Материал для чпу. Какое дерево лучше всего подходит для гравировки на станках с ЧПУ? Раскрой крупных партий листовых материалов

Фрезы – одна из разновидностей режущего инструмента. В зависимости от особенностей крепления различают насадные и концевые инструменты. Фрезы концевого типа удерживаются в шпинделе за хвостовик, насадные – имеют отверстие посередине для фиксации на оси. Насадные фрезы для станков с ЧПУ практически не используются. В этой статье остановимся на разновидностях концевых фрез для ЧПУ оборудования.

Технология производства концевых фрез

На сегодня существует два способа изготовления концевых фрез: технология производства фрез из цельного сплава быстрорежущей стали и технология стальных фрез с напаянными пластинами.

Серийный инструмент производится из цельных твердых сплавов, в частности, из быстрорежущей стали. Цельнометаллические фрезы характеризуются максимальной жесткостью, высочайшей точностью линейных размеров, надежны при эксплуатации в разных режимах, включая максимальный.

Алмазные, крупноразмерные и фасонные фрезы со сложной геометрией режущих кромок изготавливаются по другой технологии. На стальном теле напаяны кромки из другого более твёрдого материала. Есть варианты фрез со сменными пластинами. Такой инструмент более уязвим при работе на максимальных режимах. Этим способом изготавливаются и фрезы для ручных фрезеров.

Фрезы по количеству заходов режущей кромки

По количеству режущих плоскостей различают одно-, двух-, трехзаходные. В отличие от однозаходного, многозаходный инструмент выполняет несколько режущих движений за один оборот. Теоретически, при одной и той же подаче, многозаходные фрезы обрабатывают поверхность чище, либо обеспечивают необходимую чистоту обработки при более высоких подачах.

При работе многозаходными фрезами важно, чтобы стружка не задерживалась в рабочей зоне, иначе инструмент сломается. Увеличение количества режущих кромок неизбежно связано с уменьшением ширины канавки. Поэтому чем меньше диаметр фрезы, тем меньше количество режущих кромок.

Удаление стружки из рабочей зоны производится вверх или вниз.

Однозаходные фрезы с выбросом стружки вверх

Фрезы такого типа идеально подходят для обработки вязких легкоплавких материалов, например, сплавов алюминия и полимерных материалов. Образующаяся стружка налипает на инструмент, а при работе однозаходным инструментом материал не разогревается до температуры плавления.

При необходимости обработки пластика фрезой диаметром менее 9,5 мм рекомендуется использовать однолезвийные инструменты. В случае применения инструмента большего диаметра более целесообразно выбрать двухзаходную фрезу. Однозаходные фрезы с разным углом заточки используются при обработке ПВХ, пенопласта, акрила, древесины, цветных металлов и их сплавов.

div > ", delay:300}">

Однозаходные концевые фрезы применяется для обработки материалов с образованием крупной стружки. Это полимерные материалы типа акрила, пластика разной твердости, оргстекла, а также ABS, ПВХ, дерево, композит, ДСП, ЛДСП, фанера. Они обеспечивают высокоскоростную обработку с превосходным качеством поверхности и быстрое удаление стружки при фрезеровании.

Двухзаходные фрезы с выбросом стружки вверх

Фрезы с двумя лезвиями предназначены для обработки неплавких легких материалов, прежде всего – древесины. В типоразмерном ряду двухзаходных фрез для станков с ЧПУ представлены инструменты разного диаметра, начиная от минимального. Двухзаходные фрезы диаметром свыше 8 мм можно использовать для работы с полимерными материалами. Двухзаходные фрезы по металлу часто имеют защитное покрытие, благодаря которому их можно использовать для обработки практически всех металлов. Для обработки алюминия рекомендованы двухлезвийные фрезы с осевым углом 45°-55°. За счет довольно большого угла, лезвия преодолевают сопротивление материала с минимально возможным усилием, металл не разогревается до температуры плавления. Пологие канавки обеспечивают наиболее эффективный выброс стружки из зоны резания.

div > ", delay:300}">

Двузаходные фрезы с радиусным кончиком режущей кромки. Применяются для обработки поверхности с образованием более мелкой стружки и с меньшим съемом материала за один проход. Используются для черновой обработки таких материалов, как: ПВХ, ABC, дерево, композит, ДСП, фанера.

div > ", delay:300}">

Двузаходные фрезы с прямым кончиком режущей кромки. Применяются для обработки поверхности с образованием более мелкой стружки и с меньшим съемом материала за один проход. Используются для черновой обработки таких материалов, как: ПВХ, ABC, дерево, композит, ДСП, фанера.

Трех- и четырехзаходные фрезы с верхним выбросом стружки

Многолезвийные фрезы для станков с ЧПУ используются реже. Такой инструмент незаменим для крупносерийного и массового производства, где требуется обработка большого количества сложного материала. Наибольшего внимания заслуживают фрезы со стружколомом. Они медленнее тупятся и снимают довольно большой объем материала за проход. Инструмент можно считать идеальным для чернового фрезерования МДФ, скоростного раскроя ламината и фанеры. Черновой чистоты обработки поверхности часто бывает достаточно для дальнейшего применения готовой детали. Если чистота обработки не принципиальна, фрезы со стружколомом более предпочтительны, так как период стойкости инструмента для чистовой обработки значительно ниже.

Применение многозаходных фрез оправдано и там, где необходима высокая скорость работы. Чем больше лезвий и меньше глубина фрезерования относительно диаметра фрезы, тем выше скорость резания.

Фрезы с выбросом стружки вниз

Сфера применения фрез с удалением стружки вниз – обработка тонких листовых материалов, причем за один проход можно резать несколько листов одновременно. В процессе работы фреза с нижним выбросом придавливает материал, тем самым исключая возможный сдвиг листа. При этом дополнительный прижим совсем не обязателен, что удобно.

div > ", delay:300}">

Фрезы с удалением стружки вниз используются для обработки ламинированных материалов без образования сколов. Такие фрезы успешно применяются при обработке листовых материалов на станках без вакуумного прижима. Обрабатываемые материалы: ПВХ, дерево, ДСП, МДФ, оргстекло, капролон, текстолит.

Фрезы с прямыми лезвиями

Оптимальный выбор для работы в пазах. Благодаря этой особенности фрезы для ЧПУ с прямыми ножами получили второе название – пазовые. Инструмент отлично справляется с обработкой многослойных материалов. Существует ряд специализированных фрез для работы по пластику, дереву и другим материалам. Специализация инструмента определяется особенностями заточки.

Компрессионные фрезы

К компрессионным относят фрезы со сложной геометрией режущих кромок. Верхний нож инструмента направлен книзу, нижний, соответственно - кверху. Такое расположение лезвий предотвращает образование сколов и других дефектов на поверхности обрабатываемого материала. Область применения компрессионных фрез для станов с ЧПУ – обработка ламината, мягкой древесины и других материалов, склонных к скалыванию и образованию ворса. Важно, что для компрессионных фрез характерен длительный период стойкости. Работать компрессионной фрезой можно в один или несколько проходов. При этом важно, чтобы нижний нож был короче толщины снимаемого материала. Пренебрежение этим требованием неизбежно сказывается на качестве резания. В таком случае инструмент работает как обычная фреза с удалением стружки кверху, а верхняя кромка материала повреждается нижним ножом.

div > ", delay:300}">

Фрезы компрессионные (со встречно направленными ножами) используются для обработки ламинированного дерева без образования сколов, как на верхней так и на нижней кромке реза. Данные фрезы отлично обрабатывают древесину средней плотности, фанеру и многослойные плиты, материалы с одно- и двухсторонним ламинатом, различные пластики, МДФ, ДСП.

Бор-фрезы (или "кукуруза")

Бор-фрезы, иначе – рашпильные фрезы, в среде профессионалов известны как «кукуруза». Разработаны для работы по абразивным и твердым материалам: твердым породам дерева, углепластикам, стеклопластикам, ХДФ (древесно-волокнистая плита высокой плотности). Скорость работы этого типа фрез почти не отличается от скорости обычного однозаходного инструмента. Дополнительной обработки поверхности после фрезеровки обычно не требуется. Но тем не менее, существуют фрезы "кукуруза" как для черновой, так и для чистовой обработки.

div > ", delay:300}">

Фрезы с двойной заточкой (типа кукуруза) применяются для обработки абразивных материалов с образованием стружки в виде пыли. Специальным образом расположенные режущие кромки рабочей части фрезы позволяют обрабатывать текстолит, стеклопластик и другие твёрдые композитные материалы.

Фрезы для 3D-обработки

В группу фрез для формирования трехмерного рельефа включены инструменты со сферическим окончанием. Форма режущей части может быть:

Конической;
Цилиндрической.

Конические фрезы обеспечивают высокую точность работы при нанесении мелкого рельефа, что роднит их с граверами. Принципиальное отличие этих инструментов заключается в конструкции хвостовика. Благодаря массивному хвостовику, конические фрезы пригодны для нанесения глубокого рельефа, недоступного граверу. Окончание цилиндрической фрезы имеет больший диаметр и их чаще используют для черновой обработки, дорабатывая поверхность более тонким коническим инструментом.

Допускается для финишной обработки использовать радиусные граверы. Они дешевле, однако требуют повышенного внимания при резке, т.к. имеют меньший запас прочности.

Фасонные фрезы

К фасонным фрезам относят все инструменты с фигурными лезвиями, предназначенные для получения фасонных поверхностей. В эту группу включают калевочные, V-образные, галтельные и другие специальные фрезы. Большинство фасонных инструментов выполняются по технологии сталь + напайки, так как она дает возможность точного изготовления режущих кромок со сложной геометрией.

Исчерпывающий ассортимент фасонных фрез в нашем каталоге представлен брендом ARDEN. Это Тайваньская компания, производящая высококачественный режущий инструмент как для ЧПУ оборудования, так и для ручных фрезеров.

div > ", delay:300}">

Подведём итоги

Оптимальное решение при выборе типа фрезы для станков с ЧПУ будет зависеть от особенностей производства, сложности выполняемой работы и технических характеристик материала. Хотя ассортимент фрез довольно широк, вопросов с их оптимальным подбором под текущие задачи обычно не возникает. Если у Вас появились вопросы, или требуется консультация - обращайтесь, оставляйте комментарии. Поможем разобраться и сделать верный выбор среди обширного ассортимента фрез для ЧПУ оборудования.

Автоматизация процесса с помощью фрезерных станков с числовым программным управлением (чпу) позволяет повысить производительность, качество, уменьшить количество брака и обеспечивает наиболее точную обработку материала. Современные станки с чпу доступны обычному пользователю, как по стоимости, так и по обслуживанию и управлению.

Фрезерные станки с чпу используются для обработки дерева (массива, ДСП, ДВП, фанеры), пластика, ПВХ, оргстекла, акрила, композитных материалов, текстолита, искусственного и натурального камня, графита, электронных печатных плат, модельного воска (создание литьевых форм) и др.

Одним из недорогих и распространенных материалов является фанера – многослойный строительный материал, изготавливаемый путем склеивания шпона. Применяется фанера в мебельном производстве, в качестве изоляционных изделий в электротехнике, строительстве и дизайне интерьеров и пр. Из-за слоистой структуры она подвержена образованию сколов в местах распиловки. Для фрезерной обработки подходит шлифованная и нешлифованная, ламинированная и шпонированная фанера.

Очень просто обрабатывать ПВХ и другие виды пластика. Пластик легко фрезеровать, раскраивать и гравировать. Современную жизнь невозможно представить без пластика. Его используют во многих сферах человеческой жизни. Пластик отличается дешевизной, прочностью, пластичностью, устойчивостью к влаге, низкой тепло и электропроводимостью.

Композит – сплошной неоднородный материал, искусственно созданный из нескольких компонентов с разными химическими и физическими свойствами. Композиционный материал широко используется во многих промышленных отраслях. Самый распространенный пример композита – текстолит, металлокерамика.

Камень используется человеком испокон веков в качестве строительного и отделочного материала. Основным и наиболее ценным свойством камня является его твердость и долговечность, а также его эстетическая привлекательность. Однако твердость камня является также проблемой при его обработке. Процесс фрезеровки усложняется тем, что при резке материал дает мелкую крошку и пыль. Поэтому станок должен быть оснащен мощным шпинделем и дополнительным базовым оборудованием.

С помощью фрезерного станка легко воссоздать объемный рельеф, изображение на различных материалах– 3 D фрезеровка.

Когда вы разрабатываете и строите ЧПУ станок, первое, что должно быть спроектировано - это основание станка(станина). Основание связывает все остальные части воедино, несет на себе львиную долю возникающих нагрузок и определяет взаиморасположение двигателей и передач осей и т.п. Возможно, дизайн станины будет зависеть от того, какими материалами и средствами обработки Вы располагаете, приводов, укладывающиеся в бюджет и так далее. Такое часто происходит, если проектируется единичное изделия для собственного пользования. По этой причине в самодельных ЧПУ роутерах сложно встретить две абсолютно одинаковые детали. Однако, необходимо представлять себе возможные виды структуры станины, чтобы иметь возможность выбрать наилучший вариант и докупить недостающие комплектующие.

СТРУКТУРА ОСИ X

Ось Х является основанием для всего станка, так как Х - ближайшая к земле ось. Рама оси Х выполняет 3 основные задачи:

Служит основанием для остальных частей станка
Является опорой для системы линейного перемещения по оси Х
Несет на себе рабочий стол

Основные виды дизайна рамы оси Х таковы:

Рама с полной опорой

Рама с полной опорой - один из наилучших вариантов и используется в большинстве профессиональных станков. "Полная опора" означает, что конструкция опирается на пол или другую несущую поверхность по всей своей длине и ширине. Такой конструктив означает, что не получится сделать портал, охватывающий рабочий стол "кольцом". Такая конструкция весьма жесткая, а главное - не прогибается под вертикальными нагрузками, своим весом и весом шпинделя. Это существенный момент, так как прогиб на большой длине может свести на нет все усилия - прогиб в 0.1 мм допустим только если вы рассчитываете получить от станка точность 0.5 мм. У этого варианта есть и минусы, прежде всего это необходимость установки двух передач на одну ось - двух винтов, двух гаек, двух двигателей и двух драйверов. Синхронизацию осей можно делать программно, а можно воспользоваться ременной передачей с раздаточного шкива на две оси. В этом случае необходимо убедиться, что мощность мотора достаточно для вращения двух осей. Используя конструктив с полной опорой, вы можете не задумываться о весе материала, из которого будет станина и его влиянии на прогиб - он целиком будет передаваться на опорную плоскость.

Станина с полной опорой и направляющие с полной опорой

Полная опора - это когда примыкание объекта к опоре идет по всей длине. В качестве объекта причем может выступать не только станина, но и направляющие оси. Роль вида крепления направляющих обсуждается в отдельных статьях: Линейные направляющие в станках с ЧПУ и Выбор направляющих для станка с ЧПУ, но это будет позже, здесь только обратим внимание на опору станины, и на то, что возможно сделать станок с полной опорой направляющих, но точечной опорой станины: такой дизайн не избавляет станок от прогиба под вертикальными нагрузками.

Станина с полной опорой по оси Y и частичной опорой по X

Наиболее распространенный вариант дизайна, его вы можете видеть на картинке. Рама оси Х ставится на плоскость ножками, оставляя свободное пространство снизу, поперек кладутся балки, несущие рабочий стол. В результате стол получает большую жесткость при сгибе по Y, и малую - при воздействии по X. Портал в этом случае имеет замкнутый контур и две балки, соединяющие стойки портала сверху и снизу. Нижняя балка соединена с гайкой передачи, перемещаясь в свободном пространстве под рамой. Этот конструктив подразумевает установку направляющих как с фиксацией по всей длине(профильные рельсы), так и по концам(валы). В любом случае прогиба не избежать, но первый случай позволит вам несколько снизить погрешность, т.к. портал будет повторять изгибы оси X. Дизайн с частичной опорой по X подходит в тех случаях, когда длина оси X не слишком велика и не ставится высоких требований точности по оси Z. В противном случае рассмотрите другие варианты.

Станина с полной опорой по оси X и частичной опорой по Y

Если у нас есть только один двигатель и один приводной винт для оси X, но требуется получить высокую точность позиционирования, можно использовать этот вид. В нем рама оси Х расположена целиком на опорной плоскости, и отстуствуют балки вдоль оси Y. Освободившееся место использовано для хода портала - рама портала расположена внутри рамы оси X. Теперь, как бы не был нагружен портал, ось Х не прогнется(упругие деформации материала станины не учитываем из-за их малой величины). Зато может прогнуться ось Y и - рабочий стол. Рабочий стол в данном случае наиболее проблемное место - он должен быть сооружен таким образом, чтобы не мешать перемещениям нижней балки: это означает, что закрепить его удастся лишь по краям, и стол будет подвержен прогибам. Перед использованием такого конструктива примите решение, что важней - отсутствие деформаций в собственно станке или чтобы станок и стол все же могли изгибаться как единое целое.

Прочие варианты

Существуют и другие компоновки, а также - разнообразные вариации уже изложенных. Например, чтобы получить преимущества станины с полной опорой, можно отказаться от нижней балки портала, и приводить в движение П-образный портал винтом, расположенным сверху - прикрепив гайку ШВП к верхней балке (правда, это довольно громоздко и затрудняет доступ к рабочей области). Можно обратиться к классическому решению - расположить 2 привода по бокам оси X.

Подвижный рабочий стол

В нем перемещение портала по оси X заменяется перемещением рабочего стола. Это позволяет решить сразу несколько проблем, в том числе получить станину и направляющие с фиксацией по всей длине(на рисунке показан вариант без фиксации), но сокращает рабочее поле. А также преимущество в том, что требуется только один привод по оси X.

Во время разработки станины, на выбор конструктива существенное влияние оказывает материал - разные материалы по-разному деформируются. Наиболее популярны следующие материалы:

Алюминиевые станочные профили
Стальной прокат
Фрезерованные детали из алюминиевых сплавов типа Д16Т
Чугун
Полимерные материалы -полимербетон, полимергранит
Прочие бюджетные материалы - фанера, МДФ, оргстекло

Обязательно учитывайте свойства материала при создании вашего станка.

Числовое программное управление является главным элементом, который автоматизирует процесс обработки материалов на станках с ЧПУ. Для того чтобы обработать (изготовить) определенную деталь, оператор создает программу, которую выполняет станок. Раньше, когда не было автоматизированных станков, для обработки сложных контуров использовался ручной инструмент. Также для фрезерования по шаблону могла использоваться ручная фреза. Фрезерные станки с ЧПУ обеспечивают наиболее точную обработку материала.

Первоначально фрезерные станки были предназначены для фрезеровки металлических изделий из черных и цветных металлов. Позже фрезерные станки стали широко применяться для обработки деревянных изделий – массива дерева, фанеры, ДВП, ДСП. Для деревообработки, в отличие от обработки металлов, можно использовать станки более простые, со слабыми шпинделями.

Материал, получивший массовое распространение - фанера . Фанера достаточно универсальный и недорогой материал, что позволяет использовать ее в различных сферах производства. Основными из них можно выделить мебельное производство, строительство и дизайн интерьеров, упаковку, изоляционные изделия, а так же различные детали, не подвергаемые высоким нагрузкам и трению.
В обработке фанера не так уж и проста, как казалось бы на первый взгляд. Имея слоистую структуру, она подвержена образованию сколов в местах распиловки. Кроме того, клей, который использовался для склеивания слоев, способствует быстрому износу режущего инструмента. Фрезерной обработке поддается ламинированная, шпонированная, шлифованная и не шлифованная фанера.

Сосна. Фрезеровка выполнена на станке . Пользователь Виталий Ф. (г. Орел)

Фанера. Фрезеровка выполнена на станке . Пользователь petr c

Ламинат. Фрезеровка выполнена на станке . Пользователь Сергей К. (г. Гагарин)

А вот ПВХ и другие виды пластика обрабатываются еще проще, так как эти материалы менее плотные и более однородные. Пластик очень легко раскраивается, фрезеруется и гравируется. В зависимости от типа обрабатываемого материала устанавливается соответствующая подача и скорость.

Фрезеровка выполнена на станке . Пользователь Сергей К. (г. Гагарин)

Оргстекло. Фрезеровка выполнена на станке . Пользователь Алексей Р. (г. Краснодар)

Пластик. Фрезеровка выполнена на станке . Пользователь Никита Т. (г. Пермь)

Среди различных материалов, которые активно обрабатываются способом фрезеровки, большую долю объема работ занимают композитные материалы. Композиты (композитные материалы) как правило состоят из пластичной основы, которая с одной или двух сторон усиливается (армируется) более прочными материалами. Сегодня стандартная композитная панель представляет собой многослойный листовой материал. В нем полимерный наполнитель находится внутри двух слоев тонкого алюминиевого листа. Толщина алюминия в этой «сэндвиче» составляет от 0,1 до 0,5 мм.

Композитный пластик. Фрезеровка выполнена на станке . Пользователь Сергей К. (г. Гагарин)

Текстолит. Фрезеровка выполнена на станке . Пользователь Константин К. (г. Краснодар)

Фрезерный станок осуществляет не только прямолинейный рез, но и криволинейный раскрой. Поэтому на таком оборудовании можно воссоздать и объемный рельеф. Создание объемных изображений на фанере, а так же и на любом другом материале называется 3d фрезеровкой . 3D фрезеровка дает возможность получения объемного изображения в виде рельефного узора или изображения на любом материале.Применение структурированных естественных материалов, каким является дерево, обеспечивает возможность взаимодействия объемного изображения с натуральными узорами структуры. Здесь появляется возможность получения неповторимых по своей красоте эффектов.

3d фрезеровка выполнена на станке . Пользователь Михаил П. (г. Смоленск)

Наша компания предлагает высококачественные материалы для выжигания на ЧПУ. На страницах нашего каталога вы сможете найти любой материал, с которым работают различные станки с числовым программным управлением, будто то пластик, алюминий, резина, кожа, древесина, латунированная сталь или анодированный алюминий.

Все материалы для фрезеровки на ЧПУ можно заказать, не покидая рабочего места, просто добавив изделие в корзину. Также вы можете оформить покупку в телефонном режиме или воспользоваться формой обратной связи - в этом случае в самые короткие сроки с вами свяжется наш менеджер и поможет оформить заказ.

Для удобства наших покупателей мы работаем с самыми разными системами оплаты и предлагаем безналичный расчет, электронный перевод, оплату банковской картой Visa или Mastercard, через платежные системы PayPal и Яндекс.Деньги, а также наличными при получении товара. Кроме того, вы можете воспользоваться услугой системы кредитования Kupivkredit. Заказы можно забирать самостоятельно или воспользоваться услугами курьерской доставки и транспортной компании. Мы можем отправлять товар не только по России, но и по странам СНГ.