sélection CNC. Comment choisir une fraiseuse CNC (fraise) pour le bois de vos propres mains

Si vous démarrez tout juste une entreprise et n'avez aucune expérience dans ce domaine, le choix d'une fraiseuse CNC peut vous dérouter - il y a tellement de variété sur le marché des outils industriels.

Seules de nombreuses années d'expérience et des connaissances spécifiques permettent aux spécialistes de sélectionner les machines CNC conformément aux exigences de l'équipement.

Beaucoup sont tout simplement perdus dans cette abondance, et ce n'est pas surprenant - il peut être difficile, même pour les professionnels, de choisir la meilleure machine CNC s'ils ne suivent pas le dernier marché des outils, dont la gamme est en constante expansion et amélioration.

Quels sont les critères de choix d’une machine CNC ?

Broche

La broche est l’une des pièces principales de la fraiseuse. Cela dépend de la broche, quelles fraises peuvent être utilisées avec cette machine particulière, sous quels angles elles peuvent être fixées et comment les utiliser exactement. L'entraînement de la broche est généralement monté, c'est-à-dire que la broche est un puissant moteur électrique compact avec une pince pour serrer la fraise.

Beaucoup dépend directement de la qualité de la broche - une bonne broche durera longtemps, vous ravissant constamment par la qualité du travail, tandis qu'une mauvaise peut non seulement ruiner le produit, mais également endommager la machine elle-même en cas de problème. accident, voire blesser du personnel. Le choix d'une broche doit être abordé de manière responsable, en écoutant toujours attentivement les recommandations du fabricant de la machine et en prêtant avant tout attention aux produits de fabricants de composants connus et réputés.

Zone de fraisage

C'est l'une des caractéristiques les plus importantes d'une machine CNC : la taille de la zone de fraisage détermine la taille du produit que la machine peut traiter. Chaque application étroite a ses propres exigences dimensionnelles, les machines plus polyvalentes ont une zone de fraisage réglable ou dépassent évidemment les exigences des applications les plus courantes.

Le dispositif du site est également important - il ne devrait pas poser de difficultés pour fixer et positionner clairement la partie de la pièce, sinon un mariage grave est possible. Lors du choix d'une fraiseuse CNC pour le travail, il est nécessaire de déterminer à l'avance les dimensions des pièces afin de ne pas se retrouver dans le pétrin.

Objectif de la machine

Les machines CNC sont divisées principalement en fonction du matériau pour lequel elles sont conçues, ainsi que par domaine d'application.

Les machines CNC pour le travail des métaux se distinguent des autres principalement par la résistance et la puissance de leur conception, qui leur permettent de travailler le métal ainsi qu'avec la plupart des autres matériaux.

Pour réduire l'usure et éviter le blocage de la fraise, ils sont souvent équipés d'une alimentation en liquide de refroidissement vers la fraise, généralement de l'eau ou de l'huile, directement vers la zone de contact de travail, et beaucoup d'entre eux sont équipés d'une puissante aspiration d'air - une fixation structurellement conçue de la douille d'un aspirateur industriel, pour éliminer automatiquement les copeaux des surfaces de la pièce.

Matériel de menuiserie

Les machines CNC pour le travail du bois, ainsi que des composites et du plastique, diffèrent peu structurellement des machines pour le travail du métal, mais ont une conception légèrement plus simple et des exigences de puissance et de résistance inférieures, ce qui est naturellement dû aux spécificités du matériau.

Le refroidissement de la fraise qui s'y trouve se fait dans l'air, et le plus souvent il est totalement absent, puisque sa présence n'est pas critique. L'enlèvement des copeaux n'est généralement pas non plus prévu et est effectué manuellement par l'opérateur. En conséquence, le coût de ces machines est généralement un peu inférieur, leur entretien est plus simple et moins coûteux et leur prévalence est plus grande.

Equipement pour la fabrication de meubles d'armoires

Les machines CNC conçues pour la production de meubles d'armoires ont leurs propres caractéristiques - en particulier, les dimensions de la zone de fraisage dépassent celles des autres fraiseuses CNC, car les pièces à traiter peuvent différer sur une plus grande surface par rapport aux autres zones de la CNC. application.

En conséquence, une machine CNC pour meubles aura des dimensions plus grandes dans toutes les dimensions, ainsi qu'une plus grande complexité et un plus grand coût du cadre et des rails, qu'une machine similaire permettant de travailler avec des objets plus petits. Pour le reste, elles diffèrent peu des machines de transformation du bois, du plastique et des matériaux composites.

Machines de traitement du verre

Les fraises sont à la fois dotées d'un revêtement spécial et entièrement frittées - ces composants sont créés en cuisant des copeaux de diamant à haute température et haute pression, ce qui donne un outil exceptionnellement solide et durable.

De plus, dans les machines de traitement du verre, l'apport de fluide de travail à la zone de contact de la fraise avec le matériau est obligatoire - cela n'est pas seulement dû à la nécessité de refroidir la fraise lorsque l'on travaille avec un matériau aussi dur que le verre. , mais aussi à l'obligation d'éliminer immédiatement les fragments de déchets du matériau - afin qu'ils ne gênent pas la suite du travail et n'abîment pas la pièce, en revenant au lieu de contact entre la fraise et la pièce, d'une part , et afin qu'ils ne pénètrent pas dans l'air que respire l'opérateur de la machine. En plus du verre, ces machines peuvent traiter du polycarbonate, du plexiglas de diverses compositions et d'autres matériaux durs, ainsi que des pièces métalliques.

Vous pouvez choisir une machine CNC pour travailler le verre en fonction de sa conformité à ces critères obligatoires.

Équipement de traitement de la pierre

Les fraiseuses à pierre CNC sont conçues pour graver et réaliser des bas-reliefs tridimensionnels complexes sur des matériaux durs tels que la pierre naturelle de diverses races - granit, marbre, grès, ainsi que sur des dalles de pierre artificielle constituées de copeaux de granit avec polymère.

Les spécificités du travail de la pierre impliquent à la fois de grandes surfaces de traitement, une dureté élevée du matériau et un poids accru des pièces. En outre, la pierre se caractérise par le fait que, lorsque l'on travaille avec elle, il est nécessaire à la fois d'assurer une circulation constante de l'eau dans la zone de travail et d'éliminer les miettes et la poussière à l'aide d'un aspirateur - l'eau seule suffit. ne permet pas d'économiser de grandes fractions de poussières, caractéristiques des matières minérales.

De telles machines peuvent facilement traiter d'autres matériaux - du bois au PVC, en passant par le verre et le métal, et seront donc utiles non seulement aux fabricants de produits en pierre, mais également à ceux dont les intérêts professionnels sont beaucoup plus larges.

Il s'agit peut-être de l'équipement de fraisage avec contrôle par programme le plus avancé, qui peut presque tout faire dans ce domaine de production, cependant, il est inutilement puissant, encombrant et coûteux pour la plupart des travaux qui ne sont pas directement liés à son objectif.

Aussi tentant que cela puisse être d'acquérir une fraiseuse CNC vraiment polyvalente, si le traitement de la pierre ne fait pas partie de vos tâches, envisagez d'acquérir quelque chose de plus spécialisé parmi ceux répertoriés ci-dessus.

Ce sont peut-être les points les plus fondamentaux dont vous devez être conscient lors du choix d’une fraiseuse CNC. Et même si au début il semble que si vous devez acheter une fraiseuse CNC, le choix n'est pas facile, tout n'est pas si effrayant. Nous allons maintenant nous concentrer sur les caractéristiques des fraiseuses CNC.

Types de modèles cinématiques de la machine

Lors de la préparation du travail sur une fraiseuse CNC, des modèles cinématiques de la machine sont utilisés, qui sont une simulation logicielle de cet équipement et sont nécessaires à la préparation correcte et à la prévisibilité des actions de la machine pendant l'exécution du programme.

Le modèle cinématique de la machine contient à coup sûr des informations sur la zone de travail, ses dimensions et son emplacement par rapport à la base fixe de la machine, sur l'emplacement et les trajectoires possibles de la tête de travail - le porte-couteau, sur d'autres paramètres physiques de l'équipement. - les distances, les dimensions, - tout ce qui a un rapport direct avec le travail effectué par la machine.

Exemples de machines et leurs modèles :

Préparation du programme de contrôle

Pour travailler sur les fraiseuses CNC, des systèmes CAO/FAO sont utilisés - des progiciels conçus pour traduire les données des dessins et des modèles en une forme de commandes compréhensibles par la machine.

Les données saisies sur la taille et la forme de la pièce deviennent des trajectoires de contrôle, qui, à leur tour, se transforment en programmes de contrôle dans le processus de post-traitement.

Post-processeur

Un postprocesseur est un produit logiciel spécial qui convertit les données sur les paramètres d'une pièce en un programme individuel qui contrôle les mouvements de l'outil et/ou de la pièce pour chaque machine spécifique.

Ici, vous pouvez en savoir plus sur le développement de modèles cinématiques, en utilisant l'exemple des systèmes industriels Siemens.

Des informations détaillées sur l'utilisation de chaque machine spécifique peuvent être obtenues sur le site officiel de son fabricant. C'est l'option la plus fiable qui vous évitera de nombreuses erreurs.

Contrôle

Dans certains cas, lorsque vous devez travailler sur une machine industrielle sérieuse, vous pouvez définir manuellement un programme pour traiter manuellement une pièce plus ou moins simple, via le panneau de commande de la machine. Dans ce cas, suivez strictement les instructions du fabricant et suivez toutes les étapes nécessaires dans l'ordre.

Panneau de commande pour l'une des fraiseuses CNC :

Lors de la création d'éléments de forme plus complexe, il est impossible de se passer d'un ordinateur, et de nombreuses machines compactes ne sont entièrement contrôlées que via un PC connecté.

Usinage multi-axes

Les CNC de fraisage sont divisées en verticales et horizontales - selon l'emplacement de la tête de travail, respectivement - supérieure ou latérale, et sont également divisées par le nombre d'axes de traitement - en trois coordonnées, quatre et cinq coordonnées.

En conséquence, plus les axes de mouvement de l'outil sont coordonnés, plus la pièce peut être traitée efficacement et avec une plus grande complexité.

Coupeurs d'occasion

En fonction des spécificités du travail - du matériau, des formes de traitement nécessaires et d'autres facteurs, un grand nombre de fraises diverses sont utilisées dans les fraiseuses CNC. Les fraises sont à un ou deux filets, sphériques, en forme de V, sphériques coniques, à rayon pyramidal avec un ou deux arêtes de coupe, gravure, découpe, etc.

Les fraises sphériques et pyramidales sont utilisées pour la sélection profonde des matériaux d'une pièce, le traitement des coins et la création d'évidements de forme appropriée. Des fraises de découpe et de gravure de différentes formes sont utilisées pour graver, découper une pièce, traiter les bords d'un produit et pour façonner - créer une image en bas-relief. Les fraises à rayon et à filet, à la fois convexes et concaves, sont utilisées pour traiter les coins, les bords des plateaux de table et d'autres pièces, le chanfreinage, etc. Les fraises en bout vous permettent de créer des trous, contrairement aux forets, de n'importe quelle forme.

Exemples de fraises utilisées :

La variété des fraises varie des plus simples, semblables à une perceuse ou à une perceuse ordinaire, aux plus complexes, constituées de différents matériaux et de toutes sortes de formes, avec un nombre différent d'arêtes de coupe. Cela fournit un large éventail de tâches qu’ils peuvent résoudre.

Pour chaque matériau et type de travail, une sélection individuelle de fraises est nécessaire, que notre spécialiste vous aidera à choisir.

Les fraiseuses CNC sont un outil formidable qui, lorsqu'elle est utilisée correctement, peut créer une très large gamme de produits, depuis les structures publicitaires jusqu'à d'autres pièces de machines, des planches à découper de cuisine aux pièces de moteurs d'avions. Leur champ d'application est presque illimité et leur portée et leur degré de disponibilité augmentent chaque jour.

Désormais, non seulement une usine de construction de machines peut se permettre un tel équipement, mais également un atelier relativement petit, qui ne peut que se réjouir.

Voulez-vous des nouvelles plus intéressantes du monde des technologies 3D ?

Si vous démarrez tout juste votre propre entreprise et n'avez aucune expérience dans ce domaine, le choix d'une CNC peut vous dérouter - il y a tellement de variété sur le marché des outils industriels. Seules de nombreuses années d'expérience et des connaissances spécifiques permettent aux spécialistes de sélectionner les machines CNC conformément aux exigences de l'équipement. Beaucoup sont tout simplement perdus dans cette abondance, les moteurs de recherche regorgent de requêtes comme « choix », « choix de fraisage CNC », « choisir une fraiseuse » et « choix d'une fraiseuse CNC ». Ce n'est pas surprenant - il peut être difficile, même pour les professionnels, de choisir la meilleure machine CNC s'ils ne suivent pas les dernières nouveautés du marché des outils, dont la gamme ne cesse de s'élargir et de s'améliorer.

Quels sont les critères de choix d’une machine CNC ? Cela dépend de l'utilisation qu'il fera. Du matériel, du profil de travail, de la rapidité et de la précision requises, de la ressource requise. De nombreuses caractéristiques importantes de ces machines dépendent directement de leur équipement - des propriétés de leurs composants et consommables, des caractéristiques de conception. Considérons les plus élémentaires.

Broche

Zone de fraisage

C'est l'une des caractéristiques les plus importantes d'une machine CNC : la taille de la zone de fraisage détermine la taille du produit que la machine peut traiter. Chaque application étroite a ses propres exigences en matière de taille, les machines plus polyvalentes ont une zone de fraisage réglable ou dépassent évidemment les exigences des applications les plus courantes.

Le dispositif du site est également important - il ne devrait pas poser de difficultés pour fixer et positionner clairement la partie de la pièce, sinon un mariage grave est possible.
Lors du choix d'une fraiseuse CNC pour le travail, il est nécessaire de déterminer à l'avance les dimensions des pièces afin de ne pas se retrouver dans le pétrin.

Types de machines

Toutes les machines CNC sont divisées principalement par le matériau qu'elles sont conçues pour traiter, ainsi que par leur portée. Ensuite - en fonction des caractéristiques de conception et de la nouveauté du design. La séparation est assez simple et, avec diligence et envie, après avoir étudié plusieurs ressources spécialisées et décidé du budget, il ne sera pas difficile de choisir une machine CNC.

Équipement pour la production de meubles d'armoires

Machines de traitement du verre

Les fraiseuses CNC pour le travail du verre diffèrent des machines pour le travail des métaux principalement par le fait qu'elles utilisent des fraises spéciales avec des surfaces de travail en alliage dur, en diamant et en corindon. Les fraises sont à la fois dotées d'un revêtement spécial et entièrement frittées - ces composants sont créés en cuisant des copeaux de diamant à haute température et haute pression, ce qui donne un outil exceptionnellement solide et durable. De plus, dans les machines de traitement du verre, l'apport de fluide de travail à la zone de contact de la fraise avec le matériau est obligatoire - cela n'est pas seulement dû à la nécessité de refroidir la fraise lorsque l'on travaille avec un matériau aussi dur que le verre. , mais aussi à l'obligation d'éliminer immédiatement les fragments de déchets du matériau - afin qu'ils ne gênent pas la suite du travail et n'abîment pas la pièce, en revenant au lieu de contact entre la fraise et la pièce, d'une part , et afin qu'ils ne pénètrent pas dans l'air que respire l'opérateur de la machine. En plus du verre, ces machines peuvent traiter du polycarbonate, du plexiglas de diverses compositions et d'autres matériaux durs, ainsi que des pièces métalliques.

Vous pouvez choisir une machine CNC pour travailler le verre en fonction de sa conformité à ces critères obligatoires.

Équipement de traitement de la pierre

Les fraiseuses CNC pour travailler la pierre sont conçues pour graver et réaliser des bas-reliefs volumétriques complexes sur des matériaux durs tels que la pierre naturelle de diverses races - granit, marbre, grès, ainsi que sur des dalles de pierre artificielle constituées de copeaux de granit avec polymère. Les spécificités du travail de la pierre impliquent à la fois de grandes surfaces de traitement, une dureté élevée du matériau et un poids accru des pièces. En outre, la pierre se caractérise par le fait que, lorsque l'on travaille avec elle, il est nécessaire à la fois d'assurer une circulation constante de l'eau dans la zone de travail et d'éliminer les miettes et la poussière à l'aide d'un aspirateur - l'eau seule suffit. ne permet pas d'économiser de grandes fractions de poussières, caractéristiques des matières minérales.
De telles machines peuvent facilement traiter d'autres matériaux - du bois au PVC, en passant par le verre et le métal, et seront donc utiles non seulement aux fabricants de produits en pierre, mais également à ceux dont les intérêts professionnels sont beaucoup plus larges.

Ce sont peut-être les points les plus fondamentaux dont vous devez être conscient lors du choix d’une fraiseuse CNC. Et même si au début il semble que si vous devez acheter une fraiseuse CNC, le choix n'est pas facile, tout n'est pas si effrayant. Dans d'autres articles, nous parlerons plus en détail des spécificités du travail avec chaque type de fraiseuse CNC et de leur dispositif, cela peut aussi aider dans le choix, alors ne manquez pas de nouvelles publications.

Types de fraiseuses CNC

Dans la « nature », il existe de nombreux types de fraiseuses qui diffèrent par leur conception et leur portée : fraisage manuel, au sol, de bureau, à console : fraisage vertical et horizontal, fraisage longitudinal, fraiseuses rotatives, etc.

Dans cet article, nous parlerons des fraiseuses fabriquées en Chine. Que doit rechercher un « débutant » lors du choix d'une machine pour diverses tâches : transformation (découpe, gravure, fabrication de pièces 3D) du bois, du contreplaqué, des métaux non ferreux et ferreux, travail des plastiques, cire pour bijoux, pierre, etc.

"Remplissage" de la fraiseuse :

Les fraiseuses fabriquées en Chine sont présentées sur le marché dans une large gamme avec diverses options, et les machines peuvent également être équipées de différents types d'électronique, de guides, de logiciels. Parlons plus en détail de ce que l'on peut rencontrer dans la configuration de la machine.

Par type de machine - sol et bureau.
Broche - refroidissement par eau ou par air.
Les guides peuvent être de profil rond ou carré.
Le bureau peut être mobile ou non, le portail lui-même se déplace.
La machine peut avoir un système de lubrification centralisé.
Les machines sont équipées de moteurs pas à pas ou de servomoteurs.
Par type de contrôle machine : contrôleur DSP RZNC, NCStudio - carte PCI, Mach 3 - carte d'interface (LPT).
La machine peut être équipée d'un liquide de refroidissement.
Machines-outils avec changeur d'outils automatique ATC.
La machine peut être équipée d'une table aspirante ou uniquement de pinces, de rainures en T.
Le mouvement peut se produire grâce à la vis à billes, à la crémaillère hélicoïdale, à la crémaillère droite.

Que faut-il rechercher lors du choix d'une fraiseuse ?

L'essentiel est la rigidité de l'ensemble de la structure. Moins les pièces de la machine reliées les unes aux autres au moyen de boulons sont conçues, moins il y aura de jeu. Avec une rigidité insuffisante de la structure, on obtient en sortie une faible vitesse de traitement, une faible productivité, et en raison des vibrations qui se produisent, on casse l'outil, notamment les graveurs.

Vous pouvez choisir absolument n'importe quelle broche, en fonction de la tâche - refroidissement par air ou par eau. Les broches refroidies à l'eau sont moins bruyantes, peuvent « travailler » à une vitesse minimale et n'ont pas peur de la surchauffe, contrairement aux broches refroidies par air. Par exemple, le traitement (gravure) du magnésium s'effectue à une vitesse de 12 000 à 15 000 tr/min. Pour une broche jusqu'à 3 kW, une connexion 220 V ±10 % 50 Hz est requise, au-dessus de 3 kW - une connexion 380 volts. Initialement, lors de la conception de la machine pour certaines tâches, le fabricant définit la puissance de broche nécessaire. Par exemple, les machines petit format pour la gravure 3D (réalisation de clichés pour estampage, cachets, médailles) seront toujours équipées d'une broche 800, 1,5, 2,2 kW. Un tel travail ne nécessite pas de traitement de puissance. S'il s'agit d'une machine permettant de découper les mêmes panneaux de particules, MDF (production de meubles), il est alors logique de régler une broche de 3 kW ou plus.

Le choix des guides doit être pris au sérieux, la précision du traitement et, en général, la rigidité de la structure en dépendent. Les machines les plus économiques ont des guides ronds, mais cela facilite le traitement du bois, des plastiques, de la cire pour bijoux, etc. Pour un traitement plus précis, vous devez choisir des guides ferroviaires à profil carré de marques bien connues telles que AMT-PMI, Hiwin, THK et autres.

En règle générale, les tables de travail ne sont mobiles que sur les machines de petit format - 200x300, 300x400 mm. Sur d'autres machines de plus grand format, la table est toujours stationnaire, le portail bouge - l'axe Y.

Une caractéristique très importante dans la conception de la machine est le système de lubrification centralisé. Cela peut être manuel et automatique. La lubrification est importante pour lubrifier les parties frottantes de la machine - les guides. Le système de lubrification automatique est pratique et fonctionne avec une minuterie. Le système de lubrification est installé sur les machines à partir du format 1200x1200 mm et plus.

Le choix d'un moteur ne dépend pas toujours de l'acheteur, les machines avec un petit champ de travail jusqu'à 1200x1200 mm sont presque toujours équipées d'un moteur pas à pas. Sur les machines avec un grand champ de travail de 2000x3000 mm, des moteurs pas à pas et des servomoteurs peuvent être installés. Le servomoteur donne une plus grande dynamique, un positionnement plus précis, mais surtout, il ne perd pas de pas (un capteur (encodeur) est intégré, qui détecte les violations, puis le système ajuste le mouvement des mécanismes) à des vitesses élevées ( la coordonnée ne s'égare pas). Bien entendu, il est préférable de mettre un servo variateur sur la machine, mais cela entraîne une augmentation significative du coût des équipements. Par exemple, pour certaines tâches de fabrication de façades dans la production de meubles, vous pouvez travailler sur une machine équipée de moteurs pas à pas. Voici quelques exemples:

Vitesse de déplacement : SM (moteur pas à pas) - 20-25 m/min, le servomoteur peut se déplacer de 60 m/min ou plus.
Vitesse d'accélération : moteur pas à pas - jusqu'à 120 tr/min en 1 seconde, servo - jusqu'à 1000 tr/min en 0,2 seconde

Dans la nature, il existe de nombreux systèmes de contrôle machine, allant du Mach 3 "amateur" et se terminant par les propres développements de l'entreprise des équipementiers - Fanuc, HAAS, Moriseiki, Syntec, Seikos, Heidenhain. Les contrôleurs simples Mach 3, NC Studio, etc. ne peuvent fonctionner qu'avec 3-4 coordonnées. Les équipements professionnels (industriels) sont équipés de leurs propres « racks », qui permettent de changer d'outil en cours de fonctionnement. Pour contrôler un tel équipement, on utilise le système de contrôle de la série Fanuc Oi, conçu pour les machines à 6-8 coordonnées et vous permettant de contrôler simultanément 4 axes. Pour la découpe, l'échantillonnage et la gravure, vous pouvez utiliser des analogues peu coûteux : NC Studio, contrôleurs DSP. Ils font un excellent travail avec les tâches, nécessitent un minimum de connaissances, sont faciles à utiliser et ne coûtent pas cher.

Les machines-outils conçues pour le traitement des métaux seront toujours équipées de liquide de refroidissement (Avec lubrifiant liquide de refroidissement).

Il est conseillé d'utiliser une machine avec changement automatique d'outil (ATC) pour les cycles d'usinage "courts" de 5 à 15 minutes, où plus de 2 outils sont utilisés. Fondamentalement, il s'agira d'un traitement 2D - découpe, échantillonnage. Par exemple, la fabrication de portes intérieures. Les machines avec changement automatique sont généralement disponibles avec un format de table de 1 500 x 3 000 mm ou plus.

La pièce à usiner sur la fraiseuse peut être fixée de différentes manières. Il peut s'agir d'une pince, d'une table aspirante, de vis autotaraudeuses. La table à vide permet de fixer la pièce sur la table de travail de la fraiseuse, en utilisant la puissance d'une pompe à vide. De plus, la conception de la table aspirante comprend un cordon d'étanchéité qui vous permet de "couper" les zones inutiles si, par exemple, la pièce à usiner n'a pas une taille pour l'ensemble du champ de travail de la machine.

Les inconvénients d'un tel tableau sont les suivants :

il est impossible de réparer de petites pièces ;
incompatibilité avec certains systèmes (notamment avec le système de refroidissement des outils, système de piégeage des copeaux) ;
certains matériaux, comme le MDF, les panneaux de particules, le bois, n'attirent pas un aspirateur, il faut donc ici une pompe assez puissante de l'ordre de 5 kW, ce qui entraîne une augmentation de la consommation électrique, et augmente également relativement le coût . Par conséquent, l'ouvrier de production doit peser le pour et le contre et faire son propre choix.

Le deuxième type de table que l’on retrouve dans la conception des machines de petit format est une table à rainures en T. Il est très pratique pour travailler le MDF, les panneaux de particules et le bois. Avantages de cette table dans la fixation fiable de la préparation. En règle générale, des coussinets en PVC sont installés sur la table, qui devront être changés à l'avenir en raison de leur usure. Un tel tableau est dit « sacrificiel ».

Pour le mouvement mécanique dans les actionneurs de la machine-outil CNC, les éléments suivants peuvent être utilisés : Vis à billes (vis à billes), crémaillère - hélicoïdale et droite. Dans certaines machines artisanales, vous pouvez trouver une transmission vis-écrou. Chaque système de mouvement a ses avantages et ses inconvénients. Un engrenage à dents droites peut être utilisé à des vitesses faibles à moyennes et ne doit jamais être utilisé sur une machine équipée d'un servomoteur. L'engrenage à dents hélicoïdales offre une vitesse de déplacement élevée et une précision de positionnement élevée. De tels systèmes de déplacement sont équipés de machines d'un champ de 1200x2400 mm ou plus.

Vis à billes pour CNC sont utilisés uniquement pour les moyennes et petites machines du format 200x300 et jusqu'à 1200x1200 mm. Cela est dû à la possibilité de déviation de la vis lorsque le boîtier est situé dans sa partie médiane. Actuellement, la longueur maximale autorisée d'une vis à billes est de 1,5 M. Il existe un excellent exemple d'achat de machines similaires, mais à des prix différents : sur une machine au format 900x600 mm, une vis à billes de 8 mm de diamètre sera installée, et sur le deuxième 16 mm. Une vis à billes plus fine à des avances de travail élevées commencera à vibrer (résonance) sur toute sa longueur, ce qui entraînera une rupture de l'outil et éventuellement une rupture des composants de la machine. Une vis à billes d'un diamètre de 16 mm sur le même ouvriers les paramètres de vitesse fonctionneront sans problème et déplaceront les nœuds de la machine. Et une telle machine sera plus productive.

De ce qui précède, nous pouvons conclure : toute machine correctement sélectionnée pour les tâches spécifiques pour lesquelles elle a été conçue fonctionnera correctement, rapidement et avec précision, sans panne. Les experts YUSTO vous aideront toujours à faire le bon choix. Appelez le numéro gratuit 8-800-555-79-69 et nous sélectionnerons la machine exactement adaptée à vos besoins.

La CNC peut vous dérouter – il y a tellement de variété sur le marché des outils industriels.

Seules de nombreuses années d'expérience et des connaissances spécifiques permettent aux spécialistes de sélectionner les machines CNC conformément aux exigences de l'équipement.

Beaucoup sont tout simplement perdus dans cette abondance, et ce n'est pas surprenant - il peut être difficile, même pour les professionnels, de choisir la meilleure machine CNC s'ils ne suivent pas le dernier marché des outils, dont la gamme est en constante expansion et amélioration.

Quels sont les critères de choix d’une machine CNC ?

Cela dépend de l'utilisation qu'il fera. Du matériel, du profil de travail, de la rapidité et de la précision requises, de la ressource requise. De nombreuses caractéristiques importantes de ces machines dépendent directement de leur équipement - des propriétés de leurs composants et consommables, des caractéristiques de conception. Considérons les plus élémentaires.
La broche est l’une des pièces principales de la fraiseuse. Cela dépend de la broche, quelles fraises peuvent être utilisées avec cette machine particulière, sous quels angles elles peuvent être fixées et comment les utiliser exactement. L'entraînement de la broche est généralement monté, c'est-à-dire que la broche est un puissant moteur électrique compact avec une pince pour serrer la fraise.

Zone de fraisage

C'est l'une des caractéristiques les plus importantes d'une machine CNC : la taille de la zone de fraisage détermine la taille du produit que la machine peut traiter. Chaque application étroite a ses propres exigences en matière de taille, les machines plus polyvalentes ont une zone de fraisage réglable ou dépassent évidemment les exigences des applications les plus courantes.

Objectif de la machine

Les machines CNC sont divisées principalement en fonction du matériau pour lequel elles sont conçues, ainsi que par domaine d'application.

Post-processeur

Ici, vous pouvez en savoir plus sur le développement de modèles cinématiques, en utilisant l'exemple des systèmes industriels Siemens.

Panneau de commande pour l'une des fraiseuses CNC :

Coupeurs d'occasion

Exemples de fraises utilisées :

Pour chaque matériau et type de travail, une sélection individuelle de fraises est nécessaire, que notre spécialiste vous aidera à choisir.

Désormais, non seulement une usine de construction de machines peut se permettre un tel équipement, mais également un atelier relativement petit, qui ne peut que se réjouir.

Si vous avez besoin de conseils pour choisir une machine CNC, n'oubliez pas que vous pouvez toujours contacter Top 3D Shop !

Voulez-vous des nouvelles plus intéressantes du monde des technologies 3D ?

Lors du choix d'un routeur CNC (routeur CNC) décider:

1. Avec quel matériel allez-vous travailler. Les exigences de rigidité de la conception de la fraiseuse et de son type en dépendent.

Par exemple, une machine CNC pour contreplaqué ne traitera que le bois (y compris le contreplaqué) et les plastiques (y compris les matériaux composites - plastique avec feuille).

Sur une fraiseuse en aluminium, il est déjà possible de traiter des ébauches de métaux non ferreux, tandis que la vitesse de traitement des produits en bois augmentera également.

Les fraiseuses en aluminium ne sont pas adaptées au traitement de l'acier : des machines massives avec un lit en fonte sont déjà nécessaires ici, tandis que le traitement des métaux non ferreux sur de telles fraiseuses sera plus efficace.

2. avec la taille des pièces et la taille du champ de travail de la fraiseuse. Celui-ci définit les exigences relatives à la mécanique d'une machine CNC.

Lors du choix d'une machine, faites attention à étudier la mécanique de la machine, les capacités de la machine dépendent de son choix, et il est impossible de la remplacer sans une altération significative de la conception !

La mécanique d'une fraiseuse CNC en contreplaqué et en aluminium est souvent la même. Plus de détails ci-dessous dans le texte.

Mais plus la taille du champ de travail de la machine est grande, plus des guides de mouvement linéaire plus rigides et plus coûteux seront nécessaires pour son assemblage.

Lors du choix de machines pour des tâches de production de pièces de grande hauteur, il existe une idée fausse répandue selon laquelle il suffit de choisir une machine avec une grande course en Z. Mais même avec une grande course en Z, il est impossible de produire une pièce avec des pentes raides. si la hauteur de la pièce est supérieure à la longueur utile de la fraise, c'est-à-dire supérieure à 50 mm.

Considérez le dispositif d'une fraiseuse et les options de choix sur l'exemple des machines CNC de la série Modelist.

A) Choix de la conception de la machine CNC

Il existe deux options pour construire des machines CNC :

1) dessins avec table mobile, Image 1.
2) conception avec portail mobile, Figure 2.

Image 1Fraiseuse à table coulissante

Avantages conception de la machine avec une table mobile - c'est une facilité de mise en œuvre, une plus grande rigidité de la machine du fait que le portail est fixe et fixé au châssis (base) de la machine.

Défaut- les grandes dimensions par rapport à la conception avec un portail mobile, et l'impossibilité de traiter des pièces lourdes du fait que la table mobile porte la pièce. Cette conception est tout à fait adaptée à la transformation du bois et des plastiques, c'est-à-dire des matériaux légers.

Figure 2 Fraiseuse avec portail mobile (machine à portique)

Avantages conceptions d'une fraiseuse à portail mobile :

Table rigide pouvant supporter le poids important de la pièce,

Longueur de pièce illimitée,

compacité,

Possibilité d'exécution de la machine sans table (par exemple, pour installer un axe rotatif).

Défauts:

Moins de rigidité structurelle.

La nécessité d'utiliser des guides plus rigides (et coûteux) (du fait que le portail "s'accroche" aux guides, et n'est pas fixé au châssis rigide de la machine, comme dans la conception avec table mobile).

B) Choix de la mécanique de fraiseuse CNC

La mécanique est présentée (voir les numéros sur les Fig. 1, Fig. 2 et Fig. 3) :

3 - porte-guides

4 - roulements ou manchons linéaires

5 - roulements de support (pour la fixation des vis-mères)

6 - vis-mères

10 - accouplement pour relier l'arbre de la vis mère avec l'arbre des moteurs pas à pas (SM)

12 - écrou tournant

figure 3

Sélection du système de mouvement linéaire de la fraiseuse (guides - roulements linéaires, vis mère - écrou mère).

Comme guides peuvent être utilisés :

1) guides à rouleaux, Figure 4.5

Figure 4

Figure 5

Ce type de guide a trouvé sa place dans les conceptions de lasers amateurs et de machines-outils de l'industrie du meuble, Figure 6

L'inconvénient est une faible capacité de charge et une faible ressource, car ils n'étaient pas initialement destinés à être utilisés dans des machines avec un grand nombre de mouvements et des charges élevées, la faible résistance du profilé en aluminium des guides conduit à l'effondrement, Figure 5 et, comme un résultat, un jeu irrécupérable, ce qui le rend impropre à une utilisation ultérieure de la machine.

Une autre version de guides à rouleaux, la figure 7, n'est pas non plus adaptée aux charges élevées et n'est donc utilisée que dans les machines laser.

Figure 7

2) guides ronds, sont un arbre en acier fabriqué à partir d'acier à roulement de haute qualité résistant à l'usure avec une surface rectifiée, une surface trempée et un chromage dur, représenté sous le numéro 2 sur la figure 2.

C'est la solution optimale pour les conceptions amateurs, car. Les guides cylindriques ont une rigidité suffisante pour manipuler des matériaux souples dans des machines CNC de petite taille à un coût relativement faible. Vous trouverez ci-dessous un tableau permettant de sélectionner le diamètre des guides cylindriques, en fonction de la longueur maximale et de la déflexion minimale.

Quelques Chinois fabricants de machines-outils bon marché des guides de diamètre insuffisant, ce qui entraîne une diminution de la précision, par exemple, lorsqu'ils sont utilisés sur une machine en aluminium à une longueur de travail de 400 mm, des guides d'un diamètre de 16 mm entraîneront une déviation au centre sous son propre poids de 0,3 ..0,5 mm (en fonction du poids du portail).

Avec le bon choix du diamètre de l'arbre, la conception des machines qui les utilisent est assez solide, le poids important des arbres confère à la structure une bonne stabilité et une rigidité structurelle globale. Sur les machines de plus d'un mètre, l'utilisation de guides ronds nécessite une augmentation significative du diamètre pour maintenir une déflexion minimale, ce qui fait de l'utilisation de guides ronds une solution déraisonnablement coûteuse et lourde.

Longueur de l'axe	Machine à contreplaqué	Machine à bois en aluminium	Machine à aluminium pour le travail de l'aluminium
200mm	12	12	16	12
300mm	16	16	20	16
400 mm	16	20	20	16
600 mm	20	25	30	16
900 mm	25	30	35	16

3) guidages sur rails profilés
Les arbres polis des grandes machines sont remplacés par des guides profilés. L'utilisation d'un support sur toute la longueur du guide permet l'utilisation de guides de diamètres beaucoup plus réduits. Mais l'utilisation de ce type de guides impose des exigences élevées en matière de rigidité du châssis porteur de la machine, puisque les lits en tôle de duralumin ou en tôle d'acier ne sont pas rigides en eux-mêmes. Le petit diamètre des rails de guidage nécessite l'utilisation d'un tube profilé en acier à paroi épaisse ou d'un profilé structurel en aluminium de grande section dans la conception de la machine pour obtenir la rigidité et la capacité portante nécessaires du châssis de la machine.
L'utilisation d'une forme spéciale du rail profilé permet une meilleure résistance à l'usure par rapport aux autres types de rails.

Figure 8

4) Guides cylindriques sur support
Les guides cylindriques sur support sont un analogue moins cher des guides profilés.
En plus des profilés, ils nécessitent l'utilisation non pas de matériaux en feuille dans le châssis de la machine, mais de tuyaux professionnels de grande section.

Avantages - pas de déviation et pas d'effet ressort. Le prix est deux fois plus élevé que celui des guides cylindriques. Leur utilisation se justifie lorsque la longueur de course est supérieure à 500 mm.

chiffre 9 Guides cylindriques sur support

Le déplacement peut être effectué comme bagues(frottement de glissement) - fig.10 à gauche, et en utilisant roulements linéaires(frottement de roulement)- riz. 10 c'est vrai.

chiffre 10 Douilles et roulements linéaires

L'inconvénient des bagues coulissantes est l'usure des bagues, entraînant l'apparition d'un jeu, et un effort accru pour surmonter le frottement de glissement, nécessitant l'utilisation de moteurs pas à pas (SM) plus puissants et plus coûteux. Leur avantage est leur prix bas.

Récemment, le prix des roulements linéaires a tellement baissé qu'il est économiquement viable de les choisir, même dans des conceptions de loisirs peu coûteuses. L'avantage des roulements linéaires est un coefficient de frottement inférieur à celui des manchons et, par conséquent, l'essentiel de la puissance des moteurs pas à pas est consacré aux mouvements utiles, et non à la lutte contre le frottement, ce qui permet d'utiliser des moteurs de moindre puissance.

Pour convertir un mouvement de rotation en mouvement de translation sur une machine CNC, il est nécessaire d'utiliser un engrenage à vis ( vis mère ). Du fait de la rotation de la vis, l’écrou avance. Dans les machines de fraisage et de gravure peuvent être utilisés engrenages à vis coulissantes Et engrenages à roulement hélicoïdal .

L'inconvénient d'un engrenage à vis baladeuse est un frottement assez important, ce qui limite son utilisation à des vitesses élevées et entraîne une usure de l'écrou.

Engrenages à vis coulissantes :

1) vis métrique. L'avantage d'une vis métrique est son petit prix. Inconvénients - faible précision, petit pas et faible vitesse de déplacement. La vitesse maximale de l'hélice (vitesse en mm par minute) basée sur la vitesse maximale du moteur pas à pas (600 tr/min). Les meilleurs pilotes maintiendront le couple jusqu'à 900 tr/min. Avec cette vitesse de rotation, vous pouvez obtenir un déplacement linéaire :

Pour vis M8 (pas de filetage 1,25 mm) - pas plus de 750 mm/min,

Pour vis M10 (pas de filetage 1,5mm) - 900mm/min,

Pour vis M12 (pas de filetage 1,75mm) - 1050mm/min,

Pour vis M14 (pas de filetage 2,00 mm) - 1200 mm/min.

À vitesse maximale, le moteur aura environ 30 à 40 % de son couple initialement spécifié, et ce mode est utilisé exclusivement pour les mouvements au ralenti.

Lorsqu'on travaille avec une avance aussi faible, consommation accrue des fraises, après quelques heures de travail, des dépôts de carbone se forment sur les fraises.

2) vis trapézoïdale. Au XXe siècle, elle occupait une position de leader dans les machines-outils pour le travail des métaux, avant l'avènement des vis à billes. Avantage - haute précision, pas de filetage important et, par conséquent, vitesse de déplacement élevée. Il faut faire attention au type de traitement, plus la surface de la vis est lisse et uniforme, plus la durée de vie de la transmission vis-écrou est longue. Les vis roulées ont un avantage sur les vis filetées. Inconvénients de la transmission vis-écrou trapézoïdale - un prix assez élevé par rapport à une vis métrique, le frottement de glissement nécessite l'utilisation de moteurs pas à pas de puissance suffisamment élevée. Les vis les plus courantes sont les TR10x2 (diamètre 10 mm, pas de filetage 2 mm), les TR12x3 (diamètre 12 mm, pas de filetage 3 mm) et les TR16x4 (diamètre 16 mm, pas de filetage 4 mm). Dans les machines-outils, le marquage d'un tel engrenage TR10x2, TR12x3, TR12x4, TR16x4

Entraînements à vis roulantes :

Transmission à vis à billes (SVP). Dans la vis à billes, le frottement de glissement est remplacé par le frottement de roulement. Pour y parvenir, dans une vis à billes, la vis et l'écrou sont séparés par des billes qui roulent dans les évidements des filetages. La recirculation des billes est assurée au moyen de canaux de retour parallèles à l'axe de la vis.

Figure 12

La vis à billes offre la possibilité de travailler sous de lourdes charges, une bonne douceur de fonctionnement, une ressource (durabilité) considérablement accrue grâce à une friction et une lubrification réduites, une efficacité accrue (jusqu'à 90 %) grâce à une friction moindre. Il est capable de fonctionner à des vitesses élevées, offre une précision de positionnement élevée, une rigidité élevée et aucun jeu. Autrement dit, les machines utilisant des vis à billes ont une ressource beaucoup plus longue, mais ont un prix plus élevé. Les machines portent les marques SFU1605, SFU1610, SFU2005, SFU2010, où SFU est un écrou simple, DFU est un écrou double, les deux premiers chiffres sont le diamètre de la vis, les deux seconds sont le pas du filetage.

vis mère La fraiseuse peut être fixée comme suit :

1) Exécution avec un seul palier de support. La fixation s'effectue d'un côté de la vis avec un écrou au roulement de support. Le deuxième côté de la vis est fixé à l'arbre du moteur pas à pas via un accouplement rigide. Avantages - simplicité de conception, inconvénient - charge accrue sur le roulement du moteur pas à pas.

2) Conception avec deux paliers de butée. La conception utilise deux paliers de support sur les côtés intérieurs du portail. L'inconvénient de la conception est une mise en œuvre plus compliquée que l'option 1). L'avantage est moins de vibrations si la vis n'est pas parfaitement plane.

3) Exécution avec deux paliers d'appui en traction. La conception utilise deux paliers de support sur les côtés extérieurs du portail. Avantages - la vis n'est pas déformée, contrairement à la deuxième option. L'inconvénient est une mise en œuvre plus complexe de la conception par rapport aux première et deuxième options.

Noix de plomb il y a:

Bronze sans jeu. L'avantage de ces écrous est leur durabilité. Inconvénients - difficiles à fabriquer (par conséquent - prix élevé) et ont un coefficient de frottement élevé par rapport aux écrous caprolon.

Caprolon sans jeu. Actuellement, le caprolon s'est répandu et remplace de plus en plus le métal dans les conceptions professionnelles. Un écrou tournant en caprolon chargé de graphite a un coefficient de frottement nettement inférieur à celui du même bronze.

figure 14 Écrou en plomb en caprolon chargé de graphite

Dans l'écrou de vis à billes (vis à billes), le frottement de glissement est remplacé par le frottement de roulement. Avantages - faible friction, capacité de travailler à des vitesses élevées. L'inconvénient est le prix élevé.

Sélection du couplage

1) connexion par accouplement rigide. Avantages : les accouplements rigides transmettent plus de couple d'arbre à arbre, pas de jeu sous de lourdes charges. Inconvénients : nécessite une installation précise, car cet accouplement ne compense pas les désalignements et désalignements des arbres.

2) connexion à l'aide d'un accouplement à soufflet (split). L'avantage d'utiliser un accouplement à soufflet est que son utilisation permet de compenser le désalignement de l'installation de l'arbre d'entraînement et de l'axe du moteur pas à pas jusqu'à 0,2 mm et le désalignement jusqu'à 2,5 degrés, ce qui entraîne moins de charge sur le moteur pas à pas. roulement et une ressource de moteur pas à pas plus longue. Cela permet également d’amortir les vibrations qui en résultent.

3) connexion à l'aide d'un embrayage à came. Avantages : permet d'amortir les vibrations résultantes, de transmettre plus de couple d'arbre à arbre, par rapport à un arbre divisé. Inconvénients : moins de compensation de désalignement, désalignement de l'installation de l'arbre d'entraînement et de l'axe du moteur pas à pas jusqu'à 0,1 mm et désalignement jusqu'à 1,0 degrés.

C) Choix de l'électronique

L'électronique est présentée (voir fig. 1 et 2) :

7 - contrôleur de moteur pas à pas

8 - alimentation du contrôleur de moteur pas à pas

11 - moteurs pas à pas

Il existe 4 fils, 6 fils et 8 fils moteurs pas à pas . Tous peuvent être utilisés. Dans la plupart des contrôleurs modernes, la connexion s'effectue à l'aide d'un circuit à quatre fils. Le reste des conducteurs n'est pas utilisé.

Lors du choix d'une machine, il est important que le moteur pas à pas ait suffisamment de puissance pour déplacer l'outil de travail sans perdre de pas, c'est-à-dire sans espaces. Plus le pas de filetage est grand, plus des moteurs puissants seront nécessaires. Habituellement, plus le courant du moteur est élevé, plus son couple (puissance) est élevé.

De nombreux moteurs ont 8 sorties pour chaque demi-enroulement séparément - cela vous permet de connecter un moteur avec des enroulements connectés en série ou en parallèle. Avec des enroulements connectés en parallèle, vous aurez besoin d'un pilote avec deux fois plus de courant qu'avec des enroulements connectés en série, mais la moitié de la tension suffira.

Avec la série, au contraire, pour atteindre le couple nominal, il faudra la moitié du courant, mais pour atteindre la vitesse maximale, il faudra deux fois la tension.

La quantité de mouvement par pas est généralement de 1,8 degrés.

Pour la version 1.8, vous obtenez 200 pas par tour complet. En conséquence, pour calculer le nombre de pas par mm ( "Pas par mm" (Pas par mm)) on utilise la formule : nombre de pas par tour / pas de vis. Pour une vis au pas de 2mm, on obtient : 200/2=100 pas/mm.

Sélection du contrôleur

1) Contrôleurs DSP. Avantages - la possibilité de sélectionner les ports (LPT, USB, Ethernet) et l'indépendance des fréquences des signaux STEP et DIR du fonctionnement du système d'exploitation. Inconvénients - prix élevé (à partir de 10 000 roubles).

2) Contrôleurs de fabricants chinois pour machines-outils amateurs. Avantages - prix bas (à partir de 2500 roubles). L'inconvénient est les exigences accrues en matière de stabilité du système d'exploitation, cela nécessite le respect de certaines règles de configuration, il est préférable d'utiliser un ordinateur dédié, seules les versions LPT sont disponibles.