Домашний ЧПУ-фрезер как альтернатива 3D принтеру, часть первая — выбор станка / Хабр

Определим основные направления

Также хорошо будет предусмотреть возможные задачи на будущее, т.к. многие опции в дальнейшем будут недоступны к установке на уже приобретенном станке.

Что купить и как выбрать

В первую очередь определяемся с задачами.

Поскольку мы смотрим на альтернативы 3D принтерам для домашнего/хоббийного использования, основными рабочим материалами у нас будут пластики, дерево, МДФ, ДСП, фанера, текстолит и немножко цветмета. Размеры — не менее домашние 20*30 см — размер листа А4.

Что нужно купить дополнительно кроме фрезерного станка с ЧПУ?

Дополнительные опции к станку — это отдельная тема и ее нужно подробно разобрать, так как многие люди не понимают, что на сайтах указаны цены только на станки. А купить только станок и начать сразу зарабатывать не получится, нужно будет еще докупать фрезы, цанги, пылесос, компьютер и т.д. Сейчас вы спросите почему сразу все не включить в стоимость и не продавать со станком? Так не получится.

1. Фреза для обработки — из-за того, что станки многофункциональные, вы поняли это из описания выше, мы не можем положить набор фрез такой, чтобы перекрыть все виды обработки, а если положим такой набор, то цена будет в раза 3 выше стоимости станка. И сразу вопрос? Зачем комплектовать станок и повышать его стоимость ненужными Вам комплектующими.
фрезы2. Пылесос для фрезерного станка с ЧПУ — тоже можно купить дополнительно, в комплекте пылесос не идет, но в тоже время производители станков говорят нельзя работать без пылесоса, некоторые производители даже гарантию снимают, если кто-то работает без стружкоотсоса. Так почему же его тоже не включить в стоимость? Пылесос для ЧПУ мы не включаем в стоимость из-за того, что у многих клиентов есть пылесосы, и статистика показывает, что это у 70%.
пылесос3. Компьютер для ЧПУ станка  — тоже продается отдельно у всех производителей ЧПУ станков. Да, можно купить компьютер у нас уже настроенный, готовый к работе, но опять-таки многие клиенты настраивают свои компьютеры и без проблем работают на фрезерных станках.
пылесос

Выбор рабочего поля станка с ЧПУ.

Определиться с размером рабочего поля станка. Если не знаете, то нужно рассматривать максимальный размер исходя конечно из Вашего бюджета. Это не лишнее, очень много людей совершают ошибку на самом первом этапе! Берут станок с минимальным рабочим полем 600х400, пробуют на нем обучиться работать и начать зарабатывать, но к сожалению судьба этого человека следующая, он проработает 1 год, (если поработает) , а не через месяц поставит станок в гараже.

Почему именно так ?

Да потому что на данном станке можно обработать только мелкие заготовки, с таким размером рабочего поля — даже такие детали как элементы мебели, столы резные, стулья, тумбочки, балясины, столбы, фасады не сделаешь! Здесь мы говорим про кухонные фасады, так как они бывают до 800 мм высотой.

Тем самым Вы заранее лишаете себя возможности производить большинство изделий. Тогда приходит понимание, что нужно было приобретать станок не менее 1200х1200, но при этом уже потратили деньги и не знает, что теперь делать с маленьким станком.Вывод: Рекомендуемое рабочее поле станка не менее 1200х1200

Почему именно 1200х1200?

Фрезерный станок с ЧПУ 1200х1200 мм хорош тем, что на нем уже можно производить резную мебель, к примеру: столы резные, стулья, тумбочки, балясины, столбы резные. Конечно раскрой фанеры тоже можно делать, но для раскроя фанеры лучше подойдет станок с размерами под лист фанеры 1600х1600 мм., но по фанере это уже другая история, и про фанеру мы поговорим подробнее позже в другой статье.

Каких видов бывают фрезерные станки с ЧПУ и какой выбрать.

Фрезерные станки обычно делятся на 2 вида:

Виды станков с чпу
В чем же разница?
Разница между этими станками в первую очередь это мощность, а мощность несет за собой производительность, относительно настольных станков.
Почему мощность на рамных станках выше, чем на настольных? Клиенты сразу говорят, ну если мощность нужна, давайте поставим шпиндель на 3 квт вместо 1.5 Квт. и станок будет мощнее, но это не так:

— В первую очередь тут все элементы взаимосвязаны, все зависит от веса рамы, мощности двигателей, типа направляющих, от электроники и так далее.

2020-03-04

У каждого человека или компании кто хочет купить фрезерный станок с ЧПУ, при этом ни разу не сталкиваясь с ним возникает много вопросов:

Именно на эти вопросы мы постараемся ответить в нашем материале.
Основные виды станков с чпу

Как заработать на фрезерном станке с ЧПУ?

Как заработать мы уже выше проговорили, повторяться не будем, просто перечислим варианты и направления бизнеса с помощью станка с ЧПУ. Если вы дочитали до этого момента, мы думаем Вы уже понимаете какой станок Вам нужен и что хорошая вещь стоит денег!

По каждому виду бизнеса Мы планируем подготовить подробную статью, что бы Вам было понятно как в данной нише зарабатывать с помощью наших станков.

Вывод такой, что не нужно делать поспешных решений при выборе станка, нужно все взвесить и оценить, только после этого покупать станок. А лучше позвонить нашим специалистам и получить подробную консультацию по подбору станка под Ваши задачи.

Sprutcam практик бесплатно на год при покупке станка с чпу

Поделиться:

Двигатель перемещения

Всего можно выделить два типа таких двигателей по типу перемещения — либо шаговый вариант, либо серводвигатели, которые куда более быстрые и точные, потому что они не имеют такой особенности, как суммация погрешностей в процессе непрерывной работы. У них нет такого неприятного явления как пропуск шага, который постоянно возникает на всех шаговых двигателях.

Про другие станки:  Простой и недорогой 3-х осевой станок с ЧПУ своими руками

Серводвигатели — устройства сложные, поэтому здесь также необходимо выбирать производителя, который проверен профессионалами на безотказность — так, например, это может быть Panasonic, Yaskawa, Delta. Эти имена должны подарить вам должную надежность и точность.

Для примера давайте сравним станки двух разных серий, серия bigstol – это фрезерные настольные станки и серия steepline это рамные фрезерные станки.
для наглядности мы сравним станок с одинаковым рабочим полем 2500х1300 из разных серий.

Из данной таблице уже видна разница, но мы сейчас произведем более подробное сравнение.

Фрезерный станок с ЧПУ 2500х1300 серии «STEEPLINE» более мощный и быстрый, из-за того, что на станке цельно сварная рама напольного типа, установлен мощный шпиндель на 2.2 квт, хотя возможно установить и до 9 кВт. Увеличенную скорость перемещения почти в 3 раза дают шаговые двигателя nema34 вместе с редуктором 1к3, что дает мощность не как в таблице написано 85 кг, а 255 кг на см вращения, против 105 кг на см.

Все перечисленное выше не даст скорость, если не установить профильные направляющие HIWIN или HSAC, так как цилиндрические рельсовые направляющие SBR20 имеют заводской люфт. Из-за этого мы не можем сделать большую скорость на них, так как будет происходить клин подшипников.

Но опять вернемся к старому, что если даже и направляющие установим профильные, а электронику оставим бюджетную, то скорость не увеличим, следовательно станок «STEEPLINE» будет работать на уровне станка «BIGSTOL», из за того что данная электроника не будет работать стабильно.

Так же проговорим про точность. Точность дает нам мощная конструкция рамы и профильные направляющие, по фото выше видно разницу рамы, версии «BIGSTOL» и версии «STEEPLINE»
И это мы сравнили станки, где рамы из стальной конструкции, а теперь представьте рамы станков из фанеры которые можно найти на рынке.
станок из фанеры

Вывод: Если Вам нужна высокая скорость и точность обработки изделий, выбирайте рамный станок.

Изучите конструкцию фрезерно-гравировального станка

Особенно обращайте внимание на портал – в идеале он должен быть цельнолитым (чугунным), гарантирующий высокую жесткость и виброустойчивость. Многие производители станков с ЧПУ удешевляют конструкцию, устанавливая порталы из алюминия, что негативно сказывается на качестве продукции и стойкости инструмента.

Стоит особенно внимательно учесть величину хода шпинделя по оси Z, т.к. эта величина за вычетом длины фрезы показывает, какой толщины заготовку Вы сможете фрезеровать. Например, у станка Carver ход шпинделя в стандартной комплектации по оси Z — 300 мм.

Интерфейс и по

Поскольку мы говорим о фрезерах низшей ценовой категории на шаговых двигателях без энкодеров, штатный интерфейс будет в лучшем случае слегка кастомизированным PCI-LPT контроллером с опторазвязкой, в худшем — просто кабелем к LPT порту компьютера. По-моему, примерно один черт, по крайней мере я не заметил разницы в работе.

Программное обеспечение разнообразно, но функционально сводится либо к простому интерпретатору G-code в сигналы драйверов шаговых двигателей, либо к более продвинутому эмулятору стойки управления станка. В любом случае, если штатная программа не удовлетворяет, можно немножко помучиться и состыковать станок с LinuxCNC, который по функционалу и удобству не уступает продвинутым фирменным решениям.

Какой фрезерный станок с чпу все таки купить?

На данный момент фрезерных станков на рынке предостаточно, от станков из фанеры до тяжелых станков из литого чугуна. Мощность шпинделя, тип приводов, тип стола, скорость, производительность, 4 поворотная ось — именно все это нужно разобрать, что бы определиться какой станок вам нужен, а не только сравнивать по цене. Первая и самая жирная ошибка при выборе сравнивать в первую очередь цены, а не характеристики станка.

И так, попробуем помочь Вам подобрать станок без звонка специалисту, после прочтения данной статьи Вы сможете понять с какими характеристиками Вам нужен станок и нужен ли он вообще!

Для начала ответьте на вопросы:

А теперь разложим все по полочкам:

Количество инструмента

Сразу продумайте всё так, чтобы количество инструмента, который необходим для резки, было выбрано с запасом. Бывает такое, что в результате просчёта инструмента не хватает, чтобы изготовить даже одну деталь. Поэтому необходимо рассматривать варианты, когда количество инструментов достаточно велико, но при это можно выбрать станок, которые будет менять инструмент в полуавтоматическом или автоматическом режиме, что очень удобно.

Механика

Поскольку мы заявили цветмет в целях использования, передача усилия с моторов на ось должна быть достаточно жесткой. Потому — долой ремни, да здравствуют ШВП и винты. ШВП — это шарико-винтовая передача, фактически — тот же винт, только канавки резьбы полированы и гайка представляет собой шариковый подшипник.

Передача усилия с моторов на винты для наших задач не критична — достаточную жесткость обеспечивает и ременная передача, и редуктор и муфты. Опять же главное — чтобы между мотором и винтом было что-то, компенсирующее биение оси и резкие усилия в начале движения, а то китайцы в целях экономии могут и напрямую шаговик прикрутить к винту, что отрицательно скажется на продолжительности жизни моторчика.

Моторы

В хоббийном сегменте однозначно рулят шаговые двигатели, они же шаговики. Причем для заявленных целей вполне достаточно фактически любого современного движка, начиная от 42/48 с усилием 5,5 кгсм. Из дополнительных плюшек, предлагаемых станкостроителями можно отметить рукоятки на оси, энкодеры, и прочее — в наших задачах это некритично.

Направляющие


Для озвученных размеров подойдет станок на круглых направляющих 16-21 мм.

Про другие станки:  12 Лучших Сверлильных Станков – Рейтинг 2022 года

вообще, эмпирическое правило для заявленных целей «длина-направляющие»:

15-40 см — 16 мм круглые

40-90 см — 22 мм круглые с основанием

Определите самый большой размер заготовки

Зная это Вы сможете определиться с размером рабочей зоны (размером рабочего поля станка), т.к. одно из правил качественного изготовления детали – полная обработка за одну установку на столе, что исключает множественные переналадки и снижение точности и скорости обработки на станке.

Плюшки и дополнения

Важным подспорьем являются концевые датчики на всех осях и датчик нуля оси Z.

Специфические дополнения — дополнительная (вращающаяся) ось, DSP контроллер, датчик положения, щуп, энкодеры, специальные зажимы и т.д., но все это, пожалуй, уже выходит за рамки статьи для начинающих.

Програмное обеспечение

Ознакомьтесь с программным обеспечением, которое предлагают вместе со станком. Как правило, это устаревшие программы, такие как Type3 или UcanCam, которые неудобны в использовании, особенно для 3D обработки. Более того, весь интерфейс — на английском языке.

Руководство по выбору фрезерного станка с чпу

Домашний ЧПУ-фрезер как альтернатива 3D принтеру, часть первая — выбор станка / Хабр

Если вы только открываете своё дело и не имеете опыта в этой области, выбор фрезерного станка ЧПУ может поставить вас в тупик — так велико разнообразие на рынке промышленного инструмента. Только многолетний опыт и специфические знания позволяют специалистам осуществить выбор станков ЧПУ в соответствии с требованиями предъявляемыми к оборудованию. Многие просто теряются в этом обилии, поисковые системы переполнены запросами типа “выбор станков чпу”, “фрезерный чпу выбор”, “выбрать фрезерный станок” и “выбор фрезерного станка с чпу”. Это и неудивительно — выбрать лучший ЧПУ-станок бывает сложно даже профессионалам, если они не следят за новинками рынка инструментов, ассортимент которого постоянно расширяется и усовершенствуется.

Домашний ЧПУ-фрезер как альтернатива 3D принтеру, часть первая — выбор станка / Хабр

По каким же критериям лучше всего выбрать ЧПУ станок? Это зависит от того, для чего он будет использоваться. От материалов, профиля работ, необходимой скорости и точности, от требуемого ресурса. Многие значимые характеристики таких станков напрямую зависят от их оснащения — от свойств их комплектующих и расходников, от конструктивных особенностей. Рассмотрим самые основные.  

Шпиндель

Шпиндель — одна из главных частей фрезерного станка. Именно от шпинделя зависит то, какие фрезы смогут применяться именно с этим станком, под какими углами их можно будет закрепить и как именно применять. Привод шпинделя обычно вмонтирован — то есть, шпиндель представляет собой мощный компактный электродвигатель с цангой для зажима фрезы. 

Домашний ЧПУ-фрезер как альтернатива 3D принтеру, часть первая — выбор станка / Хабр

Многое прямо зависит и от качества шпинделя — хороший шпиндель прослужит долго, постоянно радуя вас качеством работы, плохой же может загубить не только изделие, но и повредить сам станок в случае аварии, а то и травмировать персонал. К выбору шпинделя следует подходить ответственно, всегда чутко прислушиваясь к рекомендациям производителя станка и обращая внимание в первую очередь на продукцию известных и зарекомендовавших себя производителей комплектующих.

 
Область фрезеровки

Это одна их важнейших характеристик станка ЧПУ — размер области фрезеровки определяет то, какого размера изделия сможет обрабатывать станок. Для каждой узкой области применения существуют свои требования по размерам, более универсальные станки имеют регулируемую область фрезеровки, либо заведомо превышающую требования по большинству часто встречающихся кейсов применения. 

Домашний ЧПУ-фрезер как альтернатива 3D принтеру, часть первая — выбор станка / Хабр

Имеет значение и устройство площадки — не должно вызывать затруднений закрепление и чёткое позиционирование детали заготовки, в противном случае возможен серьёзный брак.
Осуществляя выбор фрезерного станка ЧПУ для работы надо заранее определиться с размерами обрабатываемых деталей, чтоб не попасть впросак.

Виды станков

Все станки ЧПУ разделяются в первую очередь по материалу, который призваны обрабатывать, а так же по области применения. Потом — по конструктивным особенностям и новизне конструкции. Разделение довольно несложное и, при должном старании и желании, проштудировав несколько профильных ресурсов и определившись с бюджетом, выбрать станок ЧПУ не составит труда.

Металлообрабатывающее оборудование

Металлообрабатывающие ЧПУ станки отличаются от прочих прежде всего прочностью и мощностью конструкции, которые позволяют им работать как с металлом, так и с большинством других материалов.

Домашний ЧПУ-фрезер как альтернатива 3D принтеру, часть первая — выбор станка / Хабр

Для уменьшения износа и избегания заклинивания фрезы они часто оснащены подачей охлаждающей жидкости на фрезу, обычно — воды или масла, прямо в область рабочего контакта, а многие из них оборудованы мощным отсосом воздуха — конструктивно предусмотренным креплением раструба промышленного пылесоса, для автоматического устранения стружки с обрабатываемой поверхности.

 
 Деревообрабатывающее оборудование

ЧПУ станки для работы с деревом, а также композитами и пластиком, конструктивно мало отличается от станков для работы по металлу, но имеет чуть более простую конструкцию и меньшие требования по мощности и прочностным характеристикам, что естественным образом обусловлено спецификой материала. 

Домашний ЧПУ-фрезер как альтернатива 3D принтеру, часть первая — выбор станка / Хабр

Охлаждение фрезы в них встречается воздушное, а чаще и вовсе отсутствует, так как его наличие не критично. Устранение стружки тоже обычно не предусмотрено и осуществляется оператором вручную. Соответственно, и стоимость таких станков обычно несколько ниже, и обслуживание их проще и дешевле, а распространённость —  больше.

Оборудование для производства корпусной мебели

Станки ЧПУ предназначенные для производства корпусной мебели имеют свои особенности — в частности, размеры области фрезеровки в них превышают таковые у других ЧПУ фрезерных станков, так как детали для обработки могут отличаться большей площадью, по сравнению с другими областями применения ЧПУ. 

Домашний ЧПУ-фрезер как альтернатива 3D принтеру, часть первая — выбор станка / Хабр

Соответственно, мебельный ЧПУ станок будет иметь большие размеры по всем измерениям, а также большую сложность и стоимость рамы и направляющих, чем аналогичный станок для работы с менее крупными объектами. В остальном они мало отличаются от станков для обработки дерева, пластика и композитных материалов.

Про другие станки:  Выбор лазерный или нихромовый ЧПУ выжигатель

Стеклообрабатывающие станки

Стеклообрабатывающие фрезерные ЧПУ станки станки отличаются от станков для обработки металла в основном тем, что фрезы в них применяются специальные, с твердосплавными, алмазными и корундовыми рабочими поверхностями. Фрезы бывают как со специальным покрытием, так и цельноспечённые — такие комплектующие создаются путём запекания алмазной крошки при высоких температурах и большом давлении, что даёт необычайно прочный и долговечный инструмент. Также, в станках обрабатывающих стекло,  подача рабочей жидкости в область контакта фрезы с материалом обязательна — это обусловлено не только необходимостью охлаждения фрезы при работе с таким твёрдым материалом как стекло, но и обязательностью немедленного устранения отработанных фрагментов материала — чтобы они не мешали дальнейшей работе и не портили деталь попадая снова в место контакта фрезы с заготовкой, с одной стороны, и чтобы они не попали в воздух, которым дышит оператор станка.Помимо стекла такие станки могут обрабатывать поликарбонат, оргстекло различного состава и другие твёрдые материалы, а также металлические заготовки. 

Домашний ЧПУ-фрезер как альтернатива 3D принтеру, часть первая — выбор станка / Хабр

Выбрать станок ЧПУ для работы по стеклу можно исходя из его соответствия этим обязательным критериям. 

Камнеобрабатывающее оборудование

Фрезерные ЧПУ станки для работы по камню предназначены для гравировки и выполнения сложных объёмных барельефов на таких твёрдых материалах, как природный камень различной породы — гранит, мрамор, песчаник, а также на искусственных каменных плитах из гранитной крошки с полимером. Специфика работы по камню предполагает одновременно и большие площади обработки, и высокую твёрдость материала, и повышенный вес заготовок. Также, камень характерен тем, что, при работе с ним существует необходимость одновременно и в постоянной циркуляции воды в рабочей зоне, и в устранении крошки и пыли пылесосом — сама по себе вода не спасает от пыли крупной фракции, характерной для минеральных материалов. 
Такие станки могут с лёгкостью справляться и с другими материалами — от дерева и ПВХ, до, зачастую, даже стекла и металла, а потому пригодятся не только изготовителям изделий из камня, но и тем, чьи профессиональные интересы значительно шире. 

Домашний ЧПУ-фрезер как альтернатива 3D принтеру, часть первая — выбор станка / Хабр

Это самое совершенное, пожалуй, оборудование для фрезеровки с программным управлением, которое может в этой области производства почти всё, однако — излишне мощное, громоздкое и дорогое для большинства работ не связанных прямо с его предназначением. 

Как бы ни был велик соблазн получить поистине универсальный фрезерный ЧПУ станок, если среди ваших задач нет обработки камня — подумайте над приобретением чего-то более специализированного, из перечисленного выше.

Это, пожалуй, самые основные моменты, о которых надо быть в курсе при выборе фрезерного ЧПУ станка. И пусть сначала кажется, что при необходимости купить фрезерный ЧПУ выбор непрост, всё не так страшно. В других статьях мы подробнее расскажем о специфике работы с каждой разновидностью фрезерных ЧПУ станков и их устройстве, это тоже может помочь с выбором, так что — не пропустите новые публикации.

Самым популярным и пожалуй универсальным можно назвать станок с рабочем полем 2500х1600 мм. на данной моделе уже можно развивать очень много отраслей бизнеса, к примеру:

Мы хотели Вам объяснить, что не нужно покупать маленький станок и смотреть на самую низкую цену, а нужно выбирать оборудование, то которое будет работать и приносить Вам прибыль.

Вывод: Самое популярное и универсальное рабочее поле станка 2500х1600

Стойка управления

Внимательно просмотрите все возможности стойки управления вашим будущим станком. Самый лучший производитель безотказных стоек — это Syntec, который производит своё оборудование в Тайване. Стойки от этой фирмы уже полностью являются законченным продуктом, который не требует установки персонального компьютера, а если перечислять все преимущества этих стоек, то тогда не хватит никакой статьи.

Шпиндель

Шпиндель — рабочий инструмент станка, вращающий фрезу. Мощность шпинделя является производной от желаемой скорости съема материала: у меня есть вполне неплохой опыт фрезеровки алюминия 60Вт шпинделем, но с убого маленькими подачами и заглублением. В большинство китайских станков устанавливаются шпиндели 600-800 Вт, чего вполне достаточно для чистого съема пластика/дерева глубиной 1 мм со скоростью 2 метра в минуту.

Отдельно предостерегу от использования шпинделей Kress FHE/FE серии: по сравнению с китайцами они в разы более шумные и менее точные. Если продавец предлагает установку такого шпинделя, лучше закажите сами нормальный шпиндель на алиэкспрессе, а еще лучше — найдите другого продавца.

Шпиндель фрезерно- гравировального станка

Внимательно отнеситесь к выбору электрошпинделя, эта одна из важнейших и дорогостоящих частей станка. Старайтесь избегать неизвестных производителей, особенно с жидкостным охлаждением. Выбирайте проверенных производителей, таких как HSD или Giordano Colombo, продукцию которых используют мировые лидеры станкостроения Homag, Biesse, Bacci, Sahos, SCM и др..

Срок службы качественного шпинделя при должном уходе составляет не менее 5 лет, при этом в России есть официальные сервисные центры, которые осуществляют ремонт и обслуживание данных шпинделей. Обращайте внимание на мощность шпинделя, она должна соответствовать нагрузкам на оборудование с некоторым запасом.

Электроника

Поскольку мы рассматриваем покупку готового станка, предположим, что драйверы и блок питания соответствуют установленным двигателям. Имеет смысл разве что отметить наличие управления шпинделем с ЧПУ — некоторые китайцы экономят на частотнике.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Войти