Фрезерование древесины на ЧПУ станке в представлении большинства людей не представляет ни малейшей проблемы. Современное оборудование такого рода справляется с твердыми породами камня, металлическими заготовками, композитами. Какие же могут быть сложности с обработкой дерева, из которого человечество выполняет те или иные изделия с незапамятных времен?
На самом деле, сложности есть. Фрезеровка древесины имеет свою специфику. И ее необходимо понимать при подготовке процесса обработки заготовок из той или иной породы древесины либо разновидности древесных материалов. Это обеспечит не только наилучшее качество поверхности конечного изделия, но и скажется на эффективности производства и ресурсе станка и инструмента. Поэтому волей-неволей придется постигать специфику фрезерования ряда пород древесины. И сразу следует заметить, что разница в их обработке весьма существенна.
Виды древесины для ЧПУ-станков
Принято различать три типа древесины, которая обрабатывается на фрезерных и других ЧПУ-станках:
- Лиственные породы;
- Хвойные породы;
- Инженерная древесина.
Лиственные породы дерева являются наиболее многочисленной категорией подобных материалов. Мебель, напольные покрытия, элементы лестниц и многие другие элементы интерьера изготавливают в большинстве своем из лиственных деревьев. Они наиболее глобально отличаются по цветовой гамме, технологичности, прочности и ряду иных параметров.
Так, к примеру, по показателям прочности различают лиственные породы очень мягкие (верба, тополь, осина), мягкие (липа, ольха, береза, красное дерево), средней твердости (яблоня, ясень, сибирская береза), твердые (вяз, бук, клен, рябина, орех, дуб) и очень твердые (палисандр, железная береза, самшит, фисташка, граб, олива, эбеновое дерево).
По хвойным породам, что используются также для мебели, дверей и оконных рам, а также мелких декоративных изделий ситуация несколько иная. Прежде всего потому, что за счет различиях во внутренней структур ствола высокая твердость для хвойных нехарактерна. Кроме того, высокое содержание смолы в стволах подобных пород также затрудняет обработку фрезой и рядом иных инструментов заготовок из такого материала. По показателям прочности различают хвойные породы мягкие (ель, сосна, пихта), средней твердости (кедр) и твердые (лиственница).
Инженерная древесина (также называемая клееная или композитная) объединяет группу древесных материалов, в основе которых лежит любое древесное волокно со связующим. Хотя сами волокна режутся куда проще, чем деревянный массив, само связующее может быть оказаться весьма абразивным. Это приводит к снижению ресурса инструмента, его быстрому затуплению и снижению точности резания. Поэтому отдельные виды таких материалов фрезеруются на меньших скоростях и величинах подачи.
Характеристики древесины и их влияние на фрезеровку
Фрезеровка древесины зависит не только от типа этого материала, но также от ряда других параметров. В числе наиболее существенных из таких характеристик можно обозначить размер зерна, содержание влаги, а также сучковатость заготовки.
Начнем с величины зерна и ее значения. По сути, структура дерева уже сама по себе – природный композит. Она образована целлюлозными волокнами и жесткой матрицей из лигнина и гемицеллюлозы. Исходя из этого факта, крупнозернистые пород дерева отличаются более высокой твердостью, не присущей породам с мелким размером зерна.
Содержание влаги в структуре древесного материала также необходимо учитывать до работы с ним. Любое изменение этого показателя приводит к изменению геометрии заготовки в ту или иную сторону (примерно на 1% на каждые 4% изменения влажности). Соответственно, при нарушении условий хранения заготовок необходимо учитывать этот фактор и вносить соответствующую коррекцию в программу фрезерования.
Кроме того, с ростом содержания влаги несколько меняется плотность дерева и древесных материалов. Это требует увеличения мощности шпинделя ЧПУ-станка. Вес плотности также вызывает увеличение веса стружки. Поэтому для резания древесных материалов с влажностью 10% стоит снизить темпы подачи для исключения быстрого износа фрезы.
Сучковатость дерева также влияет на обрабатывающие процессы. Технологически сучки представляют собой резкое изменение однородности и смену направления расположения волокон в древесной заготовке. Таким образом, подобный фрагмент является концентратором напряжений и нередко - источником растрескивания при механическом воздействии. Поэтому с ростом скорости и высокой подаче риски частичного разрушения деревянной заготовки в месте, где ранее был сучок, очень велик. Тщательно изучите заготовку и убедитесь, что в этом месте не проходит линия реза или иные ключевые элементы обработки, связанные с ударной нагрузкой.
Специфика фрезеровки древесины конкретных пород
Одна из самых проблемы для фрезеровки древесных пород – сосна. Внушительное количество смолы приводит к тому, что при механическом воздействии фрезой возникает много заусенцев и неровностей на поверхности изделия.
Ольха – мягкая порода, с которой можно эффективно работать различным образом, кроме объемной обработки. За счет невысокой прочности сложные мелкие элементы могут оторваться, если режим фрезерования будет далек от оптимального.
Орех при контакте с фрезой за счет плотной структуры почти не образует заусенцев. Мелкие узоры сердцевины этого дерева очень выразительны с дизайнерской точки зрения. Поэтому важно по возможности сохранить их и передать в готовом изделии.
Ясень и клен отличаются стильным и выразительным внутренним рисунком. Это обуславливает их высокую востребованность в самых различных целях – особенно при изготовлении крупных форм путем плоскостной или объемной обработки. Кленовые заготовки при этом несколько более склонны к образованию ворса, но проблема решается последующей шлифовкой на станке.
Береза во многом похожа на ясень при фрезеровании, но отличается меньшей твердостью и также нуждается в мероприятиях по повышению качества поверхности с целью очистки от бахромы.
Дуб при большей прочности склонен к растрескиванию. Поэтому при объемной обработке со сверлением и другими типами глубокого воздействия к подбору режимов работы стоит подходить с повышенным вниманием.
Бук является идеальным типом древесины для фрезеровки со всех точек зрения – причем в любом направлении относительно волокон. Мощность шпинделя, которым должен быть оснащен станок для работы с этой породой, должна лежать в пределах 1,5-3 кВт.
Ну и последнее. Если вам необходим хороший универсальный фрезерный станок с ЧПУ, отлично подходящий не только для работы с древесиной, но и рядом других материалов, каталог компании «Миртелс» - то самое место, где можно найти соответствующее оборудование. Фрезерный станок M1325NC – топовая вариация такой техники, что уже отлично зарекомендовала себя в ходе эксплуатации по всему миру.
Наши консультанты с радостью ответят на любые вопросы, касающиеся характеристик предлагаемой техники, ее возможностей и условий поставки. Обращайтесь, спрашивайте – и тогда ваш выбор оборудования для фрезеровальных работ с различными материалами будет оптимальным!
