Подробно ръководство за CNC рутери

CNC рутерите са компютъризирани инструменти за управление, които ефективно изрязват метали, за да ги оформят в прецизни форми на продукта. Те се използват при рязане, дърворезба, гравиране, и фрезоване на различни материали като дърво, пластмаси, метални композити, и т.н. Що се отнася до приложението, CNC рутерите са широко приложими в пластмаса, дърво, металообработка, изработка на знаци, и мебелната промишленост. Поради способността им да проектират части с изключителен завършек и точни спецификации.

Основни компоненти на CNC рутер

CNC рутерите се състоят от няколко компонента. Всеки компонент е проектиран да изпълнява специфични задачи, като оптимално рязане и фрезоване. Следните са основни части на CNC рутер:

легло

Леглото е най-малко сложният компонент на CNC рутера, който осигурява повърхността, върху която лежи обработваният детайл. Често се прави от алуминий, стомана, или чугун, за да предложи необходимата здравина и издръжливост. В повечето случаи, повърхността на леглото е снабдена с T-слотове/вакуумни системи, за да поддържат материала в позиция по време на процеса на рязане. По този начин, размерът и структурата на леглото определят максималния размер на детайла, който CNC рутерът може да обработва.

Контролер

Контролерът получава инструкции от компютъра и извършва необходимите действия с помощта на режещ инструмент. Контролерът използва G-код, който съдържа траекторията на инструмента и скоростта и други параметри като скорост на шпиндела и скорост на подаване. Съвременните CNC рутери включват модерни контролери със сензорни екрани. Може да работи безжично и може да съдържа по-голям брой програми от предишните модели, и те са лесни за извикване.

Двигатели

Двигателите в CNC рутер обикновено се въртят около три оси: X, Y, и З. Обикновено се използват серво и стъпкови двигатели. Стъпковите двигатели са прецизни в контекста на контрола на движението и, като такъв, могат да бъдат включени в системи, където прецизността е важна. Серво моторите са по-точни и по-бързи от другите двигатели. Използват се там, където е необходима висока точност и безпроблемна работа. Стъпкови и серво мотори: кой да изберете се определя от дизайна на проекта, който трябва да се направи, материала, върху който ще се работи, и т.н.

Шпиндел/фреза

Шпинделът/фрезата държи и задвижва фрезата с висока скорост, като я върти. Това е една от най-критичните части на CNC рутера, тъй като определя качеството на направеното рязане. Шпинделите са моторизирани и могат да работят с различни скорости. Типичните скорости на шпиндела варират от няколко хиляди до десетки хиляди оборота в минута. Капацитетът и скоростта на шпиндела определят вида на материалите, които могат да се режат, както и качеството на рязането. Високоскоростни шпиндели се използват там, където се изисква финална обработка и за фина обработка, докато за грубо рязане се използват шпиндели с ниска скорост.

CNC рутери: Какво прави?

CNC рутерите работят чрез насочване чрез G-код(виртуален дизайн на планирания продукт). Процесът започва с илюстриране на модел или модел на компютър с помощта на CAD (Компютърно проектиране) софтуер. След това, двигател на CNC рутер движи режещия инструмент по трите оси, като X-хоризонтално, Y-вертикален, и Z-дълбочина. Това е да изрежете материала в желаната форма. Шпинделът също върти режещия инструмент с висока скорост, и това прави възможно изрязването, отворете, или надписване на материала. Процесът е напълно автоматизиран. Това означава, че след като програмата е качена и материалът е поставен на леглото, машината ще може сама да свърши работата.

Различни CNC операции по фрезоване

CNC рутерите могат да извършват много операции, и всички те са подходящи за някои приложения и материали. Някои от най-често срещаните CNC операции по фрезоване включват:

• CNC рязане: Най-елементарната от всички операции, при която рутерът просто проследява линията, направена върху повърхността на материала, и отрязва нежеланата част. Може да се използва за правене на прави срезове, извити изрезки, както и други форми, които може да са сложни.
• CNC гравиране: CNC гравирането е особено безценно и полезно за табели и декоративни цели.
• CNC пробиване: Някои от функциите, които може да изпълнява, са изрязване на отвори с определени размери. Те са от съществено значение при правене на отвори за винтове или съединяване на части.
• джобни: Тази операция включва рязане на материал от определен регион. Но не преминава през дебелината на детайла и създава джобове.
• 3D Контуриране: CNC рутерите могат да правят дълбоки срезове в множество посоки, което прави възможно издълбаването на форми като калъпи и скулптури.

Различни видове CNC рутери

CNC рутерите се предлагат в различни видове, за конкретни цели, и в различни материали. Основните видове включват:

• CNC рутери за дърво: Тези рутери са специално предназначени за дървообработващи операции. Те се използват широко в производството на мебели, конструкция на шкафа, и други дървени занаяти.
• Метални CNC рутери: Тези рутери са предназначени за рязане и гравиране на метали и са по-твърди и издръжливи от CNC рутерите за дърво. Те се използват в металургията за операции като рязане на алуминий, стомана, и месинг, между другото.
• CNC рутери за камък: Тези рутери са снабдени със специални шпиндели и фрези, които могат лесно да обработват твърди материали като гранит, мрамор, и шисти. Те се използват широко в каменната резба и производството на плотове.
• Плазмени CNC рутери: Плазмените рутери използват плазмена горелка за рязане на електропроводими материали като стомана и алуминий. Те са заети предимно в металообработката и автомобилния сектор.
• Многоосни CNC рутери: Тези рутери имат повече от три оси, които са стандартни в повечето рутери днес, дава повече гъвкавост и гъвкавост при проектирането. Те се използват в сектори, които се нуждаят от точност, съчетана със сложни форми, включително аерокосмическия и автомобилния сектор.

Предимства и недостатъци на CNC фрези

Предимства

• Прецизност: CNC рутерите са много прецизни и по този начин могат да създадат много фини дизайни и детайли в работата си.
• Ефективност: CNC рутерите могат да работят дълго време без вниманието на оператора, като по този начин повишава ефективността и намалява разходите.
• Универсалност: CNC рутерите могат да режат няколко материала, като дърво, метал, пластмаса, и композити.
• Автоматизация: Тъй като CNC рутерите се управляват от компютър, става лесно да се произвеждат много части с малко или никакви дефекти, както се наблюдава при ръчна работа.
• Гъвкавост: CNC рутерите са гъвкави за промяна на дизайна, тъй като софтуерът може да бъде модифициран, за да отговаря на необходимия дизайн. Следователно, те могат да се използват както за малки, така и за големи производства.

Недостатъци

• Висока първоначална цена: Първоначалните разходи за придобиване на CNC рутер и софтуера може да са малко скъпи за любителите на малкия бизнес.
• Сложност: CNC рутерите трябва да бъдат стартирани и програмирани, което изисква умения и обучение, което затруднява средностатистическия новодошъл.
• Поддръжка: CNC рутерите трябва да се поддържат през повечето време, за да работят ефективно, и ремонтите са скъпи.
• Шум и прах: CNC рутерите, използвани в дървообработването, могат да бъдат много шумни и прашни, следователно необходимостта от подходяща вентилация и контрол на шума.

Списък с материали, които CNC фреза може точно да изреже

CNC рутерите са многофункционални инструменти, които могат да режат различни форми на материали с висока степен на точност.

• дърво: дърво, включително твърда дървесина, иглолистна дървесина, шперплат, MDF, и други форми на дървесни композити.
• Метали: Алуминий, месинг, мед, мека стомана, и т.н.
• Пластмаси: Акрил, PVC, поликарбонат, и ABS.
• Композити: Други композити са въглеродни влакна, фибростъкло, и ламинат.
• Пени: Пяна с висока плътност, полистирен, и полиуретан.
• камък: Каменна настилка – мрамор, гранит, шисти, и други.

Приложения на CNC фрезоване

CNC рутерите са широко приложими при рязане, дърворезба, и гравиране на различни материали като дърво, пластмаси, алуминий, и други. Някои от ключовите индустрии, които използват CNC рутери, включват:

• Дървообработване: CNC фрезите за дървообработване намират широко приложение в производството на мебели, шкафове, и орнаментна резба.
• Указателни знаци: Тези рутери могат да помогнат за изработването на сложни знаци и лога от дърво, метал, пластмаси, и други материали.
• Металообработване: В металообработването, те издълбават металите във форми и дизайни за автомобили, самолет, и електронни части.
• Изработка на калъпи: CNC рутерите могат също така да издълбават формите, необходими за пластмаси, композити, и метали. Използват се в автомобилната и потребителската индустрия.
• Прототипиране: CNC рутерите се използват широко в бързото създаване на прототипи. Тя позволява на инженерите и дизайнерите да създават бързо нови продукти и да гарантира тяхната производителност.
• Изкуства и занаяти: Художници и занаятчии използват CNC рутери, за да издълбават артистични дизайни и скулптури. в дървен материал е, метал, и други материали.

Каква е разликата между CNC фрезоване и фрезоване?

CNC фрезоване и маршрутизиране, предимно, могат да се използват взаимозаменяемо за едни и същи задачи, но са различни по отношение на геометрията и видовете материали, с които работят. CNC фрезоването обикновено работи при по-висок въртящ момент и по-ниска скорост на шпиндела; тези параметри варират между 1000 и 15000 RPM. Така, фрезоването може оптимално да реже метали и да произвежда сложни елементи с толеранс от ±0,001''.

От друга страна, CNC фрезоване работи при по-високи скорости на шпиндела между 15,000 да се 30,000 RPM, който е идеален за рязане на меки материали като дърво и пластмаса. Рутерите са проектирани за по-голяма скорост и за по-дълбоки проходи, но с по-малко контрол, и обикновено до около ±0,005 инча.

Шпиндел Vs. Рутер: Кой да изберете за вашия проект?

Трябва да се имат предвид някои въпроси, когато се решава дали да се използва шпиндел или рутер в CNC машина. Това са видовете материали, сложността на дизайна, и необходимото покритие.

Шпиндели:

CNC шпинделите са усъвършенствано и фино настроено оборудване. Те са по-мощни и точни от обикновените рутери. Те са проектирани да работят дълги часове и лесно могат да бъдат програмирани да работят по-усилено, рязане на по-дебели материали или създаване на фини елементи. освен това, вретената работят по-тихо и с по-малко вибрации, като по този начин се постига по-добро покритие от конвенционалните методи.

Рутери:

Рутерите са по-евтини и лесни за придобиване от всеки ентусиаст или малка компания. В сравнение с шпинделите, рутерите са по-малко мощни и точни. въпреки това, те са подходящи за такива приложения и осигуряват висококачествено покритие върху дърво, пластмаси, и други меки материали. По този начин, за тези задачи, които се изпълняват за професионални цели, които изискват висока точност. И възможност за работа с доста устойчиви материали, шпиндел е по-оптималния избор. въпреки това, ако обмисляте дървообработване за проекти, което може да изисква значителна сума пари. Тогава рутер може да е по-препоръчително.

Последна мисъл

CNC рутерите са универсални машини, които могат да осигурят точност и скорост. Има гъвкавост в много области на работа, вариращи от дървообработване до рязане на метал. Чрез познаване на основните елементи, функции, и различните видове CNC рутери, потребителят може да избере подходящата машина за използване. Независимо дали сте професионалист или просто любител, CNC рутерите ще бъдат от голяма помощ при реализацията на сложни проекти. С развитието на технологиите, CNC рутерите са по-достъпни и мощни. Те предоставят нови възможности за развитие и реализация на нови идеи в различни сфери.