Het maakt niet uit of u een professionele machine nodig heeft of een machine voor de consument - het is altijd onaangenaam om zuurverdiende centen te verspillen. Vooral als u een bedrijf moet runnen, veel dringende bestellingen en een 24-uurs productiebelasting, en een recent aangeschafte routermachine die het hart en het middelpunt van uw productie-universum vormt, plotseling drie dagen lang "uitvalt" vanwege tot een onverwachte storing.
Het is belangrijk om een hoogwaardige CNC-freesmachine te kopen om dergelijke problemen te voorkomen. In dit artikel vertellen we u in eenvoudige bewoordingen hoe u een CNC-freesmachine kiest.
Lees dit artikel tot het einde en u leert het onderwerp zo diep kennen als een technisch specialist.
INHOUD
- Wat is het belangrijkste bij het kiezen van een CNC-router?
- TOP CNC-freesmachines
- Ontwerpkenmerken van een hoogwaardige CNC-freesmachine
- Het bed van een CNC-freesmachine
- Waarom is het portaal van een CNC-router belangrijk?
- Hoe een spil kiezen voor een CNC-router?
- Elementen van kinematica en dynamica: motoren, versnellingsbakken en geleiders.
- Wat beïnvloedt de bruikbaarheid van de CNC-freesmachine?
- Software
- Controle systeem
- Werkgebied van de CNC-routermachine
- Gecentraliseerd smeersysteem
- Gereedschapssensor
- Aspiratie
- Koelmiddel
- Vereisten voor het leveranciersbedrijf
- Conclusies
Wat is het belangrijkste bij het kiezen van een CNC-router?
Volgens de feedback van onze klanten zijn de belangrijkste kenmerken van een CNC-machine de werksnelheid, betrouwbaarheid en een kwalitatief hoogstaand product.
De snelheid van werken staat gelijk aan economische voordelen. Hoe meer producten de machine per tijdseenheid weet te produceren, hoe sneller het loont.
De betrouwbaarheidsindicator is ook direct gerelateerd aan de winst: hoe langer de router meegaat en hoe minder pauzes tijdens het gebruik, hoe winstgevender hij wordt. Elke storing is een productieonderbreking en verlies van geld, evenals verlies van bedrijfsreputatie als u de leveringstermijnen van het product aan uw klanten verstoort.
Als we het hebben over de kwaliteit van de CNC-router, wordt deze bepaald door de nauwkeurigheid van positionering en herhaalbaarheid. Laten we deze begrippen verduidelijken.
Hoe hoger de herhaalbaarheid en nauwkeurigheid van positionering, hoe hoger de herhaalbaarheid en nauwkeurigheid van het gefabriceerde product.
Positioneringsnauwkeurigheid
Elk punt op het werkveld van de router heeft zijn eigen coördinaten. Positioneringsnauwkeurigheid betekent hoeveel de daadwerkelijke coördinaat die door de machine wordt bereikt, overeenkomt met de coördinaat die in het programma is gespecificeerd.
Herhaalbaarheid
Als we de machine vanuit verschillende punten van het werkveld naar dezelfde coördinaat sturen, krijgen we elke keer een iets ander resultaat. Dit is onvermijdelijk op alle CNC-machines vanwege mechanische fouten. Maar een goede CNC-machine heeft een lage positioneringsfout.
De verwerkingsnauwkeurigheid van Wattsan CNC-routers is 0,05–0,01 mm.
Ingenieurs in de fabriek controleren en configureren CNC-freesmachines voordat ze naar onze klanten worden gestuurd met behulp van het Renishaw Ballbar-systeem, een uiterst nauwkeurige apparatuur die herhaalbaarheid, positioneringsnauwkeurigheid en andere bedrijfsparameters van de machine analyseert.
Wat bepaalt de betrouwbaarheid, snelheid en kwaliteit van een CNC-router?
Alle bovenstaande eigenschappen zijn afhankelijk van de accessoires en de hoofdcomponenten van de machine, waaronder:
- een bed en portaal,
- een spil en zijn parameters,
- elementen van kinematica en dynamica: motoren, versnellingsbakken en geleiders.
Alle componenten zijn met elkaar verbonden en hun juiste selectie ten opzichte van elkaar in de ontwerpfase van de CNC-machine heeft een grote invloed op de levensduur ervan, waarbij de nauwkeurigheid en kwaliteit van de resulterende producten tijdens de levensduur op het juiste kwaliteitsniveau worden gehouden.
Als de componenten verkeerd zijn geselecteerd en niet overeenkomen met het niveau van de ontvangen belasting, kan een router na verloop van tijd producten van slechte kwaliteit gaan produceren of, erger nog, een van de machinecomponenten kan defect raken.
Wattsan besteedt speciale aandacht aan dit probleem, aangezien het al meer dan 20 jaar bezig is met het ontwerpen, testen en verbeteren van zijn CNC-freesmachines. We begrijpen hoe belangrijk elk element van de router is, hoe de stijfheid en kwaliteit van het frame en de portaal de nauwkeurigheid beïnvloeden en waarom het nodig is om de uitlijning en loodrechtheid van de geleideassen te observeren en hun nauwkeurigheidsklasse correct te kiezen voor de verwachte toegestane belastingen .
Laten we het nu hebben over de kwalitatieve kenmerken van elke hoofdeenheid van de router, die van invloed zijn op de betrouwbaarheid, snelheid en kwaliteit van het werk. En dan zullen we het hebben over andere factoren die het werkgemak aanzienlijk beïnvloeden:
- besturingssysteem en software,
- DSP-controller,
- werktafelafmetingen en kenmerken,
- gecentraliseerd smeersysteem,
- gereedschapssensor,
- aspiratie,
- smeermiddelen en koelvloeistoffen,
- ondersteuning, onderhoud en andere vereisten voor het leveranciersbedrijf.
Het is handig om te weten, ongeacht de routerfabrikant waarvan u besluit het te kopen.
Laten we dus teruggaan naar de ontwerpkenmerken. De basis, het lichaam van de router is zijn bed.
Toproutermachines
Wattsan 0609 mini
De beste machine voor het starten van uw bedrijf of voor een hobby. Geschikt voor het maken van snijplanken, reliëfpanelen, designelementen, kleine meubels en kinderspeelgoed.
Het neemt weinig ruimte in beslag, het spilvermogen is 1,5 kW, de grootte van het werkgebied is 600x900 mm, de kosten bedragen ongeveer 3 600 €, bekijk hier de huidige prijs
Wattsan A1 1325
Lichtgewicht professionele machine. De afmeting van het werkgebied is 1300 bij 2500 mm. Het maakt het mogelijk om grote producten te vervaardigen, zoals deuren, gevels, meubelelementen en reclamestructuren.
Met de 3,2 kW spil frees je met een gerust hart elke houtsoort en verschillende soorten kunststof.
De kosten van deze machine bedragen ongeveer 7 320 €, bekijk hier de huidige prijs
Wattsan M1 2040
Een grootformaat machine voor grootschalige zaken. Speciaal voor zware 24-uursladingen hebben we een serie M1-machines ontwikkeld.
Wattsan M1 2040 heeft een versterkte volledig gelaste behuizing met een doorsnededikte van 10 mm, een portaal met verhoogde stijfheid maakt het gebruik van maximaal 12 spindels tegelijkertijd mogelijk, planetaire tandwielkasten zijn op de machine geïnstalleerd, de portaalspeling is 300mm.
Het werkgebied is 2000 bij 4000 mm. stelt u in staat om een enkel vel van bijna elk standaardmateriaal te gebruiken zonder voorsnijden.
De 6 kW spindel snijdt niet alleen alle kunststoffen, houtmaterialen en massieve houtsoorten, maar ook zachte metalen.
De prijs van de machine is ongeveer € 14.380, bekijk hier de huidige prijs
Wattsan M3 1325
Een machine met automatische gereedschapswisseling voor een ononderbroken productie. Het heeft 8 cartridges voor vervangbare gereedschappen.
De afmeting van het werkgebied is 1300 bij 2500 mm., het spilvermogen is 7,5 kW, servomotoren met planetaire tandwielkasten, Syntec 6MA control rack.
Prijs op aanvraag.
Ontwerpkenmerken van een hoogwaardige CNC-freesmachine
Wat moet het juiste bed van een CNC-freesmachine zijn?
Het frame van de machine moet zo sterk en stabiel mogelijk zijn, omdat de frees tijdens het gebruik bestand moet zijn tegen de hoge weerstand van het materiaal, en dit, samen met de werking van de motoren en de spil, genereert trillingen die de kwaliteit van het werk negatief kunnen beïnvloeden en de levensduur van de machine.
Minder trillingen resulteren in een hogere nauwkeurigheid en herhaalbaarheid.
Om de nauwkeurigheid te behouden, wordt elk frame van de Wattsan CNC-routers gegloeid en getemperd in een speciale oven om de metaalspanning te verminderen. Zonder toepassing van deze technologie kan het frame door mechanische belasting na verloop van tijd vervormen en verliest de machine de uitlijning en haaksheid van de geleidingsassen en de gehele structuur.
Gietijzeren of gelast frame – welke is het beste?
In principe zijn er twee soorten frameconstructies op de markt: gietijzer en gelast metaal. Tot op heden kunnen we zeggen dat gietijzer tot het verleden behoort, aangezien gelaste structuren op geen enkele manier inferieur zijn aan gietijzer in kwaliteit, en in sommige opzichten zelfs vervangen. Bovendien vereist de technologie voor het vervaardigen van een gietijzeren bed bezinking bij bepaalde temperaturen, soms tot 3 jaar, afhankelijk van de dikte.
Het frame van Wattsan CNC-routers is gelast van rechthoekige stalen buizen en platen met extra verstijvers. De dikte van de dwarsdoorsnede van de bedwanden is van 6 tot 10 mm, afhankelijk van het machinemodel. Dit ontwerp elimineert trillingen en garandeert het behoud van de geometrie van de CNC-machine gedurende meer dan 10 jaar.
Besteed aandacht aan trillingssteunen, deze moeten op een CNC-freesmachine worden geïnstalleerd, omdat ze helpen om trillingen extra te dempen.
Waarom is het portaal van een CNC-freesmachine belangrijk?
Het portaal beweegt langs de Y-as langs het gehele machinelichaam en er is een spil die langs de X-as beweegt. Daarom hangt de kwaliteit van het portaal grotendeels af van de kwaliteit van de gehele machine.
Het portaal van een CNC-freesmachine mag in geen geval van aluminium zijn gemaakt vanwege het grote gewicht van de spil en vooral de zware zijdelingse belastingen tijdens het gebruik. Het aluminium portaal kan ze gewoon niet uitstaan.
Dankzij jarenlange ervaring zijn de ingenieurs van Wattsan in staat geweest om een optimaal portaalontwerp te realiseren. We weten hoe we het ontwerp kunnen vereenvoudigen zonder afbreuk te doen aan de maximale stijfheid en betrouwbaarheid die essentieel zijn voor de constructie. Zo hebben we de zijstijlen van het portaal en de spindelmontageplaat verstevigd.
Een betrouwbaar portaal is niet alleen essentieel in termen van nauwkeurigheidsparameters, maar het verzekert ook een optie van een krachtigere spil, die later kan worden geïnstalleerd, indien nodig.
De CNC-routers uit de Wattsan M1-serie kunnen worden uitgerust met meerdere spindels tegelijk om de continue productie te versnellen. Dergelijke portalen zijn ontworpen voor maximaal 12 spindels per portaal.
Hoe kies je een juiste spindel van een CNC-router?
Als het bed een lichaam van de machine is, dan is de spil het hart. Het bevindt zich op het portaal en is een motor met een spantang die het bewerkingsgereedschap vastklemt.
De linker- en rechterbeweging van de spil langs het portaal wordt beschouwd als de X-as, en de beweging van het portaal zelf samen met de spil langs het machinelichaam is de Y-as. Ook beweegt de spil tijdens bedrijf op en neer langs de Z-as.
De hoofdtaak van de spil is het overbrengen van koppel op het gereedschap, dat het materiaal laag voor laag snijdt en rond zijn as draait.
Hoeveel materiaal en met welke snelheid de machine in één keer kan snijden, hangt rechtstreeks af van de parameters van de spil en van het geselecteerde gereedschap.
Basisconcepten
- Vermogen – in feite is dit de energie die door de spil wordt verbruikt, gemeten in Watt.
- Aantal omwentelingen per minuut is de rotatiesnelheid van het gereedschap, aangeduid als "rpm".
- Voeding is de snelheid van de spil langs de X-, Y- en Z-assen, gemeten in millimeters per minuut.
- Diepte is het aantal millimeters dat de frees langs de Z-as in het materiaal steekt.
- Koppel is de kracht die de spil creëert om het gereedschap te laten draaien.
Laten we nu alle parameters eens nader bekijken.
Stroom
Eerlijk gezegd is het niet helemaal correct om het vermogen te beschouwen als een indicator van het motorvermogen, omdat de verbruikte energie niet altijd en niet volledig wordt overgedragen naar de snijkracht. Desalniettemin zorgt een krachtigere spil voor betere prestaties, een snellere werking en meer mogelijkheden bij het instellen van verwerkingsparameters.
Als u sneller wilt werken en meer verwerkingsmogelijkheden wilt hebben, neem dan een krachtigere spil.
Als u zeer efficiënte bewerkingen nodig heeft, kan het benodigde spilvermogen afhankelijk van uw taken worden bepaald:
- tot 1500 W – alleen boren en graveren;
- 1500-3000 W – boren, graveren en snijden van multiplex, spaanplaat en vezelplaat en kunststoffen;
- vanaf 3000 W – natuurlijk massief hout en hardhout;
- meer dan 4500 watt – zachte metaallegeringen en alle bovengenoemde materialen.
Voor industriële toepassingen is het onpraktisch om een spindel te nemen met een vermogen van minder dan 1500 watt.
Bepaal van tevoren met welke materialen u gaat werken en in wat voor soort bewerking u geïnteresseerd bent, om niet te verliezen met de kracht van uw CNC-freesmachine.
Laten we de spilparameters in detail bekijken.
Aantal omwentelingen per minuut
Deze indicator bepaalt de feed die u instelt, dat wil zeggen welke bewegingssnelheid langs de X- en Y-assen uw router tijdens bedrijf kan ontwikkelen. Immers, hoe sneller de CNC-router om zijn as draait, hoe beter hij omgaat met het materiaal tijdens beweging.
De rotatiesnelheid is geprogrammeerd en is afhankelijk van het materiaal waarmee u werkt en het geselecteerde gereedschap.
Waarom is het materiaal belangrijk?
Laten we het uitleggen met een voorbeeld. Voor de verwerking van houtmaterialen is een hoge rotatiesnelheid van het gereedschap vereist, meestal worden spindels met een index tot 24.000 omwentelingen per minuut gebruikt. Voor zachte metalen wordt daarentegen een spil met een index van 8000 tot 13000 tpm gebruikt.
Waarom is het hulpmiddel belangrijk?
Het snijgereedschap is gemaakt voor specifieke taken en specifieke materialen en is ontworpen voor bepaalde belastingen.
In de regel heeft elke fatsoenlijke fabrikant van snijgereedschappen een speciaal programma dat het mogelijk maakt om de snij-instellingen te berekenen onder specifieke beginvoorwaarden (materiaal, type bewerking, voeding, toeslagen, etc.)
Als je geen werkervaring hebt, raden we je aan om eerst te trainen op een goedkope tool totdat je leert hoe je parameters op de juiste manier selecteert. Laten we het nu hebben over de spantang van een spil.
Spantang van spindels
De spantang is een spantang met een spantangklem die de gereedschapsschacht betrouwbaar aan alle kanten samendrukt. Deze klemmethode helpt bij het verdelen van de zijdelingse belastingen die het gereedschap ondervindt.
De spantang bepaalt welk gereedschap u kunt gebruiken. Een sterkere spindel maakt het in de regel mogelijk om frezen met een grotere diameter te gebruiken.
Wattsan-machines gebruiken spantanghouders van het type ER met een doorgaand gat en twee klemzones. Dankzij het doorgaande gat kan het gereedschap met elke lengte van de schacht worden gebruikt, en de dubbele klem langs de as zorgt ervoor dat de uitlijning met de spil behouden blijft, ondanks de belasting.
ER-patronen springen minder snel dan schroefpatronen, en dit is erg belangrijk voor het verlengen van de levensduur van het gereedschap.
Hieronder staan de schachtdiameters volgens de spantangpatronen:
- ER11 – 7 mm,
- ER16 – 10 mm,
- ER20 – 13 mm,
- ER25 – 16 mm,
- ER32 – 20 mm,
- ER40 – 25 mm.
Gereedschapswissel
Werken aan een CNC-freesmachine omvat het wisselen van gereedschap tijdens de overgang van het ene materiaal naar het andere of het opeenvolgende gebruik van meerdere frezen tijdens het uitvoeren van één taak.
De frequentie van de freeswissel is afhankelijk van het product en kan oplopen tot 10 keer per uur of meer.
Houd rekening met de gereedschapswisseltijd wanneer u nadenkt over de voordelen van de aanschaf van een CNC-freesmachine.
Gelukkig hebben mensen de neiging om alles te automatiseren en hun werk gemakkelijker te maken. Daarom kunt u het gereedschap op verschillende manieren wijzigen, afhankelijk van de configuratie van uw machine:
Handmatige gereedschapswissel
Alles is hier eenvoudig - je hebt twee sleutels nodig en sterke handen die niet bang zijn om te werken. Dit is de meest tijdrovende en arbeidsintensieve manier. Met de juiste vaardigheid duurt het ongeveer 2 minuten om één gereedschap te wisselen. Als er 5 van dergelijke bewerkingen per uur zijn, verliest u ongeveer 17% van uw werktijd.
Voor sommige taken kan handmatige gereedschapswisseling tot 25% van de werktijd in beslag nemen.
Pneumatische boorkop (semi-automatische gereedschapswisseling)
In het geval van een pneumatisch patroon hoeft u niet elke keer sleutels te gebruiken. Een spil met pneumatiek impliceert de aanwezigheid van verschillende vervangbare cartridges, waarin vooraf een werkgereedschap is geïnstalleerd.
Als het zover is, drukt de machinist op een knop op de spil en verwijdert hij eenvoudig de spankop. Dan is een andere klauwplaat met het volgende gereedschap eenvoudig geïnstalleerd.
Het verwisselen van een gereedschap met een pneumatische boorkop is sneller en gemakkelijker dan handmatig, maar het vereist ook directe menselijke tussenkomst, in tegenstelling tot automatische gereedschapswisseling.
Automatische gereedschapswisseling
Het is een industriële oplossing die steeds meer aan populariteit wint. Het enige dat u hoeft te doen, is het benodigde gereedschap op te halen in overeenstemming met het bewerkingsprogramma, het in het gereedschapsmagazijn te installeren, de instellingen op te geven en het programma uit te voeren.
Alle bewerkingen voor het wisselen van gereedschap worden automatisch uitgevoerd zonder directe tussenkomst van de operator. Deze configuratie van de machine bespaart veel tijd.
Een voorbeeld van zo'n machine is de CNC-router Wattsan M3 1325.
Meerspillige machines
Een andere mogelijkheid om het werkproces te versnellen is om meerdere spindels tegelijkertijd te gebruiken. Er zijn twee opties:
- Meerdere gereedschappen op een luchtvering zijn een alternatief voor automatisch wisselen, wanneer meerdere spindels met verschillende gereedschappen tegelijkertijd op dezelfde machine worden gebruikt. Bijvoorbeeld de Wattsan M4S 1325 CNC-router: hier gebruikt elke spindel een ander gereedschap en werken de spindels beurtelings.
- Verschillende tools die synchroon vergelijkbaar werk uitvoeren. In feite zijn het maar een paar spindels die opeenvolgend aan het portaal worden bevestigd en elk van hen doet hetzelfde werk als de andere. Een voorbeeld is de Wattsan M1 1313 S4 freesmachine (LINK!) – een geweldige optie om de productie van soortgelijke producten te versnellen.
Dergelijke oplossingen worden gebruikt voor grootschalige continue productie en stellen een aantal aanvullende eisen aan de betrouwbaarheid van de machine vanwege de verhoogde belasting van het portaal, het bed, de geleiders en andere elementen.
Het laatste maar niet het minst belangrijke waarmee u rekening moet houden bij het kiezen van een spindel, is het koelsysteem.
Spindel koeling
Tijdens bedrijf warmt de spil op zoals elke andere motor, dus deze heeft hoogwaardige koeling nodig. Er zijn twee soorten koeling:
- Luchtafkoeling
Het grote voordeel van dit type koeling zijn de lagere kosten. Maar er zijn ook een aantal nadelen:
- Luchtkoeling maakt veel lawaai,
- Deze vorm van koeling is niet geschikt voor het werken met metalen, ook niet zachte zoals aluminium, messing of koper, aangezien de spindel bij lage snelheden veel meer opwarmt.
- Vloeistofkoeling
Vloeistofkoeling werkt stiller en efficiënter, het is geschikt voor het werken met zachte metalen. Nadelen:
- Het is duurder,
- Het is een ingewikkelder systeem en voor het werk is een koelmachine of een pomp nodig.
Meestal wordt gewoon gedestilleerd water gebruikt als koelmiddel, dat moet worden vervangen wanneer het vervuild raakt.
We raden ten zeerste aan om een koelmachine te gebruiken, aangezien het werken met een CNC-freesmachine erg stoffig is en vuil en stof niet in de spil mogen komen, anders raakt deze snel oververhit en kan onbruikbaar worden.
Het voordeel van de chiller is dat deze altijd de actuele temperatuur weergeeft, een gesloten circuit heeft en actieve koeling heeft, in tegenstelling tot een pomp. Ook bij een eventuele storing, zoals het klemmen van een slang of het overschrijden van de kritische temperatuur, geeft de koelmachine een waarschuwingssignaal.
Bij een chiller gaat de spindel beslist langer mee dan bij een pomp.
Welk type spindelkoeling u kiest, hangt af van uw taken, maar ook van uw budget.
Hiermee is het gedeelte over de spindel afgesloten. Laten we nu verder gaan met de elementen die verantwoordelijk zijn voor beweging.
Elementen van kinematica en dynamiek
Motoren van de CNC-routermachine
De CNC-router gebruikt motoren om langs de X-, Y- en Z-assen te bewegen. In al dergelijke systemen worden meestal stappenmotoren gebruikt, maar soms kan het ook een servo zijn. Wat is het verschil?
Stappenmotoren
De stappenmotor ontvangt commando's in de vorm van impulsen. De engine vertaalt deze informatie in een discrete waarde waarmee hij moet roteren. Deze rotatie door de versnellingsbak gaat naar het beweegbare deel van de machine, waardoor deze in beweging komt. De minimale rotatie-eenheid wordt een "stap" genoemd.
Hoeveel graden de motor in één stap draait, wordt de coëfficiënt genoemd. Op Wattsan-machines zijn er bijvoorbeeld stappenmotoren met een coëfficiënt van 1,8 – dit betekent dat de motor in één stap 1,8 graden draait en in 200 stappen een volledige rotatie van 360 graden maakt. Deze indicator maakt het mogelijk om nauwkeurigheid te bereiken in bewegingen tot honderdsten van een millimeter.
Hoe meer stappen de motor kan nemen in één volledige rotatie van 360 graden, hoe nauwkeuriger de bewegingen zijn.
Ondanks het feit dat stappenmotoren geen feedbacksensoren hebben, zullen ze u, mits correct geconfigureerd, lange tijd storingsvrij van dienst zijn en u in staat stellen een hoge bewegingsnauwkeurigheid te bereiken.
Servomotoren
Servomotoren zijn elektromotoren en daarom zijn ze nauwkeuriger, soepeler en tegelijkertijd sneller. Dankzij de encoder is het mogelijk om tijdens het rijden het motortoerental nauwkeuriger te berekenen.
Servomotoren zijn sneller, nauwkeuriger en stiller, maar duurder.
Een groot voordeel van servomotoren is dat ze geen stappen overslaan, aangezien de encoder terugkoppeling heeft van de omvormer. En ook servomotoren geven minder trillingen en werken stiller. Ze zijn echter veel duurder dan stappenmotoren.
Welke motor moet ik kiezen voor mijn CNC-freesmachine?
Bij de meeste CNC-routermachines zijn geen servo's nodig. Ja, ze zijn veel sneller, maar al het werk aan de router is relatief erg traag, dus dergelijke motoren worden als een overmaat beschouwd, omdat ze simpelweg de kosten van de machine verhogen, zonder de nodige voordelen te bieden.
Servo's zijn alleen belangrijk voor een CNC-router voor een machine met automatische gereedschapswisseling, omdat in dit geval een hoge bewegingssnelheid bij inactiviteit vereist is.
Zo zijn de routermachines uit de Wattsan A1- en M1-serie uitgerust met NEMA 34 stappenmotoren. Op zelfwisselende gereedschapsmachines worden servomotoren geïnstalleerd. Er zijn ook hybride stappenmotoren, zoals bijvoorbeeld op de Wattsan M4S 1325-machine .
Hybride motoren hebben ook feedback en andere voordelen van servomotoren, maar ze zijn niet zo duur.
We houden ons aan het principe van toereikendheid bij het ontwerp en de fabricage van onze machines. Daarom kiezen we componenten van de hoogste kwaliteit voor specifieke taken en ladingen.
Bovendien is het bij het kiezen van motoren belangrijk om rekening te houden met de versnellingsbak.
Welke motorversnellingsbak moet je kiezen en wat heeft dit voor invloed?
We hebben het al gehad over de coëfficiënt van de motor: als we niet genoeg stappen hebben om precies op de vereiste vooraf ingestelde waarde te komen, of vice versa – we hebben extra stappen om een bepaalde taak uit te voeren, dan zal de versnellingsbak ons helpen.
De versnellingsbak zorgt voor een splitsing van de motorspoed, waardoor de resolutie van het werk en de nauwkeurigheid ervan toenemen. Bovendien verhoogt de versnellingsbak het koppel en ontlast tegelijkertijd de stappenmotor, waardoor de levensduur wordt verlengd.
Afhankelijk van de werklast en aanpassingen zijn Wattsan-machines uitgerust met riem- of planetaire tandwielkasten.
Riemversnellingsbakken hebben een zeer eenvoudig ontwerp, terwijl ze hun functie goed vervullen. Indien nodig kunnen ze eenvoudig worden vervangen, vooral omdat ze erg goedkoop zijn.
Planetaire tandwielkasten hebben een hoger rendement en grote overbrengingsverhoudingen, werken probleemloos, maar zijn tegelijkertijd veel duurder.
De reductiecoëfficiënt van riemversnellingsbakken op Wattsan-machines is 1,5, de coëfficiënt van planetaire versnellingsbakken is 1,7.
Gidsen
Alle bewegende delen van de machine bewegen langs de geleiders langs de X-, Y- en Z-assen. Dit zijn elementen die dienen om de nauwkeurigheid van alle bewegingen te behouden.
We hebben al lang alle soorten gidsen verlaten, behalve het spoor. In onze routermachines geven we de voorkeur aan de meest betrouwbare en betaalbare merken ter wereld - HIWIN en PMI. Deze merken hebben zich goed bewezen en hebben een lange levensduur door de lage wrijvingscoëfficiënt en het doordachte ontwerp.
De breedte van de geleider voor de freesmachine moet 15 tot 25 mm zijn, afhankelijk van de grootte van het werkgebied.
Als de geleiders niet worden geselecteerd op basis van de belasting, zijn na verloop van tijd spelingen en een afname van de nauwkeurigheid en herhaalbaarheid van het werk onvermijdelijk.
Op Wattsan-machines, zelfs op de jongste desktopmodellen, zijn op alle assen railgeleiders geïnstalleerd. Het is belangrijk voor ons dat onze routers hun nauwkeurigheid en kwaliteit behouden, zelfs na tientallen jaren continu gebruik.
Om de uitlijning van de geleiders te behouden en deze gedurende de hele levensduur van de machine te behouden, is het noodzakelijk om ze op een perfect vlak oppervlak te installeren. Om dit te doen, na het uitgloeien van het bed op Wattsan-machines, vindt het frezen van het platform voor railgeleiders en spiraalvormige tandheugels plaats met behulp van een uiterst nauwkeurige robot
Het is onmogelijk om de hoge kwaliteit van de werking van de machine te garanderen zonder een perfect vlak platform voor te bereiden voor de installatie van geleiders of een spiraalvormige tandheugel!
We hebben de belangrijkste ontwerpkenmerken geanalyseerd die van invloed zijn op de kwaliteit van de machine. Laten we het nu hebben over het gemak van werken en andere belangrijke aspecten die u moet weten voordat u een CNC-router koopt.
Wat beïnvloedt de bruikbaarheid van de CNC-freesmachine?
Software
Om de machine te laten begrijpen wat ze moet doen, is het nodig om een speciaal bestand aan te maken - het wordt een "besturingsprogramma" genoemd, het wordt ook een "CNC-machine-snijbestand" of gewoon een "lay-out" genoemd.
Er zijn veel lay-outs gratis beschikbaar op internet, ze kunnen worden gebruikt voor het trainen en oefenen van uw vaardigheden.
Software voor het maken van besturingsprogramma's is onderverdeeld in CAD en CAM:
CAD (Computer-Aided Design) – programma's waarin onderdelen worden ontworpen en vectortekeningen worden gemaakt. Zo'n tekening kan zelfs in CorelDRAW worden gemaakt, maar u kunt deze alleen met behulp van een CAM-programma op de machine uitvoeren;
CAM (Computer-Aided Manufacturing) – programma's die vectortekeningen vertalen naar machineleesbare G-code. Hier worden niet alleen de coördinaten van de beweging van de spil met het gereedschap ingesteld, maar ook het type en de grootte van het gereedschap zelf, het aantal omwentelingen, voeding, verdieping, materiaalsoort en andere instellingen.
Programma's voor het werken met een CNC-freesmachine zijn vaak complexe CAD/CAM-systemen waarin je zowel tekeningen kunt ontwerpen als een besturingsprogramma kunt configureren en uitvoeren.
Voorbeelden van dergelijke CAD/CAM-systemen zijn Vectric Aspire, ArtCAM, SolidWorks, Autodesk Inventor, Vcarve, SheetCam en vele andere.
Welk programma u moet gebruiken, hangt grotendeels af van uw vaardigheden - gebruik het programma waarin u goed thuis bent. Als u echter al bekend bent met een van de programma's, zal het voor u niet zo moeilijk zijn om het andere te begrijpen.
Als u helemaal opnieuw begint en het moeilijk voor u is om te beslissen, kunt u Vectric Aspire kiezen, een van de meest populaire editors met een breed scala aan functionaliteit, die gemakkelijk te begrijpen is.
Om te beginnen kunt u ook verschillende programma's tegelijk proberen en degene kiezen die het handigst voor u is.
Controle systeem
Het besturingssysteem ontvangt en decodeert de G-code en geeft commando's aan de machine. Er zijn er een groot aantal, namelijk NC Studio, Mach3, Moriseiki, Syntec, Weyhong, Fanuc, HAAS, Seikos, Heidenhain, DSP-controllers, enz.
Het besturingssysteem kan bestaan uit:
- Een speciale applicatie , bijvoorbeeld NC Studio of Mach3, die op een aparte computer moet worden geïnstalleerd,
- De DSP-controller is een bedieningspaneel dat op de machine is aangesloten. Tijdens het gebruik op de controller kunt u de parameters aanpassen die in het programma zijn ingesteld. Taken kun je uitvoeren vanaf een USB-stick, je hebt geen aparte computer nodig voor de besturing.
- Een volwaardige rekcomputer, zoals Syntec of Weyhong, is ontworpen om complexere processen te besturen, zoals gereedschapswisseling, meerassige bewerking, pneumatische afdichtingen, enz.
Welk systeem het beste zou zijn, is een controversiële vraag, omdat elke specialist bepaalde voor- en nadelen vindt in elk van de besturingssystemen. Onze ervaring is dat voor kleine systemen een DSP-controller beslist handiger is dan een losse computer met een programma. Kies je uit NC Studio of MASN3, dan geven wij de voorkeur aan de eerste optie.
Voor complexere CNC-freessystemen is het simpelweg onmogelijk om een volledig functioneel besturingsrek te missen.
Laten we het nu hebben over het werkgebied van de machine in de context van zijn bruikbaarheid.
Werkgebied van de CNC-routermachine
De belangrijkste parameters van het werkgebied van de machine zijn de grootte van het werkgebied en de methode om het werkstuk te bevestigen.
Grootte van het werkgebied
De grootte van het werkgebied is een van de belangrijkste parameters die van invloed zijn op het werk. Met maat bedoelen we zowel de lengte en breedte als de hoogte van de werkruimte.
Lengte en breedte (X- en Y-as)
De grootte van het materiaal dat u gaat verwerken, hangt af van deze parameter. Het is erg handig wanneer een standaard vel materiaal direct op het werkgebied van de machine wordt geplaatst. Anders moet het materiaal extra worden gesneden. En dat kost niet alleen tijd, maar ook extra ruimte in de werkplaats.
De lengte en breedte van het werkveld bepalen de maximale grootte van het uiteindelijke onderdeel of product dat u kunt produceren.
De productiviteit hangt ook af van de grootte van het werkgebied langs de X- en Y-as – het duurt 10 tot 15 minuten om een vel materiaal tussen de behandelingen door te wisselen. En aangezien u met de grote omvang van het werkgebied minder vaak van materiaal hoeft te wisselen, wint u aanzienlijk tijd.
Hoogte (Z-as)
Het bewegingsbereik van de spil langs de Z-as bepaalt welke maximale dikte van het werkstuk je kunt bewerken en of je een roterend apparaat kunt aansluiten om cilindrische producten zoals balusters, meubelpoten en figuren te bewerken.
De aanbevolen spilslaghoogte voor het gebruik van een roterend apparaat is 300 mm. Het is mogelijk om een roterend apparaat te gebruiken met een portaalspeling van 200 mm, maar in dit geval zal de dikte van het product ernstig worden beperkt.
Wattsan A1-serie CNC-freesmachines hebben een spilslaghoogte van 200 mm en machines uit de M1-serie hebben een slaghoogte van 300 mm.
Het werkstuk bevestigen
Het frezen van elk materiaal vereist een betrouwbare fixatie op de werktafel. Er zijn twee hoofdopties: mechanische bevestiging en vacuümklemmen.
Mechanische bevestiging
De meeste standaard freesmachines hebben een tafel die bestaat uit speciale T-vormige sleuven waarmee u het werkstuk of materiaal kunt vastzetten door middel van montagebouten of klemmen.
Zorg ervoor dat het snijgereedschap tijdens het gebruik niet in aanraking komt met de klem of bevestigingsbout!
Mechanische bevestiging is beter geschikt voor materialen van grote en gemiddelde dikte, omdat bij deze methode dun materiaal moeilijk volledig in het midden van de tafel kan worden uitgelijnd, vooral op grote werkgebieden.
Vacuüm klemmen
Het is een speciaal ontwerp van het werkgebied, dat met behulp van een pomp het materiaal door speciale gaten naar de tafel trekt.
De vacuümtafel is ideaal voor dunne materialen en egaliseert deze over het hele oppervlak. Dit type bevestiging versnelt de installatie en demontage van het materiaal op de tafel aanzienlijk.
De vacuümtafel sluit het gebruik van mechanische fixatie indien nodig niet uit. Bijvoorbeeld bij het werken met dikke materialen.
Een dergelijk ontwerp verdeelt het werkgebied in 4-8 zones die onafhankelijk kunnen werken. De hele tafel is verdeeld in kleine vierkante groeven, waarlangs u het bewerkingsgebied kunt beperken met een rubberen koord dat past bij de grootte van een werkstuk.
Gecentraliseerd smeersysteem van een CNC-freesmachine
Om niet elke beweegbare eenheid van de machine handmatig te moeten smeren, kan deze worden uitgerust met een gecentraliseerd smeersysteem. Het kan handmatig of automatisch zijn.
Het handmatige smeersysteem heeft een speciale hendel die moet worden ingedrukt om het smeerproces uit te voeren.
Het automatische smeersysteem voert deze werkzaamheden automatisch uit, bovendien is het in te stellen met een timer. Alleen als de olie op is, hoeft u de olie in een speciale tank bij te vullen.
Een gecentraliseerd smeersysteem, of het nu handmatig of automatisch is, bespaart aanzienlijk tijd op het onderhoud van de machine.
Gereedschapssensor
Voor aanvang van de werkzaamheden moet de machine op een nulpunt worden gezet. De gereedschapssensor vereenvoudigt deze taak, stelt u in staat dit automatisch te doen en zo nauwkeurig mogelijk af te stellen.
Niet uitgerust met een gereedschapssensor die een verplicht accessoire is op machines met automatische gereedschapswisseling.
Aspiratie Systeem
Het afzuigsysteem is een industriële stationaire stofzuiger met een golf en een borstel, die zijn verbonden met de spindel en rechtstreeks met het werkgereedschap. Dit systeem maakt het mogelijk om spanen en stof tijdens het gebruik af te zuigen in een speciale zak.
Werken zonder afzuiging kan leiden tot problemen met de huid, slijmvliezen en ademhalingsorganen.
Geavanceerde afzuigsystemen reinigen niet alleen de werkplek, maar filteren ook de lucht.
Koelmiddel
Koelvloeistof (smeer- en koelvloeistof) is nodig voor het werken met metalen, om het gereedschap en het materiaal zelf niet te oververhitten.
Via het mondstuk wordt een speciale vloeistof (water, olie of emulsies) naar het maalpunt gevoerd. Verder wordt deze vloeistof via de goten en langs het machinelichaam afgevoerd naar de pomp, waar het wordt gefilterd en weer naar het werkgebied wordt geleid als in een gesloten lus.
Ondersteuning, onderhoud en leveranciersvereisten
Een leveranciersbedrijf is net zo belangrijk als het aspect kwaliteit. Hier zijn enkele tips waar u op moet letten bij het kiezen van een leverancier van apparatuur:
- Zelfs in de eerste communicatiefasen met een vertegenwoordiger van het leveranciersbedrijf kunt u hun competentieniveau beoordelen;
- Stel altijd verhelderende vragen. U moet worden gewaarschuwd door onduidelijke bewoordingen en ontwijkende antwoorden;
- Zorg ervoor dat u een contract tekent met het leveranciersbedrijf;
- Zoek een bedrijf dat u kan helpen met levering, inbedrijfstelling en training;
- Het is beter om een leverancier te kiezen die garantie en service na garantie kan bieden.
Het motto van Wattsan is "Wij werken voor klanten van onze klanten". Dit betekent dat het voor ons belangrijk is dat u de eindconsument een product van de hoogste kwaliteit kunt bieden, of het nu gaat om kinderspeelgoed, decoratieproducten, reclamestructuren of meubels.
Wij maken apparatuur die in staat is een kwalitatief hoogstaand product af te leveren. Dit betekent dat uw klanten bij u terugkomen en u aanbevelen.
Conclusies
Het is belangrijk om te begrijpen dat u bij het kopen van een CNC-freesmachine niet alleen betaalt voor de apparatuur zelf, maar ook voor de veiligheidsmarge, verder onderhoud en eventuele reparaties.
En nu, zo lijkt het, laten niet veel mensen zich verleiden door goedkope machines. Hoewel dit nog steeds gebeurt. Maar nu weet u waar u op moet letten en hoe u een hoogwaardige machine kiest.
De andere kant van de medaille is te dure apparatuur. Een hoogwaardige routermachine hoeft niet te duur te zijn, want het belangrijkste is het competente ontwerp, de verhouding van componenten ten opzichte van elkaar en de keuze van de best mogelijke apparatuur tegen de beste prijs.
Dure merken, hoewel ze de lat hoog leggen, voegen een grote marge toe aan hun naam.
Een goed ontworpen machine met een prijs van 8.000 € zal dezelfde 10 jaar op het hoogste niveau werken als een machine van 20.000 €.
Wattsan ontwerpt zijn machines volgens het principe van toereikendheid - twintig jaar ervaring stelt ons in staat om het beste van de benodigde apparatuur te kiezen, zodat onze klanten niet te veel betalen.
We hopen dat dit artikel nuttig voor je was. Nu weet u waar u op moet letten bij het kiezen van een CNC-freesmachine.
Als u een gedetailleerd advies nodig heeft, neem dan contact op met onze managers.
V&A
Waar moet ik op letten bij het kopen van een CNC-freesmachine?
Volgens de feedback van onze klanten zijn de belangrijkste kenmerken van een CNC-machine de werksnelheid, betrouwbaarheid en een kwalitatief hoogstaand product.
Hoe kies je een juiste spindel voor een CNC-router?
De materiaalgrootte en de snelheid waarmee de machine in één keer kan snijden, is rechtstreeks afhankelijk van de parameters van de spil en van het geselecteerde gereedschap.
De parameters van de spil die moeten worden gecorreleerd, zijn vermogen, aantal omwentelingen per minuut, voeding, verdieping en koppel.
Hoeveel kost een goede CNC-freesmachine?
Een goed ontworpen machine met een prijs van 8.000 € zal dezelfde 10 jaar op het hoogste niveau werken als een machine van 20.000 €.
De gemiddelde prijs voor een machine met een werkgebied van 1300 bij 2500 mm, waarmee grote producten kunnen worden geproduceerd, zal dus ongeveer € 8250 bedragen.
Welke CNC-freesmachine is de beste?
Een hoogwaardige routermachine hoeft niet te duur te zijn, want het belangrijkste is het competente ontwerp, de verhouding van componenten ten opzichte van elkaar en de keuze van de best mogelijke apparatuur tegen de beste prijs.
Wat is de beste CNC-routermachine op beginnersniveau?
Wattsan 0609 mini is de beste machine voor het starten van uw bedrijf of voor een hobby. Geschikt voor het maken van snijplanken, reliëfpanelen, designelementen, kleine meubels en kinderspeelgoed.
Het neemt weinig ruimte in beslag, het spilvermogen is 1,5 kW, de grootte van het werkgebied is 600x900 mm., de kosten bedragen ongeveer 4 549 €, bekijk hier de huidige prijs.
