Модели для чпу станка по дереву: Выбор сырья и 3d модели для фрезерного станка с ЧПУ, работающему по дереву. Советы

Содержание

Трёхмерные модели на фрезерных станках с ЧПУ

Под трёхмерной (3D) моделью понимается точное математическое отображение реального объекта. Изначально такие модели создаются в виртуальной среде (компьютерной программе) на основании имеющихся данных (чертежей или рисунков). Напротив, по имеющейся 3D-модели можно воссоздать реальный объект, например, изготовив его на автоматическом станке. Возможность моделировать детали в виртуальной среде и с лёгкостью воплощать их «в материале» является одним из самых главных преимуществ современного станочного оборудования с ЧПУ.

Затраты на обработку 3D-моделей гораздо ниже, чем на изготовление пробных образцов продукции. А возможность оценить на экране компьютера готовый результат ещё до начала производства позволяет не только экономить ресурсы и время, но и разрабатывать уникальные изделия, полностью используя технологический потенциал фрезерного оборудования.

Простейшим примером 3D-модели является изометрический рисунок. Даже будучи изображённым на листе бумаги он помогает представить реальный объект в трёхмерном пространстве.

Современные CAD-приложения позволяют создавать 3D-модели на основе плоских чертежей или рисунков — разумеется, переведённых в электронный вид. Такие модели, помимо внешней идентичности реальному объекту, могут нести информацию о его свойствах — материале, плотности, объёме, массе и т. д. Точная трёхмерная модель получается и при съёмке реального объекта 3D-сканером. Кроме того, в настоящее время существуют обширные библиотеки готовых 3D-моделей (от простейших, до настоящих дизайнерских шедевров) на базе которых успешно выпускаются реальные изделия.

По характеру и сложности, а также типу представления в виртуальной среде модели бывают:

каркасные;
поверхностные;
твердотельные (или сетчатые).

Каркасные (их ещё называют «проволочные») являются примером простейших моделей, состоящих из отрезков, дуг, рёбер и прочих формообразующих линий. Получаемый «каркас» даёт представление лишь о внешнем виде объекта и не несёт информации о его внутренних свойствах.

Однако со своей задачей — визуализацией объекта — каркасные модели справляются вполне, занимая к тому же очень мало машинной памяти. Кроме того, каркасное моделирование идеально подходит для представления маршрута движения обрабатывающего инструмента, например при создании управляющей программы для фрезерного станка.

Поверхностные модели, помимо контуров (или «рёбер») объекта включают в себя информацию о типе поверхности — своеобразной оболочке, отделяющей объект от окружающего «пространства».

Твердотельные модели по своей сути являются точной математической копией реального объекта и широко используются в системах компьютерного проектирования для создания новых изделий, либо исследований свойств и взаимного влияния существующих конструкций.

Процесс разработки 3D-модели

Как описывалось выше, трёхмерную модель можно построить из плоских изображений — этот путь изначально использовался в чертёжных программах (подобных AutoCAD). Однако способ разработки плоских чертежей и построения на их базе 3D-моделей довольно трудоёмкий. Более рационально сразу же создавать трёхмерные объекты (при необходимости из них легко получаются любые плоские «снимки», в том числе 2D-чертежи) — на таком алгоритме работают программы Pro/Engeneer, CATIA, SolidWorks, Autodesk Inventor и пр. Все они предназначены для работы с твердотельными моделями. Однако из-за различия форматов, графические файлы не всегда совместимы.

Для устранения этого недостатка существуют универсальные форматы файлов, в которые осуществляется экспорт 3D-моделей с последующим импортом в нужное приложение. К ним относятся: ACIS (*.sat), STEP AP203/214 (*.step,*.stp), IGES (*.igs,*.iges) и ряд других.

Производство изделий на базе 3D-моделей

Трёхмерная модель является отличным базисом для производства изделий. Современные станки с ЧПУ реализуют алгоритм программного управления, а чем ещё является 3D-модель, как не программным «шифром» реального изделия?

Однако для создания управляющей программы изготовления детали (например, методом фрезерования), 3D-моделей должна быть подвергнута некоторой обработке.

Во-первых, необходимо «привязать» модель к плоскости виртуальной заготовки, установить припуски на обработку, задать уклоны торцевых поверхностей, глубину фрезерования (не более толщины заготовки) и т. д.

Во-вторых, следует указать область крепления заготовки, чтобы в реальности фреза не «спотыкалась» на удерживающих струбцинах.

В-третьих, следует определить этапы фрезерования, задать соответствующие им зоны обработки.

В-четвёртых, необходимо построить траекторию движения фрезы для каждого этапа обработки. Здесь следует учесть материал заготовки, величину припуска на обработку и необходимую смену инструмента между этапами.

В-пятых, следует провести визуализацию процесса обработки (своего рода «виртуальную фрезеровку») и проконтролировать результат. Исправить ошибки на этом этапе гораздо проще и выгоднее, чем перекидать испорченные на станке заготовки в брак!

Завершающим этапом создания управляющей программы (УП) является её экспорт в файл формата, «понятного» для фрезерного станка. Современные программные комплексы подготовки 3D-моделей к производству (например, ArtCAM) содержат обширную базу данных так называемых «постпроцессоров» — специальных модулей, оптимизирующих УП под конкретную модель станка. Таким образом, имея электронные файлы УП, остаётся лишь загрузить их в память станка, установить фрезу, закрепить на рабочем столе заготовку, нажать клавишу «пуск» и дожидаться окончания обработки изделия, будучи совершенно уверенным в его высоком качестве!

3д фрезерных станок с ЧПУ по дереву

3D фрезерный станок с ЧПУ по дереву приобрел широкое промышленное применение в последние годы. Благодаря этому устройству тысячи малых, средних и больших предприятий производят работы по резке, гравировке, нанесению рисунков и орнаментов на дерева и различных других материалах.

Главное преимущество такого оборудования – почти 100% автоматизация процесса. В отличие от ручной работы, фрезерные станки с ЧПУ полностью исключают человеческий фактор и способны обрабатывать детали из дерева в соответствие с любой заданной программой.

Преимущества таких станков уже используются в мебельной промышленности, а также для производства предметов декора, рекламной продукции, аксессуаров, стильных игрушек по типу TopGear и не только. Сегодня 3D фрезерный станок по дереву, цена на который уже давно стала более чем доступной, способен выполнить работу любой сложности.

Компьютер станка анализирует глубину рисунка, который задан в рабочем проекте, потому способен выполнять резьбу не только по двухмерному контуру. Так станок 3D фрезерный с ЧПУ по дереву создает трехмерные изображения со сложной детализацией объектов.

Основные компоненты 3D станка с ЧПУ по дереву

Фрезерные станки с ЧПУ для обработки трехмерных изображений состоят из множества узлов.

В представленном ниже списке описаны их ключевые функции.

Фрезерный резак — это главный инструмент, отвечающий за резку, гравировку и раскрой материала. Может состоять из одного или нескольких зубьев. В зависимости от производительной задачи, может использоваться для резки металла, пластика, дерева и других материалов. Является сменным инструментом.

Зажимной патрон — устройство, посредством которого режущий инструмент крепится на оси шпинделя. В стандартном варианте представляет собой цангу – механизм, состоящий из шайбы, гаек и других деталей, обеспечивающих прочное положение резака в конструкции шпинделя.

Шпиндель — главное приспособление, отвечающее за раскручивание режущего инструмента и, соответственно, цанги. Прямая передача крутящего момента от двигателя или, например, редуктора, на резак не была бы практична без шпинделя, так как именно эта деталь отвечает за точность выполнения работ и нейтрализацию вибрации.

Двигатели. Их в устройстве станка несколько и они отвечают за движение головы станка по осям.

Редуктор — незаменимый элемент любой механической машины, отвечающий за преобразование крутящего момента (увеличение, понижение оборотов), а также за дробление хода, благодаря чему голова станка может выполнять точечную работу (в особенности – режущий инструмент).

Зубчатая рейка — это не только рельсы, по которым движется основной узел, отвечающий за обработку деталей, но и комплекс механической передачи, обеспечивающий преобразование вращательного движения шестерни в поступательное. От качества этого движения зависит плавность движения станка, необходимая для продуктивного и безопасного рабочего процесса.

Направляющие осей — контуры, которые задают движение компонентам станка по осям X и Y.

Система управления — главный компьютер станка, в котором заложено программное управление. Состоит из плат, контроллеров и других компьютеризованных систем.

Система охлаждения. Большинство современных станков оснащены системами смазки и охлаждения, которые необходимы для профилактики износа деталей режущего инструмента и других компонентов устройства.

Станочный стол — главная рабочая зона всего устройства. Современный станок фрезерный для 3д резки по дереву, в основном, оснащен вакуумными столами. Технология вакуумной помпы позволяет автоматически устранять стружку и пыль, которая остается на столе после обработки материалов.

Важные аспекты при выборе 3D фрезерного станка

Выбирая фрезерные станки 3д, следует обращать внимание на множество деталей. В приведенном ниже списке, мы перечислим наиболее важные компоненты различных узлов. Для примера будут взяты станки Wattsan — мирового флагмана в производстве станков с ЧПУ для 3Д обработки материала.

Конструкция косозубых реек

Зубчатая рейка должна быть грамотно установлена на станке. Это означает, что все отверстия для крепления реек должны быть высверлены с высокой точностью. Иначе, станок не будет гарантировать плавных ход, а заданный программой план фрезеровочных работ будет выполняться остальными модулями с погрешностями. На станках Wattsan разметка и последующее сверление областей для последующей установки реек происходит автоматически с использованием фрезерного оборудования. Благодаря этому обеспечивается дальнейшая 100% точность станка, а также, защита эксплуатационных качеств подшипников.

Крепкая, неподвижная станина

На эту деталь крепятся все остальные подвижные и неподвижные детали и узлы станка. В станках Wattsan используется станина, предназначенная к большим нагрузкам и способная сохранять конфигурацию в течении всей жизни станка.

Шарико-винтовая передача с увеличенным диаметром и повышенным запасом мощности позволяет использовать шпиндели на 1-2 ступени больше. Это дает возможность усовершенствовать возможности станка для использования более мощного шпинделя.

Планетарный редуктор

Устраняет жесткость передачи, увеличивает точность работы основных модулей станка и обеспечивает сильную подачу при фрезеровке. Дает преимущества при работе с твердыми сплавами металлов и на больших скоростях.

Индуктивные концевые датчики

Отвечают за контроль положения объектов из металла в рабочей зоне. Благодаря этому устройству происходит ограничение движения в осях, что обеспечивает безопасность отдельных модулей станка. Устраняется риск столкновений, предотвращаются перекосы и повреждения станка.

Вибростойкость рамы

В отличие от конкурентов, 3д фрезерный станок по дереву от Wattsan оснащен высокотехнологичной конструкцией рамы с почти полным устранением вибраций, которые могут происходить при высоких скоростях работы.

Конфигурация двигателя

С помощью трехфазного шагового двигателя, встроенного в станках Wattsan появилась возможность уменьшать дискретную величину шага. Это сказывается на качестве и точности перемещения модулей. Такой станок имеет более долгий срок эксплуатации.

Обзор популярных моделей станков

Рынок промышленного оборудования переполнен многочисленными моделями станков.

На фрезерные станки 3д по дереву цены могут отличаться в зависимости от их мощности, конфигурации двигателей, используемого редуктора и многих других аспектов.

В приведенном ниже списке мы собрали краткий обзор трех лучших станков с чпу для 3Д обработки дерева от китайского производителя Wattsan.

Фрезерный станок Wattsan 0609 MINI

Компактный станок с рабочим полем размерами 600 на 900 мм. Мощности в 1500 Вт достаточно, чтобы обрабатывать деревянных, акриловых, композитных, стеклянных и алюминиевых заготовок небольших размеров (резка, гравировка). Прост в использовании и не требователен в обслуживании. Оснащен системой управления NcStudio, с возможностью замены контроллера на DSP.

Фрезерный станок Wattsan A1 6090

Более габаритный станок (размеры поля 1450 на 1200 мм). Оснащен шпинделем средней мощности – 1500 Вт. Предназначен для обработки более габаритных деталей, так как оснащен надежным реечным столом и сварной стальной рамой.

Среди преимуществ данной модели – DSP контроллер, опоры блокировки вибрации, автоматическое выравнивание портала, индуктивные датчики, система охлаждения шпинделя, а также смазочно-охлаждающая система на базе масляного тумана, устройство обеспечивающее плавный поворот и т. д.

Станок предназначен для резки и гравировки древесных масс, стружечных пластин, акриловых и композитных материалов, пластика и алюминия.

Фрезерный станок с ЧПУ Wattsan A1 1313

Наиболее мощный тип фрезерного станка от Wattsan.

Оснащен режущим инструментом мощностью в 2.2 кВт, чего будет достаточно для работы с деталями для дерева, акриловых материалов, пластика, алюминия, стекла и т.д.

Модель оснащена реечным столом и сварной стальной рамой, а общий вес конструкции – 600 кг.

Помимо этого, станок оснащен вакуумным столом, опорами, устраняющими вибрацию, индуктивными датчиками, системой аспирации, системой подачи смазки и другими вспомогательными механизмами.

Несмотря на большие габариты и заявленную мощность, данная модель станка работает экономно, а качество сборки модулей гарантирует бесперебойность и высокий срок службы.

Резюме: как выбрать 3d фрезер?

Очевидно, что при выборе станка, необходимо обращать внимание на мощность устройства, потому что этот показатель обеспечивает работоспособность аппарата при обработке материалов.

К примеру, модель Wattsan 0609 MINI подойдет для 3D обработки мягких пород дерева (сосна, ель, ольха, кедр, липа). Это не значит, что станок не справится с дубом, буком или орехом, однако для этого понадобится использовать более интенсивный режим работы двигателя и самого режущего инструмента.

Гравировка или резка металла требует более существенных параметров мощности. Для этого следует выбирать надежное оборудование.

В данном случае, надежность проявляется не только в работе двигателя и шпинделя, но и в качестве зубчатой рейки и шарико-винтовой передачи, так как металл располагает большей плотностью, чем дерево, поэтому у него большее сопротивление.

Видео

В моделях станков Wattsan реализована наиболее практичная конструкция фрезерного оборудования, а также интегрированы современные компьютеризированные системы для программного управления. Все это обеспечивает точную безотказную работу станка в промышленных масштабах.

Cnc Models – Etsy Turkey

Etsy больше не поддерживает старые версии вашего веб-браузера, чтобы обеспечить безопасность пользовательских данных. Пожалуйста, обновите до последней версии.

Воспользуйтесь всеми преимуществами нашего сайта, включив JavaScript.

( 1000+ релевантных результатов, с рекламой Продавцы, желающие расширить свой бизнес и привлечь больше заинтересованных покупателей, могут использовать рекламную платформу Etsy для продвижения своих товаров. Вы увидите результаты объявлений, основанные на таких факторах, как релевантность и сумма, которую продавцы платят за клик. Узнать больше. )