CNC izbira. Kako izbrati CNC rezkalni stroj (rezkalni stroj) za les z lastnimi rokami

Če šele ustanavljate podjetje in nimate izkušenj na tem področju, vas lahko izbira CNC rezkalnega stroja zmede – na trgu industrijskih orodij je tako pestro.

Samo dolgoletne izkušnje in specifična znanja omogočajo strokovnjakom izbiro CNC strojev v skladu z zahtevami za opremo.

Marsikdo se preprosto izgubi v tem obilju in to ni presenetljivo - izbira najboljšega CNC stroja je lahko težavna tudi za profesionalce, če ne sledijo najnovejšim izdelkom na trgu orodij, katerih ponudba se nenehno širi in izboljšuje.

Po katerih kriterijih je bolje izbrati CNC stroj?

Vreteno

Vreteno je eden glavnih delov rezkalnega stroja. Od vretena je odvisno, kateri rezkarji se lahko uporabljajo s tem strojem, pod kakšnimi koti jih je mogoče pritrditi in kako natančno jih uporabiti. Pogon vretena je običajno vgrajen - to pomeni, da je vreteno močan kompakten elektromotor z vpenjalko za vpenjanje rezkarja.

Veliko je neposredno odvisno od kakovosti vretena - dobro vreteno bo trajalo dolgo, nenehno vas bo razveseljevalo s kakovostjo dela, slabo pa lahko pokvari ne le izdelek, ampak tudi poškoduje sam stroj v primeru okvare. nesrečo ali celo poškodovati osebje. K izbiri vretena je treba pristopiti odgovorno, vedno pozorno poslušati priporočila proizvajalca stroja in biti pozoren predvsem na izdelke znanih in uglednih proizvajalcev komponent.

Območje rezkanja

To je ena najpomembnejših lastnosti CNC stroja - velikost rezkalnega območja določa, kakšno velikost izdelka stroj lahko obdela. Vsako ozko področje uporabe ima svoje zahteve glede velikosti, bolj univerzalni stroji imajo nastavljivo območje rezkanja ali očitno presegajo zahteve za večino običajnih primerov uporabe.

Pomembna je tudi zasnova ploščadi - ne bi smela povzročati težav pri pritrditvi in jasni postavitvi dela obdelovanca, sicer so možne resne okvare. Pri izbiri CNC rezkalnega stroja za delo se morate vnaprej odločiti o dimenzijah delov, ki jih želite obdelati, da ne bi zašli v težave.

Namen stroja

CNC stroje delimo predvsem glede na material, ki ga obdelujemo, ter glede na področje uporabe.

CNC stroji za obdelavo kovin se od drugih razlikujejo predvsem po trdnosti in moči zasnove, ki jim omogoča delo tako s kovino kot z večino drugih materialov.

Da bi zmanjšali obrabo in preprečili zagozditve rezalnika, so pogosto opremljeni z dovodom hladilne tekočine v rezilo, običajno vode ali olja, neposredno v območje delovnega stika, mnogi od njih pa so opremljeni z močnim sesanjem zraka – zasnovana zasnova za montažo zvonca industrijskega sesalnika za samodejno odstranjevanje ostružkov s površin obdelanega materiala.

Oprema za obdelavo lesa

CNC stroji za obdelavo lesa, pa tudi kompozitov in plastike se strukturno malo razlikujejo od strojev za obdelavo kovine, vendar imajo nekoliko preprostejšo zasnovo in nižje zahteve glede moči in trdnostnih lastnosti, kar je seveda posledica posebnosti materiala.

Rezalnik se hladi z zrakom, pogosteje pa je popolnoma odsoten, saj njegova prisotnost ni kritična. Odstranjevanje odrezkov običajno tudi ni predvideno in ga izvaja operater ročno. Skladno s tem so stroški takih strojev običajno nekoliko nižji, njihovo vzdrževanje enostavnejše in cenejše, njihova razširjenost pa večja.

Oprema za izdelavo omarnega pohištva

CNC stroji, namenjeni izdelavi omarnega pohištva, imajo svoje značilnosti - zlasti dimenzije rezkalnega območja v njih presegajo dimenzije drugih CNC rezkalnih strojev, saj imajo deli, ki jih je treba obdelati, lahko večjo površino v primerjavi z drugimi področji CNC. aplikacija.

Skladno s tem bo imel pohištveni CNC stroj večje dimenzije v vseh dimenzijah ter večjo zahtevnost in ceno okvirja in vodil kot podoben stroj za delo z manjšimi predmeti. Sicer se malo razlikujejo od strojev za obdelavo lesa, plastike in kompozitnih materialov.

Stroji za obdelavo stekla

CNC rezkalni stroji za obdelavo stekla se od strojev za obdelavo kovin razlikujejo predvsem po tem, da uporabljajo posebne rezkare z delovnimi površinami iz karbida, diamanta in korunda.

Rezkarji so lahko posebej prevlečeni ali v celoti sintrani - takšne komponente so ustvarjene s pečenjem diamantnih drobcev pri visokih temperaturah in visokem tlaku, kar daje nenavadno močno in vzdržljivo orodje.

Tudi v strojih, ki obdelujejo steklo, je dovod delovne tekočine v območje stika rezalnika z materialom obvezen - to ni samo posledica potrebe po hlajenju rezalnika pri delu s tako trdim materialom, kot je steklo , ampak tudi na nujnost takojšnjega odstranjevanja drobcev odpadnega materiala - da ne motijo nadaljnjega dela in ne pokvarijo dela z vračanjem na mesto stika med rezalnikom in obdelovancem, na eni strani in tako da ne pridejo v zrak, ki ga upravljavec stroja diha.Taki stroji lahko poleg stekla obdelujejo polikarbonat, pleksi steklo različnih sestav in druge trdne materiale ter kovinske obdelovance.

CNC stroj za obdelavo stekla lahko izberete glede na njegovo skladnost s temi obveznimi merili.

Oprema za obdelavo kamna

Posebnosti dela s kamnom hkrati zahtevajo velike obdelovalne površine, visoko trdoto materiala in povečano težo obdelovancev. Za kamen je značilno tudi dejstvo, da pri delu z njim obstaja potreba po stalnem kroženju vode v delovnem prostoru in odstranjevanju drobtin in prahu s sesalnikom - sama voda ne reši pred grobim prahom frakcija, značilna za mineralne materiale.

Takšni stroji so brez težav kos tudi drugim materialom – od lesa in PVC-ja, pogosto celo stekla in kovine, zato bodo uporabni ne le za proizvajalce izdelkov iz kamna, temveč tudi za tiste, katerih strokovni interesi so veliko širši.

To je morda najnaprednejša oprema za rezkanje s programskim krmiljenjem, ki zmore skoraj vse na tem področju proizvodnje, vendar je premočna, obsežna in draga za večino del, ki niso neposredno povezana z njenim namenom.

Ne glede na to, kako velika je skušnjava, da bi dobili resnično univerzalni CNC rezkalni stroj, če vaše naloge ne vključujejo obdelave kamna, razmislite o nakupu nečesa bolj specializiranega od zgoraj naštetih.

Vrste kinematičnih modelov stroja

Pri pripravi na delo na CNC rezkalnem stroju se uporabljajo kinematični modeli stroja, ki so programska simulacija te opreme in so potrebni za pravilno pripravo in predvidljivost delovanja stroja med izvajanjem programa.

Kinematični model stroja nujno vsebuje informacije o delovnem območju, njegovih dimenzijah in lokaciji glede na stacionarno podlago stroja, lokaciji in možnih poteh delovne glave - držala rezalnika ter drugih fizičnih parametrih opreme - razdalje , dimenzije - vse, kar neposredno vpliva na odnos do dela, ki ga stroj opravlja.

Primeri strojev in njihovih modelov:

Priprava nadzornega programa

Za delo na CNC rezkalnih strojih se uporabljajo CAD/CAM sistemi - programski paketi, namenjeni prevajanju podatkov iz risb in modelov v stroju razumljivo obliko ukazov.

Vneseni podatki o velikosti in obliki dela postanejo krmilne trajektorije, te pa se v procesu naknadne obdelave spremenijo v krmilne programe.

Postprocesor

Postprocesor je poseben programski izdelek, ki podatke o parametrih dela pretvori v posamezen program, ki krmili premike orodja in/ali obdelovanca za vsak določen stroj.

Tukaj lahko preberete več o razvoju kinematičnih modelov na primeru industrijskih sistemov podjetja Siemens.

Podrobne informacije o delu z vsakim posameznim strojem lahko dobite na uradni spletni strani proizvajalca. To je najbolj zanesljiva možnost in vas bo rešila pred številnimi napakami.

Nadzor

V nekaterih primerih, ko morate delati na resnem industrijskem stroju, lahko nastavite program za obdelavo kakšnega bolj ali manj enostavnega dela ročno, prek nadzorne plošče stroja. V tem primeru morate dosledno upoštevati navodila proizvajalca in zaporedno slediti vsem potrebnim korakom.

Nadzorna plošča za enega od CNC rezkalnih strojev:

Pri izdelavi elementov zahtevnejših oblik ne gre brez uporabe računalnika, marsikateri kompaktni stroj pa je celo krmiljen samo prek povezanega osebnega računalnika.

Večosna obdelava

CNC rezkalni stroji so razdeljeni na navpične in vodoravne - glede na lokacijo delovne glave, oziroma - zgoraj ali stran, razdeljeni pa so tudi glede na število obdelovalnih osi - na triosne, štiri- in petosne.

Skladno s tem, več kot je koordinatnih osi gibanja orodja, bolj učinkovito in bolj kompleksno je mogoče obdelati del.

Uporabljeni rezkarji

Glede na specifiko dela - material, zahtevane oblike obdelave in druge dejavnike, CNC rezkalni stroji uporabljajo veliko število različnih rezkarjev. Rezkarji so enojni, dvojni, sferični, v obliki črke V, sferični stožec, piramidalni polmer z enim ali dvema rezalnima robovoma, graviranje, rezanje itd.

Sferični in piramidalni rezkarji se uporabljajo za globoko odstranjevanje materiala iz dela, obdelavo vogalov in ustvarjanje vdolbin ustrezne oblike. Rezila za rezanje in graviranje različnih oblik se uporabljajo za graviranje, rezanje delov, obdelavo robov izdelka in za oblikovanje - ustvarjanje reliefne slike. Radius in file rezkarji, tako konveksni kot konkavni, se uporabljajo za obdelavo vogalov, robov pultov in drugih delov, posnemanje ipd. Čelni mlini vam omogočajo ustvarjanje lukenj, za razliko od svedrov, katere koli oblike.

Primeri uporabljenih rezalnikov:

Rezkarji so raznoliki, od najpreprostejših, podobnih navadnemu svedru ali svedru, do zelo zapletenih, izdelanih iz različnih materialov in najrazličnejših oblik, z različnim številom rezalnih robov. To zagotavlja širok nabor nalog, ki jih lahko rešijo.

Za vsak material in vrsto dela je potreben individualni izbor rezkarjev, pri izbiri katerega vam bo pomagal naš strokovnjak.

CNC rezkalni stroji so odličen pripomoček, s katerim lahko ob pravilni uporabi izdelamo zelo široko paleto izdelkov, od reklamnih konstrukcij do delov drugih strojev, od kuhinjskih rezalnih desk do delov motorjev reaktivnih letal. Obseg njihove uporabe je skoraj neomejen, obseg in stopnja razpoložljivosti pa se iz dneva v dan povečujeta.

Zdaj si takšne opreme ne more privoščiti le strojna tovarna, ampak tudi relativno majhna delavnica, kar je dobra novica.

Želite več zanimivih novic iz sveta 3D tehnologije?

Če šele ustanavljate svoje podjetje in nimate izkušenj na tem področju, vas bo izbira CNC-ja morda zmedla – na trgu industrijskih orodij je tako veliko raznolikosti. Samo dolgoletne izkušnje in specifična znanja omogočajo strokovnjakom izbiro CNC strojev v skladu z zahtevami za opremo. Marsikdo se preprosto izgubi v tem obilju, iskalniki so polni poizvedb, kot so »izbira«, »izbira CNC rezkanja«, »izberite rezkalni stroj« in »izberite CNC rezkalni stroj«. To ni presenetljivo - izbira najboljšega CNC stroja je lahko težka tudi za profesionalce, če ne sledijo najnovejšim izdelkom na trgu orodij, katerih ponudba se nenehno širi in izboljšuje.

Po katerih kriterijih je najbolje izbrati CNC stroj? Odvisno za kaj se bo uporabljal. Od materialov, profila dela, zahtevane hitrosti in natančnosti ter zahtevanih virov. Številne pomembne značilnosti takšnih strojev so neposredno odvisne od njihove opreme - od lastnosti njihovih komponent in potrošnega materiala, od konstrukcijskih značilnosti. Poglejmo si najosnovnejše.

Vreteno

Območje rezkanja

Pomembna je tudi zasnova ploščadi - ne bi smela povzročati težav pri pritrditvi in jasni postavitvi dela obdelovanca, sicer so možne resne okvare.
Pri izbiri CNC rezkalnega stroja za delo se morate vnaprej odločiti o dimenzijah delov, ki jih želite obdelati, da ne bi zašli v težave.

Vrste strojev

Vsi CNC stroji so razdeljeni predvsem glede na material, za katerega so namenjeni obdelavi, pa tudi glede na področje uporabe. Nato - glede na oblikovne značilnosti in novost dizajna. Delitev je precej preprosta in z ustrezno skrbnostjo in željo, po preučitvi več specializiranih virov in odločitvi o proračunu izbira CNC stroja ne bo težka.

CNC stroji za obdelavo kovin se od drugih razlikujejo predvsem po trdnosti in moči zasnove, ki jim omogoča delo tako s kovino kot z večino drugih materialov.

Oprema za proizvodnjo omarnega pohištva

Stroji za obdelavo stekla

CNC rezkalni stroji za obdelavo stekla se od strojev za obdelavo kovin razlikujejo predvsem po tem, da uporabljajo posebne rezkare z delovnimi površinami iz karbida, diamanta in korunda. Rezkarji so lahko posebej prevlečeni ali v celoti sintrani - takšne komponente so ustvarjene s pečenjem diamantnih drobcev pri visokih temperaturah in visokem tlaku, kar daje nenavadno močno in vzdržljivo orodje. Tudi v strojih, ki obdelujejo steklo, je dovod delovne tekočine v območje stika rezalnika z materialom obvezen - to ni samo posledica potrebe po hlajenju rezalnika pri delu s tako trdim materialom, kot je steklo , ampak tudi na nujnost takojšnjega odstranjevanja drobcev odpadnega materiala - da ne motijo nadaljnjega dela in ne pokvarijo dela z vračanjem na mesto stika med rezalnikom in obdelovancem, na eni strani in tako da ne pridejo v zrak, ki ga upravljavec stroja diha.Taki stroji lahko poleg stekla obdelujejo polikarbonat, pleksi steklo različnih sestav in druge trdne materiale ter kovinske obdelovance.

CNC stroj za obdelavo stekla lahko izberete glede na njegovo skladnost s temi obveznimi merili.

Oprema za obdelavo kamna

CNC rezkalni stroji za obdelavo kamna so zasnovani za graviranje in izdelavo kompleksnih volumetričnih reliefov na trdih materialih, kot so naravni kamen različnih vrst - granit, marmor, peščenjak, pa tudi na umetnih kamnitih ploščah iz granitnih drobcev s polimerom. Posebnosti dela s kamnom hkrati zahtevajo velike obdelovalne površine, visoko trdoto materiala in povečano težo obdelovancev. Za kamen je značilno tudi dejstvo, da pri delu z njim obstaja potreba po stalnem kroženju vode v delovnem prostoru in odstranjevanju drobtin in prahu s sesalnikom - sama voda ne reši pred grobim prahom frakcija, značilna za mineralne materiale.
Takšni stroji so brez težav kos tudi drugim materialom – od lesa in PVC-ja, pogosto celo stekla in kovine, zato bodo uporabni ne le za proizvajalce izdelkov iz kamna, temveč tudi za tiste, katerih strokovni interesi so veliko širši.

To so morda najbolj osnovne točke, ki jih morate upoštevati pri izbiri CNC rezkalnega stroja. In četudi se sprva zdi, da če morate kupiti CNC rezkalni stroj, izbira ni lahka, ni tako strašljivo. V drugih člankih bomo podrobneje govorili o posebnostih dela z vsako vrsto CNC rezkalnih strojev in njihove zasnove, kar lahko pomaga tudi pri izbiri, zato ne zamudite novih publikacij.

Vrste CNC rezkalnih strojev

V "naravi" obstaja veliko vrst rezkalnih strojev, ki se razlikujejo po zasnovi in obsegu: ročno, talno, namizno, konzolno rezkanje: navpično in vodoravno rezkanje, vzdolžno rezkanje, rotacijski rezkalni stroji itd.

V tem članku bomo govorili o rezkalnih strojih, izdelanih na Kitajskem. Na kaj mora biti pozoren »novinec« pri izbiri stroja za različna opravila: obdelava (rezanje, graviranje, izdelava 3D delov) lesa, vezanega lesa, barvnih in železnih kovin, obdelava plastike, nakitnega voska, kamna itd.

"Nadev" rezkalnega stroja:

Rezkalni stroji, proizvedeni na Kitajskem, so na trgu predstavljeni v široki paleti z različnimi možnostmi, stroji pa so lahko opremljeni tudi z različnimi vrstami elektronike, vodil in programske opreme. Pogovorimo se podrobneje o tem, kaj lahko najdemo v konfiguraciji stroja.

Po vrsti stroja - talni in namizni.
Vreteno - vodno ali zračno hlajenje.
Vodila so lahko okroglega ali kvadratnega profila.
Namizje je lahko premično ali ne, sam portal se premika.
Stroj ima lahko centraliziran sistem mazanja.
Stroji so opremljeni s koračnimi ali servo motorji.
Po vrsti krmiljenja stroja: DSP krmilnik RZNC, NCStudio - PCI plošča, Mach 3 - vmesniška plošča (LPT).
Stroj je lahko opremljen s hladilno tekočino.
Stroji z avtomatsko menjavo orodja ATC.
Stroj je lahko opremljen z vakuumsko mizo ali samo s sponkami in T-režami.
Do gibanja lahko pride zaradi krogličnega vretena, vijačne letve ali ravne letve.

Na kaj morate biti pozorni pri izbiri rezkalnega stroja?

Glavna stvar je togost celotne strukture. Manj kot je delov v konstrukciji stroja, ki so med seboj povezani s sorniki, manj bo zračnosti. Če je konstrukcija premalo toga, dobimo nizko hitrost obdelave, nizko produktivnost, zaradi posledičnih tresljajev pa polomimo orodje, predvsem graverje.

Izberete lahko popolnoma katero koli vreteno, glede na nalogo - zračno ali vodno hlajenje. Vretena z vodnim hlajenjem so manj hrupna, lahko "delajo" pri minimalnih hitrostih in se ne bojijo pregrevanja, za razliko od vreten z zračnim hlajenjem. Na primer, obdelava (graviranje) magnezija poteka pri 12000-15000 vrt / min. Za vreteno do 3 kW je potreben priključek 220V ±10% 50Hz, nad 3 kW - priključek 380 V. Na začetku proizvajalec v zasnovo stroja vključi moč vretena, ki je potrebna za določene naloge. Na primer stroji malega formata za 3D graviranje (izdelava klišejev za embosiranje, lepila, medalje) bodo vedno opremljeni z vretenom 800, 1,5, 2,2 kW. Za takšno delo ni potrebna obdelava sile. Če je to stroj za rezanje iste iverne plošče, MDF (proizvodnja pohištva), potem je smiselno namestiti vreteno 3 kW in več.

Izbira vodil je treba jemati resno, od tega sta odvisna natančnost obdelave in splošna togost konstrukcije. Najbolj poceni stroji imajo okrogla vodila, vendar to olajša tudi obdelavo lesa, plastike, voska za nakit itd. Za natančnejšo obdelavo morate izbrati tirna vodila kvadratnega profila priznanih blagovnih znamk, kot so AMT-PMI, Hiwin, THK in drugi.

Delovne mize so praviloma premične samo na strojih majhnega formata - 200x300, 300x400 mm. Na drugih strojih večjega formata miza vedno miruje, portal se premika - Y os.

Zelo pomembna značilnost pri zasnovi stroja je centraliziran sistem mazanja. Lahko je ročni ali avtomatski. Mazanje je pomembno za mazanje drgnih delov stroja – vodil. Samodejni sistem mazanja je priročen in deluje na časovnik. Sistem mazanja je nameščen na strojih od formata 1200x1200 mm dalje.

Izbira motorja ni vedno odvisna od kupca, stroji z majhnim delovnim poljem do 1200x1200 mm so skoraj vedno opremljeni s koračnim motorjem. Na strojih z velikim delovnim poljem 2000x3000 mm je možna namestitev koračnih in servo motorjev. Servo pogon zagotavlja večjo dinamiko, natančnejše pozicioniranje, predvsem pa ne izgublja korakov (vgrajen je senzor (koder), ki zazna kršitve, nato pa sistem prilagodi premike mehanizmov) pri visokih hitrosti (koordinate se ne izgubijo). Seveda je bolje namestiti servo pogon na stroj, vendar to vodi do znatnega povečanja stroškov opreme. Na primer, za nekatere naloge pri izdelavi fasad v proizvodnji pohištva lahko delate na stroju, opremljenem s koračnimi motorji. Tukaj je nekaj primerov:

Hitrost gibanja: koračni motor (koračni motor) – 20-25 m/min, servo pogon se lahko premika od 60 m/min ali več.
Hitrost pospeševanja: motor – do 120 vrt/min v 1 sekundi, servo – do 1000 vrt/min v 0,2 sekunde

V naravi jih je veliko nadzorni sistemi obdelovalni stroji, od "amaterskih" Mach 3 do lastnega razvoja proizvajalcev opreme - Fanuc, HAAS, Moriseiki, Syntec, Seikos, Heidenhain. Preprosti krmilniki Mach 3, NC Studio itd. lahko delujejo samo s 3-4 koordinatami. Profesionalna (industrijska) oprema je opremljena z lastnimi "stojali", ki vam omogočajo menjavo orodij med delovanjem. Za krmiljenje takšne opreme se uporablja krmilni sistem serije Fanuc Oi, ki je zasnovan za 6-8 osne stroje in omogoča hkratno krmiljenje 4 osi. Za rezanje, vzorčenje in graviranje lahko uporabite poceni analoge: NC Studio, krmilnike DSP. Odlično se spopadejo z zadanimi nalogami, zahtevajo minimalno znanje, so enostavni za uporabo in niso dragi.

Stroji, ki so zasnovani za obdelavo kovin, bodo vedno opremljeni s hladilno tekočino (Z rezalna tekočina).

Za "kratke" cikle obdelave 5-15 minut, kjer se uporablja več kot 2 orodji, je priporočljivo uporabljati stroj s samodejno menjavo orodja (ATC). To bo predvsem 2D obdelava – razrez, vzorčenje. Na primer proizvodnja notranjih vrat. Stroji z avtomatsko menjavo so običajno opremljeni s formatom mize 1500x3000 mm ali več.

Obdelovanec je mogoče pritrditi na rezkalni stroj na različne načine. To je lahko objemka, vakuumska miza, samorezni vijaki. Vakuumska miza vam omogoča pritrditev obdelovanca na delovno mizo rezkalnega stroja z uporabo moči vakuumske črpalke. Zasnova vakuumske mize vključuje tudi tesnilno vrvico, ki vam omogoča, da "odrežete" nepotrebna področja, če na primer obdelovanec ni dimenzioniran tako, da ustreza celotnemu delovnemu območju stroja.

Slabosti takšne tabele vključujejo naslednje:

nemogoče je pritrditi majhne obdelovance;
nezdružljivost z nekaterimi sistemi (zlasti s sistemom za hlajenje orodja, sistemom za zbiranje odrezkov);
Nekateri materiali, kot so MDF, iverne plošče, les, vakuumska črpalka ne »privlačijo«, zato je potrebna precej zmogljiva črpalka cca 5 kW, kar povzroči večjo porabo električne energije in tudi sorazmerno višje stroške. Zato mora proizvodni delavec pretehtati prednosti in slabosti ter se sam odločiti.

Druga vrsta mize, ki jo najdemo pri oblikovanju strojev malega formata, je miza s T-režami. Zelo priročno za delo z MDF, ivernimi ploščami in lesom. Prednosti te mize so zanesljiva pritrditev obdelovanca. Na mizo so praviloma nameščene PVC podloge, ki jih bo v prihodnje zaradi dotrajanosti potrebno menjati. Ta miza se imenuje "žrtvena miza".

Za mehansko gibanje v pogonih izvršilnih organov CNC stroja se lahko uporabljajo: kroglični vijaki (kroglični vijak), zobniška letev - vijačna in ravna. V nekaterih domačih strojih lahko najdete prenos z vijačno matico. Vsak gibalni sistem ima svoje prednosti in slabosti. Zobnik z ravnimi zobmi se lahko uporablja pri nizkih do srednjih hitrostih in ni nikoli nameščen na stroju, opremljenem s servo pogonom. Prenos s spiralnim zobnikom zagotavlja visoko hitrost gibanja in visoko natančnost pozicioniranja. Stroji s poljem 1200x2400 mm ali več so opremljeni s takimi gibljivimi sistemi.

Kroglični vijaki za CNC se uporabljajo samo za srednje in male stroje formata 200x300 do 1200x1200 mm. To je posledica možnosti upogiba vijaka, ko se ohišje nahaja v njegovem srednjem delu. Trenutno je največja dovoljena dolžina krogličnega vretena 1,5 m, odličen primer nakupa navidezno enakih strojev, vendar po različnih cenah: na en stroj formata 900x600 mm bo nameščen kroglični vreten premera 8 mm in na drugem 16 mm. Tanjši kroglični vijak bo pri velikih delovnih pomikih začel vibrirati (resonanca) po vsej dolžini, kar bo povzročilo zlom orodja in morebitne okvare komponent stroja. In na istem kroglični vijak s premerom 16 mm delavcev parametri hitrosti bodo delovali in brez težav premikali komponente stroja. In tak stroj bo bolj produktiven.

Iz vsega zgoraj navedenega lahko sklepamo: vsak stroj, ki je pravilno izbran za specifične naloge, za katere je bil zasnovan, bo deloval pravilno, hitro in natančno brez okvar. Strokovnjaki YUSTO vam bodo vedno pomagali narediti pravo izbiro. Pokličite brezplačno številko 8-800-555-79-69 in izbrali bomo stroj posebej za vaše naloge.

CNC obdelava vas lahko zmede s toliko raznolikostjo na trgu industrijskih orodij.

Samo dolgoletne izkušnje in specifična znanja omogočajo strokovnjakom izbiro CNC strojev v skladu z zahtevami za opremo.

Marsikdo se preprosto izgubi v tem obilju in to ni presenetljivo - izbira najboljšega CNC stroja je lahko težavna tudi za profesionalce, če ne sledijo najnovejšim izdelkom na trgu orodij, katerih ponudba se nenehno širi in izboljšuje.

Po katerih kriterijih je bolje izbrati CNC stroj?

Odvisno za kaj se bo uporabljal. Od materialov, profila dela, zahtevane hitrosti in natančnosti ter zahtevanih virov. Številne pomembne značilnosti takšnih strojev so neposredno odvisne od njihove opreme - od lastnosti njihovih komponent in potrošnega materiala, od konstrukcijskih značilnosti. Poglejmo si najosnovnejše.
Vreteno je eden glavnih delov rezkalnega stroja. Od vretena je odvisno, kateri rezkarji se lahko uporabljajo s tem strojem, pod kakšnimi koti jih je mogoče pritrditi in kako natančno jih uporabiti. Pogon vretena je običajno vgrajen - to pomeni, da je vreteno močan kompakten elektromotor z vpenjalko za vpenjanje rezkarja.

Območje rezkanja

Namen stroja

CNC stroje delimo predvsem glede na material, ki ga obdelujemo, ter glede na področje uporabe.

Vneseni podatki o velikosti in obliki dela postanejo krmilne trajektorije, te pa se v procesu naknadne obdelave spremenijo v krmilne programe.

Postprocesor

Postprocesor je poseben programski izdelek, ki podatke o parametrih dela pretvori v posamezen program, ki krmili premike orodja in/ali obdelovanca za vsak določen stroj.

Tukaj lahko preberete več o razvoju kinematičnih modelov na primeru industrijskih sistemov podjetja Siemens.

Podrobne informacije o delu z vsakim posameznim strojem lahko dobite na uradni spletni strani proizvajalca. To je najbolj zanesljiva možnost in vas bo rešila pred številnimi napakami.

Nadzorna plošča za enega od CNC rezkalnih strojev:

Uporabljeni rezkarji

Primeri uporabljenih rezalnikov:

Za vsak material in vrsto dela je potreben individualni izbor rezkarjev, pri izbiri katerega vam bo pomagal naš strokovnjak.

Zdaj si takšne opreme ne more privoščiti le strojna tovarna, ampak tudi relativno majhna delavnica, kar je dobra novica.

Če potrebujete nasvet pri izbiri CNC stroja, ne pozabite, da se lahko vedno obrnete na Top 3D Shop!

Želite več zanimivih novic iz sveta 3D tehnologije?

Pri izbiri CNC rezkalnika odloči:

1. s kakšnim materialom boš delal? Od tega so odvisne zahteve za togost konstrukcije rezkalnega stroja in njegove vrste.

Na primer, CNC stroj iz vezanega lesa vam bo omogočil obdelavo samo lesa (vključno z vezanimi ploščami) in plastike (vključno s kompozitnimi materiali - plastika s folijo).

Z rezkalnim strojem za aluminij lahko obdelujete tudi surovce iz barvnih kovin, povečala pa se bo tudi hitrost obdelave lesenih izdelkov.

Rezkalni stroji za aluminij niso primerni za obdelavo jekla, tukaj so potrebni masivni stroji z okvirjem iz litega železa, medtem ko bo obdelava barvnih kovin na takih rezkalnih strojih bolj učinkovita.

2. z velikostjo obdelovancev in velikostjo delovnega polja rezkalnega stroja. To določa mehanske zahteve CNC stroja.

Pri izbiri stroja bodite pozorni na preučevanje mehanike stroja, od njegove izbire so odvisne zmogljivosti stroja in brez bistvene spremembe dizajna ga ni mogoče zamenjati!

Mehanika CNC rezkalnega stroja iz vezanega lesa in aluminija je pogosto enaka. Več si preberite spodaj v besedilu.

Toda večja je velikost delovnega polja stroja, bolj toga in draga linearna vodila za gibanje bodo potrebna za njegovo montažo.

Pri izbiri strojev za reševanje problemov izdelave visokih delov z velikimi višinskimi razlikami obstaja pogosta napačna predstava, da je dovolj izbrati stroj z velikim delovnim hodom vzdolž osi Z. Toda tudi z velikim hodom vzdolž osi Z , ni mogoče izdelati dela s strmimi pobočji, če je višina dela večja od delovne dolžine rezalnika, to je več kot 50 mm.

Oglejmo si zasnovo rezkalnega stroja in možnosti izbire na primeru CNC strojev serije Modelist.

A) Izbira zasnove CNC stroja

Obstajata dve možnosti za izdelavo CNC strojev:

1) modeli s premično mizo, slika 1.
2) oblikovanje s premičnim portalom, slika 2.

Slika 1Rezkalni stroj s premično mizo

Prednosti Zasnova stroja s premično mizo je enostavna izvedba, večja togost stroja zaradi dejstva, da je portal stacionaren in pritrjen na okvir (osnovo) stroja.

Napaka- velike dimenzije v primerjavi z izvedbo s premičnim portalom in nezmožnost obdelave težkih delov zaradi dejstva, da premična miza nosi del. Ta oblika je zelo primerna za obdelavo lesa in plastike, to je lahkih materialov.

slika 2 Rezkalni stroj s premičnim portalom (portalni stroj)

Prednosti izvedbe rezkalnega stroja s premičnim portalom:

Toga miza, ki lahko prenese veliko težo obdelovanca,

Neomejena dolžina obdelovanca,

Kompaktnost,

Možnost izdelave stroja brez mize (npr. za namestitev rotacijske osi).

Napake:

Manjša strukturna togost.

Potreba po uporabi bolj togih (in dragih) vodil (zaradi dejstva, da portal "visi" na vodilih in ni pritrjen na togi okvir stroja, kot pri zasnovi s premično mizo).

B) Izbira mehanike CNC rezkalnika

Predstavljena je mehanika (glej številke na sl. 1, sl. 2 in sl. 3):

3 - nosilci vodil

4 - linearni ležaji ali drsne puše

5 - podporni ležaji (za pritrditev vodilnih vijakov)

6 - vodilni vijaki

10 - sklopka, ki povezuje gred vodilnega vijaka z gredjo koračnih motorjev (SM)

12 - tekalna matica

slika 3

Izbira linearnega gibalnega sistema za rezkalni stroj (vodila - linearni ležaji, vodilni vijak - vodilna matica).

Kot vodila lahko uporabite naslednje:

1) valjčna vodila, slika 4.5

Slika 4

Slika 5

Ta vrsta vodil se je znašla v zasnovah amaterskih laserjev in strojev iz pohištvene industrije, slika 6

Pomanjkljivost je nizka nosilnost in nizka življenjska doba, saj prvotno niso bili namenjeni za uporabo v strojih z velikim številom gibov in velikimi obremenitvami, nizka trdnost aluminijastega profila vodil vodi do porušitve, slika 5 in kot rezultat, nepopravljiva igra, zaradi katere je nadaljnja uporaba stroja neprimerna.

Tudi druga izvedba valjčnih vodil, slika 7, ni primerna za visoke obremenitve in se zato uporablja samo v laserskih strojih.

Slika 7

2) okrogla vodila, so jeklena gred iz visokokakovostnega nosilnega jekla, odpornega na obrabo, z brušeno površino, površinsko utrjenim in trdim kromom, prikazano pod številko 2 na sliki 2.

To je optimalna rešitev za amaterske dizajne, saj... cilindrična vodila imajo zadostno togost za obdelavo mehkih materialov z majhnimi velikostmi CNC strojev po relativno nizki ceni. Spodaj je tabela za izbiro premera cilindričnih vodil glede na največjo dolžino in najmanjši upogib.

Nekaj Kitajcev Proizvajalci poceni strojev vgrajujem vodila nezadostnega premera, kar vodi do zmanjšanja natančnosti, na primer pri uporabi aluminijastega stroja pri delovni dolžini 400 mm bodo vodila s premerom 16 mm povzročila odklon v središču pod lastno težo za 0,3. 0,5 mm (odvisno od teže portala).

S pravilno izbiro premera gredi je zasnova strojev, ki jih uporabljajo, precej močna; velika teža gredi daje konstrukciji dobro stabilnost in splošno strukturno togost. Pri strojih, večjih od metra, uporaba okroglih vodil zahteva znatno povečanje premera, da se ohrani minimalen upogib, zaradi česar je uporaba okroglih vodil nerazumno draga in težka rešitev.

Aksialna dolžina	Stroj za vezane plošče	Aluminijasti stroj za obdelavo lesa	Aluminijasti stroj za obdelavo aluminija
200 mm	12	12	16	12
300 mm	16	16	20	16
400 mm	16	20	20	16
600 mm	20	25	30	16
900 mm	25	30	35	16

3) profilna tirna vodila
Polirane gredi na velikih strojih nadomeščajo profilna vodila. Uporaba podpore po celotni dolžini vodila omogoča uporabo vodil bistveno manjših premerov. Toda uporaba te vrste vodil nalaga visoke zahteve glede togosti nosilnega okvirja stroja, saj same postelje iz duraluminijske pločevine ali jeklene pločevine niso toge. Majhen premer tirnih vodil zahteva uporabo jeklene profesionalne cevi z debelimi stenami ali konstrukcijskega aluminijastega profila velikega prereza pri zasnovi stroja, da se doseže potrebna togost in nosilnost okvirja stroja.
Uporaba posebne oblike profilne tirnice omogoča boljšo odpornost proti obrabi v primerjavi z drugimi vrstami vodil.

Slika 8

4) Cilindrična vodila na nosilcu
Cilindrična vodila na nosilcu so cenejši analog profilnih vodil.
Tako kot profilne zahtevajo uporabo profesionalnih cevi velikega prereza v okvirju stroja in ne pločevinastih materialov.

Prednosti - brez upogiba in brez vzmetnega učinka. Cena je dvakrat višja od cilindričnih vodil. Njihova uporaba je upravičena pri dolžinah poti nad 500 mm.

slika 9 Cilindrična vodila na nosilcu

Gibanje je mogoče izvesti na naslednji način: puše(drsno trenje) - Slika 10 na levi in uporaba linearni ležaji(kotalno trenje)- riž. 10 na desni.

slika 10 Puše in linearni ležaji

Pomanjkljivost drsnih puš je obraba puš, ki vodi do pojava zračnosti in povečan napor za premagovanje drsnega trenja, kar zahteva uporabo močnejših in dražjih koračnih motorjev (SM). Njihova prednost je nizka cena.

V zadnjem času je cena linearnih ležajev tako padla, da je njihova izbira ekonomsko izvedljiva tudi pri poceni hobi izvedbah. Prednost linearnih ležajev je nižji koeficient trenja v primerjavi z drsnimi pušami, zato gre večina moči koračnih motorjev za uporabna gibanja in ne za boj proti trenju, kar omogoča uporabo motorjev z nižjo močjo.

Za pretvorbo rotacijskega gibanja v translacijsko gibanje na CNC stroju je potrebno uporabiti vijačni pogon ( vodilni vijak ). Zaradi vrtenja vijaka se matica premika naprej. Lahko se uporablja v strojih za rezkanje in graviranje vijačni drsni zobniki in vijačni kotalni zobniki .

Pomanjkljivost drsnega vijačnega prenosa je precej visoko trenje, ki omejuje njegovo uporabo pri visokih hitrostih in vodi do obrabe matice.

Drsni vijačni zobniki:

1) metrični vijak. Prednost metričnega vijaka je nizka cena. Slabosti - nizka natančnost, majhen korak in nizka hitrost gibanja. Največja hitrost gibanja propelerja (hitrost mm s na minuto) temelji na največji hitrosti motorja (600 vrt/min). Najboljši vozniki bodo ohranili navor do 900 vrt/min. Pri tej hitrosti vrtenja je mogoče doseči linearno gibanje:

Za vijak M8 (razmak navoja 1,25 mm) - ne več kot 750 mm/min,

Za vijak M10 (razmak navoja 1,5 mm) - 900 mm/min,

Za vijak M12 (razmak navoja 1,75 mm) - 1050 mm/min,

Za vijak M14 (razmak navoja 2,00 mm) - 1200 mm/min.

Pri najvišji hitrosti bo imel motor približno 30-40% svojega prvotno določenega navora in ta način se uporablja izključno za prostega teka.

Pri delu pri tako nizkem pomiku se poraba rezil poveča, že po nekaj urah dela se na rezalih tvorijo ogljični nanosi.

2) trapezni vijak. V dvajsetem stoletju je zavzemal vodilni položaj pri strojih za obdelavo kovin, pred pojavom krogličnih vretenc. Prednost je visoka natančnost, velik korak navoja in s tem visoka hitrost gibanja. Bodite pozorni na vrsto obdelave, bolj gladka in enakomerna je površina vijaka, daljša je življenjska doba prenosa vijak-matica. Valjani vijaki imajo prednost pred navojnimi vijaki. Slabosti trapeznega prenosa vijak-matica so precej visoka cena v primerjavi z metričnim vijakom, drsno trenje zahteva uporabo koračnih motorjev dokaj velike moči. Najbolj razširjeni vijaki so TR10x2 (premer 10 mm, korak navoja 2 mm), TR12x3 (premer 12 mm, korak navoja 3 mm) in TR16x4 (premer 16 mm, korak navoja 4 mm). V strojih je oznaka takšnega orodja TR10x2,TR12x3,TR12x4,TR16x4

Spiralni kotalni zobniki:

Kroglični vijačni pogon (kroglični vijak). Pri krogličnem vretenu je drsno trenje nadomeščeno s kotalnim trenjem. Da bi to dosegli, sta pri krogličnem vijaku vijak in matica ločena s kroglicami, ki se kotalijo v vdolbinah navoja vijaka. Recirkulacija kroglic je zagotovljena s povratnimi kanali, ki potekajo vzporedno z osjo polža.

Slika 12

Kroglično vreteno zagotavlja zmožnost delovanja pod velikimi obremenitvami, dober miren tek, znatno podaljšano življenjsko dobo (vzdržljivost) zaradi zmanjšanega trenja in mazanja, povečan izkoristek (do 90%) zaradi manjšega trenja. Sposoben je delovati pri visokih hitrostih, zagotavlja visoko natančnost pozicioniranja, visoko togost in brez zračnosti. To pomeni, da imajo stroji s krogličnimi vijaki bistveno daljšo življenjsko dobo, vendar imajo višjo ceno. Stroji imajo oznake SFU1605, SFU1610, SFU2005, SFU2010, kjer je SFU enojna matica, DFU dvojna matica, prvi dve številki sta premer vijaka, drugi dve pa korak navoja.

Vodilni vijak Rezkalni stroj je mogoče namestiti na naslednji način:

1) Oblikovanje enojnega nosilnega ležaja. Pritrditev se izvede na eni strani vijaka z matico na nosilni ležaj. Druga stran vijaka je pritrjena na gred koračnega motorja s togo sklopko. Prednosti - enostavnost zasnove, pomanjkljivost - povečana obremenitev ležaja koračnega motorja.

2) Zasnova z dvema potisnima ležajema. Zasnova uporablja dva podporna ležaja na notranjih straneh portala. Slabost zasnove je, da je izvedba bolj zapletena v primerjavi z možnostjo 1). Prednost je manj tresljajev, če vijak ni popolnoma raven.

3) Zasnova z dvema podpornima ležajema v napetosti. Zasnova uporablja dva podporna ležaja na zunanjih straneh portala. Prednosti - vijak se ne deformira, za razliko od druge možnosti. Pomanjkljivost je, da je izvedba zasnove bolj zapletena v primerjavi s prvo in drugo možnostjo.

Tekaški orehi obstajajo:

Bronasta brez zračnosti. Prednost takih orehov je trajnost. Slabosti - težko jih je izdelati (posledično - visoka cena) in imajo visok koeficient trenja v primerjavi s kaprolonskimi maticami.

Caprolon brez zračnosti. Trenutno je kaprolon postal zelo razširjen in vse bolj nadomešča kovino v profesionalnih strukturah. Tekalna matica iz kaprolona, polnjenega z grafitom, ima bistveno nižji koeficient trenja v primerjavi z isto bronasto.

slika 14 Tečna matica iz kaprolona polnjenega z grafitom

V matici s krogličnim vijakom je drsno trenje nadomeščeno s kotalnim trenjem. Prednosti: nizko trenje, sposobnost delovanja pri visokih hitrostih vrtenja. Slabost je visoka cena.

Izbira sklopke

1) povezava s togo sklopko. Prednosti: toge sklopke prenašajo več navora od gredi do gredi, pri velikih obremenitvah ni zračnosti. Slabosti: zahtevajo natančno namestitev, saj ta sklopka ne kompenzira neusklajenosti in neusklajenosti gredi.

2) povezava s spojko z mehom (split). Prednost uporabe spojke z mehom je v tem, da njena uporaba omogoča izravnavo neusklajenosti pogonske gredi in osi koračnega motorja do 0,2 mm ter neusklajenosti do 2,5 stopinje, kar povzroči manjšo obremenitev ležaja koračnega motorja in daljša življenjska doba koračnega motorja. Omogoča tudi dušenje nastalih vibracij.

3) povezava z uporabo čeljustne sklopke. Prednosti: omogoča blaženje vibracij, prenos večjega navora od gredi do gredi v primerjavi z deljenim tipom. Slabosti: manjša kompenzacija neusklajenosti, neusklajenost pogonske gredi in osi koračnega motorja do 0,1 mm in neusklajenost do 1,0 stopinje.

C) Izbira elektronike

Predstavljena je elektronika (glej sliki 1 in 2):

7 - krmilnik koračnega motorja

8 - napajalna enota za krmilnik SD

11 - koračni motorji

Obstajajo 4-žilni, 6-žilni in 8-žilni koračni motorji . Vse jih je mogoče uporabiti. V večini sodobnih krmilnikov je povezava izvedena s štirižilnim vezjem. Preostali vodniki se ne uporabljajo.

Pri izbiri stroja je pomembno, da ima koračni motor zadostno moč za premikanje delovnega orodja brez izgubljanja korakov, torej brez preskakovanja. Večji kot je korak navoja vijaka, močnejši motorji bodo potrebni. Običajno večji kot je tok motorja, večji je njegov navor (moč).

Številni motorji imajo 8 sponk za vsako polovično navitje posebej - to vam omogoča povezavo motorja z zaporedno ali vzporedno povezanimi navitji. Pri vzporedno vezanih navitjih boste potrebovali gonilnik z dvakrat večjim tokom kot pri zaporedno vezanih navitjih, vendar bo dovolj polovična napetost.

V primeru serije, nasprotno, bo za doseganje nazivnega navora potreben polovični tok, za doseganje največje hitrosti pa bo potrebna dvakratna napetost.

Količina gibanja na korak je običajno 1,8 stopinje.

Za 1,8 se izkaže 200 korakov na polni obrat. V skladu s tem je za izračun vrednosti potrebno število korakov na mm ( »Koraki na mm« (Korak na mm)) uporabljamo formulo: število korakov na vrtljaj / korak vijaka. Za vijak z razmakom 2mm dobimo: 200/2=100 korakov/mm.

Izbira krmilnika

1) Krmilniki DSP. Prednosti - možnost izbire vrat (LPT, USB, Ethernet) in neodvisnost frekvenc signalov STEP in DIR od delovanja operacijskega sistema. Slabosti - visoka cena (od 10.000 rubljev).

2) Krmilniki kitajskih proizvajalcev za amaterske stroje. Prednosti - nizka cena (od 2500 rubljev). Pomanjkljivost - povečane zahteve za stabilnost operacijskega sistema, zahteva skladnost z določenimi konfiguracijskimi pravili, bolje je uporabiti namenski računalnik, na voljo so samo različice LPT.