Как выбрать станок с ЧПУ, характеристики и назначение

Введение

С появлением станков с ЧПУ (числовым программным управлением) кардинально изменился подход к обработке материалов. На это есть несколько причин.

Во-первых, новый тип управления навсегда исключил ошибки, совершаемые в силу человеческого фактора при работе с ручными аналогами. Во-вторых, значительно увеличилась скорость производства. Еще одна причина это высокая точность обработки изделий. Такой станок является обязательным атрибутом на любом предприятии, которое занимается обработкой дерева, металла или других металлов. Учитывая немалую стоимость станка с ЧПУ, важно разобраться, какой чпу станок выбрать, чтобы правильно вложить средства и получить ожидаемые результаты.

Источник: spark-concepts.com

Здесь нужно учесть много факторов. Это и ваши потребности, и ваши возможности, правильное сочетание которых приводит к принятию верного решения. Как выбрать чпу станок, учитывая все особенности данной техники, читайте далее в статье.

Содержание

Основные критерии выбора станка

При выборе чпу станка мы предлагаем опираться на следующие критерии: назначение, технология обработки, технические характеристики, экономические факторы. Для начала разберем первую категорию.

Выбор по назначению

Источник: zlatamebel.ua

Это зависит от материала, с которым вы собираетесь работать. Исходя из этого станки бывают многоцелевые и специализированные.

Специализированные

Среди них:

Станки по металлу (если вам нужен токарный станок с чпу по металлу, характеристики конкретной модели являются определяющим фактором, поскольку вам может подойти как фрезерный, токарный, так и лазерный станок с чпу. В дальнейшем, выбирая токарный станок с чпу, технические характеристики - это основное, от чего нужно отталкиваться).
Станки по дереву (если вы задаетесь вопросом, какой чпу по дереву выбрать, то стоит рассмотреть фрезерные станки).
Станки по пластику (если вам нужно обработать детали из пластика, стоит также рассмотреть фрезерный станок).

На фото: токарный станок.
Источник: directindustry.com

Многоцелевые

Это станки, используемые для комплексной обработки изделий из разных материалов (металл, дерево, пластик, ПВХ).

Источник: esmec.ru

Выбор по технологии

Станки также классифицируются по технологии обработки материала, или характеру выполняемых работ. Следовательно, делятся на следующие виды:

Фрезерные

Их используют для обработки корпусных деталей. С помощью фрезерного станка чпу можно выполнить развертывание; нарезать, сверлить и растачивать резьбу; выполнять различные виды фрезерования (контурное, плоское, ступенчатое). Далее мы рассмотрим как выбрать фрезерный станок с чпу, учитывая их технические характеристики.

Источник: weiku.com

Лазерные

Станки для лазерной резки имеют огромное количество преимуществ по сравнению с механическим способом обработки материалов. Прежде всего, речь идет о точности контура: лазерный луч имеет очень высокую концентрацию мощности по площади (до 10 000 000 Вт/см2, при толщине зоны воздействия в 0,1 мм), благодаря чему имеем максимально точный контур резки или гравировки. Еще одно несомненное преимущество лазерных станков это минимальная потеря материала. Например, во время резки оргстекла стружка или пыль полностью отсутствует. Скорость также имеет значение, особенно для больших производств. Таким образом, покупка лазерного станка окупается за счет высокой скорости обработки деталей.

Источник: prakashoffset.com

Многофункциональные

Эти установки позволяют проводить несколько видов работ: фрезерные, токарные, расточные, сверление, нарезка резьбы. Основное преимущество многоцелевых станков состоит в том, что для разных видов обработки одной и той же детали не требуется ее переустановка на другой станок, соответственно, гарантируется максимальная точность обработки, заявленная производителем.

По этой же причине значительно сокращается время, затраченное на изготовление детали, поскольку не требуется передача изделия от одного станка к другому. Если деталь обрабатывается на разных станках, например на токарном и фрезерном, может понадобится изготовление приспособлений для ее закрепления, что является достаточно время- и ресурсозатратно. В случае с многоцелевыми станками чпу эта проблема решена по умолчанию.

Источник: top3dshop.ru

Как пример смотрите станок 3D МФУ Snapmaker ниже, в разделе Применение.

Токарные

Такие станки используются для механической обработки деталей из разных материалов в процессе вращения. С помощью такого оборудования можно создать заготовки конической, цилиндрической или сферической формы. Существует несколько видов токарных станков в зависимости от вида обработки деталей. Карусельные токарные станки используются для растачивания и точения невысоких деталей большого диаметра конической и цилиндрической формы. С помощью карусельных станков можно также подрезать торцы и проделывать канавки. Самый распространенный вид - токарно-винторезные станки - предназначены для мелко- и среднесерийного производства, а также для мастерских. Они используются для выполнения различных токарных работ, среди которых точение конусов и нарезание разных видов резьб (метрических, модульных, дюймовых, питчевых). Выбирая токарный станок с чпу, характеристики - это основной критерий, на который стоит обращать внимание.

Источник: top3dshop.ru

Выбор по техническим характеристикам

После того, как мы определились с назначением и технологией, самое время сфокусироваться на таком критерии, как технические характеристики станков чпу. Для того, чтобы выбрать самый лучший чпу станок, необходимо обратить внимание на несколько факторов.

Скорость работы и двигатель

В настоящее время скорость шпинделя обычного обрабатывающего центра составляет 4000 ~ 8000 об / мин, вертикальный высокоскоростной станок может достигать 20000 ~ 70000 об / мин, горизонтальный станок - 10000 ~ 20000 об / мин, при этом мощность двигатель шпинделя - в два раза больше. В зависимости от того, для каких целей будет использоваться станок, можно выбрать оборудование с разной скоростью обработки деталей. Например, для лазерной резки на промышленных предприятиях понадобится высокая скорость. При выборе чпу характеристики скорости - один из первых критериев, на который стоит обратить внимание.

Источник: vseochpu.ru

Критерий скорости напрямую зависит от типа привода. Шаговые двигатели, установленные в бюджетных станках, с ростом скорости могут пропускать шаг и понижать точность, а серводвигатели отличаются отсутствием погрешности и высокой динамикой работы.

Параметры рабочей поверхности

Три основных линейных координатных (X, Y, Z) хода станка отражают пространство обработки, разрешенное станком. Две координаты X и Z в токарном станке отражают размер допустимого ротора.

Как правило, размер контура обрабатываемой детали должен находиться в пределах пространства обработки станка.

Например, если типичная заготовка представляет собой короб 450 мм × 450 мм × 450 мм, тогда следует выбрать станок с размером рабочей поверхности 500 мм × 500 мм.

При выборе рабочей поверхности, которая по габаритам немного больше, чем обрабатываемая заготовка, учитывается пространство, необходимое для установки зажима.

Размер стола станка и три линейных координатных хода имеют определенную пропорциональную зависимость. Например, у вышеуказанного станка с размером стола 500 мм × 500 мм ход оси X обычно составляет 700 ~ 800 мм, ось Y составляет 500 ~ 700 мм, а ось Z составляет 500 ~ 600 мм.

Следовательно, размер рабочей поверхности в основном определяет размер пространства обработки.

Источник: 3dtek.xyz

Вместе с этим, область обработки детали должна находиться в пределах диапазона хода. Следует также учитывать ряд возможных проблем, таких как допустимая несущая способность стола станка, мешает ли заготовка смене инструмента и создает ли помехи для других частей, таких как защитный корпус машины.

Мощность

Мощность шпинделя или лазера станка с ЧПУ, (или скорость печати, если речь об аддитивном оборудовании) также является важным критерием при выборе. Если шпиндель слаб, при резке прочных материалов скорость и производительность значительно падает, а также сам станок может деформироваться.

Источник: fanuc.eu

Мощность двигателя шпинделя отражает эффективность и жесткость резки станка.
В современных малых и средних станках с ЧПУ механическое переключение коробки шпинделя используется реже, гораздо чаще используется двигатель с регулируемой скоростью постоянного или переменного тока с большой мощностью для непосредственного соединения шпинделя или даже электрическая шпиндельная конструкция.

Такая конструкция ограничена по крутящему моменту во время низкоскоростной резки, то есть выходная мощность двигателя, регулирующего скорость, понижается на низкой скорости. Чтобы обеспечить низкоскоростной выходной крутящий момент, необходимо использовать двигатель большой мощности.

Точность

Как правило, для станков с ЧПУ имеется от 20 до 30 контрольных критериев точности, но наиболее характерными являются следующие: точность позиционирования по одной оси, точность повторного позиционирования по одной оси и округлость пробного образца, полученного одновременной обработкой более двух осей.

Источник: videoblocks.com

Тип управления

Сегодня существует два типа управления фрезерных станков с чпу: с помощью компьютера с установленным специальным ПО или специализированной автономной стойки. Преимущества использования компьютера заключаются в том, что у оператора есть возможность использовать программу для моделирования и проведения работ, а также выводить графическое отображение процесса работы на экран. Второй тип управления характерен для большинства профессиональных станков, поскольку он обеспечивает лучшую интеграцию и стабильность работы, так как подсоединен непосредственно к управляющей плате станка.

Источник: alibaba.com

Другие критерии

Выбирая станки с чпу технические характеристики не единственный критерий, которому нужно уделять внимание. Стоит учитывать и другие немаловажные факторы, такие как:

Сложность производимой детали

Если требуемая деталь представляет собой сложную конструкцию, в частности детали для автомобильной, оборонной, аэрокосмической или медицинской промышленности, вам могут потребоваться высокофункциональные станки с чпу, где можно выбирать различные шпиндели, способные маневрировать, резать, растачивать и формировать детали, управляемые по нескольким осям. Большинство из этих станков включают в себя 3-5-осевые обрабатывающие центры и 2-8-осевые токарные центры. В таких станках может быть установлено 2 и более шпинделей (для массового производства).

Источник: videoblocks.com

Расчет стоимости производимой детали

Перед тем, как выбрать чпу фрезер, например, необходимо просчитать финансовую сторону вопроса: выгодно ли вам вообще покупать станок. Расчет стоимости производимой детали осуществляется по двум основным критериям: фиксированные и возможные (вариативные) затраты. Фиксированные: начальные капитальные вложения, амортизация машины, проценты по кредиту (если есть). Вариативные: затраты на материалы, на рабочую силу, на инструменты, на техническое обслуживание и ремонт, на запасные части, в случае, если потребуется замена.

Источник: mskran.ru

Размер рабочего пространства

При выборе станка также стоит учитывать размер рабочего пространства - позволит ли он наладить производство. Организация рабочего пространства включает в себя следующие факторы:

максимальное использование всей доступной площади
минимизация движения рабочих от станка к станку
пространство для перемещения материалов
питание станков

Уровень обслуживания оборудования

Одним из немаловажных факторов также является уровень обслуживания оборудования – опыт и мастерство операторов станка позволит повысить продуктивность работы.

Стоит учитывать, имеются ли у рабочего персонала навыки, необходимые для работы с некоторыми моделями станков, и обучить операторов в случае необходимости.

Источник: kedu.ru/press-center

Применение

Если вы интересуетесь, какой чпу фрезер выбрать, то рекомендуем вам обратить внимание на фрезерные станки Optimum, которые отличаются своей надежностью и точностью – незаменимыми характеристиками при массовом производстве. Именно благодаря своей эффективности они стали основным инструментом в металлургической промышленности Германии.

Источник: top3dshop.ru

Фрезерные станки Optimum активно используются для производства высокотехнологичной продукции, в частности автомобильных шин (завод Мишлен в Хальштадте).

Лазерные станки LaserSolid - универсальные устройства для профессиональной обработки различных материалов, от дерева и пластика до кожи и керамики. Широко используются для изготовления рекламных изделий, различных сувениров, и элементов декора. Также станки LaserSolid активно используются для производства мебели. Поэтому если вы рассматриваете для приобретения чпу станок по дереву и думаете какую фирму выбрать, советуем обратить ваше внимание именно на этого производителя.

Источник: top3dshop.ru

Функционал станков с чпу не ограничивается только твердыми материалами, лазерные станки также позволяют работать с тканями, выполнять гравировку, изготавливать различные детали высокой сложности.

3D МФУ Snapmaker лазер+фрезер

Это – полноценный станок с чпу, отличительной чертой которого является универсальность, ведь он подходит как для простой работы, так и для профессиональной гравировки. Для использования лазера в качестве фрезера для обработки мягких материалов достаточно приобрести дополнительный шпиндель с зажимным патроном.

МФУ с возможностью 3D печати активно используется для изготовления различных макетов, в частности архитектурных сооружений, также применяется в мелкосерийном производстве и даже в медицине: С помощью 3D печати можно гораздо быстрее изготавливать стоматологические изделия, протезы и даже целые экзоскелеты. Эмма Лаваль – обладательница экзоскелета, напечатанном на 3D МФУ, который разработали для нее медики, чтобы помочь справиться с редким врожденным заболеванием, при котором атрофируются мышцы рук.

Источник: cossa.ru

Токарные станки SteepLine используются для изготовления сложных деталей из дерева в промышленных масштабах производства: мебели, архитектурных изделий, предметов декора и мелких составных частей.

Заключение

Сегодня станки с числовым программным управлением используют не только на больших предприятиях, но и для домашних целей. Способов применения, как и разновидностей станков, существует огромное количество, и разобраться во всем по одной статье будет сложно.

Если вы думаете над тем, какой фрезерный станок с чпу выбрать, обращайтесь за консультацией к нашим специалистам. Они расскажут вам не только о том, как выбрать станок чпу по дереву, металлу, оргстеклу , пластику и другим материалам, но и предложат наиболее оптимальные варианты с учетом всех ваших пожеланий.

Как выбрать станок с ЧПУ, характеристики и назначение

Введение

Содержание