Процесс гравировки на станках ЧПУ

Гравировка на ЧПУ станках – обработка материала при помощи станочного оборудования, оснащенного числовым программным управлением. Приборы данного типа позволяют производить сложные изделия высокой точности. Система ЧПУ обеспечивает автономную или полуавтономную обработку, при которой отсутствует необходимость в контроле производства оператором.

Предназначение

Гравировальный станок с ЧПУ предназначен для нанесения на поверхность рисунков и узоров. Особенность приборов данного типа заключается в возможности создания композиции практически любой сложности. Чаще всего они используются при работе с деревянными и металлическими заготовками.

Для обработки на ЧПУ станках могут применяться приборы различного типа. Гравировка – название любого процесса, при котором на изделия наносятся:

• рисунки;
• орнаменты;
• надписи различной сложности;
• логотипы;
• узоры.

Инструменты, при помощи которых выполняется обработка, называются граверами ПУ. Иногда их также называют гроверами. Они позволяют получить рисунки углубленного и выпуклого типа. Также композиции могут быть нанесены при помощи вдавленных линий. Менее популярным способом гравировки является рельефный штамп. При изготовлении сложных орнаментов могут быть использованы несколько способов обработки.

Кроме металлических и деревянных изделий для гравировки берутся детали из:

• пластика;
• композита;
• оргстекла.

Гравировка применяется в нанесении изображений на искусственные и полудрагоценные камни. Рисунки выполняются как в двухмерной, так и в трехмерной плоскости. Они образуются на основе неполного погружения гравера в поверхность детали.

Использование

Гравировку используют в:

• изготовлении рекламной продукции;
• мебельном производстве;
• изготовлении ювелирных изделий;
• производстве сувениров;
• оформлении декора.

Гравировальные станки могут применяться и для других целей, но перед использованием нужно убедиться, что они походят для конкретной задачи.

Преимущества

Гравировальное оборудование универсального типа позволяет осуществить обработку практически любого материала, даже если он будет иметь стеклянную или зеркальную поверхность. Высокая точность обработки обеспечивает заготовкам повышенную привлекательность. Они способны заменить изделия, полученные при помощи литья.

Гравировка обеспечивает:

• максимальную точность выполнения заданной программы;
• высокую скорость обработки
• превосходное качество изображений.

На станке с ЧПУ своими руками вероятность допустить ошибку при гравировке гораздо ниже, чем на других аналогичных приборах. Не существует оборудования, которое могло бы заменить это тип обработки. Для использования оборудования не требуется дополнительное обучение. Достаточно внимательного изучения инструкции. Гравировкой также пользуются в качестве дополнительной отделки.

Виды

Станки гравировочного типа делятся на два вида: фрезерные и лазерные. Каждый вид используется для определенных работ. Фрезерный станок оснащается граверами нескольких типов:

• конического;
• радиусного;
• сферического;
• прямого;
• V-образного.

Первый тип используется для получения тонких линий. Он применяется при нанесении изображений на материалы, имеющие низкий или средний уровень жесткости. Для работы с твердыми материалами используются конические граверы в форме пирамиды.

Второй тип используется в трехмерной обработке. Граверы радиусного типа позволяются получить небольшой рельеф. Для выполнения более глубоких гравировочных работ применяется третий тип.

Граверы прямого типа представляют собой односторонние инструменты. С их помощью можно нанести линии различной толщины на плоскую поверхность. При этом сечение имеет П-образный вид.

Граверы V-образного типа используются, чтобы получить рисунки с острыми и изящными очертаниями. Подобные инструменты также применяться при фрезеровке фасок. На фрезерном станке с ЧПУ выполняется как полноценная обработка, так и дополнительная, если имеется необходимость повысить точность форм.

Лазерная гравировка предполагает использование мощного источника света, фокусирующегося на поверхности заготовки. Фокусировка осуществляется автоматически без помощи оператора. Главное преимущество таких аппаратов – универсальность. Выбор лазерной обработки имеет комплекс преимуществ:

• возможность применения практически любого материала;
• при нанесении рисунка на поверхность детали не оказывается механическая нагрузка;
• фрезерование осуществляется на высоком уровне точности;
• при нанесении изображений на деталь практически не создается шума;
• мощность лазерного луча можно регулировать, ускоряя или замедляя рабочий процесс.

Лазерные станки гравировального типа постепенно вытесняют фрезерные аналоги. Это связано с тем, что при меньших затратах мощности они обеспечивают более качественное выполнение задачи. Ранее лазерные приборы стоили дороже фрезерных, но современное маломощное оборудование имеет бюджетную стоимость. Поэтому многие заводы для серийного производства предпочитают использовать станки лазерного типа. Несмотря на это, статистика показывает, что обработка фрезерным станком все еще применяется чаще.

Технические характеристики

Гравировальный станок по металлу с системой числового программного управления состоит из нескольких узлов. При выходе из строя одного из них, оборудование перестает работать, или осуществляет задачу некорректно.

Рабочий прибор состоит из:

• блока ЧПУ;
• каретки, контролирующей движение фрезы;
• привода;
• фрезерной рабочей головки;
• станины с основными управляющими компонентами;
• рабочего стола с заданными координатами.

На некоторых фрезерных приборах имеются узлы, предназначенные для утилизации отходов. Малогабаритные модели гравировальных станков имеют неподвижную рабочую головку. На крупных агрегатах одним из самых важных элементов является каретка с фрезой.

Некоторые фрезерные станки по металлу с ЧПУ кроме гравировки имеют опцию, при включении которой с заготовки снимается дополнительный слой материала. Перед использованием аппарата следует заранее выяснить, имеется ли эта функция, и необходима ли она для выполнения поставленной задачи.

Каретка перемещается при помощи шарико-винтового или зубчатого привода. Первый используется на малогабаритных приборах. Второй применяется, если необходимо получить изделие наиболее высокого качества. Электромагнитный привод используется реже всего. Он имеет низкий показатель надежности, и может повредить рисунок из-за наличия высокого риска возникновения сбоя.

Чтобы зафиксировать заготовку, используются зажимы нескольких типов:

• механического;
• пневматического;
• гидравлического.

Механические зажимы применяются при обработке малогабаритных заготовок. Остальные виды используются по мере увеличения размера детали. Также в зависимости от габаритов заготовки используются различные двигатели. Маломощные двигатели шагового типа подходят для работы с небольшими заготовками. Если мощности фрезерного станка недостаточно, он оснащается сервоприводами. Они могут покупаться отдельно.

Гравировка

Подключение станка к ЧПУ блоку выполняется через USB разъем. Если блок, имеющий числовое программное управление, является встроенным, через разъем подключается съемный носитель, на котором находится управляющая программа.

Программа ЧПУ отвечает за:

• фигурное резание;
• фрезерную обработку;
• трехмерную резьбу.

Производство осуществляется автономно. От оператора агрегата требуется настройка оборудования, и подготовка к работе. После того, как файл с эскизом рисунка будет загружен, выбирается маршрут, по которому будет двигаться рабочий инструмент, и режим работы. Необходимо указать, фреза какого типа используется, и площадь, на которую будет наноситься рисунок.

Для разных станков могут потребоваться файлы с программой разного формата.

Затем заготовка закрепляется на рабочем столе. На станок крепится необходимая фреза. Перед работой необходимо проверить исправность оборудования. Рекомендуется для первой обработки использовать ненужную заготовку, чтобы убедиться в правильности настроек.