Зачем нужен вакуумный стол для фрезерного станка, можно ли обойтись без него

Зачем нужен вакуумный стол для фрезерного станка, можно ли обойтись без него?

Вакуумный стол для фрезерного станка остается наиболее популярным способом крепления листов и заготовок.

Размеры такой поверхности могут отличаться в зависимости от габаритов станка, а непосредственно рабочая поверхность разделена равномерно на секторы.

Что он представляет собой?

Вакуумный стол необходим для работы на фрезеровочном станке с ЧПУ при наличии крупных листов и заготовок. Эта поверхность надежно фиксирует детали и прижимает изделие к поверхности. Поскольку заготовка надежно зафиксирована, работа на станке становится более точной и удобной.

Функционирует стол за счет вакуумного насоса. Это дорогостоящее оборудование, иногда идет в комплекте со станком, но при желании его можно сделать самостоятельно.

Особенности конструкции и принцип работы

Вакуум – термин, характеризующий область разрежения, которая формируется между вакуумным столом и закрепленной на нем заготовкой. По факту на деталь действует не вакуум, а атмосферное давление. Оно прижимает заготовку к поверхности стола.

Сила вакуума может отличаться в зависимости от мощности установленного насоса, но она никогда не будет больше атмосферного давления. На данный момент существует несколько разновидностей вакуумных столов.

Решетчатый

Это приспособление создает замкнутый контур для рабочей заготовки. Канавки на рабочей стороне выполнены в виде решеток. Подходит для несквозной обработки деталей. Решетчатый стол включает в себя плиту из алюминиевого сплава с решеткой из канавок на рабочей стороне, а также специальное отверстие для откачки воздуха из-под детали и разряжения.

Поворотный для ЧПУ

По принципу работы не отличается от предыдущей модели, но устроен так, что может поворачиваться. Это значительно ускоряет и упрощает рабочий процесс. Вакуумный шланг есть возможность подключить как в центральной части плиты, так и с ее торца.

Это позволяет на обрабатываемой поверхности делать вертикальные, поперечные и продольные движения. Также такая модель плиты может создать нужный угол наклона. это позволяет работать с круглой или спиралевидной болванкой в разных плоскостях.

Шлицевый

Этот стол необходим для работы с мелкими болванками, а также с деталями, которые имеют множество отверстий. Отличается данный стол повышенным коэффициентом трения, что и создает высокое вакуумное усилие. Это позволяет снизить возможность сдвига болванки в процессе работы и повышает точность ее обработки.

С пористыми вставками

Плита данного стола рассчитана на болванку любой формы и размера. Сила закрепления зависит от площади обрабатываемой поверхности. Пористые блоки плиты могут быть изготовлены из алюминия, стали или бронзы и позволяют не использовать в процессе работы фольгу или другой тонкий материал. Также нет необходимости перенастраивать стол при изменении вида работ.

Можно ли сделать своими руками

Купить готовую плиту довольно дорогостоящее удовольствие, поэтому можно изготовить его самостоятельно. Это не сложный процесс, но необходимо в наборе иметь все нужные инструменты и детали.

Необходимые материалы и инструменты

Для создания полноценного вакуумного стола понадобятся:

деревянный или металлический лист подходящего размера;
металлопрофиль;
вакуумный насос;
нагревательный элемент;
блок управления.

Непосредственно из инструментов необходимо: дрель, отвертка, паяльник и набор гаечных ключей.

Схемы и чертеж для проектировки

cher1

Этапы изготовления

После подготовки всех инструментов и комплектующих, а также изучения чертежей и принципа устройства оборудования, можно начинать сбору стола своими руками.

Выравнивание заготовки

Чтобы обрабатываемые детали при работе не копировали неровности плиты, изначально стол должен быть идеально ровный. Поэтому подготовленный лист металла следует выровнять. Достаточно сделать 1–2 прохода спиральной фрезой до полного касания. Диаметр фрезы – 20 мм.

Мастерим рабочую поверхность и короба

На первом этапе необходимо создать рабочую поверхность. В заготовленном и выровненном листе необходимо в шахматном порядке с использованием дрели сделать аккуратные отверстия. Тыльная сторона листа предназначена для примыкания к насосу.

Чтобы конструкция была более надежной на рабочую поверхность обязательно установить перегородки. Их основная функция – защищать будущий стол от деформации во время работы.

Нарезка канавок своими руками

Канавки следует нарезать в соответствии с выбранной схемой. Уплотняющий шнур обязательно заказать заранее и уже в зависимости от его диаметра нарезать канавки. Для начала глубину канавок лучше сделать 2.5 -2.7 мм. При необходимости можно увеличить. В рабочем состоянии шнур не должен выступать над поверхностью, иначе могут быть потери вакуума.

Изготовление трассы

Понадобится ПВХ труба диаметром 25 или 32 мм. В покупном оборудовании предусмотрены сквозные отверстия, через которые патрубки проводятся к контуру. При сплошной рабочей поверхности придется делать плиту из двух частей, герметизировать стык и трассу подавать с торца.

Читайте так же:

Как разметить ножки для круглого стола

Для каждой ветви понадобится отдельный шаровой вентиль, при помощи которого в процессе работы можно задействовать только те зоны, которые необходимы.

Сверление отверстий

Отверстия в плите имеют разное назначение. Также различается и количество разных отверстий:

на каждой зоне по 1 отверстию для подвода вакуума на пересечение канавок;
по центрам квадратов, чтобы закрепить к штатному столу, а количество будет напрямую зависеть от жесткости плиты;
чтобы зафиксировать заготовку с торцов – отверстия в центре квадратов.

Выбор насоса

Это главная деталь во всей конструкции и выбору насоса необходимо уделить особое внимание. Если сама плита сделана по определенному образцу, то можно посмотреть, какой насос стоит в оригинале. Если такой возможности нет, то придется подбирать оборудование экспериментальным методом.

Наиболее дешевым вариантом для стола, изготовленного своими руками, станут вихревые воздуходувки. Их преимущества: не требуют отключения при достижении максимального порога разряжения, небольшой размер, простота при монтаже.

Блок управления

Это электронная часть стола, которая необходима для регулировки нагрева рабочей зоны. В итоге заготовки более надежно фиксируются. Блок управления имеет несколько видов реализации и какой конкретно подходит во многом зависит от ЧПУ станка, к которому мастерится стол.

Основные отличия профессионального оборудования от самодельного

У самодельного стола есть несколько определенных преимуществ:

он дешевле заводского варианта;
можно изготовить по индивидуальным размерам и под определенные функциональные особенности;
прост в обслуживании, поскольку проще достать все нужные запчасти для ремонта.

При этом заводская модель имеет оригинальные детали и может прослужить дольше, чем самоделка. При этом для создания вакуумного стола своими руками требуются затраты сил и времени.

Вакуумный стол для фрезерного станка делает работу более удобной и фиксирует заготовку. Некоторые модели оборудования позволяют поворачивать заготовку под нужным углом. Если станок с ЧПУ не имеет в комплектации стола, то его можно сделать самостоятельно по имеющимся схемам и чертежам.

Как сделать вакуумный стол для фрезерного станка своими руками?

Часто станки с ЧПУ (числовое программное управление) продаются вместе с вакуумным столом. Он предназначен для крепления листовых деталей с последующей их обработкой. Как правило, обработка подобных заготовок носит криволинейный характер.

При этом детали могут быть изготовлены из самых разных материалов – ДСП, шпон, фанера. Чаще всего вакуумные столы применяют к фрезерным станкам, на которых обрабатывают цельные листы (например, при изготовлении мебели).

Как выглядит вакуумный стол?

Данное приспособление представляет собой поверхность для обработки с разделенным на сектора покрытием. По площади устройства равномерно распределены специальные присоски и канавки, которые крепят заготовку в необходимом положении. Чем больше площадь вакуумного стола, тем он функциональнее и дороже.

Обрабатываемые детали фиксируются благодаря специальному вакуумному насосу. Именно он отвечает за надежное крепление заготовки к поверхности стола. Благодаря такому изобретению стала возможной криволинейная обработка листовых деталей с большими размерами.

Примечательно, что вакуумные пылесосы применяют предпочтительно для обработки деревянных заготовок. Если есть необходимость выполнить похожие работы с металлом, то в этих целях используют магнитные столы.

Также можно приобрести подержанный аппарат, но качество такого стола будет всегда под вопросом. Именно из-за перечисленных выше факторов многие умельцы создают вакуумные столы в домашних условиях.

Как сделать дома?

Вакуумный фиксатор для формовки пластика

Сделать подобное приспособление в домашних условиях можно, но занятие это не из легких. Нужно понимать специфику работы устройства и принципы его строения. Для формирования вакуумного стола подойдет любой устойчивый листовой материал, например, МДФ. Создаем контуры стола по типу коробки и на фронтальной стороне панели высверливаем дырки при помощи обыкновенной дрели.

К этой же коробке приделываем специальные ножки и устанавливаем перегородки с отверстиями диаметром от 7 до 8 сантиметров. Все это мы делаем, чтобы добавить нашему столу устойчивости и предотвратить его деформацию во время использования.

Источник энергии (для формовки пластика)

В качестве нагревателя часто используют проволоку не хромового типа. Такой подход влечет за собой довольно высокие затраты, к тому же подходящий материал найти довольно трудно. Как альтернативу можно использовать лампы галогенового типа. Лучше пожертвовать уровнем тепла, но получить доступные и эффективные нагреватели для самодельного вакуумного стола.

Патроны галогеновых ламп следует установить в предварительно просверленные пазы в металлическом листе. Из печатных плат делаем дорожки для проводки тока, устанавливаем их на основу и только тогда спаиваем. В противном случае придется потратить большое количество времени на пайку дорожек. Панель с лампочками должна находиться в коробе с крышкой, которая позволит осуществлять обслуживание устройства.

Система управления

Ключевые элементы управления вакуумным столом:

Симметричный тиристор с параметрами работы от 20А и 240В. Его функция – регулировать процесс нагрева и координировать работу вентилятора.
Фронтовая панель с жидкокристаллическим дисплеем. Интерфейс стола должен отображать состояние каждого нагревательного ряда. На панели также находится ключ активации устройства и кнопка его аварийного отключения.
Плата с электромеханическими реле (6 штук). 5 реле активируют линии нагревателей, а шестая – вентилятор.
Индикатор температуры стола.
Плата нейтрального реле. В ее состав входят электромеханические реле (7 штук). Их функция – подключать линии нагревателей к нейтральному кабелю.
Микроконтроллер с платой (АТmega644). Именно к этому устройству подключается температурный датчик, индикатор давления, дисплей, переключатель режимов, плата реле.
Узел контроля над переменным током. Его функция – сопоставлять сигнал микроконтроллера, симметрического тиристора и линий с переменным током.

Читайте так же:

Вязники паспортный стол

Ключевой элемент вакуумного стола – вентилятор, надо крепить к нижней стороне короба. Стоит отметить, что источник вакуума можно монтировать посредством дополнительной пластины и прокладок неопренового типа.

После окончательного создания всех ключевых элементов вакуумного стола можно приступать к его монтажу. Перед тестированием следует проверить качество всех соединений, бесперебойность и безопасность работы электрооборудования станка и стола.

Подобный тип стола, только без нагревательных ламп подойдет и для фрезерного станка. Таким образом, мы описали для вас самостоятельную разработку и монтаж наиболее сложного типа вакуумных столов, предназначенного для обработки пластика. Для работы с металлом или деревом достаточно правильно сделать только нижнюю часть этого устройства.

Вместо вентилятора, как источник вакуума можно использовать мощный насос. В том месте, где у стола для пластика находятся нагревающие элементы, у вас должен быть фрезерный станок.

Как своими руками сделать вакуумный стол для ЧПУ

Вакуумные столы очень дорогие, поэтому разумно сконструировать стол самостоятельно, под индивидуальный размер и потребности поэтапно у себя дома.

Необходимые материалы и инструменты
Этапы изготовления
Изготовление рабочей поверхности и короба
Коробка
Нагревательный элемент
Вакуумный насос
Блок управления
Отличие заводского оборудования от индивидуального

Для работы на фрезеровочном станке с ЧПУ с деталями больших размеров необходим большой вакуумный стол. Такое оборудование очень дорогое в связи со сложностью транспортировки и не всегда подходит для определенных задач, но можно сконструировать стол самостоятельно, под индивидуальный размер и потребности.

Вакуумные столы для ЧПУ предназначены для станков фрезерной работы с крупными листами дерева или металла. Большинство станков с ЧПУ используют криволинейную обработку. Для работы на фрезерных станках нужна поверхность, которая надежно фиксирует обрабатываемые детали. Вакуумный стол прижимает изделия к поверхности, не давая им перемещаться, делая работу на фрезерном станке более точной, комфортной. Кроме того, полноценное оборудование обеспечивает нагрев до нужной температуры. Он более универсальный, чем магнитный стол, подходящий только для обработки металлических изделий.

Довольно часто фрезерные станки с ЧПУ идут в комплекте с вакуумным столом, однако при его отсутствии или недостаточно большом размере требуется другой прибор. В этом случае можно купить подержанное устройство сомнительного качества или изготовить его самостоятельно.

Необходимые материалы и инструменты

Чтобы изготовить вакуумный стол для фрезерного станка, необходимо найти все комплектующие. Для создания функционального оборудования понадобится:

деревянный или металлический лист соответственного размера;
металлопрофиль;
вакуумный насос;
нагревательный элемент;
блок управления.

Из инструмента потребуется: дрель, отвертка, гаечные ключи, паяльник. Остальные инструменты используются опциально, при наличии.

Этапы изготовления

После приобретения всех необходимых материалов и инструментов, можно перейти к самостоятельной сборке стола.

Изготовление рабочей поверхности и короба

В начале изготовления вакуумного стола для ЧПУ своими руками нужно создать рабочую поверхность. Для этого берется заранее заготовленный лист материала. В нем аккуратно, в шахматном порядке при помощи дрели или шуруповерта высверливаются дырки. Позже с тыльной части поверхность будет примыкать к вакуумному насосу, служащему для надежного закрепления изделий. Для повышения надежности конструкции устанавливаются перегородки. Они не дают столу деформироваться в процессе эксплуатации.

Коробка

Наиболее значимой здесь является высота, так как стол конструируется под станок с числовым программным управлением. Из металлических и деревянных частей собирается устойчивая конструкция для закрепления рабочей поверхности. Поверхность над рабочей зоной будет исполнять роль держателя для нагревательного элемента. Желательно, чтобы короб был разборным: это облегчит, дальнейшую работу, наладку оборудования или транспортировку стола в дальнейшем.

Рабочий стол должен быть максимально устойчивым и надежным. Поэтому в конструкции желательно избегать недолговечных или подвижных соединений. Для облегчения перестановок инструмента можно использовать ножки регулируемой высоты. Это позволит работать на неровной поверхности, обеспечивая устойчивость.

Нагревательный элемент

Вакуумная формовка пластика также требует наличия специального стола. При работе на изделие действует вакуумное поле и нагревательный элемент, разогревающий пластик до необходимой температуры. Для этого над столом устанавливается нагревательная панель. В качестве нагревательного элемента лучше всего зарекомендовала себя нихромовая нить. Однако из-за дороговизны материала, а также сложности с поиском его в свободной продаже при самостоятельном изготовлении обычно используются галогеновые лампы.

Среди преимуществ использования следует отметить равномерный нагрев, а также качественное освещение рабочей области.

В качестве заготовки берется лист металла. В нем также высверливаются отверстия для ламп, после чего следует закрепление нагревательных элементов и монтаж электрической части. Все лампы требуется соединить параллельно. При более сложной конструкции электрическая часть выводится на контроллер или отдельные выключатели для нагрева определенных частей рабочей зоны. Соединение происходит при помощи пайки и медных проводов. Для сокращения проводки, более приятного вида, удобства работы и большей надежности проводки рекомендуется использовать печатную плату или несколько небольших плат. Конструкция световой панели также должна быть разборной для обслуживания.

Читайте так же:

Прикормочный столик для рыбалки своими руками

Вакуумный насос

Самый важный элемент оборудования. Служит для создания вакуума и надежной фиксации детали. Лучше всего использовать специализированный генератор вакуума с манометром. При отсутствии специализированного вакуумного насоса подойдут несколько вакуумных вентиляторов. Возможна замена промышленными вакуумными пылесосами, однако на практике их эффективность ниже.

При подключении важно максимально снизить приток воздуха, то есть произвести изоляцию от входа до рабочей поверхности. Манометр нужен для измерения результатов: слишком сильный вакуум может повредить деталь, рабочую поверхность или оборудование. При более сложной конструкции столов регуляторы нагревательной части и манометр устанавливается в блок управления.

Блок управления

Электронная часть вакуумного стола нужна для эффективной регулировки нагрева рабочей зоны и создания более стабильной фиксации деталей. Вариантов реализации блока управления много, самую большую роль здесь играет фрезерный станок и числовое программное управление, установленное в рабочее оборудование. Наиболее оптимальный выбирается исходя из задач, бюджета, доступности конкретных элементов. Для оптимальной работы требуется микроконтроллер с дисплеем и по одному реле на каждый блок управления.

Для комфортной работы используются датчики температуры и давления. При минимальной комплектации требуется по одному датчику и 2 реле: одно для включения/выключения насоса, другое – для контроля нагревательной панели. Для разграничения рабочей области, использования зажима и нагрева только для части стола необходимо использовать большее количество реле и соответственно более производительный контроллер. Установка надежного блока управления сделает работу более комфортной, позволит не отвлекаться на показатели манометра.

Отличие заводского оборудования от индивидуального

Создание рабочего оборудования позволяет адаптировать инструмент под индивидуальные нужды. Самостоятельно сконструированные вакуумные столы можно подогнать под необходимые размеры и включить в него все функции начиная от фрезерной обработки заканчивая формовочными работами. Основными преимуществами такого стола являются:

экономия средств;
индивидуальные размеры и функциональные особенности;
простота в обслуживании ввиду доступности запчастей.

Основными недостатками являются большая затрата времени и сил, менее высокая надежность по сравнению с заводскими аналогами и отсутствие гарантийного обслуживания.

Вакуумный стол своими руками чертежи

Проектирую вакуумный стол размерами 700х300х300(h) для его последующего изготовления. Столкнулся со следующими проблемами:

1. Какую конструкцию уплотнений принять и какой материал применить? Можно тупо наклеить резиновые полоски на раму (в моем случае из квадратной трубы), но какой толщины их сделать. Но мне кажется это будет плохо держать вакуум. Как делают на машинах заводского производства?

2. Какую конструкцию использовать для стягивания двух рам? есть вариант стягивать шпильками – это не технологично, можно использовать гидроцилиндры – это круто, но я никак не могу понять как на больших машинах заводского производства с использованием всего двух гидроцилиндров по бокам достигается герметичность и равномерное прожатие листа по всему периметру? Можно попробовать какие то застежки – стяжки, но устройство стягивающего механизма еще усугубляется тем фактом, что машина должна быть не критична к толщине листа (может варьироваться от 0 до 10 мм)

3. Очень хотелось бы сделать еще такую фишку: при установку в обе половины рамы каких то разделительных планок можно было менять размеры формуемого листа с определенной дискретностью разумеется, закрывая ненужную поверхность листовым железом.

Очень большая просьба обладателей вакуумных столов сфоткать эти элементы. Для большей наглядности выложу свои чертежи.

Вакуумное оборудование широко применяется в металлургии и других отраслях промышленности.

Вакуумный стол для ЧПУ

Вакуумный стол для станков с ЧПУ обеспечивает возможность крепления заготовки на рабочем столе оборудования. Зачастую такие столы применяются для фрезерных станков. Материал закрепляются благодаря мощному вакуумному насосу.

Для надежности конструкции вакуумные столы для фрезерных станков с ЧПУ оснащаются насосами сухого типа. Оптимальным оборудованием служит вакуумный пластинчато-роторный насос. Также для обеспечения вакуума используются вихревые воздуходувки, которые справляются с поставленной задачей не хуже насоса. Купить вакуумный стол для ЧПУ можно на складах специализированных компаний, а также непосредственно у производителя через официальный сайт. Конструкция представляет собой ровную поверхность, расположенную горизонтально. Стол производится с учетом того, что на нем будет крепиться и удерживаться обрабатываемая деталь.

Читайте так же:

Паспортный стол пущино

Надежность рабочего стола – ключ к производительности и качеству производимой продукции. Если не будет качественного крепления детали, станет невозможным точный процесс обработки фрезой. Вакуумный стол исключает ряд недостатков, которыми обладает обычный стол для ЧПУ:

Необходимость прижатия обрабатываемого материала механическим способом.
Высокий риск деформации или порче изделия.
Отсутствие возможности симметричной фиксации деталей нестандартного размера.

Вакуумный стол действует по принципу откачивания воздуха в пространстве, образовавшемся между рабочей поверхностью и обрабатываемым материалом. Вакуумный стол для ЧПУ можно сделать своими руками, используя чертежи конструкции и приобретенные необходимые составляющие.

Виды вакуумных столов

Цена на вакуумный стол для ЧПУ зависит от вида изделия:

Решетчатый. Является самым востребованным типом конструкции. Он оснащен специальной матрицей, представляющей внешне решетку. Она обеспечивает возможность установки материала с изолирующими качествами. Этим материалом по периметру обрабатывается заготовка, образуя замкнутый контур. Из него при помощи вакуумного насоса производится откачка воздуха, что обеспечивает плотное прилегание обрабатываемого материала к столу. Купить вакуумный стол для фрезера с ЧПУ такого типа можно у официальных представителей производителей.
Типа «Вак-Мат». Стол представлен специальной конструкцией, представляющей собой ряд небольших ячеек. Материалом служит полимер, из которого сооружается жесткий каркас. Вакуумный насос имеет силу действия одинаковую для всех ячеек стола одновременно. Отличительной чертой данного стола служит отсутствие риска разгерметизации вследствие сквозной работы фрезерного станка.
Шлицевый. По принципу действия и конструкции этот вакуумный стол схож с предыдущим. Отличие заключается в возможности создавать вакуум на небольших площадях обрабатываемого материала. Если требуется произвести работу с заготовкой, которая имеет множество отверстий или желобков, шлицевый вакуумный стол – идеальный вариант для закрепления детали. При совпадении ячейки оборудования и целой поверхности изделия происходит точечное прижатие вакуумом материала к рабочей поверхности.
Синусный. Оборудование позволяет произвести крепление обрабатываемой детали под заданным углом наклона рабочей поверхности. Эта особенность обеспечивает расширение диапазона использования стола. Жесткое крепление изделия к рабочему столу обуславливает высокую точность обработки. Синусный стол может выполняться в нескольких вариациях: круглый (для обработки по дуге), с функцией вертикального наклона, с функцией горизонтального наклона.
Пористые платы не соединенные в цельную конструкцию. Нашли широкое применение при изготовлении и обработки материалов с очень маленькой толщиной. Структура рабочей поверхности представлена блоками, чем обеспечивается возможность повторения точных контуров обрабатываемого материала. Сила прижима детали к столу напрямую зависит от задействованной площади рабочего стола. Вакуумные платы, составляющие блоки, произведены из специального материала с пористой структурой. Это обуславливает высокую степень точности обработки изделия, а также отсутствие заданных погрешностей для процесса.
Платы «Флип-Под». Конструктивная особенность этого вакуумного стола заключается в наличии множества специальных «присасывающихся» клапанов, не соединенных друг с другом. Они обуславливают возможность крепления крупных заготовок с большим весом с высокой степенью надежности. Также имеется возможность обработки поверхности по торцам в связи с тем, что рабочий стол захватывает не всю площадь заготовки.

Количество видов вакуумных столов для ЧПУ обеспечивает возможность выбора оборудования для каждого процесса и размера заготовки.