CNC 기계에 가장 적합한 밀링 커터는 무엇입니까? 초보자를 위한 cnc 라우터를 선택하는 방법

CNC 밀링 머신의 종류

"자연"에는 수동, 바닥, 데스크탑, 콘솔 밀링: 수직 및 수평 밀링, 세로 밀링, 회전 밀링 머신 등 디자인과 범위가 다른 여러 유형의 밀링 머신이 있습니다.

이 기사에서는 중국산 밀링 머신에 대해 이야기하겠습니다. 다양한 작업을 위해 기계를 선택할 때 "초보자"는 무엇을 찾아야 합니까: 목재, 합판, 비철 및 철 금속의 가공(절단, 조각, 3D 부품 제조), 플라스틱, 보석 왁스, 석재 작업 등

밀링 머신의 "스터핑":

중국산 밀링 머신은 다양한 옵션으로 광범위하게 시장에 출시되며 머신에는 다양한 유형의 전자, 가이드, 소프트웨어가 장착될 수도 있습니다. 기계 구성에서 만날 수있는 것에 대해 더 자세히 이야기합시다.

기계 유형별 - 바닥 및 데스크탑.
스핀들 - 물 또는 공기 냉각.
가이드는 원형 또는 정사각형 프로파일일 수 있습니다.
데스크탑은 이동이 가능하거나 불가능하며 포털 자체가 이동합니다.
기계에는 중앙 집중식 윤활 시스템이 있을 수 있습니다.
기계에는 스테퍼 또는 서보 모터가 장착되어 있습니다.
기계 제어 유형별: DSP 컨트롤러 RZNC, NCStudio - PCI 보드, Mach 3 - 인터페이스 보드(LPT).
기계에 냉각수를 장착할 수 있습니다.
자동 공구 교환 장치가 있는 공작 기계 ATC.
기계에는 진공 테이블 또는 클램프, T-슬롯만 장착할 수 있습니다.
볼스크류, 헬리컬 랙, 스트레이트 랙으로 인해 움직임이 발생할 수 있습니다.

밀링 머신을 선택할 때 무엇을 찾아야 합니까?

가장 중요한 것은 전체 구조의 강성입니다. 볼트로 서로 연결된 기계 부품의 설계가 적을수록 백래시가 줄어 듭니다. 구조의 강성이 충분하지 않아 낮은 처리 속도, 낮은 생산성을 얻을 수 있으며 발생하는 진동으로 인해 공구, 특히 조각사가 파손됩니다.

공냉식 또는 수냉식과 같은 작업에 따라 절대적으로 모든 스핀들을 선택할 수 있습니다. 수냉식 스핀들은 소음이 적고 최소 속도로 "작동"할 수 있으며 공랭식 스핀들과 달리 과열을 두려워하지 않습니다. 예를 들어, 마그네슘의 가공(조각)은 12000-15000rpm에서 발생합니다. 최대 3kW의 스핀들의 경우 220V ±10% 50Hz 연결, 3kW 이상 - 380볼트 연결이 필요합니다. 처음에 특정 작업을 위한 기계 설계에서 제조업체는 필요한 스핀들 동력을 설정합니다. 예를 들어, 3D 조각용 소형 기계(스탬핑, 실러, 메달을 위한 진부한 표현 만들기)에는 항상 스핀들 800, 1.5, 2.2kW가 장착됩니다. 이러한 작업에는 전력 처리가 필요하지 않습니다. 이것이 동일한 마분지, MDF(가구 생산)를 절단하는 기계인 경우 3kW 이상의 스핀들을 설정하는 것이 합리적입니다.

가이드 선택은 심각하게 받아들여져야 하며, 처리의 정확성과 일반적으로 구조의 강성은 그것에 달려 있습니다. 가장 저렴한 기계에는 원형 가이드가 있지만 목재, 플라스틱, 보석 왁스 등을 쉽게 처리할 수 있습니다. 보다 정확한 가공을 위해서는 AMT-PMI, Hiwin, THK 등과 같은 잘 알려진 브랜드의 사각 프로파일 레일 가이드를 선택해야 합니다.

작업 테이블은 일반적으로 200x300, 300x400mm의 소형 기계에서만 움직일 수 있습니다. 더 큰 형식의 다른 기계에서 테이블은 항상 고정되어 있고 포털은 Y축으로 이동합니다.

기계 설계에서 매우 중요한 기능은 중앙 집중식 윤활 시스템입니다. 수동 및 자동일 수 있습니다. 윤활은 기계 가이드의 마찰 부분을 윤활하는 데 중요합니다. 자동 윤활 시스템은 편리하고 타이머로 작동합니다. 윤활 시스템은 1200x1200mm 이상의 형식으로 시작하는 기계에 설치됩니다.

엔진 선택이 항상 구매자에 달려있는 것은 아니며 최대 1200x1200mm의 작은 작업 영역을 가진 기계에는 거의 항상 스테퍼 모터가 장착되어 있습니다. 2000x3000mm의 넓은 작업 영역을 가진 기계에는 스테퍼 및 서보 모터를 설치할 수 있습니다. 서보 드라이브는 더 큰 역학, 더 정확한 위치 지정을 제공하지만 가장 중요한 것은 고속에서 단계를 잃지 않는다는 것입니다(센서(엔코더)가 내장되어 위반을 감지한 다음 시스템이 메커니즘의 움직임을 조정함). 좌표가 빗나가지 않습니다). 물론 기계에 서보 드라이브를 장착하는 것이 바람직하지만 장비 비용이 크게 증가합니다. 예를 들어, 가구 생산에서 정면을 제조하는 일부 작업의 경우 스테퍼 모터가 장착된 기계에서 작업할 수 있습니다. 여기 몇 가지 예가 있어요.

이동 속도: SM(스테핑 모터) - 20-25m/min, 서보 드라이브는 60m/min 이상에서 이동할 수 있습니다.
가속 속도: 스테퍼 모터 - 1초에 최대 120rpm, 서보 - 0.2초에 최대 1000rpm

자연에는 많은 제어 시스템"아마추어" Mach 3부터 Fanuc, HAAS, Moriseiki, Syntec, Seikos, Heidenhain과 같은 장비 제조업체의 자체 개발로 끝나는 기계. 간단한 컨트롤러 Mach 3, NC Studio 등은 3-4 좌표로만 작동할 수 있습니다. 전문 (산업) 장비에는 자체 "랙"이 장착되어있어 작동 중에 도구를 변경할 수 있습니다. 이러한 장비를 제어하기 위해 Fanuc Oi 시리즈 제어 시스템이 사용되며, 이는 6-8 좌표 기계용으로 설계되어 4축을 동시에 제어할 수 있습니다. 절단, 샘플링 및 조각을 위해 NC Studio, DSP 컨트롤러와 같은 저렴한 아날로그를 사용할 수 있습니다. 그들은 작업을 훌륭하게 수행하고 최소한의 지식이 필요하며 사용하기 쉽고 비싸지 않습니다.

금속 가공용으로 설계된 공작 기계에는 항상 절삭유가 장착됩니다. (와 함께 윤활유 냉각수).

2개 이상의 공구가 사용되는 5-15분의 "짧은" 가공 주기를 위해 자동 공구 교환(ATC)이 있는 기계를 사용하는 것이 좋습니다. 기본적으로 절단, 샘플링 등 2D 처리가 됩니다. 예를 들어, 내부 문 제조. 자동 변경 기능이 있는 기계는 주로 1500x3000mm 이상의 테이블 형식으로 제공됩니다.

밀링 머신의 공작물은 다양한 방법으로 고정될 수 있습니다. 클램프, 진공 테이블, 셀프 태핑 나사가 될 수 있습니다. 진공 테이블을 사용하면 진공 펌프의 힘을 사용하여 밀링 머신의 작업 테이블에 공작물을 고정할 수 있습니다. 진공 테이블의 디자인에는 예를 들어 공작물의 전체 작업 영역에 대한 크기가 없는 경우 불필요한 섹션을 "차단"할 수 있는 씰링 코드도 포함됩니다.

이러한 테이블의 단점은 다음과 같습니다.

작은 공작물을 고정하는 것은 불가능합니다.
일부 시스템(특히, 공구 냉각 시스템, 칩 트래핑 시스템)과의 비호환성;
MDF, 마분지, 목재와 같은 일부 재료는 진공 청소기를 "유인"하지 않으므로 여기에는 5kW 정도의 상당히 강력한 펌프가 필요하므로 전기 소비가 증가하고 비용도 상대적으로 증가합니다. . 따라서 생산직 종사자는 장단점을 모두 따져보고 스스로 선택해야 합니다.

소형 기계 설계에서 볼 수 있는 두 번째 유형의 테이블은 T 슬롯이 있는 테이블입니다. MDF, 마분지 및 목재 작업에 매우 편리합니다. 프렙의 안정적인 고정에서 이 테이블의 장점. 일반적으로 PVC로 만든 패드가 테이블에 설치되며 마모로 인해 나중에 변경해야합니다. 이러한 테이블을 "희생"이라고 합니다.

CNC 공작 기계의 액추에이터에서 기계적 움직임을 위해 다음을 사용할 수 있습니다. 볼 나사(볼 나사), 기어 랙 - 나선형 및 직선. 일부 수제 기계에서는 나사 너트 변속기를 찾을 수 있습니다. 각 운동 시스템에는 장단점이 있습니다. 직선 톱니 기어는 저속에서 중속까지 사용할 수 있으며 서보 드라이브가 장착된 기계에서는 절대 사용해서는 안 됩니다. 나선형 톱니 기어는 높은 이동 속도와 높은 위치 정확도를 제공합니다. 이러한 이동 시스템에는 1200x2400mm 이상의 필드가 있는 기계가 장착되어 있습니다.

볼 나사 CNC 용은 200x300 및 최대 1200x1200mm 형식의 중소형 기계에만 사용됩니다. 이는 하우징이 중간 부분에 있을 때 나사가 휘어질 가능성이 있기 때문입니다. 현재 볼 나사의 최대 허용 길이는 1.5m이며 유사한 기계를 구입하는 좋은 예가 있지만 가격은 다릅니다. 900x600mm 형식의 한 기계에는 직경 8mm의 볼 나사가 설치되고, 그리고 두 번째 16mm에. 높은 작업 이송에서 더 얇은 볼 스크류는 전체 길이를 따라 진동(공진)하기 시작하여 공구 파손 및 기계 구성요소 파손으로 이어질 수 있습니다. 동일한 직경 16mm의 볼 나사 노동자속도 매개변수는 문제 없이 작동하고 기계의 노드를 이동합니다. 그리고 그러한 기계는 더 생산적일 것입니다.

앞서 말한 것에서 우리는 결론을 내릴 수 있습니다. 설계된 특정 작업에 대해 올바르게 선택된 기계는 고장 없이 적절하고 빠르고 정확하게 작동합니다. YUSTO 전문가가 항상 올바른 선택을 도와드립니다. 수신자 부담 전화 8-800-555-79-69로 전화하시면 귀하의 필요에 맞는 기계를 정확하게 선택하겠습니다.

CNC 라우터(CNC 라우터) 선택 시결정하다:

1. 어떤 재료로 작업할 건가요? 밀링 머신 및 그 유형의 설계 강성에 대한 요구 사항은 이것에 달려 있습니다.

예를 들어, 합판 CNC 기계는 목재(합판 포함)와 플라스틱(복합 재료 포함 - 호일이 있는 플라스틱)만 처리합니다.

알루미늄으로 만든 밀링 머신에서는 이미 비철금속 블랭크 가공이 가능하며 목재 제품의 가공 속도도 빨라집니다.

알루미늄 밀링 머신은 철강 가공에 적합하지 않으며, 여기에는 주철 베드가 있는 거대한 기계가 이미 필요하지만 이러한 밀링 머신에서 비철 금속을 가공하는 것이 더 효율적입니다.

2. 공작물의 크기와 밀링 머신의 작업 영역 크기. 이것은 CNC 기계의 역학에 대한 요구 사항을 정의합니다.

기계를 선택할 때 기계의 역학을 연구하는 데주의를 기울이십시오. 기계의 기능은 선택에 달려 있으며 디자인을 크게 변경하지 않고는 교체하는 것은 불가능합니다!

합판과 알루미늄으로 만든 CNC 밀링 머신의 역학은 종종 동일합니다. 자세한 내용은 아래 본문에 있습니다.

그러나 기계 작업 영역의 크기가 클수록 조립에 더 단단하고 값 비싼 선형 모션 가이드가 필요합니다.

고차 부품 제조의 문제점을 해결하기 위해 기계를 선택할 때 높이 차이가 큰 기계를 선택할 때 Z축 이동이 큰 기계를 선택하면 충분하다는 일반적인 오해가 있지만 Z축 이동이 큰 경우에도 부품의 높이가 커터의 작업 길이보다 큰 경우, 즉 50mm 이상인 경우 가파른 경사를 가진 부품을 생산할 수 없습니다.

Modelist 시리즈의 CNC 기계의 예에서 밀링 기계의 장치와 선택 옵션을 고려하십시오.

A) CNC 기계 설계의 선택

CNC 기계 제작에는 두 가지 옵션이 있습니다.

1) 디자인 이동식 테이블 포함, 그림 1.
2) 디자인 이동식 포털 포함, 그림 2.

그림 1슬라이딩 테이블 밀링 머신

장점이동식 테이블이있는 기계 설계 - 포털이 기계의 프레임 (베이스)에 고정 및 고정되어 있기 때문에 구현이 쉽고 기계의 강성이 높아집니다.

결함- 이동식 포털이 있는 설계에 비해 치수가 크고 이동식 테이블이 부품을 운반하기 때문에 무거운 부품 처리가 불가능합니다. 이 디자인은 목재 및 플라스틱, 즉 가벼운 재료 가공에 매우 적합합니다.

그림 2 제 분기 이동식 포털(갠트리 머신) 포함

장점이동식 포털이 있는 밀링 머신 설계:

작업물의 중량을 견딜 수 있는 리지드 테이블,

무제한 공작물 길이,

컴팩트함,

테이블 없이 기계 실행 가능성(예: 로터리 축 설치).

결점:

구조적 강성이 낮습니다.

더 단단한 (그리고 비싼) 가이드를 사용해야 할 필요성

B) CNC 밀링 머신의 역학 선택

역학이 제시됩니다(그림 1, 그림 2 및 그림 3의 숫자 참조).

3 - 가이드 홀더

4 - 선형 베어링 또는 슬리브

5 - 지지 베어링(리드 나사 고정용)

6 - 리드 나사

10 - 리드 스크류의 샤프트를 스테퍼 모터의 샤프트와 연결하기 위한 커플 링(SM)

12 - 런닝 너트

그림 3

밀링 머신의 선형 이동 시스템 선택(가이드 - 선형 베어링, 리드 스크류 - 리드 너트).

가이드를 사용할 수 있습니다.

1) 롤러 가이드, 그림 4.5

그림 4

그림 5

이러한 유형의 가이드는 가구 산업의 아마추어 레이저 및 공작 기계 설계에 적용되었습니다(그림 6).

단점은 원래 많은 움직임과 고하중이 있는 기계에 사용하도록 의도되지 않았기 때문에 낮은 부하 용량과 낮은 자원입니다. 가이드의 알루미늄 프로파일의 낮은 강도는 붕괴로 이어집니다(그림 5). 결과적으로 복구할 수 없는 백래시가 발생하여 기계를 더 이상 사용하는 데 적합하지 않습니다.

다른 버전의 롤러 가이드(그림 7)도 고하중에는 적합하지 않으므로 레이저 기계에만 사용됩니다.

그림 7

2) 원형 가이드는 그림 2의 숫자 2 아래에 표시된 지표면, 표면 경화 및 경질 크롬 도금이 있는 고품질 내마모성 베어링 강으로 만든 강철 샤프트입니다.

이것은 아마추어 디자인을 위한 최적의 솔루션이기 때문입니다. 원통형 가이드는 상대적으로 저렴한 비용으로 작은 CNC 기계 크기의 부드러운 재료를 처리하기에 충분한 강성을 가지고 있습니다. 다음은 최대 길이와 최소 처짐에 따른 원통형 가이드의 직경을 선택하는 표입니다.

일부 중국어 값싼 공작 기계 제조업체 예를 들어, 작업 길이가 400mm인 알루미늄 기계에서 사용하는 경우 직경이 16mm인 가이드는 자체 무게로 인해 중심에서 0.3만큼 휘게 됩니다. ..0.5mm(포털 무게에 따라 다름).

샤프트 직경을 올바르게 선택하면 이를 사용하는 기계 설계가 매우 강력하고 샤프트의 무게가 커서 구조에 우수한 안정성, 전반적인 구조적 강성을 제공합니다. 미터보다 큰 기계에서 원형 가이드를 사용하려면 최소 편향을 유지하기 위해 직경을 크게 늘려야 하므로 원형 가이드를 사용하는 것은 비합리적으로 비싸고 무거운 솔루션이 됩니다.

축 길이	합판 기계	알루미늄 목공 기계	알루미늄 작업용 알루미늄 기계
200mm	12	12	16	12
300mm	16	16	20	16
400mm	16	20	20	16
600mm	20	25	30	16
900mm	25	30	35	16

3) 프로파일 레일 가이드
대형 기계의 광택 샤프트가 프로파일 가이드로 대체되고 있습니다. 가이드의 전체 길이를 따라 지지대를 사용하면 훨씬 더 작은 직경의 가이드를 사용할 수 있습니다. 그러나 이러한 유형의 가이드를 사용하면 판금 두랄루민 또는 강판으로 만들어진 베드 자체가 단단하지 않기 때문에 기계 지지 프레임의 강성에 대한 높은 요구 사항이 부과됩니다. 작은 직경의 레일 가이드는 기계 프레임의 필요한 강성과 하중 지지 능력을 얻기 위해 기계 설계에서 두꺼운 벽으로 된 강철 프로파일 파이프 또는 큰 단면의 구조용 알루미늄 프로파일을 사용해야 합니다.
특수한 형태의 프로파일 레일을 사용하여 다른 유형의 레일에 비해 내마모성이 우수합니다.

그림 8

4) 지지대의 원통형 가이드
지지대의 원통형 가이드는 프로파일 가이드의 저렴한 아날로그입니다.
프로파일뿐만 아니라 기계 프레임의 시트 재료가 아니라 큰 단면의 전문 파이프를 사용해야합니다.

장점 - 편향 및 스프링 효과가 없습니다. 가격은 원통형 가이드의 2배입니다. 이동 길이가 500mm 이상일 때 사용이 정당화됩니다.

그림 9 지지대의 원통형 가이드

이동은 다음과 같이 수행할 수 있습니다. 부싱(슬라이딩 마찰) -왼쪽 그림 10, 사용 선형 베어링(구르는 마찰)- 쌀. 10 맞아.

그림 10 부싱 및 선형 베어링

슬라이딩 부싱의 단점은 부싱이 마모되어 백래시가 발생하고 슬라이딩 마찰을 극복하기 위한 노력이 증가하여 더 강력하고 값비싼 스테퍼 모터(SM)를 사용해야 한다는 것입니다. 그들의 장점은 저렴한 가격입니다.

최근 리니어베어링의 가격이 많이 하락하여 저렴한 취미 디자인에서도 경제적으로 선택이 가능합니다. 선형 베어링의 장점은 슬리브에 비해 마찰 계수가 낮기 때문에 스테퍼 모터의 대부분의 동력은 마찰과 싸우지 않고 유용한 움직임으로 이동하므로 저전력 모터를 사용할 수 있습니다.

CNC 기계에서 회전 운동을 병진 운동으로 변환하려면 나사 기어( 리드 나사 ). 나사의 회전으로 인해 너트가 앞으로 이동합니다. 밀링 및 조각 기계에서 사용할 수 있습니다. 슬라이딩 나사 기어 그리고 나선형 롤링 기어 .

슬라이딩 스크류 기어의 단점은 마찰이 커서 고속에서 사용이 제한되고 너트가 마모된다는 것입니다.

슬라이딩 나사 기어:

1) 미터법 나사.미터법 나사의 장점은 저렴한 가격입니다. 단점 - 낮은 정확도, 작은 단계 및 낮은 속도. 스테퍼 모터의 최대 속도(600rpm)를 기준으로 한 최대 프로펠러 속도(분당 속도 mm`s). 최고의 드라이버는 최대 900rpm의 토크를 유지합니다. 이 회전 속도로 선형 변위를 얻을 수 있습니다.

M8 나사의 경우(나사 피치 1.25mm) - 750mm/min 이하,

M10 나사용(나사 피치 1.5mm) - 900mm/min,

M12 나사의 경우(나사 피치 1.75mm) - 1050mm/min,

M14 나사용(나사 피치 2.00mm) - 1200mm/min.

최대 속도에서 모터는 원래 지정된 토크의 약 30-40%를 가지며 이 모드는 공회전 동작에만 사용됩니다.

이렇게 낮은 이송으로 작업할 때 절단기 소비가 증가하면 몇 시간의 작업 후에 절단기에 탄소 침전물이 형성됩니다.

2) 키스톤 나사. 20세기에 볼스크류가 등장하기 이전에는 금속 가공용 공작 기계 분야에서 선두 자리를 차지했습니다. 장점 - 높은 정확도, 큰 나사 피치 및 결과적으로 빠른 이동 속도. 가공 유형에주의를 기울일 필요가 있습니다. 나사 표면이 매끄럽고 균일할수록 나사 너트 변속기의 수명이 길어집니다. 전조 나사는 나사산 나사보다 장점이 있습니다. 사다리꼴 나사 너트 변속기의 단점은 미터법 나사에 비해 가격이 다소 비싸다는 것입니다. 가장 일반적인 나사는 TR10x2(직경 10mm, 나사 피치 2mm), TR12x3(직경 12mm, 나사 피치 3mm) 및 TR16x4(직경 16mm, 나사 피치 4mm)입니다. 공작 기계에서 이러한 기어 TR10x2, TR12x3, TR12x4, TR16x4의 마킹

롤링 스크류 드라이브:

볼 스크류 변속기(SVP).볼나사에서는 미끄럼 마찰이 구름 마찰로 대체됩니다. 이를 달성하기 위해 볼 나사에서 나사와 너트는 나사산의 홈에서 구르는 볼에 의해 분리됩니다. 볼의 재순환은 나사 축과 평행하게 이어지는 리턴 채널을 통해 보장됩니다.

그림 12

볼 스크류는 고하중에서 작업할 수 있는 능력, 우수한 작동 부드러움, 감소된 마찰 및 윤활로 인한 자원(내구성) 크게 증가, 마찰 감소로 인한 효율성 증가(최대 90%)를 제공합니다. 고속 작동이 가능하고 높은 위치 정확도, 높은 강성 및 백래시가 없습니다. 즉, 볼스크류를 사용하는 기계는 자원이 훨씬 더 많지만 가격은 더 높습니다.기계에는 SFU1605, SFU1610, SFU2005, SFU2010이 표시되어 있습니다. 여기서 SFU는 단일 너트, DFU는 이중 너트, 처음 두 자리는 나사 직경, 두 번째 두 자리는 나사 피치입니다.

리드 나사 밀링 머신은 다음과 같이 부착할 수 있습니다.

1) 하나의 지지 베어링으로 설계하십시오. 고정은 지지 베어링에 너트를 사용하여 나사의 한쪽에서 수행됩니다. 나사의 두 번째 측면은 견고한 커플 링을 통해 스테퍼 모터 샤프트에 부착됩니다. 장점 - 설계의 단순성, 단점 - 스테퍼 모터 베어링의 부하 증가.

2) 2개의 스러스트 베어링이 있는 설계. 이 디자인은 포털 내부에 2개의 지지 베어링을 사용합니다. 디자인의 단점은 옵션 1)에 비해 구현이 더 복잡하다는 것입니다. 나사가 완벽하게 고르지 않으면 진동이 적다는 장점이 있습니다.

3) 인장력이 있는 두 개의 지지 베어링으로 설계하십시오. 이 설계는 포털 외부에 2개의 지지 베어링을 사용합니다. 장점 - 두 번째 옵션과 달리 나사가 변형되지 않습니다. 단점은 첫 번째 및 두 번째 옵션에 비해 설계 구현이 더 복잡하다는 것입니다.

납 너트있습니다:

청동 백래시가 없습니다. 이러한 너트의 장점은 내구성입니다. 단점 - 제조가 어렵고 (결과적으로 높은 가격) 카프로론 너트와 비교하여 마찰 계수가 높습니다.

Caprolon 백래시가 없습니다. 현재 카프로론은 널리 보급되어 전문 디자인에서 점점 더 금속을 대체하고 있습니다. 흑연으로 채워진 카프로론으로 만든 런닝 너트는 동일한 청동에 비해 마찰 계수가 훨씬 낮습니다.

그림 14 흑연으로 채워진 카프로론으로 만든 리드 너트

볼나사 너트(볼나사)에서는 미끄럼 마찰이 구름 마찰로 대체됩니다. 장점 - 낮은 마찰, 고속 작업 능력. 단점은 높은 가격입니다.

커플링 선택

1) 리지드 커플링을 사용한 연결. 장점: 리지드 커플링은 샤프트에서 샤프트로 더 많은 토크를 전달하고 무거운 하중에서 백래시가 없습니다. 단점: 이 커플링이 샤프트의 오정렬 및 오정렬을 보상하지 않기 때문에 정확한 설치가 필요합니다.

2) 벨로우즈(분할) 커플링을 사용한 연결. 벨로우즈 커플 링을 사용하면 드라이브 샤프트와 스테퍼 모터 축 설치의 오정렬을 최대 0.2mm 및 최대 2.5도까지 보정하여 스테퍼 모터의 부하를 줄일 수 있다는 장점이 있습니다. 베어링 및 더 긴 스테퍼 모터 리소스. 또한 결과 진동을 완화할 수 있습니다.

3) 캠 클러치를 사용한 연결. 장점: 분할된 것과 비교하여 발생하는 진동을 완화하고 샤프트에서 샤프트로 더 많은 토크를 전달할 수 있습니다. 단점: 오정렬 보상이 적고, 구동축과 스테퍼 모터 축의 설치 오정렬이 최대 0.1mm, 오정렬이 최대 1.0도입니다.

다) 전자제품의 선택

전자 제품이 표시됩니다(그림 1 및 2 참조).

7 - 스테퍼 모터 컨트롤러

8 - 스테퍼 모터 컨트롤러의 전원 공급 장치

11 - 스테퍼 모터

4선, 6선, 8선이 있습니다. 스테퍼 모터 . 모두 사용할 수 있습니다. 대부분의 최신 컨트롤러에서 연결은 4선식 회로를 사용하여 수행됩니다. 나머지 도체는 사용되지 않습니다.

기계를 선택할 때 스테퍼 모터는 단차를 잃지 않고, 즉 간격 없이 작업 도구를 움직일 수 있는 충분한 힘을 갖는 것이 중요합니다. 나사산 피치가 클수록 더 강력한 모터가 필요합니다. 일반적으로 모터의 전류가 클수록 토크(전력)가 커집니다.

많은 모터에는 각 반쪽 권선에 대해 개별적으로 8개의 출력이 있습니다. 이를 통해 직렬 또는 병렬로 연결된 권선이 있는 모터를 연결할 수 있습니다. 병렬로 연결된 권선의 경우 직렬 연결된 권선에서보다 전류가 두 배인 드라이버가 필요하지만 전압의 절반이면 충분합니다.

반대로 직렬의 경우 정격 토크를 달성하려면 절반의 전류가 필요하지만 최대 속도를 달성하려면 두 배의 전압이 필요합니다.

걸음당 이동량은 일반적으로 1.8도입니다.

1.8의 경우 전체 턴당 200보를 얻습니다. 따라서 mm당 단계 수를 계산하려면( "mm당 단계"(mm당 단계)) 우리는 공식을 사용합니다: 회전당 단계 수 / 나사 피치. 피치가 2mm인 나사의 경우 200/2=100피치/mm를 얻습니다.

컨트롤러 선택

1) DSP 컨트롤러. 장점 - 포트(LPT, USB, 이더넷) 선택 기능 및 운영 체제 작동에서 STEP 및 DIR 신호 주파수의 독립성. 단점 - 높은 가격 (10,000 루블부터).

2) 아마추어 공작 기계용 중국 제조업체의 컨트롤러. 장점 - 저렴한 가격 (2500 루블부터). 단점은 운영 체제의 안정성에 대한 요구 사항이 증가하고 특정 구성 규칙을 준수해야 하며 전용 컴퓨터를 사용하는 것이 바람직하며 LPT 버전만 사용할 수 있다는 것입니다.

3) 이산 요소에 대한 컨트롤러의 아마추어 디자인. 중국 컨트롤러의 저렴한 가격은 아마추어 디자인을 밀어내고 있습니다.

아마추어 기계 설계에서 가장 널리 보급된 것은 중국 컨트롤러입니다.

전원 공급 장치 선택

Nema17 모터에는 최소 150W 전원 공급 장치가 필요합니다.

Nema23 모터에는 최소 200W 전원 공급 장치가 필요합니다.

CNC 축 드라이브에서 기어는 모터 샤프트의 회전 운동을 축을 따라 병진 운동으로 변환하는 데 사용됩니다. CNC 기어를 쉽게 선택할 수 있도록 CNC 기계에서 가장 일반적으로 사용되는 기어가 아래에 나열되어 있습니다. 리니어 서보 모터 및 리니어 스테퍼 모터와 같이 DIY 분야에 특이한 기어는 실용적인 이유로 이 기사에서 제외되고 가장 일반적인 기어가 고려됩니다.

변속기 나사 너트

나사 너트 전송은 사다리꼴 또는 미터법 나사와 너트가 있는 한 쌍의 강철 나사를 의미합니다. 이러한 유형의 변속기는 슬라이딩 마찰이 있는 변속기이며 실제로는 여러 종류가 있습니다.

건설 스터드 및 너트.가장 저렴한 옵션. 건설 스터드는 공작 기계 제작에 전혀 사용하기위한 것이 아니며 그 제조 공정은 건설 산업에서의 사용을 목표로하므로 이러한 유형의 변속기는 높은 오류, 낮은 직진도, 낮은 부하 특성, 낮은 내마모성, 높은 마찰 등 . 그러나 저렴한 비용으로 인해 교육용으로 제작된 DIY 기계에는 여전히 사용되고 있습니다. 변속기 비용을 절약하고 건설 스터드를 설치하기로 결정했다면 사다리꼴 나사 또는 볼 나사로 교체하는 것을 고려하십시오! 아마도 건설 머리핀의 기계는 귀하의 기대를 충족시키지 못할 것입니다.
사다리꼴 또는 직사각형 나사산이 있는 구동 나사.사다리꼴 나사 나사는 지난 세기와 현재까지 금속 가공 기계에서 가장 일반적인 유형의 기어입니다. 사다리꼴 나사는 다양한 유형의 구조용 탄소강으로 강철 막대를 꿰거나 널링하여 생산됩니다. 전조 나사는 나사산 나사보다 훨씬 더 나은 특성을 가지고 있습니다. 사다리꼴 나사가 널리 사용되는 이유는 C10에서 C3까지 다양한 정확도 등급의 나사를 사용할 수 있기 때문입니다. 나사 너트는 폴리아미드(카프로론, 나일론), 테프론, 청동과 같은 내마모성 재료로 만들어집니다. 올바르게 계산되고 제조된 사다리꼴 기어는 높은 내마모성을 특징으로 합니다. 마찰은 낮은 압력에서 발생합니다(상대적으로 큰 마찰 표면으로 인해). 여전히 작동하는 많은 소련제 기계에는 기계가 출시된 이후로 쌍이 제자리에 있었으며 30-40년 동안 변경되지 않았습니다. 이러한 리드 나사에 분할 너트를 사용하는 것도 가능합니다. 이를 통해 너트를 압축하여 조임도를 조정하고 시간이 지남에 따라 나타나는 백래시를 선택할 수 있습니다. 마이너스 중 이상하게도 나사 제조 용이성은 매우 광범위한 품질 지표를 통해 많은 제조업체의 존재를 자동으로 의미한다는 점에 주목할 가치가 있습니다. 저비용 프로펠러는 표면 경화가 없는 #45 강철로 만들어지므로 프로펠러가 잘못 정렬될 수 있습니다(즉, 작은 직경의 프로펠러는 부드럽고 선적 중에 종종 구부러집니다). 마이너스와 플러스는 동시에 변속기의 높은 마찰을 포함합니다. 한편으로 이것은 효율성을 감소시키며, 프로펠러를 회전시키기 위해서는 더 강력한 엔진이 필요합니다. 다른 한편으로 마찰은 나사의 회전 진동을 다소 약화시켜 스테퍼 모터를 사용할 때 유용할 수 있습니다(스테퍼 모터의 공진 참조). 그러나 이 효과는 다소 약하게 나타나며 공명을 방지하기 위해 다른 방법이 필요합니다. 요약하면 사다리꼴 나사는 아직 CNC 기계의 변속기로서의 중요성을 잃지 않았으며 모든 등급의 기계에 성공적으로 사용되었다고 말할 수 있습니다.
볼스크류 () 볼 나사 또는 볼 나사("볼 나사"라고도 함)는 현재 CNC 기계 구성의 사실상 표준입니다. 볼 레이스가 있는 강철 나사, 고주파 경화 후 연마, 내부 순환 볼이 있는 특수 장착 너트. 나사가 회전하면 너트가 트레드밀을 따라 굴러 너트 본체에 힘을 전달합니다. 이러한 전송은 높은 정확도, 고효율(80, 90% 이상) 및 리소스로 구별됩니다. 볼 나사를 사용하면 저전력 모터를 사용할 수 있기 때문에 CNC 기계에서 더 자주 사용됩니다(나사 너트 변속기의 경우와 같이 상당한 파괴력이 없음). 볼 나사는 완전한 쌍으로 제공되며 너트를 조정할 필요가 없으며 종종 지지대에 설치하기 위해 끝 처리가 필요하지 않습니다. 이는 제조업체에서 수행합니다. 볼 나사는 종종 플러그 앤 플레이인 반면 사다리꼴 나사의 경우 너트와 나사는 종종 다른 위치에서 만들어지며 조심스럽게 끼워야 할 수 있습니다. 그렇지 않으면 틈, 백래시, 마찰 증가, 마모 등이 발생할 수 있습니다. 볼스크류는 나사너트기어보다 톱밥, 먼지, 윤활불량에 견디며 아주 작은 크기의 이물질이라도 들어가면 기어가 끼일 수 있기 때문에 채널의 인접한 볼은 반대 방향으로 회전합니다. 종종 골판지 재료의 도움으로 프로펠러를 추가로 보호해야 합니다. 볼 나사와 사다리꼴 나사에는 길이 제한이 있습니다. 너무 긴 나사는 자체 무게로 처지고 나사가 회전될 때(포털 기계에서 피치가 5mm인 나사의 회전 속도는 10-15rpm에 이릅니다. 이상) 기계가 진동하는 건너 뛰는 밧줄처럼 작동하고 나사를 고정하는 노드가 충격 하중을 경험하고 자원이 급격히 감소하고 좌석에 간격이 나타나 기계의 진동이 증가하고 품질이 저하됩니다. 제조된 제품의. 경험에 따르면 길이에 대한 볼 나사 직경의 비율은 0.022보다 작아서는 안 되며 나사 길이도 2000mm를 초과하지 않는 것이 좋습니다. "줄넘기" 효과를 제거하기 위해 고정 나사와 회전 너트가 있는 디자인이 사용되지만 이러한 장치는 일반적으로 훨씬 더 비싸고 제조하기가 더 어려우며 공간이 필요하기 때문에 항상 가능한 것은 아닙니다. 컴팩트 포털에서 구현합니다. 때때로 구동 모터를 끄고 기계에서 수동 모드로 작업할 계획이라면 볼 나사를 사용하지 않는 것이 좋습니다. 자체 제동이 없는 변속기는 많은 문제를 일으킬 수 있습니다. 볼스크류의 종류와 특징은 본문을 참고하세요.

기어

기어 CNC 기계에 사용되는 2가지 유형이 있습니다.

CNC 기계의 기어 선택 방법

하기 위해 CNC 기계용 기어 선택, 선택은 시스템에 가장 중요한 특성을 기반으로 해야 합니다. 나사 너트 기어는 정확성과 이동 속도에 대한 높은 요구 사항이 없는 경우, 기어에서 자체 제동이 필요한 경우 및 심각한 예산 제한이 있는 경우에 사용됩니다. 볼 나사는 가장 광범위한 응용 분야를 가지고 있으며, 필요한 정확도 등급, 피치, 예압 생성 기능이 있고 없는 볼 나사를 구입할 수 있습니다. 볼스크류를 사용할 수 없는 유일한 경우는 변속기에서 자체 제동이 필요한 경우이지만 안전을 위해 변속기를 제동하는 문제(주축대 고정)인 경우 전자파를 사용하여 문제를 해결합니다. 엔진 브레이크, 평형추 등 랙과 벨트는 작업 영역이 1.5제곱미터 이상인 기계에서 주로 높은 절단 속도와 공회전 동작을 달성하는 데 사용됩니다. 이 크기의 기계에서 목표는 수십 미크론의 정확도를 달성하는 것이 아니라 대부분의 경우 0.2-0.3mm이면 충분하므로 벨트의 확장성과 랙 및 피니언의 정확도가 장애물이 되지 않습니다. 그들의 사용.

전체적으로 대형 절단기가 있는 경우 랙 또는 벨트 드라이브를 선택해야 합니다. 연구 또는 취미 목적으로 데스크탑 라우터/조각사가 있는 경우 나사 너트 기어를 사용하는 것이 좋습니다. 업무용, 생산용 중형 기계를 구축하는 경우 볼 나사가 최선의 선택입니다. 유형을 선택한 후에는 특정 전송 매개변수를 결정해야 합니다.

(다) 2012년 사이트

소스에 대한 직접 링크로 복사가 허용됩니다.

이 복잡한 장비에서 모든 종류의 부품은 금속, 플렉시 유리, 아크릴 또는 플라스틱, 목재로 만들어집니다. 그들의 다양성은 가장 복잡한 표면, 특히 곡선 표면의 형성인 교차 평면에 매우 적합하다는 사실에 있습니다. 크레스트, 텅, 폴드, 그루브, 슬롯 및 몰딩을 선택합니다.

기계 설명

기계의 표준 장비에는 다음이 포함됩니다.

무겁고 강력한 기반;
데스크탑;
, 스핀들 샤프트가 동시에 존재합니다.
재료 절단을 위한 여러 도구 세트;
프론트 디스크 브레이크.

오늘날 공작 기계의 설계에는 가공의 정확성과 사용 편의성을 보장하는 많은 중요한 장치가 포함됩니다. CNC 밀링 머신의 선택이 의미 있고 정확하도록 그것들에 대해 아는 것이 중요합니다.

스핀들을 잊지 마세요!

스핀들 샤프트 전기 모터의 작동에서 중요한 특성 중 하나는 부드럽고 균일하게 회전하는 능력입니다. 조립할 때 가장 높은(정확도 등급) 베어링을 선택하고 콜릿은 런아웃 및 크기에 대한 허용 오차를 높여야 합니다.

스핀들 냉각 시스템에는 다음과 같은 주요 유형이 있습니다.

액체(폐쇄 회로에서 물 또는 부동액의 순환을 기반으로 함). 장점 중 하나는 안정적인 방열입니다. 단점 중 하나는 냉각수를 탱크에 넣어야 하기 때문에 복잡한 설계입니다.
공기(이러한 냉각은 스핀들 공동의 슬롯 공기 흡입구를 통해 공기를 강제로 통과시키는 것으로 구성됨). 시스템의 장점 중 - 소형화 및 단순성. 마이너스 필터도 있습니다. 특히 단단한 목재를 처리하는 장비의 경우 자주 교체해야하며 먼지로 오염됩니다.

CNC 기계용 스핀들을 선택할 때 재료가 가공되는 정도에 따라 기술 데이터 시트에 표시된 표시기(밀링 중 동력 및 속도)에 주의해야 합니다. 예를 들어 시트 합판의 경우 필요한 처리 전력은 800W입니다. 경재, 경금속 - 구리, 황동 및 알루미늄의 배열 위에, 플라스틱은 더 강력한 기계 작동 - 1500 W; 돌은 3000-4000 와트의 전력으로 처리됩니다.

이제 밀링 장비에서 수입 스핀들이 주로 사용됩니다.

이탈리아어 - 부드러운 회전과 낮은 런아웃, 주로 공랭식 및 높은 가격으로 고속으로 실행되는 고품질.
중국인은 단단한 원통형 몸체를 가지고 있으며 끝이 덮개로 닫혀 있으며 베어링 어셈블리는 샤프트를 고정하는 데 사용됩니다. 장점 중 - 디자인은 충분한 수준의 강성과 최소한의 진동, 칩 및 먼지의 존재에 대한 둔감성, 경제성을 갖추고 있습니다. 불행히도 중국산 스핀들 모델은 결혼 가능성이 높아 베어링을 교체하기 어려울 수 있습니다. 그리고 수냉식 모델의 경우 내부 부품의 내식성이 약합니다.

밀링 머신의 종류

이러한 장비를 선택하려면 목적에 맞는 것부터 진행해야 합니다. 러시아인에게는 선택권이 있습니다.

금속을 절단하고 절단하는 고속 CNC 자동 기계, 판지 및 목재로 만든 부품 가공, 2층 플라스틱 및 아크릴, PVC, 플렉시 유리 및 석고, 천연석 - 화강암 및 대리석 처리;
시트로 작업하는 모델(밀링 및 조각)(최대 치수 2000 x 4000 x 200 mm);
조각사(2D 모델링에서 4D로);
다양한 종류의 석재, 합판, 목재, 스테인레스 스틸 또는 알루미늄과 같은 한 종류의 재료로 작동하는 좁은 프로파일 기계;
소형 휴대용 CNC 모델. 예를 들어, "Desktop 3D"가 있는 밀링 머신 모델은 인쇄 회로 기판, MDF를 밀링하고 극도의 정밀도로 제품을 처리하는 데 사용됩니다.

전문가용 장비 시리즈 라인에서 프로그램 제어가 있는 수직 및 수평 머시닝 센터를 선호할 수 있습니다. 대만에서 만든 대형 3축, 4축 및 5축 CNC 밀링 조각사.

그들은 매우 신뢰할 수 있고 구입할 수있는 것으로 간주됩니다 (독일과 일본 다음으로 3 위). 또한 모스크바와 툴라에 장비를 공급하고 장비를 조정하고 인력을 훈련시키는 서비스 센터가 있기 때문에 개인과 기업 모두 구매하는 것이 유리합니다.

주의: 기계를 대만과 구별하는 것은 어렵지 않습니다. 단일 주물 베드가 있습니다(제조 재료는 브라질 세립 주철입니다). 또한 기계에는 미국 또는 일본 베어링, 수입 스핀들이 장착되어 있습니다.

그리고 고객이 고정밀 보석 기계를 찾고 있다면 최고의 모델은 제조업체 Vector의 P 0403입니다.

가구 장비

목공 및 가구 생산, 창문, 문 및 정면을 제조하는 워크샵은 CNC 목공 기계와 같은 다양한 기능의 장비 없이는 작동 할 수 없습니다.

최근 몇 년 동안 우아한 조각된 팔걸이, 다리 및 기타 세부 사항으로 복고풍 스타일의 가구가 유행했습니다. 이 경우 패턴의 자동 절단 기술은 수치 제어가 설치된 밀링 머신에 사용됩니다. 복잡한 목재 밀링이 수행되고 조각 요소가 생성될 때 높은 정밀도와 품질을 제공합니다.

이러한 장비의 도움으로 다음을 생산할 수 있습니다.

목재 가구 정면 및 장식 콘솔;
난간 동자, 곱슬 다리 및 슬롯 요소;
새겨진 조각 세부 사항;
그림과 거울을 위한 다양한 모양의 기호, 인형, 인형 및 프레임.

예산이 있는 사람들은 특히 저렴한 중국 표준 CNC 라우터인 CC-M1을 구입할 수 있습니다. 정면 제조, 장식 조각 및 부조 - 일반적으로 많은 먼지. 따라서 먼지 흡수를 위한 진공 흡입이 있는 완전한 세트를 선택하십시오. 이 모델에는 있습니다.

최고의 밀링 머신은 무엇입니까? 누구도 확실한 답을 주지 않을 것입니다. 그러나 소프트웨어 작업 장비에는 여전히 더 많은 신뢰가 있습니다. 각 마스터는 올바른 기술을 선택하는 고유한 접근 방식을 가지고 있습니다.

그리고 CNC 라우터는 정확도가 높고 전력 소비가 적으며 사용하기 쉽고 모든 작업 상황에서 신뢰할 수 있습니다.

올바른 선택을 위한 세 가지 팁을 공식화할 수 있습니다.

회사 관리자에게 모델에 대한 모든 데이터를 미리 지정하십시오. 기계가 작동하는 재료. 동영상이 있으면 시청하십시오. 이것은 당신이 결정하는 데 도움이 될 것입니다.
장비의 기능 및 수행되는 작업 범위에 대해 구입하기 전에 문의하십시오. 그리고 가장 좋은 방법은 CNC 기계 시연에 등록하고 작동 중에 질문하는 것을 부끄러워하지 않는 것입니다.
원하는 모델이 선택되면 구매 시 주의하십시오. 구매한 장비에서 전체 노드 세트를 확인하십시오. 기계에는 프로그램 제어 장치가 있어야 합니다. 적절한 구성의 커넥터가 있는 코드 및 소프트웨어가 있는 디스크. 일반적으로 소프트웨어는 조정하는 동안 기계를 판매하는 회사의 전문가가 설치합니다.

결론

기본적으로 우리는 선택에 직면한 사람을 도우려고 노력했습니다. 우리는 밀링 머신을 선택하는 방법을 알아 냈습니다 (물건이 비싸고 금속 또는 목재로 1 년 이상 소유자와 협력 할 것입니다). 적어도 지금은 선택할 수 있습니다. 독자들이 이 정보를 사용하여 작업 도구를 구입하기를 바랍니다.