Обзор доступных ЧПУ станков.
Что я имею в виду под ЧПУ Хобби?
За определением хобби – добро пожаловать в Википедию.
Теперь о станках.
В область ЧПУ-станков сейчас можно отнести множество устройств. Например, 3D принтер. Ведь он согласно цифровой программе изготавливает определенные изделия.
Чем не ЧПУ-станок? Но про них написано предостаточно, поэтому здесь упоминать их не буду.
Не буду также рассматривать токарные ЧПУ-станки, по следующим причинам:
- у меня нет токарного ЧПУ
- токарные ЧПУ-станки, пожалуй, на порядок менее популярны у хобби-мастеров, чем фрезерные
- смысл программного управления токарным станком появляется либо при массовом производстве одинаковых изделий (это уже не хобби), либо при изготовлении деталей сложной формы (шахматных фигурок?)
- типичную одиночную деталь на токарном станке проще изготовить вручную, чем разрабатывать управляющую программу, потом тестировать её корректность на прототипе и т.п.
Так, или иначе, но подавляющее большинство хобби-станков с ЧПУ – это фрезерные станки.
Далее давайте считать все станки, оперирующие фрезой, способной двигаться как минимум в 3-х координатах, фрезерными.
Теперь попробую еще более сузить ассортимент обозреваемых устройств.
Хобби, как правило, подразумевает домашнее или “гаражное” производство. Только у самых счастливых представителей этого творческого направления есть собственные мастерские. Но и они, как правило, невелики.
Значит станок должен быть компактным. Буквально настольным. Также немаловажным аспектом (опять же, кроме самых счастливых) является стоимость станка.
Итак, что есть на рынке для удовлетворения нашего спроса?
Да, про спрос. Он ведь непосредственно связан с функциональностью. А для чего, собственно, пригоден фрезерный станок с ЧПУ?
Лично у меня был такой интерес:
- изготовление печатных плат для самодельных радиоэлектронных устройств
- корпуса, монтажные элементы, декоративные панели, ручки регуляторов и т.п.
- изготовление сувениров и прочих изделий декоративно-прикладного назначения
Рассмотрим наиболее популярные настольные фрезерные станки, имеющиеся в продаже.
Часть I. "Не Китай"
CNC Wegstr. Производится в Чехии.
Прецизионный станок, предназначенный в основном для прототипирования печатных плат. Судя по фото и видеороликам, справляется со своей задачей превосходно.
Фрезерует изоляционные промежутки в фольгированном стеклотекстолите с заявленной повторяемостью 0.02 мм. При этом практически не травмирует подложку. Также формирует контактные площадки под ранее нанесенной паяльной маской, осуществляет сверловку и обрезку печатных плат.
Имеет высокоточный датчик касания и алгоритмы компенсации управляющей программы на неровность заготовки.
Казалось бы, что такой станок может осчастливить любого доморощенного радиоэлектронщика. Но нет. Есть одна зловещая операция, которая омрачает его суперспособность: металлизация переходных отверстий между слоями печатной платы.
Естественно, это не задача фрезерного станка. Но тогда за что платить 3190 евро, если он не может сделать полноценно законченную двустороннюю плату?..
Roland monoFab SRM-20. Производится в Японии.
Перечень выполняемых операций впечатляет. А перечень обрабатываемых материалов – нет. Не работает по металлам вообще (согласно паспорту).
В основном используется для создания ювелирных мастер-форм (из модельного воска). Я думаю, ювелиры и покупают его за заявленные $3995.
Carvera. USA.
Станок производит впечатление своими возможностями.
Он обрабатывает цветные металлы, имеет поворотную ось и даже систему автоматической смены инструментов.
Надеюсь, что он полностью оправдывает свою цену $5299. Жаль, что я этого не смогу проверить: для моего хобби это слишком жирно.
Pocket NC V2. USA.
Это полноценный пятикоординатный фрезерный станок. С легкостью обрабатывает цветные металлы и более мягкие материалы. Обладает высокой точностью и производительностью.
(утверждаю всё это с чужих слов, т.к. не имею возможностью насладиться этим великолепием за 5850 Евро).
Часть II. То, что уже можно рассматривать к покупке с точки зрения цены.
1. CNC3020. Понятно, что Китай.
Цифры в названии станка скорее всего значат размеры рабочего стола в сантиметрах. В данном случае 30×20см.
Силовые элементы станка собраны из алюминиевых конструкционных профилей и алюминиевых панелей.
По сравнению с чугунными отливками профессиональных станков, это жалкое зрелище. Но с определенными задачами справиться может.
Кинематическая часть состоит из цилиндрических валов с соответствующими линейными подшипниками и комплектов шарико-винтовой передачи.
Цилиндрические валы – худший вариант из возможных направляющих (валов с опорами или рельсов). Ибо противостоят деформации только собственной формой, без связи с опорой.
Но опять же, если измерить их деформацию под нагрузкой, то скорее всего она окажется в допусках. Шпиндели из комплекта звёзд с неба не хватают.
Шаговые двигатели и их драйверы довольно надежны и нареканий не вызывают.
Этот станок может фрезеровать и гравировать цветные металлы с достаточной для хобби производительностью. Более мягкие материалы, естественно, тоже.
Дополнительно можно установить поворотную ось и фрезеровать изделия из заготовок цилиндрической формы.
Цена ~$1000.
2. CNC1419
Названия могут варьироваться, как Benbox1419, или что_нибудь_ещё1419.
Силовые элементы станка собраны из алюминиевых конструкционных профилей и алюминиевых панелей, только более хлипких, чем у CNC3020.
Всё те же цилиндрические линейные валы, только меньшего диаметра. Привод исполнительных механизмов осуществляется ШД Nema17 и трапециевидными валами с антилюфтовыми латунными гайками.
В качестве шпинделя в комплекте идет просто моторчик от дешевого ручного электроинструмента с низкокачественным патроном, надетым на вал.
Скорее всего такой станок способен послужить обучающим пособием по ЧПУ в кружках юных техников. Но для получения удовольствия от его использования, хобби-мастеру придется серьезно его модернизировать.
“Из коробки” он способен гравировать цветные металлы, фрезеровать пластик и древесину. Если повезёт получить шпиндель с малым биением патрона, то еще гравировать печатные платы.
При небольших дополнительных затратах на покупку нормального шпинделя, сможет фрезеровать алюминий и латунь. Естественно, не в промышленных объемах.
Возможно установить лазерный модуль и кроить с его помощью тонкую фанеру или выжигать картинки.
Цена ~$500.
3. CNC1310
Практически снят с продаж.
Аналогичен CNC1419, но рабочий стол меньше и имеет конструкцию с подвижным столом, а не порталом, как у того.
Это в совокупности дает большую жесткость. Из критических недостатков – ущербное крепление шпинделя, не позволяющее устанавливать большинство шпинделей, приемлемых для хобби-станков .
Комплектуется тем же никчемным моторчиком.
При замене шпинделя на нормальный, способен выполнять те же задачи, что и аналогично модернизированный CNC1419. Но затраты будут больше, т.к. придется менять узел подвески шпинделя.
Возможно установить лазерный модуль.
Цена ~$300.
4. CNC3018
Судя по представительству владельцев этого станка на ЧПУ-форумах, это самый популярный у творческого населения станок.
Однако, когда я выбирал себе станок 6 лет назад, он вызывал у меня подсознательное отторжение. Но на взгляд инженера, нечто, состоящее из тонких профилей 20×20, скрепленных друг с другом пластиковыми уголками, вообще ни на что не способно. Один вид шагового двигателя оси Z, торчащего на шпильках, говорит о многом.
Однако владельцы как-то его дорабатывали, добивались каких-то результатов. Потом китайцы, почувствовав тренд, стали выпускать его “Pro” версии (фото справа) с более прочными деталями, защитными кожухами и т.п. Кстати, даже на версии “Pro” ШД так на шпильках и торчит.
Я уверен, что при любых возможных доработках, кроме отливки всех деталей в виде чугунного монолита, его возможности значительно уступают любому из вышеперечисленных станков.
Цена ~$200
5. Самодельные станки.
Это такое поле для творчества, что у самодельщиков дух захватывает!
Определенный резон в этом есть. Все комплектующие для сборки кинематики есть в продаже. Причем на выбор от бюджетных до шикарных (по точности и надежности).
Как сделать корпусные элементы, зависит от возможностей самодельщика. У кого-то на даче есть плавильная печь и он может отлить их из алюминия.
Кто-то делает из того же конструкционного профиля, кто-то сваривает из стали. У кого-то есть доступ к большим промышленным станкам. Есть даже апологеты полимербетона (эпоксидная смола с наполнителем).
Также в продаже имеются наборы для самостоятельной доработки. Например, только корпусные элементы, а кинематику и электронику собираешь сам по своему вкусу.
Есть даже комплекты чугунных деталей для настольных ЧПУ-станков. Правда они и стоят, как чугунный мост. Но в результате можно получить настоящий фрезерный станок по металлу, а не “router”.
