Особенности выбора и изготовления фрезерных настольных станков по металлу

Металлообработкой занимаются крупные предприятия, частные мастерские. Для небольшого производства крупногабаритное оборудование не подходит. Чтобы сэкономить место, но не исключать технологический процесс, изготавливаются настольные фрезерные станки по металлу. Они уступают эффективности промышленного оборудования, но позволяют точно обрабатывать заготовки.

Устройство

Принцип работы становится понятным, если разобраться в конструкции настольного фрезерного станка. Как и крупногабаритные агрегаты, компактные модели состоят из нескольких элементов:

1. Станина — основание, на котором устанавливаются подвижные элементы, крепёж, системы управления, провода. Это литой элемент, который должен неподвижно удерживать конструкцию.
2. Направляющие — детали, устанавливаемые на каркасе оборудования.
3. Шпиндель — рабочий элемент, который оборудуются цанговым зажимом. В нём закрепляются фрезы для обработки заготовок.
4. Рабочий стол — поверхность, на которой закрепляются заготовки. Для этого она имеет специальные зажимы.

Числовое программное управление требует дополнительных шаговых двигателей, которые будут управлять подвижными элементами. Чтобы настроить станок с ЧПУ, нужно знать основы программирования, создания алгоритмов.

Среди дополнительных элементов для настольных моделей выделяют щитки для защиты мастера, подсветку рабочей зоны, пенал для оснастки, систему охлаждения. Последнее дополнение считается необходимым при активной эксплуатации фрезера.

Принцип работы

Настольный фрезерный станок с числовым программным управлением по принципу работы ничем не отличается от стандартных машин. Процесс работы:

1. Оператор закрепляет заготовку на рабочем столе, зажимает её с помощью креплений, чтобы её не вырвало при обработке фрезой.
2. Закрепляет оснастку в цанговом зажиме (патроне).
3. Задаёт необходимый алгоритм, настраивает оборудование.
4. Запускает подвижные элементы.

Система ЧПУ сама начинает управлять шпинделями, шаговыми двигателями. Рабочая часть фрезера перемещается по направляющим, снимает слои металла острыми краями фрезы.

Типы

Настольные фрезеры можно разделить на два типа, зависимо от того, как передвигается рабочая часть:

1. Консольные — обычные вертикально-фрезерные станки, в которых шпиндель передвигается по вертикальным направляющим.
2. Портальные — рабочая часть закрепляется на направляющей, которая крепится поперечно столу. Передвижение происходит по осям Z, X.

Классификация зависимо от обрабатываемых материалов:

1. Станки для работы с деревянными заготовками. Производительные машины, которые позволяют заниматься серийным производством деталей из дуба, ясеня, берёзы, клёна, сосны.
2. Агрегаты для работы с металлическими заготовками. Существует разные виды фрезерного оборудования, однако принцип действия одинаковый. Используются как для серийного, так и штучного производства.

С помощью настольных фрезеров можно работать с натуральным камнем, пластиком, стеклом.

Преимущества

У портативного оборудование есть ряд сильных сторон:

1. Занимает малое количество места. Для размещение настольного станка не нужно свободное помещение.
2. Возможность выполнять различные технологические операции — гравировку, фрезеровку, сверление и расточку отверстий, обработку торцов, выборку пазов.
3. При работе компактная модель издаёт минимум шума, вибраций.
4. Потребляет малое количество электроэнергии, требует подключения к общей сети 220В.
5. Небольшая масса машины, что позволяет перемещать его по мастерской.
6. Новые модели оборудуются автоматическими системами безопасности. Они отключают станок при неконтролируемых заработках, выходе из строя ключевых элементов, перегреве.
7. Благодаря установленной системе ЧПУ, фрезер становится более точным, эффективным. Для его управления требуется минимум человеческого труда. Высокое качество обработки обеспечено, если фрезер настроен правильно.
8. Малая стоимость.

Выполнять обработку заготовок на компактных моделях удобнее. Однако на них невозможно работать с крупными деталями, заниматься серийным производством.

Принципы выбора

При выборе настольного фрезерного станка с ЧПУ необходимо учитывать ряд особенностей, разбираться в видах оборудования. К факторам, на которые нужно обратить внимание, можно отнести:

1. Расположение направляющих. От этого будет зависеть перемещение шпинделя.
2. Мощность электродвигателя. Более мощные модели дают возможность работать с легированными сталями, твердыми сплавами.
3. Размер рабочего стола. От этого зависит размер обрабатываемых заготовок.
4. Уровень шума. Используя оборудование в коттедже или мастерской, расположенной на территории своего участка, нужно учитывать то, что шум может помешать соседям.
5. Наличие систем, улавливающих стружку, защитных щитков.

Желательно выбирать модель с системой охлаждения. Существуют водные и воздушные механизмы. Они остужают фрезу и поверхность заготовки во время работы.

Можно ли самостоятельно собрать настольный фрезерный станок?

Часто у начинающих мастеров, которые хотят заниматься металлообработкой, недостаточно денег на покупку готового оборудования. В такой ситуации можно изготовить самодельный фрезерный станок по металлу своими руками. Для этого нужно знать его устройство, принцип работы.

Изначально нужно рассчитать рабочие габариты станка. От этого будет зависеть количество материалов, которые нужно купить. Этапы изготовления:

1. Нарисовать подробный чертёж будущего агрегата. Отметить на нём точные размеры.
2. Изготовить станину из металлических уголков, швеллеров. Она должна быть устойчивой, надёжной. Соединение делаются с помощью сварочного аппарата.
3. Поверх основания закрепить рабочую поверхность с зажимами для заготовок.
4. Установить направляющие.
5. Собрать конструкцию, на которой будет закреплён шпиндель.
6. Подключить провода, установить дисплей, панель управления.

Проверить работоспособность ключевых узлов оборудования. Дополнительно пройти по крепежу. Характеристики самодельного оборудования будут уступать покупным моделям, но с его помощью можно выполнять ряд технологических операций с металлическими заготовками.

Особенности эксплуатации

Прежде чем начать работу на настольном токарно-фрезерном станке нужно изучить особенности рабочего процесса:

1. Проверять подключение проводов до запуска оборудования.
2. Менять фрезы только при отключении от общей сети.
3. Очищать рабочий стол, направляющие от стружки.
4. Смазывать подвижные детали моторным маслом.
5. Использовать защитные очки для защиты глаз от стружки.
6. Если на фрезере не установлена система охлаждения, то при активной эксплуатации ему нужно давать отдохнуть.
7. Выставлять заготовку до включения двигателя. Проверять надёжность зажимов перед запуском шпинделя.
8. Проверять заточку режущих частей фрез. Не использовать тупую или повреждённую оснастку.

На маломощном оборудовании нельзя обрабатывать твердые сплавы, высокоуглеродистые стали. Это может привести к разрушению рабочий частей конструкции, заклиниванию фрезы. Оператору управляющему фрезером с ЧПУ нужно знать, как устранять ошибки, чтобы рабочий процесс не останавливался.

Настольные фрезерные станки получили большую популярность. Они занимают мало места, имеют небольшую массу, но выполняют различные технологические операции, производя качественные изделия. Соблюдая правила эксплуатации настольных моделей, можно не бояться за их поломку, добиться максимальной эффективности.