продукции. Направляющие должны быть выполнены из высоколегированной стали и могут быть с прямоугольным или круглым сечением.

Устанавливаются направляющие следующим образом:

• по Х-оси для движения портала с двух концов стола;
• по Y-оси на портале для передвижения каретки с фрезой;
• по Z-оси на каретке для передвижения самой фрезы.

Кроме перечисленных деталей в конструкции присутствуют:

• суппортное устройство;
• валовый механизм;
• рабочий стол;
• станина;
• набор режущих инструментов (ножи, фрезы);
• струбцины для крепления деталей.

Резаки прикрепляются на вал с помощью конусного или цангового патрона, идущего в комплектацию.

Электродвигатель передает движение суппортам, балкам (порталам) и шпинделям посредством зубчатой или винтовой передачи. Шпиндель оснащается воздушным или водяным охлаждением.

Для осуществления прямолинейного фрезерования дополнительно используют линейное направляющее устройство, снабженное прижимными механизмами.

Тип электродвигателя

На фрезерах с ЧПУ по дереву устанавливаются электромоторы:

• шагового типа;
• с обратной связью (серводвигатели).

Тип электромотора зависит от планируемых задач и мощности станка.

Шаговый электромотор трансформирует импульсы электросигналов в механическое движение ротора с остановкой в нужном положении. Такой тип электродвигателя обеспечивает точный контроль над скоростью и позиционирование без использования контроллера обратной связи. Он очень прост в обслуживании и обходится сравнительно недорого. При этом скорость двигателя не превышает 1000 оборотов в минуту, а при максимальных нагрузках существует вероятность потери шага.

Серводвигатели в отличие от шаговых не крутятся постоянно, а получив сигнал, совершают движение и останавливаются до следующего сигнала. Сервоприводы обладают механизмом обратной связи, который позволяет исправлять ошибки. Это означает, что если надавить на привод, он будет сопротивляться, пытаясь вернуться в нужную точку.

Серводвигатели вращаются быстрее, они мощнее и точнее. Но значительно удорожают стоимость фрезера. Обслуживание их требует специальных навыков, поэтому доверяется квалифицированным кадрам. Управлять серводвигателями также сложнее.

Фрезер с сервоприводом необходим для высокоскоростной обработки материалов (чаще раскроя листов) или при изготовлении матриц высокой точности.

Дополнительные приспособления

По специальному заказу фрезер с ЧПУ комплектуется дополнительными устройствами, расширяющими функционал:

• четвертая поворотная ось: позволяет изготавливать детали сферической, конической или цилиндрической формы, украшенные резьбой. Например, колонны, столбики, балясины, ножки для мебели сложной формы;

• вакуумная столешница: необходима при частом выкраивании листов ДСП, МДФ, фанеры на элементы сложной формы. Стол с вакуумной помпой плотно удерживает вырезанные заготовки без использования механики.

Выбор фрезера с ЧПУ

Подбирая фрезерное оборудование с ЧПУ по дереву, следует учесть важнейшие характеристики.

Размеры рабочей столешницы

Они определяют размер заготовки, которую можно будет фрезеровать на этом ЧПУ станке. Размер столешницы должен быть чуть больше, чем планируемые габариты заготовок, поэтому предварительно нужно определиться со сферой применения станка:

• если планируется выполнять накладную резьбу, достаточно 90 х 60 см;
• для панно, картин и мебельных фасадов — 120 х 120 см;
• для фрезерования дверных полотен — 130 х 250 см;
• для изготовления мелких изделий, сувениров — от 30 х 30 см.

Тип и мощность шпинделя

Для работы с небольшими элементами достаточно мощности шпинделя от 1500 до 2200 Вт. Если планируется фрезерование материала глубже 80 мм, раскрой толстой фанеры, дерева, МДФ — необходим шпиндель мощностью от 3000 Вт. Для обработки деталей из фторопласта подойдет маломощный 1500 Вт. Промышленные станки ЧПУ с автоматической сменой резаков оборудуются шпинделями мощностью от 4000 Вт.

Второе отличие шпинделей — система охлаждения, она может быть водяной или воздушной. При обработке дерева достаточно более дешевой и простой водяной системы охлаждения.

Высота фрезеруемой детали

Толщина или высота детали зависит от координаты Z. Максимальное значение координаты соответствует расстоянию от портала до столешницы и подбирается так:.

• для работы с большими изделиями из дерева (столбами, кронштейнами) необходимо оборудование высотой от 20 см;
• для раскроя, выполнения рекламных заказов и небольших изделий достаточно 15 см.

Тип управления

Есть три варианта: отдельная стойка или пульт, компьютер и плата, компьютер и ЛПТ. Последний не подойдет для профессиональных работ.

Второй вариант удобен тем, что на мониторе компьютера отображается весь ход работы. Он требует приобретения компьютера, который используется на весь технологический процесс.

Пульт-стойка хорош тем, что система управления полностью интегрирована с фрезером. Например, при отключении электричества станок фиксирует позицию и запустится с этой точки. Пульт прост в управлении, защищен от запыления. Управляющая программа пишется на компьютере.

Управление станками по дереву с системой смены инструмента, поворотными осями или несколькими шпинделями эффективнее и проще с помощью пульта-стойки.

*При применении 4 и 5 оси рабочее поле может уменьшаться!

**Производитель оставляет за собой право улучшения станка без согласия покупателя.

***Дополнительная комплектация обсуждается ИНДИВИДУАЛЬНО по каждому заказу!

Станок выполнен из цельнолитого чугуна С21. Рама станка — чугунная, толщиной 15 мм, боковые части стоек также изготовлены из 15-мм чугуна. Портал станка ЧПУ серии 707 сделан из 15-мм чугуна, ось Z также изготовлена из 15-мм чугуна, также и крепление шпинделя — 15-мм чугун.

На фрезерных станках ЧПУ серии 707 устанавливается пазовый алюминиевый стол. При желании заказчика может быть установлен чугунный пазовый стол. На настольных фрезерных станках по дереву и камню используются 15-миллиметровые направляющие фирмы HIWIN, винты ШВП 16 – 20 мм. Фрезерные станки с ЧПУ по дереву 707 обладают высокими характеристиками точности обработки, выполняют обработку материала со скоростью от 3000 до 10000 мм/мин.

Фрезерный станок с ЧПУ выполняют обработку дерева, пластика, алюминия, латуни, титана, а также металлических изделий, двухслойного пластика, оргстекла, искусственного камня. Станки могут использоваться для производства клише для тиснения, табличек, малых литьевых форм, ювелирных изделий. Станки оснащены шпинделем мощностью 1,5 кВт с частотой вращения до 24 000 оборотов в минуту. В стандартную комплектацию настольных фрезерных станков с ЧПУ входит профессиональное ПО. При желании заказчика на станки устанавливается четвертая ось для 3,5D обработки, объемный сканер. Настольные фрезерные станки с ЧПУ обладают выгодным соотношением цены и качества, всеми преимуществами, чугунного станка, мощной чугунной станины и бюджетной ценой на этот класс станков.

Настольные фрезерные станки с ЧПУ могут использоваться для изготовления резных дверей, кухонь, деревянных лестниц, балясин, настольных игр (шахматы, нарды), сувениров, украшений, матриц, различных прокладок для автомобильной промышленности, икон, крестов и многой другой продукции!

Наши достижения

На фрезерных станках с ЧПУ серии 707 в базовой комплектации устанавливаются рельсовые направляющие фирмы HiWin. Данный производитель направляющих считается лучшим на рынке.

Наличие рельсовых направляющих обеспечивает данному станку высокую жесткость и позволяют выполнять обработку таких твердых материалов, как сталь.

Высокоприцезионные ШВП

На станках ЧПУ серии 707 установлены высокоприцезионные шарико-винтовые пары высокой точности. Благодаря этому на станках практически полностью отсутствует люфт.

Наличие ШВП в совокупности с другими техническими особенностями данной серии станков производства завода «Twitte» обеспечивает высокоточное перемещение обрабатывающего инструмента на станке.

Профессиональный промышленный шпиндель

На фрезерных ЧПУ станках серии 707 производства Каменского станкостроительного завода устанавливаются высококачественные профессиональные шпиндели ведущих мировых производителей с водяным охлаждением.

Частота вращения шпинделя составляет 24000 оборотов в минуту.

Высококачественные шаговые двигателей

Перемещение движущихся элементов станка осуществляется за счет шаговых двигателей. Они позволяют добиться очень высокой точности перемещения и имеют невысокую стоимость.

Особенностью шаговых двигателей является то, что его обмотки активируются последовательно. Из-за чего вращение двигателя происходит по шагам.

В отличии от более дорогостоящих серводвигателей, такие шаговые двигатели не имеют обратной связи. На данный станок также возможна установка серводвигателей

Блоки управления

Станок комплектуется надежным блоком управления, собранным специалистами нашего завода. При производстве блока управления используются высококачественные электронные компоненты. Надежность данной модель блока управления проверена годами.

Гибкий кабель-канал

На фрезерных станках с ЧПУ серии 707 устанавливаются гибкие кабель-каналы (кабелеукладчики), что необходимо для правильного движения кабелей при перемещении движущихся частей станка. Чтобы провода не запутывались и не цеплялись за станок. Используется качественный и надежный кабель-канал.

Программное обеспечение

Каменский станкостроительный завод Twitte предоставляет покупателям своих станков все необходимое для полноценной работы на поставляемого оборудования программное обеспечение.

При покупке станка Вы получаете на компьютере надежные, проверенные программы, полностью настроенные и подготовленные. Кроме того, специалисты завода проводят курс обучения работе со станком и с ПО.

Транспортная упаковка

Каменский станкостроительный завод производит упаковку всей поставляемой продукции. Доставка осуществляется силами транспортных компаний.

Все поставляемое оборудование упаковываются в полиэтиленовую упаковку с дополнительной защитой выступающих частей ЧПУ станка.

По желанию покупателя возможна специальная транспортная упаковка станков при дополнительной оплате.

• 1 Станок.
• 2 Блок управления.
• 3 Набор фрез.
• 4 Цифровой носитель с инструкциями.
• 5 Соединительный кабель для блока управления.
• 6 Датчик обнуления инструмента.
• 7 Концевые индуктивные датчики на все оси.
• 8 Прижимы заготовки - 4 шт.
• 9 Система охлаждения для шпинделя (помпа).
• 10 Щетка для удаления стружки на шпиндель.
• 11 Ключи для шпинделя.