Што е CNC рутер и како работи?

Дали некогаш сте посакале вашите дизајни да се претворат во совршени делови без претпоставки? Пребарувањето CNC рутер обично значи дека сакате побрза повторливост и почисти резултати.

Овој водич објаснува што е CNC рутер и како работи во реалниот живот. Ќе научите за движењето X/Y/Z, вретеното и G-кодот што го придвижува сечењето.

Во овој пост, ќе научите што може, а што не може да прави CNC рутерот, плус како да ја планирате вашата прва работа чекор по чекор.

 

Дефиниција на CNC рутер - Што е CNC рутер?

А CNC рутер е компјутерски контролирана машина за сечење која следи прецизна програма. На обичен англиски јазик, ја поместува алатката за сечење што се врти по точните патеки. Тоа го прави со помош на команди што машината може да 'чита' и да ги изврши.

Повеќето проекти користат субтрактивно производство . Тоа значи дека започнува од поголемо парче материјал, а потоа го отстранува она што не е потребно. Отстранетиот материјал станува облик кој сте го дизајнирале.

Еве што CNC рутер обично добро се справува во вистински продавници. Луѓето го користат за работи каде што се важни чистите рабови и повторливите резултати.

• Сечење лист стоки на делови

• Детали за гравирање и текст

• Резба на логоа, форми, украсни обрасци

• Мелење лесни материјали како дрво, акрилик, медијапан, пластика

CNC рутер наспроти CNC мелница (брза споредба)

ЦПУ рутер често победува на трошоците и брзината за помеки или листови материјали. Дизајниран е за материјали кои лесно се резбаат со вистинската брзина на вретеното и битови. Затоа ќе видите рутери во продавници за знаци, училишта, производствени линии за хоби и лесни индустриски работи.

ЦПУ мелниците се изградени за потешки сили на сечење. Тие обично имаат поголема цврстина и подобро се совпаѓаат со поцврстите метали. Кога челикот влегува во сликата, дизајнот на мелницата обично побезбедно и попрецизно се справува со обемот на работа.

Користете го ова брзо правило кога планирате купување или работен тек.

Правило на палецот

• CNC рутер = одличен за дрво / пластика / меки метали

• ЦПУ мелница = подобра за поцврсти метали / челик

Подолу е едноставна споредба што можете да ја користите за време на раните дискусии.

Секојдневно, рутерите им помагаат на тимовите да испраќаат прототипови побрзо. Мелниците им помагаат на тимовите да го избегнат стресот, брборењата и напрегањето на алатот кога сечат поцврсти материјали.

Што го прави CNC рутерот различен од рачниот рутер?

Рачниот рутер е воден од лице. ЦПУ рутер е воден од компјутерски систем. Таа една промена е причината зошто повторливите делови стануваат реални.

ЦПУ рутер работи на движење управувано од компјутер . Таа користи програма наречена G-код за да контролира каде оди вретеното следно. Машината го следи движењето X/Y/Z така што сечењето одговара на дизајнот.

Штом поставувањето е точно, процесот станува претежно повторлив низ вртењата. Машината не 'се уморува' или не го менува притисокот во средината на работата. Сè уште им треба добро поставување, но однесувањето на сечењето останува конзистентно.

• Го следи Г-кодот наместо човечката насока

• Ја повторува истата патека на алатки низ повеќе делови

• Ја намалува зависноста од 'вештина на рака' по калибрацијата

• Поддржува сложени форми преку планирани патеки за алатки

Од гледна точка на купувачот, оваа разлика е важна за временските рокови и пропусната моќ. Тимовите можат да извршуваат серии со помалку преработка, особено за гравирање, рутирање на контурите и функции за џеб.

Како работи CNC рутер? (Основен работен принцип)

ЦПУ рутерот се чувствува едноставно кога ќе ја разберете неговата „јамка“. Чита програма, ги поместува оските, го врти вретеното и следи планирана патека за сечење. Не се погодува. Се извршува.

Размислете за тоа како добро извежбана екипа. Сè уште им треба правилно поставување, безбедно алатки и добри поставки. Но, штом ќе започне трката, тие продолжуваат да ја вршат истата работа на ист начин низ повторувањата.

CNC рутер 'мозок': инструкции за G-код

CNC рутерот 'мозок' е G-код . Оваа датотека точно кажува како и каде да се движи понатаму. Исто така, го поставува однесувањето на сечењето така што сечењето изгледа правилно наместо неуредно.

Г-кодот главно контролира три области:

• Координати на движење : каде оди алатката во просторот X/Y/Z

• Брзина на вретеното / однесување на сечењето : колку брзо се врти вретеното и како се заглавува

• Стапки и длабочина на напојување : колку брзо се сече и колку длабоко поминува секое поминување

Еве брз приказ за тоа како тие инструкции се пресликуваат на вистински дејства за време на работата.

Ако тие бројки се исклучени, работата нема „мистериозно да пропадне“.

CNC рутер 'движење': X/Y/Z оски

Откако ќе ја прочитате програмата, CNC рутерот ја претвора во движење користејќи ги оските X/Y/Z . Повеќето обични рутери работат со поставување со 3 оски, што го покрива најголемиот дел од работата на резбање и насочување.

• X-оска : лево/десно движење

• Y-оска : напред/назад движење

• Z-оска : контрола на длабочината нагоре/надолу

Таа оска Z е она што ја прави возможна вистинската 'машинска обработка'. Контролира како битот влегува во материјалот за џебови, жлебови и чисто профилирање.

Некои поставки на CNC рутер поддржуваат надградба. Кога е поддржана 4-та ротациона оска , машината може да ротира работно парче за цилиндрично 3D резбање. Дополнителната оска му дозволува да следи обвиткани форми наместо само рамни рамнини.

CNC рутер 'срце за сечење': вретено + бит за сечење

Вретеното ја држи и ја врти битката за сечење со голема брзина. За време на трчање, тоа е дел од извршувањето на физичката работа. Битската геометрија плус брзината на вретеното одредува како материјалот се крши и остава чипови.

Брзината на вретеното е важна бидејќи влијае:

• Стапка на отстранување на материјалот : колку брзо се чисти материјалот

• Квалитет на завршна обработка : помазни рабови наспроти груби линии

• Ризик од абење на алатот : пребрзо може да се прегрее, премногу бавно може да предизвика влечење

Кога луѓето се мачат, тоа често не е брендот на рутерот. Тоа е несовпаѓање помеѓу брзината на вретеното, брзината на напојување и типот на бит. Тие тројца мора да се „согласат“, или квалитетот на сечењето веднаш ќе ја раскаже приказната.

Извршување на патеката за намалување: следење на патеката на алатот

Сега за делот што секој може да го замисли: рутерот следи патека на алатки . Патека за алатки е планираната рута што битот ја поминува низ работата. Вклучува каде патува алатот и каде се нурнува за длабочина.

Ова е практичен начин да се размислува за тоа: рутерот ја следи планираната патека на алатки, а не вашата имагинација. Ги следи координатите. Го следи редот. Ја следи програмираната намера.

Правилната патека за алатки обично вклучува јасни стратегии како што се профилирање на надворешната форма, вметнување џеб во внатрешноста на областите и гравирање на текст со контролирани длабочини. Сè уште може да работи погрешна патека на алатки. Едноставно наидува на стеги, ги прескокнува функциите или создава поместувања што не сте ги дизајнирале.

Работен тек на CNC рутер - од дизајн до завршен дел

Работниот тек на CNC рутер е едноставен цевковод, но малите грешки чинат реално време. Одиме од CAD дизајн до CAM патеки за алатки, потоа G-код, поставување, извршување и доработка. Кога секој чекор се совпаѓа со последниот, деловите излегуваат чисти и повторливи.

Повеќето тимови го учат ова брзо така што прво ќе извршат мала тест работа. Чиповите ја кажуваат вистината: ако патеката, длабочината и доводите се погрешни, веднаш ќе го видите.

Чекор 1 - Креирајте го дизајнот во CAD

CAD е местото каде што започнува работата. Ја гради 2D скицата или 3D формата, а потоа ги заклучува димензиите и геометријата. Луѓето често се фокусираат на 'сликата', но на рутерот му требаат вистински мерења.

На пример, длабочината на гравирање зависи од вашите поставки за дизајн и од тоа како го моделирате релјефот. Големината на делот и линиите за сечење одредуваат каде ќе влезе битот и каде треба да ги избегнува рабовите.

Еве што обично вклучува добар CAD излез за проект за CNC рутер :

• Точни вкупни димензии и толеранции

• Геометрија на гравирање (широчина на линијата, региони на длабочина, форма на релјеф)

• Јасни рабови за профилирање и џебни граници

• Распоред кој одговара на ефективната работна површина на вашата машина

Чекор 2 - Користете CAM за да ја генерирате патеката со алатки за CNC рутер

CAM е преведувач помеѓу вашиот дизајн и движењето на машината. Го претвора CAD моделот во патеки за алатки и доделува параметри за сечење. Тие параметри вклучуваат длабочина по премин, брзина на вретеното и брзина на напојување.

Ќе видите две придобивки од CAM. Прво, ја планира рутата, така што отстранувањето на материјалот изгледа контролирано. Второ, помага да се намалат грешките со мапирање каде патува алатката пред да започне работата.

Некои тимови користат комбиниран CAD/CAM софтвер за да задржат сè во еден работен простор. Може да заштеди време, особено за знаци, гравирање и мали прототипови.

Ова е типичен CAM излез кон кој се стремите пред да извезете:

• Стратегија на патеката на алатот (профилирање, џеб, гравирирање пропусници)

• Исечете ги длабочините и спуштајте

• Поставки за брзина на вретеното и брзина на напојување

• Избор на алат и однесување на клиренсот

Чекор 3 - Извезете Г-код за контролорот на CNC рутер

Откако CAM ќе генерира патеки за алатки, го извезува G-кодот . Таа датотека станува комплет инструкции што го следи контролерот на CNC рутер . Вклучува координати и параметри за обработка, така што контролорот знае каде понатаму да пресече.

Правилниот Г-код е важен бидејќи погрешните бројки предизвикуваат погрешни намалувања. Ако вредностите за длабочина се исклучени, или ќе оставите материјал или ќе копате премногу длабоко. Ако вредностите на доводот или вретеното не се совпаѓаат со битот и материјалот, финишот брзо трпи.

Корисен начин на размислување: третирајте го Г-кодот како 'рецепт' Рерната може да работи, но рецептот мора да биде правилен.

Чекор 4 - Поставување на машината: работно место, алатка и нулта точка

Поставувањето го претвора виртуелниот дизајн во реално движење. На CNC рутерот му треба обработуваното парче да се обезбеди, да се инсталира правилната алатка и да се порамни координатниот систем.

Вообичаените опции за работа вклучуваат:

• Стеги на креветот за цврсти листови и панели

• Придржување со правосмукалка / вакуумско заптивка кога е применливо за да се спречи кревање

Потоа доаѓа нулањето . Нулти точки ги порамнуваат X/Y/Z почетните позиции со почетокот на работата. Ако нулата е погрешна, целата работа ќе се помести. Затоа, многу искусни корисници го третираат нулањето како „безбедносен чекор“, а не како формалност.

Во пракса, тие исто така потврдуваат:

• Алатката е цврсто затегната во вретеното

• Висината на секачот одговара на очекуваното однесување на длабочината на сечењето

• Координативното потекло се совпаѓа со претпоставките на CAM

Чекор 5 — Извршете ја работата: извршување на програмата и отстранување материјал

Сега CNC рутерот ја извршува програмата. Контролорот испраќа сигнали за движење до моторите. Додека главата се движи по планираната патека за алат, вретеното ја ротира битката за сечење.

Овој дел се чувствува механички, но тука се создаваат резултатите. Стапката на отстранување на материјалот и квалитетот на рабовите доаѓаат од совпаѓањето помеѓу патеката, брзината и геометријата на алатот.

Типичните операции за време на една работа вклучуваат:

• Профилирање на надворешната форма

• Внатре во џебови

• Дупчење дупки или карактеристики на шаблонот

• Гравирање на текст и логоа

• 3D контура за скалесто олеснување

Чекор 6 - Завршете го и извадете го делот

По обработката, на чипсот и прашината им треба внимание. Брзото чистење ја подобрува безбедноста и спречува мешање на остатоците во поставувањето на следната работа. Тогаш на делот можеби ќе му треба лесна завршна обработка.

Во зависност од материјалот и квалитетот на сечењето, завршната обработка може да биде брусење или полирање. За врежана пластика или акрилик, внимателното чистење е важно бидејќи остатоците можат да ја сокријат вистинската површина.

Подолу е едноставен приказ на последните чекори и што тие треба да поправат за повеќето корисници на CNC рутер .

Откако ќе се прегледа и ракува со делот, работниот тек е подготвен да се повтори за следното извршување.

 

Најчесто поставувани прашања за CNC рутерот

П: За што се користи CNC рутер?

О: ЦПУ рутерите сечат, гравираат, резбаат и дупчат. Тие работат одлично на дрво, акрилик, МДФ, пластика, пена и прототипови на ПХБ.

П: Која е разликата помеѓу CNC рутер и CNC мелница?

О: ЦПУ рутер е оптимизиран за помеки материјали и работа со листови. ЦПУ мелница е подобра за поцврсти метали како челик поради поголема цврстина.

П: Дали ми требаат CAD и CAM за да користам CNC рутер?

О: Да. CAD го креира дизајнот, CAM генерира патеки за алатки, а CAM извезува G-код за контролорот.

П: Што прави G-кодот на CNC рутер?

О: G-кодот му кажува на CNC рутерот каде да се движи користејќи X/Y/Z координати. Исто така, ја поставува брзината на вретеното, стапките на напојување и длабочината на сечењето.

П: Може ли CNC рутер да сече метал?

О: Да за меки метали како алуминиум и месинг. За дебел стврднат челик, обично е потребно различно машинско решение.

П: Колку е точен CNC рутерот?

О: Точноста зависи од изградбата на машината, калибрацијата и работното место. Повторливоста се подобрува кога поставките се конзистентни и нулите се точни.