Точность детали зависит от инструмента, режимов и программы. Когда на столе оказывается металл, на первый план выходит конструкция самого оборудования. Для обработки металла используют станки ЧПУ по алюминию, рассчитанные на более высокие нагрузки, чем модели для дерева и пластика, и основа этой прочности находится в станине.
Что такое станина
Станина служит основанием станка. На ней закреплены направляющие, портал, приводы и шпиндель. Если основание прогибается или колеблется, все узлы над ним смещаются вместе с ним.
Почему металл нагружает станок сильнее
Дерево и пластик режутся легко. Алюминий и другие металлы сопротивляются резанию гораздо сильнее, и фреза передаёт эту нагрузку на шпиндель, портал и станину.
При каждом касании зуба фрезы возникает небольшой толчок. На лёгком станке эти толчки складываются в вибрацию, на массивном они гасятся.
Как недостаточная жёсткость видна на детали
- Волны на поверхности от вибраций во время резания.
- Отклонение размеров — фреза отходит под нагрузкой, и деталь выходит больше или меньше заданной.
- Неровные стенки — вертикальные поверхности получаются с уклоном.
- Быстрый износ фрез — вибрация выкрашивает режущую кромку.
- Громкий шум и дребезжание во время работы.
Оператор в такой ситуации снижает подачу и глубину прохода. Деталь получается точнее, однако обработка занимает больше времени.
Из чего делают станины
Сварная сталь. Распространённый вариант. После сварки конструкцию подвергают отжигу, чтобы снять внутренние напряжения: без него станина со временем может деформироваться.
Чугун. Литая чугунная станина тяжёлая и хорошо гасит вибрации. Такие основания характерны для промышленных станков.
Алюминиевый профиль. Лёгкий и удобный в сборке материал. Для обработки металла профильные станины применяют в компактных станках при небольших нагрузках.
Минеральное литьё. Композит на основе каменной крошки и смолы. Он гасит колебания лучше стали и не боится температурных изменений.
Жёсткость всей системы
Прочная станина не решает задачу полностью. Жёсткость станка складывается из всех узлов:
- портала и его крепления к станине;
- направляющих и кареток;
- винтовых передач;
- шпинделя и его подшипников;
- цанги и самой фрезы.
Слабое место в любом из этих звеньев сводит на нет преимущества массивного основания. По этой причине в станках для металла усиливают и портал, и направляющие, а шпиндель ставят более мощный и устойчивый к нагрузкам.
Как понять, насколько станок жёсткий
О жёсткости говорят масса станка, материал станины, сечение портала и тип направляющих. Наглядная проверка — пробная обработка: если на металле при рекомендованных режимах нет вибраций и размеры совпадают с чертежом, конструкция справляется с нагрузкой.
