Прижим для чпу станка своими руками

Устройства фиксации деталей на станках ЧПУ

Фрезерные станки являются незаменимым оборудованием при механической обработке деталей. Они позволяют выполнять следующие операции: отрезка заготовок, растачивание, сверление, фрезерование плоских поверхностей, уступов, пазов, криволинейных и винтовых поверхностей, а также резьбы.

Выполняя все перечисленные задачи, необходимо закрепить заготовку на станке. Для этого применяют универсальные станочную оснастку.

Назначение

Рациональное использование станочной оснастки позволяет облегчить работу фрезеровщика, сократить вспомогательное время на обработку заготовок, обеспечивает надежное закрепление заготовок и повышает точность заготовки, позволяет проводить одномоментную обработку сразу нескольких заготовок, что положительно влияет на увеличение нормы выработки. Одним из таких приспособлений является прижим.

Прижимами для фрезерного станка называют специальные приспособления, которые используются для базирования (неподвижного крепления) обрабатываемых заготовок на станке. Они повышают производительность труда и позволяют производить обработку без предварительной разметки и выверки. На столе фрезерного станка есть т-образные пазы, служащие для установки в них винтов прижимов.

Винты предупреждают прокручивание, что делает соединение надежным.

Зажимы на фрезерном станке должны обеспечивать скорость и жесткость зажима обрабатываемой заготовки, а также должны иметь высокую прочность, иначе обрабатываемая заготовка может вылететь со стола и навредить фрезеровщику или повредить оборудование.

Механические способы блокировки детали на станке ЧПУ

Данные способы могут выглядеть немного кустарно, однако даже при работе на высокотехнологичном и дорогом оборудовании порой приходится прибегать к ним. К тому же, применение механических способов блокировки деталей позволяет не задействовать вакуумную или пневматическую системы фиксации, соответственно, не расходовать электроэнергию.

Струбцины

Используются на Т-образных рабочих столах станков ЧПУ. Простейшая конструкция струбцины состоит из болта, гайки и металлической пластины с отверстием. Шляпка болта вставляется в Т-образный паз, деталь фиксируется пластиной затягиванием гайки. Для блокировки одной заготовки используется от двух и более струбцин.

Достоинства. Доступность, надежность, простота. Струбцины – наиболее целесообразный способ блокировки заготовок на гравировальных станках ЧПУ, когда программа обработки может выполняться несколько часов.

Недостатки. Долгое и неточное позиционирование детали. Недоступность для обработки области поверхности в точке крепления заготовки. Высокая вероятность столкновения инструмента с зажимными элементами.

Быстрозажимные прижимы шарнирного типа

Разновидность струбцины для быстрой фиксации заготовки на Т-образном рабочем столе станка ЧПУ. Представляет собой шарнирно-рычажный механизм, который при достаточно малом усилии создает относительно большую силу зажима.

Достоинства. Быстрая фиксация детали (одним движением руки). Доступность, надежность, простота.

Недостатки. Громоздкость конструкции и, как следствие, опасность столкновения с инструментом. Относительно слабый прижим.

Боковые зажимы

Используются для блокировки с боковых сторон брусковых деталей или щитовых панелей с достаточной толщиной. Применение данных зажимов целесообразно, если требуется обработка всей площади верхней поверхности заготовки.

Боковые прижимы можно использовать в комплексе с фиксированными реечными упорами. Такая комбинация позволяет точнее позиционировать деталь и использовать минимальное количество зажимов.

Исходя из конструктивных особенностей, можно выделить три типа боковых зажимов для станков ЧПУ: винтовые, рычажные, эксцентриковые.

Винтовые и рычажные боковые зажимы

Своим устройством они схожи со струбцинами и быстрозажимными прижимами. Однако крепление в Т-образный паз здесь должно производиться более жестко, так как низкий коэффициент трения между плоскостями заготовки и рабочим столом не обеспечивает надежное удержание детали.

Достоинства. Доступность, относительная безопасность. Возможность блокировки деталей с переменной высотой.

Недостатки. Сложность монтажа. Сила удержания во многом зависит от надежности самого зажима.

Эксцентриковые боковые зажимы для станков ЧПУ

Приобрели большую популярность у народных умельцев. Их конструкция представляет собой круглую шайбу со смещенным от центра окружности штифтом и рычагом. На рабочем столе станка ЧПУ такой зажим устанавливается в специальные отверстия, соответствующие диаметру штифта.

Достоинства. Простота, надежность, безопасность. Возможность изготовить зажимные элементы самостоятельно.

Недостатки. Можно использовать только на специально подготовленном рабочем столе. При блокировке хрупких и рыхлых материалов могут проявиться вмятины.

Горизонтальные механические зажимы

Используются для фиксации узких и брусковых деталей. Зажим представляет собой тиски с двумя параллельными пластинами, между которыми зажимается деталь. Одна пластина находится в неподвижном положении, вторая, при помощи винта, прижимает деталь. Конструкция тисков располагается на специальной площадке, удобной для ее крепления на рабочем столе станка ЧПУ.

Достоинства. Простота, надежность.

Недостатки. Неточное позиционирование, долгое время подготовки, ограниченность применения только на малогабаритных деталях.

Саморезы

Данный способ наиболее актуален при необходимости обработки мелких заготовок, или деталей со сложной геометрией. С помощью саморезов заготовка крепится на подложку (контршаблон), которую, в свою очередь, можно зафиксировать на рабочем столе станка ЧПУ любым другим способом. Прихват заготовки саморезами можно выполнять на участках технологических припусков заготовки, или через отверстия в подложке, с нелицевой стороны детали.

Если требуется выполнить фрезерование сложного геометрического контура, чтобы в дальнейшем избежать столкновения фрезы с саморезами, сначала можно произвести симуляцию обработки, используя только подложку и, в соответствии с отфрезерованным контуром, сделать отверстия под крепеж.

При массовом производстве, для ускорения процесса смены заготовок, возможно использование нескольких контршаблонов: пока одна деталь находится в стадии обработки, другая подготавливается.

Достоинства. Доступность, простота. Возможность обрабатывать детали по контуру, делать сквозные отверстия и выемки.

Недостатки. Длительное время подготовки. Относительно слабая фиксация, возможно небольшое смещение. На деталях остаются отверстия от саморезов. Необходимость хранить большое количество контршаблонов для разного рода деталей.

Двусторонний скотч

Способ фиксации заготовки на станке ЧПУ с помощью двустороннего скотча является спорным с точки зрения рациональности и надежности. В лучшем виде он проявляет себя в обработке тонких листовых материалов и мелких деталей. Чтобы надежно закрепить заготовку, ее поверхность, как и поверхность рабочего стола, должна быть гладкой и плотной.

Достоинства. Безопасность и доступность. Возможна сквозная обработка за счет неплотного прилегания.

Недостатки. Высокая стоимость. Неустойчивость, вследствие пластичности материала. Ограниченность применения.

Горячий клей

Для точечного прихвата особо мелких деталей используется горячий термопластичный клей. Его практичность достигается при склеивании мягких и пористых материалов с неровной поверхностью.

При размещении на рабочем столе деталь прихватывается по контуру в нескольких точках с помощью термоклеевого пистолета. Быстрое отвердевание при остывании способствует блокировке детали за короткое время. Таким образом, заготовка крепко удерживается и способна выдерживать даже сильные боковые нагрузки.

Достоинства. Доступность, простота, безопасность. Возможность обрабатывать горизонтальную поверхность детали по всей площади.

Недостатки. Относительно долгое время подготовки и позиционирования. Высокая вероятность слабого сцепления клея с материалом поверхности детали или рабочего стола.

Виды зажимов для металлообрабатывающих станков

Стоит выделить, что для того, чтобы получить высокую степень обработки заготовок по металлу и высший уровень производительности зажимы классифицируют с ориентиром на высокий уровень требований.

Особенное внимание уделяют следующим параметрам: точность и жесткость. При базировании одной заготовки, агрегат позволяет при необходимости произвести точную настройку, которая связана с большим количеством переходов и нюансами обработки разных типов поверхностей.

Для этого нужно, чтобы наборы прижимов и их элементы установочного типа не мешали продвижению режущей кромки ко всей обрабатываемой поверхности. При этом обрабатываемые заготовки для станков должны иметь поверхности, которые обеспечивают:

• точность расположения;
• надежность крепления;
• удобство расположения мест для расположения зажимов.

Справка! Если отсутствуют надежные установочные зажимные наборы и базы для мест крепления, то можно использовать бобышки и отверстия.

Универсальный безподкладочный

Представляет собой планку, которая, собственно, и прижимает заготовку. Прижим происходит через винтовую опору. В качестве опоры может использоваться винтовой упор или подкладка. Прижим состоит из т-образного болта, планки, стойки и фиксирующей шайбы.

С-образный

В данном прижиме нет подкладки, но есть шарнирный механизм, с помощью которого можно регулировать нужный вылет. На шарнире имеется гайка, на которую устанавливается специальное кольцо. При необходимости кольцо можно снять, установить гайку на нужную высоту, надеть кольцо обратно. Гайка будет накручиваться по резьбе и закрепит конструкцию.

Быстродействующий

Данный прижим состоит из стойки, зубчатой пластины, пружины и корпуса прижима. Сверху прижима находится пружина, далее зубчатая пластина с рукояткой. Данный механизм зажимает корпус прижима, что позволяет ему двигаться по всей высоте.

Гребенчатый прижимной механизм

Имеет несколько зубьев точной формы, что позволяет плотно зажимать заготовку. Зубцы находятся под маленьким углом, что позволяет получить равномерное давление на заготовку.

Использование струбцины

Струбцина — это вспомогательная оснастка, которая состоит из зажимного устройства и штифта. В нижней части струбцины находится пружина, которая держит всю конструкцию.

• f-образные — для заготовок с большими габаритами;
• g-образные — самые распространённые струбцины, используются для прижима заготовок маленьких размеров;
• трубные — используются для создания большого давления на деталь;
• угловые — соединяют детали под углом.

Цанги для фрезерных станков. Разновидности

Фрезерные станки с программным управлением являются универсальным и многофункциональным оборудованием, предназначенным для выполнения большого количества технологических операций с широким спектром материалов. Для работы на станках такого типа подходят дерево и металлы, пластмассы и камень, пенопласт и резина, причем, устройства могут выполнять не только фрезеровку, но и торцевать, шлифовать, обрезать, сверлить, делать отверстия, выполнять объемную обработку материалов и т. п.

Рельефная фрезеровка дерева на фрезерном станке с программным управлением

Благодаря тому, что всеми функциональными процессами управляет компьютерная программа, фрезерные работы, выполненные на станках с ЧПУ, отличаются исключительно высокой скоростью и качеством. Электронные компоненты отслеживают плавность перемещения шпиндельной головки и точность позиционирования фрезерного инструмента, поэтому все заготовки вырезаются на порядок лучше, чем на обычных станках. В положительную сторону отличается и качество сборки самого оборудования, а также его комплектация, благодаря чему вибрация станины сведена к минимуму, а сама зона обработки и фреза непрерывно увлажняются системами охлаждения и смазки. Все это еще больше повышает точность фрезеровки.

Цанга для фрезерного станка: что это и зачем нужна?

Варианты цанг и фиксирующие гайки для их зажима

Говоря о качестве, нельзя не упомянуть о системе фиксации инструмента, которая является одной из составляющих идеально выполненной работы. В любом фрезерном оборудовании для зажима режущего элемента используется цанга (смотреть каталог), представляющая собой втулку в форме обрезанного усеченного конуса с отверстием в центре. Стенки устройства имеют определенное количество прорезей, образуя так называемые лепестки, и могут сжиматься и разжиматься при накручивании гайки, плотно охватывая хвостовик фрезы или, наоборот, ослабляя зажим для замены инструмента.

К достоинствам цанговых зажимов, которые и обусловили использование именно такой системы крепления, можно отнести:

• легкость замены инструмента;
• минимизацию биения при вращении фрезы;
• всесторонний и равномерный обжим;
• качественный материал, который выдерживает высокие скоростные и температурные нагрузки, возникающие при работе фрезерного станка.

Устройство цангового зажима и как он функционирует

Цанговый зажим с цангой в разобранном виде Цанговый зажим с цангой в разобранном виде При подготовке станка к работе лепестковый элемент устанавливается в цанговый патрон, а следом накручивается самозажимная гайка. После этого в конструкцию вставляется необходимая фреза и окончательно зажимается гайкой, которая по мере закручивания сжимает стенки цанги, тем самым прочно фиксируя хвостовую часть режущего инструмента. Сам патрон соединен с двигателем, обеспечивающим вращение фрезы.

Разновидности цанг

Цанговый патрон и ассортимент цанг типа ER Цанговый патрон и ассортимент цанг типа ER, которые используются практически во всех фрезерных станках с ЧПУ В отличие от станков токарной группы, где используются как зажимные, так и подающие цанги, на фрезерном оборудовании в большинстве своем используются только зажимные разновидности, принцип работы которых описан выше.

В зависимости от конструктивных особенностей зажимные цанги бывают:

• сквозные, предназначенные для фиксации инструмента, длина хвостовика которого превышает высоту цангового патрона;
• глухие, с запаянным с одной стороны корпусом;
• с несколькими зажимными зонами, что позволяет закрепить фрезу или сверло в двух точках оси;
• для метчиков с пазом квадратной формы;
• ER-цанги с двумя зонами прижима и сквозным отверстием.

Последний тип цанг наиболее востребован во фрезерной обработке и используется на станках чаще всего. Они обеспечивают максимально возможную плотность фиксации инструмента, исключают факт его проскальзывание (при правильном подборе цанги и качественном закреплении фиксирующей гайки) и позволяют без погрешностей снимать большое количество материала на высокой скорости. В зависимости от допуска на биение ER-цанги могут быть обычные и высокоточные. Последние отличаются повышенной жесткостью и используются для прецизионной фрезеровки и чистовой обработки (в некоторых случаях).

Популярность цанг такого типа объясняется не только отличным качеством материала изготовления и прекрасными рабочими характеристиками, но и достаточно широким диапазоном фрез, которые можно установить в одно устройство. Например, ER16, в зависимости от модели, имеют диапазон зажима от 1-2 мм до 9-10 мм.

Подбирая цангу, следует помнить, что ее внутренний диаметр не должен быть меньше диаметра хвостовика фрезы (то есть, для цанги 3 мм не подойдет инструмент на 3,175 мм). При выборе важно также учитывать мощность шпинделя. Для валов, параметры которых начинаются от 3 кВт, оптимальными будут цанги ER25, ER32, ER40. Для устройств на 2,2 кВт подойдут ER-16, ER20. Для маломощных шпинделей (1,5 кВт) лучше всего приобрести ER11.

Какой лучше выбрать?

Выбор прижимов для станка по дереву и по металлу имеет свои особенности.

По дереву

Как правило, прижимы для фрезерных станков по дереву имеют упрощенную конструкцию. Выбирать их следует исходя из того, чтобы ни прижимы, ни их элементы не перекрывали доступ к обрабатываемой заготовке.

По металлу

Выбор прижима зависит:

• от габаритов обрабатываемой заготовки;
• от хода прижима;
• от материала, из которого он изготовлен;
• от механизма прижима.

Прижимы из пластика недолговечны при работе с металлическими заготовками.

Как изготовить своими руками?

Прижимы, изготовленные своими руками, должны удовлетворять следующим критериям:

• плавный ход прижима;
• прижимная планка должна иметь большие размеры, чтобы создавать необходимое давление на заготовку;
• удовлетворять всем требованиям безопасности;
• не должны повреждать заготовку.

Есть два способа изготовления прижимов самостоятельно:

1. Достать из стиральной машины валы, которые работают на отжим. Сделать раму с направляющими штифтами, соединить их п-образным профилем, на котором закрепить валы и зажать их регулировочной планкой.
2. С двух сторон станины установить по рейке. На ходовой вал установить два подшипника. Зажим будет регулироваться пружиной, которая свободно ходит.

После установки прижима, изготовленного своими руками, не должны ухудшиться эксплуатационные характеристики станка. Фрезерные станки широко применяются на производствах при обработке как металлических заготовок, так и при обработке дерева. Они выполняют широкий спектр операций. Для высокоточных работ заготовки должны быть надежно установлены на станине. Для этого используются прижимы, тиски и прочая цеховая оснастка.

Источник