Frezarki CNC

Frezarka numeryczna – sztywność i kontrola luzów

Aby móc świadomie wybrać właściwy model frezarki CNC do przewidywanych zastosowań, warto dowiedzieć się nieco więcej o szczegółach budowy i kluczowych parametrach tego typu urządzeń. Bardzo istotne dla jakości uzyskiwanych efektów obróbki jest wykonanie konstrukcji nośnej oraz systemu napędów, pozwalającego na posuw we wszystkich trzech głównych osiach (obrabiarki o większej liczbie stopni swobody zwykle nie są spotykane wśród rozwiązań amatorskich i półprofesjonalnych). Konstrukcja powinna być sztywna i pozbawiona niepotrzebnych luzów – wszelkie niedokładności maszyny zostaną bowiem odwzorowane w detalu, zarówno jako odchyłki od zadanych wymiarów (np. zbyt duże średnice otworów), jak i jako widoczne gołym okiem „poszarpania”, zafalowania na płaskich powierzchniach, etc. Niestety, w przypadku niższej jakości maszyn doprowadzenie ich do pożądanego poziomu dokładności jest w wielu przypadkach zadaniem skomplikowanym i nierzadko kosztownym. Dlatego należy zwracać baczną uwagę na rodzaj profili konstrukcyjnych, ich wymiary i rodzaj rowków prowadzących – czasem takie, pozornie nieistotne szczegóły mogą zaważyć na efektach pracy.

Moc i rodzaj wrzeciona

Kolejnym bardzo ważnym elementem budowy maszyny numerycznej jest wrzeciono. Jest to napęd elektryczny o solidnej, łożyskowanej konstrukcji, służący do bezpośredniego przekazywania obrotów na narzędzie – zwykle frez lub wiertło. Moc wrzeciona zależy od prędkości obrotowej i momentu obrotowego – niektóre rodzaje materiałów (np. aluminium) należy obrabiać przy wysokich prędkościach, ale za to ze stosunkowo niewielkim momentem obrotowym. Z kolei w przypadku niektórych stopów stali zalecane jest znaczne zmniejszenie ilości obrotów na minutę, istotny okazuje się za to wysoki moment – dlatego właśnie frezarki CNC do drewna korzystają z innych wrzecion, niż solidne, kosztowne frezarki CNC do metalu. O ile w przypadku delikatnych, łatwo obrabialnych materiałów (np. tworzyw sztucznych czy miękkiego drewna) można korzystać z niewielkich wrzecion, o tyle w przypadku obróbki metali koniecznością stają się solidne napędy o mocy powyżej jednego kilowata, wyposażone w mocne silniki bezszczotkowe, sterowane odpowiednimi falownikami. Przy okazji warto dodać, że zapotrzebowanie na moment obrotowy rośnie nie tylko wraz z twardością surowca, ale też ze średnicą narzędzia – trudno wyobrazić sobie bowiem żłobienie materiału z użyciem 16-milimetrowego freza za pomocą wrzeciona, które dostosowane jest do narzędzi o średnicy nieprzekraczającej kilku milimetrów.

Frezarka CNC WorkBee v2.1 – solidna baza do budowy własnej maszyny numerycznej

Problemem, na jaki prędzej czy później natknie się osoba zainteresowana budową własnej frezarki CNC, jest wykonanie odpowiednio sztywnej konstrukcji nośnej o małych luzach i dużej dokładności pozycjonowania. Twórcy projektu WorkBee v2.1 doskonale zdają sobie z tego sprawę, dlatego wprowadzili na rynek zestaw do zmontowania bazy dużej frezarki o polu roboczym aż 800 x 770 mm. Całość opiera się na wysokiej jakości profilach aluminiowych V-Slot i C-Beam, zaś napęd wózka jezdnego zapewniają wysokiej klasy śruby ACME. Zestaw nie zawiera natomiast samych silników, wrzeciona oraz sterownika – wybór tych elementów należy do użytkownika. Na szczęście nie stanowi on dziś żadnego problemu – w naszej ofercie znajdziesz zarówno różnego rodzaju sterowniki silników krokowych, jak i same napędy, dostępne w najpopularniejszym standardzie NEMA23. Warto wiedzieć, że wielu konstruktorów amatorskich frezarek numerycznych opiera swoje projekty na sterownikach bazujących na platformie Arduino – w sieci dostępne jest nawet darmowe oprogramowanie, znacznie ułatwiające integrację całego systemu sterowania frezarki CNC.