Разнообразие комплектующих для систем ЧПУ
Шпиндели для фрезерного станка с водяным и воздушным охлаждением, крепления к ним, насадки для них, помпы и насосы для охлаждения, цанги и цанговые патроны. Линейные направляющие разных размеров: круглые и профильные (рельсовые), а также линейные подшипники к ним. Комплектующие для шарико-винтовых пар разного диаметра: винты, гайки и опорные подшипники. Здесь же можно выбрать соединительные муфты разного диаметра для приводов, зубчатые ремни, задние и передние бабки, комплектующие для систем смазки, редукторы, электропроводку разного сечения и гибкие кабель-каналы для неё.
Из каких узлов состоит станок с ЧПУ
Любой станок с ЧПУ, будь то фрезерный, плазменный, лазерный станок или 3D-принтер, собран из нескольких групп узлов. От того, как они подобраны друг к другу, зависят точность, скорость и надёжность станка.
- Система управления. Контроллер получает управляющую программу с компьютера и выдаёт сигналы на драйверы двигателей, шпиндель и вспомогательные устройства.
- Привод осей. Шаговые или сервошаговые двигатели с драйверами, редукторы и крепления двигателей.
- Передача движения. Шарико-винтовые пары, зубчатые ремни со шкивами, зубчатые рейки и муфты между двигателем и винтом.
- Линейные направляющие. Задают траекторию движения портала и кареток и воспринимают нагрузку от инструмента.
- Рабочий инструмент. Шпиндель с креплением, цангами и системой охлаждения, у лазерного станка лазерная трубка и оптика.
- Вспомогательные системы. Кабель-каналы, подача СОЖ, смазка, пневматика, концевые датчики и виброопоры.
Электроника и система управления
В разделе «Электроника» собраны узлы, которые управляют станком и питают его. Контроллер или плата опторазвязки связывает компьютер с драйверами и отделяет цепи компьютера от силовой части станка. Драйвер шагового двигателя превращает сигналы шага и направления от контроллера в ток обмоток двигателя, а ток двигателя и дробление шага выставляют на драйвере по его документации.
Блоки питания подают постоянное напряжение на драйверы, контроллер и датчики. Напряжение блока подбирают по допустимому диапазону драйвера, а мощность по суммарному потреблению всех драйверов по их документации.
Частотный преобразователь питает шпиндель и управляет его оборотами. Параметры преобразователя настраивают под конкретный шпиндель по документации шпинделя и преобразователя, а мощность преобразователя выбирают не меньше мощности шпинделя.
Кроме этого, в электронику станка входят концевые датчики для поиска нуля и ограничения хода осей, твердотельные реле для коммутации нагрузки, терморегуляторы, кнопки аварийной остановки, разъёмы и электропроводка, в том числе экранированный кабель для двигателей и шпинделя.
Шаговые и сервошаговые двигатели
Шаговые двигатели перемещают оси станка на заданное число шагов без датчика обратной связи. Двигатели Nema17, Nema23 и Nema34 различаются размером фланца, а момент, ток и длина корпуса у каждой модели указаны в её характеристиках. Nema17 ставят на 3D-принтеры и лёгкие граверы, Nema23 и Nema34 на фрезерные и плазменные станки.
Сервошаговый двигатель оснащён энкодером на валу. Драйвер сравнивает заданное положение с фактическим и компенсирует пропуск шагов, поэтому такой привод держит позицию при перегрузке. Для крепления двигателей к станку есть кронштейны, а редукторы повышают момент на валу и снижают обороты.
Линейные направляющие
Линейные направляющие задают прямолинейное движение осей. Круглый вал на опоре SBR с открытыми линейными подшипниками прост в установке и подходит для лёгких станков. Профильные рельсовые направляющие с каретками на шариках жёстче и воспринимают нагрузку с разных сторон, их ставят на станки для обработки металла и на длинные оси.
Каретки и рельсы подбирают попарно по типоразмеру, а длину рельса и шаг крепёжных отверстий сверяют по чертежу станка. Монтажная поверхность под направляющие должна быть ровной, иначе каретки идут туго и быстрее изнашиваются.
Шарико-винтовые пары и муфты
Шарико-винтовая пара превращает вращение двигателя в линейное перемещение оси. Шарики между винтом и гайкой катятся по дорожкам, поэтому передача работает с малым трением и малым люфтом. Винт устанавливают в опорные подшипники: с одной стороны фиксированная опора, с другой плавающая.
Соединительная муфта передаёт вращение с вала двигателя на винт и компенсирует небольшую несоосность валов. Кулачковые муфты с эластичной вставкой гасят рывки, мембранные муфты передают вращение без люфта. Посадочные диаметры муфты подбирают по диаметрам вала двигателя и хвостовика винта.
Шпиндели и всё для них
Шпиндель вращает фрезу и определяет, какие материалы и с какой скоростью можно обрабатывать. Шпиндель с водяным охлаждением охлаждается жидкостью, которую помпа прокачивает через рубашку корпуса, поэтому к нему нужны помпа, шланги и ёмкость с жидкостью. Шпиндель с воздушным охлаждением обдувает вентилятор на валу, и отдельная система охлаждения ему не нужна.
Шпиндель ставят в крепление по диаметру корпуса. Фрезу зажимают в цанге, тип и размер цанги должны совпадать с цанговой гайкой шпинделя, а внутренний диаметр цанги с хвостовиком фрезы. Насадки на шпиндель подключают к аспирации, чтобы отводить стружку и пыль из зоны резания.
Оснастка для станка
В разделе «Оснастка для станка» собраны узлы, которые дополняют станок: гибкие кабель-каналы для проводки к подвижным частям, зубчатые ремни, шкивы и зубчатые рейки, поворотные оси, системы подачи СОЖ и смазки, виброопоры для установки станка по уровню.
Пневматика
Пневматика нужна станку для автоматической смены инструмента, прижимов заготовки, обдува и подъёма узлов. Блок подготовки воздуха очищает сжатый воздух и поддерживает давление, пневмораспределители управляют потоком воздуха по сигналу контроллера, пневмоцилиндры выполняют движение, а фитинги и трубки соединяют систему.
Как подобрать комплектующие друг к другу
- Ток и напряжение драйвера сверяйте с током двигателя и напряжением блока питания по документации.
- Фланец двигателя должен совпадать с кронштейном и редуктором, а диаметр вала с посадочным отверстием муфты или шкива.
- Гайку и опорные подшипники подбирайте под диаметр и шаг винта ШВП, обработку концов винта сверяйте по чертежу.
- Каретки выбирайте под тот же типоразмер, что и рельс, а длину направляющих и винтов по ходу осей на чертеже станка.
- Крепление шпинделя подбирайте по диаметру корпуса, цангу по типу цанговой гайки и хвостовику фрезы, частотный преобразователь по мощности и напряжению шпинделя.
- Для двигателей и шпинделя используйте экранированный кабель и прокладывайте его в кабель-канале отдельно от сигнальных проводов датчиков.
Сборка, модернизация и ремонт
Комплектующие из этого раздела подходят для сборки станка с нуля, для модернизации готового станка и для ремонта. При модернизации меняют драйверы и двигатели на более мощные, ставят сервошаговый привод вместо шагового, добавляют поворотную ось или пневматику. При ремонте заменяют изношенные гайки ШВП, каретки, подшипники шпинделя, цанги и муфты. Перед заказом сверьте посадочные размеры новой детали со старой по чертежу или документации станка.
Если вы не нашли нужный товар для вашего станка с ЧПУ, звоните или пишите в Viber и Telegram по телефонам на странице «Контакты».
