Wird häufig für die Herstellung von Möbeln und anderen verwandten Produkten verwendet. Derzeit ist diese Gerätegruppe eine der gefragtesten, kein einziges Unternehmen der holzverarbeitenden Industrie und auch einige Organisationen verwandter Branchen können darauf verzichten.

Worauf sollten Sie bei der Auswahl einer CNC-Fräsmaschine achten?

1. Bestimmen Sie zukunftsorientiert die mit dieser Ausrüstung zu lösenden Aufgaben.
2. Sie müssen eine Fräsmaschine anhand der maximalen Größe der Werkstücke auswählen. Dies erleichtert die Entscheidung, welchen Arbeitsbereich die Maschine haben soll.
3. Wichtig ist auch das Portal. Für die Herstellung sollte idealerweise dickes Stahlblech verwendet werden, das als Garant für Steifigkeit und Vibrationsfestigkeit der Maschine dient. Billigere Maschinen haben eine Aluminiumkonstruktion. Durch die Kenntnis des Spindelhubs entlang der Z-Achse können Sie die Dicke des Werkstücks ermitteln, das diese Maschine bearbeiten kann.
4. Der wichtigste und teuerste Teil der Maschine ist die Spindel. Sie sollten Ihre Wahl sehr verantwortungsvoll treffen und nach Möglichkeit Hersteller mit unbekannten Namen meiden. Eine hochwertige Spindel kann bei richtiger Pflege mindestens 5 Jahre halten, und in unserem Land gibt es offizielle Servicezentren, in denen dieses Maschinenteil repariert und gewartet wird. Die Spindelleistungsanzeigen müssen unbedingt mit einem gewissen Spielraum der Belastung der Ausrüstung entsprechen.
5. Ein ganz wichtiger Punkt: Welche Art von Verdrängungsmotor wird verwendet – ein Schrittmotor oder ein Servomotor? Die neuesten modernen Modelle verfügen über Servomotoren, sie haben eine höhere Geschwindigkeit und Genauigkeit, d. h. Der Fehler bei der Verarbeitung ist Null. Das für Schrittmotoren typische Konzept des Überspringens eines Schritts ist ihnen nicht bekannt. Es ist besser, Servomotoren von vertrauenswürdigen Herstellern den Vorzug zu geben, darunter Delta, Yaskava und Panasonic. So können Sie sicher sein, dass dieses Gerät über die gesamte Lebensdauer zuverlässig seinen Dienst verrichtet.
6. Bevor Sie eine Fräsmaschine kaufen, müssen Sie bestimmen, wie viele Werkzeuge im Herstellungsprozess des Teils verwendet werden. Wenn Sie mehr als drei Werkzeuge benötigen und diese zudem häufig gewechselt werden müssen, ist es aus Kostengründen besser, eine Maschine mit automatischem Werkzeugwechsler zu kaufen. Unser Sortiment umfasst Maschinen mit automatischem Werkzeugwechsel – das sind Excitech SHMS 1325-C und Excitech SHMS 2040-C.
7. Der Steuerstand der Maschine muss untersucht werden. DSP-Controller (Fernbedienung) sind sehr verbreitet, aber als modernste Option für CNC-Fräsmaschinen gilt ein Ständer von Taiwan Syntec. Es ist in sich bereits vollständig und muss zur Steuerung nicht an einen PC angeschlossen werden.
8. Es ist notwendig, auf die Software zu achten, die mit der Maschine angeboten wird. In der Regel sind Programme, zum Beispiel Typ 3, enthalten, die sehr komfortabel zu bedienen sind.

Holzschnitzerei war schon immer eine besondere Art des Handwerks. Dies ist ein wirklich originelles Kunstwerk, das viel aussieht und viel kostet.

Allerdings gibt es nicht viele echte Meister und die Nachfrage übersteigt das Angebot deutlich. Um die Massenproduktion geschnitzter Produkte einzuführen, wurde eine Holzfräsmaschine mit numerischer Steuerung entwickelt: CNC.

Derzeit konkurrieren viele Unternehmen, die Werkzeugmaschinen herstellen, auf dem Markt. Eine davon ist die Firma MULTICUT, deren CNC-Holzfräsmaschinen in ganz Russland für ihre hohe Qualität bekannt sind. Auf der offiziellen Website des Unternehmens können Sie alle Maschinenmodelle besichtigen und sich mit deren Eigenschaften vertraut machen.

Ein gesteuerter 3D-Fräser ist nichts anderes als die praktische Anwendung von Puschkins Satz: „Ich vertraute der Harmonie mit der Algebra ...“. Der Fräser bearbeitet das Werkstück nicht schlechter als die Hand des Künstlers, und der Prozess wird mithilfe mathematischer Formeln des Programmcodes durchgeführt.

Was ist eine CNC-Holzfräse?

Strukturell besteht das Gerät aus zwei verwandten Systemen:

Mechanisches Teil

Ein herkömmliches Holzfräsmodul mit elektrischem Antrieb, das sich mithilfe von Schrittmotoren in 3D-Ebenen bewegt. Darüber hinaus ist auch der Tisch, auf dem das Teil befestigt ist, beweglich. Dadurch kann die Oberfräse die Holzbearbeitung schneller abschließen.

Die gesamte Struktur ist an einem gemeinsamen Bett (Rahmen) befestigt und weist eine feste geometrische Position der Elemente zueinander auf. Eine CNC-Holzfräse ist ein recht präzises Werkzeug; die Mechanik besteht aus hochwertigem Metall mit geringem Verschleiß.

Elektronische Befüllung

Steuert die Position der Dreh- und Frässpindel, die Drehzahl des Motors und die Druckkraft auf den Baum. Ein numerisch gesteuerter Programmierer wählt die optimale Flugbahn des Fräsblocks und Rohlings relativ zu den Koordinatenachsen.

Holzbearbeitungszentren können über einen eigenen Computer verfügen oder von einem Computer eines Drittanbieters programmiert werden: sogar von Tablets mit Android. Mini-Fräsmaschinen sind häufig mit einem Anschluss für eine Speicherkarte ausgestattet, auf der das Programm vorinstalliert ist.

Es gibt auch rein mechanische Kopierfräsmaschinen für Holz. Mithilfe eines Tasters oder Tasters setzt der Bediener den Koordinatenmechanismus der Oberfräse in Gang.


Die Verarbeitung erfolgt streng nach der Vorlage, ohne dass die Konfiguration des Teils geändert werden kann. Eine Holzfräsmaschine mit CNC-Modul arbeitet mit einer virtuellen Matrix, die sich im elektronischen „Gehirn“ befindet. Gleichzeitig hat der Bediener jederzeit die Möglichkeit, das Programm anzupassen.

Die Geräte werden sowohl in der heimischen Werkstatt als auch in der holzverarbeitenden Industrie eingesetzt. Beispielsweise wurde der CNC-Fräskomplex Beaver aufgrund der gelungenen Kombination aus Preis und Bearbeitungsgeschwindigkeit in großen Möbelfabriken registriert.

Bei der Auswahl eines CNC-Fräsers entscheiden:

1. Mit welchem ​​Material werden Sie arbeiten? Davon hängen die Anforderungen an die Steifigkeit der Fräsmaschinenkonstruktion und deren Typ ab.

Mit einer CNC-Maschine aus Sperrholz können Sie beispielsweise nur Holz (einschließlich Sperrholz) und Kunststoffe (einschließlich Verbundwerkstoffe – Kunststoff mit Folie) verarbeiten.

Mit einer Aluminiumfräse können Sie auch Rohlinge aus Nichteisenmetallen bearbeiten und auch die Bearbeitungsgeschwindigkeit von Holzprodukten erhöht sich.

Aluminiumfräsmaschinen eignen sich nicht für die Bearbeitung von Stahl, hier sind massive Maschinen mit Gussrahmen erforderlich, während die Bearbeitung von Nichteisenmetallen auf solchen Fräsmaschinen effizienter ist.

2. mit der Größe der Werkstücke und der Größe des Arbeitsfeldes der Fräsmaschine. Dies bestimmt die mechanischen Anforderungen an eine CNC-Maschine.

Achten Sie bei der Auswahl einer Maschine darauf, die Mechanik der Maschine zu studieren; die Leistungsfähigkeit der Maschine hängt von ihrer Wahl ab und es ist unmöglich, sie ohne wesentliche Änderung des Designs zu ersetzen!

Die Mechanik einer CNC-Fräsmaschine aus Sperrholz und Aluminium ist oft gleich. Lesen Sie weiter unten im Text mehr.

Doch je größer das Arbeitsfeld der Maschine ist, desto steifere und teurere Linearführungen sind für deren Montage erforderlich.

Bei der Auswahl von Maschinen zur Lösung von Problemen bei der Herstellung großer Teile mit großen Höhenunterschieden besteht ein weit verbreitetes Missverständnis, dass es ausreicht, eine Maschine mit einem großen Arbeitshub entlang der Z-Achse zu wählen. Aber auch mit einem großen Hub entlang der Z-Achse , ist es unmöglich, ein Teil mit steilen Neigungen herzustellen, wenn die Höhe des Teils größer als die Arbeitslänge des Fräsers ist, also mehr als 50 mm.

Schauen wir uns den Aufbau einer Fräsmaschine und die Auswahlmöglichkeiten am Beispiel der CNC-Maschinen der Modelist-Serie an.

A) Auswahl des CNC-Maschinendesigns

Für den Bau von CNC-Maschinen gibt es zwei Möglichkeiten:

1) Entwürfe mit beweglichem Tisch, Bild 1.
2) Design mit beweglichem Portal, Figur 2.

Bild 1Fräsmaschine mit beweglichem Tisch

Vorteile Die Konstruktion einer Maschine mit beweglichem Tisch ermöglicht eine einfache Implementierung und eine höhere Steifigkeit der Maschine aufgrund der Tatsache, dass das Portal stationär und am Rahmen (Basis) der Maschine befestigt ist.

Mangel- große Abmessungen im Vergleich zu einer Konstruktion mit beweglichem Portal und die Unmöglichkeit, schwere Teile zu bearbeiten, da der bewegliche Tisch das Teil trägt. Dieses Design eignet sich gut für die Verarbeitung von Holz und Kunststoffen, also leichten Materialien.

Figur 2 Fräse mit beweglichem Portal (Portalmaschine)

Vorteile Ausführungen einer Fräsmaschine mit beweglichem Portal:

Stabiler Tisch, der dem hohen Werkstückgewicht standhält,

Unbegrenzte Werkstücklänge,

Kompaktheit,

Möglichkeit, die Maschine ohne Tisch zu bauen (zum Beispiel zum Einbau einer Drehachse).

Mängel:

Weniger strukturelle Steifigkeit.

Die Notwendigkeit, steifere (und teurere) Führungen zu verwenden (aufgrund der Tatsache, dass das Portal an den Führungen „hängt“ und nicht am starren Rahmen der Maschine befestigt ist, wie bei einer Konstruktion mit beweglichem Tisch).

B) Auswahl der CNC-Fräsmechaniker

Die Mechanik wird vorgestellt (siehe Zahlen in Abb. 1, Abb. 2 und Abb. 3):

3 - Führungshalter

4 - Linearlager oder Gleitbuchsen

5 - Stützlager (zur Befestigung der Leitspindeln)

6 - Leitspindeln

10 - Kupplung, die die Leitspindelwelle mit der Welle von Schrittmotoren (SM) verbindet

12 - Laufmutter

Figur 3

Auswahl eines linearen Bewegungssystems für eine Fräsmaschine (Führungen – Linearlager, Leitspindel – Leitmutter).

Als Orientierungshilfen können dienen:

1) Rollenführungen, Abbildung 4.5

Figur 4

Abbildung 5

Diese Art von Führungen fand Eingang in die Konstruktionen von Amateurlasern und Maschinen aus der Möbelindustrie, Bild 6

Der Nachteil ist die geringe Belastbarkeit und geringe Lebensdauer, da sie ursprünglich nicht für den Einsatz in Maschinen mit vielen Bewegungen und hohen Belastungen vorgesehen waren, die geringe Festigkeit des Aluminiumprofils der Führungen zum Zusammenbruch führt, Bild 5 und, wie Dadurch entsteht irreparables Spiel, das die weitere Verwendung der Maschine ungeeignet macht.

Eine andere Ausführung von Rollenführungen, Bild 7, ist ebenfalls nicht für hohe Belastungen geeignet und wird daher nur in Lasermaschinen eingesetzt.

Abbildung 7

2) runde Führungen, sind eine Stahlwelle aus hochwertigem verschleißfestem Wälzlagerstahl mit geschliffener Oberfläche, Oberflächenhärtung und Hartverchromung, dargestellt unter Nummer 2 in Abbildung 2.

Dies ist die optimale Lösung für Amateurdesigns, weil... Zylindrische Führungen verfügen über eine ausreichende Steifigkeit, um weiche Materialien mit kleinen CNC-Maschinengrößen zu relativ geringen Kosten zu verarbeiten. Nachfolgend finden Sie eine Tabelle zur Auswahl des Durchmessers zylindrischer Führungen in Abhängigkeit von der maximalen Länge und der minimalen Durchbiegung.

Einige Chinesen Hersteller von Billigmaschinen, die ich installiere Führungen mit zu geringem Durchmesser, was zu einer Verschlechterung der Genauigkeit führt, beispielsweise führen Führungen mit einem Durchmesser von 16 mm bei Verwendung einer Aluminiummaschine mit einer Arbeitslänge von 400 mm zu einer Durchbiegung in der Mitte unter ihrem Eigengewicht um 0,3. .0,5 mm (abhängig vom Gewicht des Portals).

Bei richtiger Wahl des Wellendurchmessers ist die Konstruktion der Maschinen, die sie verwenden, recht stabil; das große Gewicht der Wellen verleiht der Struktur eine gute Stabilität und allgemeine strukturelle Steifigkeit. Bei Maschinen, die größer als ein Meter sind, erfordert der Einsatz runder Führungen eine deutliche Vergrößerung des Durchmessers, um eine minimale Durchbiegung aufrechtzuerhalten, was den Einsatz runder Führungen zu einer unverhältnismäßig teuren und schweren Lösung macht.

3) Profilschienenführungen
Polierte Wellen werden bei großen Maschinen durch Profilführungen ersetzt. Die Verwendung einer Stütze über die gesamte Länge der Führung ermöglicht den Einsatz von Führungen mit deutlich kleineren Durchmessern. Der Einsatz dieser Art von Führungen stellt jedoch hohe Anforderungen an die Steifigkeit des Tragrahmens der Maschine, da Betten aus Duraluminium- oder Stahlblech selbst nicht steif sind. Der geringe Durchmesser der Schienenführungen erfordert bei der Konstruktion der Maschine den Einsatz eines dickwandigen Profi-Stahlrohrs oder eines großflächigen Aluminium-Strukturprofils, um die erforderliche Steifigkeit und Tragfähigkeit des Maschinenrahmens zu erreichen.
Die Verwendung einer speziellen Form der Profilschiene ermöglicht eine bessere Verschleißfestigkeit im Vergleich zu anderen Führungstypen.

Abbildung 8

4) Zylindrische Führungen auf einem Träger
Zylindrische Führungen auf einem Träger sind ein günstigeres Analogon zu Profilführungen.
Genau wie bei Profilen erfordern sie die Verwendung von professionellen Rohren mit großem Querschnitt im Maschinenrahmen anstelle von Blechmaterialien.

Vorteile – keine Durchbiegung und keine Federwirkung. Der Preis ist doppelt so hoch wie bei zylindrischen Führungen. Ihr Einsatz ist bei Verfahrwegen über 500 mm gerechtfertigt.

Abbildung 9 Zylindrische Führungen auf einem Träger

Die Bewegung kann wie folgt erfolgen: Buchsen(Gleitreibung) - Abb. 10 links und Verwendung Linearlager(Rollreibung)- Reis. 10 auf der rechten Seite.

Abbildung 10 Buchsen und Linearlager

Der Nachteil von Gleitbuchsen ist der Verschleiß der Buchsen, der zum Auftreten von Spiel und einem erhöhten Aufwand zur Überwindung der Gleitreibung führt, was den Einsatz leistungsstärkerer und teurerer Schrittmotoren (SM) erfordert. Ihr Vorteil ist der niedrige Preis.

In letzter Zeit ist der Preis für Linearlager so stark gesunken, dass ihre Wahl auch in kostengünstigen Hobbykonstruktionen wirtschaftlich sinnvoll ist. Der Vorteil von Linearlagern ist ein geringerer Reibungskoeffizient im Vergleich zu Gleitbuchsen, und dementsprechend fließt der größte Teil der Leistung von Schrittmotoren in Nutzbewegungen und nicht in die Reibungsbekämpfung, was den Einsatz von Motoren mit geringerer Leistung ermöglicht.

Um auf einer CNC-Maschine eine Rotationsbewegung in eine Translationsbewegung umzuwandeln, ist die Verwendung eines Gewindetriebs erforderlich ( Leitspindel ). Durch die Drehung der Schraube bewegt sich die Mutter vorwärts. Einsetzbar in Fräs- und Graviermaschinen Schrägverzahnungen Und Schrägverzahnungen .

Der Nachteil des Gleitschraubengetriebes ist die recht hohe Reibung, die den Einsatz bei hohen Geschwindigkeiten einschränkt und zum Verschleiß der Mutter führt.

Schiebe-Schrägverzahnungen:

1) metrische Schraube. Der Vorteil einer metrischen Schraube ist ihr niedriger Preis. Nachteile – geringe Genauigkeit, kleine Steigung und geringe Bewegungsgeschwindigkeit. Maximale Geschwindigkeit der Propellerbewegung (Geschwindigkeit mm pro Minute) basierend auf der maximalen Motorgeschwindigkeit (600 U/min). Die besten Fahrer halten das Drehmoment bis zu 900 U/min aufrecht. Bei dieser Rotationsgeschwindigkeit kann eine lineare Bewegung erreicht werden:

Für M8-Schraube (Gewindesteigung 1,25 mm) – nicht mehr als 750 mm/min,

Für M10-Schraube (Gewindesteigung 1,5 mm) – 900 mm/min,

Für M12-Schraube (Gewindesteigung 1,75 mm) – 1050 mm/min,

Für M14-Schraube (Gewindesteigung 2,00 mm) – 1200 mm/min.

Bei maximaler Drehzahl verfügt der Motor über etwa 30-40 % seines ursprünglich spezifizierten Drehmoments und dieser Modus wird ausschließlich für Leerlaufbewegungen verwendet.

Bei so geringem Vorschub erhöht sich der Fräserverbrauch, bereits nach wenigen Arbeitsstunden bilden sich Kohlenstoffablagerungen an den Fräsern.

2) Trapezschraube. Im 20. Jahrhundert nahm es vor dem Aufkommen der Kugelumlaufspindeln eine führende Position bei Metallbearbeitungsmaschinen ein. Der Vorteil ist eine hohe Genauigkeit, eine große Gewindesteigung und damit eine hohe Bewegungsgeschwindigkeit. Dabei sollte auf die Art der Bearbeitung geachtet werden: Je glatter und gleichmäßiger die Oberfläche der Schraube ist, desto länger ist die Lebensdauer des Schrauben-Mutter-Getriebes. Gerollte Schrauben haben gegenüber Gewindeschrauben einen Vorteil. Die Nachteile des Trapez-Schrauben-Mutter-Getriebes bestehen darin, dass der Preis im Vergleich zu einer metrischen Spindel recht hoch ist; die Gleitreibung erfordert den Einsatz von Schrittmotoren mit relativ hoher Leistung. Die am häufigsten verwendeten Schrauben sind TR10x2 (Durchmesser 10 mm, Gewindesteigung 2 mm), TR12x3 (Durchmesser 12 mm, Gewindesteigung 3 mm) und TR16x4 (Durchmesser 16 mm, Gewindesteigung 4 mm). In Maschinen ist die Kennzeichnung solcher Getriebe TR10x2, TR12x3, TR12x4, TR16x4

Schrägverzahnungen:

Kugelgewindetrieb (Kugelumlaufspindel). Beim Kugelgewindetrieb wird die Gleitreibung durch Rollreibung ersetzt. Um dies zu erreichen, werden bei einem Kugelgewindetrieb Spindel und Mutter durch Kugeln getrennt, die in den Aussparungen des Schraubengewindes abrollen. Die Rückführung der Kugeln wird durch parallel zur Schneckenachse verlaufende Rücklaufkanäle gewährleistet.

Abbildung 12

Der Kugelgewindetrieb bietet hohe Belastbarkeit, gute Laufruhe, deutlich erhöhte Lebensdauer (Haltbarkeit) durch reduzierte Reibung und Schmierung, gesteigerten Wirkungsgrad (bis zu 90 %) durch geringere Reibung. Es kann mit hohen Geschwindigkeiten betrieben werden, bietet eine hohe Positioniergenauigkeit, hohe Steifigkeit und kein Spiel. Das heißt, Maschinen mit Kugelumlaufspindeln haben eine deutlich längere Lebensdauer, sind aber auch teurer. Die Maschinen sind mit SFU1605, SFU1610, SFU2005, SFU2010 gekennzeichnet, wobei SFU eine Einzelmutter und DFU eine Doppelmutter ist, die ersten beiden Zahlen den Schraubendurchmesser und die zweiten beiden die Gewindesteigung angeben.

Leitspindel Die Fräsmaschine kann wie folgt montiert werden:

1) Einzelstützlagerausführung. Die Befestigung erfolgt einseitig über die Schraube mit einer Mutter am Stützlager. Die zweite Seite der Schraube ist über eine starre Kupplung an der Schrittmotorwelle befestigt. Vorteile – einfache Konstruktion, Nachteil – erhöhte Belastung des Lagers des Schrittmotors.

2) Ausführung mit zwei Axiallagern. Bei der Konstruktion kommen zwei Stützlager in den Innenseiten des Portals zum Einsatz. Der Nachteil des Designs besteht darin, dass die Implementierung im Vergleich zu Option 1) aufwändiger ist. Der Vorteil ist eine geringere Vibration, wenn die Schraube nicht ganz gerade ist.

3) Ausführung mit zwei Stützlagern unter Spannung. Bei der Konstruktion kommen zwei Stützlager an den Außenseiten des Portals zum Einsatz. Vorteile - Die Schraube verformt sich im Gegensatz zur zweiten Option nicht. Der Nachteil besteht darin, dass die Umsetzung des Designs im Vergleich zur ersten und zweiten Option komplexer ist.

Verrückt es gibt:

Bronze spielfrei. Der Vorteil solcher Muttern ist die Haltbarkeit. Nachteile – sie sind schwierig herzustellen (daher hoher Preis) und haben im Vergleich zu Caprolon-Muttern einen hohen Reibungskoeffizienten.

Spielfreies Caprolon. Derzeit ist Caprolon weit verbreitet und ersetzt zunehmend Metall in professionellen Strukturen. Eine Laufmutter aus graphitgefülltem Caprolon weist im Vergleich zur gleichen Bronze einen deutlich geringeren Reibungskoeffizienten auf.

Abbildung 14 Laufmutter aus graphitgefülltem Caprolon

Bei einer Kugelgewindemutter wird die Gleitreibung durch Rollreibung ersetzt. Vorteile: geringe Reibung, hohe Drehzahlen möglich. Der Nachteil ist der hohe Preis.

Kupplungsauswahl

1) Verbindung über eine starre Kupplung. Vorteile: Starre Kupplungen übertragen mehr Drehmoment von Welle zu Welle, bei starker Belastung entsteht kein Spiel. Nachteile: erfordern eine präzise Montage, da diese Kupplung Fluchtungs- und Fluchtungsfehler der Wellen nicht ausgleicht.

2) Verbindung über eine Balgkupplung (geteilt). Der Vorteil der Verwendung einer Balgkupplung besteht darin, dass Sie durch den Einsatz eine Fehlausrichtung der Antriebswelle und der Achse des Schrittmotors bis zu 0,2 mm und eine Fehlausrichtung bis zu 2,5 Grad ausgleichen können, was zu einer geringeren Belastung des Schrittmotorlagers führt und a längere Lebensdauer des Schrittmotors. Außerdem können Sie dadurch die entstehenden Vibrationen dämpfen.

3) Verbindung mittels Klauenkupplung. Vorteile: Ermöglicht die Dämpfung von Vibrationen und die Übertragung von mehr Drehmoment von Welle zu Welle im Vergleich zu einem geteilten Typ. Nachteile: geringerer Fluchtungsfehlerausgleich, Fluchtungsfehler der Antriebswelle und der Schrittmotorachse bis zu 0,1 mm und Fluchtungsfehler bis zu 1,0 Grad.

C) Auswahl der Elektronik

Die Elektronik wird vorgestellt (siehe Abb. 1 und 2):

7 - Schrittmotorsteuerung

8 - Netzteil für den SD-Controller

11 - Schrittmotoren

Es gibt 4-Draht, 6-Draht und 8-Draht Schrittmotoren . Alle davon können verwendet werden. Bei den meisten modernen Steuerungen erfolgt der Anschluss über eine Vierleiterschaltung. Die restlichen Leiter werden nicht verwendet.

Bei der Auswahl einer Maschine ist es wichtig, dass der Schrittmotor über ausreichend Leistung verfügt, um das Arbeitswerkzeug ohne Schrittverluste, also ohne Sprünge, zu bewegen. Je größer die Gewindesteigung, desto leistungsstärkere Motoren sind erforderlich. Typischerweise ist das Drehmoment (die Leistung) des Motors umso größer, je größer der Motorstrom ist.

Viele Motoren verfügen über 8 Anschlüsse für jede Halbwicklung separat – so können Sie einen Motor mit in Reihe oder parallel geschalteten Wicklungen anschließen. Bei parallel geschalteten Wicklungen benötigen Sie einen Treiber mit doppeltem Strom als bei seriell geschalteten Wicklungen, es reicht aber auch die halbe Spannung.

Bei Reihenschaltung hingegen ist zur Erreichung des Nenndrehmoments die Hälfte des Stroms erforderlich, zur Erreichung der Höchstgeschwindigkeit jedoch die doppelte Spannung.

Der Bewegungsumfang pro Schritt beträgt normalerweise 1,8 Grad.

Bei 1,8 ergeben sich 200 Schritte pro voller Umdrehung. Um den Wert zu berechnen, muss dementsprechend die Anzahl der Schritte pro mm ( „Schritte pro mm“ (Schritt pro mm)) verwenden wir die Formel: Anzahl Schritte pro Umdrehung / Schneckensteigung. Für eine Schraube mit einer Steigung von 2mm ergibt sich: 200/2=100 Schritte/mm.

Controller-Auswahl

1) DSP-Controller. Vorteile - die Möglichkeit, Ports (LPT, USB, Ethernet) auszuwählen und die Unabhängigkeit der Frequenzen der STEP- und DIR-Signale vom Betrieb des Betriebssystems. Nachteile - hoher Preis (ab 10.000 Rubel).

2) Controller chinesischer Hersteller für Amateurmaschinen. Vorteile - niedriger Preis (ab 2500 Rubel). Nachteil – erhöhte Anforderungen an die Stabilität des Betriebssystems, erfordert die Einhaltung bestimmter Konfigurationsregeln, es ist vorzuziehen, einen dedizierten Computer zu verwenden, es sind nur LPT-Versionen verfügbar.

3) Amateurdesigns von Controllern basierend auf diskreten Elementen. Der niedrige Preis chinesischer Controller verdrängt Amateurdesigns.

Chinesische Steuerungen werden am häufigsten bei der Konstruktion von Amateurmaschinen verwendet.

Auswahl eines Netzteils

Nema17-Motoren benötigen eine Stromversorgung von mindestens 150 W

Nema23-Motoren benötigen eine Stromversorgung von mindestens 200 W

Fräsmaschinen können ein breites Spektrum an Metallbearbeitungsvorgängen durchführen. Dazu gehören Fräsen, Bohren und Gewindeschneiden. Beim Einsatz spezieller Geräte – Herstellung von Zahnrädern, Bearbeitung von ebenen, zylindrischen und geformten Flächen und vielem mehr. Alle diese Vorgänge können mit Metallen jeder Härte durchgeführt werden. Es ist sofort zu beachten, dass Fräs- und Graviermaschinen, die für die künstlerische Bearbeitung vorgesehen sind, nur mit weicheren Nichteisenmetallen und Materialien mit geringer Dichte arbeiten.

Bei der Wahl des Designs einer Fräsmaschine müssen Sie Ihre zukünftigen Aufgaben, die zu produzierenden Produkte, deren Abmessungen und Gewicht klar im Blick haben. Um zu wissen, welche Ausrüstung Sie wählen sollten, müssen Sie eine Vorstellung von den Arten von Metallfräsmaschinen, ihren Eigenschaften und Fähigkeiten haben.

Haupttypen von Fräsmaschinen

Generell lassen sich alle Fräsgeräte in zwei Klassen einteilen: universell und mit Steuerung. Universalmaschinen haben praktisch ihre Relevanz verloren und der Marktanteil beträgt nur noch einen kleinen Teil der Hobbyprojekte. CNC-Maschinen in Form von CNC-Fräs- und Bearbeitungszentren führen nahezu alle Arbeitsschritte im industriellen Maßstab durch.

Am gebräuchlichsten sind CNC-Fräsmaschinen. An ihnen werden die meisten technologischen Operationen durchgeführt. Sie sind wiederum in vertikale oder horizontale unterteilt. Um die erforderliche Ausrüstung auszuwählen, müssen Sie bei der Herstellung eines bestimmten Produkts auf den Fähigkeiten und der Leistung der Maschine aufbauen. Ein modernes CNC-System, hochdynamische Antriebe und Motoren führen beschleunigte Bewegungen in drei oder mehr Achsen gleichzeitig aus.

Technologische und gestalterische Aspekte bei der Auswahl einer Fräsmaschine

Die Auswahl der richtigen Maschinen erfordert Ingenieurswissen und praktische Ausbildung. Zunächst wird ein Produktionsflussdiagramm entwickelt, in dem die folgenden Punkte offengelegt werden:

• Notwendige Operationen und deren Reihenfolge.
• Häufigkeit sich wiederholender Aktionen.
• Zeitintervalle für die Durchführung eines bestimmten Vorgangs.
• Die verwendeten Materialien und ihre Eigenschaften.
• Möglichkeit des Einsatzes automatischer Produktionslinien unter CNC-Steuerung.

Wichtige Kriterien für die Wahl des Typs einer Metallfräsmaschine sind deren Konstruktionsmerkmale. Um Teile unterschiedlicher Größe und unterschiedlichen Gewichts herzustellen, ist es oft wirtschaftlich und/oder technologisch sinnvoll, Maschinen unterschiedlicher Größengruppe und Leistung einzusetzen. Dieser Situation entsprechen Merkmale wie die Höhe des Portals und die Größe des Arbeitstisches, also die Abmessungen des Bearbeitungsbereichs.

Dabei sind auch die notwendigen Abstände zur Befestigung des Werkstücks (Schraubstock, Zwingen, Vorrichtungen) auf der Werkbank zu berücksichtigen.

Der Einsatz von CNC steigert die Produktivität deutlich, verbessert die Qualität und Wiederholbarkeit der Bearbeitung. Ein vorentwickeltes und „getestetes“ Computerprogramm legt Bearbeitungsmodi fest, steuert den Wechsel von Arbeitswerkzeugen durch Feedback und passt technologische Parameter zeitnah an.

Bei der Auswahl einer Spindel, die ein Arbeitswerkzeug dreht, müssen Sie deren Drehzahl und elektrische Antriebsleistung kennen. Die Qualität der Herstellung von Produkten wird durch die Sanftheit der Beschleunigung und des Bremsens beeinflusst. Der automatische Wechsel der Arbeitswerkzeuge ist nützlich, wenn in technologischen Linien unter CNC-Steuerung gearbeitet wird. Es muss herausgefunden werden, wie die Spindel gekühlt werden kann: Luft oder eine spezielle Flüssigkeit.

Das gleiche Maschinenmodell kann mit Komponenten unterschiedlicher Eigenschaften ausgestattet sein:

• Spindelleistung.
• Maximaler Hub des Arbeitswerkzeugs.
• Verfügbarkeit rotierender Geräte.
• Spanabfuhrsysteme.
• Kühlsysteme für Arbeitswerkzeuge.
• Automatische Messerwechsler.
• Methoden zum Befestigen eines Werkstücks auf einer Werkbank.
• Einsatz elektrischer Antriebe unterschiedlicher Art (Asynchron-, Schritt- oder Servomotoren).
• Verfügbarkeit von CNC-Systemen.

Wir müssen bedenken, dass leistungsstarke Mahlgeräte viel Strom verbrauchen. Bei schwacher Stromversorgung sind Spannungsabfälle möglich, die sich negativ auf den Betrieb sowohl der Fräsmaschine selbst als auch der umgebenden technologischen Ausrüstung auswirken.

Die Wahl eines hochwertigen Fräsmaschinenbetts bedeutet, in Zukunft viele Probleme zu beseitigen. Seine Konstruktion und sein Gewicht müssen Vibrationen dämpfen, die während des Betriebs unvermeidlich auftreten. Das Gussbett reduziert die Vibrationen des Arbeitssystems auf ein Minimum und ermöglicht die Bearbeitung von Produkten mit höherer Präzision. Geschweißte Rahmen werden für den Einsatz im industriellen Maßstab nicht empfohlen. Rahmen aus Polymerbeton haben sich noch nicht durchgesetzt.

Wenn Sie Schwierigkeiten haben, den Typ der benötigten Ausrüstung zu bestimmen, wenden Sie sich an unsere Spezialisten. Sie helfen Ihnen bei der Auswahl der Fräsmaschinen, die Ihren Produktionsaufgaben entsprechen und über alle erforderlichen technischen Eigenschaften verfügen.

Die CNC-Bearbeitung kann Sie angesichts der großen Vielfalt auf dem Markt für Industriewerkzeuge verblüffen.

Nur langjährige Erfahrung und spezifische Kenntnisse ermöglichen es Spezialisten, CNC-Maschinen entsprechend den Anforderungen an die Ausrüstung auszuwählen.

Viele Menschen verlieren sich einfach in dieser Fülle, und das ist nicht verwunderlich – die Auswahl der besten CNC-Maschine kann selbst für Profis schwierig sein, wenn sie nicht die neuesten Produkte auf dem Werkzeugmarkt verfolgen, dessen Angebot ständig erweitert und verbessert wird.

Nach welchen Kriterien ist die Auswahl einer CNC-Maschine besser?

Fräsbereich

Zweck der Maschine

Die eingegebenen Daten zu Größe und Form des Teils werden zu Kontrolltrajektorien, die wiederum im Nachbearbeitungsprozess zu Kontrollprogrammen werden.

Postprozessor

Detaillierte Informationen zum Arbeiten mit jeder einzelnen Maschine finden Sie auf der offiziellen Website des Herstellers. Dies ist die zuverlässigste Option und erspart Ihnen viele Fehler.

Bedienfeld für eine der CNC-Fräsmaschinen:

Fräser verwendet

Kugel- und Pyramidenfräser werden zum tiefen Abtragen von Material von einem Teil, zum Bearbeiten von Ecken und zum Erstellen von Aussparungen in der entsprechenden Form verwendet. Schneid- und Gravierschneider in verschiedenen Formen werden zum Gravieren, Schneiden von Teilen, Bearbeiten der Produktkanten und zum Formen – Erstellen eines Flachreliefbildes – verwendet. Radius- und Kehlfräser, sowohl konvex als auch konkav, werden zum Bearbeiten von Ecken, Kanten von Arbeitsplatten und anderen Teilen, Anfasen usw. verwendet. Mit Planfräsern können Sie im Gegensatz zu Bohrern Löcher jeder beliebigen Form erzeugen.

Beispiele für verwendete Fräser:

Die Vielfalt der Fräser reicht von den einfachsten, ähnlich einem gewöhnlichen Bohrer oder Bohrer, bis zu sehr komplexen, aus unterschiedlichen Materialien und allen möglichen Formen, mit einer unterschiedlichen Anzahl von Schneidkanten. Dadurch ergibt sich ein breites Spektrum an Aufgaben, die sie lösen können.

CNC-Fräsmaschinen sind ein hervorragendes Werkzeug, mit dem sich bei richtiger Anwendung ein sehr breites Produktspektrum herstellen lässt, von Werbestrukturen bis hin zu Teilen anderer Maschinen, von Küchenschneidebrettern bis hin zu Triebwerksteilen für Flugzeuge. Ihr Anwendungsbereich ist nahezu grenzenlos und die Reichweite und der Grad der Verfügbarkeit nehmen täglich zu.

Mittlerweile kann sich nicht nur ein Maschinenbaubetrieb eine solche Ausrüstung leisten, sondern auch eine relativ kleine Werkstatt, was eine gute Nachricht ist.

Wenn Sie Beratung bei der Auswahl einer CNC-Maschine benötigen, denken Sie daran, dass Sie sich jederzeit an Top 3D Shop wenden können!

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