Портальный фрезерный станок по металлу с ЧПУ: область применения

Конструкция и назначение

Портальный фрезерный станок с ЧПУ предназначен для сверления, фрезерования, гравировки крупных деталей. Все работы выполняются с большой точностью. Достаточно создать рисунок в специальном редакторе и загрузить его в модуль управления.

Машина сама выполняет все необходимые действия. Портальные фрезерные станки с ЧПУ в зависимости от модели и конструкции могут выполнять 2D- и 3D-обработку. По конструкции такое оборудование делится на 3 вида:

• с мобильным столом и мобильным порталом;
• с мобильным порталом и фиксированным столом;
• с подвижной крестовиной.

Портальный фрезерный станок с ЧПУ с подвижным столом часто собирается на одной станине, которая является основой для остальных узлов. Основание станины имеет разные типы направляющих в зависимости от модели и размера станка.

Портальные машины имеют фиксированный стол, который может отличаться конфигурацией и грузоподъемностью. Все движущиеся части портально-фрезерного станка с ЧПУ выполнены жесткими и массивными, чтобы избежать деформации во время работы.

Портально-фрезерный станок с ЧПУ с подвижной траверсой имеет оптимальные технические характеристики по перемещению осей, что обеспечивает высокую точность процесса обработки при позиционировании по осям.

Достоинства и недостатки

Портально-фрезерный станок имеет несколько явных преимуществ:

• экономия времени на производственном цикле продукта;
• снижение трудозатрат, так как оператор может обслуживать несколько машин одновременно;
• значительно повышается скорость обработки деталей и качество конечного продукта;
• в среднем станок с ЧПУ дешевле для бизнеса, чем покупка нескольких обычных станков.

Главный недостаток такого агрегата — необходимость квалифицированного обслуживания, которое стоит дорого. Все комплектующие и запчасти к таким машинам обойдутся в копеечку.

Разновидности и область применения

Портальные фрезерные станки с ЧПУ различаются по функциональности и номенклатуре. Некоторые устройства предназначены для выполнения самых разных задач. Например, портальные гравировальные и фрезерные станки можно использовать для изготовления изделий из любых материалов — от твердых сплавов до пенопласта. Это может быть двухмерная или трехмерная обработка с разной степенью точности и детализации. При этом на фрезерных станках можно обрабатывать только печатные платы.

Портальные ЧПУ станки промышленного типа

Это наиболее дорогое и зачастую громоздкое оборудование, что во многом компенсируется его надежностью и функциональностью. Работа в промышленных условиях предъявляет ряд требований к станкам с ЧПУ. Бесперебойная работа при выходе из строя в течение длительного времени, в условиях высоких нагрузок, точность, возможность обработки крупных деталей. Кроме того, эти устройства оснащены всевозможным оборудованием, например, аспирационными столами, системами водяного охлаждения шпинделя и устройствами смены инструмента. Управление промышленным оборудованием с ЧПУ реализовано в виде отдельных пультов, на которые обычно устанавливается современное программное обеспечение.

ЧПУ станки для малых предприятий

Это следующий промышленный тип портальных станков с ЧПУ, что не всегда означает, что их функциональность или производительность уступают их более старым аналогам. Они изготавливаются по одним и тем же принципам и часто из одних и тех же компонентов.

Отличия в основном могут заключаться в размерах и оснащении. В комплектацию входит самое необходимое, о карусельных системах для смены режущего инструмента не может быть и речи, если, конечно, устройство не было приобретено для деятельности, требующей такой функции. Управление устройством часто осуществляется с компьютера через порт LTP или через адаптеры, подключенные к USB или LAN.

Средние фрезерные станки с ЧПУ популярны в малом бизнесе, индивидуальных предпринимателях и в частном секторе. Применяются для фрезерования дерева и МДФ в столярном или мебельном производстве, при изготовлении памятников (гравировка по камню), рекламной продукции, штампов. Покупка больших и дорогих станков с ЧПУ для таких нужд неоправданна и приведет скорее к убыткам, чем к прибыли.

Многоосевые станки с ЧПУ

Для фрезерного станка с ЧПУ требуется как минимум три оси: две для позиционирования в плоскости и одна для перемещения шпинделя с режущим инструментом в вертикальном направлении. Эта функция позволяет станку обрабатывать деталь в так называемом формате 2.5D. Это подразумевает проработку рельефа плоскости, без фрезерования внутренних частей детали.

На портальном фрезерном станке четвертая ось обычно представляет собой шпиндель токарного станка, прикрепленный к поверхности рабочего стола. Заготовка зажимается в ней, и обработка производится вращением детали и перемещением шпинделя по ней. Этот метод часто используется при изготовлении лестничных балюстрад. Однако считать шпиндель токарного станка четвертой осью некорректно, поскольку в большинстве случаев он связан с контроллером, который ранее управлял одной из осей плоскости (чаще всего X). Вращение шпинделя имитирует движение по этой оси.

Полноценное трехмерное фрезерование объекта возможно при наличии в ЧПУ 5 осей. Из таких устройств делают модели, декоративные модели и скульптуры.

Существуют фрезерные станки с ЧПУ с несколькими (2 и более) шпинделями. Эти решения помогают ускорить производство идентичных деталей.

Самодельное оборудование

Проект и чертежи на такие устройства выполняются самостоятельно. Конструкцию, как правило, стараются выполнить по максимально простой схеме. При производстве используются подручные средства (например, шаговые двигатели от DVD-плееров). Часть узлов можно сделать на заказ, часть — купить в Интернете.

Разновидности и технические характеристики станков с ЧПУ по металлу

Технические характеристики портальных фрезерных станков с ЧПУ различаются в зависимости от типа применения: на крупных промышленных предприятиях используется более крупное и сложное оборудование, а на небольших производствах и в частных мастерских используются также станки меньшего размера.

Промышленного типа

Это самое крупное и дорогое оборудование. Обладает обширным функционалом и высокой степенью надежности. Способен долгое время работать при высоких нагрузках. В то же время он обрабатывает более крупные детали с высокой точностью.

Агрегаты промышленного типа комплектуются дополнительным оборудованием: вытяжными столами, системой водяного охлаждения шпинделя. Управление реализовано в виде отдельных консолей с установленным отдельным ПО.

Для малых предприятий

Это оборудование состоит из тех же компонентов и часто не отличается по функциональности от более крупных портальных фрезерных станков с ЧПУ того же типа. Чаще всего различия касаются только размеров и дополнительного оборудования. Подразделения малого бизнеса не имеют карусели смены инструмента.

Чаще всего портальный фрезерный станок с ЧПУ приобретается индивидуальным предпринимателям в среде малого бизнеса, так как крупное и дорогое оборудование в такой работе нецелесообразно.

Многоосные

Для фрезерного станка с ЧПУ обязательно иметь как минимум 3 оси. Два из них нужны для позиционирования заготовки в плоскости, а третий — для перемещения шпинделя по вертикали с помощью режущего инструмента. Портальный станок имеет четвертую ось. Это токарный патрон, который крепится к рабочей поверхности стола.

Пятая ось требуется для полной 3D-обработки. Также для некоторых портально-фрезерных станков с ЧПУ предусмотрено два шпинделя.

Можно ли сделать своими руками

Небольшой станок с ЧПУ по металлу можно изготовить и самому. Для начала нужно создать план и чертеж, чтобы все рассчитать. Готовые узлы можно сделать своими руками, некоторые просто заказать онлайн. Шаговые двигатели, необходимые для такого оборудования, можно взять с DVD-плеера. Некоторые детали можно снять со старых принтеров и сканеров.

Эксплуатация и обслуживание

При использовании портально-фрезерного станка с ЧПУ требуется регулярное обслуживание оборудования для продления срока его службы. Если предприятие работает в несколько смен, обслуживание машины необходимо проводить с периодичностью в одну смену.

Ежедневные процессы включают:

• генеральная чистка машины;
• управление основными узлами и их очистка: шпиндельная группа, вакуумная, сверлильная и присадочная;
• проверка уровня масла;
• проверка безопасности устройства;
• очистка каналов вакуумной системы охлаждения.

также обязательно нужно убрать рабочее место. Капитальный ремонт портально-фрезерного станка с ЧПУ необходимо доверить квалифицированным специалистам.

Отзывы

По мнению предпринимателей и инженеров крупных промышленных компаний, портальные фрезерные станки с ЧПУ — это точное и надежное оборудование, которое позволяет легко увеличить производство и в то же время окупиться в короткие сроки.

Высокая стоимость обслуживания компенсируется качеством выполняемых работ, а также возможностью сократить количество рабочих. Для автоматизации производства — лучший вариант.

Прецизионная обработка и обширная функциональность делают портальные фрезерные станки с ЧПУ просто незаменимыми в любом производстве, где требуется обработка металлических заготовок.

Читайте также: Фрезерные станки ЧПУ с лазером: принцип работы