В мире производства станки с ЧПУ (числовым программным управлением) существуют уже более 50 лет, появившись более чем за два десятилетия до появления 3D-печати в 1984 году. За это время термин «ЧПУ» был принят в качестве сокращенного обозначения фрезерования или фрезерования, когда вращающаяся концевая фреза - близкая родственница сверла - прогрызает материал для гравировки, вырезает фигуры из плоской заготовки или вырезает сложные трехмерные конструкции из толстых материалов.
Переход фрезерных и фрезерных станков с ЧПУ от тяжелого промышленного оборудования к доступным настольным инструментам происходит медленнее и без той помпы, которую 3D-печать испытала за последние несколько лет. Однако в последнее время ситуация начала меняться, и теперь на рынке представлено множество простых в использовании резаков размером с верстак.
Сделай что угодно
Одна из многих причин, по которым фрезерные станки с ЧПУ так важны для каждого производственного, хакерского пространства и фаб-лаборатории, заключается в том, что они предоставляют отдельным лицам, студентам и предпринимателям простой способ точного производства сложных физических деталей практически для любого типа проекта, который только можно себе представить.. Деревообработка, готовая продукция, мебель, музыкальные инструменты, вывески, лодки, ювелирные изделия и многое другое - благодаря возможностям ЧПУ вы можете создавать детали с точностью и в таком масштабе, который иначе невозможен. Название «ЧПУ» означает, что инструкции, управляющие станком и траекторией движения инструмента, заранее запрограммированы в коде. Это гарантирует, что сотая произведенная деталь идентична первой.
Новое поколение инструментов, ориентированных на производителей, варьируется от микрофрезер с ЧПУ, используемых для резки печатных плат, до больших фрезерных станков, которые превращают листы пиломатериалов размером 4×8 футов в мебель. Все контролируются одинаково; единственное различие заключается в том, какая цепочка инструментов используется для получения готовой детали.
Компьютерное движение
Как и 3D-принтеры, которые используют ЧПУ для управления движением головки экструдера, большинство фрезерных станков с ЧПУ представляют собой 3-осевые станки, которые перемещают головку инструмента по осям X (влево-вправо), Y (вперед-назад), и Z (вверх-вниз) с помощью ремня или ходового винта. Некоторые функции перемещают только шпиндель, другие перемещают станину, а некоторые перемещают и шпиндель, и станину, в зависимости от оси.
Выбор материала
Фрезерный станок с ЧПУ позволяет быстро и точно работать с более твердыми материалами, что обычно невозможно с помощью других технологий. Они могут варьироваться от твердой и мягкой древесины, ламината, такого как фанера, любого вида пластика, а также твердых и мягких металлов. Единственное ограничение на то, что вы можете резать, - это масштаб и жесткость используемого станка и концевой фрезы.
Твердость разрезаемого материала и размер концевой фрезы делают правильную настройку этих инструкций решающим фактором. Слишком быстрая настройка может привести к поломке битов. Слишком медленно, и вы рискуете сжечь материал. Неправильно установите путь, и вы можете прорезать платформу своей машины. (Хотя это в некоторой степени ожидаемо - не зря его называют мусорной свалкой.)
Прогресс через инновации
С появлением в последнее время станков и программного обеспечения настольные станки с ЧПУ стали намного проще в использовании, чем традиционные промышленные фрезерные станки с ЧПУ. Одна из наиболее полезных последних разработок предполагает объединение функций CAD/CAM в одной программе - использование одного программного обеспечения не только для проектирования детали, но и для создания G-кода. Для этого стало популярным приложение Autodesk Fusion 360, а также MeshCam, MakerCam, VCarve Pro и Aspire.
Сделав еще один шаг вперед, эти программы теперь запускаются в облаке с помощью только небольшой USB-утилиты, подключающей машину к веб-решению CAD/CAM. Для этого уже доступен Easel от Inventables, хотя, по слухам, другие компании тоже этим занимаются.
Еще одна новая удобная тенденция - переместить компьютер и управление станком на борт, то есть микроконтроллер и компьютер находятся внутри станка с ЧПУ; с их помощью вы можете войти в систему и подключиться к машине по беспроводной сети, чтобы выполнять все функции практически из любого места.
Все эти нововведения призваны облегчить работу как новичку, так и эксперту. Ваши единственные решения - это размер, над которым вы хотите работать, и сколько денег вы готовы инвестировать. Давайте перевернём страницу и выясним, что подходит именно вам.