Похожие материалы:

 ΛΛΛ     >>>   

Классификация легких фрезерных станков с ЧПУ.

Металлообрабатывающие фрезерные станки с ЧПУ – станки, рассчитанные для работы в металлообрабатывающих цехах, для жестких условий эксплуатации и тяжелых работ (высокие нагрузки, высокая жесткость и точность, литая чугунная конструкция, масса от 3 тонн и т.п.) Легкие фрезерные станки с ЧПУ – предназначены для средних и легких условий эксплуатации.

Классификация фрезерных станков с чпу

Классификация легких фрезерных станков с ЧПУ.

Основные классы фрезерных станков с ЧПУ
Металлообрабатывающие центры и спец. станки
Металлообрабатывающие фрезерные станки с ЧПУ
Легкие фрезерные станки с ЧПУ
Хобби ЧПУ
Металлообрабатывающие центры и спец. станки - высокопроизводительное оборудование, рассчитанное на продолжительную работу в автономном режиме. Отличительные особенности: агрегатная конструкция, автоматическая смена заготовок, автоматическая смена инструмента, автоматический контроль инструмента, самодиагностика, обработка с пяти сторон и т.п. Для спец. станков характерна малая номенклатура типов изделий, при наивысшей производительности.
Металлообрабатывающие фрезерные станки с ЧПУ – станки, рассчитанные для работы в металлообрабатывающих цехах, для жестких условий эксплуатации и тяжелых работ (высокие нагрузки, высокая жесткость и точность, литая чугунная конструкция, масса от 3 тонн и т.п.)
Легкие фрезерные станки с ЧПУ – предназначены для средних и легких условий эксплуатации. Основные работы для данной категории станков – это деревообработка, рекламно-сувенирное производство, полиграфия, инструментальное производство, изготовление небольших штампов и пресс-форм.
Хобби ЧПУ – предназначены в основном для учебно-развлекательных целей. Отличительные особенности – легкая каркасная конструкция (чаще всего алюминиевая, но бывает пластмассовая и даже деревянная!), дешевые ходовые винты и направляющие, низкая стоимость.Если вы приняли решение купить фрезерный станок, то стоит понимать что современные фрезерные станки можно разделить на две группы: 
Для классического фрезерования (для силового фрезерования). Данное направление отличается относительно низкой рабочей подачей, в сочетании с большим съемом материала.
Для высокоскоростного фрезерования - HSM(High SpeedMilling). HSM – современная технология металлообработки, суть данного направления заключается в очень быстрой рабочей подаче инструмента, в сочетании с небольшим съемом материала.
Полная классификация фрезерных станков с ЧПУ – это не тривиальная задача, потому, что ассортимент такого оборудования, представленного на мировом рынке, просто огромен! И для каждого класса станков свои подходы к классификации.

В данной статье не будут классифицироваться станки всех групп, а будут более подробно рассмотрены токмо фрезерные станки с ЧПУ, относящиеся к группе легких станков.

Классификация легких фрезерных станков с ЧПУ.
Занесение фрезерного станка с ЧПУ в данную категорию производится не на основании его массы, а на основании его назначения.

Для того дабы выбрать станок для начала необходимо определиться в общих характеристиках станка: формат, выполняемые работы, точность, ресурс (надежность). А затем, уже на основании сравнительных характеристик можно подобрать модель, наиболее подходящую для вашего производства.

Формат:
Микроформатные до 200х300 мм
Малоформатные до 600х450 мм
среднеформатные до 1000х800 мм
широкоформатные до 2750х1500 мм
крупноформатные 2750х1500 мм и более
Выполняемые работы:
Сверхлегкие: пенопласт, воск, тонкая гравировка пластиков
Легкие: порезка пластиков (ПВХ до 20 мм, акрил до 8 мм), обработка МДФ, глубокая гравировка пластиков.
Средние: ДСП, гравировка мягких металлов (латунь, цинк, дюраль), деревянный щит до 20 мм, акрил до 20 мм
Тяжелые: деревянный щит до 50 мм, акрил до 30 мм
Сверхтяжелые: фрезеровка стали, камня, стекла.
Точность:
Низкая
Средняя
Высокая
Ресурс
Низкий
Средний
Высокий
Список основных характеристик легких фрезерных станков с ЧПУ:
Для каждой характеристики даны различные варианты данного параметра и краткиесравнительные характеристики для каждого варианта. Абсолютные значения характеристик не указываются, потому, что для большинства потребителей данного оборудования они малоинформативны. Более информативным является сравнительная оценка характеристики, типа - низкая, средняя, высокая.

1. Тип направляющих

Скольжения
вал и бронзовая втулка- низкая и средняя нагрузочная способность, необходимость в периодической регулировке, низкая стоимость
вал и пластмассовая втулка - низкая нагрузочная способность, необходимость в периодической регулировке, дешевые изнашивающиеся детали, низкая стоимость
"ласточкин хвост" - высокая жесткость, высокая ударная стойкость, хорошо выдерживают высокие нагрузки, необходимость в периодической регулировке.
призматические - тоже, что и для "ласточкина хвоста"
др.
Направляющие скольжения с валом и бронзовой либо пластиковой втулкой в основном используются в недорогих фрезерных станках с ЧПУ нижнего класса, для легких и сверхлегких работ. Призматические направляющие и направляющие типа "ласточкин хвост" используются в основном в металлообрабатывающем оборудовании, для тяжелых работ.

Качения
Ролики, катящиеся по валу либо по планке - низкая жесткость и точность, низкая стоимость, необходимость в периодической регулировке. Используются в станках низкого класса.
Штанговые (вал и линейный подшипник) - средняяжесткость и точность,средняя стоимость. Используются в станках среднего класса.
Рельсовые (рельса и каретка) - высокая жесткость, точность, износостойкость, высокая нагрузочная способность, нет необходимости в регулировке, большой ресурс, высокая стоимость, высокие требования к монтажу.Используются в станках высокого класса.
Основное отличие направляющих качения от направляющих скольжения в том, что в направляющих скольжения, контактирующие базовые поверхности направляющих скользят друг по другу, а в направляющих качения базовые поверхности не скользят друг по другу, а между ними перекатываются шарики либо ролики, что значительно снижает потери на трение, повышает точность и повышает ресурс направляющих, но при этом значительно повышаются требования к их изготовлению, и соответственно, значительно повышается их стоимость.
Аэростатические - Наименьшие потери на трение, низкая жесткость, средняя стоимость, необходимость в постоянной подаче сжатого воздуха. Направляющие данного типа в основном используются в легких и сверхлегких высокоскоростных станках (станки для сверловки печатных плат, лазерные станки). В классических легких фрезерных станках, из-за низкой жесткости практически не используются.
Гидростатические - Высокая точность, высокая жесткость, весьма низкие потери на скольжение, высокая плавность перемещений, высокий ресурс, высокая сложность и высокая стоимость. Направляющие данного типа в основном используются в тяжелом высокоточном металлообрабатывающем оборудовании высшего класса. Из-за весьма высокой стоимости в легких станках не используется.
Принцип действия аэро- и гидростатических направляющих похож на работу направляющих скольжения, но у них, в зону контакта под давлением подается рабочая среда (воздух либо масло), в результате чего базовые поверхности отодвигаются друг от друга (всплывают), вследствие чего, исключается их механический контакт и достигается очень низкое трение, а также отсутствие рывков при страгивании

Чпу самоделки мдф

2. Тип привода
Шарико-винтовая передача качения - высокая точность, высокая жесткость, низкие потери на трение, высокая износостойкость, большой ресурс, высокая стоимость. Используются в современных станках повышенной и высокой точности.
Винт-гайка скольжения - точность от низкой до высокой, жесткость от средней до высокой, высокие потери на трение, износостойкость от низкой до средней, ресурс от низкого до среднего, необходимость в периодической регулировке, стоимость от низкой до высокой. Такой большой разброс по параметрам вследствие различного качества изготовления винтов.
Рейка - точность от низкой до средней, жесткость средняя, износостойкость низкая, низкий рабочий ресурс, высокая скорость перемещения, необходимость в периодической замене, стоимость от средней до высокой. Используется в станках, где требуются повышенные скорости перемещений, и нет высоких требований по точности.
Зубчатый ремень - точность средняя, жесткость низкая, износостойкость средняя, рабочий ресурс от среднего до высокого, высокая скорость перемещений, низкая стоимость, простота замены.Используется в основном в фрезерном оборудовании для сверх легких работ, иногда для легких работ.
3. Материал конструкции
Чугунное литье - высокая жесткость, высокая геометрическая стабильность, большая масса и как следствие - отличное подавление вибраций, неизбежно возникающих в процессе фрезеровки, высокая стоимость. Используется для изготовления всех элементов станков высокого класса.
Сталь сварная - характеристики ниже, чем у чугунного литья, средняя стоимость. Используется в большинстве легких фрезерных станков с ЧПУ среднего класса.
Алюминиевый профиль - низкая жесткость, легкость и как следствие - плохое подавление вибраций, неизбежно возникающих в процессе фрезеровки, простота сборки, средняя стоимость. Используется в основном при изготовлении простых недорогих станков.
Классификация фрезерных станков

4. Конструкция
Подвижный стол - наибольшая жесткость конструкции, сравнительно большие габариты, повышенная стоимость. Используется при высоких требованиях к точности и жесткости, для обработки твердых материалов.
Подвижный портал - средняя жесткость, возможен эффект рыскания. Данная конструкция применяется в большинстве современных легких фрезерных станках с ЧПУ.
Подвижный портал, двухприводныйвысокая жесткость, исключен эффект рыскания, возможный в одноприводном портале. Данная конструкция применяется влегких фрезерных станках с ЧПУ.
Консоль - средняя жесткость, удобный доступ к обрабатываемому материалу. Применяется в основном в конструкции микроформатных станков общего назначения и довольно часто применяется в конструкции больших деревообрабатывающих фрезерных станков с ЧПУ.
5. Тип приводного двигателя
Бесколлекторный сервопривод (BLDC) - высокие скоростные показатели, точность от средней до высокой, динамическая точность зависит от типа серводвигателя, у хороших серводвигателей довольно высокая стоимость. Хорошие серводвигатели данного типа, в сочетании с шарико-винтовыми передачами, применяются в станках высокого класса.
Коллекторный сервопривод (BDC) - средние и высокие скоростные показатели, низкая динамическая точность, необходимость в периодической замене щеток, низкая стоимость. Используется в станках, среднего класса, где требуются повышенные скорости перемещений, и нет высоких требований по точности.
Шаговый двигатель - средние скоростные показатели, высокая динамическая точность, высокая надежность, средняя стоимость. Благодаря высокой надежности и высокой динамической точности применяются во многих фрезерных станках с ЧПУ всех классов.
Линейный двигатель - высокая скорость, максимальное ускорение (до 15g, и более!), высокая точность (при соответствующей комплектации), для качественных линейных двигателей весьма высокая стоимость, низкая крутильная жесткость (при отсутствии дополнительных направляющих). В основном используются в системах высокоскоростного прецизионного позиционирования. Во фрезерных станках, из-за низкой жесткости, используются довольно редко, в основном для сверхлегких и легких работ.
В последнее время, с появлением линейных двигателей с высокими тяговыми показателями (на редкоземельных магнитах) их все более широко применяют в станках для высокоскоростного фрезерования (HSM). Для HSM не требуются очень высокие показатели по жесткости ввиду малого объема снимаемого материала за один проход и соответственно низких боковых нагрузок на рабочий инструмент, но при этом предъявляются весьма высокие требования к динамике станка, что вполне удовлетворяют линейные приводы на редкоземельных магнитах.

Сравнение шаговых и серводвигателей здесь.

 ΛΛΛ     >>>