Фрезерный станок с числовым программным управлением ( ЧПУ ) — это управляемый компьютером режущий станок, который обычно монтирует ручной фрезер в качестве шпинделя, который используется для резки различных материалов, таких как дерево , композиты , металлы , пластик , стекло и пенопласты . Фрезерные станки с ЧПУ могут выполнять задачи многих станков для столярных мастерских, таких как панельная пила , фрезерный станок и сверлильный станок . Они также могут резать столярные изделия, такие как пазы и шипы .
Фрезерный станок с ЧПУ по своей концепции очень похож на фрезерный станок с ЧПУ . Вместо ручной маршрутизации, траектории инструмента контролируются с помощью числового программного управления . Фрезерный станок с ЧПУ является одним из многих видов инструментов, которые имеют варианты ЧПУ .
Фрезерный станок с ЧПУ может использоваться для производства таких изделий, как резьба по дереву , внутренняя и внешняя отделка, деревянные панели, вывески, деревянные рамы, молдинги , музыкальные инструменты, мебель. Кроме того, они находят применение в промышленности при термоформовании пластмасс путем автоматизации процесса обрезки. Фрезерные станки с ЧПУ могут помочь обеспечить повторяемость деталей и достаточно эффективный выход для производства или позволить изготавливать единичные конструкции.
Фрезерные станки с ЧПУ управляются компьютером. Координаты загружаются в контроллер станка из отдельной программы. Фрезерные станки с ЧПУ часто используются с двумя программными приложениями — одним для создания проектов ( САПР ), а другим для перевода этих проектов в программу G-кода или M-кода инструкций для станка ( CAM ) в вертикальных, горизонтальных и перпендикулярных координатах. Как и в случае с фрезерными станками с ЧПУ, фрезерные станки с ЧПУ могут управляться напрямую с помощью ручного программирования, но САПР/КАМ предоставляет более широкие возможности для контурной обработки, ускоряя процесс программирования и в некоторых случаях создавая программы, ручное программирование которых было бы непрактичным. На некоторых контроллерах G-код можно загрузить как векторный файл на панель управления фрезерного станка. Векторный файл можно создать из файла изображения с помощью программного обеспечения для рисования (САПР).
Оператор-человек выбирает станок (например, 1 ⁄ 4- дюймовое (6-мм) v-образное сверло или 3 ⁄ 4- дюймовое сверло core box), скорость, глубину реза и траекторию инструмента. Для траектории реза большинство станков предоставляют опции трассировки векторов, резки вне векторов или резки внутри векторов. Оператор определяет центральную точку детали, зажимает деталь на столе, перемещает сверло непосредственно над отмеченным центром и вниз к поверхности детали и отмечает это как начальную точку. Оператор перемещает сверло на несколько дюймов вверх и выбирает функцию запуска G-кода. Станок начинает резать конструкцию.
Программное обеспечение CAM преобразует чертеж/дизайн CAD в код, называемый G-кодом. На иллюстрации показано, как может выглядеть базовый станок с ЧПУ без своего компьютерного контроллера.
Фрезерные станки с ЧПУ выпускаются во многих конфигурациях: от небольших домашних «настольных» DIY до крупных промышленных станков, предназначенных для коммерческого использования. Фрезерные станки с ЧПУ используются в мастерских по изготовлению вывесок, корпусной мебели, аэрокосмической промышленности и судостроении .
Несмотря на множество конфигураций, большинство фрезерных станков с ЧПУ имеют несколько определенных частей: специальный контроллер ЧПУ, один или несколько шпиндельных двигателей, серводвигатели или шаговые двигатели, сервоусилители, частотные преобразователи переменного тока, линейные направляющие, шарико-винтовые передачи и рабочее пространство или стол.
Кроме того, фрезерные станки с ЧПУ могут иметь такие принадлежности, как вакуумные насосы, с сетчатыми столешницами или зажимными приспособлениями с Т-образными пазами для удержания деталей на месте для резки. Фрезерные станки с ЧПУ обычно доступны в форматах с 3 и 5 осями ЧПУ. Многие производители предлагают оси A и B для полных 5-осевых возможностей и поворотную 4-ю ось. Обычные размеры промышленных фрезерных станков с ЧПУ включают 4 × 8 футов и 5 × 10 футов.
Сегодня многие фрезерные станки с ЧПУ изготавливаются из алюминиевого профиля, что обеспечивает большую гибкость, поскольку его можно отправлять практически из любого места в разобранном виде, а также предоставляет варианты размеров. Некоторые популярные используемые профили — это MakerSlide, линейный рельс V-Slot и профиль 8020 T-Slotted.
Фрезерный станок с ЧПУ по дереву — это управляемый компьютером фрезерный инструмент, который вырезает/травит объекты или изображения на поверхности куска дерева. [1] Фрезерный станок с ЧПУ идеально подходит для хобби, создания прототипов в технике, разработки продуктов, искусства и производственных работ. ЧПУ работает в декартовой системе координат (X, Y, Z) для управления трехмерным движением; однако типичные системы с ЧПУ могут выполнять резьбу только на плоских плоскостях. Станок установлен на рельсе и не способен делать круглые или сферические разрезы. Части проекта можно проектировать на компьютере с помощью программы CAD/CAM, а затем автоматически резать с помощью фрезера или других резаков для получения готовой детали. В некоторых случаях стол не поставляется с включенным фрезером. Это позволяет пользователю менять фрезеры для разных применений. Для более легких напряженных разрезов можно использовать фрезер более низкого класса, но для более интенсивных применений.
Фрезерование — это процесс обработки с использованием вращающихся фрез для удаления материала [2] с заготовки, продвигающейся (или подающей ) в направлении под углом к оси инструмента. [3] [4] Он охватывает широкий спектр операций и машин, в масштабах от небольших отдельных деталей до крупных, тяжелых операций фрезерования групп. Это один из наиболее часто используемых процессов в промышленности и механических цехах сегодня для обработки деталей до точных размеров и форм.
Фрезерный станок с ЧПУ по камню — это тип фрезерного станка с ЧПУ, предназначенный для обработки мрамора, гранита, искусственного камня, надгробий, керамической плитки, обработки стекла, полировки для декоративно-прикладного искусства и т. д. Для дерева, металла и камня требуются разные «сверла» или «вставки». Существуют сверла, называемые алмазными инструментами, с различным диаметром 4 мм, 6 мм, 8 мм, которые в основном используются. Для обработки дерева с ЧПУ используются сверла с острыми режущими кромками, в то время как для обработки камня с ЧПУ сверла изготавливаются из металлического прутка со спеченным слоем чрезвычайно твердых, но грубо сформированных частиц. Фрезерование с ЧПУ больше похоже на шлифование, чем на резку.
Поскольку каменная пыль очень абразивна, эти фрезеры также имеют гораздо лучшую защиту направляющих рельсов (ниже крышки). У «деревянных» фрезеров направляющие рельсы часто видны снаружи и не защищены, в то время как каменные фрезеры полностью закрыты.
Фрезеры для обработки камня также имеют систему рециркуляции воды. Небольшая струя воды направляется на фрезу, и она захватывает почти всю мелкую каменную пыль в воде, которая затем стекает в сборный резервуар, где частицы камня оседают на дне.
Полиуретановую пену также можно резать с помощью фрезерного станка с ЧПУ для создания сложных форм, которые в противном случае было бы трудно или невозможно воспроизвести вручную. В зависимости от типа преобразуемой пены фрезерный станок с ЧПУ может резать до плотности 8 фунтов. Преобразовывая файл дизайна CAD в файл CAM, фрезерный станок с ЧПУ может считывать соответствующую информацию и производить высокоточное готовое изделие.