Одна из проблем начала работы с фрезеровкой на станках с ЧПУ - решить, как надежно удерживать детали. Как мастер, я делаю множество деталей необычной формы из самых разных материалов и разработал методы, которые хорошо подходят для каждой ситуации. Они также применимы ко многим другим видам прототипирования или производства в небольших цехах. Изготовление приспособлений для вашего ЧПУ - отличный способ познакомиться с вашим станком и открыть вам глаза на все замечательные вещи, которые вы можете с ним сделать!
Сердцем моей установки ЧПУ является «спойлборд» из МДФ. Я никогда не врезался в него специально, как в случае с традиционным спойлером. Рабочая зона обработана на станке с ЧПУ и имеет две Т-образные направляющие для использования прижимных зажимов. Он также имеет ряд бронзовых втулок, установленных вдоль центральной линии, которые имеют стальные установочные штифты диаметром ¼ дюйма для индексации многих моих приспособлений. Каждое приспособление имеет соответствующие втулки. Я просто помещаю приспособление на спойлер, фиксирую его двумя штифтами и удерживаю четырьмя зажимами. Это занимает считанные секунды, и я знаю, что приспособление надежно установлено и закреплено. Как только я «приведу» свой станок в исходное положение, я могу резать, не сбрасывая координаты осей X и Y, поскольку я точно знаю, где на столе находится приспособление.
Я использую различные методы крепления заготовки к любому приспособлению, которое использую. У каждого есть свои сильные и слабые стороны, в зависимости от геометрии детали и времени, которое вы потратите на изготовление специального приспособления для нее.
| Метод удержания | Лучшие приложения | Сильные стороны | Ограничения |
| Т-образные зажимы | Большие куски плоского материала для крепления других приспособлений | Быстрый и простой в использовании | Может помешать резаку или пылезащитному кожуху. |
| 2D вакуумный зажим | Производственные детали площадью более 10 квадратных дюймов с плоской нижней поверхностью | Быстро после настройки. Удерживает всю деталь с равномерным усилием зажима. | На изготовление уходит много времени. Дополнительная стоимость вакуумной установки. Детали обычно не могут иметь отверстий. |
| 3D вакуумный зажим | Производственные детали с обработанной 3D нижней поверхностью, которую необходимо удерживать во время обработки другой стороны | Быстро после настройки. Удерживает всю деталь с равномерным усилием зажима. | На изготовление уходит много времени. Дополнительная стоимость вакуумной установки. Детали обычно не могут иметь отверстий. |
| Универсальный пылесос | Относительно крупные детали, вырезанные из листового материала (например, детали шкафа) | Быстро в использовании, может удерживать целый лист, пока вы вырезаете из него детали. | Требуется большой источник вакуума. Детали должны иметь большую площадь поверхности. |
| Двусторонний скотч | Плоские детали практически любого размера | Быстрый и простой в использовании, идеально подходит для изготовления единичных деталей и прототипов. Легко снимается, но очень прочный, если хорошо прилипает к ложе. Имеет некоторую гибкость. | Может неожиданно отсоединиться, если использовано недостаточно ленты или лента плохо прилипает к поверхностям. Может быть дорого, если вы используете много. |
| КА | Маленькие плоские детали | Надежно удерживает даже мелкие детали. | Лучше всего работает с непроницаемыми материалами, для выделения необходимо растворить ацетоном. Может быть хрупким. |
| Виза | Детали малого и среднего размера, у которых нет большой плоской стороны внизу или которые невозможно надежно закрепить другими способами. | Надежно удерживает детали необычной формы. | Требуется станок с большим зазором по оси Z. |
Зажимы
Я использую зажимы с Т-образной направляющей в основном для фиксации других приспособлений, но они также отлично подходят для удержания больших кусков материала, если вы уверены, что они не будут мешать резаку или пыли. саван. У меня в зажимах не хватает нескольких кусков из-за того, что я их случайно порезал!
Пылесос
Для деталей с большой площадью поверхности (более 10 квадратных дюймов) и без внутренних вырезов лучше всего подходит вакуумный зажим. Изготовление вакуумных зажимов занимает некоторое время, поэтому они обычно лучше всего подходят для деталей, которые вы планируете изготавливать неоднократно. Вакуумная система не обязательно должна быть слишком дорогой: примерно за 150 долларов вы можете приобрести небольшой насос и все необходимые фитинги. Требуемый объем CFM во многом зависит от пористости ваших приспособлений и заготовки, но я прекрасно справляюсь с насосом на 3 CFM. Если у вас есть компрессор большой мощности, вы также можете использовать систему Вентури, которая создаст вакуум из сжатого воздуха.
Мне нравится использовать быстроразъемные фитинги, которые позволяют легко прикрепить вакуумный шланг к каждому приспособлению. Приспособление с вакуумным зажимом имеет внутреннее отверстие для воздуха, идущее от быстроразъемного фитинга к внутренней части контура детали, где оно затем соединяется вертикальным отверстием с верхней поверхностью приспособления. Сетка канавок под деталью помогает равномерно распределять вакуум. Наконец, прокладка по периметру детали герметизирует вакуум. Для этого я предпочитаю использовать стержень из пенопласта с закрытыми порами диаметром ⅛ или ¼ дюйма, установленный в канавке. При включении вакуума стержень сжимается в пазу так, что заготовка полностью садится на поверхность приспособления, обеспечивая ее точное расположение по оси Z (вертикальной). Непористые материалы, такие как акрил или полиэтилен высокой плотности, лучше всего подходят для большинства вакуумных приспособлений, но, как и в приведенном выше примере, МДФ также работает на удивление хорошо, если вы покроете все его поверхности несколькими слоями шеллака или другой отделки дерева. Поскольку произойдет некоторая утечка воздуха, вам необходимо убедиться, что ваш насос выдержит ее.
В дополнение к плоским вакуумным приспособлениям вы можете создавать трехмерные приспособления, которые могут удерживать деталь необычной формы после того, как вы обработали одну сторону и перевернули ее, чтобы обработать другую сторону. Я использую трехмерные вакуумные формы, такие как HDPE, показанные выше, чтобы удерживать арочную поверхность мандолины и верхней и нижней деки мандолины, пока вырезаю вогнутую внутреннюю сторону.
Вы можете сделать вакуумные приспособления для удержания нескольких мелких деталей, если разработаете систему распределения вакуума по каждой детали. Для изготовления грифов у меня есть приспособление с несколькими «зонами», которые я могу отключать и включать по отдельности, если не хочу использовать их все сразу. Каждая зона соответствует «смещению приспособления» в ЧПУ. Я обнаружил, что капельное орошение диаметром ¼ дюйма и трубки очень хорошо распределяют вакуум по каждой зоне и стоят недорого. Вы можете приобрести небольшие клапаны, которые можно установить прямо на поверхность приспособления. На фотографии ниже вы можете увидеть сеть трубок в нижней части светильника.
Существуют также «универсальные» вакуумные прижимные установки, в которых через отверстия во всем столе (или просто через пористый МДФ) протягивается большой объем воздуха. Он широко используется краснодеревщиками, но требует гораздо большего вакуумного насоса и деталей с большей площадью поверхности, чем я работаю.
Двусторонний скотч
Для фиксации отдельных деталей, когда вы не хотите тратить время на изготовление специального приспособления, отлично подойдет двусторонний скотч. Тонкая ковровая лента хорошо держится, но ее трудно удалить, и она забивает режущие инструменты, если вы разрезаете деталь насквозь. Я обнаружил, что двусторонний скотч «Постоянный» работает прекрасно. Он не склеивает детали, легко снимается, но хорошо удерживает даже очень мелкие детали. Я использую его для дерева, пластика и листового металла. Если я собираюсь разрезать деталь насквозь, я прижимаю жертвенный кусок МДФ, а затем прикрепляю к нему заготовку двусторонним скотчем. Вы также можете использовать комбинированный метод, как я сделал ниже, где зажимы помогают удерживать заготовку, предотвращая ее смещение во время агрессивных проходов резки, а двусторонняя лента предотвращает смещение каждой детали при ее высвобождении из заготовки.
Цианоакрилат
Для мельчайших деталей лучше всего подходит цианакрилат. Я вырезал много вставок из перламутра и морского ушка и использую СА средней вязкости, чтобы приклеить заготовки ракушек к тонкому куску фенольной подложки, которая, в свою очередь, прикрепляется к индексируемому приспособлению с помощью двустороннего скотча.. Я заранее сканирую лист с расположенными заготовками гильз на планшетном сканере, чтобы можно было импортировать изображение в свою программу САПР, что позволяет мне точно знать, где расположена каждая заготовка гильзы в координатах X-Y. Затем, когда мне нужно вырезать несколько частей инкрустации, я могу просто положить все приспособление на станок, зафиксировать его двумя стальными дюбелями, зажать и отрезать. Этим методом я регулярно вырезаю кусочки шириной менее 1 мм. Вырезав детали инкрустации, я прорезал фенольный лист по периметру «израсходованной» заготовки раковины, освободил именно эту заготовку от двустороннего скотча и замачивал ее на несколько часов в ацетоне, чтобы освободить крошечную инкрустацию. куски. Для листовой латуни и других металлов вы можете попробовать CA, но иногда тепловое расширение металла во время резки приводит к его отделению от хрупкого CA. По этой причине двусторонний скотч может работать лучше, поскольку он допускает небольшое движение.
Визы
Тиски отлично подходят для удержания неудобных деталей, которые не лежат ровно на рабочей поверхности. Они вполне надежно удерживают даже мелкие детали, поэтому можно делать смелые разрезы, не опасаясь, что они сместятся. Однако тиски занимают ценное пространство по оси Z на вашем станке, поэтому перед покупкой тисков убедитесь, что у вас достаточно места по вертикали. Адекватная высота оси Z является важным фактором, который следует учитывать при покупке фрезерного станка с ЧПУ, особенно если вы планируете штабелировать спойлеры и приспособления. У меня тиски постоянно прикреплены к листу МДФ с установленными индексными втулками, поэтому их легко установить на место.