Материалы для фрезеровки на чпу

Что можно сделать на фрезерном ЧПУ станке

Узнаем, что же можно сделать на ЧПУ фрезерном станке, рассмотрим плюсы и минусы бизнеса в этом направлении и преимущества автоматики над ручным инструментом.

Если вы хоть раз задавались вопросом «что можно сделать на ЧПУ фрезерного станка», тогда эта статья для вас. На сегодняшний день интересные товары ручной работы очень высоко ценятся и пользуются большим спросом.

Изделия на продажу, или для собственного пользования могут быть качественно и быстро изготовлены с помощью фрезерного станка с числовым программным управлением.

На выходе можно получить разнообразную продукцию из дерева:

• предметы декора;
• мебель;
• сувениры и другие изделия.

Также на сайте у нас выложена статья о фрезеровке печатных плат на фрезерном станке с ЧПУ, которая может быть полезна при производстве такого вида изделий. Для данного производства необходимо лишь определенное оборудование и некоторый опыт работы на нем.
И, кстати, это довольно хороший способ заработка. Ведь такие изделия всегда пользуются спросом и имеют высокую цену.

Подготовка сырья для продукции

В качестве сырья можно использовать почти все твердые материалы:

• древесину (включая фанеру, ДВП, ДСП, МДФ);
• различные виды пластика (акрил, ПВХ);
• металлы;
• поликарбонаты;
• пенопласт;
• полистирол и другие материалы, поддающиеся механической обработке.

Очень популярна сейчас фрезеровка фанеры на фрезерном станке ЧПУ, так как с ее помощью делают модные детали интерьера, предметы быта и многие другие изделия для дома.

Древесина – это наиболее распространенное сырье для обработки на станках с числовым программным управлением.

Оптимальным вариантом будет использование таких пород:

• Ясень: имеет много общего с дубом. Однако степень сопротивления к деформации, вязкость, ударная стойкость выше у данного вида древесины. Ясеневая порода высоко ценится в производстве мебели, там ее приравнивают к красному дереву.
• Сосна: отличается смолистостью, прочностью и твердостью, стойкостью к гниению и поражению грибком, отлично подходит для обработки. Высоко ценится из-за малого количества сучков и небольшого изменения диаметра по длине ствола.
• Лиственница: для нее характерна высокая прочность, стойкость к внешним воздействиям, приятный цвет и структура.

Выбор породы зависит от изделий. Особое внимание следует обратить на такие характеристики дерева, как влажность и прочность. Поскольку они сильно влияют на качество готового продукта.

Преимущества работы с фрезерным станком ЧПУ

У фрезеров достаточно большое количество плюсов, среди которых:

• возможность изготавливать самые разнообразные изделия из совершенно непохожих между собой материалов (которые невозможно обработать другим путем);
• точность и ровность реза, благодаря чему изделие получается аккуратным и красивым;
• возможность делать нужную форму, глубину и даже фасонные резы;
• работа может проводится как на вертикальной, горизонтальной, так и наклонной поверхности;
• высокая скорость работы;
• большое разнообразие деталей: плоские, объемные, и даже 3D;
• повторяемость большего количества изделий, что практически невозможно при других методах обработки;
• возможность резать, делать черновую калибровку, фрезеровать пазы и другие виды соединений, используемых при сборке изделия.

Основные изделия

На сегодняшний день существует огромное количество предметов, которые можно сделать с помощью станка ЧПУ, таких как:

1. Уникальная мебель из различных материалов, включая ценные породы дерева.
2. Сувениры: различные шкатулочки, рамочки для фото, статуэтки и прочее.
3. Рекламная продукция: красивые массивные буквы, таблички и т.д.

Давайте более детально разберем каждый из предложенных вариантов.

Дизайнерская мебель. Она окружает нас повсюду: спальные комнаты, кухня, детская. Современное мебельное производство очень продумано и имеет высокую точность.

Шаги для создания изделия на станке ЧПУ:

1. Разработка эскиза. Для данного пункта существует большое количество программ, которые помогают виртуально моделировать обстановку. Для того, чтобы создать 3х мерный макет рисунка используйте вычислительные программы, такие как САПР. Подготовленные компьютерные файлы дадут возможность получить мебельное изделие на фрезерном станке ЧПУ.
2. Подготовка модели для станка. Готовый эскиз в 3D – базисе для изготовления любого комплекта деталей. К данному эскизу необходимо добавить функцию луча (вектор, который будет отвечать за направление фрезы относительно заготовочной детали). Существует также автоматическая формировка модели, которая является достаточно удобной и поможет сэкономить ваше время. Современное оборудование упрощает процесс изготовления, и передает даже самые маленькие и трудные линии.
3. Подборка типа режущих инструментов, настройка мощности и режима обработки.
4. Загрузка файлов в память машины, установка инструмента для резки, закрепление заготовки и запуск производства. Дальнейшую работу фрезерный станок ЧПУ делает самостоятельно по уже заданной программе.
5. Окончательная сборка. Займет незначительное количество времени, нет надобности подгонки деталей.

Сувенирная продукция. Это могут быть следующие сувениры:

• шкатулочки из дерева, которые можно украсить орнаментом;
• коробки для бисера или швейных принадлежностей;
• ящички для украшений;
• иконы и многое другое.

Наиболее популярными продуктами среди сувениров являются те изделия, которые изготовлены по 3D или 2D векторным рисункам.

Также сейчас массово внедряются в производство многошпиндельные станки (2-16 шпинделей).

Рекламная продукция. Ее создание – это актуальный на сегодняшний день вид деятельности, в котором большую популярность имеет применение фрезерных станков с числовым программным управлением. Такие машины отлично справляются с такими задачами, как производство световых коробов, стендов, панна, фигурных надписей и наружных рекламных вывесок, а также с приготовлением конструкций для выставок.

ЧПУ станок помогает выполнять следующие операции, которые связаны с рекламной продукцией:

• раскрой дерева, акрила и прочих материалов;
• гравировка/вырезка массивных надписей;
• создание логотипа, эмблемы;
• изготовление табличек, подставок и др.

Подводя итоги, можно сказать, что количество изделий, который можно сделать на фрезерном ЧПУ станке огромное количество. От вас лишь требуется оборудование, желание работать и небольшой опыт.

Материалы для фрезеровки

Фрезерные станки с ЧПУ чаще всего используются для того, чтобы обработать древесину, сталь, пластик или камень. Для работы со сталью или камнем применяют оборудование, у которого достаточно жесткое основание, устойчивый шпиндель и массивная рама, а вот для пластика и древесины достаточно будет использовать переносные бюджетные модели. О том, как правильно производить обработку изделий из дерева и пластмассы, было написано уже выше, но мало кому известно, что переносные станки подходят для обработки и других материалов. В небольших мастерских, а также у частных специалистов, очень часто есть необходимость в обработке специфических материалов, в массовом производстве это невозможно встретить. Так все же, что еще можно фрезеровать портативными станками и каковы правила их использования?

Пенопласт

Фрезерная резка пенопласта может применяться при изготовлении элементов интерьера, скульптур и рекламных вывесок. Многие домашние мастера, а также судомоделисты, используют данный материал. Он сравнительно легкий по весу и очень мягкий. Но, к сожалению, во время фрезеровки возникает определенная проблема – пенопласт плавится. Если необходимо сделать надрез по контуру, тогда лучше использовать другое приспособление – термический резак. Выглядит такой инструмент как натянутая проволока, которая нагревается от воздействия электротока на металл. Но, к сожалению, для глухих карманов такая обработка не применяется.Во время работы с фрезой нельзя применять скоростную обработку, из-за того что инструмент неравномерно воздействует на структуру материала, кромка изделия крошится, а деталь получается неровной и абсолютно не соблюдается текстура.

Чтобы нарезать пенопласт, нужно воздействовать исключительно силой – режущий инструмент погружается на всю длину кромки. Что касается скорости, то таким методом можно достичь лишь 5-10 мм/с, иначе можно столкнуться с плавлением материала. При этом подача может быть не более 0,25 мм на зуб. Для таких целей применяют однозаходный или двухзаходный инструмент. Чтобы обработать контур, который создает крошку, можно выдувать его вручную, а вот чтобы осуществить фрезеровку внутренних деталей, лучше всего установить прибор для автоматической подачи холодного воздуха, для охлаждения.

Полиуретан

Этот материал обладает температурой плавления, которая значительно ниже, чем у пенопласта, поэтому к выбору скорости резки стоит подойти максимально ответственно. Но так как это материал с достаточно плотной структурой, в некоторых случаях можно применять и скоростное фрезерование. В таких ситуациях подача может составлять 0,7 мм на зуб для фрез с относительно малым диаметром. Инструмент также применяется одно- или же двухзаходный. Но заточен он должен быть безупречно, так как если притупляется кромка, материал автоматически начинает плавиться.Если глубина резки достигает больше половины диаметра фрезы, необходимо в обязательном порядке подумать об охлаждающем приборе. Лучше всего подойдет холодный воздух, он сможет выдуть остатки материала, так как если он забьется в поры изделия, кромка начнет портиться, а учитывая, что множество эмульсий содержит масляные вещества, то исправить ситуацию будет невозможно.

Оргстекло

Фрезеровка оргстекла может применяется при изготовлении наружной рекламы, промо-стоек и оформлении выставочных залов. Для работы с данным материалом необходимо чередовать силовое и скоростное фрезерование. Для начала допускается скоростная обработка с небольшим припуском – 0,1-0,2 мм, после чего нужно осуществить чистовой проход на всю глубину. Если использовать такой метод и достаточно острый инструмент, можно получить идеально ровную, зеркальную обработку поверхности материала.У оргстекла температура плавления значительно ниже, чем у двух вышеперечисленных материалов. Но во время осуществления обработки оргстекла можно применять СОЖ любых фирм. Это достаточно удобно, если есть система автоподачи СОЖ с оборотами, так как можно особо себя не ограничивать.

Благодаря остроте фрезерного инструмента сохраняется прозрачность материала, но во время развертывания или сверления могут возникнуть проблемы. В таких случаях лучше всего воспользоваться советом – чтобы убрать шероховатость отверстия, инструмент необходимо самостоятельно поливать минеральной водой.

Резина

Механическую обработку резины практически никто не осуществляет, но при особой необходимости есть смысл попробовать. Чтобы процедура прошла легче, перед началом работ заготовку лучше всего хорошо заморозить. При этом фрезерование применяется скоростное, а глубина реза на критических подачах устанавливается малая. Обязательно внимательно следите визуально за работой, как только стружка изменит свой цвет на черный, обработку нужно немедленно прекратить, а заготовку вновь заморозить.

Обработка материалов на фрезерном станке с ЧПУ

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 Моделист3030. Пользователь Виталий Ф. (г. Орел)

Фанера. Фрезеровка выполнена на станке Моделист3040. Пользователь petr c

Ламинат. Фрезеровка выполнена на станке Моделист4060. 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 Моделист4060. Пользователь Сергей К. (г. Гагарин)

Оргстекло. Фрезеровка выполнена на станке Моделист2030. Пользователь Алексей Р. (г. Краснодар)

Пластик. Фрезеровка выполнена на станке Моделист3040. 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 Моделист4060. Пользователь Сергей К. (г. Гагарин)

Текстолит. Фрезеровка выполнена на станке cnc-2020al. 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 Моделист3040. Пользователь Михаил П. (г. Смоленск)

Работы Михаил В. (г. Екатеринбург), станок cnc-6090AL, материал искусственный акриловый камень (Нi-Macs, Corian )

О фрезеровке «экзотических» материалов

Фрезерные с ЧПУ применяются для обработки древесины, пластиков, стали, камня. Для стали и камня – оборудование с жестким основанием, прочной рамой, мощными шпинделями, для древесины и пластика подойдут и компактные портальные станки бюджетной серии. Об особенностях обработки пластмассы и древесины мы уже писали, но не все знают, что портальные станки пригодны для фрезерования и других материалов. Нехарактерных для массового производства, использующего фрезерные станки, но в малых мастерских и у частных лиц необходимость обработки чего-то «экзотического» возникает регулярно. Что еще режут эти станки, и какие правила при этом нужно соблюдать?

Пенопласт

Материал, популярный у домашних мастеров и у судомоделистов. Легкий, мягкий, но при фрезерной обработке доставляющий проблемы – он плавится. Если речь о линейной обработке по контуру, то проще использовать термический резак (натянутая проволока из нагревающегося при воздействии электротоком металла), но для глухих карманов этот способ неприемлем.

При работе фрезой скоростное фрезерование не применяется – из-за неравномерности воздействия на структуру материала обрабатываемая кромка выкрашивается, и изделие не отличается ни точностью размеров, ни шероховатостью фрезерованной стенки. Поэтому для резки пенопласта используют только силовой метод – с погружением режущего инструмента на всю длину режущей кромки. Скорость резания – не выше 5-10 м/с (исходя из этого, рассчитываются обороты), иначе материал начнет плавиться. Подача – не более 0,25 мм на зуб. Инструмент – однозаходной или двухзаходной. При обработке контура образующуюся крошку допускается выдувать вручную, при фрезеровке внутренних выборок лучше организовать автоматическое принудительное охлаждение воздухом.

Полиуретан

Температура плавления ниже, чем у пенопласта, поэтому с выбором скорости резания требуется особая осторожность. Но более плотная структура материала допускает и скоростное фрезерование, подача в этом случае доходит и до 0,7 мм на зуб для фрез малого диаметра. Инструмент – опять же, лучше одно- или двухзаходной. К остроте заточки предъявляются повышенные требования – на притупленной кромке материал начнет плавиться быстрее.

Охлаждение при глубине резания выше 0,5 диаметра фрезы обязательно. Опять же, лучше воздух – СОЖ, забиваясь в поры материала, вызовет в нем структурные изменения и набухание кромки, а масляные вещества, входящие в состав большинства эмульсий, сделают эти изменения необратимыми.

Оргстекло

Рекомендуется комбинировать скоростное и силовое фрезерование – сначала скоростная обработка с припуском 0,1-0,2 мм, потом чистовой проход на всю глубину резания. При таком подходе (при условии использования острого инструмента) на фрезерных с ЧПУ получится зеркальная поверхность обработанной кромки.

Температура плавления оргстекла ниже, чем у пенопласта и полиуретана. Но при обработке этого материала допускается использование СОЖ любых марок, поэтому при наличии системы автоматической ее подачи с оборотами можно не стесняться.

Острый фрезерный инструмент сохраняет прозрачность материала, но при сверлении и развертывании постоянно возникают проблемы. Совет от бывалых: если шероховатость отверстия страдает, попробуйте вручную поливать инструмент минеральной водой.

Резина

Механическая обработка резины – это уже «экзотика», и по понятным причинам за решение таких задач на фрезерных станках мало кто берется. Но, если «приспичит»… Есть один секрет – заготовку изначально надо заморозить. Для ускорения процесса запуска программы на столе станка устанавливается УСП или система упоров, чтобы не тратить время на обнуление. Фрезерование – скоростное, малая глубина реза на предельных подачах. Необходим постоянный визуальный контроль – как только цвет стружки переходит из сизого в черный, обработка прекращается и изделие возвращается в морозильную камеру.