Учебный конструктор · производство
ЧПУ и лазерная резка — выбор станка, материалы, G-код
ЧПУ — это компьютер + инструмент. Принцип один, типы разные: лазер режет светом без контакта, фрезер снимает стружку механически, плазма прожигает металл ионизированным газом. Выбор станка зависит от материала — не от желания.
Печать пластиком, а не резка? → 3D-печать (FDM). Режешь материалы для мебели? → раскрой листов. Незнакомые термины → словарь внизу.
Главный вопрос: что ты хочешь резать?Органика/пластик → CO₂-лазер. Металл → волоконный лазер или плазма. Дерево 3D-объёмно → фрезер. Хобби и бюджет → диодный лазер.
🔴 CO₂-лазер
Газовый лазер 10.6 мкм — режет и гравирует органику и пластик
Луч CO₂-лазера поглощается органическими материалами: дерево, акрил, кожа сгорают по контуру. Металл не режет (отражает), но гравирует с покрытием.
0.05–0.2 мм
До 600 мм/с (гравировка), 50–200 мм/с (резка)
15 000 – 500 000 ₽
- ·Чистый рез акрила и дерева без вторичной обработки
- ·Высокая скорость гравировки
- ·Не нужен инструмент (нет износа)
- ·Широкий спектр материалов
- ·Не режет металл и камень
- ·Требует вытяжки (дым и запах)
- ·Луч невидим (720–760 нм невидимые у большинства трубок)
- ·Трубка CO₂ имеет ресурс 1000–3000 ч
Сувениры, декор, упаковка. Раскрой акрила и фанеры для моделей. Персонализация — текст и фото на дереве.
| Станок | Дерево | Акрил | Металл | Точность | Цена |
|---|---|---|---|---|---|
| 🔴 CO₂-лазер | ✓ | ✓ | – | 0.05–0.2 мм | 15 |
| ⚡ Волоконный лазер (fiber) | – | – | ✓✓ | 0.01–0.05 мм | 80 |
| 🔵 Диодный лазер | ✓ | ~ | ~/✓ | 0.05–0.15 мм | 5 |
| 🔧 Фрезерный ЧПУ (router) | ✓✓ | ✓ | ✓ | 0.05–0.5 мм | 30 |
| 🌡️ Плазменная резка ЧПУ | – | – | ✓✓ | 0.5–2 мм | 80 |
📖 Словарь: простыми словами
Встретил незнакомое слово выше — найди его здесь. Коротко — суть; разверни — подробное объяснение с аналогией.
G-кодязык программирования ЧПУ
Стандарт ISO 6983. Набор команд, описывающих движение станка: G0 (быстро), G1 (рабочая подача), M3 (шпиндель), F (скорость), S (обороты). Понимают 99% ЧПУ-контроллеров.
GRBLopen-source контроллер ЧПУ для Arduino
Популярный прошивка для Arduino Uno/Nano для управления 3-осевым ЧПУ. Интерпретирует G-код в реальном времени. Стандарт для хобби-станков. Обновлённая версия: grblHAL.
CAM (Computer-Aided Manufacturing)генерация траектории инструмента
ПО, преобразующее 3D-модель (CAD) в управляющую программу (G-код) для станка. Определяет стратегию обработки: контур, карман, черновая/чистовая обработка.
Подача (Feed Rate)скорость перемещения инструмента, мм/мин
Скорость движения фрезы или лазерной головки вдоль траектории. Высокая подача = быстро, но может давать неровный рез. Задаётся командой F в G-коде.
Шпиндельвращающийся приводной вал с фрезой
Мотор, вращающий режущий инструмент (фрезу). Характеристики: обороты (RPM), мощность (кВт), цанга (ER11/ER20). Управляется M3/M5 в G-коде, скорость — S.
HAZ (Heat-Affected Zone)зона термического влияния
Область материала вокруг реза, изменившая структуру от нагрева. Меньше HAZ = лучше качество. Волоконный лазер имеет минимальный HAZ. Плазма — максимальный.
Kerfширина пропила (материал, удалённый при резке)
Ширина разреза, остающаяся после резки. У CO₂-лазера: 0.1–0.3 мм. У фрезы: равна диаметру фрезы. Учитывается при проектировании соединений встык.
WCS (Work Coordinate System)рабочая система координат
Система координат, привязанная к заготовке, а не к станку. G54–G59 — 6 WCS. Ноль WCS ставится на край или угол детали. После смены нулевой точки можно запускать одну программу на разных заготовках.
Проход (Pass / Depth of Cut)глубина за один проход фрезы
Сколько материала снимается за один проход. Меньше = чище, но медленнее. Слишком глубоко = сломанная фреза или ошибка резки. Лазер часто за несколько проходов увеличивает глубину реза.
MOPA-лазерволоконный лазер с модуляцией по частоте и ширине импульса
Master Oscillator Power Amplifier. Более гибкий волоконный источник: настраивается частота и длительность импульса. Позволяет гравировать цветом на нержавейке и маркировать алюминий без Cermark.
Cermark / Enduramarkлазерная маркировочная паста для металлов
Специальная паста, наносится на металл, закрепляется лазером, создавая постоянную чёрную маркировку. Позволяет гравировать/маркировать металл любым лазером (CO₂, диодным). Смывается ацетоном до лазерной обработки.
Фреза (End Mill)режущий инструмент для фрезерного ЧПУ
Вращающийся инструмент с режущими кромками для съёма материала. Основные типы: прямозаходная (рез сверху), спиральная однозаходная (чистый рез дерева/пластика), двузаходная (универсальная), шаровая (3D-поверхности).
Дальше по теме
Эти инструменты связаны с текущим — так задачи стыкуются на практике.
Все инструменты — в каталоге.