Non importa se hai bisogno di una macchina professionale o di livello consumer: è sempre spiacevole sprecare soldi guadagnati duramente. Soprattutto se devi gestire un'attività, molti ordini urgenti e un carico di produzione 24 ore su 24, e una fresatrice acquistata di recente, che è il cuore e il centro del tuo universo produttivo, improvvisamente «si ferma» per tre giorni a causa ad un guasto inaspettato.
È importante acquistare una macchina router CNC di alta qualità per evitare tali problemi. In questo articolo, ti parleremo in termini semplici di come scegliere una fresatrice CNC.
Leggi questo articolo fino alla fine e conoscerai l'argomento in profondità come uno specialista tecnico.
CONTENUTO
- Qual è la cosa più importante nella scelta di un router CNC?
- TOP router CNC
- Caratteristiche di progettazione di una macchina router CNC di alta qualità
- Il letto di una macchina router CNC
- Perché è importante il portale di un router CNC?
- Come scegliere un mandrino per un router CNC?
- Elementi di cinematica e dinamica: motori, riduttori e guide.
- Cosa influisce sull'usabilità della macchina router CNC?
- Software
- Sistema di controllo
- Area di lavoro della macchina del router di CNC
- Sistema di lubrificazione centralizzato
- Sensore utensile
- Aspirazione
- Refrigerante
- Requisiti per l'azienda fornitrice
- Conclusioni
Qual è la cosa più importante nella scelta di un router CNC?
Secondo il feedback dei nostri clienti, le caratteristiche più importanti di una macchina CNC includono la velocità di lavoro, l'affidabilità e un prodotto risultante di alta qualità.
La velocità del lavoro equivale a benefici economici. Più prodotti la macchina riesce a produrre per unità di tempo, più velocemente ripaga.
L'indicatore di affidabilità è anche direttamente correlato al profitto: più a lungo dura il router e meno interruzioni durante il funzionamento, più redditizio diventa. Ogni guasto è un tempo di inattività della produzione e una perdita di denaro, nonché una perdita di reputazione aziendale se interrompi i tempi di consegna del prodotto ai tuoi clienti.
Se parliamo della qualità del router CNC, è determinata dall'accuratezza del posizionamento e dalla ripetibilità. Chiariamo questi concetti.
Maggiore è la ripetibilità e la precisione del posizionamento, maggiore è la ripetibilità e la precisione del prodotto fabbricato.
Precisione di posizionamento
Ogni punto sul campo di lavoro del router ha le proprie coordinate. Per precisione di posizionamento si intende quanto la quota effettiva raggiunta dalla macchina coincide con quella specificata nel programma.
Ripetibilità
Se dirigiamo la macchina verso la stessa coordinata da diversi punti del campo di lavoro, ogni volta otterremo un risultato leggermente diverso. Questo è inevitabile su qualsiasi macchina CNC a causa di errori meccanici. Ma una buona macchina CNC avrà un basso errore di posizionamento.
La precisione di lavorazione delle frese CNC Wattsan è di 0,05–0,01 mm.
Gli ingegneri in fabbrica controllano e configurano le macchine fresatrici CNC prima di spedirle ai nostri clienti utilizzando il sistema Renishaw Ballbar, un'apparecchiatura ad alta precisione che analizza la ripetibilità, l'accuratezza del posizionamento e altri parametri operativi della macchina.
Cosa determina l'affidabilità, la velocità e la qualità di un router CNC?
Tutte le qualità di cui sopra dipendono dagli accessori e dai componenti principali della macchina, che includono:
- un letto e un cavalletto,
- un mandrino e i suoi parametri,
- elementi di cinematica e dinamica: motori, riduttori e guide.
Tutti i componenti sono interconnessi e la loro corretta selezione l'uno rispetto all'altro in fase di progettazione della macchina CNC influisce notevolmente sulla sua durata, mantenendo l'accuratezza e la qualità dei prodotti risultanti al giusto livello di qualità durante la vita utile.
Se i componenti vengono selezionati in modo errato e non corrispondono al livello del carico ricevuto, nel tempo un router potrebbe iniziare a produrre prodotti di scarsa qualità o, peggio ancora, uno dei componenti della macchina potrebbe guastarsi.
Wattsan presta particolare attenzione a questo problema, poiché progetta, testa e migliora le sue macchine CNC da oltre 20 anni. Comprendiamo quanto sia importante ogni elemento della fresatrice, in che modo la rigidità e la qualità del telaio e del portale influenzino la precisione e perché sia necessario osservare l'allineamento e la perpendicolarità degli assi di guida e scegliere correttamente la loro classe di precisione per i carichi ammissibili previsti .
Parliamo ora delle caratteristiche qualitative di ciascuna unità principale del router, che influenzano l'affidabilità, la velocità e la qualità del lavoro. E poi parleremo di altri fattori che influenzano in modo significativo la comodità del lavoro:
- sistema di controllo e software,
- Controllore DSP,
- dimensioni e caratteristiche del piano di lavoro,
- sistema di lubrificazione centralizzato,
- sensore utensile,
- aspirazione,
- lubrificanti e refrigeranti,
- supporto, manutenzione e altri requisiti per l'azienda fornitrice.
Sarà utile sapere, indipendentemente dal produttore del router da cui decidi di acquistarlo.
Quindi, torniamo alle caratteristiche del design. La fondazione, il corpo del router è il suo letto.
Le migliori macchine router
Wattsan 0609 mini
La macchina migliore per iniziare la tua attività o per un hobby. Adatto per realizzare taglieri, pannelli in rilievo, elementi di design, piccoli mobili e giocattoli per bambini.
Occupa poco spazio, la potenza del mandrino è di 1,5 kW, la dimensione dell'area di lavoro è di 600x900 mm, il costo è di circa 3.600 €, controlla il prezzo attuale qui
Wattsan A1 1325
Macchina leggera di livello professionale. La dimensione dell'area di lavoro è di 1300 per 2500 mm. Consente di realizzare prodotti di grandi dimensioni, come porte, facciate, elementi di arredo e strutture pubblicitarie.
Il mandrino da 3,2 kW consente di fresare con sicurezza qualsiasi tipo di materiale legnoso e vari tipi di plastica.
Il costo di questa macchina è di circa 7 320 €, controlla il prezzo attuale qui
Wattsan M1 2040
Una macchina di grande formato per il grande business. Abbiamo sviluppato una serie di macchine M1 specifiche per carichi pesanti 24 ore su 24.
Wattsan M1 2040 ha un alloggiamento rinforzato interamente saldato con uno spessore della sezione trasversale di 10 mm, un portale di maggiore rigidità consente l'utilizzo di un massimo di 12 mandrini contemporaneamente, sulla macchina sono installati riduttori epicicloidali, il gioco del portale è 300 mm.
L'area di lavoro è di 2000 x 4000 mm. consente di utilizzare un singolo foglio di quasi tutti i materiali standard senza pretaglio.
Il mandrino da 6 kW taglia non solo materie plastiche, materiali legnosi e specie legnose massicce, ma anche metalli teneri.
Il prezzo della macchina è di circa 14 380 €, controlla il prezzo attuale qui
Wattsan M3 1325
Una macchina con cambio utensile automatico per una produzione ininterrotta. Ha 8 cartucce per strumenti sostituibili.
La dimensione dell'area di lavoro è di 1300 per 2500 mm., la potenza del mandrino è di 7,5 kW, servomotori con riduttori epicicloidali, cremagliera di controllo Syntec 6MA.
Prezzo su richiesta.
Caratteristiche di progettazione di una macchina router CNC di alta qualità
Quale dovrebbe essere il letto corretto di una macchina router CNC?
Il telaio della macchina dovrebbe essere il più robusto e stabile possibile, perché la fresatrice deve sopportare un'elevata resistenza del materiale durante il funzionamento e questo, insieme al funzionamento dei motori e del mandrino, genera vibrazioni che possono influire negativamente sulla qualità del lavoro e la vita utile della macchina.
Meno vibrazioni si traducono in una maggiore precisione e ripetibilità.
Per mantenere la precisione, ogni telaio delle frese CNC Wattsan viene ricotto e temprato in un forno speciale per alleviare lo stress del metallo. Senza l'applicazione di questa tecnologia, a causa dei carichi meccanici, il telaio potrebbe deformarsi nel tempo e la macchina perderebbe l'allineamento e la perpendicolarità degli assi di guida e tutta la sua struttura.
Telaio in ghisa o saldato: qual è il migliore?
Fondamentalmente, sul mercato esistono due tipi di strutture a telaio: ghisa e metallo saldato. Ad oggi possiamo dire che la ghisa è un ricordo del passato, poiché le strutture saldate non sono in alcun modo inferiori alla ghisa in termini di qualità, e per alcuni aspetti addirittura le sostituiscono. Inoltre, la tecnologia di produzione di un letto in ghisa richiede un assestamento a determinate temperature, a volte fino a 3 anni, a seconda dello spessore.
Il telaio delle frese CNC Wattsan è saldato da tubi e lamiere rettangolari in acciaio con rinforzi aggiuntivi. Lo spessore della sezione trasversale delle pareti del letto va da 6 a 10 mm, a seconda del modello di macchina. Questo design elimina le vibrazioni e garantisce la conservazione della geometria della macchina CNC per più di 10 anni.
Prestare attenzione ai supporti antivibranti, devono essere installati su una fresatrice CNC, poiché aiutano a smorzare ulteriormente le vibrazioni.
Perché è importante il portale di una fresatrice CNC?
Il portale si muove lungo l'asse Y lungo tutto il corpo macchina ed è presente un mandrino che si muove lungo l'asse X. Pertanto, la qualità del portale dipende in gran parte dalla qualità dell'intera macchina.
Il portale di una fresatrice CNC non deve in nessun caso essere realizzato in alluminio a causa dell'elevato peso del mandrino e, soprattutto, dei pesanti carichi laterali durante il funzionamento. Il cavalletto in alluminio non li sopporta.
Grazie a molti anni di esperienza, gli ingegneri Wattsan sono stati in grado di ottenere un design ottimale del gantry. Sappiamo come semplificare il design senza intaccare la massima rigidità e affidabilità che sono essenziali per la struttura. Ad esempio, abbiamo rinforzato i montanti laterali del portale e la piastra di montaggio del mandrino.
Un gantry affidabile è essenziale non solo in termini di parametri di precisione, ma garantisce anche l'opzione di un mandrino più potente, che può essere installato successivamente, se necessario.
I router CNC della serie Wattsan M1 possono essere dotati di più mandrini contemporaneamente per accelerare la produzione continua. Tali portali sono progettati per un numero massimo di 12 mandrini per portale.
Come scegliere un mandrino corretto di un router CNC?
Se il bancale è un corpo della macchina, allora il fuso ne è il cuore. Si trova sul portale ed è un motore con una pinza che blocca l'utensile di lavorazione.
Il movimento sinistro e destro del mandrino lungo il gantry è considerato l'asse X e il movimento del gantry stesso insieme al mandrino lungo il corpo macchina è l'asse Y. Inoltre, il mandrino si sposta su e giù lungo l'asse Z durante il funzionamento.
Il compito principale del mandrino è quello di trasmettere la coppia all'utensile, che taglia il materiale strato per strato, ruotando attorno al proprio asse.
Quanto materiale ea quale velocità la macchina può tagliare in una passata dipende direttamente dai parametri del mandrino, nonché dall'utensile selezionato.
Concetti basilari
- Potenza – infatti, questa è l'energia consumata dal mandrino, misurata in Watt.
- Il numero di giri al minuto è la velocità di rotazione dell'utensile, indicata come "rpm".
- L' avanzamento è la velocità del mandrino lungo gli assi X, Y e Z, misurata in millimetri al minuto.
- La profondità è di quanti millimetri la fresa affonda nel materiale lungo l'asse Z.
- La coppia è la forza che il mandrino crea per ruotare l'utensile.
Ora diamo un'occhiata più da vicino a tutti i parametri.
Energia
Francamente, non è del tutto corretto considerare la potenza come un indicatore della potenza del motore, perché l'energia consumata non sempre e non tutta viene trasferita alla forza di taglio. Tuttavia, un mandrino più potente garantisce prestazioni migliori, un funzionamento più rapido e maggiori possibilità durante l'impostazione dei parametri di lavorazione.
Se vuoi lavorare più velocemente e avere più capacità di elaborazione, prendi un mandrino più potente.
Se hai bisogno di una lavorazione ad alta efficienza, la potenza del mandrino richiesta può essere determinata in base alle tue attività:
- fino a 1500 W – solo foratura e incisione;
- 1500-3000 W – foratura, incisione e taglio di compensato, truciolare e fibra di legno e plastica;
- da 3000 W – legno massello naturale e legni duri;
- più di 4500 watt - leghe di metalli teneri e tutti i materiali di cui sopra.
Per applicazioni industriali, non è pratico prendere un mandrino con una potenza inferiore a 1500 watt.
Determina in anticipo con quali materiali lavorerai e quale tipo di lavorazione ti interessa, in modo da non perdere con la potenza della tua fresatrice CNC.
Consideriamo in dettaglio i parametri del mandrino.
Numero di giri al minuto
Questo indicatore determina l'avanzamento impostato, ovvero la velocità di movimento lungo gli assi X e Y che il tuo router può sviluppare durante il funzionamento. Dopotutto, più velocemente il router CNC ruota attorno al proprio asse, meglio affronta il materiale durante il movimento.
La velocità di rotazione è programmata e dipende dal materiale con cui si lavora e dall'utensile selezionato.
Perché il materiale è importante?
Spieghiamo con un esempio. Per la lavorazione di materiali in legno è richiesta un'elevata velocità di rotazione dell'utensile, vengono spesso utilizzati mandrini con un indice fino a 24.000 giri al minuto. Per i metalli teneri, invece, viene utilizzato un mandrino con un indice da 8000 a 13000 giri/min.
Perché lo strumento è importante?
L'utensile da taglio è realizzato per compiti specifici e materiali specifici ed è progettato per determinati carichi.
Di norma, qualsiasi produttore di utensili da taglio decente dispone di un programma speciale che consente di calcolare le impostazioni di taglio in condizioni iniziali specifiche (materiale, tipo di lavorazione, avanzamento, quote, ecc.)
Se non hai alcuna esperienza lavorativa, ti consigliamo di allenarti inizialmente su uno strumento economico finché non impari a selezionare correttamente i parametri. Ora discutiamo del mandrino a pinza di un mandrino.
Collet Chuck di mandrini
La pinza è un mandrino con una pinza che comprime in modo affidabile il gambo dell'utensile su tutti i lati. Questo metodo di bloccaggio aiuta a distribuire i carichi laterali che l'utensile sta subendo.
Il mandrino a pinza determina quale strumento è possibile utilizzare. Di norma, un mandrino più potente consente di utilizzare frese di diametro maggiore.
Le macchine Wattsan utilizzano mandrini a pinza tipo ER con foro passante e due zone di bloccaggio. Il foro passante permette di utilizzare l'utensile con qualsiasi lunghezza del codolo, e il doppio morsetto lungo l'asse mantiene l'allineamento con il mandrino, nonostante i carichi.
Le cartucce ER saltano meno rispetto alle cartucce a vite, e questo è molto importante per prolungare la durata dell'utensile.
Di seguito sono riportati i diametri del gambo in base alle cartucce della pinza:
- ER11 – 7 mm,
- ER16 – 10 mm,
- ER20 – 13mm,
- ER25 – 16mm,
- ER32 – 20mm,
- ER40 – 25 mm.
Cambio utensile
Lavorare su una macchina router CNC comporta il cambio dell'utensile durante il passaggio da un materiale all'altro o l'uso sequenziale di più frese nel processo di esecuzione di un'attività.
La frequenza del cambio fresa dipende dal prodotto e può arrivare fino a 10 volte all'ora o più.
Prendi in considerazione il tempo di cambio utensile quando consideri i vantaggi dell'acquisto di una macchina router CNC.
Fortunatamente, le persone tendono ad automatizzare tutto e semplificare il proprio lavoro. Pertanto, puoi cambiare l'utensile in diversi modi, a seconda della configurazione della tua macchina:
Cambio utensile manuale
Tutto è semplice qui: hai bisogno di due chiavi inglesi e mani forti che non abbiano paura del lavoro. Questo è il modo più dispendioso in termini di tempo e lavoro. Con la giusta abilità, sono necessari circa 2 minuti per un'operazione di cambio utensile. Se ci sono 5 operazioni di questo tipo all'ora, perderai circa il 17% del tuo orario di lavoro.
Per alcune attività, il cambio utensile manuale può richiedere fino al 25% del tempo di lavoro.
Mandrino pneumatico (cambio utensile semiautomatico)
Nel caso di una cartuccia pneumatica, non è necessario utilizzare ogni volta le chiavi. Un mandrino con pneumatica implica la presenza di diverse cartucce sostituibili, nelle quali è installato in anticipo uno strumento di lavoro.
Quando arriva il momento, l'operatore della macchina preme un pulsante sul mandrino e rimuove facilmente il mandrino. Quindi un altro mandrino con lo strumento successivo viene facilmente installato.
Il cambio di un utensile con un mandrino pneumatico è più rapido e semplice rispetto a quello manuale, ma richiede anche il coinvolgimento umano diretto, a differenza del cambio utensile automatico.
Cambio utensile automatico
È una soluzione industriale che sta guadagnando sempre più popolarità. Tutto quello che devi fare è prelevare l'utensile necessario in conformità con il programma di elaborazione, installarlo nel magazzino utensili, specificare le impostazioni ed eseguire il programma.
Tutte le operazioni di cambio utensile vengono eseguite automaticamente senza la partecipazione diretta dell'operatore. Questa configurazione della macchina consente un notevole risparmio di tempo.
Un esempio di tale macchina è il router CNC Wattsan M3 1325.
Macchine multimandrino
Un'altra opzione per velocizzare il processo di lavoro consiste nell'utilizzare più mandrini contemporaneamente. Ci sono due opzioni:
- Più utensili su una sospensione pneumatica sono un'alternativa al cambio automatico, quando più mandrini con utensili diversi vengono utilizzati contemporaneamente sulla stessa macchina. Ad esempio, il pantografo CNC Wattsan M4S 1325 : qui ogni mandrino utilizza un utensile diverso e i mandrini lavorano a turno.
- Diversi strumenti che eseguono in modo sincrono un lavoro simile. In effetti, sono solo alcuni mandrini che vengono collegati al gantry in sequenza e ciascuno di essi svolge lo stesso lavoro degli altri. Un esempio è la fresatrice Wattsan M1 1313 S4 (LINK!) – un'ottima opzione per velocizzare la produzione di prodotti simili.
Tali soluzioni sono utilizzate per la produzione continua su larga scala e presentano una serie di requisiti aggiuntivi per l'affidabilità della macchina, a causa dell'aumento del carico sul portale, sul letto, sulle guide e su altri elementi.
L'ultimo ma non meno importante aspetto da tenere in considerazione nella scelta di un mandrino è il suo sistema di raffreddamento.
Raffreddamento del mandrino
Durante il funzionamento, il mandrino si riscalda come qualsiasi altro motore, quindi richiede un raffreddamento di alta qualità. Esistono due tipi di raffreddamento:
- Aria condizionata
Il vantaggio principale di questo tipo di raffreddamento è il suo costo inferiore. Ma ci sono anche una serie di svantaggi:
- Il raffreddamento ad aria è molto rumoroso,
- Questo tipo di raffreddamento non è adatto per lavorare con metalli, anche teneri, come alluminio, ottone o rame, poiché il mandrino si riscalda molto di più a basse velocità.
- Raffreddamento a liquido
Il raffreddamento a liquido funziona in modo silenzioso ed efficiente, è adatto per lavorare con metalli teneri. Contro:
- è più costoso,
- È un sistema più complicato e per funzionare è necessario un refrigeratore o una pompa.
Molto spesso, come refrigerante viene utilizzata la normale acqua distillata, che deve essere cambiata quando viene contaminata.
Si consiglia vivamente di utilizzare un refrigeratore, poiché lavorare con una fresatrice CNC è molto polveroso e sporco e polvere non devono entrare nel mandrino, altrimenti si surriscalda rapidamente e potrebbe diventare inutilizzabile.
Il vantaggio del refrigeratore è che mostra sempre la temperatura attuale, ha un circuito chiuso e un raffreddamento attivo, a differenza di una pompa. Inoltre, in caso di qualsiasi malfunzionamento, come il bloccaggio del tubo flessibile o il superamento della temperatura critica, il refrigeratore emetterà un segnale di avviso.
Con un refrigeratore, il mandrino durerà sicuramente più a lungo che con una pompa.
Il tipo di raffreddamento del mandrino da scegliere dipende dalle tue attività e dal tuo budget.
Questo conclude la sezione sul mandrino. Passiamo ora agli elementi responsabili del movimento.
Elementi di Cinematica e Dinamica
Motori della macchina del router di CNC
Il router CNC utilizza motori per muoversi lungo gli assi X, Y, Z. In tutti questi sistemi, i motori passo-passo vengono spesso utilizzati, ma a volte può anche essere un servo. Qual è la differenza?
Motori passo-passo
Il motore passo-passo riceve i comandi sotto forma di impulsi. Il motore traduce queste informazioni in un valore discreto di cui ha bisogno per ruotare. Questa rotazione attraverso il cambio va alla parte mobile della macchina, che la mette in moto. L'unità minima di rotazione è chiamata "passo".
Quanti gradi il motore ruota in un passo è chiamato il suo coefficiente. Ad esempio, sulle macchine Wattsan sono presenti motori passo-passo con un coefficiente di 1,8: ciò significa che in un passaggio il motore ruota di 1,8 gradi e compie una rotazione completa di 360 gradi in 200 passaggi. Questo indicatore consente di ottenere una precisione nei movimenti fino a centesimi di millimetro.
Più passi può compiere il motore in una rotazione completa di 360 gradi, più precisi sono i suoi movimenti.
Nonostante i motori passo-passo non dispongano di sensori di feedback, se configurati correttamente, ti serviranno a lungo senza guasti e ti permetteranno di ottenere un'elevata precisione di movimento.
Servomotori
I servomotori sono motori elettrici e quindi sono più precisi, fluidi e allo stesso tempo veloci. Grazie all'encoder è possibile calcolare il regime del motore in modo più preciso durante la guida.
I servomotori sono più veloci, più precisi e più silenziosi, ma più costosi.
Un grande vantaggio dei servomotori è che non saltano i passi, poiché l'encoder riceve feedback dall'azionamento. Inoltre, i servomotori danno meno vibrazioni e funzionano in modo più silenzioso. Tuttavia, sono molto più costosi dei motori passo-passo.
Quale motore dovrei scegliere per la mia fresatrice CNC?
Nella maggior parte delle macchine router CNC, non sono necessari servi. Sì, sono molto più veloci, ma tutto il lavoro sul router è relativamente molto lento, quindi tali motori sono considerati un eccesso, poiché aumentano semplicemente il costo della macchina, senza dare i vantaggi necessari.
I servi sono importanti per un router CNC solo per una macchina con cambio utensile automatico, poiché in questo caso è richiesta un'elevata velocità di movimento al minimo.
Ad esempio, i router della serie Wattsan A1 e M1 sono dotati di motori passo-passo NEMA 34. I servomotori sono installati su macchine utensili a cambio automatico. Esistono anche motori passo-passo ibridi, ad esempio, come sulla macchina Wattsan M4S 1325 .
I motori ibridi hanno anche feedback e altri vantaggi dei servomotori, ma non sono così costosi.
Aderiamo al principio della sufficienza nella progettazione e produzione delle nostre macchine. Pertanto, scegliamo componenti della massima qualità per compiti e carichi specifici.
Inoltre, quando si scelgono i motori, è importante considerare il cambio.
Quale cambio motore scegliere e cosa influisce?
Abbiamo già parlato del coefficiente del motore: se non abbiamo abbastanza passaggi per arrivare esattamente al valore preimpostato richiesto, o viceversa – abbiamo passaggi extra per eseguire un determinato compito, allora il cambio ci aiuterà.
Il cambio garantisce la divisione del passo del motore, aumentando così la risoluzione del lavoro e la sua precisione. Inoltre, il cambio aumenta la coppia e contemporaneamente rimuove il carico dal motore passo-passo, prolungandone la durata.
A seconda dei carichi di lavoro e delle modifiche, le macchine Wattsan sono dotate di riduttori a cinghia o epicicloidali.
I riduttori a cinghia hanno un design molto semplice, pur svolgendo bene la loro funzione. Se necessario, possono essere facilmente sostituiti, soprattutto perché sono molto economici.
I riduttori epicicloidali hanno una maggiore efficienza e grandi rapporti di trasmissione, funzionano senza problemi, ma allo stesso tempo sono molto più costosi.
Il coefficiente di riduzione dei riduttori a cinghia sulle macchine Wattsan è 1,5, il coefficiente dei riduttori epicicloidali è 1,7.
Guide
Tutte le parti mobili della macchina si muovono lungo le guide lungo gli assi X, Y e Z. Questi sono elementi che servono a preservare l'accuratezza di tutti i movimenti.
Abbiamo abbandonato da tempo tutti i tipi di guide, tranne la ferrovia. Nelle nostre macchine router, diamo la preferenza ai marchi più affidabili e convenienti al mondo: HIWIN e PMI. Questi marchi si sono dimostrati validi e hanno una lunga durata grazie al basso coefficiente di attrito e al design accurato.
La larghezza della guida per la fresatrice deve essere compresa tra 15 e 25 mm, a seconda delle dimensioni dell'area di lavoro.
Se le guide non vengono selezionate in base ai carichi, nel tempo sono inevitabili i giochi e una diminuzione della precisione e della ripetibilità del lavoro.
Sulle macchine Wattsan, anche sui modelli desktop più giovani, le guide sono installate su tutti gli assi. Per noi è importante che i nostri router mantengano la loro precisione e qualità anche dopo decenni di funzionamento continuo.
Per mantenere l'allineamento delle guide e mantenerlo per tutta la vita della macchina, è necessario installarle su una superficie perfettamente piana. Per fare ciò, dopo la ricottura del basamento su macchine Wattsan, avviene la fresatura del pianale per guide e cremagliere elicoidali tramite un robot ad alta precisione
È impossibile garantire l'alta qualità del funzionamento della macchina senza predisporre una piattaforma perfettamente piana per l'installazione di guide o una cremagliera elicoidale!
Abbiamo analizzato le principali caratteristiche progettuali che influenzano la qualità della macchina. Ora parliamo della comodità del lavoro e di altri aspetti importanti che dovresti sapere prima di acquistare un router CNC.
Cosa influisce sull'usabilità della macchina router CNC?
Software
Affinché la macchina capisca cosa deve fare, è necessario creare un file speciale: si chiama "programma di controllo", è anche chiamato "file di taglio macchina CNC" o semplicemente "layout".
Ci sono molti layout disponibili su Internet gratuitamente, possono essere utilizzati per allenare e mettere in pratica le tue abilità.
I software per la creazione di programmi di controllo si dividono in CAD e CAM:
CAD (Computer-Aided Design) : programmi in cui vengono progettate parti e vengono creati disegni vettoriali. Tale disegno può essere creato anche in CorelDRAW, ma puoi eseguirlo sulla macchina solo con l'aiuto di un programma CAM;
CAM (Computer-Aided Manufacturing) : programmi che traducono i disegni vettoriali in codice G leggibile dalla macchina. Qui vengono impostate non solo le coordinate del movimento del mandrino con l'utensile, ma anche il tipo e la dimensione dell'utensile stesso, il numero di giri, l'avanzamento, l'approfondimento, il tipo di materiale e altre impostazioni.
Spesso i programmi per lavorare con una macchina router CNC sono complessi sistemi CAD/CAM in cui è possibile sia progettare disegni che configurare ed eseguire un programma di controllo.
Esempi di tali sistemi CAD/CAM sono Vectric Aspire, ArtCAM, SolidWorks, Autodesk Inventor, Vcarve, SheetCam e molti altri.
Quale programma utilizzare dipende in gran parte dalle tue capacità: usa quello in cui sei esperto. Tuttavia, se conosci già uno dei programmi, non sarà così difficile per te capire l'altro.
Se stai partendo da zero ed è difficile per te decidere, puoi scegliere Vectric Aspire, che è uno degli editor più popolari con una vasta gamma di funzionalità, facile da capire.
Inoltre, per cominciare, puoi provare diversi programmi contemporaneamente e scegliere quello più conveniente per te.
Sistema di controllo
Il sistema di controllo riceve e decodifica il codice G e impartisce comandi alla macchina. Ce n'è un numero enorme, ad esempio NC Studio, Mach3, Moriseiki, Syntec, Weyhong, Fanuc, HAAS, Seikos, Heidenhain, controller DSP, ecc.
Il sistema di controllo può essere costituito da:
- Un'applicazione speciale , ad esempio NC Studio o Mach3, che deve essere installata su un computer separato,
- Il controller DSP è un pannello di controllo collegato alla macchina. Durante il funzionamento sul controller, è possibile regolare i parametri impostati nel programma. È possibile eseguire attività da un'unità USB, non è necessario un computer separato per il sistema di controllo.
- Un vero e proprio computer a rack , come Syntec o Weyhong, è progettato per controllare processi più complessi, come cambio utensile, lavorazione multiasse, guarnizioni pneumatiche, ecc.
Quale sistema sarebbe il migliore è una questione controversa, perché ogni specialista trova alcuni pro e contro in ciascuno dei sistemi di controllo. Nella nostra esperienza, per i piccoli sistemi, un controller DSP è decisamente più conveniente di un computer separato con un programma. Se scegli tra NC Studio o MASN3, preferiamo la prima opzione.
Per sistemi di router CNC più complessi, è semplicemente impossibile fare a meno di un rack di controllo completamente funzionante.
Ora parliamo dell'area di lavoro della macchina nel contesto della sua usabilità.
Area di lavoro della macchina del router di CNC
I parametri principali dell'area di lavoro della macchina sono le dimensioni dell'area di lavoro e il metodo di fissaggio del pezzo.
Dimensioni dell'area di lavoro
La dimensione dell'area di lavoro è uno dei parametri più importanti che influenzano il lavoro. Per dimensione intendiamo sia la lunghezza che la larghezza, nonché l'altezza dell'area di lavoro.
Lunghezza e larghezza (assi X e Y)
La dimensione del materiale che elaborerai dipende da questo parametro. È molto comodo quando un foglio di materiale standard viene immediatamente posizionato sull'area di lavoro della macchina. Altrimenti, il materiale deve essere ulteriormente tagliato. E questo non solo richiede tempo, ma richiede anche spazio aggiuntivo in officina.
La lunghezza e la larghezza del campo di lavoro determinano la dimensione massima del pezzo finale o del prodotto che puoi produrre.
La produttività dipende anche dalle dimensioni dell'area di lavoro lungo gli assi X e Y: sono necessari dai 10 ai 15 minuti per cambiare un foglio di materiale tra un trattamento e l'altro. E poiché con le grandi dimensioni dell'area di lavoro è necessario cambiare il materiale meno spesso, si guadagna molto tempo.
Altezza (asse Z)
L'intervallo di movimento del mandrino lungo l'asse Z determina quale spessore massimo del pezzo è possibile lavorare e se è possibile collegare un dispositivo rotante per lavorare prodotti cilindrici come balaustre, gambe di mobili e figurine.
L'altezza della corsa del mandrino consigliata per l'utilizzo di un dispositivo rotante è di 300 mm. È possibile utilizzare un dispositivo rotativo con luce cavalletto di 200 mm, ma in questo caso lo spessore del prodotto sarà fortemente limitato.
Le macchine router CNC della serie Wattsan A1 hanno un'altezza della corsa del mandrino di 200 mm e le macchine della serie M1 hanno un'altezza della corsa di 300 mm.
Fissaggio del pezzo
La fresatura di qualsiasi materiale richiede un fissaggio affidabile sul piano di lavoro. Esistono due opzioni principali: fissaggio meccanico e bloccaggio a vuoto.
Fissaggio meccanico
La maggior parte delle macchine router standard ha un tavolo costituito da speciali fessure a forma di T con le quali è possibile fissare il pezzo o il materiale montando bulloni o morsetti.
Assicurarsi che l'utensile da taglio non urti contro il morsetto o il bullone di montaggio durante il funzionamento!
Il fissaggio meccanico è più adatto per materiali di grande e medio spessore, poiché quando si utilizza questo metodo, è difficile allineare completamente il materiale sottile al centro del tavolo, specialmente su ampie aree di lavoro.
Bloccaggio a vuoto
Si tratta di un design speciale dell'area di lavoro che, con l'ausilio di una pompa, trascina il materiale fino al tavolo attraverso appositi fori.
Il piano aspirante è ideale per materiali sottili e li livella su tutta l'area. Questo tipo di attacco accelera notevolmente l'installazione e lo smontaggio del materiale sul tavolo.
Il tavolo a vuoto non esclude l'uso del fissaggio meccanico se necessario. Ad esempio, quando si lavora con materiali spessi.
Tale design divide l'area di lavoro in 4-8 zone che possono funzionare in modo indipendente. L'intero tavolo è suddiviso in piccole scanalature quadrate, lungo le quali è possibile delimitare l'area di lavorazione con un cordino di gomma per adattarsi alle dimensioni del pezzo.
Sistema di lubrificazione centralizzata di una macchina fresatrice CNC
Per non lubrificare manualmente ogni unità mobile della macchina, può essere dotata di un sistema di lubrificazione centralizzato. Può essere manuale o automatico.
Il sistema di lubrificazione manuale ha una leva speciale che deve essere premuta per eseguire il processo di lubrificazione.
Il sistema di lubrificazione automatica esegue questo lavoro automaticamente, inoltre, può essere impostato tramite timer. Dovrai solo rabboccare l'olio in un apposito serbatoio quando si esaurisce.
Un sistema di lubrificazione centralizzato, indipendentemente dal fatto che sia manuale o automatico, consente di risparmiare notevolmente tempo nella manutenzione della macchina.
Sensore utensile
Prima di iniziare il lavoro, la macchina deve essere impostata su un punto zero. Il sensore dello strumento semplifica questo compito, ti consente di farlo automaticamente e di regolarlo nel modo più accurato possibile.
Non dotato di sensore utensile che è un accessorio obbligatorio sulle macchine con cambio utensile automatico.
Sistema di aspirazione
Il sistema di aspirazione è un aspirapolvere industriale fisso con corrugazione e spazzola, che sono collegati al mandrino e direttamente all'utensile di lavoro. Questo sistema consente di aspirare trucioli e polvere durante il funzionamento in un apposito sacco.
Lavorare senza aspirazione può causare problemi alla pelle, alle mucose e agli organi respiratori.
I sistemi di aspirazione avanzati non solo puliscono il posto di lavoro, ma filtrano anche l'aria.
Refrigerante
Il refrigerante (fluido lubrificante e refrigerante) è necessario per lavorare con i metalli, in modo da non surriscaldare l'utensile e il materiale stesso.
Un liquido speciale (acqua, oli o emulsioni) viene fornito al punto di macinazione attraverso l'ugello. Inoltre, questo liquido viene scaricato lungo le grondaie e lungo il corpo macchina nella pompa, dove viene filtrato e nuovamente immesso nell'area di lavoro come in un circuito chiuso.
Requisiti di supporto, manutenzione e fornitori
Un'azienda fornitrice è importante quanto l'aspetto della qualità. Ecco alcuni suggerimenti a cui dovresti prestare attenzione quando scegli un fornitore di attrezzature:
- Anche nelle prime fasi di comunicazione con un rappresentante dell'azienda fornitrice, potrai valutare il loro livello di competenza;
- Fai sempre domande chiarificatrici. Dovresti essere allertato da parole poco chiare e risposte evasive;
- Assicurati di firmare un contratto con la società fornitrice;
- Cerca un'azienda che possa aiutarti con la consegna, la messa in servizio e la formazione;
- È meglio scegliere un fornitore che sia in grado di fornire un servizio di garanzia e post-garanzia.
Il motto di Wattsan è "Lavoriamo per i clienti dei nostri clienti". Ciò significa che per noi è importante offrire al consumatore finale un prodotto della massima qualità, che si tratti di giocattoli per bambini, prodotti decorativi, strutture pubblicitarie o mobili.
Produciamo attrezzature in grado di fornire un prodotto di alta qualità. Ciò significa che i tuoi clienti torneranno da te e ti consiglieranno.
Conclusioni
È importante capire che quando acquisti una fresatrice CNC, paghi non solo per l'attrezzatura stessa, ma anche per il suo margine di sicurezza, ulteriore manutenzione ed eventuali riparazioni.
E ora, a quanto pare, non molti sono tentati da macchine economiche. Anche se questo accade ancora. Ma ora sai a cosa prestare attenzione e come scegliere una macchina di alta qualità.
L'altro lato della medaglia è l'attrezzatura troppo costosa. Una macchina router di alta qualità non deve essere troppo costosa, perché la cosa principale è il suo design competente, il rapporto tra i componenti l'uno rispetto all'altro e la scelta della migliore attrezzatura possibile al miglior prezzo.
I marchi costosi, sebbene mantengano l'asticella alta, aggiungono un ampio margine per il loro nome.
Una macchina adeguatamente progettata con un prezzo di 8000 € funzionerà al massimo livello per gli stessi 10 anni di una macchina da 20.000 €.
Wattsan progetta le sue macchine guidate dal principio della sufficienza: vent'anni di esperienza ci consentono di scegliere il meglio delle attrezzature necessarie in modo che i nostri clienti non paghino più del dovuto.
Speriamo che questo articolo ti sia stato utile. Ora sai a cosa devi prestare attenzione quando scegli una fresatrice CNC.
Se hai bisogno di una consulenza dettagliata, contatta i nostri responsabili.
Domande e risposte
A cosa devo prestare attenzione quando acquisto una fresatrice CNC?
Secondo il feedback dei nostri clienti, le caratteristiche più importanti di una macchina CNC includono la velocità di lavoro, l'affidabilità e un prodotto risultante di alta qualità.
Come scegliere un mandrino giusto per un router CNC?
La dimensione del materiale e la velocità alla quale la macchina può tagliare in una passata dipende direttamente dai parametri del mandrino, nonché dall'utensile selezionato.
I parametri del mandrino che devono essere correlati sono la potenza, il numero di giri al minuto, l'avanzamento, l'approfondimento e la coppia.
Quanto costa una buona fresatrice CNC?
Una macchina adeguatamente progettata con un prezzo di 8000 € funzionerà al massimo livello per gli stessi 10 anni di una macchina da 20.000 €.
Quindi, il prezzo medio per una macchina con un'area di lavoro di 1300 per 2500 mm, che consente di produrre prodotti di grandi dimensioni, sarà di circa 8250 €.
Quale macchina router CNC è la migliore?
Una macchina router di alta qualità non deve essere troppo costosa, perché la cosa principale è il suo design competente, il rapporto tra i componenti l'uno rispetto all'altro e la scelta della migliore attrezzatura possibile al miglior prezzo.
Qual è la migliore macchina router CNC per principianti?
Wattsan 0609 mini è la macchina ideale per iniziare la tua attività o per un hobby. Adatto per realizzare taglieri, pannelli in rilievo, elementi di design, piccoli mobili e giocattoli per bambini.
Occupa poco spazio, la potenza del mandrino è di 1,5 kW, la dimensione dell'area di lavoro è di 600x900 mm., il costo è di circa 4 549 €, controlla qui il prezzo attuale.
