Што такое маршрутызатар з ЧПУ і як ён працуе?

Вы калі-небудзь жадалі, каб вашыя праекты ператварыліся ў ідэальныя дэталі без здагадак? Пошук маршрутызатара з ЧПУ звычайна азначае, што вы хочаце больш хуткую паўтаранасць і больш чыстыя вынікі.

Гэта кіраўніцтва тлумачыць, што такое фрэзерны станок з ЧПУ і як ён працуе ў рэальным жыцці. Вы даведаецеся пра рух X/Y/Z, шпіндзель і G-код , які кіруе рэзаннем.

У гэтай публікацыі вы даведаецеся, што можа і чаго не можа зрабіць фрэзерны станок з ЧПУ, а таксама як крок за крокам спланаваць сваю першую працу.

 

Вызначэнне маршрутызатара з ЧПУ — што такое маршрутызатар з ЧПУ?

А Фрэзерны станок з ЧПУ - гэта машына для рэзкі з кампутарным кіраваннем, якая працуе па дакладнай праграме. Кажучы простай англійскай мовай, ён рухае рэжучы інструмент, які верціцца, па дакладных траекторыях. Ён робіць гэта з дапамогай каманд, якія машына можа 'чытаць' і выконваць.

У большасці праектаў выкарыстоўваецца субтрактивная вытворчасць . Гэта азначае, што ён пачынаецца з большага кавалка матэрыялу, потым выдаляе тое, што не патрэбна. Выдалены матэрыял набывае форму, якую вы спраектавалі.

Вось з чым фрэзерны станок з ЧПУ звычайна спраўляецца ў рэальных крамах. Людзі выкарыстоўваюць яго для работ, дзе важныя чыстыя краю і паўтаральныя вынікі.

• Раскрой ліставых вырабаў на часткі

• Дэталі гравіроўкі і тэкст

• Выразанне лагатыпаў, фігур, дэкаратыўных узораў

• Фрэзераванне лёгкіх матэрыялаў, такіх як дрэва, акрыл, МДФ, пластык

Фрэзерны станок з ЧПУ супраць ЧПУ (хуткае параўнанне)

Фрэзерны станок з ЧПУ часта выйграе па кошце і хуткасці для больш мяккіх або ліставых матэрыялаў. Ён прызначаны для матэрыялаў, якія лёгка выразаць з правільнай хуткасцю шпіндзеля і бітамі. Вось чаму вы ўбачыце маршрутызатары ў крамах шыльдаў, школах, вытворчых лініях для хобі і на прадпрыемствах лёгкай прамысловасці.

Фрэзы з ЧПУ створаны для большай сілы рэзання. Як правіла, яны маюць больш высокую калянасць і лепш спалучаюцца з больш цвёрдымі металамі. Калі ў карціну ўваходзіць сталь, канструкцыя млына звычайна спраўляецца з рабочай нагрузкай больш бяспечна і дакладна.

Выкарыстоўвайце гэта кароткае эмпірычнае правіла пры планаванні пакупкі або працоўнага працэсу.

Эмпірычнае правіла

• Фрэзерны станок з ЧПУ = выдатна падыходзіць для дрэва / пластыка / мяккіх металаў

• Млын з ЧПУ = лепш для больш цвёрдых металаў / сталі

Ніжэй прыводзіцца простае параўнанне, якое можна выкарыстоўваць падчас першых абмеркаванняў.

У паўсядзённым плане маршрутызатары дапамагаюць камандам хутчэй адпраўляць прататыпы. Фрэзы дапамагаюць камандам пазбегнуць стрэсу, балбатні і нагрузкі інструмента пры рэзцы больш цвёрдых матэрыялаў.

Чым маршрутызатар з ЧПУ адрозніваецца ад ручнога маршрутызатара?

Кішэнны маршрутызатар кіруецца чалавекам. Фрэзерны станок з ЧПУ кіруецца камп'ютэрнай сістэмай. Гэта адно змяненне, чаму паўтаральныя часткі становяцца рэалістычнымі.

Фрэзерны станок з ЧПУ працуе на аснове руху, кіраванага кампутарам . Ён выкарыстоўвае праграму пад назвай G-code , каб кантраляваць, куды ідзе далей шпіндзель. Машына сочыць за рухам X/Y/Z, таму крой адпавядае дызайну.

Пасля таго, як наладка правільная, працэс становіцца ў асноўным паўтаральным пры выкананні. Машына не «стамляецца» і не змяняе ціск падчас працы. Яны па-ранейшаму маюць патрэбу ў добрай наладзе, але паводзіны рэзкі застаюцца стабільнымі.

• Ён прытрымліваецца G-кода замест кіраўніцтва чалавека

• Ён паўтарае адну і тую ж траекторыю для некалькіх частак

• Гэта памяншае залежнасць ад 'майстэрства рук' пасля каліброўкі

• Ён падтрымлівае складаныя формы праз запланаваныя траекторыі інструментаў

З пункту гледжання пакупніка, гэтая розніца мае значэнне для тэрмінаў і прапускной здольнасці. Каманды могуць запускаць партыі з меншай колькасцю перапрацовак, асабліва для гравіроўкі, контураў маршрутызацыі і функцый кішэняў.

Як працуе маршрутызатар з ЧПУ? (Асноўны прынцып працы)

Фрэзерны станок з ЧПУ здаецца простым, калі вы разумееце яго 'цыкл'. Ён счытвае праграму, перамяшчае восі, круціць шпіндзель і ідзе па запланаванай траекторыі разрэзу. Гэта не здагадваецца. Гэта выконвае.

Успрымайце гэта як добра адрэпеціраваную каманду. Ім па-ранейшаму патрэбна правільная ўстаноўка, бяспечныя інструменты і добрыя налады. Але як толькі пачынаецца запуск, яны працягваюць выконваць тую ж працу аднолькава падчас паўтораў.

Фрэзерны станок з ЧПУ «мозг»: інструкцыі па G-коду

G - «Мозг» маршрутызатара з ЧПУ - гэта код . Гэты файл дакладна паказвае, як і куды рухацца далей. Ён таксама задае паводзіны рэзкі, каб разрэз выглядаў правільна, а не брудна.

G-код у асноўным кантралюе тры вобласці:

• Каардынаты руху : куды рухаецца інструмент у прасторы X/Y/Z

• Хуткасць кручэння шпіндзеля / паводзіны рэзання : наколькі хутка круціцца шпіндзель і як ён задзейнічаецца

• Хуткасць падачы і глыбіня : наколькі хутка рэжа і наколькі глыбока праходзіць кожны праход

Вось кароткі агляд таго, як гэтыя інструкцыі супастаўляюцца з рэальнымі дзеяннямі падчас працы.

Калі гэтыя лічбы няправільныя, праца не «загадкавая няўдача». Проста яна рэжа няправільным спосабам, не той энергіяй, не той матэрыял.

Фрэзерны станок з ЧПУ 'рух': восі X/Y/Z

Пасля чытання праграмы фрэзерны станок з ЧПУ ператварае яе ў рух з дапамогай восяў X/Y/Z . Большасць звычайных маршрутызатараў маюць 3-восевую ўстаноўку, якая ахоплівае большасць работ па разьбе і фрэзераванні.

• Вось X : рух налева/направа

• Вось Y : рух наперад/назад

• Вось Z : кантроль глыбіні ўверх/уніз

Гэтая вось Z робіць магчымай сапраўдную «апрацоўку». Ён кантралюе, як сверла ўваходзіць у матэрыял для кішэняў, паз і чыстага прафілявання.

Некаторыя ўстаноўкі маршрутызатара з ЧПУ падтрымліваюць абнаўленне. Калі падтрымліваецца 4-я вось павароту , машына можа паварочваць нарыхтоўку для цыліндрычнай 3D-разьбы. Дадатковая вось дазваляе прытрымлівацца абгорнутых фігур, а не толькі плоскіх плоскасцей.

Фрэзерны станок з ЧПУ «рэжучае сэрца»: шпіндзель + фрэзы

Шпіндзель утрымлівае і круціць рэжучы інструмент на высокай хуткасці. Падчас бегу гэта тая частка, якая выконвае фізічную працу. Геаметрыя біты плюс хуткасць кручэння шпіндзеля вызначае, як матэрыял ламаецца і пакідае стружку.

Хуткасць шпіндзеля мае значэнне, таму што яна ўплывае на:

• Хуткасць выдалення матэрыялу : як хутка матэрыял ачышчаецца

• Якасць аздаблення : больш гладкія краю ў параўнанні з грубымі лініямі

• Рызыка зносу інструмента : занадта хуткі можа выклікаць перагрэў, занадта павольны можа выклікаць перацягванне

Калі людзі змагаюцца, часта справа не ў марцы маршрутызатара. Гэта неадпаведнасць паміж хуткасцю кручэння шпіндзеля, хуткасцю падачы і тыпам біты. Гэтыя трое павінны 'пагадзіцца', інакш якасць выразання адразу раскажа гісторыю.

Выкананне траекторыі выразання: прытрымліванне траекторыі інструмента

Цяпер частка, якую кожны можа сабе ўявіць: маршрутызатар ідзе па траекторыі інструмента . Траекторыя інструмента - гэта запланаваны маршрут, які праходзіць па ходзе працы. Гэта ўключае ў сябе, куды рухаецца інструмент і куды ён апускаецца на глыбіню.

Гэта практычны спосаб думаць пра гэта: маршрутызатар ідзе па запланаванай траекторыі інструмента, а не па вашым уяўленні. Ён ідзе па каардынатах. Гэта варта парадку. Гэта вынікае з запраграмаванага намеру.

Правільная траекторыя інструмента звычайна ўключае выразныя стратэгіі, такія як прафіляванне вонкавай формы, унутраныя кішэні і гравіроўка тэксту з кантраляванай глыбінёй. Няправільны шлях інструмента ўсё яшчэ можа працаваць. Ён проста натыкаецца на заціскі, прапускае функцыі або стварае зрушэнні, якія вы не распрацоўвалі.

Рабочы працэс маршрутызатара з ЧПУ — ад праектавання да гатовай дэталі

Рабочы працэс маршрутызатара з ЧПУ - гэта просты канвеер, але невялікія памылкі каштуюць рэальнага часу. Мы пераходзім ад праектавання CAD да траекторый інструментаў CAM, затым G-кода, наладкі, запуску і аздаблення. Калі кожны крок супадае з апошнім, дэталі атрымліваюцца чыстымі і паўтаральнымі.

Большасць каманд хутка вучацца гэтаму, спачатку выконваючы малюсенькае тэставае заданне. Чыпы кажуць праўду: калі траекторыя, глыбіня і падачы няправільныя, вы адразу гэта ўбачыце.

Крок 1 — Стварыце дызайн у САПР

Праца пачынаецца з САПР. Ён стварае 2D-эскіз або 3D-фігуру, затым фіксуе памеры і геаметрыю. Людзі часта засяроджваюцца на 'малюнку', але маршрутызатар патрабуе рэальных вымярэнняў.

Напрыклад, глыбіня гравіроўкі залежыць ад налад вашага дызайну і таго, як вы мадэлюеце рэльеф. Памер дэталі і лініі разрэзу вызначаюць, куды будзе ўваходзіць біт і дзе трэба пазбягаць краёў.

Вось што звычайна ўключае ў сябе добры вынік САПР для праекта маршрутызатара з ЧПУ :

• Правільныя габарытныя памеры і допускі

• Геаметрыя гравіроўкі (шырыня лініі, вобласці глыбіні, форма рэльефу)

• Выразныя краю для прафілявання і межаў кішэняў

• Планіроўка, якая адпавядае эфектыўнай працоўнай зоне вашай машыны

Крок 2 — выкарыстоўвайце CAM для стварэння траекторыі інструмента маршрутызатара з ЧПУ

CAM - гэта перакладчык паміж вашым дызайнам і рухам машыны. Ён пераўтворыць мадэль САПР у траекторыі інструмента і прызначае параметры рэзкі. Гэтыя параметры ўключаюць глыбіню праходу, хуткасць шпіндзеля і падачу.

Вы ўбачыце дзве перавагі CAM. Па-першае, ён плануе маршрут, каб вываз матэрыялу выглядаў кантраляваным. Па-другое, гэта дапамагае паменшыць колькасць памылак, вызначаючы, куды рухаецца інструмент перад пачаткам працы.

Некаторыя каманды выкарыстоўваюць камбінаванае праграмнае забеспячэнне CAD/CAM, каб захоўваць усё ў адной працоўнай прасторы. Гэта можа зэканоміць час, асабліва для знакаў, гравіроўкі і невялікіх прататыпаў.

Гэта тыповы вывад CAM, які вы хочаце атрымаць перад экспартам:

• Стратэгія траекторыі (прафіляванне, кішэні, гравіроўка)

• Глыбіня рэзання і паніжэнне

• Налады хуткасці кручэння шпіндзеля і падачы

• Выбар інструмента і паводзіны зазору

Крок 3 — Экспарт G-кода для кантролера маршрутызатара з ЧПУ

Пасля стварэння траекторый CAM экспартуе G-код . Гэты файл становіцца наборам інструкцый, якім прытрымліваецца кантролер маршрутызатара з ЧПУ . Ён уключае каардынаты і параметры апрацоўкі, таму кантролер ведае, дзе рэзаць далей.

Правільны G-код мае значэнне, таму што няправільныя лічбы выклікаюць няправільныя парэзы. Калі значэнні глыбіні выключаны, вы альбо пакінеце матэрыял, альбо капаеце занадта глыбока. Калі значэнні падачы або шпіндзеля не супадаюць з бітам і матэрыялам, аздабленне хутка пагаршаецца.

Карыснае мысленне: разглядайце G-код як 'рэцэпт'. Духоўка можа працаваць, але рэцэпт павінен быць правільным.

Крок 4 — Наладка станка: заціск, інструмент і нулявая кропка

Настройка ператварае віртуальны дызайн у рэальны рух. Фрэзерны станок з ЧПУ павінен замацаваць нарыхтоўку, усталяваць правільны інструмент і выраўнаваць сістэму каардынат.

Агульныя варыянты ўтрымання на працы ўключаюць:

• Заціскі на ложку для працы з жорсткімі лістамі і панэлямі

• Вакуумная фіксацыя / вакуумнае ўшчыльненне, калі дастасавальна, для прадухілення ўздыму

Затым ідзе абнуленне . Нулявыя кропкі выраўноўваюць пачатковыя пазіцыі X/Y/Z з пачаткам працы. Калі нуль няправільны, уся праца выконваецца са зрушэннем. Таму многія дасведчаныя карыстальнікі ставяцца да абнулення як да меры бяспекі, а не да фармальнасці.

На практыцы яны таксама правяраюць:

• Інструмент моцна зацягнуты ў шпіндзель

• Вышыня фрэзы адпавядае чаканай глыбіні рэзання

• Пачатак каардынат адпавядае дапушчэнням CAM

Крок 5 — Запусціце заданне: выкананне праграмы і выдаленне матэрыялу

Цяпер маршрутызатар з ЧПУ запускае праграму. Кантролер пасылае рухавікам сігналы руху. У той час як галоўка рухаецца па запланаванай траекторыі інструмента, шпіндзель круціць рэжучы інструмент.

Гэтая частка здаецца механічнай, але менавіта там ствараюцца вынікі. Хуткасць здымання матэрыялу і якасць канта залежаць ад адпаведнасці траекторыі, хуткасці і геаметрыі інструмента.

Тыповыя аперацыі падчас адной працы ўключаюць:

• Прафіляванне вонкавай формы

• Кішэні ўнутры абласцей

• Асаблівасці свідравання адтулін або шаблону

• Гравіроўка тэксту і лагатыпаў

• 3D-контур для ступеністага рэльефу

Крок 6 — Скончыце і выдаліце ​​дэталь

Сколкі і пыл пасля апрацоўкі патрабуюць увагі. Хуткая ачыстка павышае бяспеку і прадухіляе змяшанне смецця з наладамі наступнага задання. Тады дэталі можа спатрэбіцца лёгкая дапрацоўка.

У залежнасці ад матэрыялу і якасці рэзкі, аздабленне можа быць шліфаваннем або паліроўкай. Для гравіраванага пластыка або акрылу важная дбайная ачыстка, таму што рэшткі могуць схаваць сапраўдную паверхню.

Ніжэй прыведзены просты выгляд апошніх крокаў і таго, што яны павінны выправіць для большасці карыстальнікаў фрэзераў з ЧПУ .

Пасля таго, як дэталь праверана і апрацавана, працоўны працэс гатовы паўтарыць для наступнага запуску.

 

Часта задаюць пытанні пра фрэзерны станок з ЧПУ

Пытанне: для чаго выкарыстоўваецца фрэзер з ЧПУ?

A: Фрэзерныя машыны з ЧПУ выразаюць, гравіруюць, выразаюць і свідруюць. Яны выдатна працуюць на прататыпах з дрэва, акрылу, МДФ, пластыка, пенапласту і друкаваных поплаткаў.

Пытанне: у чым розніца паміж фрэзерным станком з ЧПУ і фрэзерам з ЧПУ?

A: Фрэзерны станок з ЧПУ аптымізаваны для больш мяккіх матэрыялаў і працы з лістамі. Млын з ЧПУ лепш падыходзіць для больш цвёрдых металаў, такіх як сталь, з-за больш высокай калянасці.

Пытанне: ці патрэбны мне CAD і CAM для выкарыстання фрэзера з ЧПУ?

A: Так. CAD стварае дызайн, CAM стварае траекторыі інструментаў, а CAM экспартуе G-код для кантролера.

Пытанне: Што робіць G-код на фрэзерным машыне з ЧПУ?

A: G-код паведамляе маршрутызатару з ЧПУ, куды рухацца, выкарыстоўваючы каардынаты X/Y/Z. Ён таксама задае хуткасць шпіндзеля, падачу і глыбіню рэзання.

Пытанне: Ці можа фрэзер з ЧПУ рэзаць метал?

A: Так для мяккіх металаў, такіх як алюміній і латунь. Для тоўстай загартаванай сталі звычайна патрабуецца іншае машыннае рашэнне.

Пытанне: наколькі дакладны фрэзерны станок з ЧПУ?

A: Дакладнасць залежыць ад канструкцыі машыны, каліброўкі і захопу. Паўтаральнасць паляпшаецца, калі ўстаноўкі паслядоўныя і нулі правільныя.