Полный обзор фрезерных станков по дереву с ЧПУ: Основные узлы, типы, преимущества и недостатки

Станок с ЧПУ использует компьютерные программы для точного управления движением инструмента, что позволяет выполнять сложные фигурные резки, гравировки, фрезеровки и другие виды обработки с высокой степенью точности. Пользователь может заранее задать параметры работы станка, и тот выполнит все действия автоматически.

Основные компоненты фрезерного станка по дереву с ЧПУ включают в себя рабочую зону (стол), на которой закрепляется заготовка, спиндель, который служит в качестве фрезерного инструмента, и систему ЧПУ, которая управляет работой станка. При помощи соответствующего программного обеспечения можно создать или загрузить векторные изображения или 3D-модели, которые затем транслируются в команды для станка.

Фрезерование материалов представляет собой процесс обработки различного вида материалов, а именно резка, сверление, полирование. Процесс фрезерования построен на движении станка по нескольким осям.

1. Ручные.
2. Аппараты с числовым программным управлением или ЧПУ.

Фрезерные станки с ЧПУ автоматизированы, сводят к минимуму участие человека в рабочем процессе. ЧПУ позволяет создать в программе задачи на фрезерование различных моделей разных конфигураций, размеров и объемов. Аппарат со стопроцентной точностью воспроизводит виртуальный эскиз.

Фрезерный станок с ЧПУ имеет основные узлы или составляющие части, а именно рабочий стол, основание, суппорт, консоль, шпиндельную головку, шариковые винтовые передачи и направляющие (вертикальные, горизонтальные, поперечные, продольные). Также они имеют дополнительные инструменты для обработки дерева.

Основной подвижной частью является вращающийся вал. На нем находятся несколько фрез для различных действий. Резцы вращаются вокруг обрабатываемого материала, а также могут отклоняться под различными углами. Для их перемещения предусмотрена каретка. Деталь на рабочей поверхности крепиться с помощью консоли. Если консоль с обрабатываемой деталью подвижна, то шпиндель находятся в неподвижном состоянии. Рабочий стол перемещается только по вертикальной и горизонтальной и осям. Если шпиндель является механизмом, который осуществляет самостоятельные движения, то данные установки не имеют консоли.

От технических параметров зависит его производительность, скорость, объем выработанной продукции, автономность и удобство работы.

К основным техническим параметрам относят:

Шпиндель. Для различных типов обработки предусмотрены соответствующие типы шпинделей, к примеру, для осуществления 3D обработки необходимо использовать шпиндели с охлаждением при помощи смазочно-охлаждающих жидкостей.

Режущая часть. Производительность станка и возможности воспроизведения различных изделий находятся в прямой зависимости от вариантов обработки дерева, предусмотренных в данном станке.

Рабочая поверхность. Данная поверхность должна быть крепкой, устойчивой, созданной из металла для того, чтобы стол мог выдержать различные вибрации от работы.

Электроника. Для качественной работы и, как следствие, повышения производительности за счет качественных изделий необходимо использовать сервоприводы и контроллеры. Данные приспособления регулируют работу установки и поддерживают необходимые параметры для благоприятной рабочей среды.

В зависимости от конструкции они различают:

В зависимости от функционального набора действий аппараты с ЧПУ делят на:

Универсальный – он применяется в масштабных производствах, которые на профессиональном уровне осуществляют обработку древесины или изготавливают огромные сложные изделия. Универсальные аппараты обладают широким спектром действий, например, сверление, шлифование, зенкерование, резка.

Токарно-фрезерный – данный аппарат осуществляет работу только в горизонтальной плоскости. Шпиндель находится в неподвижном состоянии, а обработка материала со всех сторон возможна, только если стол оснащен поворотным механизмом.

Вертикально-фрезерный – такой вид имеет небольшой функционал и выполняют простые действия, например, точение, сверление, зенкерование дерева. С помощью указанного вида создают пазлы, карнизы и другие мелкие и несложные элементы.

Фрезерно-расточной – отличается от всех остальных своей возможностью одновременно выполнять и контролировать несколько действий автоматически. Например, изменение скорости, разжимание, охлаждение смазочно-охлаждающими жидкостями, перемещение шпинделей и другие действия.

Фрезерный станок 3D – созданию 3D моделей на станке предшествует построение данной модели в программе и создание ее маленькой версии 3D. После того, как все недочеты будут устранены, в случае их появления на мини-версии, можно приступать к созданию 3D модели в реальном необходимом размере.

Мини-фрезерный – название говорит само за себя. Мини-фрезерные станки не рассчитаны на серийное промышленное производство, а используются больше в домашних условиях.

Сверлильно-фрезерный – имеет широкий спектр действий, например, нарезка резьбы, шлифование, сверление различного диаметра отверстий.

Фрезерно-гравировальный – данное устройство создано для выполнения сложных изделий с повышенной точностью исполнения. К таким работам относится гравирование рисунков и узоров на дереве, резка мелких деталей.

Также станки можно разделить по принципу работы:

Мини-станки – установка, которую используют чаще в маленьких мастерских для хобби. Отличается небольшим размером, невысокой стоимостью.

Станки настольного типа – несмотря на невысокую стоимостью и компактность, данные станки имеют возможность выполнять такие действия, как сверление, фрезерование.

Вертикально-фрезерного типа – станки данного типа используют для обработки материалов, имеющих большие размеры. Обработка выполняется горизонтальных и вертикальных плоскостей. Для такого процесса в вертикально-фрезерном станке применяются фрезы различных типов, например, фасонного, торцевого, концевого, цилиндрического.

Широкоформатные станки – устройство, оснащенное особой головкой, которая имеет возможность разворачиваться в любое удобное направление. Благодаря такой универсальности, данные станки востребованы в цехах нестандартного оборудования.

Необходимо особое внимание уделить горизонтально-фрезерным станках с ЧПУ по дереву. Преимущество последних перед другими фрезерными станками заключается в следующем:

• Механизированная фиксация инструмента. Эта функция необходима для точного расчета вылета инструмента, а также гарантирует точность при обработке деревянных изделий.
• Механизм замедления подачи пропорциональным способом.
• Защита привода подач. Целью данной системы является минимизация перегрузок.
• Большой диапазон частот вращения шпинделя.
• Множество вариантов подачи рабочего стола.

Дорогостоящее оборудование. Фрезерные станки с ЧПУ по дереву являются дорогими. Тем не менее, данный минус в скором времени превращается в плюс для приобретателя станка, потому что последний минимизирует расходы материала, финансовые расходы, повышает производительность. Поэтому затраты на покупку данного станка с ЧПУ для обработки дерева быстро компенсируются за счет прибыли от произведенных изделий.

В настоящее время деревянные изделия как из ДСП, фанеры, так и из чистого дерева применяются во всех сферах, начиная от строительства и заканчивая искусством. Но больше всего ценится чистое дерево, его используют в качестве отделочного материала либо для изготовления изделий, мебели, предметов искусства, декорирования интерьеров или рамы картин.

С помощью фрезы из цельного дерева можно сделать не только различные изделия для быта, но и создать любое изображение, выгравировать всевозможные узоры на деревянных изделиях, создать целые картины. Такая обработка дерева чаще всего применяется при изготовлении изысканной эксклюзивной мебели, сувениров, а также изделий для рекламной сферы (вывески, билборды).

Обработка дерева фрезерными станками с ЧПУ имеет свои преимущества. Данная техника обработки исключает возникновения неточностей и брака, позволяет создать сложные изделия с интересными узорами. Благодаря ЧПУ обработка дерева стала более быстрой и экономной, особенно в случае если используется дорогостоящая древесина.

Несмотря на все преимущества, дерево является один из сложных материалов для обработки, так как данный материал имеет неоднородную структуру, различные породы дерева ведут себя по-разному при их одинаковой обработке, качество изделия во многом зависит от начальной подготовки материала.

Перед работой с деревом необходимо внимательно настроить скоростной режим станка. Фрезерование дерева производит в несколько проходов. Первые два необходимы для выравнивания изделия и удаления дефектов, их называют черновыми. Третий, чистовой, проход осуществляется медленно и аккуратно. Все подходы должны быть выполнены отдельными фрезами.

Таким образом, фрезерные станки с ЧПУ являются очень удобным и выгодным приобретением для резки, гравировки, расчете расстояний между близлежащими отверстиями, сверлении, полировании деревянных изделий, так как данный станок долговечен, минимизирует расходы от производства, автоматизирован, компактен и удобен в управлении за счет ЧПУ.