3D верстати по дереву: тонкощі вибору і особливості роботи

Зміст

  • 1 Переваги використання 3D верстатів
  • 2 Класифікація 3Д верстатів
  • 3 Тонкощі вибору і особливості роботи з 3Д верстатом
    • 3.1 Вибір 3D верстата
    • 3.2 Правила роботи з 3Д верстатом
  • 4 На завершення

У художній обробці дерева важлива не тільки точність та якість різьблення, але і швидкість роботи з заготівлею. Використання верстатів дозволяє прискорити процес в рази в порівнянні з ручною роботою, а сучасні 3D верстати дозволяють звести подальшу ручну доведення виробу до мінімуму.

3D верстати по дереву: тонкощі вибору і особливості роботи

Результати роботи 3Д верстата

Переваги використання 3D верстатів

3Д верстат по дереву в більшості випадків обладнується ЧПУ (чисельно-програмним управлінням). Подібні пристрої з’явилися порівняно недавно і можуть використовуватися як на гігантських заводах, так і для аматорської різьби по дереву (звичайно, масштаби і вартість таких пристроїв непорівнянні).

Використання таких механізмів дозволяє:

  • збільшити швидкість обробки заготовки в порівнянні з ручними аналогами (виграш у часі може становити 50-100%);
  • при серійному виробництві ЧПУ верстати просто незамінні, адже вручну практично неможливо домогтися випуску однотипних виробів. А враховуючи великий діапазон моделей верстатів, можна підібрати варіант як для великого підприємства, так і для невеликої майстерні на задньому дворі;

3D верстати по дереву: тонкощі вибору і особливості роботи

На виробництві 3Д верстати просто незамінні

  • крім дерева навіть порівняно малопотужні пристрої можуть обробляти пластик і навіть м’які метали (мідь, алюміній).

Зверніть увагу! При обробці металу на верстаті, призначеному для дерева, потрібно ставити мінімальну швидкість пересування свердла і товщина стружки також повинна бути мінімальною. Краще витратити більше часу на обробку, ніж зламати фрезу.

Що стосується недоліків, то їх дуже мало, відзначити можна хіба що:

  • досить високу вартість. Звичайно, можна придбати і зовсім дешевий станочек зі станиною з фанери, але крім обробки дрібних деталей з м’якого дерева ні на що більше він не згодиться.

3D верстати по дереву: тонкощі вибору і особливості роботи

На фото – приклад фанерного верстата

  • необхідність вручну доводити виріб, поверхня після обробки фрезою залишається шорсткою, шліфувати краще вручну, щоб не затерти елементи візерунка;
  • прості 3-осьові верстати залишають «глухі» місця при обробці похилих елементів, їх доведеться дорізати вручну. Звичайно, можна придбати і 4,5-осьові пристрої, але їх ціна досить велика.

Класифікація 3Д верстатів

Механізм досить складний, тому і класифікацію можна виконати відразу по ряду параметрів:

  • якщо враховувати універсальність, то виділяють 3 типи пристроїв: спеціальні – працюють максимум з декількома видами деталей (застосовуються виключно при масовому виробництві); спеціалізовані – також ведеться обробка однотипних деталей, просто їх перелік дещо більше; універсальні і можуть використовуватися для виробництва будь-якого виробу, головне, щоб його розміри не перевищували можливості верстата;
  • що стосується точності, то 3Д верстати по дереву діляться на групи від нормальної точності (Н), до ультрапрецизионных (UP). Так як при роботі з деревом сверхточность не потрібна, то достатньо нормальної (Н) або підвищеної точності (П), інші типи використовуються при виробництві деталей складних механізмів, де допуск в частки міліметра має значення;
  • за вагою такі пристрої діляться на: важкі (до 100 т), середньої тяжкості (не більше 10 т), легкі (до 1 т). Всі верстати для домашнього використання потрапляють в категорію легень, їх вага рідко перевищує кілька центнерів;

3D верстати по дереву: тонкощі вибору і особливості роботи

Верстат середніх розмірів

  • за способом обробки матеріалу – може переміщатися як сам стіл з закріпленою на ньому заготовкою, так і з портал фрезою. Перший спосіб може використовуватися тільки при невеликих габаритах столу, інакше вага заготовки зажадає занадто великих витрат енергії на її переміщення;
  • також можна навести класифікацію в залежності від габаритів верстата. Є як невеликі пристрої, габарити робочої області яких обмежені 50х50 см, але є і «монстри», які можуть обробляти заготовки довжиною і завширшки кілька метрів.

3D верстати по дереву: тонкощі вибору і особливості роботи

Розміри робочого простору можуть змінюватися в широкому діапазоні

Тонкощі вибору і особливості роботи з 3Д верстатом

Вибір верстата – справа відповідальна. У гонитві за дешевизною цілком можна перехитрити самого себе, і покупка вийде з ладу дуже швидко. Щоб цього не сталося потрібно знати на що варто звернути увагу при покупці.

Вибір 3D верстата

Коли підбирається 3D верстат по дереву, то потрібно керуватися такими міркуваннями:

  • спершу вирішуємо який матеріал буде оброблятися. Якщо пристрій набувається виключно для хобі (тобто планується виготовлення брелоків та інших дрібниць з дерева), то можна звернути увагу навіть на моделі в яких станина виготовлена з товстої фанери;
  • що стосується матеріалу станини, то краще все ж придбати модель металеву, дерево швидко разболтается, так і жорсткість такої конструкції буде невелика. До того ж навіть невеликі станочки зі станиною з металу можуть застосовуватися для обробки м’яких металом;

3D верстати по дереву: тонкощі вибору і особливості роботи

Металевий станок за всіма параметрами краще фанерного

  • кількість осей критично важливо. 3Д верстат називається так тому, що фреза може переміщатися по 3 осях, але при виготовленні тіл обертання з різьбою (балясини, нанесення візерунка на вазу і т. д.) знадобиться можливість повороту фрези в 1-2 площинах. Це сильно впливає на вартість;
  • увагу варто звернути й на спосіб кріплення заготовки. Виробник може обладнати верстат вакуумним столом, такий спосіб кріплення підійде тільки для масивних заготовок з плоскою нижньою поверхнею, також можуть використовуватися і струбцини (на самому столі у такому випадку передбачені монтажні отвори);

3D верстати по дереву: тонкощі вибору і особливості роботи

Вакуумний стіл має сенс використовувати при великих розмірах заготовок

Зверніть увагу! Компактний 3 Д верстат по дереву може допускати кріплення заготовки може виконуватися навіть з використанням тонкого двостороннього скотчу. Зазвичай цього достатньо для того, щоб заготовка не зрушилася з місця.

  • якщо є можливість, бажано придбати модель з серводвигуном. Він набагато точніше, ніж кроковий (адже похибки при переміщенні в ньому не накопичуються);
  • бажано, щоб потужність шпинделя залишала деякий запас. Робота на межі своїх можливостей не кращим чином позначиться на терміні його експлуатації;
  • що ж стосується охолодження, то у випадку з обробкою дерева цілком достатньо повітряного. А от при роботі зі сталлю та іншими металами потрібно рідинне охолодження;
  • не зайвим буде уточнити у виробника, з яким ЗА поставлятиметься верстат;
  • заздалегідь не завадить дізнатися про доступність сервісу. Іноді має сенс придбати більш простий верстат, але завжди мати можливість його швидко відремонтувати, ніж возитися з екзотичної моделлю, під яку і запчастини то знайти складно.

Зверніть увагу! Деякі умільці майструють ЧПУ верстати своїми руками, використовуючи запчастини від звичайних принтерів. Такий варіант можна розглядати виключно як ознайомчий.

Правила роботи з 3Д верстатом

Якщо при роботі за звичайним верстатом без ЧПУ людина самостійно направляє різець, то тут це робиться автоматично. Людина ж має на підготовчому етапі створити модель деталі і задати траєкторію фрези (а також швидкість її переміщення, тип, діаметр тощо)

У загальному випадку інструкція буде виглядати так (на прикладі зв’язки Компас + Арткам):

  • спершу у будь-CAD програмі (в нашому випадку Компас) створюється креслення майбутнього виробу;
  • цей креслення відкривається в Арткаме (програма, що дозволяє задати траєкторію для фрези). Найголовніше – вміти раціонально розбити цілісний креслення на окремі траєкторії;

3D верстати по дереву: тонкощі вибору і особливості роботи

Пронумеровані окремі проходи фрези

  • задаються параметри проходу фрези (зовні або всередині контуру, глибина різання тощо). Обов’язково задається висота площини безпеки (щоб фреза при переходах не чіплялася за заготівлю);

Зверніть увагу! Краще задати глибину різу трохи більше, ніж товщина заготовки, так як іноді заготівля просто нещільно прилягає до столу.

  • після цього в Арткаме можна візуалізувати процес, буде видно порядок руху фрези;

3D верстати по дереву: тонкощі вибору і особливості роботи

Візуалізація руху фрези

  • після завдання всіх траєкторій, вони зберігаються, в результаті у нас на руках є G-код, з яким і буде працювати верстат. Залишилося тільки завантажити файл сам верстат і спостерігати за його роботою.

Якщо ж планується просто різьба по дереву, то 3d верстат по дереву також вимагатиме G-код, але отримати його можна набагато простіше. Достатньо вибрати потрібний візерунок з бібліотеки Арткама і задати траєкторію руху фрези.

На завершення

В наші дні ручна робота з деревом перейшла в розряд хобі, або для виробництва штучних виробів. У серійному виробництві цінується швидкість і точність обробки, 3Д верстати з цієї точки зору знаходяться поза конкуренцією. Вони здатні в рази збільшити швидкість обробки заготовки, звівши до мінімуму втручання людини.

На відео у цій статті показаний процес роботи 4-осьового верстата по дереву.

Сподобалася стаття? Поділитися з друзями:
Корисні поради та відповіді на питання