Вартість обладнання зазначеної категорії обумовлюється наступними параметрами:
- функціональність;
- технічні характеристики;
- торгова марка, під якою випущений верстат.
Щоб серйозно заощадити на покупці такого функціонального агрегату, можна створити його своїми руками, тим більше що вже багато реалізували його в домашніх умовах.
Сфера використання ФГС
ФГС, який оснащений системою ЧПУ, можна побачити на підприємствах великої кількості галузей промисловості. Ця висока популярність обумовлена не тільки технічними потенціалом і практичністю цього обладнання, але ще і тим, що його експлуатація зводить буквально до нуля шлюб при обробленні заготовок.
Спочатку обладнання даного виду стали використовувати машинобудівні заводи. На таких виробництвах з металообробних верстатів грунтувалися виробничі лінії, де здійснювалося виготовлення однотипних деталей. Саме цим шляхом і йшло автоматизація процесу виробництва.
Динамічне зростання попиту на споживчі вироби різного призначення призвів до того, що на ринку почали з'являтися множинні виробничі підприємства, що діють в сфері малого бізнесу. Подібні підприємства або окремі підприємці, як правило, виготовляють свою продукцію невеликими партіями або в одиничних екземплярах, а адже саме для таких умов виготовлення кращим чином можуть підійти ФГС, оснащені ЧПУ.
Доцільність використання агрегатів фрезерно-гравіювання групи в обставинах дрібносерійного і роздрібного виготовлення обумовлюються такими позитивними моментами цих пристроїв:
- винятковою практичністю;
- легкістю і зручністю обслуговування;
- вищою якістю обробки;
- відмінним коефіцієнтом продуктивності;
- міцністю і надійністю.
В силу таких характеристик ФГС з успіхом використовують у всіляких напрямках діяльності. З їхньою підтримкою виготовляють:
- рекламну продукцію;
- сувеніри;
- ювелірні вироби;
- меблі.
За допомогою таких верстатів цілком можливо здійснювати навіть найскладнішу гравіювання на поверхні таких матеріалів, як:
- метал;
- Скло;
- деревина;
- камінь;
- пластик;
- слонова кістка.
Ці можливості ніяк не могли вислизнути від пильної уваги сьогоднішніх виробників.
Окрему групу становлять лазерні гравірувальні верстати, основним інструментом роботи яких є промінь лазера. Застосовуючи такий інструмент, можна наносити написи і зображення навіть на тканинах, штучної і натуральної шкіри, картоні, шпоні, різних видах пластику, гуми та ін.
Пристрій фрезерного верстата
На нинішньому ринку існує велика великий вибір оснащених ЧПУ верстатів, за допомогою яких можна наносити візерунки, малюнки і написи на зовнішній стороні виробів з різних матеріалів, а також виконувати розкрій листового металу. Вартісне вираження такого обладнання знаходиться в залежності від ряду факторів:
- торгової марки;
- його функціональних можливостей;
- конструктивних особливостей верстата.
Можна виділити 3 різновиди таких верстатів:
- настільні агрегати, закріплення заготовки на яких виконується механічним методом;
- автоматизовані верстати, що кріплять заготовку пневматичними притисками;
- автоматизовані агрегати з пневматичною фіксацією заготівки з трехшпіндельной головкою.
На виробництвах в машинобудівній галузі застосовуються апарати, робоча головка у яких може бути розміщена в кількох площинах: такими є горизонтальні і вертикальні фрезерні верстати. Провести такі непрості верстати своїми руками можливо, однак для цього знадобиться допоміжне устаткування та комплектуючі частини.
Для виконання серйозних виробничих завдань по обробці металу рекомендується закупити серійне пристрій. Якщо ж знадобиться невеликий гравірувальний верстат настільного типу, за допомогою якого планується виконувати роботи по м'яких матеріалів (наприклад, алюмінію), має сенс виготовити таке обладнання своїми силами.
Збірка верстата своїми руками
До планування робіт з виготовлення такого обладнання з ЧПУ потрібно підходити вкрай відповідально. В першу чергу слід визначити, для вирішення яких саме завдань таке обладнання буде необхідно. Відповідь на це питання буде обумовлювати вибір конструктивних складових для майбутнього верстата, його електронної та електричної складових. Отже, впливати цей вибір буде і на фінальну вартість майбутнього обладнання.
Конструктивне виконання обладнання
Настільний верстат фрезерно-гравірувального типу, який оснащений ЧПУ, може бути складений за 2 конструктивним схемам:
- агрегат з рухомим столом для роботи;
- верстат з рухомою частиною-порталом.
У першому варіанті робочий стіл верстата з прикріпленою до нього заготівлею переміщається по горизонтальній площині. За вертикальної осі пересувається робоча головка механізму, яка закріплена на порталі нерухомого типу.
Верстати такого типу виділяються високою жорсткістю і простотою своєї конструкції, проте мають і кілька істотних недоліків:
- необхідність в досить великої вільної майданчику поруч з обладнанням;
- нездійсненність обробки заготовок, які володіють значними вагою і габаритами.
Аналогічних негативних якостей позбавлений верстат, який оснащений рухомим порталом. У пристрої передбачено результативно застосовувати навіть в компактних майстерень. На верстатах з нерухомими робочими столами і високою жорсткістю можна розподіляти навіть дуже важкі заготовки. Високою жорсткістю точно також відрізняються елементи мобільного порталу та напрямні, на яких він виконує свої переміщення.
При виборі виробництва ФГС власними руками, оснащеного рухомим порталом, рекомендується дуже відповідально підходити до підбору для нього комплектуючих: вони повинні відрізнятися високою якістю і міцністю.
Огляд механічної частини
Основний елемент фрезерно-гравірувального верстата з мобільним порталом - це робоча ріжуча головка, яка пересувається по спеціальних напрямних, які мають конфігурацію рейки або круглого перетину. Для самостійно виконаного пристрої переважно вибирати напрямні сферичного перетину, які б мали досить високим показником жорсткості. Застосовуючи напрямні подібного типу, можна змонтувати настільний верстат для гравіювання на вироби з міді, алюмінію, а також їх сплавів.
Пересування робочої головки верстата по напрямних може виконуватися завдяки підшипників лінійного типу або пластиковим втулкам.
Важливо враховувати, що при переміщенні втулки робочої головки ковзають по напрямних, а не перекочуються, а це передбачає додаткові витрати потужності з боку приводу. Низька ціна подібних втулок не виступає в даному випадку якимось великим перевагою, оскільки їх доводиться значно частіше міняти в порівнянні з підшипниками. Крім цього, в процесі зношування пластикових втулок в точці пересування робочої головки створюється сильний люфт, який помітно знижує вірність проведення обробки.
Саме по згаданих причин навіть при виборі настільних пристроїв надійніше застосовувати підшипники. Головною перевагою підшипників є також і те, що вони дають можливість обладнати оснащення кроковими двигунами більш низької потужності, завдяки чому можна добре заощадити і на вартості таких комплектуючих, і на електроенергії.
Найважливішим компонентом приводного механізму такого верстата, включаючи і оснащеного ЧПУ, являє собою ходовий гвинт, який перетворює крутний елемент крокових двигунів в поступальне переміщення ріжучої головки з інструментом або в переміщенні мобільного столу. Гайка, що рухається по такому гвинта, має можливість як ковзати, так котитися по ньому. Складаючи такий верстат власноруч, слід брати до уваги цей нюанс і правильно вибирати варіант, який стане оптимальним саме для вашого випадку.
Також при виборі ходового гвинта і гайки для настільного механізму, важливо загострити увагу на те, яким чином залежать кордону переміщення робочої головки від кількості витків крокової двигуна. Цей параметр встановлює, наскільки маленькі деталі гравіювання можете виконуватиме за допомогою свого нового саморобного обладнання.
Ефективність і працездатність саморобного гравіювального верстата буде обумовлюватися тим, наскільки грамотно були виконані всі підготовчі розрахунки і на їх базі обрані належні комплектуючі.
Підбір крокової двигуна для агрегату необхідно починати лише після завершення монтажу основної конструкції, коли вже визначено крок різьблення ходового гвинта. Тут визначальне значення має саме цей параметр, і чим він вищий, тим потужніший (і, отже, дорогий) кроковий двигун потрібно буде придбати.
Для точного розташування вала крокового двигуна не обов'язково використовувати датчик зворотного зв'язку, воно прийме потрібне положення відповідно до вхідного сигналу. Він, в свою чергу, надійде на кроковий двигун від мікропроцесора, який є невід'ємним компонентом ЧПУ, або від контролера.
Для обладнання фрезерно-гравірувального верстата з ЧПУ можна застосувати контролери, виготовлені виробниками. При досить високій надійності вони мають досить невисокі ціни. Для забезпечення функціонування контролера оператору буде необхідно заздалегідь потурбуватися про блок живлення для нього.
Після закінчення фінального складання агрегату буде потрібно зробити настройки його електронної системи управління і зробити тестову обробку заготовки. Її необхідно слід виконувати при мінімальному навантаженні на всі механізми і вузли устаткування.
Рекомендації по використанню
Важливо правильно підібрати робочий орган. Так, наприклад, для нанесення візерунків, малюнків і написів на металеві вироби застосовують елементарну бормашину. Якщо передбачається обробка деталей з деревних заготовок, то в якості робочого механізму рекомендується застосувати фрезу. Вона повинна бути міцно закріплена в патроні.
Верстат з ЧПУ виконує лише ті робочі команди, які вказані в його керуючої програмою. Переналаштувати такий пристрій на вчинення будь-яких інших технологічних операцій, потрібно не тільки тривала пауза в роботі час, а й відповідне обладнання.
Робочі апарати агрегату з ЧПУ, на якому здійснюється обробка заготовка з алюмінію і сплавів, виявляються під великим нагріванням. У зв'язку з цим здійснювати обробку такого роду деталей необхідно лише із застосуванням охлаждающе-змащувальних рідин.