Фрезерный станок с ЧПУ

с числовым программным управлением ( ЧПУ ) Фрезерный станок — это станок для резки с компьютерным управлением, на котором обычно устанавливается ручной фрезерный станок в качестве шпинделя, который используется для резки различных материалов, таких как древесина , композиты , металлы , пластмассы , стекло и пенопласт . Фрезерные станки с ЧПУ могут выполнять задачи многих столярных станков, таких как панельная пила , фрезерный станок и расточный станок . Они также могут резать столярные изделия, такие как пазы и шипы .

Фрезерный станок с ЧПУ по своей концепции очень похож на фрезерный станок с ЧПУ . Вместо ручной маршрутизации траектории инструмента контролируются с помощью компьютерного числового программного управления . Фрезерный станок с ЧПУ — один из многих видов инструментов, имеющих варианты с ЧПУ .

Приложения

Фрезерный станок с ЧПУ можно использовать для изготовления таких изделий, как резьба по дверям , внутренняя и внешняя отделка, деревянные панели, вывески, деревянные рамы, молдинги , музыкальные инструменты, мебель. Кроме того, они видят применение в промышленности при термоформовании пластмасс путем автоматизации процесса обрезки. Фрезерные станки с ЧПУ могут помочь обеспечить повторяемость деталей и достаточную эффективность производства или позволить создавать единичные конструкции.

Использовать

Фрезерные станки с ЧПУ управляются компьютером. Координаты загружаются в контроллер станка из отдельной программы. Фрезерный станок с ЧПУ часто используется с двумя программными приложениями — одним для создания проектов ( CAD ), а другим для перевода этих проектов в программу инструкций для станка ( CAM ) в G-коде или M-коде в вертикальных, горизонтальных и перпендикулярных координатах. Как и в случае с фрезерными станками с ЧПУ, фрезерными станками с ЧПУ можно управлять напрямую посредством ручного программирования, но CAD/CAM предоставляет более широкие возможности для контурной обработки, ускоряя процесс программирования и в некоторых случаях создавая программы, ручное программирование которых было бы непрактично. На некоторых контроллерах G-код можно загрузить в виде векторного файла на панели управления маршрутизатором. Векторный файл можно создать из файла изображения с помощью программного обеспечения для рисования (САПР).

Человек-оператор выбирает станок (например, 1 ⁄ 4 -дюймовая (6 мм) v-образная бита или 3 ⁄ 4 Корончатая коронка диаметром дюйма), скорость, глубина резания и траектория движения инструмента. Для траектории вырезания большинство машин предоставляют варианты отслеживания векторов, вырезания за пределами векторов или вырезания внутри векторов. Оператор определяет центральную точку детали, зажимает деталь на столе, перемещает сверло прямо над отмеченным центром и вниз к торцевой поверхности детали и отмечает ее как начальную точку. Оператор перемещает долото на несколько дюймов вверх и выбирает функцию запуска G-кода. Станок начинает вырезать рисунок.

Компьютерное производство

Программное обеспечение CAM преобразует чертеж/проект CAD в код, называемый G-кодом. На рисунке показано, как может выглядеть простой станок с ЧПУ без компьютерного контроллера.

Размеры и конфигурации

Фрезерные станки с ЧПУ бывают разных конфигураций: от небольших домашних «настольных» станков «сделай сам» до больших промышленных фрезерных станков, изготовленных для коммерческого использования. Фрезерные станки с ЧПУ используются в магазинах вывесок, столярном производстве, аэрокосмической промышленности и судостроении .

Хотя существует множество конфигураций, большинство фрезерных станков с ЧПУ имеют несколько конкретных частей: специальный контроллер ЧПУ, один или несколько двигателей шпинделя , серводвигатели или шаговые двигатели, сервоусилители, преобразователи частоты переменного тока, линейные направляющие, шариковые винты и станину для рабочего места или стол.

Кроме того, фрезерные станки с ЧПУ могут иметь такие аксессуары, как вакуумные насосы, с решетчатыми столешницами или прижимными приспособлениями с Т-образными пазами, удерживающими детали на месте для резки. Фрезерные станки с ЧПУ обычно доступны в 3- и 5-осевых форматах с ЧПУ. Многие производители предлагают оси A и B для полных 5-осевых возможностей и поворотную 4-ю ось. Обычные размеры промышленных фрезерных станков с ЧПУ включают 4 × 8 футов и 5 × 10 футов.

Многие фрезерные станки с ЧПУ сегодня изготовлены из алюминиевого профиля, что обеспечивает большую гибкость, поскольку их можно доставлять практически из любого места в разобранном виде, но также есть варианты размеров. Некоторые популярные экструзии: MakerSlide, линейная направляющая с V-образным пазом и профиль 8020 с Т-образным пазом.

Материалы

Древесина

Фрезерный станок по дереву с ЧПУ — это фрезерный инструмент с компьютерным управлением, который вырезает/вытравливает объекты или изображения на поверхности куска дерева. ^{[ 1 ]} Фрезерный станок с ЧПУ идеально подходит для хобби, инженерного прототипирования, разработки продукции, искусства и производства. ЧПУ работает в декартовой системе координат (X, Y, Z) для управления трехмерным движением; однако типичные системы с ЧПУ могут выполнять резьбу только на плоских плоскостях. Машина стоит на гусенице и не способна выполнять круглые или сферические резы. Части проекта можно спроектировать на компьютере с помощью программы CAD/CAM, а затем автоматически разрезать с помощью фрезерного станка или других резаков для получения готовой детали. В некоторых случаях в комплект поставки стола не входит маршрутизатор. Это позволяет пользователю менять маршрутизаторы для разных приложений. Для более легких резов они могли бы использовать фрезер более низкого класса, но для более интенсивных работ.

Металл

Фрезерование — это процесс обработки с использованием вращающихся фрез для удаления материала. ^{[ 2 ]} ) заготовки от продвижения (или подачи в направлении под углом к оси инструмента. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} Он охватывает широкий спектр операций и машин, от небольших отдельных деталей до крупномасштабных операций группового фрезерования в тяжелых условиях. Сегодня это один из наиболее часто используемых процессов в промышленности и механических цехах для обработки деталей точных размеров и форм.

Камень

Фрезерный станок по камню с ЧПУ — это тип фрезерного станка с ЧПУ, предназначенный для обработки мрамора, гранита, искусственного камня, надгробий, керамической плитки, обработки стекла, полировки для декоративно-прикладного искусства и т. д. Для дерева, металла и камня требуются разные «фрезы» или «вставки». . В основном используются алмазные инструменты разного диаметра: 4 мм, 6 мм, 8 мм. Для обработки дерева с ЧПУ используются сверла с острыми режущими кромками, а для обработки камня с ЧПУ сверла изготавливаются из металлического прутка со спеченным слоем чрезвычайно твердых, но грубой формы частиц. Фрезерование на станке с ЧПУ больше похоже на шлифование, чем на резку.

Поскольку каменная пыль очень абразивна, эти фрезы также обеспечивают гораздо лучшую защиту направляющих (под крышкой). У «деревянных» фрезерных станков направляющие часто видны снаружи и незащищены, тогда как у каменных фрезерных станков они полностью закрыты.

Фрезы по камню также имеют систему рециркуляции воды. Небольшая струя воды направляется на фрезу и захватывает почти всю мелкую каменную пыль, содержащуюся в воде, которая затем стекает в сборный резервуар, где частицы камня оседают на дно.

Пенополиуретан

Пенополиуретан также можно разрезать с помощью фрезерного станка с ЧПУ для получения сложных форм, которые в противном случае было бы трудно или невозможно воспроизвести вручную. В зависимости от типа преобразуемого пенопласта фрезерный станок с ЧПУ сможет прорезать материал плотностью до 8 фунтов. Преобразуя файл проекта CAD в файл CAM, фрезерный станок с ЧПУ может считывать соответствующую информацию и производить высокоточный готовый продукт.

Ссылки

^ «15 лучших фрезерных станков с ЧПУ» . 21 февраля 2021 г. Проверено 05 сентября 2021 г.
^ Браун и Шарп 1914 , с. 7.
^ CMMC 1922 , с. 122.
^ Ашер 1896 , с. 142.

Альпер, Камчи; Темур, Гюль Текин; Ахмет, Бескезе (2018). «Выбор фрезерного станка с ЧПУ для малых и средних предприятий в производстве изделий из дерева с использованием метода нечеткой AHP». Журнал управления корпоративной информацией . 31 (4): 529–549. дои : 10.1108/JEIM-01-2018-0017 . S2CID 51918785 .
Практический трактат по фрезеровке и фрезерным станкам . Браун и Шарп Производственная компания . 1914 год . Проверено 28 января 2013 г.
Трактат о фрезеровании и фрезерных станках . Цинциннати, Огайо : Компания Cincinnati Milling Machine . 1922 год . Проверено 28 января 2013 г.
Ашер, Джон Т. (1896). Современный машинист (2-е изд.). Северо-Запад Хенли . Проверено 1 февраля 2013 г.

[1] «15 лучших фрезерных станков с ЧПУ» . 21 февраля 2021 г. Проверено 05 сентября 2021 г.

[FOOTNOTEBrown_&_Sharpe19147-2] Браун и Шарп 1914 , с. 7.

[FOOTNOTECMMC1922122-3] CMMC 1922 , с. 122.

[FOOTNOTEUsher1896142-4] Ашер 1896 , с. 142.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]