Typy CNC fréz
V "prírode" existuje veľa typov fréz, ktoré sa líšia dizajnom a rozsahom: ručné, podlahové, stolové, konzolové frézovanie: vertikálne a horizontálne frézovanie, pozdĺžne frézovanie, rotačné frézky atď.
V tomto článku budeme hovoriť o frézach vyrobených v Číne. Čo by si mal „nováčik“ všímať pri výbere stroja na rôzne úlohy: opracovanie (rezanie, gravírovanie, výroba 3D dielov) dreva, preglejky, farebných a železných kovov, práca s plastmi, šperkárskym voskom, kameňom atď.
"Plnenie" frézky:
Frézky čínskej výroby sú na trhu prezentované v širokom sortimente s rôznymi možnosťami a stroje môžu byť vybavené aj rôznymi druhmi elektroniky, vodítok, softvéru. Povedzme si podrobnejšie, s čím sa môžeme stretnúť v konfigurácii stroja.
- Podľa typu stroja - podlahové a stolové.
- Vreteno - chladenie vodou alebo vzduchom.
- Vodidlá môžu mať okrúhly alebo štvorcový profil.
- Pracovná plocha môže byť pohyblivá alebo nie, pohybuje sa samotný portál.
- Stroj môže mať centralizovaný systém mazania.
- Stroje sú vybavené krokovými alebo servomotormi.
- Podľa typu riadenia stroja: DSP radič RZNC, NCStudio - doska PCI, Mach 3 - doska rozhrania (LPT).
- Stroj môže byť vybavený chladiacou kvapalinou.
- Obrábacie stroje s automatickou výmenou nástrojov ATC.
- Stroj je možné vybaviť vákuovým stolom alebo len príchytkami, T-drážkami.
- Pohyb môže nastať v dôsledku guľôčkovej skrutky, špirálového hrebeňa, priameho hrebeňa.
Na čo sa zamerať pri výbere frézky?
Hlavná vec je tuhosť celej konštrukcie. Čím menej v konštrukcii častí stroja spojených navzájom pomocou skrutiek, tým menšia bude vôľa. Pri nedostatočnej tuhosti konštrukcie dostaneme na výstupe nízku rýchlosť spracovania, nízku produktivitu a v dôsledku vznikajúcich vibrácií lámeme nástroj najmä rytcom.
Môžete si vybrať absolútne akékoľvek vreteno na základe úlohy - chladenie vzduchom alebo vodou. Vodou chladené vretená sú menej hlučné, môžu „pracovať“ pri minimálnej rýchlosti a neboja sa prehriatia, na rozdiel od vzduchom chladených vretien. Napríklad spracovanie (gravírovanie) horčíka prebieha pri 12000-15000 ot./min. Pre vreteno do 3 kW je potrebné pripojenie 220V ±10% 50Hz, nad 3 kW - pripojenie 380V. Spočiatku pri návrhu stroja pre určité úlohy výrobca stanovuje potrebný výkon vretena. Napríklad maloformátové stroje na 3D gravírovanie (výroba klišé na razenie, pečatidlá, medaily) budú vždy vybavené vretenom 800, 1,5, 2,2 kW. Takáto práca nevyžaduje spracovanie energie. Ak ide o stroj na rezanie rovnakej drevotriesky, MDF (výroba nábytku), potom má zmysel nastaviť vreteno 3 kW alebo viac.
Voľba vodítok sa musí brať vážne, závisí od toho presnosť spracovania a vo všeobecnosti tuhosť konštrukcie. Najlacnejšie stroje majú okrúhle vodidlá, ale to uľahčuje spracovanie dreva, plastov, vosku na šperky atď. Pre presnejšie spracovanie je potrebné zvoliť koľajnicové vedenia so štvorcovým profilom od známych značiek ako AMT-PMI, Hiwin, THK a iné.
Pracovné stoly sú spravidla pohyblivé iba na strojoch malého formátu - 200x300, 300x400 mm. Na iných strojoch väčšieho formátu je stôl vždy nehybný, portál sa pohybuje - os Y.
Veľmi dôležitým prvkom pri konštrukcii stroja je systém centralizovaného mazania. Môže to byť manuálne a automatické. Mazanie je dôležité pre mazanie trecích častí stroja - vedenia. Automatický mazací systém je pohodlný, funguje na časovači. Mazací systém je inštalovaný na strojoch od formátu 1200x1200 mm a viac.
Voľba motora nie vždy závisí od kupujúceho, stroje s malým pracovným poľom do 1200x1200 mm sú takmer vždy vybavené krokovým motorom. Na stroje s veľkým pracovným poľom 2000x3000 mm je možné inštalovať krokové a servomotory. Servopohon poskytuje väčšiu dynamiku, presnejšie polohovanie, ale čo je najdôležitejšie, nestráca kroky (je zabudovaný snímač (kodér), ktorý detekuje priestupky a následne systém prispôsobuje pohyb mechanizmov) pri vysokých rýchlostiach ( súradnica nezablúdi). Samozrejme, že je lepšie umiestniť na stroj servopohon, čo však vedie k výraznému zvýšeniu nákladov na vybavenie. Napríklad pri niektorých úlohách pri výrobe fasád pri výrobe nábytku môžete pracovať na stroji vybavenom krokovými motormi. Tu je niekoľko príkladov:
- Rýchlosť pojazdu: SM (krokový motor) - 20-25 m/min, servopohon sa môže pohybovať od 60 m/min alebo viac.
- Rýchlosť zrýchlenia: krokový motor - až 120 ot./min za 1 sekundu, servo - až 1000 ot./min za 0,2 sekundy
V prírode je ich veľa riadiacich systémov stroj, od "amatérskych" Mach 3 a končiac vlastným vývojom spoločnosti výrobcov zariadení - Fanuc, HAAS, Moriseiki, Syntec, Seikos, Heidenhain. Jednoduché ovládače Mach 3, NC Studio atď. môžu pracovať len s 3-4 súradnicami. Profesionálne (priemyselné) zariadenia sú vybavené vlastnými "regálmi", ktoré umožňujú výmenu nástroja počas prevádzky. Na ovládanie takýchto zariadení slúži riadiaci systém radu Fanuc Oi, ktorý je určený pre 6-8-osové stroje a umožňuje súčasne ovládať 4 osi. Na rezanie, vzorkovanie a gravírovanie môžete použiť lacné analógy: NC Studio, ovládače DSP. Dokonale sa vyrovnávajú s úlohami, vyžadujú minimálne znalosti, ľahko sa používajú a nie sú drahé.
Obrábacie stroje, ktoré sú určené na spracovanie kovov, budú vždy vybavené chladiacou kvapalinou (S mazivo chladiaca kvapalina).
Je vhodné použiť stroj s automatickou výmenou nástrojov (ATC) na „krátke“ cykly spracovania 5-15 minút, kde sa používajú viac ako 2 nástroje. V podstate pôjde o 2D spracovanie – rezanie, vzorkovanie. Napríklad výroba interiérových dverí. Stroje s automatickou zmenou sa dodávajú hlavne s formátom stola 1500x3000 mm alebo viac.
Obrobok na frézke je možné upevniť rôznymi spôsobmi. Môže to byť svorka, vákuový stôl, samorezné skrutky. Vákuový stôl umožňuje fixovať obrobok na pracovnom stole frézky pomocou výkonu vákuovej pumpy. Súčasťou konštrukcie vákuového stola je aj tesniaca šnúra, ktorá umožňuje „odrezať“ nepotrebné úseky, ak napríklad obrobok nemá rozmer pre celé pracovné pole stroja.
Nevýhody takejto tabuľky zahŕňajú:
- nie je možné opraviť malé obrobky;
- nekompatibilita s niektorými systémami (najmä s chladiacim systémom nástroja, systémom zachytávania triesok);
- niektoré materiály, ako napríklad MDF, drevotrieska, drevo, „nepriťahujú“ vysávač, takže je tu potrebné pomerne výkonné čerpadlo s výkonom rádovo 5 kW, čo vedie k zvýšeniu spotreby elektrickej energie a tiež relatívne zvyšuje náklady . Výrobný pracovník preto musí zvážiť všetky pre a proti a vybrať si sám.
Druhým typom stola, ktorý nájdeme v prevedení maloformátových strojov, je stôl s T-drážkami. Je veľmi vhodný na prácu s MDF, drevotrieskou a drevom. Výhody tohto stola v spoľahlivom upevnení prípravku. Spravidla sa na stôl inštalujú podložky vyrobené z PVC, ktoré bude potrebné v budúcnosti meniť z dôvodu ich opotrebovania. Takýto stôl sa nazýva „obetný“.
Pre mechanický pohyb v aktuátoroch CNC obrábacieho stroja je možné použiť: Guľôčkovú skrutku (guličkovú skrutku), ozubenú tyč - špirálovú a priamu. V niektorých domácich strojoch nájdete prevodovku skrutka-matica. Každý pohybový systém má svoje pre a proti. Prevodovka s priamymi zubami sa môže používať pri nízkych až stredných rýchlostiach a nikdy by sa nemala používať na stroji vybavenom servopohonom. Špirálové ozubené koleso poskytuje vysokú rýchlosť pojazdu a vysokú presnosť polohovania. Takéto pohybové systémy sú vybavené strojmi s poľom 1200x2400 mm alebo viac.
Guličkové skrutky pre CNC sa používajú len pre stredné a malé stroje formátu 200x300 a do 1200x1200 mm. Je to spôsobené možnosťou vychýlenia skrutky, keď je puzdro umiestnené v jeho strednej časti. V súčasnosti je maximálna povolená dĺžka guľôčkovej skrutky 1,5 m. Existuje výborný príklad nákupu podobných strojov, ale za iné ceny: na jednom stroji formátu 900x600 mm bude nainštalovaná guľôčková skrutka s priemerom 8 mm, a na druhom 16 mm. Tenšia guľôčková skrutka pri vysokých pracovných posuvoch začne vibrovať (rezonovať) po celej svojej dĺžke, čo povedie k zlomeniu nástroja, prípadne k rozbitiu komponentov stroja. Na tom istá guľôčková skrutka s priemerom 16 mm pracovníkov rýchlostné parametre budú fungovať bez problémov a pohybovať uzlami stroja. A takýto stroj bude produktívnejší.
Z vyššie uvedeného môžeme vyvodiť záver: každý stroj, ktorý je správne vybraný pre konkrétne úlohy, na ktoré bol navrhnutý, bude fungovať správne, rýchlo a presne bez porúch. Odborníci YUSTO vám vždy pomôžu urobiť správnu voľbu. Zavolajte na bezplatné číslo 8-800-555-79-69 a my vám vyberieme stroj presne podľa vašich potrieb.
Pri výbere CNC smerovača (CNC smerovača) rozhodnúť sa:
1. S akým materiálom budete pracovať. Od toho závisia požiadavky na tuhosť konštrukcie frézky a jej typu.
Napríklad preglejkový CNC stroj spracuje iba drevo (vrátane preglejky) a plasty (vrátane kompozitných materiálov - plast s fóliou).
Na fréze z hliníka je už možné opracovávať prírezy z farebných kovov, pričom sa zvýši aj rýchlosť spracovania drevených výrobkov.
Frézky na hliník nie sú vhodné na spracovanie ocele, tu sú už potrebné masívne stroje s liatinovým lôžkom, pričom opracovanie farebných kovov na takýchto frézach bude efektívnejšie.
2. s veľkosťou obrobkov a veľkosťou pracovného poľa frézky. Toto definuje požiadavky na mechaniku CNC stroja.
Pri výbere stroja dbajte na preštudovanie mechaniky stroja, od jeho výberu závisia možnosti stroja a bez výraznej zmeny konštrukcie nie je možné ho vymeniť!
Mechanika CNC frézy z preglejky a hliníka je často rovnaká. Viac podrobností nižšie v texte.
Ale čím väčšia je veľkosť pracovného poľa stroja, tým pevnejšie a drahšie vedenia lineárneho pohybu budú potrebné na jeho montáž.
Pri výbere strojov pre úlohy výroby dielov s vysokou výškou panuje všeobecná mylná predstava, že stačí vybrať stroj s veľkým zdvihom Z. Ale ani s veľkým zdvihom v Z nie je možné vyrobiť diel so strmými sklonmi. ak je výška dielu väčšia ako pracovná dĺžka frézy, to znamená viac ako 50 mm.
Zvážte zariadenie frézky a možnosti výberu na príklade CNC strojov série Modelist.
A) Výber konštrukcie CNC stroja
Existujú dve možnosti výroby CNC strojov:
1) dizajny s pohyblivým stolíkom, obrázok 1.
2) dizajn s pohyblivým portálom, obrázok 2.
Obrázok 1Frézka s posuvným stolom
Výhody konštrukcia stroja s pohyblivým stolom - to je jednoduchosť implementácie, väčšia tuhosť stroja vďaka tomu, že portál je pevný a pripevnený k rámu (základni) stroja.
Chyba- veľké rozmery oproti prevedeniu s pohyblivým portálom, a nemožnosť opracovania ťažkých dielov z dôvodu, že diel nesie pohyblivý stôl. Tento dizajn je celkom vhodný na spracovanie dreva a plastov, to znamená ľahkých materiálov.
obrázok 2 Fréza s pohyblivým portálom (portálový stroj)
Výhody návrhy frézky s pohyblivým portálom:
Pevný stôl, ktorý odolá veľkej hmotnosti obrobku,
Neobmedzená dĺžka obrobku,
kompaktnosť,
Možnosť vyhotovenia stroja bez stola (napr. osadenie rotačnej osi).
nedostatky:
Menšia tuhosť konštrukcie.
Potreba použiť pevnejšie (a drahšie) vodidlá (vzhľadom na to, že portál „visí“ na vodidlách a nie je pripevnený k pevnému rámu stroja, ako pri konštrukcii s pohyblivým stolom).
B) Voľba mechaniky CNC frézy
Mechanika je uvedená (pozri čísla na obr. 1, obr. 2 a obr. 3):
3 - vodiace držiaky
4 - lineárne ložiská alebo objímky
5 - nosné ložiská (na upevnenie vodiacich skrutiek)
6 - vodiace skrutky
10 - spojka na spojenie hriadeľa vodiacej skrutky s hriadeľom krokových motorov (SM)
12 - bežiaca matica
obrázok 3
Výber systému lineárneho pohybu frézky (vodidlá - lineárne ložiská, vodiaca skrutka - vodiaca matica).
Ako vodítka možno použiť:
1) valčekové vodidlá, Obrázok 4.5
Obrázok 4 
Obrázok 5
Tento typ návodu sa dostal do návrhov amatérskych laserov a obrábacích strojov z nábytkárskeho priemyslu, obrázok 6
Nevýhodou je nízka nosnosť a nízke zdroje, keďže pôvodne neboli určené na použitie v strojoch s veľkým počtom pohybov a vysokým zaťažením, nízka pevnosť hliníkového profilu vodidiel vedie k zrúteniu, obrázok 5 a ako napr. výsledkom je nenapraviteľná vôľa, ktorá ho robí nevhodným pre ďalšie použitie stroja.
Ďalšia verzia valčekových vedení, obrázok 7, tiež nie je vhodná pre vysoké zaťaženie, a preto sa používa iba v laserových strojoch.
Obrázok 7
2) okrúhle vodidlá, sú oceľový hriadeľ vyrobený z vysoko kvalitnej ložiskovej ocele odolnej voči opotrebovaniu s brúseným povrchom, povrchovo kaleným a tvrdým chrómovaním, znázornený pod číslom 2 na obrázku 2.
Toto je optimálne riešenie pre amatérske návrhy, pretože. Valcové vodidlá majú dostatočnú tuhosť na manipuláciu s mäkkými materiálmi v malých veľkostiach CNC strojov pri relatívne nízkych nákladoch. Nižšie je uvedená tabuľka pre výber priemeru valcových vedení v závislosti od maximálnej dĺžky a minimálneho vychýlenia.
Nejaký Číňan výrobcovia lacných obrábacích strojov vodidlá s nedostatočným priemerom, čo vedie k zníženiu presnosti, napríklad pri použití na hliníkovom stroji s pracovnou dĺžkou 400 mm, vodidlá s priemerom 16 mm povedú k vychýleniu v strede vlastnou hmotnosťou o 0,3 ..0,5 mm (v závislosti od hmotnosti portálu).
Pri správnom výbere priemeru hriadeľa je konštrukcia strojov, ktoré ich používajú, pomerne pevná, veľká hmotnosť hriadeľov dáva konštrukcii dobrú stabilitu, celkovú tuhosť konštrukcie. Na strojoch väčších ako meter vyžaduje použitie okrúhlych vodidiel výrazné zväčšenie priemeru, aby sa zachovala minimálna výchylka, čo robí z používania kruhových vodidiel neprimerane drahé a ťažké riešenie.
| Dĺžka osi | Stroj na preglejku | Hliníkový drevoobrábací stroj | Hliníkový stroj na prácu s hliníkom | |
| 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) vodidlá profilových koľajníc
Leštené hriadele na veľkých strojoch sú nahradené profilovými vedeniami. Použitie podpery po celej dĺžke vedenia umožňuje použitie vedení oveľa menších priemerov. Použitie tohto typu vodidiel však kladie vysoké požiadavky na tuhosť nosného rámu stroja, pretože lôžka vyrobené z duralového plechu alebo oceľového plechu nie sú samy o sebe tuhé. Malý priemer koľajnicových vedení vyžaduje pri konštrukcii stroja použitie hrubostennej oceľovej profilovej rúry alebo konštrukčného hliníkového profilu veľkého prierezu pre získanie potrebnej tuhosti a nosnosti rámu stroja.
Použitie špeciálneho tvaru profilovej koľajnice umožňuje lepšiu odolnosť proti opotrebovaniu v porovnaní s inými typmi koľajníc.
Obrázok 8
4) Valcové vodidlá na podpere
Valcové vodidlá na podpere sú lacnejším analógom profilových vodidiel.
Rovnako ako profilové, vyžadujú použitie nie plechových materiálov v ráme stroja, ale profesionálnych rúr veľkého prierezu.
Výhody - žiadne vychýlenie a žiadny pružinový efekt. Cena je dvakrát vyššia ako cena valcových vodidiel. Ich použitie je opodstatnené pri dĺžke zdvihu nad 500 mm.
obrázok 9 Valcové vodidlá na podpere
Presun je možné vykonať ako priechodky(klzné trenie) - obr.10 vľavo a pomocou lineárne ložiská(valivé trenie)- ryža. 10 vpravo.
obrázok 10 Puzdrá a lineárne ložiská
Nevýhodou klzných puzdier je opotrebovanie puzdier, čo vedie k vzniku vôle a zvýšená snaha prekonať klzné trenie, čo si vyžaduje použitie výkonnejších a drahších krokových motorov (SM). Ich výhodou je nízka cena.
Cena lineárnych ložísk v poslednom čase natoľko klesla, že je ekonomicky výhodné vybrať si ich aj v nízkonákladových hobby prevedeniach. Výhodou lineárnych ložísk je nižší koeficient trenia v porovnaní s objímkami, a preto väčšina výkonu krokových motorov ide na užitočné pohyby, a nie na boj proti treniu, čo umožňuje použitie motorov s nižším výkonom.
Na premenu rotačného pohybu na translačný pohyb na CNC stroji je potrebné použiť skrutkový prevod ( vodiaca skrutka ). V dôsledku otáčania skrutky sa matica pohybuje dopredu. Vo frézovacích a gravírovacích strojoch možno použiť posuvné skrutkové prevody a špirálové valivé kolesá .
Nevýhodou posuvného skrutkového prevodu je pomerne veľké trenie, ktoré obmedzuje jeho použitie pri vysokých rýchlostiach a vedie k opotrebovaniu matice.
Posuvné skrutkové prevody:
1) metrická skrutka. Výhodou metrickej skrutky je jej nízka cena. Nevýhody - nízka presnosť, malý krok a nízka rýchlosť. Maximálna rýchlosť vrtule (rýchlosť mm`s/min) na základe maximálnej rýchlosti krokového motora (600 ot./min.). Najlepší vodiči udržia krútiaci moment do 900 ot./min. S touto rýchlosťou otáčania môžete získať lineárny posun:
Pre skrutku M8 (rozstup závitu 1,25 mm) - nie viac ako 750 mm/min,
Pre skrutku M10 (rozstup závitu 1,5 mm) - 900 mm/min,
Pre skrutku M12 (rozstup závitu 1,75 mm) - 1050 mm/min,
Pre skrutku M14 (rozstup závitu 2,00mm) - 1200mm/min.
Pri maximálnych otáčkach bude mať motor asi 30-40% svojho pôvodne špecifikovaného krútiaceho momentu a tento režim sa používa výlučne na voľnobeh.
Pri práci pri takom nízkom posuve, zvýšenej spotrebe pre frézy sa po niekoľkých hodinách práce tvoria na frézach usadeniny uhlíka.
2) skrutka lichobežníka. V dvadsiatom storočí obsadil vedúce postavenie v obrábacích strojoch na obrábanie kovov, pred príchodom guľôčkových skrutiek. Výhoda - vysoká presnosť, veľké stúpanie závitu a následne vysoká rýchlosť pohybu. Je potrebné dbať na typ spracovania, čím hladší a rovnomernejší povrch skrutky, tým dlhšia životnosť prevodu skrutka-matica. Valcované skrutky majú výhodu oproti skrutkám so závitom. Nevýhodou lichobežníkového prevodu skrutka-matica je pomerne vysoká cena v porovnaní s metrickou skrutkou, klzné trenie vyžaduje použitie krokových motorov s dostatočne vysokým výkonom. Najbežnejšie skrutky sú TR10x2 (priemer 10mm, stúpanie závitu 2mm), TR12x3 (priemer 12mm, stúpanie závitu 3mm) a TR16x4 (priemer 16mm, stúpanie závitu 4mm). V obrábacích strojoch je označenie takéhoto ozubeného kolesa TR10x2, TR12x3, TR12x4, TR16x4
Pohony valivých skrutiek:
Prevod guľôčkovou skrutkou (SVP). V guľôčkovej skrutke je klzné trenie nahradené valivým trením. Aby sa to dosiahlo, v guľôčkovej skrutke sú skrutka a matica oddelené guľôčkami, ktoré sa odvaľujú vo vybraniach závitov skrutiek. Recirkulácia guľôčok je zabezpečená pomocou spätných kanálov, ktoré prebiehajú rovnobežne s osou skrutky.
Obrázok 12
Guličková skrutka poskytuje schopnosť pracovať pri veľkom zaťažení, dobrú plynulosť chodu, výrazne zvýšený zdroj (trvanlivosť) v dôsledku zníženého trenia a mazania, zvýšenú účinnosť (až o 90%) v dôsledku menšieho trenia. Je schopný pracovať pri vysokých rýchlostiach, poskytuje vysokú presnosť polohovania, vysokú tuhosť a žiadnu vôľu. To znamená, že stroje používajúce guľôčkové skrutky majú oveľa dlhší zdroj, ale majú vyššiu cenu. Stroje sú označené SFU1605, SFU1610, SFU2005, SFU2010, kde SFU je jednoduchá matica, DFU je dvojitá matica, prvé dve číslice sú priemer skrutky, druhé dve sú stúpanie závitu.
vodiaca skrutka frézku je možné pripojiť nasledovne:
1) Dizajn s jedným nosným ložiskom. Upevnenie sa vykonáva na jednej strane skrutky pomocou matice k axiálnemu ložisku. Druhá strana skrutky je pripevnená k hriadeľu krokového motora pomocou tuhej spojky. Výhody - jednoduchosť konštrukcie, nevýhoda - zvýšené zaťaženie ložiska krokového motora.
2) Dizajn s dvoma axiálnymi ložiskami. Konštrukcia využíva dve nosné ložiská vo vnútorných stranách portálu. Nevýhodou návrhu je zložitejšia realizácia v porovnaní s variantom 1). Výhodou sú menšie vibrácie, ak skrutka nie je dokonale rovná.
3) Dizajn s dvoma nosnými ložiskami v ťahu. Návrh využíva dve nosné ložiská na vonkajších stranách portálu. Výhody - skrutka nie je deformovaná, na rozdiel od druhej možnosti. Nevýhodou je zložitejšia implementácia dizajnu v porovnaní s prvou a druhou možnosťou.
Olovené orechy existujú:
Bez bronzovej vôle. Výhodou takýchto orechov je trvanlivosť. Nevýhody - náročná na výrobu (v dôsledku toho vysoká cena) a majú vysoký koeficient trenia v porovnaní s maticami kaprolón.
Caprolon bez vôle. V súčasnosti sa kaprolón rozšíril a čoraz viac nahrádza kov v profesionálnych prevedeniach. Posuvná matica vyrobená z grafitom plneného kaprolónu má výrazne nižší koeficient trenia v porovnaní s rovnakým bronzom.
obrázok 14 Olovená matica vyrobená z grafitom plneného kaprolónu
V matici guľôčkovej skrutky (guličková skrutka) je klzné trenie nahradené valivým trením. Výhody - nízke trenie, schopnosť pracovať pri vysokých rýchlostiach. Nevýhodou je vysoká cena.
Výber spojky
1) spojenie pomocou pevnej spojky. Výhody: tuhé spojky prenášajú väčší krútiaci moment z hriadeľa na hriadeľ, bez vôle pri veľkom zaťažení. Nevýhody: vyžaduje presnú montáž, pretože táto spojka nekompenzuje nesúosovosť a nesúosovosť hriadeľov.
2) spojenie pomocou vlnovcovej (delenej) spojky. Výhodou použitia vlnovcovej spojky je, že jej použitie umožňuje kompenzovať nesúosovosť inštalácie hnacieho hriadeľa a osi krokového motora až do 0,2 mm a nesúosovosť až do 2,5 stupňa, čo má za následok menšie zaťaženie krokového motora. ložisko a dlhší zdroj krokového motora. Umožňuje tiež tlmiť výsledné vibrácie.
3) pripojenie pomocou vačkovej spojky. Výhody: umožňuje tlmiť vznikajúce vibrácie, prenášať väčší krútiaci moment z hriadeľa na hriadeľ v porovnaní s deleným. Nevýhody: menšia kompenzácia nesúosovosti, nesúosovosť inštalácie hnacieho hriadeľa a osi krokového motora do 0,1 mm a nesúosovosť do 1,0 stupňa.
C) Výber elektroniky
Elektronika je prezentovaná (pozri obr. 1 a 2):
7 - ovládač krokového motora
8 - napájanie ovládača krokového motora
11 - krokové motory
Existujú 4-drôtové, 6-drôtové a 8-drôtové krokové motory . Všetky sa dajú použiť. Vo väčšine moderných ovládačov sa pripojenie vykonáva pomocou štvorvodičového obvodu. Zvyšok vodičov sa nepoužíva.
Pri výbere stroja je dôležité, aby mal krokový motor dostatočný výkon na pohyb pracovného nástroja bez straty krokov, teda bez medzier. Čím väčšie je stúpanie závitu skrutky, tým výkonnejšie motory budú potrebné. Zvyčajne platí, že čím väčší je prúd motora, tým väčší je jeho krútiaci moment (výkon).
Mnoho motorov má 8 výstupov pre každé polovičné vinutie samostatne - to umožňuje pripojiť motor s vinutiami zapojenými sériovo alebo paralelne. Pri paralelne zapojených vinutiach budete potrebovať driver s dvojnásobným prúdom ako pri sériovo zapojených vinutiach, ale bude stačiť polovičné napätie.
Pri sérii naopak - na dosiahnutie menovitého krútiaceho momentu bude potrebný polovičný prúd, ale na dosiahnutie maximálnej rýchlosti bude potrebné dvojnásobné napätie.
Veľkosť pohybu na krok je zvyčajne 1,8 stupňa.
Za 1,8 získate 200 krokov na celé otočenie. Podľa toho vypočítajte počet krokov na mm ( "Kroky na mm" (Kroky na mm)) použijeme vzorec: počet krokov na otáčku / stúpanie skrutky. Pre skrutku so stúpaním 2mm dostaneme: 200/2=100 stúpaní/mm.
Výber ovládača
1) DSP ovládače. Výhody - možnosť voľby portov (LPT, USB, Ethernet) a nezávislosť frekvencií signálu STEP a DIR od prevádzky operačného systému. Nevýhody - vysoká cena (od 10 000 rubľov).
2) Ovládače od čínskych výrobcov pre amatérske obrábacie stroje. Výhody - nízka cena (od 2500 rubľov). Nevýhodou sú zvýšené požiadavky na stabilitu operačného systému, vyžaduje dodržanie určitých konfiguračných pravidiel, vhodnejšie je použiť dedikovaný počítač, dostupné sú len verzie LPT.
3) Amatérske návrhy ovládačov na diskrétnych prvkoch. Nízka cena čínskych ovládačov vytláča amatérske návrhy.
Čínske ovládače sú najpoužívanejšie v amatérskych konštrukciách strojov.
Výber napájacieho zdroja
Motory Nema17 vyžadujú napájanie minimálne 150W
Motory Nema23 vyžadujú napájanie minimálne 200W
V CNC pohone osi sa ozubené koleso používa na premenu rotačného pohybu hriadeľa motora na translačný pohyb pozdĺž osi. Aby sme vám uľahčili výber CNC prevodu, najčastejšie používané prevody v CNC strojoch sú uvedené nižšie. Prevody, ktoré sú exotické pre sektor domácich majstrov, ako je lineárny servomotor a lineárny krokový motor, budú z tohto článku z praktických dôvodov vynechané a zvážime tie najbežnejšie.
Skrutka-matica prevodovky
Prevod skrutka-matica znamená dvojicu oceľovej skrutky s lichobežníkovým alebo metrickým závitom a maticu. Tento typ prevodu je prevod s klzným trením av praxi má niekoľko druhov.
- Konštrukčný čap a matica. Najviac rozpočtová možnosť. Konštrukčný čap nie je vôbec určený na použitie v konštrukcii obrábacích strojov, jeho výrobný proces je zameraný na použitie v stavebnom priemysle, v dôsledku čoho má tento typ prevodu najúplnejší súbor nevýhod - vysoká chyba, nízka priamosť, charakteristiky nízkeho zaťaženia, nízka odolnosť proti opotrebovaniu, vysoké trenie atď. Stále sa však používa v strojoch pre domácich majstrov vyrobených na vzdelávacie účely kvôli nízkej cene. Ak sa rozhodnete za každú cenu ušetriť na výstroji a namontovať stavebný čap, určite pouvažujte nad jeho výmenou za trapézovú skrutku alebo guľôčkovú skrutku! Stroj na stavebnej vlásenke s najväčšou pravdepodobnosťou nesplní vaše očakávania.
- Hnacia skrutka s trapézovým alebo pravouhlým závitom. Trapézová závitová skrutka je najbežnejším typom ozubenia v kovoobrábacích strojoch v minulom storočí až po súčasnosť. Trapézové skrutky sa vyrábajú z rôznych druhov konštrukčných uhlíkových ocelí závitovaním alebo ryhovaním oceľovej tyče. Valcované skrutky majú výrazne lepšie vlastnosti ako závitové. Široké využitie trapézových skrutiek je dané ich širokým sortimentom, dostupnosťou na trhu skrutiek rôznych tried presnosti, od C10 do C3. Matica skrutky je vyrobená z materiálov odolných voči opotrebovaniu, ako sú polyamidy (kaprolon, nylon), teflón, bronz. Správne vypočítané a vyrobené lichobežníkové prevody sa vyznačujú vysokou odolnosťou proti opotrebovaniu, pretože k treniu dochádza pri nízkom tlaku (v dôsledku pomerne veľkej trecej plochy). Na mnohých stále fungujúcich strojoch sovietskej výroby boli páry na mieste od uvedenia stroja na trh a nezmenili sa 30-40 rokov. Na takéto vodiace skrutky je možné použiť aj delené matice, čo umožňuje nastaviť tesnosť stlačením matice a zvoliť vôľu, ktorá sa časom objaví. Z mínusov stojí za zmienku, napodiv, jednoduchosť výroby skrutky, čo automaticky znamená prítomnosť mnohých výrobcov s veľmi širokou škálou ukazovateľov kvality. Nízkonákladové vrtule sú vyrobené z ocele #45 bez povrchového kalenia, čo môže viesť k vychýleniu vrtule (inými slovami, vrtule s malým priemerom sú mäkké a často sa pri preprave ohýbajú). Medzi plusy a mínusy zároveň patrí vysoké trenie v prevodovke. Na jednej strane sa tým znižuje účinnosť, na otáčanie vrtule je potrebný výkonnejší motor. Na druhej strane, trenie trochu tlmí rotačné vibrácie skrutky, čo môže byť užitočné pri použití krokových motorov (pozri rezonanciu krokových motorov). Tento efekt sa však prejavuje pomerne slabo a na boj proti rezonancii sú potrebné iné metódy. Stručne povedané, môžeme povedať, že trapézová skrutka ešte nestratila svoj význam ako prevodovka CNC stroja a úspešne sa používa v strojoch všetkých tried.
- Guličková skrutka () Guličková skrutka, alebo guľôčková skrutka (nazývaná aj „guličková skrutka“), je v súčasnosti de facto štandardom v konštrukcii CNC strojov. Oceľová skrutka s guľôčkovými dráhami, indukčne kalená a následne brúsená, a špeciálne vybavená matica s vnútornými obehovými guľôčkami. Keď sa skrutka otáča, matice sa odvaľujú po bežiacich pásoch a prenášajú silu na telo matice. Takýto prenos sa vyznačuje vysokou presnosťou, vysokou účinnosťou (80, 90% alebo viac) a zdrojom. Guličková skrutka sa častejšie používa v CNC strojoch, pretože jej použitie umožňuje použitie motorov s nižším výkonom (nie sú potrebné také výrazné vylamovacie sily ako v prípade prevodovky skrutka-matica). Guličková skrutka je dodávaná ako kompletný pár, nevyžaduje žiadnu úpravu matice a často nevyžaduje koncové opracovanie pre montáž do podpier - to robí výrobca, t.j. Guľôčkové skrutky sú často typu plug and play, zatiaľ čo v prípade trapézových skrutiek sa matice a skrutky často vyrábajú na rôznych miestach a môžu vyžadovať starostlivé nasadenie, bez ktorého môžu vzniknúť medzery, vôľa, zvýšené trenie, opotrebovanie atď. Guličková skrutka znáša piliny, prach a nedostatok mazania horšie ako prevodovka skrutka-matica, ak vnikne cudzie teleso aj veľmi malého rozmeru, prevodovka sa môže zakliniť, pretože susedné guľôčky v kanáli sa otáčajú v opačnom smere. Často je potrebná dodatočná ochrana vrtule pomocou vlnitých materiálov. Guľôčkové skrutky, ako aj trapézová skrutka majú dĺžkové obmedzenia - príliš dlhá skrutka sa prehýba vlastnou váhou a pri otáčaní skrutky (rýchlosť otáčania skrutky s rozstupom 5 mm u portálových strojov dosahuje 10-15 ot./min. a vyššie) sa správa ako švihadlo, z ktorého stroj vibruje a uzly upevňujúce skrutku sú vystavené rázovému zaťaženiu, ich zdroj sa rýchlo znižuje, v sedadlách sa objavujú medzery, čo zase zvyšuje vibrácie stroja a znižuje kvalitu vyrobených produktov. Prax ukazuje, že pomer priemeru guľôčkovej skrutky k jej dĺžke by nemal byť menší ako 0,022 a taktiež sa neodporúča prekročiť dĺžku skrutky 2000 mm. Na elimináciu efektu „skákacieho lana“ sa používajú konštrukcie s pevnou skrutkou a otočnou maticou, ale takéto jednotky sú spravidla oveľa drahšie a náročnejšie na výrobu a tiež vyžadujú priestor, ktorý nie je vždy možné implementovať na kompaktné portály. Ak plánujete niekedy vypnúť hnacie motory a pracovať na stroji v manuálnom režime, potom je lepšie nepoužívať guľôčkovú skrutku - prevodovka bez samočinného brzdenia vám môže spôsobiť veľa problémov. Typy guľôčkových skrutiek a ich vlastnosti nájdete v hlavnom článku.
Výbava
ozubené kolesá používané v CNC strojoch, existujú 2 typy 
Ako si vybrať ozubené koleso pre CNC stroj
Za účelom vyberte prevod pre CNC stroj, výber by mal byť založený na charakteristikách, ktoré sú pre váš stroj najdôležitejšie. Ozubené kolesá so skrutkovou maticou sa používajú tam, kde nie sú vysoké požiadavky na presnosť a rýchlosť pohybu, ak sa od ozubeného kolesa vyžaduje samobrzdenie, ako aj v prípade závažných rozpočtových obmedzení. Guličková skrutka má najširšie možnosti použitia, môžete si kúpiť guľôčkovú skrutku s požadovanou triedou presnosti, stúpaním, možnosťou vytvorenia predpätia aj bez neho. Jediným prípadom, kedy nie je možné použiť guľôčkovú skrutku, je potreba samočinného brzdenia od prevodovky, ak však ide o brzdenie prevodovky z bezpečnostných dôvodov (udržanie vreteníka), potom je problém vyriešený použitím elektromagnetického brzda na motore, protizávažie a pod. Regál a pás sa používajú v strojoch s veľkou pracovnou plochou - od 1,5 m2 a viac - predovšetkým na dosiahnutie vysokej rýchlosti rezania a voľnobehu. Na strojoch tejto veľkosti nie je cieľom dosiahnuť presnosť v desiatkach mikrónov, 0,2-0,3 mm je vo väčšine prípadov viac než postačujúce, takže rozťažnosť remeňa a presnosť hrebeňa a pastorka nie sú prekážkou ich použitie.
Celkovo, ak máte veľkú pílu, mali by ste zvoliť hrebeňový alebo remeňový pohon. Ak máte stolný router/rytec na študijné alebo hobby účely, prevodovka so skrutkou a maticou je tá správna cesta. Ak staviate stredoformátový stroj na podnikanie, výrobu, guľôčkové skrutky sú tou najlepšou voľbou. Po výbere typu by ste sa mali rozhodnúť pre konkrétne parametre prevodovky.
c) webová stránka z roku 2012
Kopírovanie je povolené s priamym odkazom na zdroj
Na tomto komplexnom zariadení sú všetky druhy dielov vyrobené z kovu, plexiskla, akrylu alebo plastu, dreva. Ich všestrannosť spočíva v tom, že sú vhodné na priečne hobľovanie, vytváranie najzložitejších povrchov, najmä zakrivených; vykonajte výber hrebeňa, pera, záhybov, drážky, štrbín a líšt.
Popis stroja
Štandardné vybavenie stroja zahŕňa:
- ťažká a silná základňa;
- Desktop;
- , so súčasnou prítomnosťou hriadeľa vretena;
- sada niekoľkých nástrojov na rezanie materiálov;
- predná kotúčová brzda.
Konštrukcia obrábacích strojov dnes zahŕňa mnoho dôležitých zariadení, ktoré zabezpečujú presnosť spracovania a jednoduchosť použitia. Je dôležité o nich vedieť, aby bol výber CNC frézky zmysluplný a správny.
Nezabudnite na vreteno!
Jednou z dôležitých vlastností pri prevádzke elektromotora hriadeľa vretena je schopnosť otáčať ho hladko a rovnomerne. Pri montáži sa vyberajú ložiská najvyššej (trieda presnosti) a klieština musí mať zvýšené tolerancie hádzania a veľkosti.
Existujú hlavné typy chladiacich systémov vretena:
- Kvapalina (je založená na cirkulácii vody alebo nemrznúcej zmesi v uzavretom okruhu). Jednou z výhod je spoľahlivý odvod tepla. Medzi nevýhody patrí zložitý dizajn, pretože chladiaca kvapalina musí byť umiestnená v nádrži.
- Vzduch (takéto chladenie spočíva v pretláčaní vzduchu cez štrbiny - prívody vzduchu v dutine vretena). Medzi výhody systému patrí kompaktnosť a jednoduchosť. Existuje aj mínus - filtre, najmä pre zariadenia na spracovanie masívneho dreva, sa musia často meniť, sú kontaminované prachom.
Pri výbere vretena pre CNC stroj by ste mali venovať pozornosť jeho ukazovateľom uvedeným v technickom liste (výkon a rýchlosť pri frézovaní), ktoré závisia od tvrdosti spracovania materiálov. Napríklad pre listovú preglejku je požadovaný výkon spracovania 800 W; nad radom tvrdého dreva, ľahkých kovov - meď, mosadz a hliník, plast pracuje výkonnejší stroj - 1500 W; a kameň sa spracováva pri výkone 3000 - 4000 wattov.
Teraz sa v zariadeniach na frézovanie používajú hlavne dovážané vretená:
- Taliansky - kvalitný, chod vo vysokej rýchlosti, s plynulým otáčaním a nízkym hádzaním, hlavne vzduchom chladený a vysoká cena.
- Chinese má pevné valcové telo, ktoré je na koncoch uzavreté krytmi a na uchytenie hriadeľov slúžia ložiskové zostavy. Medzi výhody - dizajn má dostatočnú úroveň tuhosti a minimálne vibrácie, necitlivosť na prítomnosť triesok a prachu, cenovú dostupnosť. Bohužiaľ, modely vretena vyrobené v Číne majú vysokú pravdepodobnosť manželstva, môže byť ťažké vymeniť ložiská. A pri modeloch, ktoré majú vodné chladenie, je slabá antikorózna odolnosť vnútorných častí.
Druhy frézovacích strojov
Pri výbere takéhoto zariadenia je potrebné vychádzať z toho, ako vyhovuje účelu. Rusi majú na výber:
- vysokorýchlostné CNC automaty, ktoré režú a režú kovy, spracovávajú diely z kartónu a dreva, poradia si s dvojvrstvovým plastom a akrylom, PVC, plexisklom a sadrou, prírodným kameňom - žula a mramor;
- modely (frézovanie a gravírovanie) pracujúce s plechmi (maximálny rozmer 2000 x 4000 x 200 mm);
- rytci (od 2D modelovania po 4D);
- úzkoprofilové stroje, ktoré pracujú s jedným druhom materiálu - rôznymi druhmi kameňa, preglejky, dreva, nehrdzavejúcej ocele alebo hliníka;
- malé prenosné CNC modely. Napríklad model frézky s „Desktop 3D“ sa používa na frézovanie dosiek plošných spojov, MDF a spracováva produkty s extrémnou presnosťou.
V rade zariadení pre profesionálov môžete uprednostniť vertikálne a horizontálne obrábacie centrá s programovým ovládaním; veľké troj-, štvor- a päťosé CNC frézovacie rytce, ktoré sú vyrobené na Taiwane.
Sú považované za celkom spoľahlivé a kupovateľné (po Nemecku a Japonsku - na treťom mieste). Okrem toho je výhodné ich kúpiť pre jednotlivcov aj podniky, pretože v Moskve a Tule sú servisné strediská, ktoré dodávajú zariadenia, rezné nástroje, upravujú zariadenia a školia personál.
POZOR: Stroj nie je ťažké rozlíšiť od Taiwanu: má jednodielne liate lôžko (výrobný materiál je brazílska jemnozrnná liatina). Okrem toho je stroj vybavený americkými alebo japonskými ložiskami, dovážanými vretenami.
A ak zákazník hľadá veľmi presný šperkársky stroj, najlepším modelom je P 0403 od výrobcu Vector.
nábytkové vybavenie
Drevospracujúca a nábytkárska výroba, dielne vyrábajúce okná, dvere a fasády nebudú schopné fungovať bez vybavenia so širokou funkčnosťou - CNC drevoobrábacích strojov.
V posledných rokoch sa do módy dostal nábytok v retro štýle – s elegantnými vyrezávanými podrúčkami, nohami a ďalšími detailmi. V tomto prípade sa technológia automatizovaného rezania vzoru používa na frézke, na ktorej je nainštalované numerické riadenie. Poskytuje vysokú presnosť a kvalitu, keď sa vykonáva zložité frézovanie dreva a vytvára sa vyrezávaný prvok.
Pomocou takéhoto zariadenia je možné zaviesť výrobu:
- drevené fasády nábytku a ozdobné konzoly;
- stĺpiky, kučeravé nohy a štrbinové prvky;
- vložené vyrezávané detaily;
- symboly, figúrky, figúrky a rámy rôznych tvarov na obrazy a zrkadlá.
Tí, ktorí majú obmedzený rozpočet, si môžu kúpiť lacný čínsky štandardný CNC router - CC-M1, najmä pre. Pri výrobe fasád, gravírovanie dekor a basreliéf - zvyčajne veľa prachu. Vyberajte si preto komplet, kde je vákuová odsávačka na pohlcovanie prachu. Tento model ho má.
Aké sú najlepšie frézky? Nikto nedá jednoznačnú odpoveď. Stále však existuje väčšia dôvera v softvérové pracovné vybavenie. Každý majster má svoj vlastný prístup k výberu správnej techniky.
A CNC router je dobrý, ktorý má vyššiu presnosť, nižšiu spotrebu energie, pohodlnejšie použitie, spoľahlivý v akejkoľvek pracovnej situácii.
Pre správny výber môžeme sformulovať tri tipy:
- Vopred špecifikujte s manažérmi spoločnosti všetky údaje o modeli; materiály, s ktorými stroj pracuje. Ak existuje video, pozrite si ho. To vám pomôže rozhodnúť sa.
- Pred nákupom sa poraďte o funkčnosti zariadenia a rozsahu vykonávaných úloh. A najlepšou možnosťou je prihlásiť sa na ukážku CNC stroja a nehanbiť sa klásť otázky počas prevádzky.
- Po výbere požadovaného modelu buďte opatrní pri nákupe: skontrolujte zakúpené vybavenie pre kompletnú sadu uzlov. Stroj musí mať riadiacu jednotku programu; káble s konektormi príslušnej konfigurácie a disky so softvérom. Softvér zvyčajne nainštalujú špecialisti firmy predávajúcej stroj pri jeho nastavovaní.
Záver
V podstate sme sa snažili pomôcť človeku, ktorý stojí pred voľbou. Prišli sme na to, ako si vybrať frézku (vec je drahá a bude pracovať s majiteľom dlhšie ako jeden rok - s kovom alebo drevom). Teraz je aspoň z čoho vyberať. Dúfam, že čitatelia využijú tieto informácie na nákup pracovného nástroja.
