Бизнес план производства на фрезерном станке с ЧПУ в 2022 году

Станок ЧПУ представляет собой аппаратно-программную систему с высокой производительностью, предназначенную для обработки следующего материала: металла, резины, дерева, пластика, кожи.

Обширная область применения позволяет использовать оборудование для развития в различных нишах предпринимательства. Если вы входите в число умельцев, умеющих на нём работать, рассмотрите вариант запуска прибыльного дела на изготовлении широкого перечня изделий на дому.

Его плюсы:

Низкие стартовые инвестиции от 150 тыс. руб.
Наличие минимума оборудования и инструментов
Требование небольшой площади помещения
Возможность организации в собственном гараже или в домашних условиях
Широкая целевая аудитория
Свобода выбора рыночной ниши

Минусы:

Наличие определённых знаний и умений
Самостоятельный поиск каналов сбыта
Сезонность в большинстве ниш

Не ошибиться на старте и правильно организовать процесс поможет грамотный бизнес-план. Он позволит оценить идею и определиться с концепцией, рассчитать себестоимость изделий и рентабельность бизнеса. Разберём его составляющие и некоторые нюансы деятельности.

Анализ спроса и конкуренции

Первое, что нужно сделать это изучить потребности потенциальных клиентов в интернет-сервисах: Вордстат, Яндекс.Взгляд, а также предложения и ценовую политику конкурентов. Подумайте, чем вы можете выделиться на их фоне, какие дополнительные услуги способны предложить. Например, бесплатная доставка заказов, услуги дизайнера мебели, выезд замерщика на дом и другие.

Универсальность станка позволяет работать с разными нишами и целевой аудиторией, как в частной, так и корпоративной сфере. Поэтому закрепиться на рынке услуг не составит труда. Спрос на изделия из натуральных материалов растёт из года в год. Востребованы: предметы мебели из дерева, детали интерьера, оригинальные сувениры, игрушки, музыкальные инструменты и прочие. Всё это можно изготовить на универсальном станке ЧПУ.

Практическое руководство от профессионала

Далее предлагаю к прочтению ответ профессионала о том, что из себя представляет бизнес на станках с ЧПУ, какие знания для этого требуются и стоит ли вообще этим заниматься. Текст взят из этого ИСТОЧНИКА.

Вопрос:

Доброе время суток всем. Ребята мне нужна помощь! Я живу в не большом городе и случайно узнал об этих станках месяца 2 назад. Вот и появилась мысль, а почему же и не попробовать открыть свою точку) Для изготовления картин, украшений для декора, шкатулок и разных подарков. И частично изготовления мебели журнальных столиков, стульев и балясин. Вы можете подсказать? Стоит ли пробовать открывать свою точку?? Будет ли идти хоть не большая прибыли от этого? Заранее спасибо)

Ответ:

Здравствуйте, Влад! Ваш вопрос часто задают в личных сообщениях, в группе и на сайте. По этой причине я решил ответить расширенно на данный вопрос. И первое на что хотелось бы обратить ваше внимание, что мои ответы и ответы других людей на ваш вопрос – это всего лишь субъективное мнение, полученное при помощи практического опыта. Но оно может быть ошибочным. По этому в первую очередь доверяйте себе, своей интуиции. Для того чтобы понять, о чем я веду речь, почитайте историю изобретателя первого телефона Александра Грейам Белла и его попытки продать патент компании “Вестерн Юниор”.

Также хочу вас заверить: если вы искренне загорелись каким-то делом и живете только им, у вас безусловно все получится. Но это психология. А теперь давайте окунемся в практику.

Постановка цели

И первое на что хотелось бы обратить ваше внимание – это не совсем верная постановка вопроса. У вас центральная отправная точка в вопросе – это станок с ЧПУ. Основную аксиому, которую вам необходимо усвоить, что станок с ЧПУ – это всего лишь инструмент, который обладает большими возможностями адаптации под конкретную задачу (особо эта гибкость хороша для сверхмалых, малых и средних предприятий), но все же он просто инструмент и не более того. Что бы сделать более понятной мою точку зрения, я приведу простое сравнение. Уберем из вашего вопроса слова “станок ЧПУ” и заменим их на слова “стамески”. Тогда ваш вопрос выгладил бы упрощенно следующим образом: “Здравствуйте! Я думаю приобрести стамески и хочу попробовать вырезать картины, декор для мебели и пр. Также почему же мне не попробовать открыть свою точку и не продавать это все?”. Возможно получилось слишком утрированно. Но смысл моих мыслей вам стал думаю более понятен. Если в примере со стамесками вам по крайней мере первое чему нужно научиться – это управляться с ними, а именно научиться делать чистые резы (понимание строения древесины, направление волокон и пр.), научиться править стамески и др. Также вам необходимо будет научиться чувствовать объем, разбираться в стилях резьбы, уметь хотя бы немного рисовать и еще многое другое. И второе что вам необходимо будет уметь – это ориентироваться в рынке и понимать спрос ваших потенциальных заказчиков, покупателей, а также нужно будет учиться быть хорошим продавцом.

Так как станок – это все таки не набор стамесок, а сложный многофункциональный инструмент в руках умелого человека, то при работе со станком вам нужно будет освоить еще больше новых знаний и умений.

И здесь мы приходим еще к одному неверному пониманию, которое читается между строк в вашем вопросе. А неверное понимание это то, что вы на первое место выводите деньги. Финансовое благополучие – это безусловно важно, но оно не должно быть самоцелью. Иначе вы получите разочарование, т.к. ни одно начинающее предприятие в большинстве случаев не будет приносить большую прибыль на начальном этапе своего существования, и скорее всего в первые несколько месяцев либо до года вы будете работать в минус либо с незначительной прибылью. Поэтому, прежде чем заниматься производством, создайте так называемую финансовую подушку безопасности (денежные накопления, которых вам хватит минимум на 2 года). Также лучше не брать никаких кредитов, ибо нынешние проценты по кредитам – это изначально “могила” для начинающего сверхмалого и малого бизнеса.

Хотелось бы предостеречь вас от мыслей о легком заработке. Идея купить станок с числовым программным управлением, а потом накачать бесплатных моделей икон, резьбы, далее фрезеровать их и продавать сотнями изначально ошибочна и нежизнеспособна. Мое мнение, что любая ориентация сверхмалого предприятия на серийное производство ошибочна, т.к. здесь заведомо проигрыш по конкуренции с более крупными предприятиями. Выскажу свое мнение, что будучи индивидуалом, ремесленником, как в вашем случае, лучше ориентироваться на дорогие индивидуальные заказы либо на небольшую уникальную серию, а здесь бесплатные модели вам не помогут.

Изучение программ

Работая с индивидуальными заказами вам нужно будет решать заведомо уникальные целевые задачи, а это потребует от вас определенных знаний и умений в сфере дизайна, конструкторской работы и создания управляющих программ для станков с ЧПУ (знание САПР,CAD программ, программ для 3d моделирования и пр.), столярном деле. Ниже я опишу, какое программное обеспечение необходимо для данных целей и какие программы вам желательно освоить (черчение, столярка, резьба, создание управляющих программ для станков с ЧПУ).

Платное программное обеспечение:

Точные чертежные расчеты (черчение), построение сложных векторов, конструкторская работа – это AutoCAD, CorelDRAW.
Построение, создание 3D моделей:– Полигональное моделирование и репатология – это 3ds Max 2016;– NURBS – это Moi3d (использую данную простую программу как замену штатным инструментам NURBS – моделирования в 3ds Max).
Создание управляющих программ для станков с ЧПУ- это ArtCAM 2011.
Цифровая скульптура – это ZBrush 4R7 (лепка сложных нестрогих геометрических форм).

Аналогичное бесплатное программное обеспечение:

Точные чертежные расчеты (черчение), построение сложных векторов, конструкторская работа – это LibreCad, Inkscape.
Построение, создание 3D моделей:– Полигональное моделирование и репатология – это Blender.
Создание управляющих программ для станков с ЧПУ- это Blendercam.
Цифровая скульптура – это Sculptris (лепка сложных нестрогих геометрических форм).

Работа оператора

Помимо знания вышеописанных программ, учитывайте, что кроме конструкторской работы и написания управляющих программ, вам необходимо будет научиться управляться со станком (выполнять работу оператора). Устранять мелкие проблемы в работе станка, проводить его обслуживание, придумывать оснастку для крепления заготовок и пр.

Смета и аренда помещения

Также вам понадобится практический опыт, который позволит вам точно рассчитать стоимость своей работы, материла и пр.

Теперь насчет вопроса по открытию точки. Трактовка “точка” не совсем верна. Вам нужно отапливаемое помещение, в котором вам удастся размесить станок с ЧПУ и другое вспомогательное столярное оборудование (по сути дела мастерская). Обратите внимание, что в зимний период помещение должно отапливаться стабильно, минимальная температура воздуха зимой не должна падать ниже +8 (+10) градусов, т.к. при резких перепадах температуры возможно коробление, растрескивание материала, например мебельного щита, либо порча (коробление, кручение) уже готовых изделий из дерева.

Дополнительное оборудование и умения

Исходя из вашего вопроса, где вы высказываете желание заниматься изготовлением шкатулок, разных подарков, и частично хотите заняться изготовлением мебели, вам помимо станка с ЧПУ понадобятся следующие вспомогательные станки. Ниже я приведу минимальный перечень вспомогательного столярного оборудования и его назначения:

Фуговальный станок – строгание заготовок с одной стороны по плоскости, снятие фасок под углом.
Рейсмусовый станок – калибрование деталей из массива в точный размер (толщину).
Пильный станок, например циркулярная пила для распускания (пиления) заготовок вдоль.
Торцовочная пила для обрезки (торцевания) заготовок по длине под определенным углом.

Также для сбора стружки при работе ЧПУ станка и другого деревообрабатывающего оборудования вам придется приобрести вытяжку (стружкоотсос).

Из ручного электроинструмента можно выделить следующий обязательный набор:

дрель
ручной фрезер
шлифовальная машина
электролобзик
шуруповёрт

Финишная отделка

Еще один момент, который не следует упускать, – это отделка ваших будущий изделий. К сожалению, в рамках небольшой площади мастерской невозможно организовать полноценную покрасочную камеру. Но при небольших объемах производства в отделке можно использовать специализированные масла и воски. Они просты в нанесении на поверхность (допускается ручное нанесение без использования специализированного оборудования), также они защитят древесину от внешнего воздействия и придадут вашему изделию презентабельный вид, сравнимый с профессиональной отделкой.

Экономическая составляющая

По поводу части вопроса, касающейся прибыли и продаж. Во-первых, вам нужно понимать, как рассчитывается прибыль – это достаточно сложные расчеты. Но на первых порах можно воспользоваться достаточно простой формулой.

ЧП(чистая прибыль) = В (выручка) – СП (себестоимость продукции) – Управленческие и коммерческие расходы – Иные расходы(напр. расходы на доставку, если они не входят в себестоимость) – Налоговые вычеты (также сюда входит аренда помещения и коммунальные выплаты).

Также помимо чистой прибыли вам нужно будет научиться считать рентабельность производства (своеобразный КПД(коэффициент полезного действия)вашего производства). В упрощенном виде это отношение чистой прибыли к объему реализации произведенного товара, умноженное на 100%.

Обратите внимание, что выручка также зависит от того, на сколько точно вы рассчитали затраты на производство изделия. На начальном этапе это будет сделать крайне сложно в связи отсутствием опыта производства. На первых порах будут возможны даже такие варианты, что из-за себестоимости вы будете уходить в 0 либо в минус., т.к. будете совершать распространенные ошибки начинающих, например браться за любые заказы, только бы закрепиться на рынке. Но со временем вы наберетесь опыта, и это не будет для вас в дальнейшем большой проблемой.

Маркетинг

И в заключение хотелось бы поговорить о продажах. Нужно понимать, что производство само по себе вам денег не принесет, а только будет их вымывать (покупка материалов, фрезы, аренда, налоги и пр.). Получить выручку и следственно прибыль вы сможете только продавая свой товар. А здесь вы столкнетесь с поиском потенциальных покупателей и заказчиков на ваш произведенный товар либо услуги фрезеровки. Как вы указали в вопросе, что город у вас небольшой, то с поиском заказчиков у вас могут возникнуть проблемы. Но здесь не следует унывать, т.к. современные технологии значительно упрощают поиск потенциальных заказчиков. Мой вам совет: активно используйте для поиска заказчиков интернет. Организуйте свою группу в ВК либо фейсбуке, закачивайте туда фотографии своих изделий, делайте рассылки пользователям ВК с приглашением вступить в группу, публикуйте полезную авторскую информацию, например по столярному делу либо смежным направлениям. Создайте свой сайт-визитку (на первых порах можно воспользоваться бесплатным конструктором сайтов). Также хорошим методом заявить о себе и как следствие найти потенциальных заказчиков можно считать создание собственного блога на YouTube. Там вы сможете выкладывать видео процесса вашей работы над изделиями, либо делиться своими наработками в столярном деле и пр. Также позаботьтесь о более менее приличной фотокамере (зеркалка начального уровня) и микрофоне, т.к. нужно понимать, что чем качественнее фотографии ваших изделий в вашем резюме, тем выше вероятность, что у вас что-то купят либо закажут. Естественно если ваши изделия имеют практическую, художественную или иную ценность.

Помещение

Организовать мини столярную мастерскую можно у себя в гараже или отдельном помещении на придомовой территории, если вы живёте за городом или имеете дачу. За неимением такой возможности подходящее помещение можно взять в аренду.

Требуемая площадь: 20-40 квадратных метров. Помещение должно отвечать требованиям противопожарной безопасности, быть отапливаемым и иметь принудительную вентиляцию. При расширении производства понадобится дополнительное место под склад и сушку изделий.

Первый запуск и первый облом

Для станка еще нужен компьютер. У себя в закромах нашел старый Pentium4 с LPT портом. Будучи в душе линуксоидом в качестве управляющего софта я выбрал CNC Linux (https://www.linuxcnc.org/). Быстро был скачен/установлен дистрибутив. С некоторым волнением включаю тумблер, станок ответил оптимистичным жужжанием.

Вот оно будущее, уже рядом! Нажимаю Reset и пытаюсь клавишами курсора подвигать каретку. Тут случился первый облом: по осям Y и Z все работает прекрасно, но с X серьезные проблемы. Дело в том, что в моем станке на оси X два шаговых двигателя (по одному на правой и левой направляющей) и при попытке перемещения крутился один из них, а второй мертво стоял на месте. Таким образом, родной конфиг, который прилагался к станку не работал в среде CNC Linux.

Следующие несколько часов прошли в изучении форумов и курении доков. Но максимум чего удалось добиться, чтобы задвигались оба шаговика, но делали они это нехотя и с разной скоростью. По не характерному звуку и по тому как дергается портал, в какой-то момент, я понял, что такими темпами я скоро сломаю, к чертям, эту дорогущую железку и усилием воли прекратил эксперименты с CNC Linux.

Что можно изготавливать на станке

Фрезерный станок даёт возможности работы с различными материалами помимо твёрдых в автоматическом режиме:

Выполнение криволинейного и фигурного раскроя древесины
Производство деталей для сборки мебели
Раскрой разных материалов, в том числе композитных
Декорирование заготовок
Изготовление деталей сложной формы
Обработка кожи, резины

Это позволяет начать бизнес, сотрудничая с предпринимателями и третьими лицами, снабжая их комплектующими, сложными геометрическими элементами, миниатюрными деталями. Кроме того, на станке возможно создать уникальные товары в единственном экземпляре, изделия по авторским эскизам.

Работу можно начать в нескольких направлениях:

Сотрудничество с предприятиями малого и среднего бизнеса: мебельными компаниями, строительными и отделочными предприятиями, индустрией рекламы.

Изготовление мебельного декора и мебели в сборе, стульев, деревянных лестниц, дверей, наличников и ставней
2D и 3D резьба
Производство вывесок, логотипов, отдельных образцов наружной рекламы
Изготовление корпоративных сувениров, туристических и праздничных: декоративная посуда, медали, памятные знаки, магниты
Разработка мастер-моделей для литейного производств

2. Выполнение заказов для физических лиц

Изготовление деревянных игрушек, настольных игр, кухонной утвари
Выполнение гравировальных работ по драгоценным металлам, камню
Изготовление скульптур и сувенирной продукции
Производство предметов интерьера: светильники, панно, подставки, рамки для фотографий, шкатулки

3. Запуск собственного линейного производства конкретного товара, пользующегося спросом на рынке: разделочные доски, подставки, скалки, рамки для фотографий и т. п.

Стоит экспериментировать с различными видами продукции, оперативно переключаясь на выпуск широкого ассортимента.

Выбор древесины для производства опор

При изготовлении деревянных опор чаще всего используется ясень, сосна, дуб, лиственница.

Выбор материала основан на следующих факторах:

твердости;
долговечности;
износостойкости;
структура волокон;
цвет;
стоимость.

Если предполагается монтаж деревянных балясин в конструкции, установленные на улице, то основным параметром при выборе должны быть влагостойкость и устойчивость к гниению.

Основным преимуществом сосны является низкая стоимость и мягкость древесины, обуславливающая простоту обработки. Сосновые опоры быстро изнашиваются, боятся воды и не выносят большой нагрузки.

Цена балясин из ясеня выше, чем стоимость опор из сосны. Но такие столбики прослужат гораздо дольше. При этом ясень способен выдерживать большие механические нагрузки. Забивать гвозди в такой материал, как и во все твердые породы, следует осторожно, предупреждая растрескивание доски.

Лиственница, как и дуб, обладает оптимальным соотношением цены и качества. Красно-коричневый материал наделен высокой износостойкостью и долговечностью, а также не подвержен воздействию влаги и гниению.

Интересные статьи:

Здесь мы рассмотрели перспективы изготовления террасной доски.

Свой бизнес по производству и продаже ДСП плит.

Дополнительный доход — производство древесной щепы.

Поиск клиентов

Чтобы о вас узнали потребители и бизнес развивался, необходимо запустить рекламу. Данный вид деятельности позволяет искать клиентов, как в частной, так и в корпоративной сфере. Благодаря широкому спектру производимых работ в качестве каналов сбыта продукции можно использовать:

Выход на строительные и отделочные фирмы
Обслуживание малых мебельных предприятий
Сотрудничество с рекламными агентствами

Продажа изделий частным лицам: владельцам дач, домов, семьям с детьми и другим группам населения

Продвигают продукцию с помощью собственного сайта, групп в социальных сетях, специализированных интернет площадок. Отлично работает «сарафанное радио», раздача визитов и буклетов в местах с большой проходимостью людей, размещение объявлений в лифтах и подъездах домов. Обязательно задействуйте несколько каналов маркетинга для привлечения как можно большего числа клиентов.

Монтаж балясин

Установка деревянных балясин — дело не сложное. Важно соблюдать определенное расстояние между монтируемыми опорами и контролировать надежность фиксации каждого элемента.

Безопасность и жесткость деревянной конструкции обеспечивают балясина установленные через каждые 15 см.

Алгоритм монтажа прост:

выполняются замеры и определяются места установки столбиков;
местом для крепежа являются подбалясенники, зафиксированные на основании конструкции;
под крепежи высверливаются отверстия в ступенях и столбиках;
крепежный элемент (шкант), также, как и перила, фиксируется с помощью клея;
завершается монтаж установкой поручней.

Крепежами для опор являются специальные стержни, имеющие диаметр не более ¼ диаметра балясины, а длина равна 2 диаметрам.

Найм персонала

В случае организации мини столярного цеха потребуется нанять оператора станка, технолога, столяра, подсобного рабочего, водителя для доставки заказов. Многие функции можно выполнять самостоятельно, а услугами бухгалтера пользоваться онлайн, по аутсорсингу.

Умея работать на станке, на начальных порах достаточно иметь одного помощника или все операции выполнять в одиночку. Необходимо оформиться в виде самозанятого или ИП. Оптимальным вариантом будет индивидуальное предпринимательство.

Для этого обращаются в налоговую инспекцию с паспортом, ИНН, заявлением, заплатив госпошлину 800 руб. Налогооблагаемый режим: УСН с отчислением 6% со всего дохода или 15% с чистой прибыли. Указываемый код ОКВЭД: 43.32 подходящий для столярных и плотничных работ.

Для получения крупных заказов от предприятий больше подойдёт оформление юридического лица. Это потребует устава общества с капиталом от 10 тыс. руб., открытия расчётного счёта и уплаты госпошлины в размере 4 тыс. руб.

Деревообработка

Массив древесины — один из востребованных материалов для производства объемных резных изделий высокой сложности: ножек кабриоль, балясин, колонн, заходных столбов.

Часто детали имеют асимметричную форму, и для их обработки нужны 4 и 5-координатные установки. На практике это выглядит следующим образом: на портальный фрезерно-гравировальный станок устанавливается механизм поворота заготовки и / или привод наклона оси шпинделя.

Стоит отметить, что изготовить сложные изделия из дерева на ЧПУ станке с тремя осями тоже возможно. Для этого потребуются опыт в создании управляющих программ и смекалка. Заготовку квадратного сечения можно переворачивать вручную. Для точного позиционирования на стол устанавливают упоры. В 3D редакторе создают 4 проекции объемной модели будущей детали и экспортируют их в CAM систему для написания управляющей программы. Если четырех переворотов недостаточно, берут шестигранную заготовку и создают 6 проекций.

Сколько нужно вложить на старте

Первоначальные вложения зависят от диапазона производимых работ и специализации. При узком перечне услуг можно обойтись недорогой моделью станка и минимумом инструментов. Затраты в этом случае составят 150 тыс. руб., из которых:

На покупку станка потребуется минимум 100 тыс. руб.
На приобретение оборудования для обработки материалов – 10 тыс. руб.
Для оплаты аренды помещения – 30 тыс. руб.
На рекламу – 10 тыс. руб.

В текущие расходы будут входить: покупка расходных материалов, оплата коммунальных счетов, аренды, рекламы, что составит около 40 тыс. руб.

Для большей производительности потребуется сложная модель станка стоимостью 200 тыс. руб. и оборудование с мебелью на 25 тыс. руб. Ежемесячные расходы также увеличатся до 100 тыс. руб.

Сэкономить позволит наличие подходящего помещения и инструмента, покупка бывшего в употреблении оборудования. Приобретая станок, изучите его технические и эксплуатационные характеристики, операционные возможности. Выбирайте оборудование надёжных производителей, отвечающих за качество товара.

Идеи коммерческого применения станков.

Сам по себе фрезерный станок с ЧПУ – это просто машина без водителя, его полноценное использование и соответственно выпуск востребованной и качественной продукции, целиком зависит от человека, и насколько грамотным будет человек, настолько и успешным бизнес.

Простой пример применения станка из категории 1б для производства мебели на заказ, как в единичных экземплярах, так и небольшими партиями. Оля из Olie’s Wood Shop делает на заказ Credenza (комод, низкий горизонтальный шкаф) из двусторонней ламинированной фанеры.

Источник видео.

Сколько можно заработать

Величина дохода зависит от стоимости обрабатываемого материала, которая может составлять от 20 до 500 руб. за метр и наценки 50-100%. При средней скорости за смену можно обработать до 3 тыс. метров материала, что позволит заработать 170 тыс. руб. в сутки, а размер чистой прибыли за месяц составит 370 тыс. руб. Таким образом, стартовые инвестиции окупятся за 2-3 месяца.

Дополнительный доход принесёт организация:

Тематических мастер-классов, обучающих курсов
Видео-уроков в интернете, консультаций

Описание изделия и схема изготовления

Принимаясь за изготовление балясин из дерева необходимо ознакомиться с их конструкционными особенностями, включающими:

основание, фиксирующееся на полу, пороге, ступени с помощью подбалясенника (рейка);
декорированную центральную часть;
опору для перил или поручней.

Простая инструкция как сделать балясину в условиях небольшого производственного цеха, выглядит следующим образом:

Выбор материала для опор зависит от нескольких факторов: материал основной конструкции, требования к внешнему виду изделия и способ крепления.
Определение размера балясин. Следует помнить, что при установке опор их высота немного уходит. Поэтому для перил высотой 90 см, оптимальным вариантом станут столбики, длина которых 85 см.
Обычная обрезная доска распускается на квадратные болванки одинакового размера. Станок, оборудованный дисковыми пилами, обрабатывает подобные элементы легко и быстро.
Калибровка поможет придать изделию ровный и гладкий вид.
Заготовка раскраивается на торцовочном станке: удаляются поврежденные участки, сколы и прочие дефекты.
С помощью токарного станка формируется центр изделия, основание и опора.
Как только балясина получила нужную форму, можно приступать к декоративным работам: резьба, нанесение краски, лака или пропитки.

Мастерские, деятельностью которых является изготовление и продажа деревянных балясин для лестниц, часто принимают заказы «под ключ». То есть, специалист выполняет полный цикл работ, от замеров до установки. В этом случае, форма балясины разрабатывается совместно с заказчиком и выполняется по утвержденному эскизу.

Возможные проблемы и риски бизнеса

Так как станок управляется числовым программным управлением, оператор практически не принимает участие в его работе. Поэтому влияние человеческого фактора для этого бизнеса не актуально. К распространённым рискам можно отнести:

Брак материала или ненадлежащее качество: избежать проблемы позволит закупка у постоянного поставщика, зарекомендовавшего себя
Рост конкуренции: минимизировать риск поможет высокое качество продукции, привлекательные цены, дополнительные услуги, эксклюзивность изделия
Отсутствие спроса: свидетельствует о недостаточных маркетинговых мероприятий, неверно выбранной нише или ценообразовании

При правильном подходе к делу, рисков можно избежать, или свести их влияние к минимуму.

Особенностью бизнеса является то, что без обеспечения устойчивых объёмов сбыта и налаженной инфраструктуры не следует расширять производство. Лучше закрепить успех путём его развития, улучшения качества изделий, налаживания производственных цепочек с партнёрами, удержания клиентов.

Домашний ЧПУ-фрезер как альтернатива 3D принтеру, часть четвертая. Общие понятия обработки

Начав писать про стратегии обработки, я понял что творю «обезьяний набор» — пошаговое руководство даже не для чайников, а для идиотов, мои шаги повторить можно, сделать свои по образцу тоже, но понимания не добавляется. В свое время, когда я внезапно решил стать фрезеровщиком, имея в бэкграунде высшее медицинское, МБА и 10 лет компьютерного ритейла, мне было очень сложно продираться через терминологию и абсолютно новый понятийный аппарат. Конечно, большинство CAM программ оснащено хорошей справкой, но она все-таки написана технологами для операторов, и человек с улицы не всегда может понять что такое «оба в приращениях», зачем нужна «область безопасности цилиндр», какой тип подвода выбирать и что это вообще такое.

Ниже — моя скромная попытка пробежаться по базовым понятиям фрезерной обработки с краткой расшифровкой. Терминологию я использовал русскую из делкамовских учебников, она может не совпадать с другими CAM программами, но я думаю тут уже интуиция и гугл спасут. Ну и как всегда, капелька личного опыта по обработке пластиков на хоббийных станках.

Скорость шпинделя

В действительности, скорость вращения шпинделя — несамостоятельный параметр, он зависит от инструмента и материала. В документации к нормальным взрослым фрезам есть параметр «скорость резания» в м/мин для разных материалов, это скорость кромки относительно материала.

Чтобы вычислить скорость вращения шпинделя, необходимо поделить рекомендованную скорость на длину окружности. Но тут есть 2 проблемы: во-первых, мы режем «домашние» материалы типа пластиков и дерева, для которых производители параметры реза не указывают, а во вторых, используем хоббийные фрезы, на которых вообще никаких режимов не написано. Так что скорость вычисляем эмпирически: рисуем простую траекторию типа паза, запускаем фрезу в материал на небольшой (700-1000 мм/мин) подаче и начинаем от 6000 потихоньку поднимать. Начало плавиться/подгорать — снижаем на пару шагов. По опыту для фрезы диаметром 6 мм скорость в вязких пластиках (капролон, ПП, ПЭ) — 6-8К, в жестких (АБС, ПС, ПК) — 8-12к, в дереве — 15-18К, в цветнине — 10-20К. При уменьшении диаметра скорость увеличиваем, на чистовых — тоже увеличиваем.

Скорость подачи

Скорость подачи — тоже производная величина, но тут все еще хуже — если с одной стороны она зависит от вполне себе считаемых/документированных цифр типа «подача на зуб», то с другой — от жесткости системы станок-приспособление-инструмент-деталь (ака СПИД). Подачу на зуб Sz или Fz можно посмотреть в документации на фрезу, там она описана в мм/зуб (mm/t). При перемножении на количество зубов фрезы и частоту вращения она даст максимальную теоретическую скорость подачи.

Но мерить жесткость системы СПИД — сложно, да и неоправданно, поэтому как всегда у самодельщиков, подача параметр подбирается по опыту: пробуем разные подачи, начиная с 500 мм/мин (мы говорим о пластиках, да) когда нам перестает нравится звук (или ломается фреза, или вылетает заготовка) — снижаем скорость. Не забываем что подача для разных фрез и разных обработок будет разной. Общее правило такое: при уменьшении съема на зуб скорость повышаем, при увеличении — снижаем. Хотя в пластиках иногда случаются парадоксальные эффекты, например, качество вертикальных поверхностей ПОМ выше на более высоких скоростях. На моих станках при обработке пластиков чаще всего использую скорости от 1500 до 3000 мм/мин, поверхности получаются вполне.

Область безопасности

Область безопасности, она же ОБ — совокупность областей станка, где CAM считает что он гарантированно не встретит ни заготовки, ни крепежа. Через эту область осуществляются переходы, в ней разрешено по умолчанию ходить на ускоренной подаче. При обычных 2,5D обработках это плоскость — мы закрепляем деталь так, чтобы над всей зоной обработки было чисто и безоблачно. Тем не менее, иногда имеет смысл задать ОБ иначе, например, если мы фрезеруем только стороны заготовки, а крепимся через отверстия в заготовке в центре. Кроме того, некоторые фрезы не предполагают возможности вертикального или даже наклонного врезания в материал и надо объяснить CAMу что переходы и подводы должны быть только сбоку. В большинстве нормальных CAM для этого предусмотрены типы ОБ «блок», «цилиндр» или даже «модель», задающие ОБ соответственно.

Подводы и отводы

Многие материалы и типы обработок позволяют не заморачиваться с понятием подводов вообще — ПВХ, ПС, мягкие сорта дерева режутся в любом направлении любой фрезой на штатном режиме обработки. Подачу врезания выставили и поехали. Тем не менее, момент входа в материал и выхода из него отличаются как для фрезы (неравномерная нагрузка на плоскость, работа центром фрезы при вертикальном врезании многоперых фрез), так и для материала (зависание заусенки, выбивание щепки). Поэтому в CAM программах обычно предусмотрена возможность задать отдельные режимы для подводов и отводов.

Подвод «по вертикальной дуге»
Отвод «прямо»
Переход «обе в приращениях»
Подвод — перемещение на ускоренной
Подъем — перемещение на ускоренной

С одной стороны в лагере самодельщиков тут все просто: материалы мягкие, режимы и так щадящие, поэтому многие вообще брезгуют этим параметром и ставят вертикальные подводы и отводы. С другой стороны, выбитая щепка на деревянном барельефе в самом конце многочасовой обработки или побитая вибрацией фрезы при самом нижнем из 50 проходов вертикальная стенка — это очень неприятно. Поэтому пользуемся разумно: при черновых обработках с нормальными (заведомо бОльшими потенциального дефекта) припусками работаем жестко, ставим минимальные вертикальные подводы, при чистовых или тонких работах — подводим в зависимости от операции по дуге или наклонно. Но опять же не стоит юродствовать, длинные подводы и отводы сильно увеличивают общее время обработки. На пластиках при чистовых обработках я ставлю подводы наклонно при операциях с горизонтальными и наклонными поверхностями и «горизонтально по дуге» на операциях с вертикальными стенками. Длина подвода подбирается индивидуально, я ставлю 2-3 диаметра фрезы или 10-15 толщин съема.

Высоты

Собственно, с высотами все относительно просто. Существует абсолютная безопасная Z, определяемая ОБ. Но представьте себе, что Вы прорабатываете надпись на дне коробочки смещением с очень маленьким шагом. Масса мелких переходов, на каждом CAM уводит фрезу в ОБ, переводит на пару миллиметров и потом мучительно едет вниз. Чтобы такого избежать, придумали относительную безопасную Z — высоту, на которой можно ходить при чистовых обработках после прошедшей выборки. Только надо помнить при этом, что если выборка в реале не сделана, например, оператор перепутал порядок траекторий, инструмент попробует перейти между сегментами в материале, попутно разворотив заготовку и сломавшись.
Мои личные параметры для мелких деталек абсолютная безопасная — 5-10 мм, относительная — 2-5 мм.

Переходы и зазоры

Переход — участок траектории между рабочими ходами фрезы. Как уже было сказано, может осуществляться на абсолютной или относительной безопасной высоте, в powermill’e соответствующие настройки называются «безопасный» и «оба в приращениях». Но иногда, особенно на чистовых или доборочных траекториях, имеет смысл организовать переход иначе, поэтому в CAM программах предусмотрены варианты:

По поверхности. Несмотря на то что правильно настроенные подводы и отводы практически не оставляют следов отрыва инструмента на заготовке, иногда, например если расстояние перехода невелико, имеет смысл сделать переход не отрывая фрезы вообще.
Шаг по Z. Правильный выбор для траекторий с постоянной замкнутой обработкой вертикальных стенок, например, постоянной Z
Прямо. Настоящий хардкорный вариант, CAM игнорирует все и тупо прокладывает прямую между отводом и подводом. И горе встретившемуся на пути материалу, минус в зарплату оператору, запоровшему и фрезу и заготовку. Зато респект и уважуха герою, грамотно воспользовавшемуся инструментом и сократившим время переходов на часы (не шутка, такое было).

Тут даже рекомендовать что-то сложно. Наверное для начинающего общее правило такое: выборки — «безопасный» или «оба в приращениях», вертикальные стенки — «шаг по Z», 3D смещение или поверхности — «по поверхности».

Припуски и допуски

Совсем простой, интуитивно понятный пункт.
Допуск — размер, который Вам безразличен и в пределах которого CAM может изголяться как хочет. С одной стороны, больше допуск — больше свободы для CAM, плавнее траектория, меньше изменений направления и так далее. С другой — в редких случаях CAM может, например, разгрузочный заход выборки разместить посреди вертикальной поверхности, и вне зависимости от того что в общем Вам на размер этой области по барабану, поверхность станет некрасивой. В наш век больших объемов памяти и мощных компов, считающих траекторию, пусть лучше CAM подумает немножко дольше и напишет лишних пару мегабайт в программе, чем потом чесать репу на тему что делать с огрехами. Я ставлю допуск в сотку на пластиках, вроде всем доволен.

Припуск — изначально понятие о черновой обработке. На уровне CAM припуск выглядит как построение эквидистантной (равномерно офсетнутой) от оригинальной модели. Общее правило выше я уже давал — размер припуска должен быть заведомо больше размера потенциального дефекта обработки, тогда даже при неприятности Вы сможете исправить огрех дальнейшей обработкой. Кроме этого, припуском можно пользоваться и в других целях, например, для масштабирования модели при подгонке совмещающихся пазов/бобышек. На пластиках в черновых обработках я ставлю припуск в 0,3-0,7 мм, этого хватает.

В общем где-то так. Теперь можно начинать статью о построении обработки в CAM, не отвлекаясь поминутно на размышления достаточно ли понятно я пишу и не закидывая статью сносками. Если что забыл или непонятно выразился — пишите комментарии, задавайте вопросы, постараюсь ответить.

Если кто пропустил, но интересно, предыдущие статьи цикла:

Домашний ЧПУ-фрезер как альтернатива 3D принтеру, часть первая — выбор станка Домашний ЧПУ-фрезер как альтернатива 3D принтеру, часть вторая Домашний ЧПУ-фрезер как альтернатива 3D принтеру, часть третья, ПО и G-code

Декор из древесины и ширпотреб

Если есть намерение производить декор из деревянных заготовок, надо знать, что дерево должно быть хорошо просушено, имея влажность, аналогичную влажности воздуха помещения, где планируется обработка. Для этого оно должно полежать там минимум неделю.

И уже потом можно производить на фрезерном станке журнальные столики с резными ножками, декоративную решётку для маскировки радиаторов отопления, подгардинники, табуреты и подсвечники, оригинальные рамы, массивные деревянные кресты, полочки и кронштейны, кресла, подставки для комнатных растений, жалюзи из деревянных плашек, подставки для телефона, под сковороду для горячей посуды или под чашки.

Её величество мебель

Её производят из древесины ценных пород или же из плит МДФ. Этот материал по составу близок к натуральному дереву, легко обрабатывается и стоит недорого, он более влагостойкий и устойчивый к микроорганизмам. Именно поэтому так востребовано фрезерование фасадов из МДФ на ЧПУ.

Они легки в обработке, их можно резать и сверлить, красить, ламинировать и шпонировать.

Из панели МДФ реально изготовить:

накладки на бронированные двери;
стеновые панели, при помощи которых выполняют внутреннюю отделку помещений;
корпусы систем акустики;
элементы корпусной мебели; столешницы, шкафы-купе;
готовый продукт для мебельщиков (мелкий декор) после покрывается пленкой на вакуумном прессе.

Фрезеровка пластика

Фрезеровальные станки позволяют с высокой скоростью и точностью обрабатывать практически все существующие виды пластика. Благодаря использованию ЧПУ-станков точность работы достигается не только при работе с крупными деталями, но и при обработке мелких изделий. В зависимости от задачи, возможно создание даже самых мелких пластиковых деталей. ЧПУ-станки дают возможность обрабатывать и фрезировать все типы пластика, которые способы деформироваться и держать новую форму после механической обработки.