Найти тему
Lis Kids

2. Бизнес в собственном гараже. Выбор фрезерного станка ЧПУ исходя из выбранного направления

Здравствуйте. 

Давайте сразу оговоримся, что мы планируем бизнес, хоть и у себя в гараже, но все же бизнес. 

И мы не собираемся заниматься построением собственного станка. Во первых, это выйдет не так уж и дешевле во вторых, точность станка может быть плохой и в третьих это масса потраченного времени на сбор информации, поиск компонентов, сборка, решение возникающих попутно проблем, настройка. Когда я на форумах искал нужную информацию, видел сообщения этих несчастный людей, кто собирал станок сам, у них были проблемы, которые они  сами решить не могли и помочь дистанционно, на форме, им тоже не могли. Вроде все и по инструкции делают, а где то в незаметной мелочевке вся загвоздка. Неделями плачутся на форумах. 

Дайте собрать станок профессионалам, а вы за это время, которое бы потратили на сборку, начнёте уже зарабатывать!! 

Минимум все же знать нужно. На пример как подключить датчик ноля ну или как переставить шпиндель. 

Совет, который подойдёт для всех случаев жизни. 

«Прежде чем заниматься самому! Оцени, стоит ли  это действие твоего затраченного времени в деньгах.» Иными словами, если вы можете за это же время заработать или принести больше пользы, то делегируйте это на других людей и оплачивайте им за труд. 

К делу. 

Давайте подбирать станок если вы планируете работать в направлении

3d фрезеровки. 

Неоспоримый плюс при выборе данного направления, это небольшая сумма входа в данный бизнес. Ведь нет ни какого смысла покупать сразу дорогой станок. Вы можете взять фанерный станок хобби класса, у которого корпус будет из фанеры. Его будет достаточно, чтоб познакомиться со спецификой работы на станке, и самое главное понять ваше ли это дело души. Когда мы загораемся идеей, все нам кажется радужно и мы уверенны, что все будет тип топ, ведь нам это нравиться и запал не угаснет. Но ударяясь о рутину и ещё множество проблем, руки могут опуститься. Или же вы поработав поймёте, что это не ваше дело. 

ЧПУ станок из фанеры. Фото взято с сети.
ЧПУ станок из фанеры. Фото взято с сети.

Даже если вы решили брать сразу профессиональный станок, он все равно будет дешевле широкоформатного станка. 

Основные критерии для станка это скорость подачи фрезы и жесткость станка. 

На фанерном станке конечно жесткость будет отсутствовать да и скорость тоже. Но как я уже говорил, фанерный станок служит только как ознакомительный вариант.

Если планируете работать с металлами, скорость не так уж и важна, шаговые двигателя такую скорость вам дадут. Процесс обработки металлов идёт медленно. Небольшая глубина за проход (0,5 мм.), небольшая скорость подачи фрезы. Цветные металлы налипают на фрезу. И просто разогнать шпиндель на максимум не получится. Надо подбирать режим. А вот жесткость тут на первом месте. Если углубляться детально, то станок по металлу имеет другую конструкцию, где портал стоит на месте, а перемещается сам рабочий стол. Это сделано для большей жесткости. Так же все рельсовые направляющие установлены с преднатягом,  т.е. если смотреть в профиль направляющих, то они как бы косолапят на 5 микрон где то. Это делается для того, когда на станок начинает идти нагрузка, то рельсы встают в ровное положение и воспринимают нагрузку всем профилем. Это я к чему… Что металлы точить дело серьезное. 

ЧПУ станок по металлам. Видно, что перемещается сам стол. Портал стали не подвижно. Фото взято из сети.
ЧПУ станок по металлам. Видно, что перемещается сам стол. Портал стали не подвижно. Фото взято из сети.

Размер станков по металлам как правило не большой, 300х300, 400х400, 600х600 мм. Тут надо понимать, что взяв небольшие размеры станка, в дальнейшем вы не сможете сменить материал на дерево. Вернее сможете, но на рабочий стол будет вмещаться крайне мало. Ну и скорость обработки будет низкая. 

Для работы по металлам нужен шпиндель не меньше 2,2 КВт. 

Линейные направляющие должны быть профильные. Цилиндрические это уже прошлый век. 

Для станков по металлам требуется подача СОЖ. Так же требуется и ее отвод. Это значит ваш рабочий стол должен быть «корытом» герметичным и с каналом по сливу СОЖ.  Работа по металлам, это более узкая специфика работы, где требуется опыт в чтении чертежей, понимании допусков, умении подбирать режимы резки и т.п. В общем просто со словами «я хочу» работу с металлами советую не начинать. 

Поэтому вам четко надо понимать с каким материалом вы будете работать прежде чем брать станок. А если говорить о металлах, то и конкретный опыт, понимание что будете фрезеровать (какие размеры) и уже потенциальных клиентов. Ведь все изделия выполняемые на станке это различные запчасти от агрегатов, механизмов со своими допусками размеров. 

Если работать с деревом. Именно 3d фрезеровка. 

Тут важна скорость. Лучше использовать сервоприводы. Дают большую скорость и не пропускают шаги под нагрузкой. 

Я считаю, в соотношении цена/производительность, идеальные размеры рабочего стола станка, это 600х900 мм.  У нас на производстве работают такие станки. 

ЧПУ станок от производителя profcnc. У нас станки этого производителя. За весь срок работы не было ни одного сбоя. Фото взято из сети.
ЧПУ станок от производителя profcnc. У нас станки этого производителя. За весь срок работы не было ни одного сбоя. Фото взято из сети.

Сейчас объясню почему. 

Первое это материал. На своём производстве я работаю с деревянными, мебельными щитами. Их распространённый размер в ширину варьируется 600, 610, 650 мм. и в длину от метра до трёх. 

Я всем рекомендую работать с этим материалом. Но более подробно мы поговорим о материале и почему стоит работать именно с ним в отдельной статье. 

Вернёмся к станку. Как вы уже поняли ширина станка отталкивается от распространённого размера материала. Ну а длинна в 900 мм.  это уже стандартное соотношение к ширине у производителей станков. Длины в 900 мм тоже вполне достаточно. 

Второе это большое потребление ресурсов компьютера. Иными словами хорошо детализированные картины вы не сможете разместить на весь рабочий стол станка. ArtCam не сможет вычислить траектории из—за нехватки оперативной памяти. Для примера у меня на компе 8 гигов оперативки и их не хватает.  И даже если вы сделаете вычисления партиями по 4—5 моделей и потом захотите все их разом сохранить и загрузить в Mach3, то Mach3 просто не вывезет такое количество строк и зависнет. Получается, что при таких размерах рабочего стола вы с легкостью сможете зарядить станок на 8—10 рабочих часов. А нужно ли ещё больше? Больше сможете, все будет зависеть от детализации и от выбранного диаметра фрезы.

Но есть нюансы. Если станок будет работать дольше, чем вы, то следовательно вам придётся оставить станок без внимания. Что может произойти, если вас рядом нет? Самое страшное — загореться. В моей практике было два случая. Первый, это был ещё фанерный станок. Я его оставлял на час, на два без внимания.  Все было хорошо. Я решил его оставить на 4 часа в ночь. Следил за ним по камере. Первые два часа все шло нормально. Я лёг спать.  И только потом на утро я приехал и увидел выбитую дверь и затушенный мой станок. Благо в помещении которое я снимал была охрана и они почувствовали дым и приняли меры. А произошла ошибка и станок по оси Z углубился на лишние 20 мм. Просто на середине заготовки. И стал тереть не режущей частью фрезы. Происходит тление опилок и возгорание.

Второй, это когда конусная фреза для 3d фрезеровки уже изрядно поработала и затупилась. И при заходах в «углы», где фреза совершает ходы в пределах 0,5—1 мм. происходит повышенное трение, плохой отвод стружки, и как следствие происходит тление стружки. 

Из всего вышесказанного получается, что взяв станок с рабочим полем больше чем 600х900 мм. Вы не сможете разом задействовать весь рабочий стол для 3d фрезеровки. Да, вы сможете разместить картину размерами 600х900 мм. И обрабатывать ее фрезой R2 или R3. Но таких заказов часто не бывает. Как правило картины идут среднего размера 280х200 мм. Если взять икону такого размера, то сможете забить станок не больше чем на две трети рабочего стола. 

Вывод: зачем платить за большое рабочее поле станка если его ни когда не задействовать на полную.  Ну а меньше чем 600х900 мм тоже нет смысла брать, т.к. придётся кроить материал, и получать неудобного размера обрезки. Из опыта получается, что размер рабочего стола 600х900 мм. можно задействовать на 8—10 часов работы.

Широкоформатный ЧПУ станок с приводом рейка—шестеренка. Фото взято из сети.
Широкоформатный ЧПУ станок с приводом рейка—шестеренка. Фото взято из сети.

Если вы выбираете широкоформатный станок. Сразу учитывайте проблемы с занимаемым местом, транспортировкой при переезде, складированием материала, неудобством крепления заготовки, высокая цена.

Размеры тут выбирает кто как хочет. Но я рекомендую ширину станка подбирать под ширину используемого материала от 1250 до 2100 мм. 

При таких размерах станка страдает жесткость и как следствие падает скорость. 

Подойдёт шпиндель на 1,5 КВт, цанга ER16. Шаговых двигателей будет достаточно. 

Привод у широкоформатных станков может быть: рейка, ремённой, и ШВП так же используют. 

Ремённой привод делают на хобби станках, которые не развивают большой скорости и не имеют особой точности. 

Шестеренка—рейка обладает высокой скоростью, но так же страдает в точности. 

Проблема крепления заготовки к рабочему столу заключается в большом размере самой заготовки. Если на небольшом станке ты быстро закрепил заготовку в шести точках и при этом дотянулся до них с одного места. То на широкоформатном станке ты будешь делать это долго бегая во круг станка. 

Для этого используют вакуумные столы, но это дорого и потребление эл.энергии конское. 

Как правило на широкоформатных станках не гонятся за скоростью, так как при чрезмерном увеличении скорости на изделии будут появляться сколы. Высокая скорость нужна только на холостом перемещении станка, когда фреза только двигается к точке начала реза. 

Подытожим:

Станок по цветным металлам

Размер как правило не больше 600х600 мм. 

Шпиндель не меньше 2,2 КВт. 

Шаговые двигателя. 

Конструкция: портал стоит неподвижно. Перемещается сам рабочий стол. 

Линейные направляющие: профильные. 

Тип привода: ШВП. 

Подача и отвод СОЖ. 

Станок для 3d фрезеровки по дереву. 

Оптимальные размеры 600х900 и 900х1200 мм. 

Шпиндель не менее 1,5 КВт, цанга ER16. 

Сервоприводы. 

Линейные направляющие: профильные

Конструкция: портал перемещается относительно рабочего стола. 

Тип привода: ШВП.

Станок, широкоформатный, для раскроя.

Размеры по ширине от 1500 мм. А дальше как ваша душа желает. 

Шпиндель не менее 1,5 КВт, цанга ER16.

Шаговые двигателя. 

Линейные направляющие: профильные. 

Конструкция: портал перемещается относительно рабочего стола. 

Тип привода: шестеренка—рейка. 

На что обратить внимание при покупке станка?

Выбирать только профильные направляющие. Цилиндрические быстро изнашиваются и не имеют такой точности как профильные. Сложно делать периодическую смазку. 

Выбирайте качественную плату управления. С отдельными драйверами на шаговые двигателя. Иначе постоянно будут происходить сбои.

Не желательно брать с ремённым приводом. Ремённой привод как правило открыт и на него летят стружки. И могут его забить и как следствие пропуски шагов. Видел видео, где человек с такой конструкцией станка стоял весь процесс фрезеровки и кисточкой смахивал стружку с ремня. 

Не берите шпиндель маломощный и с воздушным охлаждением. Мелкие китайские шпинделя до 800 Ватт дают сильную наводку из—за этого могут быть сбои. 

На каретки профильных направляющих сразу установить пресс—масленки.