Приспособления фрезерные: Приспособления и оснастка для фрезерных станков

Приспособления и оснастка для фрезерных станков

Содержание:

1. 1. Виды фрез
2. 2. Оснастка для крепления инструмента
3. 3. Приспособления для закрепления заготовки
4. 4. Делительные головки
5. 5. Приспособления, расширяющие функциональность станка

Трудно ли освоить фрезерный станок? Изучить основные приемы работы будет значительно проще, если вы предварительно познакомитесь с принадлежностями, которые вам потребуются — возможности оборудования полностью зависят от применяемых режущих инструментов и приспособлений.

Фрезы, оправки, патроны и разные приспособления. Без них фрезерный станок – всего лишь груда металла, с ними — он творит чудеса. Вы сможете изготовить любую даже самую сложную деталь. Разберемся, по порядку, что для этого нужно.

Виды фрез

Фрезы представляют собой тела вращения, оснащенные зубьями. На форму поверхности, которая получается после обработки фрезой, влияет геометрия режущего инструмента, а также положениеего оси относительно заготовки. Таким образом, используя различные комбинации, можно изготавливать детали с прямой, цилиндрической и фасонной поверхностью.

Оснастку различают по материалу, для обработки которого они предназначены. То, что предназначено для дерева, нельзя использовать по металлу.

Начинающему пользователю станка рекомендуем приобретать фрезы в наборах. Так, комплекты для деревообработки выпускаются в ящиках, где каждому инструменту соответствует своя ячейка, под ней табличка с его параметрами и графическое изображение получаемого в процессе обработки контура. Со временем, если мастеру потребуется специализированная оснастка, всегда сможет приобрести необходимую ее отдельно.

Также существуют наборы с оснасткой для станков по металлу. В них входят самые востребованные концевые фрезы разных диаметров. Кроме них желательно сразу приобрести хотя бы одну торцевую фрезу, чтобы обрабатывать плоские поверхности.

Остальные виды инструментов домашнему мастеру можно приобретать по мере поступления задач. Например, когда в деталях нужно будет выполнять паз 6 мм шириной, покупают соответствующую пазовую фрезу. При этом диаметр оснастки не должен превышать, указанного в характеристиках станка. Например, для Jet JMD-X1 максимальный размер концевой фрезы 16 мм, а торцевой – 30 мм.

Выбирают режущий инструмент по чертежу будущей детали. Допустим, нужно сделать выемку 12 мм шириной. Для этого лучше использовать концевую фрезу диаметром 12 мм. Конечно, можно взять и меньший размер, но задача будет выполнена медленнее.  Кроме того, чем толще оснастка, тем дольше она служит. Поэтому для ряда работ рекомендуется сначала выполнять черновое фрезерование большой фрезой, а потом при чистовом – нужным диаметром вести точную обработку.

Тщательно подходите к выбору режущего инструмента. Фрезы плохого качества быстро ломаются, потому что их вращение идет на большой скорости. Это случается с так называемой «не фирменной» оснасткой, которая поставляется из Китая. Но не обязательно все хорошее делают только в Европе. Например, у Энкор расходные материалы выпускаются в Азии, но покупателями они ценятся высоко. Если компания следит за тем, чтобы для изготовления размещенного на стороннем  заводе заказа использовался качественный металл, то на выходе будут получены отличные изделия, которые не перегреваются и не забиваются стружкой.

Конечно, фрезы стоят дорого, но при правильном обращении они служат долго. Они должны быть всегда хорошо заточены. Работа с затупившимися режущими кромками приводит не только к перегреву фрезы, но и к ухудшению качества обработки, а также повышает нагрузку на двигатель и редуктор станка. Рекомендуется после использования осматривать оснастку, удалять с нее пыль. Заточку можно проверять с помощью 20-тикратной лупы, сравнивая кромки бывшей в употреблении фрезы и новой. Если видно ребро – инструмент требует правки, для этого применяют алмазный камень или надфиль с зернистостью 600-1200

Оснастка для крепления инструмента

По способу крепления на шпиндель станка  вся оснастка подразделяется на концевую и насадную. В первом случае инструмент зажимают с помощью цанги и патрона, во втором надевают на шпиндель с помощью оправки.

Оправки бывают двух видов. Центровые имеют конический хвостовик, размеры которого должны соответствовать типу отверстия шпинделя, которое у вертикально фрезерных станков может быть двух типов 7:24 и конус Морзе. Последний в характеристиках обозначается буквами Мк или Мт и номером. Так для машины с конусом Морзе Мк3 подойдет фреза торцевая со сменными пластинами (30 мм, Мк3).

На такие оправки можно закреплять несколько режущих инструментов, например, цилиндрических или фасонных, фиксируя их установочными кольцами.

Насадные фрезы, которым не требуется большой вылет (торцовые, дисковые) закрепляют в концевых оправках. Их надевают на буртик (3) со шпонкой (2) и удерживают винтом (4). Конический хвостовик (1) помещают в отверстие шпинделя станка.

Конические концевые фрезы закрепляют непосредственно в шпинделе и затягивают винтом.

Если размер хвостовика режущего инструмента не соответствует размерам гнезда шпинделя, используют переходные втулки.

Чтобы пользоваться цилиндрической концевой фрезой потребуется патрон с цангой. В продаже есть наборы, в которые вместе с патроном входит 7-11 цанг для работы с оснасткой разных размеров.

Приспособления для закрепления заготовки

Чтобы приступить к фрезерованию, обрабатываемую деталь необходимо установить и зафиксировать на рабочем столе. Для этого используют универсальные и специальные приспособления. Последние разрабатывают отдельно под каждое изделие, которое выпускают крупными сериями, что обеспечивает максимальную производительность и оправдывает затраты. Для единичного, мелкосерийного производства их изготовление не выгодно, поэтому применяют универсальные. К ним относят прихваты, тиски, поворотные столы.

Прихваты имеют разную форму, что позволяет зафиксировать практически любую заготовку. К столу они крепятся с помощью болтов и гаек. Продаются в наборах. Это позволяет подобрать подходящие элементы для фиксирования детали. Крупные заготовки фиксируют аналогичным образом, но только более крепкими упорами и прижимами.

Мелкие детали удобно обрабатывать в тисках, простых или поворотных. Возможность разворота в горизонтальной плоскости или сразу в нескольких плоскостях (универсальные тиски) упрощает установку детали для  фрезерования наклонных поверхностей.

Для базирования и закрепления заготовок также используют столы. Как и тиски, они бывают неповоротными  и поворотными. Среди устройств первого вида наиболее удобны магнитные столы. Они подходят для плоских заготовок из ферромагнитных сталей, которые на них быстро закрепляются и также быстро снимаются. Магнит включают и отключают с помощью рукоятки.

Круглые поворотные столы предназначены для обработки криволинейных поверхностей. Могут не только вращаться, но и подниматься на заданный угол. Конструкция отдельных моделей позволяет применять их не только в горизонтальном, но и вертикальном положении, что требуется при фрезеровании валов. Стол вращают с помощью маховика вручную.

Многие производители, например компания Jet, выпускают для станков пневматические системы крепления. Они оснащены поршневым силовым приводом. Под действием сжатого воздуха поршень давит на шток, который сдвигает губки приспособления и надежно закрепляет заготовку. Преимущество такой системы состоит в возможности быстрой установки и снятия детали, что эффективно в серийном производстве, так как увеличивается производительность.

Делительные головки

Короткие цилиндрические детали закрепляют с помощью трехкулачкового патрона, длинные – устанавливают в центрах. Эти два приспособления, а также хомутики и люнеты применяют вместе с делительными головками. Главная их задача — разделять окружность на части, равные и неравные. На практике это может выглядеть, как отверстия на заготовке, выполненные на определенном расстоянии друг от друга, или канавки, изготовленные под заданным углом друг к другу. Так устанавливают  деталь под заданным углом, вращают заготовку во время работы.

Делительная головка состоит из корпуса, поворотной колодки и шпинделя. Колодка может поворачиваться под разными углами. На шпиндель закрепляют трехкулачковый патрон, в котором зажимают заготовку с одного конца. Другой ее конец поддерживает задняя бабка. Если обрабатываемая деталь длинная, для исключения ее прогиба используют люнеты.

Приспособления, расширяющие функциональность станка

Существуют специальные принадлежности, которые дают новые возможности для старого оборудования. Они либо совершенствуют основной процесс фрезерования,  либо их используют для выполнения дополнительных операций.

Например, на машинах по металлу подачу выполняют вручную. Производители станков Jet, Proma выпускают для них устройства для автоматической подачи. Их использование гарантирует, что скорость подачи всегда будет оптимальной, что обеспечивает стабильно высокое качество обработки.

Некоторые агрегаты с нижним вертикальным шпинделем выпускаются с шипорезной кареткой, те же модели, на которых ее нет, можно дооснастить устройством для нарезания шипов. С его помощью можно выполнять соединение деталей, например, для сращивания щитов или при изготовлении мебели.

Разнообразная оснастка и приспособления позволяют изготавливать на фрезерных станках детали, отличающиеся по форме и размерам: втулки, корпуса, формы для литья, сувенирную и рекламную продукцию и многое другое. Покупая рабочую машину, стоит подумать заранее, какие принадлежности к ней могут понадобиться. Сразу вместе с агрегатом купите наборы фрез, прихваты, тиски, круглый стол. Благодаря этому вы будете готовы к выполнению любых производственных задач.

Оснастка и приспособления для фрезерных станков

Фрезерные промышленные станки больше других нуждаются в использовании дополнительных приспособлений и всевозможной технологической оснастке – без неё невозможным будет даже установить на станок заготовку, не говоря уже о возможности вести качественную обработку деталей. Всё просто, нет инструментов и приспособлений – нет фрезерной обработки.

Все дополнительные приспособления для фрезерных станков можно условно разделить на универсальные, которые применяются практически на всех фрезерных станках, и уникальные, предназначенные для изготовления определённого рода продукции и даже выполнения специализированных операций.

Универсальная оснастка для фрезерных станков

К универсальной фрезерной оснастке станков относятся всевозможные тиски для зажима заготовки; поворотные столы, обеспечивающие обработку детали без её переустановки; делительные головки, отвечающие за поворот изделия на необходимый угол; оправки для установки режущего инструмента различных размеров и назначения. Для горизонтально-фрезерных станков довольно распространённым является использование долбёжных головок, которые позволят создавать на всевозможных зубчатых изделиях шпоночные пазы.

Уникальная оснастка для фрезерных станков

Как и говорилось выше, она предназначена для расширения круга возможностей станков этого типа и выполнения на них нестандартных операций. В первую очередь, к специализированной оснастке фрезерных станков можно отнести нестандартный инструмент – к примеру, конусные и фасонные фрезы, изготовленные для выполнения отдельных операций и получения пазов сложной формы.

Все типы приспособлений для фрезерных станков можно разделить на три основных вида – это приспособления для установки и крепления заготовки, устройства для крепления фрез и приспособления, расширяющие или полностью изменяющие возможности станка. К первым относят машинные тиски, угловые плиты, прихваты, призмы, доставки и столы. Ко вторым – различные оправки и вспомогательные приспособления для установки фрез в шпиндель станка. А ярким представителем третей группы приспособлений является долбёжная головка.

Все типы фрезерной оснастки предназначены как для увеличения производительности станка и сокращения вспомогательного времени на обработку детали, так и для расширения возможностей фрезерного оборудования.

Приспособления для фрезерных станков

Среди универсальных установочно-крепежных приспособлений для
фрезерных станков широкое применение получили машинные тиски с ручным и
механизированным зажимами.

• Машинные тиски. Наиболее
  распространены пневматические и гидромеханические зажимы.
• Столы поворотные расширяют
  технологичсские возможности вертикально- и горизонтально-фрезерных станков.

Переналаживаемые и универсально-наладочные фрезерные
приспособления

Эти приспособления обеспечивают правильную установку и ориентирование
относительно станка при сравнительно быстром закреплении таких заготовок,
которые по своей форме и размерам невозможно установить и закрепить в
универсальных приспособлениях. Установка и закрепление данных деталей на
поверхности стола станка сложна и трудоемка.

• Универсально-наладочный стол. Эти
  столы изготавливаются различных размеров и входят в некоторые комплекты
  универсально-сборных приспособлений (УСП) и универсально-сборной
  переналаживаемой оснастки

Установка и закрепление заготовок в еще большей мере упрощаются и сокращаются
по времени при использовании специализированных переналаживаемых
приспособлений, оборудованных механизированными зажимами.

Примером таких специализированных приспособлений может служить групповое
многоместное приспособление с гидравлическим зажимом для фрезерования заготовок
типа планок и клиньев (рис. VIII.21). Чугунный корпус1 этого
приспособления имеет в своей нижней части ряд сквозных соосных отверстий. В
середине их диаметр 70 мм на длине 150 мм, с обоих концов на длинах 250 мм
диаметры по 75 мм. С концов запрессованы стаканы 2, образующие полости, в
которые по каналам В может поступать сжатый воздух, применяемый для
осуществления разжима.

В отверстиях диаметром 70 мм, работающих как цилиндры, помещаются левые и
правые гидравлические поршни 4, перемещающиеся под давлением масла, поступающего
по каналам А. Штоки 3 поршней своими проушинами соединены с помощью осей с
рычагами 5. Рычаги могут качаться на осях 6. При раздвижке поршней (ход каждого
20 мм) рычаги 5 воздействуют на гайки 7, находясь в пазах своими контактными
поверхностями.

Центральный упер 9 позволяет устанавливать и обрабатывать одновременно две
разные по высоте заготовки, установленные с помощью применения различных
наладочных подкладок. Вдоль приспособления могут быть также установлены и зажаты
несколько различных коротких заготовок, каждая из которых закрепляется
выделенными для этого одним или двумя прижимами (гильзы 8).

При снятии центрального упора 9 (заполняется вставкой 12) может
устанавливаться заготовка размером 130—300 мм.

Источниками рабочего тела (в наших условиях это масло) с необходимыми
значениями давления служат одно- и двухступенчатые пневмогидравлические
усилители и гидронасосы.

Одноступенчатые пневмогидравлические усилители (мультипликаторы) применяются
редко, преимущественно при небольшом рабочем объеме масла (на одни— три
гидроцилиндра). Двухступенчатые пневмогидравличеекне усилители имеют обычно
достаточный рабочий объем масла при небольшом увеличении габаритов по сравнению
с одноступенчатыми усилителями.

На рис. VIII.22 показан двухступенчатый пневмогидравлический
усилитель модели С7027—4007 конструкции Оргстанкинпрома, изготавливаемый
централизованно.

Усилитель состоит из пневмоцилиндра 9 и двух гидроцилиндров — низкого 7 и
высокого давления в. Шток 3 поршня 2 пневмоцилиндра является плунжером
гидроцнлиндра 6. Усилитель работает по циклу предварительный зажим —
окончательный зажим — разжим.

При повороте рукоятки четырех ходового пневматического распределительного
крана 5 последовательного включения (В71-33) в положение предварительного зажима
сжатый воздух через штуцер 8 поступает в верхнюю полость гидроцилиндра низкого
давления 7 усилителя (преобразователя давления). При этом масло из полости А
объемом 1000 см5 через радиальные отверстия поступает в полость Б цилиндра
высокого давления (мультипликатора) и далее — в гидроцилиндры одностороннего
действия приспособлений, осуществляя подвод зажимных элементов к обрабатываемой
заготовке и предварительный ее зажим иод давлением масла, равным давлению
сжатого воздуха.
При переключении рукоятки крана в положение зажима сжатый
воздух поступает через штуцер 1 под поршень 2 цилиндра высокого давления. Под
действием давления сжатого воздуха поршень 2 со штоком 3 перемещается вверх,
вытесняя масло из полости Б в полость А. После того как шток поршня перекроет
радиальные отверстия, соединяющие полости А и Б, давление маета в системе начнет
повышаться до максимального, равного 10 МПа (при давлении сжатого воздуха 0,5 MI
1а). Рабочий объем масла в полости Б равен 80 см3. Давление масла контролируется
манометром 4.

При переключении рукоятки крана в положение разжима сжатый воздух поступает
через штуцер 10 в верхнюю полость пневмоцилиндра, а нижняя полость сообщается с
атмосферой. При этом масло из гидроцилиндров приспособлений засасывается в
полость Б гидроцилиндра высокого давления. Утечка масла в гидроцилиндре высокого
давления пополняется из гидроцилиндра низкого давления при перемещении поршня в
крайнее нижнее положение. Поршни гидроцилиндров перемещаются в исходное
положение под действием давления сжатого воздуха. Так как управление как
одноступенчатыми, так и двухступенчатыми усилителями осуществляется
пневматическим распределительным краном, то эти усилители можно применять лишь и
качестве индивидуальных источников давления станочных приспособлений,
устанавливаемых на одном станке и поочередно присоединяемых к усилителю.

Приспособления и оснастка для фрезерных станков по дереву

Для столярных работ по дереву, связанных с изготовлением серийных деталей или художественной резьбой, применяются многофункциональные фрезерные станки. Чтобы полноценно разбираться в оборудовании, необходимо знать особенности его оснастки и виды комплектующих.

Фрезы

Основной принцип работы станка – это вращение фрезы, которые представляют собой продолговатые металлические детали, оснащенные кромкой. С помощью правильно подобранного типа зубьев можно получить изделия различной формы. Сегодня, режущие приспособления для ручного фрезера по дереву и станков часто продаются комплектами. Это удобно, поскольку на всех ячейках в ящике инструментов есть примерное изображение получаемого выреза.

Фрезы делятся на несколько больших групп по типу конструкции, а также по виду работ, для которых они используются:

• Концевые. Цилиндрические, с режущей кромкой на конце. Применяются для просверливания выемок, контуров с изгибами.
• Торцевые. Данный вид фрез используется в ходе обработки плоских поверхностей. Представляют собой насадку с зубьями на торце.
• Дисковые. С помощью них делают канавки, пазы и прочие подобные углубления.
• Угловые. Режущие части располагаются под уклоном, поэтому они подходят для фрезеровки наклонных поверхностей, углов, скосов.
• Фасонные. Специальные приспособления для фрезера, состоящие из двух и более кромок. Используются для сложных вырезов, узоров.

Покупая фрезы, не стоит экономить, так как от качества металла зависит аккуратность обработки, долговечность деталей и безопасность работы за оборудованием.

Оснастка для фрезерного станка

Фрезы крепятся к устройству различными способами. Оснастка для фрезера – это описание способа фиксации инструментов. Выделяют два механизма:

Дополнительно различают центровые и концевые разновидности. Первые представляют собой продолговатое изделие, который крепится к валу фрезерного станка (шпинделю) с помощью конического хвостовика. Подходят для работы с составными фрезами. Концевые оправки короче центровых. Нужны для режущих инструментов, не предполагающих сильное сверление заготовки (торцевые, дисковые).

Втулки и патроны.

Этот тип оснастки нужен для работы с концевыми фрезами, которые имеют конический или цилиндрический хвостовик. Для первых используют переходную втулку и крепят их прямо к шпинделю, а для вторых нужен специальный патрон с наконечником.

Оборудование для зажима заготовок.

Приспособления для фрезера по дереву – это не только различные фрезы и сопутствующая оснастка, но и механизмы, необходимые для надежного закрепления обрабатываемых деталей на рабочей поверхности. Это целый ряд вспомогательных устройств, позволяющих сократить время на обработку и получить точный результат:

• Прихваты. Их используют для закрепления заготовок любого размера прямо на рабочем столе с помощью болтов и гаек.
• Тиски. Простые или поворотные станочные приспособления фиксируют изделие под определенным углом.
• Столы. Применяются для базовой установки деталей. Как и тиски, бывают стационарные и вращающиеся. Последние особенно эффективны, так как позволяют фрезеровать детали в разных положениях, не останавливая работу.

Все перечисленные механизмы – универсальные приспособления, подходящие для любых фрезерных станков. Они используются при обработке разных деталей, что позволяет облегчить труд фрезеровщика, сократив время выполнения работы за счет исключения переналадки.

Дополнительные приспособления для фрезера

Внедрение дополнительных механизмов повышает производительность труда, поскольку возможности фрезерных станков расширяются: детали можно поворачивать на различные углы, вращать с определенной скоростью и т.д.

Самый распространенный вид таких деталей – делительная головка, которая применяется для периодического поворота заготовки. Она крепится к шпинделю с помощью специального трехкулачкового патрона. Благодаря делительной головке, можно разделить заготовку на несколько равных частей, вырезать одинаковые по размеру канавки, выемки, контуры.

Другой вариант – это коренное изменение оборудования. Например, для фрезерного станка устанавливают автоматическую подачу. Сбалансированная скорость продвижения позволит эффективнее использовать возможности устройства, освобождая лишнее время.

Наиболее радикальный шаг в усовершенствовании конструкции – установка числового программного управления. Это позволяет добиться полной автоматизации, идеально подходя как для новичков, так и для опытных мастеров. Оснастка и комплектующие для фрезеров с ЧПУ отличаются от обычных и ручных станков, поэтому лучшим вариантом будет сразу купить соответствующую модель. Цена зависит от проводимых работ: для обработки небольшой партии деталей можно приобрести LTT-К0609, а для серийного производства – мощный, разноплановый LTT-1325В.

Всевозможные варианты приспособлений позволяют обрабатывать на фрезерных станках различные заготовки и получать множество вещей: от столярных изделий широкого профиля, до сувениров. Правильно подобрав основные составляющие, вы будете готовы к выполнению любых задач.

Приспособления для фрезерования: расширяем функционал ручного фрезера

Расширить функциональные возможности ручного электроинструмента, сделать его использование более удобным, комфортным и безопасным позволяют приспособления для ручного фрезера. Серийные модели таких устройств стоят достаточно дорого, но можно сэкономить на их приобретении и сделать приспособления для оснащения фрезера по дереву своими руками.

Различного рода приспособления могут сделать из ручного фрезера по-настоящему универсальный инструмент

Основная задача, которую решают приспособления для фрезера, заключается в том, чтобы инструмент располагался по отношению к обрабатываемой поверхности в требуемом пространственном положении. Некоторые наиболее часто используемые приспособления для фрезерных станков входят в стандартную комплектацию такого оборудования. Те же модели, которые имеют узкоспециализированное назначение, приобретаются отдельно или изготавливаются своими руками. При этом у многих приспособлений для фрезера по дереву такая конструкция, что изготовить их своими руками не представляет особых проблем. Для самодельных приспособлений для ручного фрезера даже не потребуются чертежи – вполне достаточно будет их рисунков.

Среди приспособлений для фрезера по дереву, которые можно изготовить и своими руками, есть целый ряд популярных моделей. Рассмотрим их подробнее.

Параллельный упор для выполнения прямых и фигурных резов

Параллельный упор для фрезерного стола или другой базовой поверхности, позволяющий выполнять в дереве прямолинейные резы относительно данных поверхностей, является одним из самых популярных приспособлений и входит в стандартный комплект многих моделей. Используя такое приспособление, базовым элементом для которого, кроме рабочего стола, может выступать боковая сторона обрабатываемой детали или направляющая рейка, выполняют обработку пазов на заготовке, а также осуществляют фрезерование ее кромочной части.

Устройство параллельного упора заводского исполнения

Конструкция параллельного упора для фрезера включает в себя следующие составные элементы:

• штанги, которые вставляются в специальные отверстия в корпусе фрезера;
• стопорный винт, посредством которого штанги фиксируются в требуемом положении;
• винт точной настройки, который нужен для того, чтобы более точно отрегулировать расстояние, на котором ось фрезы будет находиться от базовой поверхности;
• опорные накладки, которыми приспособление упирается в базовую поверхность (в отдельных моделях параллельных упоров предусмотрена возможность изменения расстояния между опорными накладками).

Чтобы подготовить упор для фрезера к работе, требуется совершить следующие действия:

• вставить штанги упора в отверстия в основании фрезера и закрепить их в требуемом положении стопорным винтом;
• ослабив стопорный винт и используя винт точной настройки, отрегулировать расстояние между осью фрезы и опорной поверхностью приспособления.

Устройство самодельного параллельного упора из твердой древесины

Чертеж основания

Зажимные планки изготавливаются из целой заготовки

Дополнив параллельный упор одной простой деталью, можно использовать такое приспособление для создания в дереве не только прямолинейных, но и криволинейных резов. Такой деталью является деревянный брусок, одна сторона которого прямая, а на второй выполнена выемка округлой или угловой формы. Его располагают между опорными накладками упора и базовой поверхностью обрабатываемой заготовки из дерева, которая имеет криволинейную форму.

При этом, естественно, своей прямой стороной брусок должен упираться в опорные накладки приспособления, а стороной с выемкой – в криволинейную базовую поверхность. Работать с параллельным упором, дополнительно оснащенным таким бруском, следует предельно аккуратно, так как положение самого фрезера в данном случае будет достаточно неустойчивым.

Доработка штатного упора для фрезерования округлостей

Направляющая шина

Направляющая шина, как и параллельный упор, обеспечивает прямолинейное перемещение фрезера относительно базовой поверхности в процессе обработки дерева. Между тем, в отличие от параллельного упора, такая направляющая для фрезера может располагаться под любым углом к кромке обрабатываемого изделия. Таким образом, направляющая шина может обеспечить возможность точного перемещения фрезера в ходе обработки дерева практически в любом направлении в горизонтальной плоскости. Направляющая шина, оснащенная дополнительными конструктивными элементами, пригодится также при фрезеровании отверстий, располагаемых в дереве с определенным шагом.

Фиксация направляющей шины на рабочем столе или обрабатываемой заготовке обеспечивается специальными зажимами. Если в базовой комплектации приспособления такие зажимы отсутствуют, для этих целей подойдут обычные струбцины. Отдельные модели направляющих шин могут быть укомплектованы специальным адаптером, который часто называют башмаком. Адаптер, соединяемый с основанием фрезера посредством двух штанг, в процессе обработки скользит по профилю шины и таким образом обеспечивает перемещение рабочей головки фрезера в заданном направлении.

Выборка фрезером паза с использованием направляющей шины

Такое приспособление для фрезерования, как направляющая шина, лучше всего применять в комплекте с фрезерами, опорная площадка которых оснащена регулируемыми по высоте ножками. Объясняется это следующим. В тех случаях, когда опорные поверхности фрезера и шины оказываются в разных горизонтальных плоскостях, что может произойти при слишком близком расположении приспособления по отношению к обрабатываемой заготовке из дерева, регулируемые ножки инструмента дают возможность устранить такое расхождение.

Направляющие приспособления для оснащения фрезера, которые, несмотря на простоту своей конструкции, будут отличаться высокой эффективностью использования, без особых сложностей можно изготовить и своими руками. Простейшее из таких приспособлений может быть сделано из длинного деревянного бруска, который закрепляется на обрабатываемом изделии при помощи струбцин. Чтобы такая приспособа стала еще более удобной, можно дополнить ее боковыми упорами. Если положить и зафиксировать брусок одновременно на двух (и даже более) заготовках из дерева, то можно выполнить фрезерование паза на их поверхности за один проход.

Фрезерование вдоль деревянной планки, закрепленной на заготовке

Основной недостаток, которым отличается устройство вышеописанной конструкции, заключается в том, что точно зафиксировать брусок относительно линии будущего реза непросто. Подобного недостатка лишены направляющие приспособления двух предложенных ниже конструкций.

Первое из таких приспособлений представляет собой устройство, изготовленное из соединенных между собой доски и фанерного листа. Чтобы обеспечить выравнивание данного приспособления по отношению к краю выполняемого паза, необходимо соблюсти следующие условия: расстояние от края упора до края фанеры (основы) должно точно соответствовать расстоянию, на котором используемый инструмент располагается от крайней точки базы фрезера. Приспособление предложенной конструкции применяется в том случае, если дерево обрабатывается фрезами одного диаметра.

Приспособление для выборки пазов фрезером

Для фрезерных операций, выполняемых инструментами различного диаметра, целесообразно применять приспособления другой конструкции. Особенность последних заключается в том, что фрезер при их использовании соприкасается с упором всей подошвой, а не только своей средней частью. В конструкции такого упора присутствует откидная доска на петлях, которая и обеспечивает правильное пространственное положение устройства по отношению к поверхности обрабатываемого изделия из дерева. Назначение этой доски состоит в том, чтобы обеспечить фиксацию упора в требуемом положении. После того как такая процедура будет выполнена, доска откидывается и тем самым освобождает место для рабочей головки фрезера.

Приспособление с откидной планкой

Изготавливая такое приспособление для фрезера своими руками, следует иметь в виду, что расстояние от центра используемого инструмента до крайней точки базы фрезера должно соответствовать величине ширины откидной доски и зазора между доской и упором, если он предусмотрен в конструкции приспособления. В том случае, если при изготовлении данного приспособления вы ориентировались только на край фрезы и край паза, который необходимо сформировать с ее помощью, применять такое устройство можно будет только с фрезами одного диаметра.

Нередко фрезеровать пазы в заготовках из дерева приходится поперек волокон материала, что приводит к образованию задиров. Уменьшить величину задиров позволяют приспособления, которые, прижимая волокна в том месте, где выходит фреза, не дают им отщепиться от поверхности обрабатываемого дерева. Конструкция одного из таких приспособлений состоит из двух досок, которые соединяются между собой шурупами под углом 90°. Ширина паза, выполненного в таком приспособлении, должна совпадать с шириной выемки, создаваемой в изделии из дерева, для чего с разных сторон упора используют фрезы разного диаметра.

Другое фрезерное приспособление, конструкция которого состоит из двух L-образных элементов, фиксируемых на обрабатываемом изделии из дерева струбцинами, требуется для фрезерования открытых пазов и обеспечивает минимальное количество задиров в процессе обработки.

Копировальные кольца и шаблоны

Копировальная втулка для фрезера – это приспособление с выступающим бортиком, который скользит вдоль шаблона и таким образом задает движение фрезы в требуемом направлении. На подошве фрезера такое кольцо может фиксироваться различными способами: прикручиваться винтами, вворачиваться в резьбовое отверстие, вставляться специальными усиками в отверстия в подошве инструмента.

Расчет смещения фрезы при использовании копировальной втулки

Диаметры копировального кольца и применяемого инструмента должны иметь близкие значения, но при этом важно, чтобы кольцо не касалось режущей части фрезы. Если диаметр кольца превышает поперечный размер копировальной фрезы, то такой шаблон для компенсации разницы между его размером и диаметром инструмента не должен превышать размера обрабатываемого изделия.

Фрезерный шаблон, выполненный в виде кольца, может закрепляться на заготовке из дерева при помощи двухстороннего скотча и струбцин, которыми обе его части прижимаются к рабочему столу. Выполнив фрезерование по шаблону, следует проверить, что кольцо в процессе выполнения фрезерной операции плотно прижималось к краю шаблона.

Выборка продолговатого отверстия с помощью шаблона и копировального кольца

Шаблоны для фрезерования можно использовать не только для обработки всей кромки изделия, но и для придания его углам округлой формы. Применяя такой шаблон для фрезера, можно выполнять на углах обрабатываемого изделия из дерева закругления различного радиуса.

Шаблоны, используемые для работы с ручным фрезером, могут оснащаться подшипником или кольцом. В последнем случае необходимо соблюсти следующие условия: кольцо должно точно соответствовать диаметру фрезы или в конструкции приспособления должны быть предусмотрены упоры, которые позволяют отодвигать шаблон от края заготовки и тем самым устранять разницу между радиусами инструмента и кольца.

При помощи шаблонов, которые могут быть и регулируемыми, можно не только фрезеровать кромки обрабатываемого изделия из дерева, но и создавать фигурные пазы на его поверхности. Кроме того, если сделать шаблон соответствующей конструкции, что не представляет больших сложностей, с ним можно будет быстро и точно вырезать пазы для дверных петель.

Вырезание пазов округлой и эллиптической формы

Чтобы ручным фрезером вырезать в дереве пазы в форме круга или эллипса, используют циркульные приспособления. Простейший циркуль для фрезера состоит из штанги. Один ее конец соединяется с основанием фрезера, а второй оснащается винтом и штифтом. Штифт вставляется в отверстие, выступающее в качестве центра окружности, по контуру которой формируется паз. Чтобы изменить радиус окружности паза, для выполнения которого используется такой циркуль для фрезера, достаточно сместить штангу относительно основания фрезера. Более удобными в использовании являются циркульные приспособления, в конструкции которых предусмотрены две штанги, а не одна.

Простейший циркуль-штанга часто идет в комплекте с фрезером

Оснастка, работающая по принципу циркуля, является достаточно распространенным типом приспособлений, используемых для работы с фрезером. С их помощью очень удобно выполнять фрезерование фигурных пазов с различными радиусами закругления. Как уже говорилось выше, типовая конструкция такого приспособления, которое можно изготовить и своими руками, включает в себя винт со штифтом, имеющим возможность перемещаться по пазу устройства и тем самым позволяющим регулировать радиус создаваемого паза.

В тех случаях, когда фрезером по дереву или другому материалу необходимо создать отверстие небольшого диаметра, используется оснастка другого типа. Особенностью конструкции таких приспособлений, которые фиксируются на нижней части базы фрезера, является то, что их штифт, устанавливаемый в центральное отверстие на обрабатываемой заготовке, располагается под основанием используемого электроинструмента, а не за его пределами.

Самодельный циркуль с двумя направляющими

Используя специальные приспособления, ручным фрезером можно создавать в дереве не только круглые, но и овальные отверстия. Конструкция одного из таких приспособлений включает в себя:

• основание, которое может фиксироваться на обрабатываемом изделии из дерева вакуумными присосками или винтами;
• два башмака, которые перемещаются по пересекающимся направляющим;
• две монтажные штанги;
• кронштейн, соединяющий основание приспособления с фрезером.

За счет специальных пазов в кронштейне такого приспособления его опорная плита легко выставляется в одной плоскости с основанием фрезера. Если данная оснастка используется для выполнения фрезерования по круглому контуру, то задействуется один башмак, а если по овальному, то оба. Сделанный таким приспособлением вырез отличается более высоким качеством, чем если бы он был выполнен с использованием лобзика или ленточной пилы. Объясняется это тем, что обработка при помощи фрезера, используемого в данном случае, осуществляется инструментом, который вращается с высокой скоростью.

Результат работы с самодельным циркулем – круглое отверстие с ровными кромками

Приспособления для быстрого и качественного фрезерования пазов на узких поверхностях

На вопрос о том, как сделать пазы для дверных петель или замка, сможет ответить любой домашний мастер. Для этих целей, как правило, используются дрель и обычное долото. Между тем выполнить такую процедуру значительно быстрее и с меньшими трудозатратами можно, если взять для этого фрезер, оснащенный специальным приспособлением. Конструкция такого приспособления, при помощи которого на узких поверхностях можно создавать пазы различной ширины, представляет собой плоское основание, фиксируемое на подошве фрезера. На основании, которое может иметь как круглую, так и прямоугольную форму, установлены два штыря, задача которых заключается в том, чтобы обеспечить прямолинейное движение фрезера в процессе обработки.

Основное требование, которому должна соответствовать насадка на фрезер вышеописанной конструкции, состоит в том, что оси направляющих штырей должны находиться на одной линии с центром используемой для обработки дерева фрезы. Если данное условие выполнено, то паз, выполняемый на торце обрабатываемой заготовки, будет располагаться строго по его центру. Чтобы сместить паз в одну из сторон, достаточно надеть на один из направляющих штырей втулку соответствующего размера. При использовании подобной насадки на ручной фрезер нужно следить за тем, чтобы направляющие штыри в процессе обработки прижимались к боковым поверхностям обрабатываемого изделия.

Приспособление для выборки пазов (нажмите для увеличения)

Обеспечить устойчивость фрезера при обработке узких поверхностей можно и без специальных приспособлений. Решают такую задачу при помощи двух досок, которые крепятся с обеих сторон обрабатываемого изделия таким образом, чтобы сформировать с поверхностью, на которой выполняется паз, одну плоскость. Сам фрезер при использовании такого технологического приема позиционируется при помощи параллельного упора.

Фрезерные приспособления для обработки тел вращения

Многие приспособления для ручного фрезерного станка, изготавливаемые пользователями под свои нужды, не имеют серийных аналогов. Одним из таких устройств, необходимость в использовании которого возникает достаточно часто, является приспособление, облегчающее процесс вырезания пазов в телах вращения. Используя такое приспособление, в частности, можно легко и точно вырезать продольные канавки на столбах, балясинах и других изделиях из дерева подобной конфигурации.

Приспособление для нарезки канелюр в балясинах

Конструкцию данного приспособления составляют:

• корпус;
• передвижная фрезерная каретка;
• диск, при помощи которого выполняется установка угла поворота;
• винты, обеспечивающие фиксацию обрабатываемой заготовки;
• стопорный винт.

Если такое приспособление дополнительно оснастить простейшим приводом, в качестве которого можно использовать обычную дрель или шуруповерт, то фрезерованием на нем можно успешно заменить обработку, выполняемую на токарном станке.

Приспособление для фрезерования шипов

Шипорезное приспособление для фрезера позволяет с высокой точностью выполнять обработку деталей, соединяемых по принципу «шип-паз». Наиболее универсальные из таких приспособлений позволяют выполнять фрезерование шипов различных типов («ласточкин хвост» и прямые). В работе такого приспособления задействовано копировальное кольцо, которое, перемещаясь по пазу в специальном шаблоне, обеспечивает точное движение фрезы в заданном направлении. Чтобы изготовить такой копировальный станок своими руками, необходимо в первую очередь подобрать шаблоны пазов, для выполнения которых он будет использоваться.

Несколько дополнительных вариантов расширения функциональности фрезера

Зачем нужно создавать дополнительные приспособления для оснащения ручного фрезера, который и так является достаточно функциональным устройством? Дело в том, что такие приспособления позволят вам превратить свой ручной фрезер в полноценный обрабатывающий центр. Так, зафиксировав ручной фрезер на направляющей (это может быть и направляющая для дрели), можно не только облегчить процесс его использования, но и повысить точность выполняемых операций. Конструкция такого полезного приспособления не содержит в себе сложных элементов, поэтому изготовить его для фрезера и для дрели своими руками не составит большого труда.

Многие домашние мастера, задаваясь вопросом о том, как работать с ручным фрезером с еще большей эффективностью, изготавливают для этого инструмента функциональный рабочий стол. Естественно, использовать такой стол можно и для другого оборудования (например, для циркулярной пилы или электрической дрели).

Закрепленный на подошве фрезера треугольник из фанеры позволяет выполнять скругленные углы на дверях или дверцах

Если в вашем распоряжении нет ручного фрезера, то и такая проблема решается при помощи специальных приспособлений, позволяющих успешно выполнять фрезерование на серийном токарном станке. Используя фрезерное приспособление для токарного станка, можно значительно расширить функциональные возможности серийного оборудования (в частности, выполнять с его помощью обработку плоскостей, делать выборку пазов и канавок, обрабатывать различные детали по контуру). Важно также, что такое приспособление для токарного станка не отличается сложностью конструкции, и изготовить его самостоятельно не составит больших проблем.

Приспособления для фрезерных станков

Изучить важные приемы работы фрезерного станка
можно намного легче, если заранее ознакомиться с приспособлениями,
которые вы будете использовать в работе. От этих приспособлений и
режущих инструментов полностью зависят возможности оборудования. Без
патронов, оправки, фрез и других приспособлений фрезерный станок
представляет собой только груду металла. А с ними оборудование способно
творить чудеса! С их помощью можно изготовлять различные детали, даже
самые сложные. В нашей статье мы более подробно поговорим о том, какие
используются приспособления для фрезерных станков.

Фрезы оснащаются зубьями и представляют собой тела вращения. После
обработки фрезой появляется форма поверхности, на которую влияет
положение оси относительно детали и геометрия инструмента. Можно
использовать разные комбинации в результате получить детали с фасонной,
цилиндрической или прямой поверхностью. В зависимости от материала,
который будет обрабатываться, необходимо выбирать оснастку. Например,
то, что предназначено для металла, нельзя использовать для дерева.

Если вы начинающий пользователь, то советуем купить фрезы в наборе.
Сегодня комплекты для обработки древесины чаще всего продаются в ящиках,
в которых каждый инструмент имеет свою ячейку. Под ячейкой имеется
графическое изображение обработки контура и параметры инструмента. Через
некоторое время вам потребуется специализированная оснастка, которую
можно купить отдельно.

Имеются также наборы с оснасткой для металлообрабатывающих станков.
Помимо них нужно также купить минимум одну торцевую фрезу, с помощью
которой можно обрабатывать плоские поверхности. По мере поступления
задач вы сможете покупать остальные виды инструментов. К примеру, когда в
заготовках необходимо сделать паз 6 миллиметров, то нужно купить
соответствующую пазовую фрезу. Диаметр оснастки при этом не может
превышать показатель, который указывается в характеристиках станка.

Режущий инструмент лучше всего покупать
по чертежу будущей детали. Например, если необходимо сделать выемку
шириной 12 миллиметров, то стоит купить фрезу диаметром 12 миллиметров.
Конечно же, можно использовать меньший размер, но в данном случае работа
будет длиться дольше. К тому же, чем тоньше оснастка, тем меньше она
будет служить вам. В связи с этим для множества работ лучше всего
сначала производить черновое фрезерование большой фрезой, а после этого
чистовое.

§ 41. УСТАНОВОЧНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ — ЧПУ, фрезерные станки и оборудование | Гореловский В.Я.

§ 41. УСТАНОВОЧНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

Установочные приспособления должны обеспечивать пра­вильное положение закрепленной в зажимном приспособлении заготовки относительно фрезы при изменении позиции заготовки, вызванном требованиями обработки.

Двухпозиционные поворотные столы. На рис. 142, а показан поворотный двухпозиционный стол. Основная плита 6 прикреп­лена болтами к столу фрезерного станка. Плита 4, вдоль кото­рой профрезерованы три Т-образных паза, установлена на основ­ной плите и может быть повернута вокруг вертикального штифта 3. Для обеспечения большей жесткости плиты 4 на

основной плите 6 имеются круговые направляющие 2 и 5. Стол закрепляется в рабочем положении при помощи рукоятки 1.

После того как обрабатываемая деталь или приспособление с установленными деталями закреплены на одном конДе поворот­ного стола, включают станок и производят обработку. Во время фрезерования деталей, установленных на одном конце плиты 4, на другом конце плиты устанавливают новые заготовки или при­способление с закрепленными в нем заготовками. Как только фрезерование на одной стороне плиты закончено, стол станка возвращают в исходное положение и, нажав рукоятку 1,

поворачивают

 плиту 4 на 180°, устанавливая тем самым новые заго­товки в исходное положение для фрезерования. После включения станка обработанные заготовки снимают и заменяют новыми.

На рис. 142,6 дана схема фрезерования набором фрез дета­лей, расположенных на поворотном двухпозиционном столе.

На рис. 143 и 144 показано применение двухпозиционнога стола.

На рис. 143 изображено фрезерование пазов и боковых плос­костей вилок в многоместном приспособлении; обрабатываемая деталь (вилка) показана справа. Девять дисковых фрез, закреп­ленных на одной фрезерной оправке, одновременно обрабаты­вают три вилки из девяти, последовательно зажатые в приспособ­лении. Следующие девять вилок зажаты в другом приспособлении и по окончании обработки первых девяти вилок будут подведены к фрезам поворотом двухпозиционного стола.

На рис. 144 изображено другое многоместное приспособление для фрезерования кулачков. В приспособлении одновременно

за­жато восемь деталей, у которых двумя фрезами обрабатывают фасонную поверхность. Приспособление состоит из опорной части (корпуса) 1, которую привертывают к столу, планки 2, на кото­рую опираются детали при фрезеровании, и установочных призм 3 для головки кулачка. Зажим кулачков производится гайкой 5_Г винтом 4 и прижимной планкой 6.

Индексирующие (многопозиционные) приспособления. Даль­нейшим усовершенствованием способа обработки на

двухпози­ционных гговоротных столах является обработка с использова­нием индексирующих приспособлений. Эти приспособления поз­воляют производить поворот (индексацию) на угол меньше 180°, в зависимости от числа установленных в них деталей.

Индексирующие приспособления очень удобны при фрезеро­вании сторон правильных многоугольников с четным числом сторон.

На рис. 145 дана схема фрезерования квадрата на деталях,, устанавливаемых в зажимных приспособлениях стола с поворо­
том (индексированием) в 90° на каждую новую позицию. В при­способлении устанавливают четыре заготовки. Фрезерование производят набором четырех дисковых двухсторонних фрез 1, 2, 3 и 4.

Фрезы 1 и 2 обрабатывают одновременно две’стороны квад­рата заготовки А, а фрезы 3 и 4 — две стороны квадрата заго­товки Б. После вывода фрез приспособление индексируют на 90° (2-я позиция). При этом заготовка Б, помимо перемещения по окружности, поворачивается на 90° вокруг своей оси, став в по­зицию для фрезерования двух противоположных сторон фрезами

1 и 2. При этом место заготовки Б занимает заготовка В, которая фрезеруется по двум сторонам фрезами 3 и 4. После третьего индексирования заготовка, бу­дучи обработана со всех четырех сторон, поворачивается на сле­дующую позицию и может быть снята и заменена новой. В даль­нейшем после каждого индекси­рования снимается одна готовая деталь.

Круглые поворотные столы.

Круглые поворотные столы слу­жат для индексирования и для непрерывного вращательного дви­жения. Различают круглые

пово­ротные столы с ручной и с меха­нической подачами.

На рис. 146 показан круг­лый поворотный стол с ручной подачей модели П-64 выпуска Ленинградского за­вода делительных головок. Он имеет диаметр 350 мм.

Плита 1 поворотного стола крепится к столу станка при по­мощи болтов, вставляемых в па­зы. При вращении маховичка 4, насаженного на валик 3, вра­щается поворотная часть стола 2. На боковой поверхности стола нанесены градусные деления для отсчета поворота стола на тре­буемый угол. Обрабатываемые детали закрепляют на поворот­ном столе любым способом: в тисках, непосредственно при по­мощи прихватов, в специальных приспособлениях и т. д.

При вращении маховичка 4 заготовка, установленная и за­крепленная на круглом поворотном столе, будет поворачиваться вокруг вертикальной оси стола. При этом каждая точка поверх­

ности заготовки будет перемещаться по окружности радиусом, равным расстоянию, на котором находится эта точка от центра стола. Чем дальше расположена точка поверхности от центра стола, тем большую окружность опишет она при вращении стола.

Если подвести заго­товку любой точкой к вращающейся фрезе и продолжать поворачи­вать стол, то фреза опишет на ней контур дуги окружности ра­диусом, равным рас­стоянию от центра до этой точки заготовки.

Круглый пово­ротный стол с ме­ханической пода­чей. На рис. 147 изоб­ражена более совершенная конструкция круглого стола, круго­вое движение которого осуществляется от привода станка. Если на квадратный конец валика 6 надеть маховичок, то стол можно вращать вручную. Механическое вращение стола получается

при соединении валика 4 механизма подачи стола станка с шар­ниром 3, от которого получает движение червячная передача, находящаяся в корпусе круглого стола. Включение механичес­кой подачи стола производится рукояткой 5. Автоматическое выключение механической подачи производится кулачком 2, передвигаемым по пазу 1 круглого стола и закрепляемым в нуж­ном положении двумя болтами. Рукоятка 7 стопорит стол.

Работа на круглом столе с механической подачей произво­дится подобно обработке на круглом столе с ручной подачей, но фрезеровщик избавлен от необходимости вращения маховичка.

По материалам книги «Основы фрезерного дела С.В.Аврутин 1962г.»

Фрезерные станки

Фрезерные станки

В наличии

7 «x 27» 1 HP фрезерный / дрель с подставкой (G0704)

$ 2 495,00

В наличии

Микро-фрезерный станок 4 «x 8» (M1036)

574 доллара.99

В наличии

Вертикальная мельница с регулируемой скоростью 8 дюймов x 30 дюймов 1-1 / 2 л.с. (G0678)

5 200,00 долл. США

В наличии

Вертикальная мельница 8 «x 30» 1-1 / 2 л.с. с механической подачей (G0731)

5 345 долларов США.00

В наличии

Высокоточная вертикальная мельница с регулируемой скоростью, 9 дюймов x 48 дюймов, 3 л.с. (G0667X)

13 500,00 долл. США

В наличии

Комбинированный токарно-фрезерный станок 19-3 / 16 «3/4 л.с. (G4015Z)

2070 долларов.00

В наличии

Револьверная мельница 9 «x 48» 3 л.с. с УЦИ (SB1027F)

16 650 долларов США

В наличии

Мельница 9 «x 42» 2 л.с. с УЦИ (SB1024F)

11 999,00 долл. США

Больше на пути

7 «x 29» 1-1 / 2 HP фрезерный / дрель с подъемом силовой головки и УЦИ (G0935)

4 195 долларов США.00

Больше на пути

6 «x 20» 3/4 HP фреза / дрель (G0758)

1 820 долларов США

Больше на пути

8 «x 29» 2 HP фрезерный / дрель с подставкой и механической подачей (G0760)

2850 долларов.00

Больше на пути

10 «x 32» 2 HP HD фрезы / дрели с подставкой и механической подачей (G0755)

4 295 долларов США

Больше на пути

Настольная мельница / дрель HD 10 «x 32» 2 л.с. с механической подачей и нарезанием резьбы (G0761)

3350 долларов.00

Больше на пути

Комбинированный токарно-фрезерный станок, 31 дюйм, 3/4 л.с. (G9729)

2 995,00 долл. США

Больше на пути

Вертикальная мельница с регулируемой скоростью 10 дюймов x 50 дюймов, 3 л.с., с механической подачей и УЦИ (G0797)

9 695 долларов.00

Больше на пути

Вертикальная фреза 9 «x 49» с механической подачей и УЦИ (G0796)

7 995,00 долларов США

Больше на пути

8 «x 29» 2 HP фрезерный / дрель с подставкой (G0705)

2295 долларов.00

Больше на пути

Коленная мельница с регулируемой скоростью, 8 дюймов x 30 дюймов, 1-1 / 2 л.с., с головкой ползуна (G0695)

5 845 долларов США

Больше на пути

Мини-фрезерный станок 4 «x 16» (G8689)

925 долларов.00

Больше на пути

Горизонтальная / вертикальная фреза 11 «x 50» 2 л.с. с УЦИ (G0827)

10 500,00 долл. США

Больше на пути

Горизонтальная / вертикальная мельница 9 «x 39» 3 л.с. с переменной скоростью и УЦИ (G0757Z)

9400 долларов.00

Больше на пути

Горизонтальная / вертикальная мельница 9 «x 39» 2 л.с. с механической подачей (G0757)

6 750,00 долл. США

Больше на пути

7 «x 27» 1 HP фрезерный / дрель с подставкой и УЦИ (G0759)

2995 долларов США.00

Больше на пути

4 «x 18» 3/4 HP фреза / дрель (G0781)

$ 1 159,00

Больше на пути

Однофазная мельница 10 «x 54» 5 л.с. с УЦИ (SB1028F)

19 250,00 долларов США

Измельчение для изготовления таблеток

Подготовка ингредиентов для изготовления таблеток гораздо важнее, чем многие думают.Основная цель измельчения — уменьшить размер частиц до определенного диапазона при минимальном образовании мелких частиц (пыльных частиц). Гранулометрический состав (PSD) необходим для определения текучести, сжатия, выталкивания, рыхлости, дезинтеграции, растворения, простоя оборудования, переналадки, выхода, характеристик качества продукта и, что наиболее важно, веса таблеток. Несмотря на центральную и важную роль фрезерования в производственном цехе, его часто упускают из виду при обсуждении важнейших операций.Это не самая захватывающая из операций подразделения, но она гораздо важнее, чем многие думают. Когда я работал на производстве, мы помещали людей в фрезерный цех, когда они ни в чем не были хороши, увольняя их со словами: «Вот, возьмите этот продукт в ту маленькую кладовку и измельчите его». Оглядываясь назад, я понимаю, что это была огромная ошибка. То, что происходило в этой комнате, могло быть неправильным!

Большинство стандартных операционных процедур (СОП) расплывчаты, а результаты не определены и в большинстве случаев упускаются из виду.Как оператор узнает, успешно ли размолол партию продукта? Они этого не делают; результаты обычно даже не очевидны, пока мы не попробуем создать планшет. Единственный реальный показатель качества самого помола — это ситовой анализ. Однако когда дело доходит до изготовления хорошего планшета, правильное измельчение действительно может иметь решающее значение. Правильное уменьшение размера частиц всех ингредиентов — действительно важная задача, требующая навыков и внимательного отношения к деталям.

Выбор правильной мельницы для работы и правильное использование мельницы могут иметь решающее значение между успешным производством таблеток и трудным.Есть много ключевых характеристик, которые влияют на качество таблеток, таких как содержание влаги, морфология, полярность, насыпная плотность и плотность утряски, но наиболее критичным является PSD. Определение идеальной PSD и ее правильное фрезерование — истинный показатель качества. Даже одинаковые мельницы, работающие бок о бок — одна и та же марка и модель с одним и тем же грохотом и работающие с одинаковой частотой вращения — могут давать совершенно разные результаты. Дьявол кроется в деталях.

Когда дело доходит до изготовления планшетов, существует прямая взаимосвязь между PSD и производительностью.Как правило, мы хотим, чтобы PSD находилась в диапазоне от 850 мкм (20 меш) до 75 мкм (200 меш). Здесь есть одно предостережение: мы можем допускать наличие небольшого процента частиц размером менее 200 меш или 75 мкм, но мы не можем допускать наличие каких-либо частиц размером более 20 меш или 850 мкм для пероральных твердых дозированных таблеток. Мы называем частицы размером менее 200 меш (75 мкм) мелкими частицами .

Мелкие частицы не текут предсказуемо, что напрямую влияет на контроль веса таблеток. Мелкие частицы не сжимаются так же хорошо, как более крупные частицы, что влияет на твердость и хрупкость таблеток.Мелкие частицы — это частицы, которые вызывают черные пятна и являются основной причиной перекрестного загрязнения. Штрафы — враг. Они являются определяющим фактором долговечности производственного цикла. Хотя обычно считается, что размер партии является основным показателем того, как часто таблеточный пресс должен останавливаться для очистки, это распространенная ошибка. Частота очистки таблеточного пресса в первую очередь зависит от того, насколько свободна партия от пыли или мелких частиц. Многие компании применяют процедуры, позволяющие проводить мелкую или частичную уборку.Эта «чистка в процессе» направлена ​​на устранение воздействия штрафов.

Как правило, на большинство партий накладывается слишком много штрафов. Продолжение работы таблеточного пресса до конца партии обычно возникает при возникновении проблем. Дефекты планшета, такие как черные точки, — это лишь верхушка айсберга; продолжение работы, когда смазка пуансона поглощается мелкими частицами, создает плотные пуансоны, выделяя тепло и в конечном итоге повреждая кулачки таблеточного пресса, прижимные ролики и револьверную головку. Воздействие этих мелких частиц снижает прибыль по всем направлениям.Нам действительно нужно дать отпор поставщикам ингредиентов и производителям API, чтобы они подчеркивали, что существует такое понятие, как «ингредиент таблетированного качества». Все говорят о прямом сжатии, но немногие знают, что на самом деле означает «планшетного уровня» — в смысле достижения достаточно высокого качества для предотвращения проблем при операциях таблетирования.

По всей видимости, активные фармацевтические ингредиенты (API) и вспомогательные вещества (неактивные ингредиенты, используемые для улучшения одного или нескольких свойств таблеток), вероятно, будут содержать чрезмерную мелочь.Когда дело доходит до подготовки ингредиентов для производства, существует три основных метода обработки: прямое смешивание, сухое гранулирование и влажное гранулирование. Одна из основных целей сухого или влажного гранулирования — удаление мелких частиц.

Прямое смешивание (также известное как прямое прессование) ингредиентов означает, что ингредиенты являются «таблетированными», что определяется как содержащие менее 20% мелких частиц. Однако, если для приготовления ингредиентов требуется процесс гранулирования, то приемлемы ингредиенты с более высоким процентом мелких частиц, поскольку они будут гранулироваться.Этот термин «гранулированный» означает, что частицы соединяются влажным или сухим способом с образованием контролируемых агломератов, называемых гранулами . Если процессы гранулирования проходят успешно, достигается профиль частиц «таблетированного». Вот где терпят неудачу многие гранулированные продукты. Изготовитель должен указать PSD на основе своего процесса. Однако большинство покупателей ингредиентов не знают об этой необходимости и часто используют спецификации поставщика ингредиентов как свои собственные. Это распространенная и часто фатальная ошибка.

Даже если в наличии есть ингредиенты с правильным размером частиц, правильный выбор типа мельницы является решающим ключом к успеху. При получении ингредиентов их необходимо просеять или просеять для удаления комков или скоплений агломерированных частиц. Этот этап сортировки выравнивает каждый мешок или барабан с ингредиентами. Большинство ингредиентов консолидируются во время путешествия. Когда ингредиенты отправляются на грузовике, бочка или мешок с продуктом в передней или средней части грузовика движутся иначе, чем продукт в задней части грузовика.Каждый из этих барабанов теперь обладает уникальными характеристиками и не будет работать идентично другим. Лучший способ убедиться, что все ингредиенты выровнены с некоторой однородностью, — это просеять их через сито с размером ячеек 20 меш (75 мкм). Некоторые ингредиенты, такие как стеарат магния и красители, проверяются «при использовании»; это ингредиенты, которые повторно агломерируются при предварительном скрининге. Кроме того, их часто просеивают через более мелкое сито, например сито 30 меш (600 мкм) или 40 меш (425 мкм).

Существует много различных типов мельниц, используемых для подготовки ингредиентов для изготовления таблеток.Наиболее распространены грохоты и сита, вибрационные грануляторы, конические мельницы и молотковые мельницы. Прочность и стойкость продукта определяют лучшую мельницу для конкретного применения. Метод измельчения с использованием этих технологий измельчения классифицируется по количеству энергии — или силы сдвига -, передаваемой ингредиентам (сортировка технологий от низкого усилия сдвига до высокого: грохоты и сита, осцилляторы, конические и молотковые мельницы) . Имейте в виду, что многие ингредиенты жесткие и абразивные, требующие агрессивных механических воздействий, таких как мельница с большим усилием сдвига.Чем большее усилие сдвига может придать машина, тем выше вероятность образования мелких частиц. Суть в том, что маловероятно, что один тип мельницы будет эффективен для всех приложений. Цель измельчения проста: уменьшить или удалить все частицы размером более 20 меш (850 мкм) без получения частиц размером менее 200 меш (75 мкм).

Просеивание с низким усилием сдвига, также известное как просеивание с низким энергопотреблением, отлично подходит для уменьшения агломератов и удаления частиц слишком большого и недостаточного размера.

Осциллятор считается мельницей с низким усилием сдвига. Он может обрабатывать широкий спектр влажных и сухих продуктов, от очень легких пушистых продуктов до очень твердых и трудно измельчаемых продуктов. Самая распространенная ошибка этой технологии — слишком большое изменение размера частиц. Для большинства операций необходимо несколько проходов с постоянно уменьшающимся размером ячейки.

Коническая мельница — это мельница со средним сдвигом и большой производительностью.Выгрузка на 360 ° сокращает время простоя и вакуумирования и сводит к минимуму образование мелких частиц. Он может работать как с влажными, так и с сухими покрытиями. Его слабое место в том, что он не очень хорош для измельчения твердых продуктов.

Молотковая мельница (с высоким усилием сдвига) обеспечивает максимальную производительность и может обрабатывать более жесткие продукты. Основной проблемой фрезерования с большими усилиями сдвига является образование слишком большого количества мелочи. Нельзя снижать качество для получения более высокого результата, и это частая ошибка этой технологии. Есть правильный способ измельчения с помощью молотковой мельницы.Хотя заманчиво измельчить крупные частицы и агломераты до размера за один проход, в результате получается слишком много мелких частиц, которые влияют на многие характеристики таблеток, а также на многие другие проблемы с производительностью.

Характеристики ингредиентов столь же разнообразны, как и сами ингредиенты. Цель измельчения проста: мы хотим уменьшить размер частиц, чтобы поддерживать равномерное распределение от 20 до 200 меш с минимальным образованием мелких частиц. Исследование конкретных процентных соотношений каждого диапазона размеров частиц может помочь в определении наилучших характеристик.

Помните, штрафы (пыль) — это враг. На самом деле небольшой процент мелких частиц при изготовлении таблеток может быть полезным: мелкие частицы заполняют промежутки, добавляя элегантности внешнему виду таблетки.

Улавливание и удержание пыли — очень важный элемент во время измельчения и прессования таблеток. Пыль означает возможность перекрестного загрязнения. Для управления подачей и выгрузкой требуется внимательный и методичный техник, у которого есть ухо, встроенное в машину.Я никогда не читал процедуры, требующей прослушивания машины, но каждый великий техник скажет вам, что поддержание согласованности имеет звук, подтверждающий оптимизированные результаты.

Если продукты липкие, они могут выдавливаться, если скорость подачи не контролируется. Остальные продукты бывают сухими, мелкими и часто очень рыхлыми. Плавная подача и контролируемая температура на поверхности сита помогают оптимизировать условия. Во многих случаях предварительное охлаждение липкого продукта или нагревание рассыпчатого продукта может значительно улучшить результаты.

Это правда, что фрезерный техник на самом деле не знает, когда они добились успеха, потому что они не делают таблетки. Но я могу вам сказать, что когда начинающий оператор решает, что не имеет значения, насколько быстро или медленно они кормят мельницу, именно тогда мы видим и слышим потенциальные проблемы. Изготовление более качественных таблеток и устранение дефектов имеют прямое отношение к успешному измельчению.

Суть в том, что многие компании используют одну мельницу для производства всей продукции. Это показатель того, что они не оптимизированы для работы с планшетами.Лучшее управление размером частиц напрямую связано со скоростью пресса. Более быстрая печать означает повышенную рентабельность инвестиций.

Недавний визит для устранения укупорки таблеточного пресса привел к расследованию в отделе измельчения. На предприятии было пять молотковых мельниц одной марки и модели. Однако при тщательном осмотре было обнаружено, что состояние режущего лезвия сильно варьировалось от машины к машине. Это очень сложная проблема для оценки, поскольку нет отраслевого стандарта на состояние лезвия.Тупой нож имеет тенденцию измельчать частицы, а острый режет их. Результаты фрезерования с использованием затупившихся лезвий показали значительно более высокие уровни забивания, изменения твердости, рыхлости и расслоения в результате слишком большого количества мелких частиц. Аналогичное расследование выявило использование экранов разной толщины. Частицы не проходят прямо через отверстия в экране, они движутся по траектории. Чем медленнее работает мельница, тем больше размер частиц и чем ниже скорость мельницы, тем мельче размер продукта.Вывод: вы должны знать, какой экран используется и его толщину. Важно создать, знать и записать толщину экрана, а также создать собственный стандарт остроты лезвия. Даже новые лезвия не всегда одинаковы, и это важно.

Успешное измельчение ингредиентов — очень важный этап процесса, и на результаты будут влиять переменные. Контроль этих переменных определит, почему одна партия работает на таблеточном прессе иначе, чем другая.

Об авторе: Майкл Д. Тузи — технический директор и основатель Techceuticals. Techceuticals обеспечивает обучение, поиск и устранение неисправностей, выбор оборудования и оценку рисков для компаний-производителей твердых доз по всему миру. Центр Techceuticals Solid-Dose в Кливленде поддерживается и спонсируется многими ведущими производителями оригинального оборудования в фармацевтической промышленности. Лаборатория представляет собой хорошо оборудованный комплекс для дозирования твердых веществ с множеством мельниц, блендеров, грануляторов (влажных и сухих), таблеточных прессов и устройств для наполнения капсул.Techceuticals предлагает несколько обучающих решений: электронное обучение, на месте или у клиента. «Мы принимаем участие, решаем проблемы, проводим обучение и всегда оставляем наших клиентов в лучшем месте».

Доступное по цене приспособление для позиционирования, напечатанное на 3D-принтере, улучшает разрешение обычного фрезерования для легкого прототипирования акриловых микрофлюидных устройств

Мы представляем простое и дешевое приспособление для позиционирования для улучшения разрешения при изготовлении акриловых микроканалов с использованием обычных фрезерных станков.Крепление позиционера представляет собой мехатронную платформу, состоящую из трех пьезоэлектрических приводов, собранных в корпусе из деталей 3D-принтера. Верхняя часть корпуса поднимается за счет одновременного срабатывания пьезоэлементов и деформации шарнирных опор, напечатанных на 3D-принтере. Вертикальное позиционирование ( Z -ось) можно контролировать с разрешением 500 нм и точностью ± 1,5 мкм; Напротив, обычные фрезерные станки могут достигать разрешения от 10 до 35 мкм.Путем моделирования мы обнаружили, что шарниры, напечатанные на 3D-принтере, могут деформироваться, достигая высоты до 27 мкм, без каких-либо механических или структурных повреждений. Чтобы продемонстрировать возможности нашего приспособления, мы изготовили микрофлюидные устройства с тремя водосливными фильтрами, которые избирательно захватывают микрошарики размером 3, 6 и 10 мкм. Мы использовали аналогичную конструкцию водосливного фильтра для проведения иммуноанализа на основе гранул. Наше приспособление для позиционирования увеличивает разрешающую способность обычных фрезерных станков, что позволяет быстро и легко изготавливать термопластичные жидкостные устройства, конструкция которых требует более тонких микроструктур.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент…

Что-то пошло не так. Попробуйте снова?

Комбинированный метод трехмерной печати и микропереработки с ЧПУ для изготовления крупномасштабного микрожидкостного устройства с трехмерной архитектурой небольшого размера: приложение для производства сфероидов опухоли

Химические вещества

Оксид фосфина (Irgacure 819) 1-фенилазо-2-нафтол (Судан I), 1,6-гександиолдиакрилат (HDDA) и фенилбис (2,4,6-триметилбензоил) были приобретены у компании Sigma Aldrich.Изопропанол получен от корпорации Mojalali (Иран, Тегеран). Порошок ПММА и хлороформ были приобретены у компании Merck. PDMS (Sylgard 184 Elastomer Kit, Dow Corning, Midland, MI, USA) был получен от компании Dow Corning. Лист ПММА закуплен у компании Best (Тайвань). Фетальная бычья сыворотка (FBS), среда Игла, модифицированная Дульбекко (DMEM), были получены от Gibco (Гранд-Айленд, Нью-Йорк, США). Забуференный фосфатом физиологический раствор (PBS), пенициллин / стрептомицин, трипсин / EDTA были приобретены у компании Merck.Иодид пропидия (PI) и акридиновый апельсин были приобретены у компании Sigma Aldrich.

Конструкция микрожидкостного устройства

Различные части мастер-формы были спроектированы с использованием программного обеспечения SOLIDWORKS 2016 (Dassault Systems, Франция). Чип состоит из 35 микролунок, которые разделены на пять групп по 7. Микролунки помещаются в камеру, имеющую одно входное и одно выходное отверстия. Вход и выход соединены с камерой каналами шириной 800 мкм и длиной 6000 мкм.Для камеры учитывалась высота 200 мкм. Микролунки имеют коническую форму в осевом направлении под углом 25 °, а верхняя плоскость представляет собой правильный шестиугольник с длиной стороны 300 мкм. Эта форма уменьшает мертвую зону стенок между микролунками и, как следствие, уменьшает потерю клеток. В этом исследовании были разработаны и протестированы две микросхемы. В чипе 1 глубина каждой группы из семи микролунок изменялась от 100 до 500 мкм с шагом 100 мкм, чтобы исследовать влияние глубины на захват клеток и формирование сфероидов.В Chip 2 по результатам Chip 1 глубина всех микролунок составляла 300 мкм.

Из-за сложности микролунки процесс изготовления микролунки мастер-формы осуществлялся с использованием лабораторного 3D-принтера PµSL ¹⁶ . Поскольку поперечное разрешение 3D-принтера составляет около 6 мкм, максимальный размер печатаемого объекта составляет 7,7 мм × 4,8 мм, что слишком мало для изготовления микросхемы. Следовательно, сам 3D-принтер не может построить всю мастер-форму.По этой причине другие части микросхемы, такие как микроканалы и основная часть микросхемы, были изготовлены с использованием микрофрезерования с ЧПУ. На следующем этапе различные компоненты собираются для изготовления окончательной мастер-формы.

На рисунке 1 показаны этапы изготовления мастер-формы. На рис. 1а показаны различные части мастер-формы, состоящей из одного шаблона, напечатанного на 3D-принтере, и двух деталей с ЧПУ для микро-фрезерования, в разобранном виде. В части 1 с ЧПУ создаются каналы и положение 3D-печатной формы.Часть 2 с ЧПУ обеспечивает камеру, необходимую для вставки полимера PDMS. На рис. 1b схематически показана окончательно собранная мастер-форма. Детали для фрезерования с ЧПУ соединяются друг с другом с помощью хлороформа методом связывания растворителем. Напечатанный на 3D-принтере шаблон расположен в пустой части центра части 1 ЧПУ. Затем он фиксируется на своем месте с помощью многоразовой и съемной клейкой замазки (UHU Patafix). После использования мастер-формы шаблон, напечатанный на 3D-принтере, можно легко отделить от фрезерных деталей с ЧПУ и при необходимости заменить другим.Рисунок 1c иллюстрирует процесс литья PDMS. На рисунке 1d показан последний микрожидкостный чип PDMS. Чип имеет размер 30 × 15 × 5 мм и состоит из двух частей PDMS, которые соединены друг с другом с помощью процесса плазменного соединения. В нижней части расположены микролунки, камеры и каналы. Верхняя часть — это крышка для стружки, в которой пробиваются входные и выходные отверстия.

Рис. 1

Этапы изготовления мастер-формы: ( a ) покомпонентное изображение мастер-формы, которая состоит из одной формы, напечатанной на 3D-принтере, и двух деталей для микро-фрезерования с ЧПУ.( b ) Мастер-форма в сборе. ( c ) Процесс литья PDMS. ( d ) Последний микрофлюидный чип PDMS. [Этот рисунок был создан в SOLIDWORKS 2016 (www.solidworks.com)].

Моделирование потока

Для исследования распределения скорости внутри камеры и микролунок была проведена серия расчетов методом конечных элементов (МКЭ) с использованием программного обеспечения COMSOL Multiphysics. Основными уравнениями для моделирования ньютоновских жидкостей внутри чипа являются уравнение неразрывности (Ур.{2} В $$

(2)

где V, ρ, p и µ обозначают вектор скорости, плотность, давление и вязкость соответственно. Уравнение. (2) упрощается, если пренебречь влиянием объемной силы. Граничными условиями в этом моделировании были: установившееся состояние, несжимаемый поток и условие прилипания стенки. Скорость потока на входе была принята 50 мкл / мин, а на выходе задано нулевое давление. Также для дискретизации расчетной области были реализованы тетраэдрические сетки ⁴⁷ .

3D-печать микролуночной формы

Для изготовления 3D-печатной формы использовался лабораторный 3D-принтер PμSL. О процессе изготовления этого 3D-принтера ранее сообщалось ¹⁶ . В подходе PμSL трехмерная микроструктура создается с использованием техники проекции УФ-излучения и процесса фотополимеризации. В этом методе трехмерный объект создается аддитивно, слой за слоем, в соответствии с шаблоном, определенным цифровым микрозеркальным устройством (DMD) в качестве генератора динамической маски.3D-печать PµSL — это многообещающий метод 3D-печати с высоким разрешением с точки зрения простоты, точности, быстроты производства, рентабельности и разнообразия используемых материалов. Схематическая иллюстрация восходящей конфигурации ⁴⁸ 3D-принтеров PµSL и 3D-модель CAD спроектированного 3D-принтера PµSL показана на Рис. 2.

Рис. 2

( a ) Схематическое изображение снизу макетная конфигурация и ( b ) 3D CAD-модель сконструированного компактного 3D-принтера PµSL.[Этот рисунок был создан в SOLIDWORKS 2016 (www.solidworks.com)].

Согласно рис. 2, изготовленный 3D-принтер состоит из резервуара для смолы, механизма цифровой обработки света, рабочей пластины и моторизованной ступени линейного перемещения. Механизм цифровой обработки света расположен под резервуаром со смолой и управляется ступенью ручного линейного перемещения для выравнивания проецируемого УФ-луча на прозрачном дне резервуара со смолой.

Дно резервуара для смолы представляет собой прозрачную для УФ-излучения антипригарную тефлоновую пленку.Платформа для сборки также прикреплена к моторизованной ступени линейного перемещения и расположена над резервуаром для смолы. 3D-объект печатается свисающим с подвижной рабочей пластины (конфигурация снизу вверх). В этой конфигурации каждый вновь отвержденный слой помещается между предыдущим слоем и резервуаром для смолы. Использование DMD позволяет фотополимеризации каждого слоя одновременно, а отвержденный слой создается за одну экспозицию. Благодаря этой технологии время печати значительно сокращается.

В системах PμSL существует линейная зависимость между поперечной точностью печати и максимальными поперечными размерами конструкции. В этой работе для изготовления конической формы для микролунок система была настроена так, чтобы можно было достичь поперечной точности печати в диапазоне 6 мкм с максимальными поперечными размерами (размер построения XY) 7,7 мм × 4,8 мм. Также вертикальная точность печати (толщина слоя) была установлена ​​в пределах 5 мкм. Время печати конической формы для микролунок составляло около 40 мин.

Смола состоит из фотоинициатора (Irgacure 819), коммерческого мономера на основе акрилата (HDDA) и Судана I (поглотителя, регулирующего глубину проникновения света). Смолы получали смешиванием 2,6% (мас. / Мас.) Irgacure 819 в HDDA вместе с 0,25% (мас. / Мас.) Судана I. Смеси обрабатывали ультразвуком в темноте в течение 40 мин при 40 ° C. Затем исходные растворы перед использованием хранили в темном месте. Для удаления неполимеризованной смолы после печати отпечатанные объекты промывали изопропанолом и сушили в токе азота.Высушенные микроструктуры подвергались последующему отверждению в УФ-свете 405 нм в течение 900 с в камере последующего отверждения.

Поскольку PDMS не полностью отверждается на поверхности 3D-печатной формы, изготовленной из большинства коммерческих акрилатных смол ^7,49 , поверхности должны быть обработаны материалом, совместимым с PDMS, перед отливкой PDMS. После очистки, сушки и последующего отверждения формы, напечатанные на 3D-принтере, были покрыты раствором ПММА / хлороформ. Затем формы, напечатанные на 3D-принтере, были использованы в мастер-форме для воспроизведения микролунок в PDMS.Раствор ПММА / хлороформ получали растворением порошка ПММА в концентрации 1% по весу в хлороформе. Поверхность печатной формы обрабатывали раствором ПММА / хлороформ в течение 10 мин при комнатной температуре. Затем форму промывали изопропанолом и сушили в атмосфере азота.

Геометрия, размер и качество конструкций 3D-печатных форм оценивались с помощью сканирующего электронного микроскопа (FEI-Quanta 200). Перед визуализацией на СЭМ все образцы были закреплены на держателе образцов и покрыты тонкой пленкой золота на 120 с.

Микро-фрезерование с ЧПУ

В этой работе процесс микрофрезерования был использован для создания микроканалов и основной части мастер-формы. Фрезерованные на ЧПУ детали пресс-формы были разработаны с использованием программного обеспечения SOLIDWORKS 2016 для создания файлов автоматизированного проектирования (CAD). Программное обеспечение SolidCAM 2016 использовалось в качестве программы автоматизированного производства (CAM) для преобразования файлов САПР в язык программирования с числовым программным управлением (ЧПУ) (файл G-кода) для работы на микро-фрезерном станке с ЧПУ. Листы из полиметилметакрилата (ПММА) (Best, Тайвань) толщиной 2.5 мм использовались в качестве подложек для изготовления пресс-форм в процессе микропомолотки. Для микрообработки листов ПММА использовалось модифицированное 3-х осевое микро-фрезерование с ЧПУ. Концевая фреза с двумя канавками из твердого сплава с квадратным сечением диаметром 1 мм использовалась в качестве режущего инструмента во время процесса микрофрезерования. Скорость вращения шпинделя составляла 18000 об / мин, скорость подачи составляла 60 мм / мин, а глубина резания составляла 100 мкм. Перед фрезерованием защитная пленка, покрывающая лист ПММА, была удалена, и кончик режущего инструмента был обнулен на верхней поверхности листа ПММА с помощью сенсорного датчика.Процесс изготовления позволил создать каналы с низкой шероховатостью поверхности, при этом никакая дополнительная физическая и химическая обработка не использовалась для улучшения качества поверхности.

Отливка PDMS и сборка устройства

Для изготовления микрожидкостного устройства PDMS и отвердители смешивали в соотношении 10: 1 и перемешивали в течение 5 мин. Смесь дегазировали в вакуумной камере в течение 30 мин, а затем выливали в мастер-форму и форму для покрытия стружки. Затем формы, заполненные PDMS, переносили в печь при 60 ° C на 2 часа.Слои PDMS были осторожно отделены от формы. Основываясь на методе, применяемом для модификации поверхности 3D-печатной формы, после отверждения PDMS можно легко отделить от формы. Таким образом, форму можно повторно использовать несколько раз без дополнительной очистки. На следующем этапе входное и выходное отверстия пробивались в покровном слое чипа с помощью 1,25 мм биопсийного перфоратора. Затем стружку промывали азотом для очистки поверхности канала. После этого оба слоя обрабатывали плазмой O ₂ в течение 120 с, а затем связывали друг с другом.Наконец, чип затвердел 3 часа при 80 ° C в печи.

Клеточный препарат

Клеточная линия MG глиобластомы человека U-87 была получена из Национального банка клеток Ирана (NCBI), аффилированного с Институтом Пастера (Тегеран, Иран). Клетки обычно культивировали в среде Игла, модифицированной Дульбекко (DMEM) с добавлением 10% FBS, 1% пенициллин-стрептомицин, при 37 ° C в инкубаторе для клеточных культур при 5% CO ² и влажности 95%. Перед использованием клетки собирали трипсинизацией 0.25% трипсина при 37 ° C. Трипсинизацию останавливали после добавления свежей DMEM с добавками, и клеточные суспензии центрифугировали при 1000 об / мин в течение 3 минут. Суспензии клеток разбавляли клеточной средой для получения желаемых концентраций и засевали в микрофлюидное устройство.

Загрузка клеток и формирование сфероидов

Изготовленные микрофлюидные устройства стерилизовали с использованием коллимированного мощного ртутного УФ-света в течение 1 часа. Непосредственно перед использованием устройства помещали в вакуумную камеру на 30 мин для предотвращения образования пузырьков воздуха.Затем через микроканалы промывали 3% БСА (мас. / Об.), Чтобы избежать адгезии клеток, и инкубировали в течение 1 часа. На следующем этапе чип трижды промывали PBS для удаления BSA без покрытия. Свеже продезинфицированный микрофлюидный чип сначала заполняли во входное отверстие 100 мкл среды, а затем осторожно загружали клетками (1,5 × 10 ⁶ клеток / мл) через вход для клеток с помощью пипетки. Через 15 мин свежая среда осторожно вливается во впускное отверстие, и отработанная среда, содержащая избыточные клетки, которые не попали в микролунки, удаляется с чипа.После посева клеток микрожидкостное устройство инкубировали для образования сфероидов. Время загрузки клеток и смены свежей питательной среды 60 с. Среду для культивирования меняли один раз в день для обеспечения достаточного поступления питательных веществ в клетки. Отслеживание роста сфероидов с течением времени также было исследовано путем ежедневной визуализации ⁵⁰ . Визуализацию в светлом поле и эпифлуоресценцию проводили на обычном инвертированном микроскопе Zeiss Axiovert 40 CFL. Диаметр сфероида был измерен с использованием программного обеспечения с открытым исходным кодом Fiji ⁵¹ .Для оценки жизнеспособности клеток сфероиды окрашивали флуоресцентными красителями АО (5 мг / мл) и PI (5 мг / мл) в растворе PBS в течение 5 мин, а затем снимали изображения.

Оборудование для мокрого и сухого помола — уменьшение размера

Наши конические мельницы идеально подходят как для мокрого, так и для сухого применения. Универсальность Uni-Mill означает, что одна и та же машина может использоваться для измельчения влажных и сухих порошков, что является экономически эффективным решением для многих производителей.

Сухое фрезерование

Конические мельницы чаще всего используются для измельчения и деагломерации сухих материалов, таких как порошки, гранулы и небольшие комки. Его также можно использовать для измельчения более твердых материалов, таких как семена, сладости и таблетки (в целях регенерации). Различные размеры частиц и производительность могут быть достигнуты на одной машине за счет изменения типа сита и рабочего колеса, что является быстрым и простым процессом.

Измельчение частиц до заданного размера необходимо для улучшения свойств растворения фармацевтических препаратов.Поддерживая постоянное распределение среднего размера частиц (PSD) для препарата, можно получить смесь лучшего качества для создания пероральных твердых лекарственных форм, таких как таблетки и капсулы.

Еще одним распространенным применением измельчения является деагломерация и расслоение сыпучих материалов. Обычно сыпучие порошки агломерируются во время транспортировки и хранения, и в большинстве случаев материал необходимо измельчить перед последующими последующими процессами (например, смешиванием и прессованием) для улучшения его текучести.Уменьшение агломератов до порошков однородного размера также улучшает качество конечного продукта.

Мокрое фрезерование

Для более быстрого и последовательного последующего процесса сушки производители могут захотеть уменьшить размер частиц материала. Это увеличивает площадь поверхности продукта, что позволяет ему быстрее высохнуть перед последующими процессами.

Путем мокрого помола можно измельчить комковатый и неравномерный порошок до однородного размера. Это сокращает время высыхания и улучшает качество готового продукта.Удаление крупных частиц и комков также предотвращает затвердевание, нежелательное состояние, при котором масса снаружи частицы высыхает быстрее, чем внутри, и создает барьер, изолирующий влагу внутри частицы.

При мокром помоле мельница обычно устанавливается на выходе из гранулятора с большим усилием сдвига. После измельчения материал либо всасывается в контейнер, либо в сушильное оборудование. В зависимости от конкретной области применения мы рекомендуем грохот с прорезями или квадратными отверстиями и квадратное рабочее колесо для мокрого фрезерования.

Поскольку материал измельчается на более раннем этапе процесса, окончательная калибровка частиц после сушки не должна быть такой агрессивной; это приводит к более равномерному гранулометрическому составу.

Uni-Mill для санитарного уменьшения размеров

Uni-Mill пользуется успехом в фармацевтической, биотехнологической, нутрицевтической, пищевой, косметической и химической промышленности. Сюда входят различные приложения, востребованные в этих отраслях.

Узнайте больше о Uni-Mill здесь >>>

фрезерных операций: отпускание измерительной паузы | 2018-10-08

Джон Вингфилд в «Словаре терминов фрезерования», опубликованном Международной ассоциацией мукомолов в 1989 году, определяет баланс мельницы как «правильное распределение запасов по различным частям фрезерной системы, как это определено. технологической схемой, чтобы обеспечить правильную загрузку оборудования и высокую производительность фрезерования.

Далее он объясняет различные действия, необходимые для поддержания надлежащего баланса мельницы, включая изменение графиков сброса перерывов, замену разделительных лопастей очистителя, изменение отверстий сита или регулировку любого количества других элементов либо во время работы мельницы, либо когда мельница останавливается на ремонт. Марк Фаулер, бывший заместитель директора Международной программы по зерну в Университете штата Канзас, в статье, опубликованной в февральском выпуске журнала World Grain за 2012 год, предполагает, что влажность и экстракция муки являются мерами, которые могут определить эффективность и прибыльность системы помола.Он сказал, что распределение или баланс измельченного сырья должно поддерживаться в рамках параметров конструкции системы, чтобы максимизировать производительность мельницы в рамках мер по уравновешиванию.

Это первая из серии статей, в которых более подробно обсуждается разработка и использование трех инструментов, упомянутых Фаулером, включая, но не ограничиваясь, проверку высвобождения разрыва, создание кривой гранулирования и взвешивание потоков мельницы. Первая тема, которую нужно затронуть, — это измерение прерывания релиза.

Изменчивость меры баланса фабрики

При обсуждении весов фабрики и распределения продукции важно понимать, что изменчивость присуща любой системе обработки и показателям производительности. Одного наблюдения совершенно недостаточно для описания «среднего» показателя системы, поскольку нет оценки изменчивости системы.

Конечно, существует множество источников вариаций любого результата системы, но источники можно разделить на шесть категорий, включая Мать-Природу, Человечество, Материалы, Измерения и Машины, как описано в Диаграмме Рыбьей кости Исикавы.Любое отдельное наблюдение меры следует рассматривать с пониманием того, что эта мера — это всего лишь моментальный снимок во времени, а измерение — это одно наблюдение или выборка, которые могут лежать ниже или выше среднего по генеральной совокупности.

Без множественных наблюдений изменчивость популяции неизвестна, и среднее значение не может быть определено. Поэтому изменения в системах, основанные на одной точке данных, обречены на неудачу, поскольку они увеличивают изменчивость системы и беспорядочно изменяют средние показатели производительности системы.

Разблокировка перерыва — это мера объема работы, выполненной во время определенного прохода измельчения перерыва. Высвобождение разрыва указывается как процент материала, проходящего через испытательное сито определенного размера, и его следует проверять не реже одного раза в день или при смене смеси пшеницы.

Однако концепция прерывистого высвобождения не ограничивается перерывами и может быть расширена с большим преимуществом на несколько грубых и чувствительных продуктов, где требуется баланс между извлечением (выходом) и качеством (цвет муки или зола), например D , R1, R2, R3, R4 (размеры, качество и т. Д.).

Отбор проб

Образцы для измерения высвобождения при разрыве лучше всего отбирать под валком, предпочтительно с обоих концов и, если необходимо, посередине. Равномерная производительность вдоль обоих концов и центра стана повысит однородность продукта и равномерность износа, увеличивая срок службы валков.

Пробу следует отбирать как можно ближе к зажиму валка, чтобы обеспечить улавливание всего потока продукта и репрезентативность пробы. Выгрузка из зоны измельчения не идет прямо вниз по линейному закону и обычно расширяется на выходе, при этом более крупная масса направляется вниз, а более мелкая масса выбрасывается дальше от вертикального перепада.

Некоторые мельницы собирают материалы в трубчатые устройства непосредственно под зазором валков и оценивают как высвобождение разрывов, так и плотность, в то время как другие используют более длинные совки подальше от линии измельчения по соображениям безопасности.

Некоторые производители валков разработали устройства для отбора проб, которые собирают репрезентативную пробу без входа в валковую мельницу. Независимо от используемого устройства или метода, рекомендуется изучить методы и процедуры сбора образцов, чтобы минимизировать вариации в однородности образца, включая размер образца.

Наилучший вариант в отношении размера образца — сохранить его относительно небольшим, чтобы не перегружать тестовый сифтер, и использовать образец целиком, а не отбирать часть образца. Размер пробы можно контролировать объемом контейнера и / или продолжительностью отбора пробы. Размер образца 100-200 грамм для просеивания на контрольном сите с площадью сита 530-930 см2 должен быть подходящим.

Рекомендуется использовать всю пробу из-за возможности разделения пробы при обращении и возможности выброса материала, который может изменить репрезентативный характер собранной пробы.Маловероятно, что можно было бы избавиться от части образца, не нарушив его репрезентативный характер.

Размер одежды

Размер одежды, выбранный для измерения, должен быть ограничен, чтобы снизить вероятность использования неправильного контрольного сита. Используемое контрольное сито должно отражать характер контролируемого процесса измельчения. Меньшее отверстие апертуры было бы подходящим для точных или более поздних показателей эффективности разрушения, как указано Джоном Вингфилдом в Обзоре разрыва / извлечения в Техническом бюллетене Международной ассоциации рабочих фрезеровщиков за март 1988 года.

Как упоминалось ранее, различные операции шлифования могут быть оценены с использованием метода снятия разрывов, где это необходимо. Следовательно, выбор сит будет подходящим для измерения и оценки грануляции продукта и производительности просеивателя.

Обычно разрывы можно оценить на ситах размером 0,630–4,00 мм с измерением грануляции манной крупы между 0,125–1,120 мм и производительностью просеивания муки между 0,075–0,200 мм.

Разброс размеров между ситами должен быть минимальным, если данные будут использоваться для построения кривых грануляции для оценки предлагаемых изменений одежды в процессе измельчения.

Движение и время просеивания

Испытательный просеиватель должен иметь ход (диаметр вращения) и скорость (об / мин), как у мельничных просеивателей. Разделенные запасы обычно достигают конечной точки отсеивания быстро, для достижения разумной конечной точки отсеивания требуется всего 20-60 секунд.

Подходящее время просеивания может быть определено путем просеивания с 10-секундными интервалами и определения того, когда было выявлено менее чем 1% изменение сквозного запаса на основе исходного веса пробы, при этом экран пробы остается прозрачным, а мелкие частицы не наблюдаются в пробе. над хвостом.Более мелкие материалы, просеянные на небольших ситах, могут потребовать более длительного времени просеивания образцов для достижения конечной точки и обеспечения значимых измерений.

В некоторых случаях может потребоваться очиститель ситовой ткани или другое чистящее устройство, расположенное на экране, а также удерживаемое на заднем проводе под экраном для получения значимых и повторяемых показателей производительности.

Проведение испытания на снятие разрыва

При проведении теста на снятие разрыва важно, чтобы поток материала в зону шлифования валков был равномерным как по количеству, так и по качеству по всей длине валка.Неоднородность количества и качества материала по длине валка предполагает наличие других проблем, влияющих на баланс стана и однородность продукта. Если это проблема количества, может потребоваться регулировка заслонки питателя и / или скорости. Если это гранулирование или разница в качестве от одного конца рулона к другому, это может быть проблема просеивания на входе и / или неспособность разливочной установки обеспечить однородность массы. В любом случае проблему следует устранить, чтобы обеспечить равномерный поток продукта и его качество по всей длине рулона.

В валковых мельницах, где масса и / или мука накапливаются на поверхностях в зоне отбора проб (кожухи / щетки / скребки) и часто опадают, может потребоваться осторожное постукивание, чтобы гарантировать, что задержанный материал не попадет в контейнер для образца во время отбора пробы. сбор и изменение результатов тестирования.

Образец следует взвесить и поместить в сито для образцов целиком, как предлагается, и просеять с закрытой крышкой сита для образцов в течение времени, определенного как подходящее, как описано выше.Вес наложений можно измерить и вычесть из исходного веса образца, чтобы оценить вес сквозного материала, который может быть выражен в процентах от исходного веса образца.

Вес наложений можно выразить в процентах от исходной пробы и вычесть из 100, чтобы оценить процент сквозного запаса, оставив сквозной запас в поддоне для сбора, чтобы ускорить следующий тест. Оставление сквозной массы в чаше имеет свои ограничения, поскольку накопление сквозной массы может заполнить чашу и вернуться через экран во время тестирования, что может повлиять на результаты теста.

Необходимо тщательное наблюдение, чтобы этого не произошло, особенно при тестировании запасов, содержащих много муки или мелкого материала. В качестве альтернативы вес сквозной массы можно измерить напрямую и выразить в процентах от первоначального веса образца. Современные весы можно запрограммировать для обработки вычислений, чтобы исключить математические ошибки.

Разработка методов и обучение являются неотъемлемой частью проведения испытаний на устранение разрывов или других испытаний производительности шлифования. Цель теста: оценить изменчивость системы и материалов, а не изменчивость оператора, чтобы единообразные методы и измерения, проводимые хорошо обученными операторами, выявили источники изменений в машинах, материалах и окружающей среде, которые могут быть или не поддаются контролю.

Влияние обучения

В таблице I показаны результаты обучения / отсутствия обучения или регулирования групп лиц, которым поручено измерять высвобождение во время второго перерыва на мукомольной фабрике.

Группа D была обучена и получила инструкции собрать 100 измерений образцов, в то время как другим группам было поручено собрать 30 образцов второго перерыва выпуска без специальных инструкций. Собранные данные были использованы для создания частотного распределения по группам для выпуска второго перерыва, как показано на Рисунке 1 (слева).Различия между групповой изменчивостью и расчетным средним высвобождением во время второго перерыва очевидны.

Данные группы D использовались для разработки контрольной диаграммы с размером группы N = 5, и как X-Bar, так и среднее значение и диапазон были определены как контролируемые и подходящие для установки параметров прерывания.

На рисунках 2 и 3 показаны характеристики диаграммы X-Bar и Range для групп A, B и C на основе производительности группы D. Обучение имеет значение!

Заключение

Измерение производительности операции измельчения, будь то система измельчения B, система редукции R и / или D, является полезным инструментом для поддержания баланса мельницы.Это должен быть хорошо продуманный метод и процедура, которым должны строго следовать все операторы в каждую смену, чтобы иметь значение. Изучите, что требуется от ваших операторов, задокументируйте и оптимизируйте процедуры, где это необходимо, и хорошо обучите их, чтобы обеспечить проведение единообразных испытаний. Позвольте контролируемому равномерному измельчению помочь сбалансировать вашу мельницу.

3 критических фактора — Baron Machine

Когда дело доходит до производства высококачественных медицинских устройств, обработка, фрезерование и токарная обработка с ЧПУ стали критическими процессами, обеспечивающими соблюдение трех наиболее важных факторов:

1. Прецизионный
2. Гибкость
3. Надежность

Фрезерные и токарные станки с ЧПУ необходимы при производстве медицинских устройств, включая устройства от небольших артроскопических компонентов до больших многоразовых устройств для хирургических процедур.

В компании Baron Machine мы используем новейшие технологии обработки, фрезерования и токарной обработки с ЧПУ для обеспечения сверхточных фрезерных и токарных услуг для всех типов медицинских машин и устройств, включая пластмассы, нержавеющую сталь и многие другие материалы.

Прецизионные медицинские фрезерные и токарные станки на станке Baron

Область медицины во многом зависит от точности — от навыков хирургов, выполняющих деликатные процедуры, до инструментов, которые они используют для правильного выполнения этих процедур.

Это означает, что абсолютно важно, чтобы медицинские устройства были изготовлены в соответствии с точными спецификациями, часто в значительной степени полагаясь на совершенство мельчайших деталей для выполнения специализированных задач. / P>

Благодаря нашему обширному опыту работы с различными материалами, от пластика до нержавеющих металлов, а также эффективности, достигаемой нашей 5-осевой программируемой КИМ, Baron Machine может обеспечить превосходное качество при исключительно коротких сроках выполнения работ.

Гибкость: удовлетворение ваших потребностей, когда это необходимо

По мере того, как медицинская промышленность и медицинские практики продолжают развиваться и развиваться с новыми процедурами и новыми технологиями, вместе с ними развивались и особенности медицинских устройств, что привело к значительному увеличению спроса на специализированные медицинские устройства во всей медицинской отрасли.

Будь то потому, что медицинский работник разработал новую процедуру или ищет способ улучшить существующую практику, гибкость настройки и настройки медицинских устройств имеет решающее значение для продолжения этой эволюции.

Наши высококвалифицированные профессионалы в области фрезерования и токарной обработки способны обеспечить вашу компанию необходимой высокой точностью и надежным качеством, при этом вся продукция будет поставлена ​​в точном соответствии с вашими требованиями.

Превосходная прослеживаемость для полного душевного спокойствия

В большинстве случаев недостатки конструкции или проблемы с материалами могут иметь катастрофические последствия для медицинских устройств — часто требуются обширные исследования того, где, когда и как было изготовлено устройство, и на скольких людей может повлиять ошибка.

Вот почему так важно вести тщательный учет всех материалов и процессов, а также производственных точек в цепочке производства медицинских устройств. Таким образом, если проблема будет обнаружена где-то в процессе, будет намного проще определить причину ошибки и предпринять корректирующие действия.

Baron Machine соответствует стандартам ISO 13485, а также ISO 9100,2015. Кроме того, мы стремимся к превосходному отслеживанию материалов и партий материала, чтобы обеспечить сверхвысокое качество на всех этапах процесса фрезерования и токарной обработки

Высококачественная фрезерная и токарная обработка медицинского оборудования

В Baron Machine мы используем многолетний опыт фрезерования и токарной обработки медицинских устройств для каждого выполняемого нами заказа.Вот почему мы являемся предпочтительным выбором среди поставщиков медицинского оборудования, которым требуется точность, гибкость и надежность для своих медицинских устройств.

Если вы ищете надежного партнера для производства медицинских устройств, свяжитесь с нашей командой и узнайте, как много мы можем сделать для улучшения ваших процессов и предоставления вам необходимых медицинских устройств.

.