Kimla.pl Kimla.pl Kimla.pl
>>start /frezarka czy ploter CNC?

frezarka czy ploter CNC?

Czym się różni od siebie frezarka, ploter frezujący i grawerka? Różne osoby zamiennie stosują te określenia często do tej samej maszyny. Istotnie często zadania tych maszyn często się pokrywają, ale nie jest to regułą.

Frezarką zwykliśmy określać ciężką maszynę najczęściej odlaną z żeliwa, ze stołem współrzędnościowym i wrzecionem o zakresie obrotów od kilkudziesięciu do kilku tysięcy obrotów na minutę umożliwiającym frezowanie głowicami frezerskimi o znacznych rozmiarach. Osiągane momenty dzięki przekładniom (najczęściej zębatym) są rzędu kilkuset niutonometrów. Przekładnie te są jednym z powodów stosunkowo niskich obrotów maksymalnych wrzecion frezarek. Frezarki i frezerskie centra obróbkowe służą przede wszystkim do frezowania głowicami wielopłytkowymi o średnicach do 300 mm, frezowania frezami palcowymi o średnicach 3-50mm, wiercenia wiertłami o średnicach 3-40mm, rozwiercania, pogłębiania, wytaczania. Służą przede wszystkim do zgrubnej i średnio dokładnej obróbki korpusów, form, tłoczników, wykrojników, matryc.

Frezarko-grawerka jest to lekka frezarka z wrzecionem osiągającym prędkości obrotowe 18.000, 24.000 lub 40.000 obr/min. Jest to podyktowane koniecznością użycia w pracach grawerskich narzędzi o znacznie mniejszych średnicach (od 0.05mm), które wymagają o wiele większych prędkości obrotowych wrzeciona z uwagi na potrzebę osiągnięcia odpowiedniej prędkości skrawania. Nie stosuje się w nich jako wrzeciona konwencjonalnego układu silnik-wrzeciono z przekładnią, lecz elektrowrzeciona integrujące w jednej obudowie i na jednej osi wrzeciono i silnik napędowy, najczęściej indukcyjny. Zaletą tego rozwiązania jest płynna i cicha praca przy wysokich obrotach oraz brak szczotek, a wadą stosunkowo niski moment obrotowy, co jest spowodowane brakiem przekładni. W związku z tym średnice narzędzi stosowanych we frezarko-grawerkach nie przekraczają 16mm w metalach i 100mm w innych materiałach. Rozwiązaniem niedogodności związanych z niskim momentem obrotowym elektrowrzeciona jest stosowanie znacznej nadwyżki jego mocy znamionowej (co najmniej 9kW przy frezie 10 mm w stali), co często powoduje zdziwienie u potencjalnego nabywcy, ale sprawę trzeba wyjaśnić dogłębnie.

Elektrowrzeciona indukcyjne oprócz wielu niezaprzeczalnych zalet, posiadają jedną poważną wadę - stały moment obrotowy. We wrzecionach z przekładnią, aby zmniejszyć obroty (np. dla dużej głowicy), zmieniamy przełożenie przekładni na niższe co jednocześnie zwiększa moment obrotowy. W elektrowrzecionach indukcyjnych obroty regulowane są za pomocą falownika. Z charakterystyki u/f silnika wynika, że moment jest prawie niezależny od obrotów (istnieją falowniki umożliwiające podbicie momentu obrotowego przy niskich obrotach, ale nie więcej niż 200% wartości nominalnej). W związku z tym elektrowrzeciono, które na tabliczce znamionowej ma napisane np. 7kW, to znaczy, że tą moc osiąga przy jakiejś określonej prędkości obrotowej (niekoniecznie maksymalnej umieszczonej na tabliczce znamionowej) nazywanej prędkością nominalną. Powiedzmy, że jest to 18.000 obr/min. Moc jest iloczynem momentu i obrotów, oznacza to, że jeżeli ustawimy obroty na 9.000 obr/min to moc którą mamy do dyspozycji to 3.5kW, a przy 1800 obr/min zaledwie 700W.

Pocieszający jednak jest fakt, że podczas pracy średnia moc pobierana przez przykładowe elektrowrzeciono nie przekracza kilkuset watów. Ponieważ wysokie obroty, które umożliwiają oddanie dużej mocy są wykorzystywane tylko przy narzędziach o małych średnicach, nie są one takiej mocy pobrać, natomiast przy niskich obrotach i dużych narzędziach moc którą osiąga elektrowrzeciono jest niewielka, co powoduje również niewielki pobór mocy z sieci. Podsumowując powyższe spostrzeżenia, należy zawsze wybrać elektrowrzeciono o mocy znamionowej znacznie większej niż wynikało by to z wyliczonego zapotrzebowania na moc dla konkretnego narzędzia.

Frezarko-grawerki wyposażone w elektrowrzeciona znajdują coraz większe zastosowanie w produkcji form wtryskowych, tłoczników, wykrojników, matryc, stempli, elektrod miedzianych i grafitowych dzięki dostępności szerokiej gamy narzędzi z monolitycznych węglików spiekanych. Narzędzia te potrafią skrawać z prędkościami wielokrotnie większymi niż dotychczas stosowane narzędzia ze stali HSS, co w połączeniu z możliwością uzyskiwania wysokich obrotów na maszynach wyposażonych w elektrowrzeciona indukcyjne, staje się idealnym narzędziem do bardzo wielu zastosowań w każdym warsztacie zajmującym się obróbką skrawaniem.

Grawerki komputerowe są jeszcze lżejszymi maszynami frezującymi od frezarko-grawerek. Służą przede wszystkim do prac bardzo małymi narzędziami (do 6mm), najczęściej o geometrii stożkowej ze stopką o średnicy od 0.02mm. Ze względu na bardzo małą średnicę części roboczej narzędzia grawerskiego moc wrzeciona nie musi być wysoka (do 2.2kW) lecz stabilność, sztywność, rozdzielczość pozycjonowania i własności dynamiczne systemu sterowania powinny być na najwyższym poziomie. Rozdzielczość pozycjonowania jest w tym przypadku szczególnie ważna, ponieważ w grawerstwie często wykonuje się prace, których nie widać gołym okiem. Najmniejszy jednostkowy przyrost pozycji zwany rozdzielczością pozycjonowania nie powinien przekraczać 0.001mm, przy luzie zwrotnym całego układu napędowego nie przekraczającym 0.005mm. W przeciwnym wypadku powstawać mogą wady obróbki często dyskwalifikujące możliwość wykorzystania takiej maszyny przy bardziej precyzyjnych pracach.

W grawerkach komputerowych nieodzowna w pracy jest także jedna z funkcji systemu sterowania raczej niedostępna w innych maszynach. Chodzi o możliwość automatycznego docinania narożników frezem grawerskim. Ma to szczególne znaczenia jeśli wykonujemy pracę "na wyskok", czyli wybieramy tło, a napis zostaje wystający. Przy braku tej funkcji, każdy ostry kąt wewnętrzny zostanie docięty tylko na dnie, natomiast na powierzchni zostanie nie docięty łuk o promieniu narzędzia na wysokości szczytu znaku.

Plotery frezujące nazywane często stołami do frezowania prawdopodobnie swoją nazwę zawdzięczają pierwszym konstrukcjom, które były budowane na bazie zwykłych stołów. Ale to już przeszłość. Dzisiaj plotery frezujące są nowoczesnymi, uniwersalnymi maszynami CNC, które największe zastosowanie znalazły w przemyśle reklamowym, do wycinania, nacinania, wiercenia, grawerowania w płytach z tworzyw sztucznych, aluminium, kompozytów, cięcia folii, kartonu, papieru. W wersjach 3D plotery wykorzystywane są do wykonywania modeli odlewniczych, do termo formowania czy laminowania, modelowania płaskorzeźb, makiet przestrzennych, prezentacji trójwymiarowych. Są to najtańsze z obecnych na rynku obrabiarek sterowanych komputerowo. Najczęściej wykonywane są w wersji z ruchomą bramą, co przy stosunkowo dużych obszarach roboczych (do 3 x 8m), jest rozwiązaniem optymalnym pod względem wykorzystania powierzchni.
Stoły ploterów frezujących są najczęściej wyposażone w stoły z rowkami teowymi, co daje dużą uniwersalność albo w systemy próżniowego mocowania materiału, co znacznie ułatwia mocowanie dużych i cienkich płyt. Dostępna jest również wersja hybrydowa, stół pokryty rowkami teowymi dodatkowo wyposażony w system próżniowego mocowania, w zależności od obróbki możemy stosować jeden lub drugi system. W ploterach frezujących stosuje się wrzeciona 0.8k - 18 kW. Opcjonalnie można je wyposażyć w system bazowania, skaner laserowy lub dotykowy, oś obrotową, dodatkowe głowice tnące, rysujące, nalewające, agregaty kątowe do frezów i pił tarczowych, itp.

Lekkie Frezarki Bramowe są urządzeniami podobnymi do ploterów frezujących, lecz są znacznie sztywniejsze, cięższe i dokładniejsze. Są przede wszystkim wykorzystywane w warunkach przemysłowych, lub tam gdzie istnieje konieczność obróbki dużych powierzchni, dużymi narzędziami i z dużą wydajnością. Moce wrzecion instalowanych na lekkich frezarkach bramowych zaczynają się od 7kW i dochodzą do 20kW.