Виды и конструктивные особенности фрезерных станков с ЧПУ по дереву

Фрезерная обработка деревянных заготовок нередко требует не только максимальной точности, но и производительности. Использовать для этого стандартные модели станков нецелесообразно. В качестве альтернативы рассматривают возможность применения фрезерного станка с блоком ЧПУ. Они обладают высокой степенью автоматизации, но при этом отличаются сложностью компоновки.

Конструкция станка

Внешний вид
Внешний вид

Для начала необходимо выяснить устройство оборудования по дереву. Расположение его деталей и компонентов зачастую стандартное. Единственным отличием является наличие блока ЧПУ. С его помощью происходит согласование работы элементов согласно введенной программе.

Основу оборудования составляет станина, на которой размещены остальные элементы. К ним относятся суппорт, рабочий стол, консоль, шпиндельная головка и режущий инструмент, размещенный на ней. Управление станком с ЧПУ по дереву осуществляется за счет передачи сигналов от блока CNC на электродвигатели, расположенные в соответствующих узлах. Таким способом происходит смещение кареток, изменение положения фрезы относительно поверхности обрабатываемой детали.

В зависимости от специфики конструкции различают следующие типы оборудования с числовым программным управлением:

  • портальные. У них смещение фрезеровального блока происходит по одной оси, а рабочего стола — по другой. Оптимальный вариант для обработки изделий небольшого размера;
  • перемещение рабочего стола по обеим координатам. Шпиндельная головка имеет механизм для поднятия/опускания фрезы;
  • консольные. Изменение положения режущего инструмента происходит за счет движения двух кареток, расположенных перпендикулярно относительно друг друга. Одна из них является несущей.

Выбор конкретной модели напрямую зависит от габаритов обрабатываемой заготовки и требуемой точности выполнения работ. Для массового производства и фрезерования больших деревянных деталей рекомендуется использовать последний вид станков с ЧПУ.

Некоторые модели оборудования для обработки листовых материалов дополнительно могут выполнять функции сверления и зенкования. Это возможно только при наличии соответствующей шпиндельной головки.

Основные технические характеристики

Настольные фрезерные станки
Настольные фрезерные станки

После определения оптимальной конструкции станка с ЧПУ по дереву следует детально изучить его технические и эксплуатационные качества. К ним относятся не только технологические параметры оборудования, но и его размеры и масса.

Одним из главных параметров выбора являются максимальные и минимальные размеры обрабатываемой заготовки. Они напрямую зависят от габаритов рабочего стола. Некоторые заводские модели фрезерных станков с ЧПУ по дереву имеют возможность установки дополнительных столов.

Кроме этого при выборе следует учитывать такие технические характеристики деревообрабатывающего оборудования:

  • размеры площади обработки дерева. Они определяются максимальным значением смещения инструмента относительно координат X и Y. Для увеличения этого параметра необходима модернизация, что не всегда возможно;
  • механизм смены инструмента. Для максимальной автоматизации процесса профессиональные модели оборудования имеют блок барабанного типа с возможностью установки нескольких фрез. Таким образом можно выполнять несколько типов операций без остановки и смены режущего инструмента;
  • тип электродвигателей. Для максимальной точности обработки рекомендуется применять модели с сервоприводами. Шаговые электродвигатели обладают некоторой погрешностью, обусловленной спецификой их конструкции;
  • скорость рабочего и холостого хода. Эта характеристика указывает с какой скоростью фреза может смещаться относительно детали в процессе ее обмотки и на холостом ходу;
  • пределы частот вращения шпинельной головки;
  • наличие системы охлаждения шпинделя. Оно может быть воздушное или водяное. Для фрезерных станков с ЧПУ по дереву чаще всего применяют первый тип;
  • мощность силовой установки привода шпинделя и электродвигателей смещения кареток.

На основе этих характеристик разрабатываются требования к будущему оборудованию. Затем после анализа предложений на рынке подбирается самая подходящая модель.

Корпус установки и ее элементы чаще всего делаются из стали. Но для увеличения продолжительности безремонтного срока службы рекомендуется выбрать оборудование, изготовленное из алюминиевых сплавов.

Эксплуатация и рекомендации по обслуживанию

Пример работы программы для станка
Пример работы программы для станка

Для правильной работы фрезерного станка с ЧПУ по дереву необходимо корректно составить программу. Делать это необходимо только с помощью ПО, поставляемого вместе с оборудованием. В противном случае повышается вероятность появления сбоев в работе.

При первом использовании программы необходимо протестировать ее без установки обрабатываемой детали. Так можно еще на ранней стадии выявить возможные неполадки и неточности. Затем можно приступать к процессу фрезерования.

В течение процесса выполнения работы следует следить за качеством выполнения обработки. Для удаления деревянной стружки и пыли в конструкции должна быть предусмотрена система вытяжной вентиляции. Для более точного выполнения всех процессов рекомендуется выполнять операции в пошаговом режиме. После окончания первой стадии система остановится и будет ждать дальнейшей команды для продолжения.

В качестве примера можно посмотреть, как изготавливается прорезная решетка: