ЧПУ — это сокращение от компьютерного числового управления. Этот конкретный тип технологий использует комбинацию моторов и компьютеров для управления инструментами, используемыми в определённых производственных отраслях. 3-осевой станок с ЧПУ — один из многих типов станков с ЧПУ, и это устройство, которое может создавать трёхмерные объекты, перемещая инструмент по трём осям. Такой тип ЧПУ идеально подходит для изготовления детализированных объектов с точными допусками.
Ниже мы подробно расскажем о различных типах 3-осевых ЧПУ и их характеристиках, а также сравним различные особенности, которые часто игнорируют те, кто впервые хочет приобрести эту технологию.
3-осевые фрезерные станки с ЧПУ
Фрезерные станки с ЧПУ на 3 осях используются для создания трёхмерных объектов из металла, пластика или других материалов. Они управляются компьютером и могут использоваться для изготовления широкого спектра изделий, включая прецизионные детали и медицинские имплантаты. 3-осевые фрезеры основаны на тех же принципах, что и 2-осевые, но включают дополнительное линейное движение для работы с такими инструментами, как лазерные граверы, полировщики и другие. 3-осевой станок состоит из двух независимых вращательных осей и одной линейной оси. Механическая или электрическая связь соединяет три оси и позволяет режущему инструменту вращаться вокруг каждой из них. 3-осевой станок работает с помощью трёх основных движений:
- Движение вдоль оси Z, перпендикулярной к режущему инструменту, регулирует подачу по Z, чтобы инструмент мог резать по поверхности заготовки.
- Движение вдоль оси X, параллельно режущему инструменту, позволяет фрезерной головке перемещаться вдоль длины заготовки и поперёк её.
- Движение вдоль оси Y, перпендикулярной к режущему инструменту, позволяет фрезерной головке перемещаться по заготовке от одного конца к другому.
Типы 3-осевых ЧПУ станков
Существует три типа 3-осевых ЧПУ станков:
Горизонтальные станки
Горизонтальный 3-осевой ЧПУ станок — это машина, которая может перемещать режущий инструмент в трёх направлениях: влево-вправо, вперёд-назад и вверх-вниз. Такой тип станка используется для обработки деталей, которые слишком большие или тяжелые для обработки на вертикальном 3-осевом ЧПУ станке.
Вертикальные станки
Вертикальные 3-осевые ЧПУ станки — это машины, использующие три линейных оси для перемещения инструмента или заготовки в пространстве. Три оси обычно обозначаются как оси X, Y и Z. Ось X перемещает инструмент или заготовку по горизонтали, ось Y — по вертикали, а ось Z — к шпинделю или от него.
Мостовые станки
Мостовой 3-осевой ЧПУ станок похож на стандартный 3-осевой станок с ЧПУ, но имеет дополнительный мост, который охватывает заготовку, позволяя режущему инструменту достигать все стороны заготовки. Это увеличивает гибкость станка и позволяет работать с более крупными или сложными деталями. Обычно их используют для создания узоров на больших плоских поверхностях или для обработки мелких деталей.
Технические характеристики 3-осевого станка
3-осевой станок — это станок, который может перемещаться в трёх направлениях: по осям X, Y и Z. Это позволяет обрабатывать материалы в более сложных формах. Технические характеристики 3-осевого станка варьируются в зависимости от модели, но некоторые общие параметры включают мощность станка, его скорость и размер режущего инструмента:
Мощность обычно измеряется в лошадиных силах или в количестве энергии, которую может произвести двигатель. Мощность фрезы связана с скоростью резания. Также важно учитывать площадь поверхности фрезы, которую необходимо привести в движение, чтобы понять, насколько она действительно мощная. Чем больше двигатель, тем больше у него мощности, и вы можете работать на более высоких скоростях, не боясь перегрева или поломки мотора.
Скорость относится к тому, как быстро перемещается заготовка при обработке, и часто измеряется в об/мин (оборотов в минуту). Скорость определяет, сколько материала удаляется за один проход, и её также можно выразить в футах поверхности в минуту (sfpm). Когда диаметр заготовки превышает восемь дюймов, необходимо снизить скорость, чтобы избежать перегрузки шпиндельного мотора.
Размер режущего инструмента 3-осевого ЧПУ-фрезера измеряется в мм. Обычно, чем меньше число, тем больше режущий инструмент. Например, инструмент 3 мм используется для точной отделочной обработки, а инструмент 45 мм — для крупномасштабной обработки. Некоторые ЧПУ-фрезеры оснащены несколькими инструментами.
Сравнение цен на 3-осевые ЧПУ-станки
При сравнении цен на 3-осевые ЧПУ-станки необходимо учитывать несколько факторов. Первый — размер станка. Некоторые станки больше и могут обрабатывать более крупные заготовки, другие — меньше и предназначены для обработки меньших деталей.
Второй фактор — качество станка. Некоторые станки изготовлены из более качественных материалов и имеют больше функций, другие — из более дешевых материалов и обладают меньшим набором функций.
Третий фактор — бренд станка. Некоторые бренды славятся высоким качеством, другие — более низким. Возможно, стоит заплатить больше, чтобы получить станок хорошего качества.
Последний фактор — возможности станка. Чем выше возможности станка, тем больше у него устройств и программного обеспечения, что увеличивает его стоимость.
Как было указано выше, ценовой диапазон для 3-осевых ЧПУ-станков может варьироваться в зависимости от конкретной марки и модели, а также от функций и возможностей, которые он предлагает. Однако в целом, цены на 3-осевые ЧПУ-станки могут начинаться от нескольких тысяч долларов и достигать десятков тысяч долларов.
Применение 3-осевой ЧПУ-обработки
Трехосевая ЧПУ-обработка используется в различных отраслях, включая аэрокосмическую, автомобильную, медицинскую и производственную. Некоторые из наиболее распространенных применений этого вида обработки включают:
Аэрокосмическая промышленность
3-осевая ЧПУ-обработка используется для проектирования и изготовления деталей для самолетов, таких как кондиционеры, газовые клапаны и другие важные компоненты.
Автомобильная промышленность
3-осевая ЧПУ-обработка может использоваться для производства различных деталей для автомобилей и других транспортных средств. Некоторые из деталей, которые можно обработать с помощью трехосевых ЧПУ-станков, включают блоки двигателей, тормозные диски и корпуса трансмиссий.
Медицинская сфера
В медицинской индустрии, 3-осевая ЧПУ-обработка часто используется для создания медицинских устройств и имплантов. Некоторые из наиболее распространенных медицинских устройств, создаваемых с помощью 3-осевой ЧПУ-обработки, включают кардиостимуляторы, протезы и суставные импланты. Используя этот тип обработки, производители медицинских устройств могут создавать сложные формы и компоненты, которые отличаются точностью и долговечностью.
Как использовать 3-осевой ЧПУ-станок
Перед началом работы с 3-осевым ЧПУ-станком необходимо знать несколько вещей. Во-первых, нужно понять систему координат станка. Ось X обозначает движение инструмента слева направо, ось Y — движение вперед и назад, а ось Z — движение вверх и вниз.
Во-вторых, вам нужно знать язык программирования машины. В CNC-станках используются два основных типа языков программирования. Один тип называется CAM, а другой — G-код. CAM проще в изучении, чем G-код, и позволяет быстро начать работу, но при этом вы можете быть ограничены в типах устройств, которые можно запрограммировать с его помощью. G-код сложнее в освоении, но его можно использовать практически на любой CNC-станке. При изучении работы с CNC-роутером сосредоточьтесь на одном типе языка программирования и придерживайтесь его, пока не освоите полностью.
В-третьих, вам нужно знать о характеристиках машины. Это скорость шпинделя, подача, ускорение и люфт. Скорость шпинделя — это количество оборотов в минуту. Подача — это движение, происходящее в миллиметрах в секунду. Ускорение — это изменение перемещения инструмента при его ускорении.
Наконец, вам нужно знать о смене инструмента и его поломке. Это относится к скорости, с которой инструмент меняет направление при перемещении, или если инструмент ломается, то есть застревает на шпинделе. Эта скорость называется временем смены инструмента. Эти времена указаны на машине, но они могут различаться в зависимости от модели и используемого стиля программирования.
Как выбрать подходящую 3-осевую фрезерную машину с ЧПУ
При выборе трехосевой фрезерной машины с ЧПУ есть несколько факторов, которые нужно учитывать. Самый важный — это размер заготовки, которую может разместить машина. Другие факторы включают скорость и точность машины, а также тип материалов, которые она может обрабатывать.
Маленькие машины используются для резки тонких полос или небольших объектов. Они применяются в таких проектах, как гравировка, сверление и фрезеровка. Они более доступны по цене, но не очень точны. В то время как крупные трехосевые фрезерные станки могут использоваться для более крупных проектов. Обычно их подача составляет 4-20 дюймов в минуту. Они используются для токарных, фрезерных, сверлильных и резных работ. Они дороже маленьких машин.
Точность трехосевой CNC-фрезерной машины зависит от диаметра шпинделя и скорости подачи. Скорость подачи определяет точность фрезерной машины. Чем выше скорость подачи, тем точнее будут резы. Меньшие диаметры шпинделя делают машину менее точной.
Заключение
3-осевой фрезерный станок — это мощный инструмент, который можно использовать для различных проектов. При выборе фрезерного станка важно учитывать его размер и мощность, а также функции, которые для вас важны. Лучший фрезерный станок для ваших нужд зависит от ваших конкретных проектов и требований.
