CNC фрези: каква е разликата между режещи маси и фрези и какво се предлага?

CNC рутерът може да бъде полезен за графики за знаци и дисплеи, както и да помогне на широкоформатните принтери да навлязат на други индустриални пазари.

Миналия месец разгледахме цифровите маси за рязане, а този месец ще разгледаме по-тежката алтернатива – CNC рутера, който е по-подходящ за бързо рязане на плътни материали като дърво, пластмаси, алуминиеви композити и меки метали, както и на обикновени субстрати като акрил и пенопласт. Всички тези материали са често срещани за всички, които се занимават с графики за дисплеи, а много широкоформатни потребители също използват CNC рутери. Много от тях вече включват и глави за различни видове ножове, така че могат да се използват и като алтернатива на маса за рязане. И тъй като тези машини са изключително гъвкави, те могат да се използват и за редица други приложения, като например изработване на мебели или компоненти за други производители. По този начин те са добър вариант за всеки, който иска да разшири хоризонтите си.

Самите фрези съществуват от дълго време и могат да се използват не само за рязане през материали, но и за изрязване на канали и други форми в тези субстрати. Това може да се прави ръчно за отделни случаи, но ако имате някакъв обем, най-добре е да се обърне внимание на автоматизацията, при която се използват рутерите с цифрово-програмно управление или CNC.

Има редица неща, които трябва да се вземат предвид при избора на CNC рутер. На първо място, той трябва да има солидна рамка, която да противодейства на вибрациите при рязане. Също така трябва да има вакуумни помпи, които да покриват леглото, за да задържат материала на място по време на рязане. Масата трябва да е достатъчно малка, за да се побере в избраното от вас пространство, но достатъчно голяма, за да се справи с всякакви плоскости, с които може да искате да работите в бъдеще. Също толкова важна е височината на материалите и дали работите върху 3D елементи или просто режете плоски панели, а оттам и размера на свободното пространство, от което ще се нуждае порталът.

Друго съображение е задвижващата система, която позволява на режещите глави да се движат по осите X, Y и Z. Съществуват два основни типа. При сачмените винтове се използва дълъг винт с жлебове, закрепен във всеки край, като гайката използва сачмени лагери, за да се движи по винта. Предлагат се в различни класове, като по-скъпите са по-точни, въпреки че могат да предлагат много висока степен на точност. Недостатъкът е, че колкото по-голяма е дължината на сачмения винт, толкова по-голям е рискът от внасяне на неточност в движението. Поради това е най-вероятно да се използва за по-късата ос Z.

При системата със зъбна рейка и зъбно колело към страните на машината е прикрепена зъбна рейка, а към подвижния портал – зъбно колело или зъбно колело, чиито зъби се врязват в жлебовете на зъбната рейка. В някои случаи зъбната рейка е права, но по-често се използва вариант, при който жлебовете на зъбната рейка са под ъгъл, наречен винтова рейка, което гарантира, че зъбното колело има повече от един зъб в даден момент. Като цяло задвижванията с винтови зъбни колела са по-добри на по-дълги разстояния и по-лесни за поддръжка, тъй като са закрепени директно към рамата, въпреки че това зависи от начина, по който е специфицирано дадено задвижване. Независимо от вида на задвижването, повечето производители вече са преминали към използване на сервомотори, а не на ремъчни задвижвания за задвижване на движението.

Обикновено всяка дъска има няколко различни неща, които трябва да бъдат изрязани, или дори различни задачи, които са обединени и които могат да изискват различни инструменти. Повечето машини с ЦПУ трябва да имат възможност за автоматично превключване между тези инструменти, без да е необходима ръчна намеса. Това може да включва мултиглава с две или три глави, комбинирани за различни видове инструменти, както и автоматична смяна на инструменти, позволяваща при необходимост да се вземат допълнителни инструменти. От само себе си се разбира, че трябва да има и добра гама от инструменти, включително ножове, както и фрезови глави.

Освен това трябва да има някаква система за извличане на прах, която понякога се предлага като допълнителна опция. Въпреки това вероятно е добра идея да поставите CNC рутера в отделно помещение, тъй като те са склонни да бъдат шумни и да произвеждат много прах, дори ако са оборудвани със система за извличане.

Какво има на разположение?
Съществуват доста различни фрези с ЦПУ, някои от които са по-подходящи за работа с табели и графични дисплеи от други. Избрахме някои от най-разпространените, но това в никакъв случай не е изчерпателен списък.

Базираната в Канада компания Axyz произвежда няколко различни вида CNC маршрутизатори, разпределени в пет основни марки, които обхващат редица различни индустрии. Сред тях е Innovator, който беше пуснат на пазара в края на миналата година като модел от начално ниво, подходящ и за изработка на знаци. Той използва винтови зъбни колела със сервомотори. Предлага се в два размера – 1244 x 1346 mm и 2438 x 1524 mm – и двата с портал с просвет 152 mm. Може да реже алуминий, пластмаси и твърда дървесина и има възможност за добавяне на сменяем инструмент, който може да побере до три инструмента.

По-рано миналата година Axyz представи и актуализирана версия на серията Trident, която се отличава с по-голяма автоматизация и производителност. Тя е проектирана като универсална машина, която включва фрезови шпиндел с тангенциални и осцилиращи ножови единици. Има нов ножов инструмент, който осцилира по-бързо, за да може да обработва по-широк спектър от медии.

Американската марка Multicam е разработила широка гама фрези с ЦПУ, всяка от които предлага различни нива на функции и мощност на рязане, подходящи за различни приложения. Сред тях е серията 7000, която се предлага в няколко размера, предлагащи работна площ от 1,5 x 3 м до 2,1 x 4,3 м с 203 мм просвет по оста Z. Те използват задвижване със спирална зъбна рейка по осите X и Y и сачмен винт по оста Z. Базовата рамка е еднокомпонентна заварена стоманена рамка с чугунени опори за портала. Доставя се с шпиндел с мощност 13,3 к.с., но може да бъде надграден до агрегат с мощност 16 к.с. Сред опционалните екстри са автоматична смяна на инструменти и система от регистриращи камери, както и двойна глава и тангенциален нож.

Компанията Tekcel, която е родом от Австралия, произвежда три серии фрези с ЦПУ, започвайки с компактния модел P2. Тя има маса с размери 2490 x 1260 mm, която поема материали с височина до 110 mm. Той има шпиндел с мощност 4 kW и би трябвало да е подходящ за повечето задачи, свързани с изработката на знаци. Както всички машини на Tekcel, тя е оборудвана с автоматична стойка за инструменти, която може да побере до десет инструмента, така че машината автоматично да вземе определените инструменти за дадена задача и да ги смени при необходимост.

Tekcel произвежда и серията M, която е насочена към пазара за обработка на дърво. Тя се предлага с шпиндел с мощност 9 kW и може да побере до 16 инструмента. Широчината му е 1800 мм, но има възможност за избор между 2500 и 3660 мм дължина. Разполага с автоматизирана система за зареждане на листовете и отрязване на детайлите от леглото.

Серията Enduro е отговорът на Tekcel за тежки работни натоварвания, също оборудвана с 9kW шпиндел. Тя се предлага в шест размера от 2500 x 1540 мм до 4100 x 2058 мм и с просвет от 140 до 500 мм. Автоматичната стойка за инструменти може да побере до 18 инструмента. Всички машини Tekcel използват сачмено-винтово задвижване със сервомотори за всички посоки.

Компанията Mantech Machinery, базирана в Уест Мидландс, Великобритания, произвежда редица различни фрези с ЦПУ, включително серията Spartan за начално ниво. Тя се предлага в различни размери, като се започне от най-малкия модел с легло 600 x 900 mm и се стигне до 2 x 3 m. Най-основните от тези модели се предлагат със шпиндел с мощност 2,2 kW и използват сачмено-винтови задвижвания по всички оси. Съществува обаче и версия с много по-висока спецификация, която се предлага с автоматична смяна на инструменти на шпиндел с мощност 9kW и е оборудвана с винтово зъбно задвижване на движенията X и Y.

Mantech произвежда и най-високата серия Apollo, която вече се отличава и с автоматична смяна на инструментите. Тя използва шпиндел с въздушно охлаждане с мощност 9 kW, винтово зъбно задвижване за осите X и Y и усъвършенствано устройство за прахоулавяне. Моделът Apollo се предлага и със сензорен екран за управление и собствена система за управление на движението M-Tech на Mantech, както и с допълнителни опции, включително система с камера и осцилиращ ножов блок.

В заключение, не е нужно да казваме, че цената винаги е важна, но въпреки че стандартната машина може да е по-евтина, добрият доставчик би трябвало да може да пригоди конфигурация по поръчка, която да отговаря по-добре на вашите нужди. Освен това тези машини работят дълго време, така че е важно да изберете доставчик, с когото се чувствате добре, който може да се погрижи за обслужването, за необходимото обучение и да даде съвети за инструменти за нови приложения.