Выбор идеального станка с ЧПУ для быстрого прототипирования

Путь к инсорсингу прототипирования может быть долгим, но насыщенным знаниями путешествием.

Надеемся, что наши предыдущие обсуждения быстрого прототипирования в собственном производстве научили и вдохновили вас взять в свои руки изготовление собственных прототипов.

После того как вы решили сделать этот шаг, с чего начать? После того как вы определились с выбором между аддитивными или субтрактивными методами, пришло время подбирать станок, который подходит именно вам. Если вы решили, что станок с ЧПУ является частью вашего решения, вы попали по адресу! Давайте глубоко погрузимся во вселенную ЧПУ и поможем разобраться во всем этом.

Как выбрать правильный станок с ЧПУ?

Прежде чем искать снаружи правильный станок с ЧПУ, лучше посмотреть внутрь — на свою линейку продуктов. Понимание требований к вашим собственным продуктам поможет определить, какой станок лучше всего подойдет для вашей лаборатории прототипирования. Определите, с какими материалами вы будете работать, какие размерные допуски нужно соблюдать и какие геометрические особенности необходимо создавать.

• Прост ли станок в использовании и обслуживании?
• Является ли программирование детали 본질но сложным?
• Будет ли доступна поддержка, когда она понадобится?
• Сколько будет стоить питание и оснащение станка инструментом?

Каковы мои варианты ЧПУ?

Существует невероятно широкий ассортимент станков с ЧПУ для вашего рассмотрения — это может быть пугающая задача при представлении всех вариантов. Не волнуйтесь — здесь вы опираетесь на базовые вопросы: допуски, формы и материалы. Удерживая их в уме, выбор правильного станка станет намного проще.

Давайте разберем:

Плазменный резак с ЧПУ

Обычно используется для листовой стали. Плазменный резак с ЧПУ — это доступный, быстрый и эффективный способ прожечь различные проводящие материалы. Хотя на рынке есть многоосевые плазменные резаки, они чаще всего двухосевые. Недостатки плазменных резаков с ЧПУ в быстром прототипировании — их несущностные ограничения в 2D-форме, относительно низкое качество реза и строгие требования к безопасности на рабочем месте. Если вы не улучшаете процесс сварки/фабрикации в своем прототипирующем цеху, плазменный резак с ЧПУ, вероятно, не ваш лучший выбор.

Лазерный резак с ЧПУ

Шаг вперед от плазмы, лазерные резаки с ЧПУ набирали популярность в последние годы, и понятно почему. Лазеры могут резать более широкий спектр материалов помимо металла, включая пластик, дерево и ткани, и делают это с относительной легкостью.

Однако есть проблемы с использованием лазера, которые нужно учитывать. Лазеры используют огромное количество тепла для пробоя материала, что может закалять кромки, делая их более хрупкими. Также, несмотря на высокую точность, лазерный разрез оставляет легкий скос на краях, что может препятствовать требованиям к размерной точности.

Поскольку лазерные резаки обычно двухосевые, они ограничены в создаваемых особенностях. Хотя они могут аблационировать слои для создания большей глубины особенностей, они делают это очень неэффективно по потреблению энергии и времени, с риском деформации детали от избыточного тепла. Это значительно сужает эффективное применение лазерных резаков с ЧПУ, особенно для быстрого прототипирования.

Водорез с ЧПУ

Водорез — эффективный способ резать тонкий или толстый материал почти любого типа. Используя воду под высоким давлением с абразивной средой (гранат), водорез — отличная замена лазеру или плазме. Он также создает меньше отходов за счет замкнутой системы циркуляции воды. Недостаток всего этого — стоимость обслуживания: поддержание фильтров, насосов и сопел может быть значительной задачей. По сравнению с лазерной резкой, водорез довольно неточен, обычно способен удерживать допуск только 0,005 дюйма (0,127 мм), однако качество реза может быть лучше.

Фрезерный станок с ЧПУ (маршрутизатор)

Хотя маршрутизаторы — это тип фрезерных станков с ЧПУ, они обычно категоризируются полностью отдельно. Это в основном из-за их конструкции: у маршрутизаторов портальная рама, с большим мостом над столом станка. Это изначально позволяет большую рабочую зону без жертвования площадью пола. Маршрутизаторы с ЧПУ обычно занимаются фрезеровкой больших панелей из дерева, пластика или более мягких металлов, как алюминий.

Имейте в виду, если вы новичок в обработке, обучение работе на маршрутизаторе с ЧПУ будет иметь более крутую кривую обучения, чем у других упомянутых станков. Есть много чему научиться об управлении станком, стратегиях резания, фрезерных инструментах и т.д. Также маршрутизаторы обычно игнорируются большинством фрезеровщиков из-за их недостаточной жесткости и точности, что делает их заметным шагом вперед от водореза, но не совсем точным, как фрезерный станок с ЧПУ.

Токарный станок с ЧПУ

Токарные станки — неотъемлемая часть истории обработки. Называемые «матьстанками» еще с 13 века, они с тех пор эволюционировали, внедрив технологии ЧПУ, и остаются неотъемлемыми для производства сегодня.

В отличие от предыдущего оборудования, токарные станки построены для обработки исключительно вращающихся деталей. Там, где у маршрутизатора материал неподвижен, а инструмент вращается, у токарных станков материал вращается, а инструменты стационарны.

Хотя токарный станок экстремально способен и полезен, он может не стать вашим первым выбором при построении лаборатории прототипирования. Если ваши продукты не являются идеальными деталями для токарки, токарный станок слишком специализирован, чтобы быть универсальным станком для быстрого прототипирования.

Фрезеровка с ЧПУ

Фрезерный станок с ЧПУ — один из самых распространенных инструментов в лаборатории прототипирования — и не зря. Фрезеры — это надежные, гибкие станки, подходящие для более широкого спектра деталей и материалов, чем другие упомянутые станки. Позволяют создавать сложные особенности, как резьбовые отверстия, глубокие карманы и 3D-поверхности.

Типичные фрезерные станки с ЧПУ используют конструкцию «C-образная рама» — шпиндель, движущийся вверх-вниз, и стол, движущийся влево/вправо и вперед/назад. С экстремально тяжелой конструкцией и большим отпечатком, они заслуженно известны своей точностью, часто удерживая допуски 0,001 дюйма (0,025 мм) или меньше — качество, за которое большинство вышеупомянутых станков не известны.

Препятствия для фрезеровки с ЧПУ

Главная преграда для фрезерных станков с ЧПУ — не «Что он может сделать?», а «Кто сможет это сделать?». Существуют слои сложности в использовании фрезерного станка с ЧПУ — сначала управление пультом — искусство само по себе. Типичные пульты ЧПУ экстремально способны, но довольно устрашают. С огромным массивом кнопок, переключателей и ручек, наряду с глубокой структурой программных функций и меню, большинство пультов, вероятно, заставят вас держать руководство пользователя за жизнь.

Потом есть настройка станка, которая является критической задачей для создания качественных деталей. Это включает выравнивание приспособлений к осям станка, загрузку и измерение инструментов, и установку правильных параметров программы. При неправильном выполнении в лучшем случае: вы успешно сделали брак и должны начать все сначала. В худшем случае: вы сломали инструменты, приспособления и станок — создав серьезную дилемму и фактически сделав «быстрое прототипирование» оксюмороном.

Наконец, есть программирование. Помимо управления станком, требуется определенное мастерство для программирования детали в CAD/CAM ПО. К счастью, это становится легче со временем, с отличными вариантами вроде Autodesk Fusion 360, которые упрощают процесс для новичков. Однако самая сложная часть часто не в нанесении траекторий инструмента, а в установке правильных параметров. Выбор правильного режущего инструмента, скорости подачи, скорости шпинделя, глубины и ширины реза — может быть битвой в гору — и это меняется в зависимости от материала и создаваемых особенностей.

Поиск правильного баланса

Существует много вариантов, но ответ кажется простым: наиболее универсальное решение для быстрого прототипирования — фрезеровка с ЧПУ. Однако барьер входа реален. Наличие в штате опытного фрезеровщика с ЧПУ становится предпосылкой, и, как вы, возможно, слышали, найти квалифицированного оператора ЧПУ не становится легче.

DATRON слушали эту обеспокоенность за прошедшее десятилетие и знают, как ее решить.

Хотя вычислительная мощность и возможности сделали значительный скачок за прошедшее десятилетие, типичный пульт ЧПУ нет. Он по-прежнему так же громоздок в использовании, как всегда, делая альтернативные производственные технологии вроде 3D-печати еще более желательными. Если запутанность — проблема, то решение простое, или скорее, решение — упростить.

Фрезеровка с ЧПУ для современной эры

Упрощение — цель следующего пульта DATRON. next спроектирован с нуля с фокусом на простоту использования без жертвования промышленными возможностями. С привычным плиточным дизайном, не в отличие от смартфона, next не перегружен и легко понятен сразу. Помимо приятного визуального дизайна, next включает изящную программную инженерию, чтобы сделать настройку легкой. Мастер CAM проводит вас через загрузку программы, настройку инструментов, даже зондирование заготовки, максимально безболезненно.

Обновление пульта — лишь один из способов, которым DATRON делает фрезеровку с ЧПУ более доступной. Настройка приспособлений оптимизирована за счет использования конической сеточной системы, для быстрой и повторяемой установки без необходимости ручного выравнивания. Также аксессуары вроде вакуумных столов делают обработку листового материала быстрой и безболезненной.

Я знаю, что вы думаете. Это все здорово, но как же программирование? DATRON закрыли и этот вопрос. Чтобы сделать каждый шаг пути легким, DATRON производит собственные режущие инструменты, оптимизированные для их станков. Также они предоставляют полное руководство по режущим параметрам для своей высокоуважаемой линейки однолопастных фрез.

Помимо всего этого, DATRON производит различные станки с большими рабочими зонами и компактными габаритами. Таким образом, станок DATRON может дать преимущества большого маршрутизатора с ЧПУ, с точностью фрезерного станка с ЧПУ, и, с опциональной вращающей осью, некоторые возможности токарного станка с ЧПУ. Вся эта гибкость без крутой кривой обучения — то, что делает DATRON идеальным станком с ЧПУ для объекта быстрого прототипирования.

Надеемся, это помогло вам в вашем пути к поиску правильного станка с ЧПУ для ваших прототипирующих нужд. Какое бы направление вы ни рассматривали, когда придет время принять решение, звоните нам за руководством.