Фрезер по металлу с чпу настольный

Обновлено: 04.10.2024

Последнее время на хабре все чаще появляются топики, посвященные 3D-печати вообще и домашним 3D-принтерам в частности. И почти в каждом в комментариях вспыхивает холивар между романтиками, в жизни не видевшими 3D отпечатков, и практиками, единожды потрогавшими и разочаровавшимися. При этом вторые почему-то не приводят адекватных альтернативных технологий, комментарии носят либо чисто критический характер, либо предлагают заведомо более дорогие альтернативы. Тем не менее, достойная альтернатива есть — домашний фрезерный станок с ЧПУ.

Звучит удивительно, да? Как-то само слово станок в народе ассоциируется с производством, с отдельными помещениями и специально обученным персоналом. В действительности, существует большой класс ЧПУ-станков, рассчитанных на настольное использование в офисе и на малых производствах, а при желании — и дома. При этом цена маленьких ЧПУ-фрезеров приближается (чтобы не сказать равна) к реальной цене 3D-принтеров.

Жизнь сложилась так, что последний год с гаком я занимаюсь изготовлением литьевых форм для полиуретановых изделий на ЧПУ-фрезере. Поскольку до этого 10 лет оттрубил в IT ритейле, а образование не имеет никакого отношения ни к инжинирингу, ни к ЧПУ, осваивать технологии пришлось с нуля. За прошедший год я подрос с должности оператора-фрезеровщика до инженера-конструктора, а затем и до замдиректора по технологиям, моими стараниями ЧПУ-парк предприятия вырос с одинокого старенького роланда до 5 разнокалиберных станков. В связи с чем еще свеж и актуален опыт выбора, покупки, пусконаладки, тюнинга, эксплуатации и ремонта различных ЧПУ-станков.

И вот — решил поделиться опытом с сообществом. Я осознаю сам, и прошу принимать во внимание читателей, что я — самоучка без базового инженерного образования, все нижеизложенное основано исключительно на личном опыте.

После долгих мук выбора, писать статью-противопоставление или статью-обзор технологии победил третий вариант: написать цикл статей, описывающий слегка абстрагированный опыт ЧПУшника — от выбора станка, пусконаладки и инструментов, через подбор материалов, ПО и режимов работы, до тюнинга и доводки.

Под катом первая статья цикла — краткое описание подсистем ЧПУ-фрезеров, с комментариями и рекомендациями по выбору.

Что купить и как выбрать

В первую очередь определяемся с задачами.
Поскольку мы смотрим на альтернативы 3D принтерам для домашнего/хоббийного использования, основными рабочим материалами у нас будут пластики, дерево, МДФ, ДСП, фанера, текстолит и немножко цветмета. Размеры — не менее домашние 20*30 см — размер листа А4.

Шпиндель

Шпиндель — рабочий инструмент станка, вращающий фрезу. Мощность шпинделя является производной от желаемой скорости съема материала: у меня есть вполне неплохой опыт фрезеровки алюминия 60Вт шпинделем, но с убого маленькими подачами и заглублением. В большинство китайских станков устанавливаются шпиндели 600-800 Вт, чего вполне достаточно для чистого съема пластика/дерева глубиной 1 мм со скоростью 2 метра в минуту.
Отдельно предостерегу от использования шпинделей Kress FHE/FE серии: по сравнению с китайцами они в разы более шумные и менее точные. Если продавец предлагает установку такого шпинделя, лучше закажите сами нормальный шпиндель на алиэкспрессе, а еще лучше — найдите другого продавца.

На хоббийных станках в лучшем случае рама будет представлена конструкционным профилем в основании и 10-15 мм алюминием на стойках портала и оси Z. В принципе, этого достаточно для домашних-хоббийных задач, главное — проследить, чтобы это было. На моей памяти есть один китаец безрамной конструкции, у которого самая длинная ось была безрамной — ее функция была переложена на стол. Естественно, станок был крайне слабым.

Направляющие

Для озвученных размеров подойдет станок на круглых направляющих 16-21 мм.
вообще, эмпирическое правило для заявленных целей «длина-направляющие»:
15-40 см — 16 мм круглые
40-90 см — 22 мм круглые с основанием

Механика

Поскольку мы заявили цветмет в целях использования, передача усилия с моторов на ось должна быть достаточно жесткой. Потому — долой ремни, да здравствуют ШВП и винты. ШВП — это шарико-винтовая передача, фактически — тот же винт, только канавки резьбы полированы и гайка представляет собой шариковый подшипник. ШВП имеет значительно более плавный ход, выше точность и надежность. Так что винт, пожалуй, допустим только на оси Z, которая по определению менее подвижная, чем остальные.
Передача усилия с моторов на винты для наших задач не критична — достаточную жесткость обеспечивает и ременная передача, и редуктор и муфты. Опять же главное — чтобы между мотором и винтом было что-то, компенсирующее биение оси и резкие усилия в начале движения, а то китайцы в целях экономии могут и напрямую шаговик прикрутить к винту, что отрицательно скажется на продолжительности жизни моторчика.

Моторы

В хоббийном сегменте однозначно рулят шаговые двигатели, они же шаговики. Причем для заявленных целей вполне достаточно фактически любого современного движка, начиная от 42/48 с усилием 5,5 кгсм. Из дополнительных плюшек, предлагаемых станкостроителями можно отметить рукоятки на оси, энкодеры, и прочее — в наших задачах это некритично.

Электроника

Поскольку мы рассматриваем покупку готового станка, предположим, что драйверы и блок питания соответствуют установленным двигателям. Имеет смысл разве что отметить наличие управления шпинделем с ЧПУ — некоторые китайцы экономят на частотнике.

Стол должен быть. Поскольку во многом точность детали определяется жесткостью крепления, стол должен быть жестким. А дальше — пошли вариации. Китайцы в свои станки любят ставить столы из конструкционного профиля с Т-образными пазами — достаточно удобно и универсально, но не очень жестко. Гораздо лучше — плита с сеткой отверстий с резьбой. Наиболее универсально, но дорого и замороченно в эксплуатации — вакуумный стол.

Плюшки и дополнения

Важным подспорьем являются концевые датчики на всех осях и датчик нуля оси Z.
Специфические дополнения — дополнительная (вращающаяся) ось, DSP контроллер, датчик положения, щуп, энкодеры, специальные зажимы и т.д., но все это, пожалуй, уже выходит за рамки статьи для начинающих.

Интерфейс и ПО

Поскольку мы говорим о фрезерах низшей ценовой категории на шаговых двигателях без энкодеров, штатный интерфейс будет в лучшем случае слегка кастомизированным PCI-LPT контроллером с опторазвязкой, в худшем — просто кабелем к LPT порту компьютера. По-моему, примерно один черт, по крайней мере я не заметил разницы в работе.
Программное обеспечение разнообразно, но функционально сводится либо к простому интерпретатору G-code в сигналы драйверов шаговых двигателей, либо к более продвинутому эмулятору стойки управления станка. В любом случае, если штатная программа не удовлетворяет, можно немножко помучиться и состыковать станок с LinuxCNC, который по функционалу и удобству не уступает продвинутым фирменным решениям.

Пожалуй, на этом статью можно и завершить, будут вопросы/пожелания/дополнения — велкам в комментарии и ЛС.

В следующей части — обзор режущего инструмента, крепеж, аспирация, СОЖ в домашних условиях.

Топ 10 настольных станков с ЧПУ для дома 2017

Настольные 3D-принтеры уже достаточно широко распространены среди любителей новых технологий и мастеров, использующих их для работы и дома. Не всегда они оправдывают ожидания и вложенные средства. В этом ролике собраны презентации аппаратов другого класса — это многофункциональные устройства, позволяющие не только печатать в объеме, но и производить другие операции. Все они относительно недороги и занимают немного места, что позволяет использовать их на рабочем столе рядом с компьютером.

Описание:

Snapmaker

Скорость шпинделя: 2000 — 7000 об/мин
Размер рабочего поля: 125х125х125 мм
Технология: FDM
Толщина слоя от: 50 мкм
Цена производителя: от $499

Снэпмейкер создан из стали и анодированного алюминия, что должно послужить надежности и долговечности конструкции.

Читайте более подробный обзор Snapmaker в нашем блоге.

XPLOTTER

Размер рабочего поля: 210х210х40 мм
Манипулятор
Плоттер
Лазер
Цена производителя: $529

Может выжигать и резать лазером, а также перемещать мелкие предметы захватом с присоской.

Tooli

Питание: 100 – 240 В
Через адаптер: 12В, 60Вт
Соединение: USB
Скорость работы: 20 м/мин
Размер рабочей области варьируется
Разрешение по X/Y: 0,05 мм (0,002 дюйма)
Цена производителя: от $1295

Tooli интересен тем, что его конструкция легко масштабируется — быстрая и простая замена рельсовых направляющих позволяет увеличить область работы.

Аппарат комплектуется собственным ПО — Art 2G Code, с максимально интуитивным интерфейсом, а модели можно выкладывать в общую базу и брать оттуда, чему способствует хорошо развитое сообщество пользователей.

Dobot M1

Резка и гравировка лазером
Манипулятор
3D-печать
Пайка
Цена: 180 000 рублей

Точность манипулятора Dobot: 0,02 мм, область работы: 400 мм радиус и 250 в высоту.

Optimus

Фрезер
Лазерный гравер/резак
3D-принтер типа дельтабот
Размер рабочей области принтера: 240 мм диаметр, 300 высота
Рабочая область лазера: 500х500 мм
Мощность лазера: 0,5-2-5-10 Вт
Рабочая область фрезера: 400х400х80 мм
Мощность шпинделя: 450 Вт
Цена производителя: от $1799

X-Carve

Рабочая область, квадрат со стороной: 500, 750, 1000 мм
Мощность шпинделя: 110, 240 Вт
Поставляется с ПО: VCarve или Aspire
Цена производителя, в зависимости от комплектации: от $999 до $3900

Многие делают такие вещи, как гитары, фурнитура или квадрокоптеры. Все созданные модели добавляются в коллекцию Inventables, их всегда можно найти и увидеть.

Каждую неделю появляется обновление бесплатного программного обеспечения для станка. Станок не совместим с распространенными программами, но комплектное ПО позволяет легко создавать модели и отправлять их друзьям и партнерам. X-carve хорошо совместим с приборами Inventables прошлого поколения — есть возможность апгрейда.

BoXZY

Точность электроники: 6 мкм
Точность механики, откл. не более: 0,00015%
Область работы: 203,2 x 282,56 x 260,35 мм
Область печати: 165x165x165 мм
Сопло: 0,4 мм
Филамент: 1,75 мм
Штатная высота слоя: 0,1-0,2 мм
Лазер: 2 Вт
Цена производителя: от $3 299

Piranha FX

Рабочая область: 304 х 330 х 76 мм
Цена производителя: от $2500

Stepcraft 2

Рабочая область: от 210х300х80, до 600x840x140 мм, в зависимости от модификации
Поставляется без шпинделя (для работы с Dremel, Proxxon и т.д.), либо со шпинделем мощностью до 930 Вт
Цена производителя: $1299-3999, в зависимости от комплектации

Мало кто любит учиться новым сложным программам, поэтому Stepcraft отлично работает с популярными программами, которые вы уже знаете. Вы можете использовать 3D-печатающую головку для быстрого прототипирования, превратить Dremel в высокоточный фрезер или использовать мощный шпиндель для быстрой обработки алюминия, древесины, карбона и пластика. Горячий резак вырезает из пенопласта с профессиональным качеством реза.

EleksMaker Triaxial

Размер рабочего поля: 130 х 90 х 40 мм
Количество осей: 3
Цена производителя: от 12000 рублей

Легко собирается из небольшого количества комплектующих.

Лазерный модуль доступен как опция, в зависимости от комплектации заказа.

Эти и другие станки с ЧПУ вы можете заказать на сайте Top 3D Shop.

Там же можно ознакомиться с подробными характеристиками станков. Наши менеджеры всегда помогут с выбором станка, сориентируют по ценам и комплектации, подскажут сроки доставки и оформят заказ.

Доступные 3D-фрезеры c ЧПУ, часть 1: до 250 тысяч рублей

Фрезерные станки с программным управлением уже много лет применяются в бессчетном количестве областей — от изготовления сувениров и штучных ремесленных изделий, до полномасштабной промышленной эксплуатации на заводах. В этом обзоре мы представим читателю лишь некоторые из них, большей частью — не требующие дорогостоящей установки и продающиеся по сравнительно небольшой цене — 100 000-1000 000 рублей. То есть, именно тот ценовой сегмент, который может заинтересовать представителей малого и среднего бизнеса; те образцы, с приобретения которых интересно будет начать знакомство с захватывающим миром ЧПУ-станков.

Нетрудно купить, просто разместить

Компактные 3D-фрезерные станки с ЧПУ, стоимостью до 250 000 рублей

Если у вас нет крупного производства, то стоит обратить внимание на эти образцы — это небольшие программно управляемые фрезеры, которые условно можно назвать настольными. И действительно — под них не обязательно выделять специальное место в цеху или мастерской, большинство из них можно установить почти на любой верстак.

Соответствует форм-фактору и цена — в пределах 250 тысяч рублей.

И такая же модель, но с более мощным шпинделем:

Одна из самых недорогих моделей на рынке, из обладающих такими возможностями.
Рабочий объём этого фрезера и мощность шпинделя позволяют с легкостью обрабатывать не только пластики, древесину и композитные материалы вроде ДСП и текстолита, но и некоторые металлы — алюминий, сплавы алюминия, медь, латунь.
Отличается невысокой ценой при сохранении добротного качества.
Широко применяется в рекламном производстве и небольших мастерских.

AMAN 3040 4axis

Есть в линейке и две аналогичные модели, отличающиеся наличием поворотного устройства в комплекте и увеличенным размером рабочей области — 30х40 см. Ну и ценой, разумеется.

Если ваше поле деятельности не ограничивается созданием табличек и гравировкой надписей и барельефов, то стоит обратить внимание на две модификации AMAN 3040 4axis — это AMAN 3040 4axis 200W и AMAN 3040 4axis 800W.

Друг от друга они отличаются только мощностью, 200 и 800 Вт соответственно.

Такие станки используются в производстве табличек, ювелирных и рекламных изделий, предметов ремесла и искусства, сувениров и многого другого из древесины, пластика и других материалов со схожими характеристиками.

Могут они работать и с металлами, при условии их не слишком большой жесткости. С такими, как алюминий, например.

Используются в рекламном и мебельном бизнесе.

Увеличенная по оси Z, то есть — по вертикали, область работы, которой этот станок отличается от AMAN 3040 4axis 800W, вместе с комплектным поворотным устройством позволяет обрабатывать крупные вращающиеся заготовки и заготовки большой высоты.

Станок достаточно компактен для установки в не слишком просторных помещениях.
Идеален для маленьких мастерских домашних умельцев и театральных реквизиторов.
Диапазон обрабатываемых материалов стандартный: цветные металлы (алюминий, сплавы алюминия, медь, латунь), пластики и другие синтетические материалы, древесина и композиты на ее основе.

AMAN 4060 4axis 800W обладает самым обширным рабочим столом в этой серии станков и 800-ваттным шпинделем.

Станок может гравировать, резать, фрезеровать объемные объекты.
Работает с обычным ассортиментом материалов: дерево, ДСП и ДВП, фанера, оргстекло и пластик, цветные металлы (алюминий, сплавы алюминия, медь, латунь).

AMAN 4060 4axis 800W Z+ отличается от AMAN 4060 4axis 800W увеличенной до 13 сантиметров осью Z и поворотной осью для обработки заготовок со всех сторон, что позволяет обрабатывать более крупные по вертикали объекты.

Сочетание высокой мощности и относительно компактных размеров дает возможность использовать его как в производственных, так и в частных целях: инженеры и изобретатели, рекламщики и ремесленники, работники службы быта и мебельщики, а также художники и любители мастерить оригинальные изделия оценят эффективность такого приобретения.
Может обрабатывать те же материалы, что и AMAN 4060 800W — пластики и оргстекло, фанеру и древесину, алюминий и сплавы цветных металлов.

Станок не требует специализированного вычислительного оборудования и может работать с обычным бытовым компьютером под управлением ОС Windows.

Предназначен для изготовления декоративных изделий методом фрезерования, сверления, пилки и гравировки дерева, фанеры, пластиков и оргалита. Неплохо справляется и с алюминием и легкими сплавами типа латуни и дюраля.

Удобен в обращении и не занимает много места.

Высокая мощность шпинделя дает большую производительность

Обрабатываемые материалы: оргстекло, различные виды пластика, дерево и древесные композиты, цветные металлы (алюминий, латунь, медь, декоративные сплавы).
Применяется в изготовлении декоративных изделий и информационных табличек.
Имеет вариативную скорость вращения шпинделя.

Мощный станок для серьёзных задач. От Suda SD-3025 отличается значительно более мощным шпинделем и чуть меньшим размером рабочей области по оси Z (по вертикали), за счет чего производительнее работает с металлами.

3D-фрезер с ЧПУ Suda SD 3025 S хоть и имеет мощность как у AMAN 2030 800w, и не намного больший размер рабочей поверхности (30х25 см против 20х30), а по высоте обрабатываемой детали даже уступает на 20 мм, но выгодно отличается другой конструктивной особенностью — массивной чугунной рамой, на которой размещается привод шпинделя. Эта станина придает устойчивости всей конструкции, (портал неподвижен относительно станины, движется сам рабочий столик) что позволяет точно контролировать движения как шпинделя, так и рабочей поверхности, и защищает от вибрации и случайных толчков.

Предназначен для создания множества функциональных деталей и декоративных элементов всевозможных форм.

Может обрабатывать весь спектр материалов, кроме особо твёрдых (камня, инструментальных сталей, черных металлов, стекла).

Компактный настольный 3D-фрезер с программным управлением предназначен для изготовления деталей размером до 42х30 сантиметров и высотой до 12 см.

Может работать с пластиком, древесиной и другими материалами, с твердостью вплоть до соответствующей алюминию и латуни, при изготовлении всевозможных сувениров, рекламных и декоративных изделий, игрушек и предметов искусства, мебельной фурнитуры и многого другого.

Аппарат трехосный, но может быть усовершенствован дополнительным поворотным механизмом.

Роутер 7846 — многофункциональный фрезерный станок с широкой областью применения.
Рабочее пространство Роутера 7846 составляет 780х460х150 мм, а мощность шпинделя — 1050 Вт, что дает возможность обрабатывать весьма крупные детали из достаточно твердых материалов, да еще и с приличной скоростью (ход шпинделя до 3000 мм в минуту) и точностью (0.0025 мм).
Работает с деревом и пластиком различных составов, со всевозможными композитами и алюминием.
Чаще всего применяется для создания различных изделий из дерева и пластика

Как и станки AMAN, Роутер 7846 имеет возможность апгрейда до четырехосного, что еще больше увеличивает его возможности.

В следующем обзоре мы рассмотрим 3D-фрезерные станки с ЧПУ в категории стоимостью до одного миллиона рублей.

Гравировально-фрезерные станки по дереву, композитам и мягким металлам

Гравировально-фрезерные станки ЧПУ «Моделист», используются сегодня в самых разнообразных отраслях производства. Каждый станок состоит из трех основных составляющих – это координатный стол, шпиндель и управляющая станция. Данное оборудование очень ценится благодаря своей высокой эффективности, качеству и широкому выбору выполняемых операций. Использование гравировально-фрезерного оборудования серии PRO дает массу преимуществ, поскольку его стандартные и специальные опции делают процесс производства максимально технологичным и гибким. При использовании станка, который заменяет ручной труд, существенно увеличивается производительность.

Если вы решили купить фрезерно-гравировальный станок для своего производства или для личных нужд, мы советуем детально изучить информацию о предлагаемых на сайте нашей компании моделях серии PRO и сравнить их возможности.

Главное с самого начала продумать, какие материалы вы планируете обрабатывать при помощи данного оборудования. Например, если вам нужен исключительно фрезерно-гравировальный станок по дереву, и заниматься обработкой металлов вы точно не собираетесь, то не зачем переплачивать за более сложную и дорогую модель. Особенно это важно для небольших компаний, только начинающих бизнес, и частных лиц, для которых работа на станке скорее хобби, чем способ получения дохода.

При выборе станка обратите внимание на его основные характеристики, такие как рабочее поле, максимальная высота заготовки, скорость перемещения, тип и мощность шпинделя. Важны также масса станины и тип конструкции. Оптимально, если модель имеет цельносварную несущую раму. Вся эта информация доступна на сайте ЧПУ «Моделист». В случае возникновения дополнительных вопросов по поводу интересующего вас оборудования, цены фрезерно-гравировального станка конкретной марки, условий и сроков доставки, акций, сервисного обслуживания вы можете позвонить по указанным на сайте телефонам.

Наша компания ценит свою репутацию, поэтому оказывает максимальную поддержку своим заказчикам. Мы не только производим и реализуем оборудование, но и производим его настройку, а также при помощи специальных статей и видео обучаем работе на станках разного типа.

Наши плюсы – качественное оборудование, соблюдение всех взятых на себя гарантий и обязательств, быстрая доставка и установка оборудования, а также информационная поддержка, направленная на популяризацию станков этого класса.

Не забывайте, что ваше хобби может стать прибыльным бизнесом благодаря приобретению качественного гравировально-фрезерного станка. Если раньше на изготовление той или иной детали уходило довольно много времени, и на это требовался кропотливый труд, ведь одна небольшая ошибка могла погубить всю задумку, то с использование ЧПУ станка значительно возрастет продуктивность и точность работы. Вы сможете изготавливать намного более качественную продукцию за короткий срок, а это несомненно повысит интерес к вам, как мастеру.

Читайте также: