Как сделать станок чпу своими руками чертежи: Как сделать простой ЧПУ станок своими руками (40 фото, чертежи)

alexxlab | 14.08.1983 | 0 | Разное

чертежи и изготовление своими руками

На чтение 6 мин Просмотров 3.1к. Опубликовано 11.10.2018

Многие мастера часто задумываются над тем, чтобы собрать самодельный ЧПУ станок. Он обладает рядом преимуществ и позволит решить большое количество задач более качественно и быстро.

осуществляют фрезеровку и резку практически всех материалов. В связи с этим соблазн изготовления подобного устройства достаточно велик. Может уже пришло время взять все в свои руки и пополнить свою мастерскую новым оборудованием?

Назначение фрезерных станков

Станки с числовым программным управлением получили широкое распространение не только в промышленном производстве, но и в частных мастерских. Они позволяют осуществлять плоскую и профильную обработку металла, пластмассы и дерева.

Кроме того, без них не обойтись при выполнении гравировальных и сверлильно-присадочных работах.

Практически любая задача, решаемая с использованием подобных устройств, выполняется на высоком уровне.

При необходимости что-то начертить на плате или деревянной плите, достаточно создать макет в компьютерной программе и с помощью CNC Milling перенести это на изделие. Выполнить подобную операцию вручную в большинстве случаев просто невозможно, особенно если речь идет о высокой точности.

Все профессиональное оборудование данного типа характеризуется высоким уровнем автоматизации и простотой работы. Необходимы лишь базовые навыки работы в специализированных компьютерных программах, чтобы решать несложные задачи обработки материалов.

В то же время даже с ЧПУ справляются с поставленными целями. При должной настройке и использовании качественных узлов, можно добиться от аппарата хорошей точности, минимального люфта и приемлемой скорости работы.

Станок с ЧПУ своими руками

Функциональная схема станка с ЧПУ.

Итак, как сделать данное устройство? Чтобы изготовить станок ЧПУ своими руками, необходимо потратить время на разработку проекта, а также ознакомиться с существующими заводскими моделями. Следуя этим первым и самым простым правилам, удастся избежать самых распространенных ошибок.

Стоит отметить, что фрезеровочный ЧПУ станок – технически сложное устройство с электронными элементами. Из-за этого многие люди полагают, что его невозможно сделать вручную.

Конечно же, данное мнение ошибочно. Однако необходимо иметь в виду, что для сборки понадобится не только чертеж, но и определенный комплект инструментов и деталей. Например, понадобится шаговый двигатель, который можно взять из принтера и т.д.

Следует также учитывать необходимость определенных финансовых и временных затрат. Если подобные проблемы не страшны, тогда изготовить доступный по стоимости и эффективный агрегат с координатным позиционированием режущего инструмента для обработки металла или дерева не составит труда.

Схема

Наиболее трудным этапом ЧПУ по металлу и дереву является выбор оптимальной схемы оборудования. Тут все определяется размерами заготовки и степени ее обработки.

Для бытовых целей лучше отдать предпочтение чертежу небольшого устройства с необходимым набором функций.

Одним из вариантов может быть конструкция, состоящая из двух кареток, которые будут перемещаться в плоскости. Стальные шлифовальные прутки отлично подойдут в качестве основания. На них крепятся каретки.

Также понадобятся ШД и винты с подшипниками качения, чтобы обеспечить трансмиссию. Управление фрезера с ЧПУ будет осуществляться с помощью программы.

Подготовка

Для автоматизации самодельного фрезерного станка с ЧПУ необходимо максимально продумать электронную часть.

Чертеж самодельного станка.

Ее можно разделить на несколько элементов:

• блок питания, обеспечивающий подачу электроэнергии на ШД и контроллер;
• контроллер;
• драйвер, регулирующий работу подвижных частей конструкции.

Затем, чтобы построить самому станок, необходимо подобрать сборочные детали. Лучше всего использовать подручные материалы. Это поможет максимально уменьшить расходы на инструменты, которые вам понадобятся.

Основу обычно делают из дерева, оргстекла или металла. Важно, чтобы во время движения суппортов не возникали колебания. Они приведут к неточной работе аппарата. В связи с этим нужно правильно разработать их конструкцию.

Вот некоторые советы по выбору деталей:

• в качестве направляющих подойдут прутки диаметром до 12 мм;
• лучшим вариантом для суппорта будет текстолит;
• ШД обычно берут от принтеров;
• блок фиксации фрезы также делается из текстолита.

Инструкция по сборке

После подготовки и выбора деталей можно приступать к сборке фрезеровального агрегата для обработки дерева и металла.

В первую очередь следует еще раз проверить все комплектующие и удостовериться в правильности их размеров.

Схема устройства ЧПУ.

Порядок выполнения действий при сборке выглядит приблизительно следующим образом:

• установка направляющих суппорта, их крепление к боковым поверхностям конструкции;
• притирка суппортов в результате их перемещения до тех пор, пока не удастся добиться плавного хода;
• затяжка болтов;
• установка компонентов на основании устройства;
• закрепление ходовых винтов с муфтами;
• крепление к винтам муфт шаговых двигателей.

Всю электронную составляющую следует расположить в отдельном блоке. Таким образом, вероятность сбоя во время работы будет сведена к минимуму. Подобный вариант размещения электроники можно назвать лучшей конструкцией.

Особенности работы

После того, как с ЧПУ был собран своими руками, можно приступать к испытаниям.

Контролировать действия станка будет программное обеспечение. Его необходимо выбирать правильно. В первую очередь важно, чтобы программа была рабочей. Во-вторых, она должна максимально реализовывать все возможности оборудования.

Кинематическая схема работы устройства.

В ПО должны содержаться все необходимые драйверы для контроллеров.

Начинать следует с несложных программ. При первых запусках необходимо следить за каждым проходом фрезы, чтобы убедиться в правильности обработке по ширине и глубине. Особенно важно проконтролировать трехмерные варианты подобных устройств.

Итог

Устройства для обработки дерева с числовым программным управлением имеют в своей конструкции различную электронику. Из-за этого, на первый взгляд, может показаться, что подобное оборудования очень трудно изготовить самостоятельно.

На самом деле ЧПУ своими руками – посильная задача для каждого. Достаточно просто поверить в себя и в свои силы, и тогда можно стать обладателем надежного и эффективного фрезеровального станка, который станет гордостью любого мастера.

Сделать самому чпу фрезерный станок. Пошаговая инструкция сборки станка с чпу своими руками

И так, в рамках этой статьи-инструкции я хочу, что бы вы вместе с автором проекта, 21 летним механиком и дизайнером, изготовили свой собственный . Повествование будет вестись от первого лица, но знайте, что к большому своему сожалению, я делюсь не своим опытом, а лишь вольно пересказываю автора сего проекта.

В этой статье будет достаточно много чертежей , примечания к ним сделаны на английском языке, но я уверен, что настоящий технарь все поймет без лишних слов. Для удобства восприятия, я разобью повествование на «шаги».

Предисловие от автора

Уже в 12 лет я мечтал построить машину, которая будет способна создавать различные вещи. Машину, которая даст мне возможность изготовить любой предмет домашнего обихода. Спустя два года я наткнулся на словосочетание

ЧПУ или если говорить точнее, то на фразу “Фрезерный станок с ЧПУ” . После того как я узнал, что есть люди способные сделать такой станок самостоятельно для своих нужд, в своем собственном гараже, я понял, что тоже смогу это сделать. Я должен это сделать ! В течение трех месяцев я пытался собрать подходящие детали, но не сдвинулся с места. Поэтому моя одержимость постепенно угасла.

В августе 2013 идея построить фрезерный станок с ЧПУ вновь захватила меня. Я только что окончил бакалавриат университета промышленного дизайна, так что я был вполне уверен в своих возможностях. Теперь я четко понимал разницу между мной сегодняшним и мной пятилетней давности. Я научился работать с металлом, освоил техники работы на ручных металлообрабатывающих станках, но самое главное я научился применять инструменты для разработки. Я надеюсь, что эта инструкция вдохновит вас на создание своего станка с ЧПУ!

Шаг 1: Дизайн и CAD модель

Все начинается с продуманного дизайна. Я сделал несколько эскизов, чтобы лучше прочувствовать размеры и форму будущего станка. После этого я создал CAD модель используя SolidWorks. После того, как я смоделировал все детали и узлы станка, я подготовил технические чертежи. Эти чертежи я использовал для изготовления деталей на ручных металлообрабатывающих станках: и .

Признаюсь честно, я люблю хорошие удобные инструменты. Именно поэтому я постарался сделать так, чтобы операции по техническому обслуживанию и регулировке станка осуществлялись как можно проще. Подшипники я поместил в специальные блоки для того, чтобы иметь возможность быстрой замены. Направляющие доступны для обслуживания, поэтому моя машина всегда будет чистой по окончанию работ.

Файлы для скачивания «Шаг 1»

Габаритные размеры

Шаг 2: Станина

Станина обеспечивает станку необходимую жесткость. На нее будет установлен подвижной портал, шаговые двигатели, ось Z и шпиндель, а позднее и рабочая поверхность. Для создания несущей рамы я использовал два алюминиевых профиля Maytec сечением 40х80 мм и две торцевые пластины из алюминия толщиной 10 мм. Все элементы я соединил между собой на алюминиевые уголки. Для усиления конструкции внутри основной рамы я сделал дополнительную квадратную рамку из профилей меньшего сечения.

Для того, чтобы в дальнейшем избежать попадания пыли на направляющие, я установил защитные уголки из алюминия. Уголок смонтирован с использованием Т-образных гаек, которые установлены в один из пазов профиля.

На обоих торцевых пластинах установлены блоки подшипников для установки приводного винта.

Несущая рама в сборе

Уголки для защиты направляющих

Файлы для скачивания «Шаг 2»

Чертежи основных элементов станины

Шаг 3: Портал

Подвижной портал – исполнительный орган вашего станка, он перемещается по оси X и несет на себе фрезерный шпиндель и суппорт оси Z. Чем выше портал, тем толще заготовка, которую вы можете обработать. Однако, высокий портал менее устойчив к нагрузкам которые возникают в процессе обработки. Высокие боковые стойки портала выполняют роль рычагов относительно линейных подшипников качения.

Основная задача, которую я планировал решать на своем фрезерном станке с ЧПУ – это обработка алюминиевых деталей. Поскольку максимальная толщина подходящих мне алюминиевых заготовок 60 мм, я решил сделать просвет портала (расстояние от рабочей поверхности до верхней поперечной балки) равным 125 мм. В SolidWorks все свои измерения я преобразовал в модель и технические чертежи. В связи со сложностью деталей, я обработал их на промышленном обрабатывающем центре с ЧПУ, это дополнительно мне позволило обработать фаски, что было бы весьма затруднительно сделать на ручном фрезерном станке по металлу.

Файлы для скачивания «Шаг 3»

Шаг 4: Суппорт оси Z

В конструкции оси Z я использовал переднюю панель, которая крепится к подшипникам перемещения по оси Y, две пластины для усиления узла, пластину для крепления шагового двигателя и панель для установки фрезерного шпинделя. На передней панели я установил две профильные направляющие по которым будет происходить перемещение шпинделя по оси Z. Обратите внимание на то, что винт оси Z не имеет контропоры внизу.

Файлы для скачивания «Шаг 4»

Шаг 5: Направляющие

Направляющие обеспечивают возможность перемещения во всех направлениях, обеспечивают плавность и точность движений. Любой люфт в одном из направлений может стать причиной неточности в обработке ваших изделий. Я выбрал самый дорогой вариант – профилированные закаленные стальные рельсы. Это позволит конструкции выдерживать высокие нагрузки и обеспечит необходимую мне точность позиционирования. Чтобы обеспечить параллельность направляющих, я использовал специальный индикатор во время их установки. Максимальное отклонение относительно друг друга составило не более 0,01 мм.

Шаг 6: Винты и шкивы

Винты преобразуют вращательное движение от шаговых двигателей в линейное. При проектировании своего станка вы можете выбрать несколько вариантов этого узла: Пара винт-гайка или шарико-винтовая пара (ШВП). Винт-гайка, как правило, больше подвергается силам трения при работе, а также менее точна относительно ШВП. Если вам необходима повышенная точность, то однозначно необходимо остановить свой выбор на ШВП. Но вы должны знать, что ШВП достаточно дорогое удовольствие.

Целью этого проекта является создание настольного станка с ЧПУ. Можно было купить готовый станок, но его цена и размеры меня не устроили, и я решил построить станок с ЧПУ с такими требованиями:
– использование простых инструментов (нужен только сверлильный станок, ленточная пила и ручной инструмент)
– низкая стоимость (я ориентировался на низкую стоимость, но всё равно купил элементов примерно на $600, можно значительно сэкономить, покупая элементы в соответствующих магазинах)
– малая занимаемая площадь(30″х25″)
– нормальное рабочее пространство (10″ по оси X, 14″ по оси Y, 4″ по оси Z)
– высокая скорость резки (60″ за минуту)
– малое количество элементов (менее 30 уникальных)
– доступные элементы (все элементы можно купить в одном хозяйственном и трех online магазинах)
– возможность успешной обработки фанеры

Станки других людей

Вот несколько фото других станков, собравших по данной статье

Фото 1 – Chris с другом собрал станок, вырезав детали из 0,5″ акрила при помощи лазерной резки. Но все, кто работал с акрилом знают, что лазерная резка это хорошо, но акрил плохо переносит сверление, а в этом проекте есть много отверстий. Они сделали хорошую работу, больше информации можно найти в блоге Chris’a. Мне особенно понравилось изготовление 3D объекта при помощи 2D резов.

Фото 2 – Sam McCaskill сделал действительно хороший настольный станок с ЧПУ. Меня впечатлило то, что он не стал упрощать свою работу и вырезал все элементы вручную. Я впечатлён этим проектом.

Фото 3 – Angry Monk”s использовал детали из ДМФ, вырезанные при помощи лазерного резака и двигатели с зубчато-ремённой передачей, переделанные в двигатели с винтом.

Фото 4 – Bret Golab”s собрал станок и настроил его для работы с Linux CNC (я тоже пытался сделать это, но не смог из-за сложности). Если вы заинтересованы его настройками, вы можете связаться с ним. Он сделал великую работу!

Боюсь что у меня недостаточно опыта и знаний, чтобы объяснять основы ЧПУ, но на форуме сайта CNCZone.com есть обширный раздел, посвященный самодельным станкам, который очень помог мне.

Резак: Dremel или Dremel Type Tool

Параметры осей:

Ось X
Расстояние перемещения: 14″

Скорость: 60″/мин
Ускорение: 1″/с2
Разрешение: 1/2000″
Импульсов на дюйм: 2001

Ось Y
Расстояние перемещения: 10″
Привод: Зубчато-ременная передача
Скорость: 60″/мин
Ускорение: 1″/с2
Разрешение: 1/2000″
Импульсов на дюйм: 2001

Ось Z (вверх-вниз)
Расстояние перемещения: 4 “
Привод: Винт
Ускорение: .2″/с2
Скорость: 12″/мин
Разрешение: 1/8000 “
Импульсов на дюйм: 8000

Необходимые инструменты

Я стремился использовать популярные инструменты, которые можно приобрести в обычном магазине для мастеров.

Электроинструмент:
– ленточная пила или лобзик
– сверлильный станок (сверла 1/4″, 5/16″, 7/16″, 5/8″, 7/8″, 8мм (около 5/16″)), также называется Q
– принтер
– Dremel или аналогичный инструмент (для установки в готовый станок).

Ручной инструмент:
– резиновый молоток (для посадки элементов на места)
– шестигранники (5/64″, 1/16″)
– отвертка
– клеевой карандаш или аэрозольный клей
– разводной ключ (или торцевой ключ с трещоткой и головкой 7/16″)

Необходимые материалы

В прилагаемом PDF файле (CNC-Part-Summary.pdf) предоставлены все затраты и информация о каждом элементе. Здесь предоставлена только обобщенная информация.

Листы — $ 20
-Кусок 48″х48″ 1/2″ МДФ (подойдет любой листовой материал толщиной 1/2″ Я планирую использовать UHMW в следующей версии станка, но сейчас это выходит слишком дорого)
-Кусок 5″x5″ 3/4″ МДФ (этот кусок используется в качестве распорки, поэтому можете брать кусок любого материала 3/4″)

Двигатели и контроллеры — $ 255
-О выборе контроллеров и двигателей можно написать целую статью. Коротко говоря, необходим контроллер, способный управлять тремя двигателями и двигатели с крутящим моментом около 100 oz/in. Я купил двигатели и готовый контроллер, и всё работало хорошо.

Аппаратная часть — $ 275
-Я купил эти элементы в трех магазинах. Простые элементы я приобрёл в хозяйственном магазине, специализированные драйвера я купил на McMaster Carr (http://www.mcmaster.com), а подшипники, которых надо много, я купил у интернет-продавца, заплатив $40 за 100 штук (получается довольно выгодно, много подшипников остается для других проектов).

Программное обеспечение — (бесплатно)
-Необходима программа чтобы нарисовать вашу конструкцию (я использую CorelDraw), и сейчас я использую пробную версию Mach4, но у меня есть планы по переходу на LinuxCNC (открытый контролер станка, использующий Linux)

Головное устройство — (дополнительно)
-Я установил Dremel на свой станок, но если вы интересуетесь 3D печатью (например RepRap) вы можете установить свое устройство.

Печать шаблонов

У меня был некоторый опыт работы лобзиком, поэтому я решил приклеить шаблоны. Необходимо распечатать PDF файлы с шаблонами, размещенными на листе, наклеить лист на материал и вырезать детали.

Имя файла и материал:
Всё: CNC-Cut-Summary.pdf
0,5″ МДФ (35 8.5″x11″ листов с шаблонами): CNC-0.5MDF-CutLayout-(Rev3).pdf
0,75″ МДФ: CNC-0.75MDF-CutLayout-(Rev2).pdf
0,75″ алюминиевая трубка: CNC-0.75Alum-CutLayout-(Rev3).pdf
0,5 “MDF (1 48″x48” лист с шаблонами): CNC-(One 48×48 Page) 05-MDF-CutPattern.pdf

Примечание: Я прилагаю рисунки CorelDraw в оригинальном формате (CNC-CorelDrawFormat-CutPatterns (Rev2) ZIP) для тех, кто хотел бы что то изменить.

Примечание: Есть два варианта файлов для МДФ 0,5″. Можно скачать файл с 35 страницами 8.5″х11″ (CNC-0.5MDF-CutLayout-(Rev3), PDF), или файл (CNC-(Один 48×48 Page) 05-MDF-CutPattern.pdf) с одним листом 48″x48″для печати на широкоформатном принтере.

Шаг за шагом:
1. Скачайте три PDF-файла с шаблонами.
2. Откройте каждый файл в Adobe Reader
3. Откройте окно печати
4. (ВАЖНО) отключите Масштабирование страниц.
5. Проверьте, что файл случайно не масштабировался. Первый раз я не сделал это, и распечатал всё в масштабе 90%, о чем сказано ниже.

Наклеивание и выпиливание элементов

Приклейте распечатаные шаблоны на МДФ и на алюминиевую трубу. Далее, просто вырезайте деталь по контуру.

Как было сказано выше, я случайно распечатал шаблоны в масштабе 90%, и не заметил этого до начала выпиливания. К сожалению, я не понимал этого до этой стадии. Я остался с шаблонами в масштабе 90% и, переехав через всю страну, я получил доступ к полноразмерному ЧПУ. Я не выдержал и вырезал элементы при помощи этого станка, но не смог просверлить их с обратной стороны. Именно поэтому все элементы на фотографиях без кусков шаблона.

Сверление

Я не считал сколько именно, но в этом проекте используется много отверстий. Отверстия, которые сверлятся на торцах особенно важны, но не пожалейте времени на них, и использовать резиновый молоток вам придется крайне редко.

Места с отверстиями в накладку друг на друга это попытка сделать канавки. Возможно, у вас есть станок с ЧПУ, на котором это можно сделать лучше.

Если вы дошли до этого шага, то я поздравляю вас! Глядя на кучу элементов, довольно сложно представить, как собрать станок, поэтому я постарался сделать подробные инструкции, похожие на инструкции к LEGO. (прилагаемый PDF CNC-Assembly-Instructions.pdf). Довольно интересно выглядят пошаговые фотографии сборки.

Готово!

Станок готов! Надеюсь, вы сделали и запустили его. Я надеюсь, что в статье не упущены важные детали и моменты. Вот видео, в котором показано вырезание станком узора на розовом пенопласте.

Итак, вы решили построить самодельный ЧПУ фрезерный станок или, может быть, вы просто над этим только задумываетесь и не знаете с чего начать? Есть много преимуществ в наличии машины с ЧПУ. Домашние станки могут производить фрезерование и резать практически все материалы. Будь вы любитель или мастер, это открывает большие горизонты для творчества. Тот факт, что один из станков может оказаться в вашей мастерской, еще более соблазнителен.

Есть много причин, по которым люди хотят построить собственный фрезерный станок ЧПУ своими руками. Как правило, это происходит потому, что мы просто не можем позволить себе купить его в магазине или от производителя, и в этом нет ничего удивительного, ведь цена на них немаленькая. Или же вы можете быть похожи на меня и получать массу удовольствия от собственной работы и создания чего-то уникального. Вы можете просто заниматься этим для получения опыта в машиностроении.

Личный опыт

Когда я впервые начал разрабатывать, продумывать и делать первый ЧПУ фрезер своими руками, на создание проекта ушел примерно один день. Затем, когда начал покупать части, я провел небольшое исследование. И нашел кое-какие сведения в различных источниках и форумах, что привело к появлению новых вопросов:

• Мне действительно нужны шарико-винтовые пары, или обычные шпильки и гайки будут работать вполне нормально?
• Какой линейный подшипник лучше, и могу ли я его себе позволить?
• Двигатель с какими параметрами мне нужен, и лучше использовать шаговик или сервопривод?
• Деформируется ли материал корпуса слишком сильно при большом размере станка?
• И т.п.

К счастью, на некоторые из вопросов я смог ответить благодаря своей инженерно-технической базе, оставшейся после учебы. Тем не менее, многие из проблем, с которыми я бы столкнулся, не могли быть рассчитаны. Мне просто нужен был кто-то с практическим опытом и информацией по этому вопросу.

Конечно, я получил много ответов на свои вопросы от разных людей, многие из которых противоречили друг другу. Тогда мне пришлось продолжить исследования, чтобы выяснить, какие ответы стоящие, а какие – мусор.

Каждый раз, когда у меня возникал вопрос, ответ на который я не знал, мне приходилось повторять тот же процесс. По большему счету это связано с тем, что у меня был ограниченный бюджет и хотелось взять лучшее из того, что можно купить за мои деньги. Такая же ситуация у многих людей, создающих самодельный фрезерный станок с ЧПУ.

Комплекты и наборы для сборки фрезеров с ЧПУ своими руками

Да, есть доступные комплекты станков для ручной сборки, но я еще не видел ни одного, который можно было бы подстроить под определенные нужды.

Также нет возможности вносить изменения в конструкцию и тип станка, а ведь их много, и откуда вы знаете, какой из них подойдет именно вам? Независимо от того, насколько хороша инструкция, если конструкция продумана плохо, то и конечная машина будет плохой.

Вот почему вам нужно быть осведомленным относительно того, что вы строите и понимать какую роль играет каждая деталь!

Руководство

Это руководство нацелено на то, чтобы не дать вам совершить те же ошибки, на которые я потратил свое драгоценное время и деньги.

Мы рассмотрим все компоненты вплоть до болтов, глядя на преимущества и недостатки каждого типа каждой детали. Я расскажу о каждом аспекте проектирования и покажу, как создать ЧПУ фрезерный станок своими руками. Проведу вас через механику к программному обеспечению и всему промежуточному.

Имейте в виду, что самодельные чертежи станков с ЧПУ предлагают немного способов решения некоторых проблем. Это часто приводит к «неаккуратной» конструкции или неудовлетворительному функционированию машины. Вот почему я предлагаю вам сначала прочитать это руководство.

ДАВАЙТЕ НАЧНЕМ

ШАГ 1: Ключевые конструктивные решения

В первую очередь необходимо рассмотреть следующие вопросы:

1. Определение подходящей конструкции конкретно для вас (например, если будете делать станок по дереву своими руками).
2. Требуемая площадь обработки.
3. Доступность рабочего пространства.
4. Материалы.
5. Допуски.
6. Методы конструирования.
7. Доступные инструменты.
8. Бюджет.

ШАГ 2: Основание и ось X-оси

Тут рассматриваются следующие вопросы:

1. Проектирование и построение основной базы или основания оси X.
2. Жестко закрепленные детали.
3. Частично закрепленные детали и др.

ШАГ 3: Проектирование козловой оси Y

1. Проектирование и строительство портальной оси Y.
2. Разбивка различных конструкций на элементы.
3. Силы и моменты на портале и др.

ШАГ 4: Схема сборки оси Z

Здесь рассматриваются следующие вопросы:

1. Проектирование и сборка сборки оси Z.
2. Силы и моменты на оси Z.
3. Линейные рельсы / направляющие и расстояние между подшипниками.
4. Выбор кабель-канала.

ШАГ 5: Линейная система движения

В этом пункте рассматриваются следующие вопросы:

1. Подробное изучение систем линейного движения.
2. Выбор правильной системы конкретно для вашего станка.
3. Проектирование и строительство собственных направляющих при малом бюджете.
4. Линейный вал и втулки или рельсы и блоки?

ШАГ 6: Компоненты механического привода

В этом пункте рассматриваются следующие аспекты:

1. Детальный обзор частей привода.
2. Выбор подходящих компонентов для вашего типа станка.
3. Шаговые или серводвигатели.
4. Винты и шарико-винтовые пары.
5. Приводные гайки.
6. Радиальные и упорные подшипники.
7. Муфта и крепление двигателя.
8. Прямой привод или редуктор.
9. Стойки и шестерни.
10. Калибровка винтов относительно двигателей.

ШАГ 7: Выбор двигателей

В этом шаге необходимо рассмотреть:

1. Подробный обзор двигателей с ЧПУ.
2. Типы двигателей с ЧПУ.
3. Как работают шаговые двигатели.
4. Типы шаговых двигателей.
5. Как работают сервомоторы.
6. Типы серводвигателей.
7. Стандарты NEMA.
8. Выбор правильного типа двигателя для вашего проекта.
9. Измерение параметров мотора.

ШАГ 8: Конструкция режущего стола

1. Проектирование и строительство собственных столов при малом бюджете.
2. Перфорированный режущий слой.
3. Вакуумный стол.
4. Обзор конструкций режущего стола.
5. Стол можно вырезать при помощи фрезерного станка с ЧПУ по дереву.

ШАГ 9: Параметры шпинделя

В этом шаге рассматриваются следующие вопросы:

1. Обзор шпинделей с ЧПУ.
2. Типы и функции.
3. Ценообразование и затраты.
4. Варианты монтажа и охлаждения.
5. Системы охлаждения.
6. Создание собственного шпинделя.
7. Расчет нагрузки стружки и силы резания.
8. Нахождение оптимальной скорости подачи.

ШАГ 10: Электроника

В этом пункте рассматриваются следующие вопросы:

1. Панель управления.
2. Электропроводка и предохранители.
3. Кнопки и переключатели.
4. Круги MPG и Jog.
5. Источники питания.

ШАГ 11: Параметры контроллера Программного Управления

В этом шаге рассматриваются следующие вопросы:

1. Обзор контроллера ЧПУ.
2. Выбор контроллера.
3. Доступные опции.
4. Системы с замкнутым контуром и разомкнутым контуром.
5. Контроллеры по доступной цене.
6. Создание собственного контроллера с нуля.

ШАГ 12. Выбор программного обеспечения

В этом пункте рассматриваются следующие вопросы:

1. Обзор программного обеспечения, связанного с ЧПУ.
2. Подбор программного обеспечения.
3. Программное обеспечение CAM.
4. Программное обеспечение САПР.
5. Програмное обеспечение NC Controller.

——————————————————————————————————————————————————–

В статье описан самодельный станок с ЧПУ. Главное достоинство данного варианта станка – простой метод подключения шаговых двигателей к компьютеру через порт LPT.

Механическая часть

Станина Станина нашего станка сделана из пластмассы толщиной 11-12мм. Материал не критичен, можно использовать алюминий, органическое стекло фанеру и любой другой доступный материал. Основные детали каркаса прикрепляются с помощью саморезов, при желании можно дополнительно оформить места креплений клеем, если используете древесину, то можно использовать клей ПВА.

Суппорта и направляющие В качестве направляющих использованы стальные прутки с диаметром 12мм, длина 200мм (на ось Z 90мм), две штуки на ось. Суппорта изготавливаются из текстолита размерами 25Х100Х45. Текстолит имеет три сквозных отверстия, два из них для направляющих и одно для гайки. Направляющие части крепятся винтами М6. Суппорты Х и У в верхней части имеют 4 резьбовых отверстия для крепления стола и узла оси Z.

Суппорт Z Направляющие оси Z крепятся к суппорту Х через стальную пластину, которая является переходной, размеры пластины 45х100х4.

Шаговые двигатели устанавливаются на крепежи, которые можно изготовить из листовой стали с толщиной 2-3мм. Винт нужно соединить с осью шагового двигателя при помощи гибкого вала, в качестве которого может быть использован резиновый шланг. При использовании жесткого вала, система будет работать не точно. Гайку делают из латуни, которую вклеивают в суппорт.

Сборка Сборка самодельного ЧПУ станка, осуществляется в следующей последовательности:

• Для начала нужно установить в суппорта все направляющие компоненты и прикрутить их к боковинам, которые вначале не установлены на основание.
• Суппорт передвигаем по направляющим до тех пор, пока не добьемся плавного хода.
• Затягиваем болты, фиксируя направляющие части.
• К основанию крепим суппорт, узел направляющие и боковину, для крепления используем саморезы.
• Собираем узел Z и вместе с переходной пластиной прикрепляем его к суппорту X.
• Далее устанавливаем ходовые винты вместе с муфтами.
• Устанавливаем шаговые двигатели, соединяя ротор двигателя и винт муфтой. Обращаем строгое внимание на то, чтобы ходовые винты вращались плавно.

Рекомендации по сборке станка: Гайки можно изготовить также из чугуна, использовать другие материалы не стоит, винты можно купить в любом строительном магазине и обрезать под свои нужды. При использовании винтов с резьбой М6х1, длина гайки будет 10 мм.

Чертежи станка.rar

Переходим ко второй части сборки ЧПУ станка своими руками, а именно к электронике.

Электроника

Блок питания В качестве источника питания был использован блок на 12Вольт 3А. Блок предназначен для питания шаговых двигателей. Еще один источник напряжения на 5Вольт и с током 0.3А был использован для запитки микросхем контролера. Источник питания зависит от мощности шаговых двигателей.

Приведем расчет блока питания. Расчет прост – 3х2х1=6А, где 3 – количество используемых шаговых двигателей, 2 – число запитанных обмоток, 1 – ток в Амперах.

Контролер управления Управляющий контроллер был собран всего на 3-х микросхемах серии 555TM7. Контроллер не требует прошивки и имеет достаточно простую принципиальную схему, благодаря этому, данный ЧПУ станок своими руками может сделать человек не особо разбирающийся в электронике.

Описание и назначение выводов разъема порта LPT.

Выв.	Название	Направление	Описание
1	STROBE	ввод и вывод	Устанавливается PC после завершения каждой передачи данных
2..9	DO-D7	вывод	Вывод
10	АСК	ввод	Устанавливается в «0» внешним устройством после приема байта
11	BUSY	ввод	Устройство показывает, что оно занято, путем установки этой линии в «1»
12	Paper out	ввод	Для принтеров
13	Select	ввод	Устройство показывает, что оно готово, путем установки на этой линии «1 »
14	Autofeed
15	Error	ввод	Индицирует об ошибке
16	Initialize	ввод и вывод
17	Select In	ввод и вывод
18..25	Ground GND	GND	Общий провод

Для эксперимента был использован шаговый двигатель от старого 5,25-дюймов. В схеме 7 бит не используется т.к. применено 3 двигателя. На него можно повесить ключ включение главного двигателя (фреза или сверло).

Драйвер для шаговых двигателей Для управления шаговым двигателем используется драйвер, который из себя представляет усилитель с 4-я каналами. Конструкция реализована всего на 4-х транзисторах типа КТ917.

Применять можно и серийные микросхемы, к примеру – ULN 2004 (9 ключей) с током 0,5-0.6А.

Для управления используется программа vri-cnc. Подробное описание и инструкция по использованию программы находится на официальном сайте.

Собрав данный ЧПУ станок своими руками, вы станете обладателем машины способной выполнять механическую обработку (сверление, фрезерование) пластмасс. Гравировку по стали. Также самодельный станок с ЧПУ может использоваться как графопостроитель, на нем можно рисовать и сверлить печатные платы.

По материалам сайта: vri-cnc.ru

all-he.ru

Чпу своими руками чертежи

Зная о том, что фрезерный станок с ЧПУ является сложным техническим и электронным устройством, многие умельцы думают, что его просто невозможно изготовить своими руками. Однако такое мнение ошибочно: самостоятельно сделать подобное оборудование можно, но для этого нужно иметь не только его подробный чертеж, но и набор необходимых инструментов и соответствующих комплектующих.

Обработка дюралевой заготовки на самодельном настольном фрезерном станке

Решившись на изготовление самодельного фрезерного станка с ЧПУ, имейте в виду, что на это может уйти значительное количество времени. Кроме того, потребуются определенные финансовые затраты. Однако не побоявшись таких трудностей и правильно подойдя к решению всех вопросов, можно стать обладателем доступного по стоимости, эффективного и производительного оборудования, позволяющего выполнять обработку заготовок из различных материалов с высокой степенью точности.

Чтобы сделать фрезерный станок, оснащенный системой ЧПУ, можно воспользоваться двумя вариантами: купить готовый набор, из специально подобранных элементов которого и собирается такое оборудование, либо найти все комплектующие и своими руками собрать устройство, полностью удовлетворяющее всем вашим требованиям.

Инструкция по сборке самодельного фрезерного станка с ЧПУ

Ниже на фото можно увидеть сделанный собственными руками фрезерный станок с ЧПУ, к которому прилагается подробная инструкция по изготовлению и сборке с указанием используемых материалов и комплектующих, точными «выкройками» деталей станка и приблизительными затратами. Единственный минус – инструкция на английском языке, но разобраться в подробных чертежах вполне можно и без знания языка.

Скачать бесплатно инструкцию по изготовлению станка: Самодельный фрезерный станок с ЧПУ

Фрезерный станок с ЧПУ собран и готов к работе. Ниже несколько иллюстраций из инструкции по сборке данного станка

«Выкройки» деталей станка (уменьшенный вид) Начало сборки станка Промежуточный этап Заключительный этап сборки

Подготовительные работы

Если вы решили, что будете конструировать станок с ЧПУ своими руками, не используя готового набора, то первое, что вам необходимо будет сделать, – это остановить свой выбор на принципиальной схеме, по которой будет работать такое мини-оборудование.

Схема фрезерного станка с ЧПУ

За основу фрезерного оборудования с ЧПУ можно взять старый сверлильный станок, в котором рабочая головка со сверлом заменяется на фрезерную. Самое сложное, что придется конструировать в таком оборудовании, – это механизм, обеспечивающий передвижение инструмента в трех независимых плоскостях. Этот механизм можно собрать на основе кареток от неработающего принтера, он обеспечит перемещение инструмента в двух плоскостях.

К устройству, собранному по такой принципиальной схеме, легко подключить программное управление. Однако его основной недостаток заключается в том, что обрабатывать на таком станке с ЧПУ можно будет только заготовки из пластика, древесины и тонкого листового металла. Объясняется это тем, что каретки от старого принтера, которые будут обеспечивать перемещение режущего инструмента, не обладают достаточной степенью жесткости.

Облегченный вариант фрезерного станка с ЧПУ для работы с мягкими материалами

Чтобы ваш самодельный станок с ЧПУ был способен выполнять полноценные фрезерные операции с заготовками из различных материалов, за перемещение рабочего инструмента должен отвечать достаточно мощный шаговый двигатель. Совершенно не обязательно искать двигатель именно шагового типа, его можно изготовить из обычного электромотора, подвергнув последний небольшой доработке.

Применение шагового двигателя в вашем фрезерном станке даст возможность избежать использования винтовой передачи, а функциональные возможности и характеристики самодельного оборудования от этого не станут хуже. Если же вы все-таки решите использовать для своего мини-станка каретки от принтера, то желательно подобрать их от более крупногабаритной модели печатного устройства. Для передачи усилия на вал фрезерного оборудования лучше применять не обычные, а зубчатые ремни, которые не будут проскальзывать на шкивах.

Узел ременной передачи

Одним из наиболее важных узлов любого подобного станка является механизм фрезера. Именно его изготовлению необходимо уделить особое внимание. Чтобы правильно сделать такой механизм, вам потребуются подробные чертежи, которым необходимо будет строго следовать.

Чертежи фрезерного станка с ЧПУ

Чертеж №1 (вид сбоку)

Чертеж №2 (вид сзади)

Чертеж №3 (вид сверху)

Приступаем к сборке оборудования

Основой самодельного фрезерного оборудования с ЧПУ может стать балка прямоугольного сечения, которую надо надежно зафиксировать на направляющих.

Несущая конструкция станка должна обладать высокой жесткостью, при ее монтаже лучше не использовать сварных соединений, а соединять все элементы нужно только при помощи винтов.

Узел скрепления деталей рамы станка посредством болтового соединения

Объясняется это требование тем, что сварные швы очень плохо переносят вибрационные нагрузки, которым в обязательном порядке будет подвергаться несущая конструкция оборудования. Такие нагрузки в итоге приведут к тому, что рама станка начнет разрушаться со временем, и в ней произойдут изменения в геометрических размерах, что скажется на точности настройки оборудования и его работоспособности.

Сварные швы при монтаже рамы самодельного фрезерного станка часто провоцируют развитие люфта в его узлах, а также прогиб направляющих, образующийся при серьезных нагрузках.

Установка вертикальных стоек

Во фрезерном станке, который вы будете собирать своими руками, должен быть предусмотрен механизм, обеспечивающий перемещение рабочего инструмента в вертикальном направлении. Лучше всего использовать для этого винтовую передачу, вращение на которую будет передаваться при помощи зубчатого ремня.

Важная деталь фрезерного станка – его вертикальная ось, которую для самодельного устройства можно изготовить из алюминиевой плиты. Очень важно, чтобы размеры этой оси были точно подогнаны под габариты собираемого устройства. Если в вашем распоряжении есть муфельная печь, то изготовить вертикальную ось станка можно своими руками, отлив ее из алюминия по размерам, указанным в готовом чертеже.

Узел верхней каретки, размещенный на поперечных направляющих

После того как все комплектующие вашего самодельного фрезерного станка подготовлены, можно приступать к его сборке. Начинается данный процесс с монтажа двух шаговых электродвигателей, которые крепятся на корпус оборудования за его вертикальной осью. Один из таких электродвигателей будет отвечать за перемещение фрезерной головки в горизонтальной плоскости, а второй – за перемещение головки, соответственно, в вертикальной. После этого монтируются остальные узлы и агрегаты самодельного оборудования.

Финальная стадия сборки станка

Вращение на все узлы самодельного оборудования с ЧПУ должно передаваться только посредством ременных передач. Прежде чем подключать к собранному станку систему программного управления, следует проверить его работоспособность в ручном режиме и сразу устранить все выявленные недостатки в его работе.

Посмотреть процесс сборки фрезерного станка своими руками можно на видео, которое несложно найти в интернете.

Шаговые двигатели

В конструкции любого фрезерного станка, оснащенного ЧПУ, обязательно присутствуют шаговые двигатели, которые обеспечивают перемещение инструмента в трех плоскостях: 3D. При конструировании самодельного станка для этой цели можно использовать электромоторы, установленные в матричном принтере. Большинство старых моделей матричных печатных устройств оснащались электродвигателями, обладающими достаточно высокой мощностью. Кроме шаговых электродвигателей из старого принтера стоит взять прочные стальные стержни, которые также можно использовать в конструкции вашего самодельного станка.

Закрепление шагового двигателя на верхней каретке

Чтобы своими руками сделать фрезерный станок с ЧПУ, вам потребуются три шаговых двигателя. Поскольку в матричном принтере их всего два, необходимо будет найти и разобрать еще одно старое печатное устройство.

Окажется большим плюсом, если найденные вами двигатели будут иметь пять проводов управления: это позволит значительно увеличить функциональность вашего будущего мини-станка. Важно также выяснить следующие параметры найденных вами шаговых электродвигателей: на сколько градусов осуществляется поворот за один шаг, каково напряжение питания, а также значение сопротивления обмотки.

Для подключения каждого шагового двигателя понадобится отдельный контроллер

Конструкция привода самодельного фрезерного станка с ЧПУ собирается из гайки и шпильки, размеры которых следует предварительно подобрать по чертежу вашего оборудования. Для фиксации вала электродвигателя и для его присоединения к шпильке удобно использовать толстую резиновую обмотку от электрического кабеля. Такие элементы вашего станка с ЧПУ, как фиксаторы, можно изготовить в виде нейлоновой втулки, в которую вставлен винт. Для того чтобы сделать такие несложные конструктивные элементы, вам понадобятся обычный напильник и дрель.

Электронная начинка оборудования

Управлять вашим станком с ЧПУ, сделанным своими руками, будет программное обеспечение, а его необходимо правильно подобрать. Выбирая такое обеспечение (его можно написать и самостоятельно), важно обращать внимание на то, чтобы оно было работоспособным и позволяло станку реализовывать все свои функциональные возможности. Такое ПО должно содержать драйверы для контроллеров, которые будут установлены на ваш фрезерный мини-станок.

В самодельном станке с ЧПУ обязательным является порт LPT, через который электронная система управления и подключается к станку. Очень важно, чтобы такое подключение осуществлялось через установленные шаговые электродвигатели.

Схема подключения униполярных шаговых электродвигателей для 3-х координатного станка с ЧПУ (нажмите для увеличения)

Выбирая электронные комплектующие для своего станка, сделанного своими руками, важно обращать внимание на их качество, так как именно от этого будет зависеть точность технологических операций, которые на нем будут выполняться. После установки и подключения всех электронных компонентов системы ЧПУ нужно выполнить загрузку необходимого программного обеспечения и драйверов. Только после этого следуют пробный запуск станка, проверка правильности его работы под управлением загруженных программ, выявление недостатков и их оперативное устранение.

Все вышеописанные действия и перечисленные комплектующие подходят для изготовления своими руками фрезерного станка не только координатно-расточной группы, но и ряда других типов. На таком оборудовании можно выполнять обработку деталей со сложной конфигурацией, так как рабочий орган станка может перемещаться в трех плоскостях: 3d.

Ваше желание своими руками собрать такой станок, управляемый системой ЧПУ, должно быть подкреплено наличием определенных навыков и подробных чертежей. Очень желательно также посмотреть ряд тематических обучающих видео, некоторые из которых представлены в данной статье.

Главная › Оборудование для обработки металла › Фрезерные станки

Похожие новости:

Поздравления тещю с днем рождения

Салат кальмарами и кукурузой рецепт с фото

Вешалка костюмная своими руками

Поздравления дорогому начальнику

На новый хороший слова и поздравления

artemmian.ru

Станок ЧПУ своими руками / Сделай сам / Коллективный блог

Сегодня станок с ЧПУ имеет широкий спектр применения. Среди основных операций, выполняемых на нем, можно отметить изготовление мебели, обработку камня, ремонтные, строительные работы и т.д.

Станок с ЧПУ, изготовленный в промышленных условиях, – удовольствие достаточно дорогое. Но, оказывается, сложный на первый взгляд механизм, очень прост и доступен в изготовлении в бытовых условиях своими руками.

Для первого опыта лучше всего остановить свой выбор на станке с движущимся порталом. Связано это с тем, что в нем отличным образом совмещаются простота и функциональность.

Для изготовления основных деталей станка возьмем МДФ плиты. Этот материал представляет собой мелкие дисперсные фракции, которые спрессованы под большим давлением и температурой в одну плиту. К основным характеристикам МДФ относится высокая плотность. Поэтому они отлично подходят для изготовления станков ЧПУ своими руками. На оборудовании из МДФ можно проводить обработку пластика, дерева, делать гравировку, но обрабатывать металлические детали с высокой точностью не получиться. Связано это с низкой стойкостью данного материала к нагрузкам.

Для начала чертеж нашего станка распечатаем на принтере. Затем полученные шаблоны можно наклеить на МДФ. Так намного проще и удобнее вырезать детали будущего станка.

Фурнитуру, которая будет использовать в сборке, можно приобрести в любом строительном или строительном магазине.

Кроме фурнитуры для изготовления станка потребуются следующие инструменты: дрель, отвертка и ножовка. Если у вас есть электролобзик, тогда лучше воспользоваться им. Это значительным образом упростит процесс выпиливания деталей.

Приступаем к изготовлению станка. Для этого распечатанные на принтере чертежи деталей наклеиваем на плиту МДФ, используя клеящий карандаш для бумаги. Выбирая его в магазине, остановите свой выбор на самом толстом. Это позволит значительным образом ускорить процесс поклейки шаблонов.

Теперь можно заняться непосредственным выпиливанием заготовок. В данной модели все детали имеют практически прямые линии и максимально простые контуры.

После того, как все шаблоны вырезаны, приступаем к просверливанию отверстий. Следует обратить внимание на то, что многие из них имею большой диаметр. Поэтому, чтобы поверхность этих отверстий была аккуратной и гладкой, лучше воспользоваться коронками или насадками для шлифовки. Таким образом, у вас будет возможность аккуратно растачивать отверстия до нужного диаметра.

Теперь можно приступать к сборке ЧПУ станка согласно имеющимся у нас чертежам.

Так как мы планируем использовать станок в домашних условиях, то обязательно необходимо установить ограждение. Это позволит избежать разлетания пыли и грязи от обрабатываемых деталей.

Для этих целей можно использовать пенопласт, стекловолокно, тонкую фанеру и т.д. Не забудьте в ограждении сделать небольшое отверстие.

Через него можно будет подключить вытяжку от старого пылесоса. Это обеспечит максимальное улавливание пыли и стружки. Обратным эффектом использования подобного «грязеуловителя» является сильный шум.

Следующим важным этапом сборки станка ЧПУ своими руками является электроника. Ведь она важная, т.к. с ее помощью происходит процесс управления.

В этом случае можно воспользоваться двумя путями решения. Первый из них – собрать необходимую схему контролера самостоятельно, купив все необходимые детали.

Второй путь проще – купить готовый контролер в магазине или на радиорынке. Какой из предложенных путей выбрать – решать вам самим. Если вы не очень разбираетесь в радиотехнике и решите купить готовую деталь, тогда рекомендуется остановить выбор на ТВ6560.

За выбор этого элемента говорит его возможность подбора необходимого питания в зависимости от используемых шаговых двигателей, наличие защиты от перегрузки и перегрева, использование множества программных обеспечений и т.д.

В случае если контроллер вы будет изготавливать самостоятельно, отлично подойдет старый сканер или МФУ. Из него выбирается микросхема ULN2003, стальные стержни и шаговый двигатель. Кроме этого вам понадобиться разъем DВ-25 с проводом, гнездо для питания самого контроллера. Если хотите иметь компьютерное управления своего станка, тогда необходим будет компьютер, к которому вы подключите полученное оборудование.

Для создания контроллера берем любую имеющуюся у нас плату. На нее аккуратно паяльником припаиваем микросхему ULN2003. При этом не забывайте о полярности.

На приведенной схеме видно, что имеют место две шины электропитания. Поэтому вывод микросхемы с отрицательным знаком мы припаиваем к одной, а с положительным – к другой. После этого к выводу 1 ULN2003 присоединяем вывод 2 коннектора параллельного порта. К выводу 2 ULN2003 мы присоединяем вывод 3 коннектора. Соответственно вывод схему ULN2003 4 мы соединим с 5 выводом коннектора и т.д. А вот вывод нуля с 25 выводом параллельного порта мы припаяем к отрицательной шине.

Следующий этап – припаивание шагового двигателя к управляющему устройству. Правильно сделать его можно только методом проб и ошибок, т.к. чаще всего документации на вывод имеющегося у вас электродвигателя нет. Поэтому рекомендуется провода двигателя оснастить зажимами-крокодилами. Таким образом, процесс пойдет быстрее и легче.

Следующий наш шаг – соединение проводов с выводами 13,14,15,16 микросхемы ULN2003. Теперь паять провода мы будем к шине питания со знаком плюс. В завершении устанавливаем гнездо электропитания.

Наш контроллер почти готов. Теперь мы устанавливаем его на стальные стержни и закрепляем в подготовленных ранее гнездах. Для того, чтобы в процессе эксплуатации не происходил облом проводов, их лучше зафиксировать с помощью термоклея.

44kw.com

Чертеж самодельного ЧПУ станка

Скачать чертеж самодельного ЧПУ станка можно по ссылкам в конце статьи.

В предлагаемом к скачиванию архиве лежит чертеж ЧПУ станка для сборки своими руками.

Это достаточно распространенный тип ЧПУ станка с движущимся порталом.

Данный чертеж отличается прежде всего тем, что в не только дана деталировка – когда каждая деталь станка вычерчена отдельно и имеет проставленные размеры, но и приведены сборочные чертежи каждого из узлов.

ЧПУ станок по такому чертежу можно изготовить практически из любого материала. Это может быть и дюралюминиевые пластины и многослойная фанера. Можно использовать и прочный пластик или оргстекло в конструкции самодельного ЧПУ станка.

Чертежи имеют векторный формат DXF и могут быть смасшабированны в любые размеры.

В самом простом случае можно взять двигатели от матричных принтеров типа Epson FX1000 формата A3, от этих же принтером взять и стальные направляющие вместе с узлом скольжения.

В качестве ходового винта в бюджетном варианте самодельного ЧПУ станка используется шпилька с резьбой М6 или М8. Ходовые гайки лучше заказать токарю и выточить их из бронзы. Бронзовая гайка может «ходить» 5-7 лет при ежедневном использовании ЧПУ станка по 8-10 часов.

Ходовые винты – это расходный материал, а ходовые гайки могут прослужить еще не на одном самодельном станке.

Впрочем, я не однократно читал о том как применяли ходовые гайки изготовленные из пластика или гетинакса.

Изготовленный из подручных средств самодельный ЧПУ станок позволит вам обрабатывать дерево, пластики и цветные металлы.

Для обработки металлов и стали такой станок становиться малопригодным в силу слабой жесткости конструкции.

Впрочем он может использоваться для гравировки или как сверлильный станок с ЧПУ управлением по металлам.

Но вот как фрезерный – маловероятно. При фрезеровке металлов возникают ударные нагрузки – например, при фрезеровании одного паза встретился другой паз и тогда возникает механический удар, который передается на конструкцию станка и ходовой винт.

Для домашних работ, например фрезеровки наборов для сборки авиамодели из бальзы – такой станок легко оправдает затраты на его изготовление!

Скачать чертежи самодельного ЧПУ станка можно здесь: Depositfiles или с нашего сайта

Самодельный ЧПУ станок

Расположение осей X, Y, Z настольного фрезерно-гравировального станка ЧПУ:

Ось Z перемещает инструмент(фрезер) по вертикали(вниз-вверх)
Ось Х – перемещает каретку Z в поперечном направлении(влево-вправо).
Ось Y – перемещает подвижный стол(вперед-назад).

С устройством фрезно-гравировального станка можно ознакомиться

Состав набора ЧПУ станка Моделист2020 и Моделист3030

I Набор фрезерованных деталей из фанеры 12мм для самостоятельной сборки

Комплект фрезерованных деталей для сборки станка с ЧПУ с подвижным столом состоит из:

1) Стойки портала фрезерного станка с ЧПУ

2) набор фрезерованных деталей станка ЧПУ для сборки оси Z

3) набор фрезерованных деталей станка ЧПУ для сборки подвижного стола

4) набор фрезерованных деталей станка ЧПУ для сборки опор шаговых двигателей и крепления шпинделя

II Набор механики фрезерного станка включает:

1. муфта для соединения вала шагового двигателя с ходовым винтом станка – (3шт.). Размер соединительной муфты для станка Моделист2030 с шаговыми двигателями NEMA17 – 5х5мм. Для станка Моделист3030 с шаговыми двигателями Nema23 – 6,35×8мм

2. стальные направляющие линейного перемещения для ЧПУ станка Моделист3030:

16мм (4шт.) для осей Х и Y,

12мм(2шт) для оси Z

Для ЧПУ станка Моделист2020 диаметр направляющих линейного перемещения:

12мм(8шт) для осей Х, Y и Z.

3. линейные подшипники качения для фрезерного станка Моделист3030:

Линейные подшипники LM16UU (8шт.) для осей Х и Y,

Линейные подшипники LM12UU для оси Z.

Для фрезерного ЧПУ станка Моделист2020

Линейные подшипники LM12UU (12шт.) для осей Х, Y и Z.

4. ходовые винты для фрезерного станка Моделист2020 – М12 (шаг 1,75мм) – (3шт.) c обработкой под d=5мм с одного конца и под d=8мм с другого.

Для фрезерного станка Моделист3030 – трапецеидальные винты TR12x3 (шаг 3мм) – (3шт.) c обработкой концов под d=8мм.

5. радиальные подшипники крепления ходовых винтов -(4шт.) один подшипник в алюминиевом блоке для оси Z.

6. ходовые гайки из графитонаполненного капролона для осей X, Y и Z (- 3шт.)

III Набор электроники фрезерного станка с ЧПУ:

1. Для станка с ЧПУ Моделист2020: шаговые двигатели NEMA17 17HS8401 (размер 42х48мм, крутящий момент 52N.cm, ток 1,8А, сопротивление фазы 1,8Ом, индуктивность 3,2mH, диаметр вала 5мм) – 3шт.

Для станка с ЧПУ Моделист3030: шаговые двигатели 23HS5630 (размер 57х56мм, крутящий момент 12,6кг*см, ток 3,0А, сопротивление фазы 0,8Ом, индуктивность 2,4mH, диаметр вала 6,35мм) – 3шт.

2. контроллер шаговых двигателей ЧПУ станка на специализированных микрошаговых драйверах компании Toshiba ТВ6560 в закрытом алюминиевом корпусе

3. блок питания 24 В 6,5 A для ЧПУ станка Моделист2020 и 24В 10,5А для ЧПУ станка Моделист3030

4. комплект подсоединительных проводов

Последовательность сборки фрезерного станка чпу с подвижным столом.

Система линейного перемещения любого станка состоит из двух деталей: шариковая втулка – это элемент который движется и неподвижного элемента системы – линейная направляющая или вал(линейная опора). Линейные подшипники могут быть разных видов: втулка, разрезная втулка, втулка в алюминиевом корпусе для удобства крепления, шариковая каретка, роликовая каретка, основная функция которых – нести нагрузку, обеспечивая стабильное и точное перемещение. Применение линейных подшипников(трение качения) вместо втулок скольжения позволяет значительно снизить трение и использовать всю мощность шаговых двигателей на полезную работу резки.

Рисунок 1

1 Смазать линейные подшипники системы линейного перемещения фрезерного станкаспециальной смазкой (можно использовать Литол-24(продается в магазинах авто запчастей)).

2 Сборка оси Z фрезерного станка с ЧПУ.

Сборка оси Z описана в инструкции ” “

3 Сборка стола фрезерного ЧПУ станка, ось Y

3.1 Детали для сборки портала, рисунок 2.

1) комплект фрезерованных деталей

4) ходовые винты для фрезерного станка Моделист2030 – М12 (шаг 1,75мм) c обработкой концов под d=8мм и d=5мм

Рисунок 2. Детали портала фрезерного настольного ЧПУ станка

3.2 Запрессовать линейные подшипники и вставить держатели линейных подшипников во фрезерованные пазы, рисунок 2. Вставить линейные направляющие в линейные шарикоподшипники.

Рисунок 2 Сборка стола настольного фрезерного ЧПУ станка

3.3 Держатели подшипников линейного перемещения забиваются в пазы детали подвижного стола. Соединение типа шип-паз обеспечивает отличную жесткость узла, все детали этого узла изготовлены из фанеры 18мм. Дополнительно стянув детали болтовым соединением обеспечим долгий и надежный срок службы, для этого через уже имеющееся отверстие в пластине, которое служит направляющим для хода сверла, сверлим отверстие в торце держателя линейных подшипников, как показано на рисунке 3, сверло диаметром 4мм.

Рисунок 3 Сверление крепежных отверстий.

3.4 Накладываем сам стол и, через уже имеющиеся отверстия скрепляем, с помощью винтов М4х55 из комплекта, рисунок 4 и 5.

Рисунок 4. Крепление подшипников подвижного стола.

Рисунок 5. Крепление подшипников подвижного стола.

3.5 Запрессовать упорные подшипники в детали каркаса стола. Вставить ходовой винт с ходовой гайкой из графитонаполненного капролона, в опорные подшипники, и линейные направляющие в пазы элементов каркаса, рисунок 6.

Рисунок 6. Сборка подвижного стола.

Скрепить элементы каркаса шурупами из комплекта. Для крепления с боков используйте шурупы 3х25мм, рисунок 7. Перед вкручиванием шурупов, обязательно засверлите сверлом диаметром 2мм, для избежания расслаивания фанеры.

Если ходовой винт не зажат деталями основания подвижного стола и имеется люфт винта вдоль оси в опорных подшипниках – используйте шайбу диаметром 8мм, рисунок 6.

Рисунок 7. Сборка каркаса настольного станка.

3.6 Расположите ходовую гайку по центру между линейными подшипниками и сделайте отверстия для шурупов сверлом 2мм, рисунок 8, после чего шурупами 3х20 из комплекта закрепить ходовую гайку. При сверлении обязательно использовать упор под ходовой гайкой, чтобы не погнуть ходовой винт .

Рисунок 8. Крепление ходовой гайки.

4 Сборка портала станка.

Для сборки понадобятся:

1) комплект фрезерованных деталей для сборки подвижного стола

2) стальные направляющие линейного перемещения диаметром 16мм(2шт)

3) линейный подшипник LM16UU(4шт)

4) ходовые винты для фрезерного станка Моделист2030 – М12 (шаг 1,75мм) c обработкой концов под d=8мм и d=5мм.

Для фрезерного станка Моделист3030 – трапецеидальные винты TR12x3 (шаг 3мм) c обработкой концов под d=8мм.

5. радиальные подшипники крепления ходовых винтов -(2шт.)

6. ходовая гайка из графитонаполненного капролона – (- 1шт.)

4.1 Закрепить боковину портала, рисунок 9.

Рисунок 9. Сборка портала станка.

4.2 Вставить ходовой винт с гайкой в каркас каретки оси Z, рисунок 10.

Рисунок 10. Установка ходового винта.

4.3 Вставить линейные направляющие, рисунок 11.

Рисунок 19 Крепление ходового винта “в распор”.

4.4 Закрепить вторую боковину портала, рисунок 11.

Рисунок 11. Установка второй боковины портала

Если ходовой винт не зажат деталями основания подвижного стола и имеется люфт вдоль оси – используйте шайбу диаметром 8мм.

4.5 Установить и закрепить заднюю стенку каретки Z, Рисунок 12.

Рисунок 12. Крепление задней стенки каретки Z.

4.6 Закрепить капролоновую ходовую гайку шурупами 3х20 из комплекта, рисунок 13.

Рисунок 13. Крепление ходовой гайки оси X.

4.7 Закрепить заднюю стенку портала, рисунок 14, с использованием шурупов 3х25 из комплекта.

Рисунок 14. Крепление задней стенки портала.

5 Установка шаговых двигателей.

Для установки шаговых двигателей используйте детали крепления из набора фрезерованных деталей станка ЧПУ для сборки опор шаговых двигателей Nema23 для фрезерного станка Моделист3030.

Рисунок 15. Установка шаговых двигателей.

Установить муфты 5х8мм для соединения вала двигателя с ходовым винтом. Закрепить шаговые двигатели на станок, для крепления используйте винт М4х55 из комплекта, рисунок 15.

6 Закрепите контроллер на задней стенке фрезерно-гравировального станка , и подключите к нему клеммники моторов.

7 Установка фрезера.

Крепление фрезера осуществляется за шейку инструмента или корпус. Стандартный диаметр шейки бытовых фрезеров 43мм. Диаметр шпинделя 300Вт – 52мм, крепление за корпус. Для установки соберите крепление фрезера, детали крепления на рисунке 16. Используйте шуруп 3х30мм из комплекта.

Рисунок 16 Крепление шпинделя 43мм

Рисунок 17 Шпиндель с креплением на ЧПУ станок

При установке дремель подобных инструментов(граверов), кроме этого потребуется дополнительное крепление корпуса гравера к каретке Z хомутом, рисунок 18.

Рисунок 18 Крепление гравера на фрезерный станок.

Имеется возможность установка насадки для подключения пылесоса

Чпу станок своими руками чертежи из фанеры фото

фрезерный станок с ЧПУ из фанеры поделки | Hackaday.io

Мой первый самодельный фрезерный станок с ЧПУ!

Чтобы опыт соответствовал вашему профилю, выберите имя пользователя и расскажите нам, что вас интересует.

URL вашего профиля: hackaday.io / username . Макс 25 буквенно-цифровых символов.

Этот проект описывает создание моего собственного фрезерного станка с ЧПУ. Цель состояла в том, чтобы остаться под 800 евро для рабочей зоны 400 х 600 х 100 мм.

Создайте аккаунт, чтобы оставить комментарий.Уже есть аккаунт? Авторизоваться.

Станьте участником этого проекта и никогда не пропустите обновления

Используя наш веб-сайт и услуги, вы выражаете свое согласие на размещение наших выступлений, функциональность и рекламные куки.Выучить больше

для подвесного стула с ЧПУ. Проект для ЧПУ

Проект для ЧПУ, подвесное кресло, шезлонг. Проект для ЧПУ лазера и фрезерные с ЧПУ. Векторный план резки. Фанера или дерево.

!!!

! >> !!!
Проект включает в себя чертёж векторного плана для фрезерного станка с ЧПУ

для вырезания из векторных контуров

.Эти файлы являются векторными и совместимы с

со всеми программами лазерной резки, фрезерным станком с ЧПУ, плазмой с ЧПУ

, плоттером. Вы можете использовать несколько материалов: дерево, фанера

, пенопласт, картон, оргстекло и т. Д.

Это делается в столярная мастерская, которая работает с

лазерными станками и станками с ЧПУ, используя векторные файлы, которые я продаю

.

Габариты:
Высота 1340 мм, Глубина 1020 мм, Ширина 770 мм.

Проект для ЧПУ, подвесное кресло, шезлонг.Проект

для ЧПУ лазера и фрезерования с ЧПУ. Вектор резки

Проект для ЧПУ, подвесное кресло, шезлонг. Проект

для ЧПУ лазера и фрезерования с ЧПУ. Векторный план резки.

Фанера или дерево. Векторный рисунок, в электронном формате.

3D модель, 3D головоломка, дизайн стола для станка с ЧПУ.

Чертеж-векторный план раскроя. Подходит для лазерной резки

и

фрезерования. Этот продукт также можно разрезать вручную с помощью

и

головоломки. Все файлы заархивированы.Просто скачайте файл

, измените данные в соответствии с вашими требованиями, и

– все готово. После раскроя вы можете покрасить в любой цвет

или украсить декоративными элементами, идеально подходящими для

, украшая любую комнату, дом, квартиру, офис, бар, клуб

, этот предмет придаст вашему интерьеру неповторимую индивидуальность

. Проект может быть выполнен из фанеры, дерева.

Примечание: в некоторых архивах нет инструкций по сборке,

, но вы творческий человек и вам не составит труда собрать

.Приобретая

электронных материалов в этом магазине, вы соглашаетесь со всеми

правилами: электронные товары возврату не подлежат. Файл

в формате: CDR.

Материалы: Фанера, дерево …

Толщина материала 20 мм, или

может быть изготовлена ​​из фанеры

10 мм.

Векторный план “СТУЛ” для станков с ЧПУ – изделия из дерева – diy – cdr

(цифровая загрузка)

Векторный план СТУЛ для столярных изделий с ЧПУ diy cdr | Etsy

Стильное параметрическое кресло для веранды.
Вы можете использовать толщину 20 мм для ног. Подарок для

для себя, стильное украшение для дома, кафе или клуба. Вырежьте

и покрасьте в любой цвет под интерьер. Сделайте свой дом

уникальным. Не стесняйтесь задавать любые вопросы . * Цифровой файл

– ни один физический элемент не будет отправлен или отправлен по почте! * После того, как файл

будет разархивирован на ваш компьютер, эти файлы можно будет

открыть в выбранной вами программе и сохранить в

различных форматах, перекрасить, вырезать, распечатать и т. д.

,

Китай Фанера для резки фрезерный станок с ЧПУ | |

Часто задаваемые вопросы

1. Я никогда не пользовался этим видом машин, легко ли учиться?

Удобное руководство по эксплуатации на английском языке и видео по эксплуатации будут отправлены вместе с аппаратом. Если есть какие-либо вопросы, мы можем поговорить по телефону или через Skype.

Более того, вы можете приехать на наш завод, чтобы узнать, как использовать его перед отправкой. наш техник даст вам

профессиональное руководство.

2. Если у машины возникли проблемы, чем вы можете помочь?

Бесплатные запчасти будут отправлены вам в течение гарантийного срока, а также имеется круглосуточная техническая поддержка по почте и телефону.

наши сотрудники послепродажного обслуживания могут прийти к вам в мастерскую, если проблема все еще не может быть решена.

3. Как я могу узнать, подходит ли мне эта машина?

Перед заказом мы предоставим вам все детали машины для справки, или вы можете сообщить нам свою деталь, наш специалист порекомендует вам наиболее подходящую машину. Кроме того, мы можем заранее сделать образец для проверки. если ваш рисунок предоставлен, мы предоставим вам круглосуточное обслуживание по телефону и скайпу.

4) MOQ?

Наше MOQ – 1 комплект.Мы могли бы отправить машину в порт вашей страны напрямую, пожалуйста, сообщите нам название вашего порта. Будет лучший отправленный вам испуг и цена машины.

5) Условия оплаты

a. 30% по T / T заранее, 70% по T / T перед отправкой

b. L / C является приемлемым, если сумма большая, пожалуйста, оформить проект для нашего подтверждения на первом.

6) Условия поставки

Мы организуем доставку в соответствии с условиями, которые мы оба согласовали после подтверждения покупателем.



особенности изготовления станка из сверлильного оборудования

Подобных историй в сети очень много, и я наверное мало кого удивлю, но может эта статья будет кому то полезна. Эта история началась в конце 2016 года, когда я со своим другом – партнером по разработке и производству испытательной техники аккумулировали некую денежную сумму. Дабы просто не прогулять деньги (дело то молодое), решили их вложить в дело, после чего пришла в голову идея изготовления станка с ЧПУ. У меня уже имелся опыт постройки и работы с подобного рода техникой, да и основной областью нашей деятельности является конструирование и металлообработка, что сопутствовало идее с постройкой станка ЧПУ.

Вот тогда то и началась движуха, которая длиться и по сей день…

Продолжилось все с изучения форумов посвященных ЧПУ тематике и выбора основной концепции конструкции станка. Предварительно определившись с обрабатываемыми материалами на будущем станке и его рабочим полем, появились первые бумажные эскизы, в последствии которые были перенесены в компьютер. В среде трех мерного моделирования КОМПАС 3D, станок визуализировался и стал обрастать более мелкими деталями и нюансами, которых оказалось больше чем хотелось бы, некоторые решаем и по сей день.

Одним из начальных решений было определение обрабатываемых на станке материалов и размеры рабочего поля станка. Что касается материалов, то решение было достаточно простым – это дерево, пластик, композитные материалы и цветные металлы (в основном дюраль). Так как у нас на производстве в основном металлообрабатывающие станки, то иногда требуется станок, который обрабатывал бы быстро по криволинейной траектории достаточно простые в обработке материалы, а это в последствии удешевило бы производство заказываемых деталей. Отталкиваясь от выбранных материалов, в основном поставляемых листовой фасовкой, со стандартными размерами 2,44х1,22 метра (ГОСТ 30427-96 для фанеры). Округлив эти размеры пришли к таким значениям: 2,5х1,5 метра, рабочее пространство определенно, за исключением высоты подъёма инструмента, это значение выбрали из соображения возможности установки тисков и предположили что заготовок толще 200мм у нас не будет. Так же учли тот момент, если потребуется обработать торец какой либо листовой детали длиной более 200мм, для этого инструмент выезжает за габариты основания станка, а сама деталь/заготовка крепится к торцевой стороне основания, тем самым может происходить обработка торца детали.

Конструкция станка представляет собой сборное рамное основание из 80-й профильной трубы со стенкой 4мм. По обе стороны длинны основания, закреплены профильные направляющие качения 25-го типоразмера, на которые установлен портал, выполненный в виде трех сваренных вместе профильных трубы того же типоразмера что и основание.

Станок четырех осевой и каждую ось приводит в движение шарико-винтовая передача. Две оси расположены параллельно по длинной стороне станка, спаренных программно и привязанных к Х координате. Соответственно оставшиеся две оси – это Y и Z координаты.

Почему именно остановились на сборной раме: изначально хотели делать чисто сварную конструкцию с закладными приваренными листами под фрезеровку, установку направляющих и опор ШВП, но для фрезеровки не нашли достаточно большого фрезерно-координатного станка. Пришлось рисовать сборную раму, чтобы была возможность обработать все детали своими силами с имеющимися на производстве металлообрабатывающими станками. Каждая деталь, которая подвергалась воздействию электродуговой сварки, была отожжена для снятия внутренних напряжений. Далее все сопрягаемые поверхности были выфрезерованны, и в последствии подгонки пришлось местами шабрить.

Залезая вперед, сразу хочу сказать, что сборка и изготовление рамы оказалась самым трудоемким и финансово затратным мероприятием в постройке станка. Первоначальная идея с цельно сваренной рамой по всем параметрам обходит сборную конструкцию, по нашему мнению. Хотя многие могут со мной и не согласиться.

Сразу хочу оговориться, что станки из алюминиевого конструкционного профиля мы тут пока рассматривать не будем, это скорее вопрос другой статьи.

Продолжая сборку станка и обсуждая его на форумах, многие начали советовать сделать внутри рамы и снаружи диагональные стальные укосины для добавления еще большей жесткости. Мы этим советом пренебрегать не стали, но и добавлять укосины в конструкцию то же, так как рама получилась достаточно массивной (около 400 кг). А по завершению проекта, периметр обошъётся листовой сталью, что дополнительно свяжет конструкцию.

Давайте теперь перейдем к механическому вопросу этого проекта. Как было ранее сказано, движение осей станка осуществлялось через шарико–винтовую пару диаметром 25мм и шагом 10мм, вращение которой передается от шаговых двигателей с 86 и 57 фланцами. Изначально предполагали вращать непосредственно сам винт, дабы избавиться от лишних люфтов и дополнительных передач, но без них не обошлось в виду того, что при прямом соединении двигателя и винта, последний на больших скоростях начало бы разматывать, особенно когда портал находится в крайних положениях. Учитывая тот факт, что длина винтов по Х оси составила почти три метра, и для меньшего провисания был заложен винт диаметром 25мм, иначе хватило бы и 16 мм-го винта.

Этот нюанс обнаружился уже в процессе производства деталей, и пришлось быстрым темпом решать эту проблему путем изготовления вращающейся гайки, а не винта, что добавило в конструкцию дополнительный подшипниковый узел и ременную передачу. Такое решение так же позволило хорошо натянуть винт между опорами.

Конструкция вращающейся гайки довольно проста. Изначально подобрали два конических шарикоподшипника, которые зеркально одеваются на ШВП гайку, предварительно нарезав резьбу с ее конца, для фиксации обоймы подшипников на гайке. Подшипники вместе с гайкой вставали в корпус, в свою очередь вся конструкция крепится на торце стойки портала. Спереди ШВП гайки закрепили на винты переходную втулку, которую в последствии в собранном виде на оправке обточили для придания соостности. На неё одели шкив и поджали двумя контргайками.

Очевидно, что некоторые из вас, зададутся вопросом о том – «Почему бы не использовать в качестве механизма передающего движения зубчатую рейку?». Ответ достаточно прост: ШВП обеспечит точность позиционирования, большую двигающую силу, и соответственно меньший момент на валу двигателя (это то, что я с ходу вспомнил). Но есть и минусы – более низкая скорость перемещения и если брать винты нормального качества, то соответственно и цена.
Кстати, мы взяли ШВП винты и гайки фирмы TBI, достаточно бюджетный вариант, но и качество соответствующее, так как из взятых 9 метров винта, пришлось выкинуть 3 метра, ввиду несоответствия геометрических размеров, ни одна из гаек просто не накрутилась…
В качестве направляющих скольжения, были использованы профильные направляющие рельсового типоразмера 25мм, фирмы HIWIN. Под их установку были выфрезерованны установочные пазы для соблюдения параллельности между направляющими.

Опоры ШВП решили изготовить собственными силами, они получились двух видов: опоры под вращающиеся винты (Y и Z оси) и опоры под не вращающиеся винты (ось Х). Опоры под вращающиеся винты можно было купить, так как экономии ввиду собственного изготовления 4 деталей вышло мало. Другое дело с опорами под не вращающиеся винты – таких опор в продаже не найти.

Из сказанного ранее, ось Х приводится в движение вращающимися гайками и через ременную зубчатую передачу. Так же через ременную зубчатую передачу решили сделать и две другие оси Y и Z, это добавит большей мобильности в изменении передаваемого момента, добавит эстетики в виду установки двигателя не вдоль оси винта ШВП, а сбоку от него, не увеличивая габариты станка.

Теперь давайте плавно перейдем к электрической части , и начнем мы с приводов, в качестве них были выбраны шаговые двигатели, разумеется из соображений более низкой цены по сравнению с двигателями с обратной связью. На ось Х поставили два двигателя с 86-м фланцем, на оси Y и Z по двигателю с 56-м фланцем, только с разным максимальным моментом. Ниже постараюсь представить полный список покупных деталей…

Электрическая схема станка довольно проста, шаговые двигатели подключаются к драйверам, те в свою очередь подключается к интерфейсной плате, она же соединяется через параллельный порт LPT с персональным компьютером. Драйверов использовал 4 штуки, соответственно по одной штуке на каждый из двигателей. Все драйвера поставил одинаковые, для упрощения монтажа и подключения, с максимальным током 4А и напряжением 50В. В качестве интерфейсной платы для станков с ЧПУ использовал относительно бюджетный вариант, от отечественного производителя, как указанно на сайте лучший вариант. Но подтверждать или опровергать это не буду, плата проста в своем применении и самое главное, что она работает. В своих прошлых проектах применял платы от китайских производителей, они тоже работают, и по своей периферии мало отличаются, от использованной мной в этом проекте. Заметил во всех этих платах, один может и не существенный, но минус, на них можно всего лишь установить до 3-х концевых выключателя, но на каждую ось требуется как минимум по два таких выключателя. Или я просто не разобрался? Если у нас 3-х осевой станок, то соответственно нам надо установить концевые выключатели в нулевых координатах станка (это еще называется «домашнее положение») и в самых крайних координатах чтобы в случае сбоя или не хватки рабочего поля, та или иная ось просто не вышла из строя (попросту не сломалась). В моей схеме использовано: 3 концевых без контактных индуктивных датчика и аварийная кнопка «Е-СТОП» в виде грибка. Силовая часть запитана от двух импульсных источников питания на 48В. и 8А. Шпиндель с водяным охлаждением на 2,2кВт, соответственно включенный через частотный преобразователь. Обороты устанавливаются с персонального компьютера, так как частотный преобразователь подключен через интерфейсную плату. Обороты регулируются с изменения напряжения (0-10 вольт) на соответствующем выводе частотного преобразователя.

Все электрические компоненты, кроме двигателей, шпинделя и конечных выключателей были смонтированы в электрическом металлическом шкафу. Все управление станком производится от персонального компьютера, нашли старенький ПК на материнской плате форм фактора ATX. Лучше бы, чуть ужались и купили маленький mini-ITX со встроенным процессором и видеокартой. При не малых размерах электрического ящика, все компоненты с трудом разместились внутри, их пришлось располагать достаточно близко друг к другу. В низу ящика разместил три вентилятора принудительного охлаждения, так как воздух в нутрии ящика сильно нагревался. С фронтальной стороны прикрутили металлическую накладку, с отверстиями под кнопки включения питания и кнопки аварийного останова. Так же на этой накладке разместили панельку для включения ПК, ее я снял с корпуса старого мини компьютера, жаль, что он оказался не рабочим. С заднего торца ящика тоже закрепили накладку, в ней разместили отверстия под разъемы для подключения питания 220V, шаговых двигателей, шпинделя и VGA разъем.

Все провода от двигателей, шпинделя, а также водяные шланги его охлаждения проложили в гибкие кабель каналы гусеничного типа шириной 50мм.

Что касается программного обеспечение, то на ПК размещенного в электрическом ящике, установили Windows XP, а для управления станком применили одну из самых распространенных программ Mach4. Настройка программы осуществляется в соответствии с документацией на интерфейсную плату, там все описано достаточно понятно и в картинках. Почему именно Mach4, да все потому же, был опыт работы, про другие программы слышал, но их не рассматривал.

Технические характеристики:

Рабочее пространство, мм: 2700х1670х200;
Скорость перемещения осей, мм/мин: 3000;
Мощность шпинделя, кВт: 2,2;
Габариты, мм: 2800х2070х1570;
Вес, кг: 1430.

Список деталей:

Профильная труба 80х80 мм.
Полоса металлическая 10х80мм.
ШВП TBI 2510, 9 метров.
ШВП гайки TBI 2510, 4 шт.
Профильные направляющие HIWIN каретка HGh35-CA, 12 шт.
Рельс HGh35, 10 метров.
Шаговые двигатели:
NEMA34-8801: 3 шт.
NEMA 23_2430: 1шт.
Шкив BLA-25-5M-15-A-N14: 4 шт.
Шкив BLA-40-T5-20-A-N 19: 2 шт.
Шкив BLA-30-T5-20-A-N14: 2 шт.

Плата интерфейсная StepMaster v2.5: 1 шт.
Драйвер шагового двигателя DM542: 4шт. (Китай)
Импульсный источник питания 48В, 8А: 2шт. (Китай)
Частотный преобразователь на 2,2 кВт. (Китай)
Шпиндель на 2,2 кВт. (Китай)

Основные детали и компоненты вроде перечислил, если что-то не включил, то пишите в комментарии, добавлю.

Опыт работы на станке: В конечном итоге спустя почти полтора года, станок мы все же запустили. Сначала настроили точность позиционирования осей и их максимальную скорость. По словам более опытных коллег максимальная скорость в 3м/мин не высока и должна быть раза в три выше (для обработки дерева, фанеры и т.п.). При той скорости, которой мы достигли, портал и другие оси упершись в них руками (всем телом) почти не остановить – прёт как танк. Начали испытания с обработки фанеры, фреза идет как по маслу, вибрации станка нет, но и углублялись максимум на 10мм за один проход. Хотя после заглубляться стали на меньшую глубину.

По игравшись с деревом и пластиком, решили погрызть дюраль, тут я был в восторге, хоть и сломал сначала несколько фрез диаметром 2 мм, пока подбирал режимы резания. Дюраль режет очень уверенно, и получается достаточно чистый срез, по обработанной кромке.

Сталь пока обрабатывать не пробовали, но думаю, что как минимум гравировку станок потянет, а для фрезеровки шпиндель слабоват, жалко его убивать.

А в остальном станок отлично справляется с поставленными перед ним задачами.

Вывод, мнение о проделанной работе: Работа проделана не малая, мы в итоге изрядно приустали, так как ни кто не отменял основную работу. Да и денег вложено не мало, точную сумму не скажу, но это порядка 400т.р. Помимо затрат на комплектацию, основная часть расходов и большая часть сил, ушла на изготовление основания. Ух как мы с ним намаялись. А в остальном все делалось по мере поступления средств, времени и готовых деталей для продолжения сборки.

Станок получился вполне работоспособным, достаточно жестким, массивным и качественным. Поддерживающий хорошую точность позиционирования. При измерении квадрата из дюрали, размерами 40х40, точность получилась +- 0,05мм. Точность обработки более габаритных деталей не замеряли.

Что дальше…: По станку есть еще достаточно работы, в виде закрытия пыле – защитой направляющих и ШВП, обшивки станка по периметру и установки перекрытий в середине основания, которые будут образовывать 4 больших полки, под объем охлаждения шпинделя, хранения инструмента и оснастки. Одну из четвертей основания хотели оснастить четвертой осью. Также требуется на шпиндель установить циклон для отвода и сбора стружки о пыли, особенно если обрабатывать дерево или текстолит, от них пыль летит везде и осаждается повсюду.

Что касается дальнейшей судьбы станка то тут все не однозначно, так как у меня возник территориальный вопрос (я переехал в другой город), и станком заниматься сейчас почти некому. И вышеперечисленные планы не факт что сбудутся. Не кто этого два года назад и предположить не мог. Добавить метки

В наше время всё более частым становится производство мелких деталей из древесины, для тех или иных конструкций. Также в магазинах можно встретить разнообразие красивых объёмных картин, выполненных на древесном полотне. Такие операции совершаются при помощи фрезерных станков с числовым программным управлением.Точность деталей или картин из дерева достигается за счёт управления с компьютера, специализированной программой.

Фрезерный станок по обработке древесины с числовым управлением представляет собой высокопрофессиональную машину, созданную по последнему слову техники.

Вся работа заключается в обработке специальной фрезой по дереву, которой можно совершить работу по вырезке маленьких деталей из древесного материала, создание красивых рисунков. Работа осуществляется за счёт подачи сигналов на шаговые двигатели, которые, в свою очередь, двигают фрезер по трём осям.

За счёт чего и происходит высокоточная обработка. Как правило, вручную такие работы совершить невозможно так качественно. Поэтому фрезерные станки по дереву с ЧПУ является большой находкой для столяров.

Предназначение

Издавна, фрезеровка предназначалась для строгальных работ с древесиной. Но двигатель прогресса движется строго вперёд и в наше время, к таким станкам создали числовое программное управление. На этом этапе, фрезеровальный станок может выполнять разнообразные действия, которые касаются обработки дерева:

1. Вырезание различных деталей из массива древесины.
2. Отрезание лишних частей заготовки.
3. Возможность делать пазы и отверстия различных диаметров.
4. Рисование сложных орнаментов, посредством фрезы.
5. 3D Трёхмерные изображения на массиве дерева.
6. Полноценное мебельное производство и многое другое.

Какой бы ни была поставлена задача, она будет выполнена с высокой точностью и аккуратностью.

Совет: Во время работы на самодельном с ЧПУ оснащением, необходимо плавно снимать толщину древесины, иначе ваша деталь будет испорчена или сожжена фрезой!

Разновидность

В современном технологическом мире различают следующие виды фрезеровочных станков по дереву с числовым управлением:

Стационарные

Эти машины размешаются на производствах, так как имеют огромные размеры и вес. Зато такое оборудование способно изготавливать продукцию в больших объёмах.

Ручные

Это самодельные устройства или устройства из готовых наборов. Эти станки можно смело устанавливать в вашем гараже или собственной мастерской. К таким относятся следующие подвиды:

Оборудование с использованием портала, с числовым управлением

Непосредственно сам фрезер способен передвигаться по двум декартовым осям X и Z. У такого типа станка высокая жёсткость при обработке на изгибы. Конструкция портального фрезерного станка с числовым управлением достаточно проста в своём исполнении. Многие столяры начинают познание станков с ЧПУ именно с такого подтипа. Однако в данном случае размер заготовки будет ограничен размером самого портала.

С числовым управлением и передвижным порталом

Конструкция данного подтипа немного усложнена.

Передвижной портал

Именно этот тип передвигает фрезер по всем трём декартовым осям, по X, Z и Y. В данном случае необходимо будет использовать прочную направляющую для оси X, так как вся большая нагрузка будет направляться именно на неё.

С передвижным порталом очень удобен для создания печатных плат. По оси Y есть возможность обрабатывать длинные детали.

Фреза движется по оси Z.

Станок, на котором фрезеровочная деталь способна передвигаться в вертикальном направлении

Этот подтип обычно используют при доработке производственных образцов или при переделке сверлильного оборудования в гравировально – фрезерное.

Рабочее поле, то есть сама столешница имеет размеры 15х15 сантиметров, что делает невозможным обработку крупных деталей.

Такой тип не очень удобен в эксплуатации.

Безпортальный с числовым управлением

Этот тип станка очень сложен в своей конструкции, однако является самым производительным и удобным.

Заготовки можно обрабатывать длинной до пяти метров, даже если ось X составляет 20 сантиметров.

Такой подтип крайне не подходит для первого опыта, так как требует навыков на этом оборудовании.

Ниже мы рассмотрим конструкцию собственноручного фрезерного станка по дереву с ЧПУ, разберём принципы его работы. Узнаем, как сделать данное детище и как налаживается такое оборудование.

Устройство и принцип работы

Основными деталями устройства фрезерования являются следующие детали:

Станина

Непосредственно сама конструкция станка, на которой располагаются все остальные детали.

Суппорта

Узел, который представляет собой крепление для поддержки передвижения автоматического инструмента.

Рабочий стол

Область, на которой производится вся необходимая работа.

Вал шпинделя или фрезер

Инструмент, который выполняет фрезеровочные работы.

Фреза для обработки древесины

Инструмент, а точнее приспособление для фрезера, различных величин и форм, с помощью которых производится обработка древесины.

ЧПУ

Скажем так мозг и сердце всей конструкции. Программное обеспечение исполняет точный контроль всей работы.

Работа заключается в программном управлении. На компьютере установлена специализированная программа, именно она преобразует загруженные в неё схемы в специальные коды, которые программа распределяет на контроллер, а затем на шаговые двигатели. Шаговые двигатели, в свою очередь, передвигают фрезер по координатным осям Z, Y ,X, за счёт чего и происходит обработка деревянной заготовки.

Выбор комплектующих

Основным этапом в изобретении самодельного фрезерного станка является выбор комплектующих деталей. Ведь выбрав плохой материал, может пойти что – нибудь не так в

Пример сборки из алюминиевой рамы.

самой работе. Обычно используют простые материалы, такие как: алюминий, древесина (массив, МДФ), оргстекло. Для правильной и точной работы всей конструкции важно разработать всю конструкцию суппортов.

Совет: Перед сборкой своими руками , необходимо проверить все, уже подготовленные детали на совместимость.

Проверить, нет ли где загвоздки, которая будет мешать. А главное, чтобы не допустить различного рода колебаний, так как это напрямую приведёт к некачественному фрезерованию.

Существуют некоторые назначения по подбору рабочих элементов, которые помогут в создании, а именно:

Направляющие

Схема направляющих чпу для фрезера.

Для них используют прутья диаметром 12 миллиметров. Для оси X, длинна прута, составляет 200 миллиметров, а для оси Y длина составляет 90 миллиметров.

Использование направляющих позволит выполнить высокоточную установку движущих деталей

Суппорта

Суппорт фрезерного ЧПУ станка.

Суппорт в сборке.

Для этих комплектующих можно использовать текстолитовый материал. Довольно прочный материал в своём роде. Как правило, размеры текстолитовой площадки составляет 25х100х45 милли

Блок фиксации фрезера

Пример каркаса для фиксации фрезера.

Также можно использовать текстолитовый каркас. Размеры непосредственно зависят от имеющегося у вас инструмента.

Шаговые двигатели или серводвигатели

Блок питания

Контроллер

Электронная плата, которая распределяет электричество на шаговые двигатели, чтобы перемещать их по осям.

Совет: При паянии платы необходимо использовать конденсаторы и резисторы в специальных SMD корпусах (для изготовления корпусов таких деталей используют алюминий, керамика, пластик). Это уменьшит габариты платы, а также внутреннее пространство в конструкции будет оптимизировано.

Сборка

Схема самодельного станка с числовым программным управлением

Сборка не займёт у вас слишком много времени. Единственное что, процесс настройки будет самым долгим во всём процессе изготовления.

Для начала

Необходимо разработать схему и чертежи будущего станка с числовым управлением.

Если вам не хочется этого делать, то можно скачать чертежи из интернета. По всем размерам подготовить все необходимые детали.

Проделать все необходимые отверстия

Предназначенные для подшипников и направляющих. Главное соблюдать все необходимые размеры, иначе работа станка будет нарушена. Представлена схемас описанием расположения механизмов. Она позволит вам получить общее представление, особенно если вы собираете его в первый раз.

Когда все элементы и детали механизма у вас готовы, то можно смело приступать к сборке. Первым делом собирается станина оборудования.

Каркас

Должен быть геометрически правильно собран. Все углы должны быть ровненькими и равнозначными. Когда каркас готов, можно монтировать направляющие оси, рабочий стол, суппорта. Когда эти элементы установлены, можно установить фрезер, либо шпиндель.

Остаётся последний шаг – электроника. Установка электроники является основным этапом в сборке. К установленным на станке шаговым двигателям подключается контроллер, который и будет отвечать за их работу.

Далее контроллер подключается к компьютеру на котором уже должна быть установлена специальная программа для управления. Широко применяется торговая марка Arduino , которая производит и поставляет аппаратное оборудование.

Когда всё подключено и находится в режиме готовности, самое время запустить пробную заготовку. Для этого подойдёт любая древесина, которая не будет выходить за пределы рабочего стола. Если ваша заготовка прошла обработку и всё в порядке, то можно приступать к полноценному изготовлению того или иного продукта фрезерования.

Техника безопасности

Безопасность с фрезеровальным оборудованием является основой основ. Если не беречь себя, можно угодить в больницу с серьёзными травмами. Все правила для безопасности одинаковы, однако ниже будут перечислены самые основные:

1. Необходимо заземлить ваше оборудование, во избежание ударов током.
2. Не допускать детей к станку.
3. Ни есть и не пить на рабочем столе.
4. Одежду следует подбирать соответствующую.
5. Не обрабатывать громоздкие детали, которые превышают размеры рабочего стола, станочного оборудования.
6. Не бросать различные инструменты на рабочую область станка.
7. Не использовать материал, (металл, пластик и т.д.).

Видео обзоры

Видео обзор деталей к станку и где их взять:

Видео обзор работы фрезерного станка по дереву:

Видео обзор электроники

Итак, вы решили построить самодельный ЧПУ фрезерный станок или, может быть, вы просто над этим только задумываетесь и не знаете с чего начать? Есть много преимуществ в наличии машины с ЧПУ. Домашние станки могут производить фрезерование и резать практически все материалы. Будь вы любитель или мастер, это открывает большие горизонты для творчества. Тот факт, что один из станков может оказаться в вашей мастерской, еще более соблазнителен.

Есть много причин, по которым люди хотят построить собственный фрезерный станок ЧПУ своими руками. Как правило, это происходит потому, что мы просто не можем позволить себе купить его в магазине или от производителя, и в этом нет ничего удивительного, ведь цена на них немаленькая. Или же вы можете быть похожи на меня и получать массу удовольствия от собственной работы и создания чего-то уникального. Вы можете просто заниматься этим для получения опыта в машиностроении.

Личный опыт

Когда я впервые начал разрабатывать, продумывать и делать первый ЧПУ фрезер своими руками, на создание проекта ушел примерно один день. Затем, когда начал покупать части, я провел небольшое исследование. И нашел кое-какие сведения в различных источниках и форумах, что привело к появлению новых вопросов:

• Мне действительно нужны шарико-винтовые пары, или обычные шпильки и гайки будут работать вполне нормально?
• Какой линейный подшипник лучше, и могу ли я его себе позволить?
• Двигатель с какими параметрами мне нужен, и лучше использовать шаговик или сервопривод?
• Деформируется ли материал корпуса слишком сильно при большом размере станка?
• И т.п.

К счастью, на некоторые из вопросов я смог ответить благодаря своей инженерно-технической базе, оставшейся после учебы. Тем не менее, многие из проблем, с которыми я бы столкнулся, не могли быть рассчитаны. Мне просто нужен был кто-то с практическим опытом и информацией по этому вопросу.

Конечно, я получил много ответов на свои вопросы от разных людей, многие из которых противоречили друг другу. Тогда мне пришлось продолжить исследования, чтобы выяснить, какие ответы стоящие, а какие – мусор.

Каждый раз, когда у меня возникал вопрос, ответ на который я не знал, мне приходилось повторять тот же процесс. По большему счету это связано с тем, что у меня был ограниченный бюджет и хотелось взять лучшее из того, что можно купить за мои деньги. Такая же ситуация у многих людей, создающих самодельный фрезерный станок с ЧПУ.

Комплекты и наборы для сборки фрезеров с ЧПУ своими руками

Да, есть доступные комплекты станков для ручной сборки, но я еще не видел ни одного, который можно было бы подстроить под определенные нужды.

Также нет возможности вносить изменения в конструкцию и тип станка, а ведь их много, и откуда вы знаете, какой из них подойдет именно вам? Независимо от того, насколько хороша инструкция, если конструкция продумана плохо, то и конечная машина будет плохой.

Вот почему вам нужно быть осведомленным относительно того, что вы строите и понимать какую роль играет каждая деталь!

Руководство

Это руководство нацелено на то, чтобы не дать вам совершить те же ошибки, на которые я потратил свое драгоценное время и деньги.

Мы рассмотрим все компоненты вплоть до болтов, глядя на преимущества и недостатки каждого типа каждой детали. Я расскажу о каждом аспекте проектирования и покажу, как создать ЧПУ фрезерный станок своими руками. Проведу вас через механику к программному обеспечению и всему промежуточному.

Имейте в виду, что самодельные чертежи станков с ЧПУ предлагают немного способов решения некоторых проблем. Это часто приводит к «неаккуратной» конструкции или неудовлетворительному функционированию машины. Вот почему я предлагаю вам сначала прочитать это руководство.

ДАВАЙТЕ НАЧНЕМ

ШАГ 1: Ключевые конструктивные решения

В первую очередь необходимо рассмотреть следующие вопросы:

1. Определение подходящей конструкции конкретно для вас (например, если будете делать станок по дереву своими руками).
2. Требуемая площадь обработки.
3. Доступность рабочего пространства.
4. Материалы.
5. Допуски.
6. Методы конструирования.
7. Доступные инструменты.
8. Бюджет.

ШАГ 2: Основание и ось X-оси

Тут рассматриваются следующие вопросы:

1. Проектирование и построение основной базы или основания оси X.
2. Жестко закрепленные детали.
3. Частично закрепленные детали и др.

ШАГ 3: Проектирование козловой оси Y

1. Проектирование и строительство портальной оси Y.
2. Разбивка различных конструкций на элементы.
3. Силы и моменты на портале и др.

ШАГ 4: Схема сборки оси Z

Здесь рассматриваются следующие вопросы:

1. Проектирование и сборка сборки оси Z.
2. Силы и моменты на оси Z.
3. Линейные рельсы / направляющие и расстояние между подшипниками.
4. Выбор кабель-канала.

ШАГ 5: Линейная система движения

В этом пункте рассматриваются следующие вопросы:

1. Подробное изучение систем линейного движения.
2. Выбор правильной системы конкретно для вашего станка.
3. Проектирование и строительство собственных направляющих при малом бюджете.
4. Линейный вал и втулки или рельсы и блоки?

ШАГ 6: Компоненты механического привода

В этом пункте рассматриваются следующие аспекты:

1. Детальный обзор частей привода.
2. Выбор подходящих компонентов для вашего типа станка.
3. Шаговые или серводвигатели.
4. Винты и шарико-винтовые пары.
5. Приводные гайки.
6. Радиальные и упорные подшипники.
7. Муфта и крепление двигателя.
8. Прямой привод или редуктор.
9. Стойки и шестерни.
10. Калибровка винтов относительно двигателей.

ШАГ 7: Выбор двигателей

В этом шаге необходимо рассмотреть:

1. Подробный обзор двигателей с ЧПУ.
2. Типы двигателей с ЧПУ.
3. Как работают шаговые двигатели.
4. Типы шаговых двигателей.
5. Как работают сервомоторы.
6. Типы серводвигателей.
7. Стандарты NEMA.
8. Выбор правильного типа двигателя для вашего проекта.
9. Измерение параметров мотора.

ШАГ 8: Конструкция режущего стола

1. Проектирование и строительство собственных столов при малом бюджете.
2. Перфорированный режущий слой.
3. Вакуумный стол.
4. Обзор конструкций режущего стола.
5. Стол можно вырезать при помощи фрезерного станка с ЧПУ по дереву.

ШАГ 9: Параметры шпинделя

В этом шаге рассматриваются следующие вопросы:

1. Обзор шпинделей с ЧПУ.
2. Типы и функции.
3. Ценообразование и затраты.
4. Варианты монтажа и охлаждения.
5. Системы охлаждения.
6. Создание собственного шпинделя.
7. Расчет нагрузки стружки и силы резания.
8. Нахождение оптимальной скорости подачи.

ШАГ 10: Электроника

В этом пункте рассматриваются следующие вопросы:

1. Панель управления.
2. Электропроводка и предохранители.
3. Кнопки и переключатели.
4. Круги MPG и Jog.
5. Источники питания.

ШАГ 11: Параметры контроллера Программного Управления

В этом шаге рассматриваются следующие вопросы:

1. Обзор контроллера ЧПУ.
2. Выбор контроллера.
3. Доступные опции.
4. Системы с замкнутым контуром и разомкнутым контуром.
5. Контроллеры по доступной цене.
6. Создание собственного контроллера с нуля.

ШАГ 12. Выбор программного обеспечения

В этом пункте рассматриваются следующие вопросы:

1. Обзор программного обеспечения, связанного с ЧПУ.
2. Подбор программного обеспечения.
3. Программное обеспечение CAM.
4. Программное обеспечение САПР.
5. Програмное обеспечение NC Controller.

——————————————————————————————————————————————————–

Зная о том, что фрезерный станок с ЧПУ считается усложненным техническим и электронным оборудованием, многие мастера думают, что его просто нельзя сделать своими руками.

Однако это мнение не соответствует действительности: своими руками сделать такое устройство можно, но для этого необходимо иметь не только его полный чертеж, но и набор определенных инструментов и подходящих комплектующих.

ЧПУ станок своими руками (чертежи)

Решившись на создание самодельного специального станка с ЧПУ, помните, что на это может уйти много времени. Помимо этого, понадобится много денег.

Чтобы изготовить фрезерный станок, который оснащается системой ЧПУ, можно воспользоваться 2 способами: приобрести готовый набор из специально выбранных деталей, из которых и собирается такое оборудование, либо отыскать все комплектующие и самостоятельно собрать устройство, полностью подходящее всем вашим требованиям.

Подготовка к работе

Если вы запланировали изготовить станок с ЧПУ самостоятельно, не применяя готового набора, то первое, что вам нужно будет сделать, – это остановиться на специальной схеме , по которой будет работать такое мини-устройство.

Сборка оборудования

Основанием собранного фрезерного оборудования может стать балка прямоугольного типа, которую надо крепко фиксировать на направляющих.

Несущая конструкция оборудования должна обладать большой жесткостью . При ее монтаже лучше не применять сварных соединений, а присоединять все детали лишь с помощью винтов.

Во фрезерном оборудовании, которое вы будете собирать самостоятельно, должен быть предусмотрен механизм, который обеспечит перемещение рабочего приспособления в вертикальном направлении. Лучше всего взять для него винтовую передачу, вращение на которую будет передаваться с помощью зубчатого ремня.

Основная часть станка

Важная часть такого станка – его вертикальная ось, которую для самодельного прибора можно сделать из алюминиевой плиты. Помните, чтобы размеры такой оси были точно подобраны под габариты создаваемого устройства .

Расположение осей X, Y, Z настольного фрезерно-гравировального станка ЧПУ:

Ось Z перемещает инструмент(фрезер) по вертикали(вниз-вверх)
Ось Х – перемещает каретку Z в поперечном направлении(влево-вправо).
Ось Y – перемещает подвижный стол(вперед-назад).

С устройством фрезно-гравировального станка можно ознакомиться

Состав набора ЧПУ станка Моделист2020 и Моделист3030

I Набор фрезерованных деталей из фанеры 12мм для самостоятельной сборки

Комплект фрезерованных деталей для сборки станка с ЧПУ с подвижным столом состоит из:

1) Стойки портала фрезерного станка с ЧПУ

2) набор фрезерованных деталей станка ЧПУ для сборки оси Z

3) набор фрезерованных деталей станка ЧПУ для сборки подвижного стола

4) набор фрезерованных деталей станка ЧПУ для сборки опор шаговых двигателей и крепления шпинделя

II Набор механики фрезерного станка включает:

1. муфта для соединения вала шагового двигателя с ходовым винтом станка – (3шт.). Размер соединительной муфты для станка Моделист2030 с шаговыми двигателями NEMA17 – 5х5мм. Для станка Моделист3030 с шаговыми двигателями Nema23 – 6,35×8мм

2. стальные направляющие линейного перемещения для ЧПУ станка Моделист3030:

16мм (4шт.) для осей Х и Y,

12мм(2шт) для оси Z

Для ЧПУ станка Моделист2020 диаметр направляющих линейного перемещения:

12мм(8шт) для осей Х, Y и Z.

3. линейные подшипники качения для фрезерного станка Моделист3030:

Линейные подшипники LM16UU (8шт.) для осей Х и Y,

Линейные подшипники LM12UU для оси Z.

Для фрезерного ЧПУ станка Моделист2020

Линейные подшипники LM12UU (12шт.) для осей Х, Y и Z.

4. ходовые винты для фрезерного станка Моделист2020 – М12 (шаг 1,75мм) – (3шт.) c обработкой под d=5мм с одного конца и под d=8мм с другого.

Для фрезерного станка Моделист3030 – трапецеидальные винты TR12x3 (шаг 3мм) – (3шт.) c обработкой концов под d=8мм.

5. радиальные подшипники крепления ходовых винтов -(4шт.) один подшипник в алюминиевом блоке для оси Z.

6. ходовые гайки из графитонаполненного капролона для осей X, Y и Z (- 3шт.)

III Набор электроники фрезерного станка с ЧПУ:

1. Для станка с ЧПУ Моделист2020: шаговые двигатели NEMA17 17HS8401 (размер 42х48мм, крутящий момент 52N.cm, ток 1,8А, сопротивление фазы 1,8Ом, индуктивность 3,2mH, диаметр вала 5мм) – 3шт.

Для станка с ЧПУ Моделист3030: шаговые двигатели 23HS5630 (размер 57х56мм, крутящий момент 12,6кг*см, ток 3,0А, сопротивление фазы 0,8Ом, индуктивность 2,4mH, диаметр вала 6,35мм) – 3шт.

2. контроллер шаговых двигателей ЧПУ станка на специализированных микрошаговых драйверах компании Toshiba ТВ6560 в закрытом алюминиевом корпусе

3. блок питания 24 В 6,5 A для ЧПУ станка Моделист2020 и 24В 10,5А для ЧПУ станка Моделист3030

4. комплект подсоединительных проводов

Последовательность сборки фрезерного станка чпу с подвижным столом.

Система линейного перемещения любого станка состоит из двух деталей: шариковая втулка – это элемент который движется и неподвижного элемента системы – линейная направляющая или вал(линейная опора). Линейные подшипники могут быть разных видов: втулка, разрезная втулка, втулка в алюминиевом корпусе для удобства крепления, шариковая каретка, роликовая каретка, основная функция которых – нести нагрузку, обеспечивая стабильное и точное перемещение. Применение линейных подшипников(трение качения) вместо втулок скольжения позволяет значительно снизить трение и использовать всю мощность шаговых двигателей на полезную работу резки.

Рисунок 1

1 Смазать линейные подшипники системы линейного перемещения фрезерного станкаспециальной смазкой (можно использовать Литол-24(продается в магазинах авто запчастей)).

2 Сборка оси Z фрезерного станка с ЧПУ.

Сборка оси Z описана в инструкции ” “

3 Сборка стола фрезерного ЧПУ станка, ось Y

3.1 Детали для сборки портала, рисунок 2.

1) комплект фрезерованных деталей

4) ходовые винты для фрезерного станка Моделист2030 – М12 (шаг 1,75мм) c обработкой концов под d=8мм и d=5мм

Рисунок 2. Детали портала фрезерного настольного ЧПУ станка

3.2 Запрессовать линейные подшипники и вставить держатели линейных подшипников во фрезерованные пазы, рисунок 2. Вставить линейные направляющие в линейные шарикоподшипники.

Рисунок 2 Сборка стола настольного фрезерного ЧПУ станка

3.3 Держатели подшипников линейного перемещения забиваются в пазы детали подвижного стола. Соединение типа шип-паз обеспечивает отличную жесткость узла, все детали этого узла изготовлены из фанеры 18мм. Дополнительно стянув детали болтовым соединением обеспечим долгий и надежный срок службы, для этого через уже имеющееся отверстие в пластине, которое служит направляющим для хода сверла, сверлим отверстие в торце держателя линейных подшипников, как показано на рисунке 3, сверло диаметром 4мм.

Рисунок 3 Сверление крепежных отверстий.

3.4 Накладываем сам стол и, через уже имеющиеся отверстия скрепляем, с помощью винтов М4х55 из комплекта, рисунок 4 и 5.

Рисунок 4. Крепление подшипников подвижного стола.

Рисунок 5. Крепление подшипников подвижного стола.

3.5 Запрессовать упорные подшипники в детали каркаса стола. Вставить ходовой винт с ходовой гайкой из графитонаполненного капролона, в опорные подшипники, и линейные направляющие в пазы элементов каркаса, рисунок 6.

Рисунок 6. Сборка подвижного стола.

Скрепить элементы каркаса шурупами из комплекта. Для крепления с боков используйте шурупы 3х25мм, рисунок 7. Перед вкручиванием шурупов, обязательно засверлите сверлом диаметром 2мм, для избежания расслаивания фанеры.

Если ходовой винт не зажат деталями основания подвижного стола и имеется люфт винта вдоль оси в опорных подшипниках – используйте шайбу диаметром 8мм, рисунок 6.

Рисунок 7. Сборка каркаса настольного станка.

3.6 Расположите ходовую гайку по центру между линейными подшипниками и сделайте отверстия для шурупов сверлом 2мм, рисунок 8, после чего шурупами 3х20 из комплекта закрепить ходовую гайку. При сверлении обязательно использовать упор под ходовой гайкой, чтобы не погнуть ходовой винт .

Рисунок 8. Крепление ходовой гайки.

4 Сборка портала станка.

Для сборки понадобятся:

1) комплект фрезерованных деталей для сборки подвижного стола

2) стальные направляющие линейного перемещения диаметром 16мм(2шт)

3) линейный подшипник LM16UU(4шт)

4) ходовые винты для фрезерного станка Моделист2030 – М12 (шаг 1,75мм) c обработкой концов под d=8мм и d=5мм.

Для фрезерного станка Моделист3030 – трапецеидальные винты TR12x3 (шаг 3мм) c обработкой концов под d=8мм.

5. радиальные подшипники крепления ходовых винтов -(2шт.)

6. ходовая гайка из графитонаполненного капролона – (- 1шт.)

4.1 Закрепить боковину портала, рисунок 9.

Рисунок 9. Сборка портала станка.

4.2 Вставить ходовой винт с гайкой в каркас каретки оси Z, рисунок 10.

Рисунок 10. Установка ходового винта.

4.3 Вставить линейные направляющие, рисунок 11.

Рисунок 19 Крепление ходового винта “в распор”.

4.4 Закрепить вторую боковину портала, рисунок 11.

Рисунок 11. Установка второй боковины портала

Если ходовой винт не зажат деталями основания подвижного стола и имеется люфт вдоль оси – используйте шайбу диаметром 8мм.

4.5 Установить и закрепить заднюю стенку каретки Z, Рисунок 12.

Рисунок 12. Крепление задней стенки каретки Z.

4.6 Закрепить капролоновую ходовую гайку шурупами 3х20 из комплекта, рисунок 13.

Рисунок 13. Крепление ходовой гайки оси X.

4.7 Закрепить заднюю стенку портала, рисунок 14, с использованием шурупов 3х25 из комплекта.

Рисунок 14. Крепление задней стенки портала.

5 Установка шаговых двигателей.

Для установки шаговых двигателей используйте детали крепления из набора фрезерованных деталей станка ЧПУ для сборки опор шаговых двигателей Nema23 для фрезерного станка Моделист3030.

Рисунок 15. Установка шаговых двигателей.

Установить муфты 5х8мм для соединения вала двигателя с ходовым винтом. Закрепить шаговые двигатели на станок, для крепления используйте винт М4х55 из комплекта, рисунок 15.

6 Закрепите контроллер на задней стенке фрезерно-гравировального станка , и подключите к нему клеммники моторов.

7 Установка фрезера.

Крепление фрезера осуществляется за шейку инструмента или корпус. Стандартный диаметр шейки бытовых фрезеров 43мм. Диаметр шпинделя 300Вт – 52мм, крепление за корпус. Для установки соберите крепление фрезера, детали крепления на рисунке 16. Используйте шуруп 3х30мм из комплекта.

Рисунок 16 Крепление шпинделя 43мм

Рисунок 17 Шпиндель с креплением на ЧПУ станок

При установке дремель подобных инструментов(граверов), кроме этого потребуется дополнительное крепление корпуса гравера к каретке Z хомутом, рисунок 18.

Рисунок 18 Крепление гравера на фрезерный станок.

Имеется возможность установка насадки для подключения пылесоса

Чпу по дереву руками чертежи. Фрезерный станок по дереву с чпу своими руками

Зная о том, что является сложным техническим и электронным устройством, многие умельцы думают, что его просто невозможно изготовить своими руками. Однако такое мнение ошибочно: самостоятельно сделать подобное оборудование можно, но для этого нужно иметь не только его подробный чертеж, но и набор необходимых инструментов и соответствующих комплектующих.

Обработка дюралевой заготовки на самодельном настольном фрезерном станке

Решившись на изготовление самодельного с ЧПУ, имейте в виду, что на это может уйти значительное количество времени. Кроме того, потребуются определенные финансовые затраты. Однако не побоявшись таких трудностей и правильно подойдя к решению всех вопросов, можно стать обладателем доступного по стоимости, эффективного и производительного оборудования, позволяющего выполнять обработку заготовок из различных материалов с высокой степенью точности.

Чтобы сделать фрезерный станок, оснащенный системой ЧПУ, можно воспользоваться двумя вариантами: купить готовый набор, из специально подобранных элементов которого и собирается такое оборудование, либо найти все комплектующие и своими руками собрать устройство, полностью удовлетворяющее всем вашим требованиям.

Инструкция по сборке самодельного фрезерного станка с ЧПУ

Ниже на фото можно увидеть сделанный собственными руками , к которому прилагается подробная инструкция по изготовлению и сборке с указанием используемых материалов и комплектующих, точными «выкройками» деталей станка и приблизительными затратами. Единственный минус — инструкция на английском языке, но разобраться в подробных чертежах вполне можно и без знания языка.

Скачать бесплатно инструкцию по изготовлению станка:

Фрезерный станок с ЧПУ собран и готов к работе. Ниже несколько иллюстраций из инструкции по сборке данного станка

«Выкройки» деталей станка (уменьшенный вид) Начало сборки станка Промежуточный этап Заключительный этап сборки

Подготовительные работы

Если вы решили, что будете конструировать станок с ЧПУ своими руками, не используя готового набора, то первое, что вам необходимо будет сделать, – это остановить свой выбор на принципиальной схеме, по которой будет работать такое мини-оборудование.

За основу фрезерного оборудования с ЧПУ можно взять старый сверлильный станок, в котором рабочая головка со сверлом заменяется на фрезерную. Самое сложное, что придется конструировать в таком оборудовании, – это механизм, обеспечивающий передвижение инструмента в трех независимых плоскостях. Этот механизм можно собрать на основе кареток от неработающего принтера, он обеспечит перемещение инструмента в двух плоскостях.

К устройству, собранному по такой принципиальной схеме, легко подключить программное управление. Однако его основной недостаток заключается в том, что обрабатывать на таком станке с ЧПУ можно будет только заготовки из пластика, древесины и тонкого листового металла. Объясняется это тем, что каретки от старого принтера, которые будут обеспечивать перемещение режущего инструмента, не обладают достаточной степенью жесткости.

Чтобы ваш самодельный станок с ЧПУ был способен выполнять полноценные фрезерные операции с заготовками из различных материалов, за перемещение рабочего инструмента должен отвечать достаточно мощный шаговый двигатель. Совершенно не обязательно искать двигатель именно шагового типа, его можно изготовить из обычного электромотора, подвергнув последний небольшой доработке.

Применение шагового двигателя в вашем даст возможность избежать использования винтовой передачи, а функциональные возможности и характеристики самодельного оборудования от этого не станут хуже. Если же вы все-таки решите использовать для своего мини-станка каретки от принтера, то желательно подобрать их от более крупногабаритной модели печатного устройства. Для передачи усилия на вал фрезерного оборудования лучше применять не обычные, а зубчатые ремни, которые не будут проскальзывать на шкивах.

Одним из наиболее важных узлов любого подобного станка является механизм фрезера. Именно его изготовлению необходимо уделить особое внимание. Чтобы правильно сделать такой механизм, вам потребуются подробные чертежи, которым необходимо будет строго следовать.

Чертежи фрезерного станка с ЧПУ

Приступаем к сборке оборудования

Основой самодельного фрезерного оборудования с ЧПУ может стать балка прямоугольного сечения, которую надо надежно зафиксировать на направляющих.

Несущая конструкция станка должна обладать высокой жесткостью, при ее монтаже лучше не использовать сварных соединений, а соединять все элементы нужно только при помощи винтов.

Объясняется это требование тем, что сварные швы очень плохо переносят вибрационные нагрузки, которым в обязательном порядке будет подвергаться несущая конструкция оборудования. Такие нагрузки в итоге приведут к тому, что рама станка начнет разрушаться со временем, и в ней произойдут изменения в геометрических размерах, что скажется на точности настройки оборудования и его работоспособности.

Сварные швы при монтаже рамы самодельного фрезерного станка часто провоцируют развитие люфта в его узлах, а также прогиб направляющих, образующийся при серьезных нагрузках.

Во фрезерном станке, который вы будете собирать своими руками, должен быть предусмотрен механизм, обеспечивающий перемещение рабочего инструмента в вертикальном направлении. Лучше всего использовать для этого винтовую передачу, вращение на которую будет передаваться при помощи зубчатого ремня.

Важная деталь фрезерного станка – его вертикальная ось, которую для самодельного устройства можно изготовить из алюминиевой плиты. Очень важно, чтобы размеры этой оси были точно подогнаны под габариты собираемого устройства. Если в вашем распоряжении есть муфельная печь, то изготовить вертикальную ось станка можно своими руками, отлив ее из алюминия по размерам, указанным в готовом чертеже.

После того как все комплектующие вашего самодельного фрезерного станка подготовлены, можно приступать к его сборке. Начинается данный процесс с монтажа двух шаговых электродвигателей, которые крепятся на корпус оборудования за его вертикальной осью. Один из таких электродвигателей будет отвечать за перемещение фрезерной головки в горизонтальной плоскости, а второй – за перемещение головки, соответственно, в вертикальной. После этого монтируются остальные узлы и агрегаты самодельного оборудования.

Вращение на все узлы самодельного оборудования с ЧПУ должно передаваться только посредством ременных передач. Прежде чем подключать к собранному станку систему программного управления, следует проверить его работоспособность в ручном режиме и сразу устранить все выявленные недостатки в его работе.

Посмотреть процесс сборки можно на видео, которое несложно найти в интернете.

Шаговые двигатели

В конструкции любого фрезерного станка, оснащенного ЧПУ, обязательно присутствуют шаговые двигатели, которые обеспечивают перемещение инструмента в трех плоскостях: 3D. При конструировании самодельного станка для этой цели можно использовать электромоторы, установленные в матричном принтере. Большинство старых моделей матричных печатных устройств оснащались электродвигателями, обладающими достаточно высокой мощностью. Кроме шаговых электродвигателей из старого принтера стоит взять прочные стальные стержни, которые также можно использовать в конструкции вашего самодельного станка.

Чтобы своими руками сделать фрезерный станок с ЧПУ, вам потребуются три шаговых двигателя. Поскольку в матричном принтере их всего два, необходимо будет найти и разобрать еще одно старое печатное устройство.

Окажется большим плюсом, если найденные вами двигатели будут иметь пять проводов управления: это позволит значительно увеличить функциональность вашего будущего мини-станка. Важно также выяснить следующие параметры найденных вами шаговых электродвигателей: на сколько градусов осуществляется поворот за один шаг, каково напряжение питания, а также значение сопротивления обмотки.

Конструкция привода самодельного фрезерного станка с ЧПУ собирается из гайки и шпильки, размеры которых следует предварительно подобрать по чертежу вашего оборудования. Для фиксации вала электродвигателя и для его присоединения к шпильке удобно использовать толстую резиновую обмотку от электрического кабеля. Такие элементы вашего станка с ЧПУ, как фиксаторы, можно изготовить в виде нейлоновой втулки, в которую вставлен винт. Для того чтобы сделать такие несложные конструктивные элементы, вам понадобятся обычный напильник и дрель.

Электронная начинка оборудования

Управлять вашим станком с ЧПУ, сделанным своими руками, будет программное обеспечение, а его необходимо правильно подобрать. Выбирая такое обеспечение (его можно написать и самостоятельно), важно обращать внимание на то, чтобы оно было работоспособным и позволяло станку реализовывать все свои функциональные возможности. Такое ПО должно содержать драйверы для контроллеров, которые будут установлены на ваш фрезерный мини-станок.

В самодельном станке с ЧПУ обязательным является порт LPT, через который электронная система управления и подключается к станку. Очень важно, чтобы такое подключение осуществлялось через установленные шаговые электродвигатели.

Выбирая электронные комплектующие для своего станка, сделанного своими руками, важно обращать внимание на их качество, так как именно от этого будет зависеть точность технологических операций, которые на нем будут выполняться. После установки и подключения всех электронных компонентов системы ЧПУ нужно выполнить загрузку необходимого программного обеспечения и драйверов. Только после этого следуют пробный запуск станка, проверка правильности его работы под управлением загруженных программ, выявление недостатков и их оперативное устранение.

Для многих домашних мастеров может показаться, что — это где-то на грани фантастики, так как данное оборудование представляет собой сложное в конструктивном, техническом и электронном плане устройство.

Между тем, имея под рукой соответствующие чертежи, весь необходимый материал и инструмент, мини фрезерный самодельный станок по дереву, оснащенный ЧПУ, сделать своими руками можно.

Конечно, для этого придется затратить определенные усилия, а том числе и финансовые, однако нет ничего невозможного, и если правильно и со знанием дела подходить к решению этого вопроса, самодельный настольно-фрезерный станок по дереву мини исполнения с блоком ЧПУ сделать своими руками сможет каждый домашний мастер.

Как известно, такой мини агрегат по дереву отличается точностью проводимой обработки, простотой управления всеми рабочими процессами, а также высоким качеством готового изделия.

В настоящее время реализовать самодельный настольно-фрезерный станок с ЧПУ в мини исполнении для работы по дереву и другим материалами можно несколькими способами.

В первую очередь, можно приобрести специальный набор для сбора данного типа конструкции, а можно все необходимые работы провести своими руками, получив на выходе готовое изделие с высоким качеством обработки.

Если принято решение всю необходимую работу по конструированию и сборке мини настольно-фрезерного станка для работы по дереву и другими материалами с ЧПУ проводить самому, своими руками, то начинать следует с выбора наиболее оптимальной схемы будущего агрегата.

В этом случае в качестве исходного оборудования можно взять небольшой старенький сверлильный станок и заменить рабочий орган в виде сверла непосредственно на фрезу.

Обязательно следует тщательно подумать о том, как будет устроен механизм, отвечающий за необходимое передвижение в трех независимых плоскостях.

Собрать такой механизм можно попробовать из переработанных кареток от старого принтера, что даст возможность обеспечить движение рабочей фрезе в двух плоскостях.

Здесь можно будет достаточно просто подключить необходимое программное обеспечение, что позволит сделать самодельный настольно фрезерный станок ЧПУ автоматическим, однако такая конструкция сможет работать только по дереву, пластику или тонкому металлу.

Чтобы самодельный фрезерный станок, собранный своими руками, смог выполнять более серьезные операции, его необходимо оснастить шаговым двигателем с высокими показателями по мощности.

Получить такой тип двигателя можно из стандартного варианта электродвигателя за счет небольшой доработки. Это позволит полностью исключить применение винтовой передачи, при этом все ее достоинства сохранятся в полном объеме.

Необходимое усилие на вал в самодельном агрегате лучше всего передавать через зубчатые ремни.

В том случае, если для обеспечения необходимого передвижения рабочей фрезы в самодельном фрезерном станке с ЧПУ принято решение использовать самодельные каретки от принтеров, то лучше для этих целей взять данные приспособления от больших моделей принтеров.

При создании фрезерного агрегата с ЧПУ своими руками, особое внимание следует уделить изготовлению механизма фрезера, для чего потребуются соответствующие чертежи.

Сборка фрезерного станка

За основу самодельного фрезерного станка лучше всего взять прямоугольную балку, которую следует прочно закрепить на направляющих.

Вся конструкция должна иметь высокую жесткость, при этом лучше, если сварочные работы будут сведены к минимуму.

Дело в том, что в любом случае, сварочные швы подвержены разрушению и деформации при определенных нагрузках, при работе станка его станина будет подвергаться, в том числе, и вибрации, что может негативно сказаться на данных элементах крепления, что, в свою очередь, приведет к сбою в настройках.

Балку и элементы крепления для усиления жесткости рекомендуется скреплять при помощи винтов определенных диаметров.

Это должно полностью исключить возможный люфт при работе фрезерного станка с ЧПУ, а также прогиб направляющих при серьезных нагрузках.

По точно такому же принципу собирается своими руками и самодельный фрезерно-гравировальный станок, оснащенный ЧПУ. О процессе сборки своими руками достаточно функционального станка фрезерного типа с ЧПУ, подробно рассказано на видео ниже.

В конструкции агрегата необходимо в обязательном порядке предусмотреть подъем рабочего инструмента в вертикальном положении, для чего рекомендуется использовать винтовую передачу.

В свою очередь, для необходимой отдачи вращения непосредственно на ходовой винт следует использовать зубчатый ремень.

Вертикальную ось, которая также является обязательным элементом любого фрезерного станка с ЧПУ, делают из алюминиевой плиты.

Ее следует точно подогнать по размерам, которые были получены еще на этапе проектирования агрегата и занесены в соответствующие чертежи.

В домашних условиях отлить вертикальную ось можно при помощи муфельной плиты, и в этом случае следует взять алюминий.

После этого непосредственно на корпус сразу за осью следует смонтировать два двигателя шагового типа, один из которых будет отвечать за горизонтальное перемещение, а второй, соответственно, за вертикальное.

Все вращение должно передаваться через ремни. После того, как все элементы будут находиться на своих местах, самодельный фрезерный станок следует обязательно проверить в работе при ручном управлении, и при выявлении недочетов, устранить их на месте.

Немного о шаговых двигателях

Любой агрегат с ЧПУ, в том числе и гравировальный станок, в обязательном порядке оснащается электродвигателями шагового типа.

При сборке самодельного фрезеровального оборудования с ЧПУ в качестве такого мотора можно использовать двигатели от старых матричных принтеров. В большинстве матричных принтеров установлено два таких элемента с достаточной мощностью.

Кроме этого, в матричных принтерах имеются еще и стальные стержни, изготовленные из прочной стали, которые также можно использовать в самодельном станке.

В этом случае следует отметить, что для сборки такого агрегата своими руками потребуется три отдельных двигателя шагового типа, а значит, придется искать и разбирать два матричных принтера.

Лучше, если такие двигатели будут иметь порядка пяти отдельных проводов управления, так как в этом случае функциональность самодельного станка увеличится в несколько раз.

Подбирая двигатели шагового типа для самодельного фрезерного станка с ЧПУ, необходимо выяснить число их градусов на один шаг, а также рабочее напряжение и обмоточное сопротивление.

Это поможет впоследствии правильно настроить все программное обеспечение оборудования.

Крепить вал двигателя шагового типа лучше всего при помощи резинового кабеля с толстой обмоткой. Он поможет и при присоединении самого двигателя непосредственно к шпильке.

Выполнить фиксаторы можно из изготовленной своими руками втулки с винтом. Для этого следует взять нейлон, а в качестве инструмента дрель и напильник.

О том, как сделать своими руками гравировально-фрезерный станок с блоком ЧПУ, подробно рассказано на видео ниже.

Электронное обеспечение

Главным элементом любого станка, оснащенного ЧПУ, является его программное обеспечение.

В этом случае можно использовать самодельное, которое будет включать в себя все необходимые драйверы для установленных контролеров, а также шаговых двигателей, а кроме этого, стандартные питающие блоки.

В обязательном порядке потребуется порт LPT. Также необходимо будет подумать и о рабочей программе, которая будет обеспечивать не только контроль, но и управление всеми необходимыми режимами работы.

Непосредственно сам блок ЧПУ следует подключать к фрезерному агрегату через вышеуказанный порт обязательно через установленные двигатели.

Подбирая для самодельного станка необходимое программное обеспечение, необходимо делать ставку на то, которое уже успело доказать свою стабильную работу и имеет огромные функциональные возможности.
Видео:

Следует помнить, что электроника будет, главным образом, влиять на точность и качество всех выполняемых операций на оборудовании с ЧПУ.

После того как будет установлена вся необходимая электроника, необходимо выполнить загрузку всех необходимых для работы настольно-фрезерного станка программ и драйверов.

Далее, непосредственно перед тем, как станок начнет эксплуатироваться по своему прямому назначению, следует проверить в работе электронное обеспечение и при необходимости устранить на месте все выявленные недочеты.

Все вышеописанные операции по сборке своими руками фрезерного станка с ЧПУ подходят и для создания самодельного координатно-расточного агрегата, а также многого другого оборудования данного класса.

В любом случае, если всю работу по сборке своими руками фрезерного агрегата, оснащенного ЧПУ, выполнить правильно и в соответствии с технологией, у домашнего мастера появится возможность выполнять множество сложнейших операций, как по металлу, так и по дереву.

О том, как сделать самостоятельно фрезеровальный станок с блоком ЧПУ, подробно рассказано на видео в нашей статье.

Станки, оснащенные числовым программным обеспечением (ЧПУ) представлены в виде современного оборудования для резки, точения, сверления или шлифования металла, фанеры, дерева пенопласта и других материалов.

Встроенная электроника на базе печатных плат «Arduino» обеспечивает максимальную автоматизацию работ.

1 Что собой представляет станок с ЧПУ?

Станки ЧПУ на базе печатных плат «Ардуино» способны в автоматическом режиме бесступенчато менять частоту вращения шпинделей, а также скорость подачи суппортов, столов и прочих механизмов. Вспомогательные элементы станка ЧПУ автоматически принимает нужное положение, и могут использоваться для резки фанеры или алюминиевого профиля.

В устройствах на основе печатных плат «Arduino» режущий инструмент (предварительно настроенный) также сменяется в автоматическом режиме.

В устройствах ЧПУ на базе печатных плат «Ардуино» все команды подаются через контроллер.

Контроллер получает сигналы от программоносителя. Для такого оборудования для резки фанеры, металлического профили или пенопласта программоносителями являются кулачки, упоры или копиры.

Поступивший из программоносителя сигнал через контроллер подает команду на автомат, полуавтомат или копировальный станок. Если необходимо сменить лист фанеры или пенопласта для резки, то кулачки или копиры заменяются другими элементами.

Агрегаты с программным управлением на базе плат” Ардуино” в качестве программоносителя используют перфоленты, перфокарты или магнитные ленты в которых содержится вся необходимая информация. С применением плат «Arduino» весь процесс резки фанеры, пенопласта или другого материала полностью автоматизируется, сто минимизирует затраты труда.

Стоит отметить, что собрать станок ЧПУ для резки фанеры или пенопласта на базе плат Arduino своими руками можно без особых сложностей. Управление в агрегатах ЧПУ на основе «Ардуино» осуществляет контроллер, который передает как технологическую, так и размерную информацию.

Применяя плазморезы с ЧПУ на базе плат «Ардуино» можно освободить большое число универсального оборудования и наряду с этим увеличить производительность труда. Основные преимущества станков на базе «Ардуино», собранных своими руками, выражаются в:

• высокой (по сравнению с ручными станками) производительностью;
• гибкости универсального оборудования в сочетании с точностью;
• снижении потребности в привлечении квалифицированных специалистов к работе;
• возможности изготовления взаимозаменяемых деталей по одной программе;
• сокращенных сроках подготовки при изготовлении новых деталей;
• возможности сделать станок своими руками.

1.1 Процесс работы фрезерного станка с ЧПУ (видео)

1.2 Разновидности ЧПУ станков

Представленные агрегаты для резки фанеры или пенопласта, использующие для работы платы «Arduino», делятся на классы по:

• технологическим возможностям;
• принципу смены инструмента;
• способу смены заготовки.

Любой класс такого оборудования можно сделать своими руками, а электроника «Arduino» обеспечит максимальную автоматизацию рабочего процесса. Наряду с классами, станки могут быть:

• токарными;
• сверлильно-расточными;
• фрезерными;
• шлифовальными;
• станки электрофизического ряда;
• многоцелевые.

Токарные агрегаты на базе «Arduino» могут подвергать обработке наружные и внутренние поверхности всевозможных деталей.

Вращение заготовок может проводиться как в прямолинейных, так и в криволинейных контурах. Устройство также предназначается для резки наружной и внутренней резьбы. Фрезерные агрегаты на базе «Arduino» предназначаются для фрезерования простых и сложных деталей корпусного типа.

Кроме того они могут производить сверление и расточку. Шлифовальные станки, которые также можно сделать своими руками могут применяться для финишной обработки деталей.

В зависимости от вида обрабатываемых поверхностей агрегаты могут быть:

• плоскошлифовальными;
• внутришлифовальными;
• шлицешлифовальными.

Многоцелевые агрегаты могут применяться для резки фанеры или пенопласта, выполнять сверление, фрезерование, расточку и токарную обработку деталей. Перед тем, как сделать станок с ЧПУ своими руками, важно учитывать, что деление оборудования производится и по способу смены инструмента. Замена может производиться:

• вручную;
• автоматически в револьверной головке;
• автоматически в магазине.

Если электроника (контроллер) может обеспечивать автоматическую смену заготовок с использованием специальных накопителей, то аппарат может длительное время работать без участия оператора.

Для того, чтобы сделать представленный агрегат для резки фанеры или пенопласта своими руками, необходимо подготовить исходное оборудование. Для этого может быть пригоден бывший в употреблении .

В нем рабочий орган заменяется на фрезу. Кроме того сделать механизм своими руками можно из кареток старого принтера.

Это позволит двигаться рабочей фрезе в направлении двух плоскостей. Далее к конструкции подключается электроника, ключевым элементом которой является контроллер и платы «Arduino».

Схема сборки позволяет сделать своими руками самодельный агрегат ЧПУ автоматическим. Такое оборудование может быть предназначено для резки пластика, пенопласта, фанеры или тонкого металла. Для того, чтобы устройство смогло выполнять более сложные виды работ, необходим не только контроллер, но и шаговый двигатель.

Он должен обладать высокими мощностными показателями – не менее 40-50 ватт. Рекомендуется использовать обычный электродвигатель, так как с его применением отпадет необходимость в создании винтовой передачи, а контроллер будет обеспечивать своевременную подачу команд.

Нужное усилие на вал передачи в самодельном устройстве должно передаваться посредством зубчатых ремней. Если для передвижения рабочей фрезы самодельный станок с ЧПУ будет использовать каретки от принтеров, то для этой цели необходимо выбрать детали от принтеров больших размеров.

Основой будущего агрегата может послужить прямоугольная балка, которая должна быть прочно закреплена на направляющих. Каркас должен отличаться высокой степенью жесткости, но использовать сварку не рекомендуется. Лучше применять болтовое соединение.

Сварочные швы будут подвергаться деформации из-за постоянных нагрузок при работе станка. Элементы крепления при этом разрушаются, что приведет к сбою настроек, а контроллер будет работать некорректно.

2.1 О шаговых двигателях суппортах и направляющих

Агрегат с ЧПУ, собранный самостоятельно, должен быть оснащен шаговыми электродвигателями. Как уже упоминалось выше, для сборки агрегата лучше всего использовать двигатели от старых матричных принтеров.

Для эффективного функционирования устройства понадобится три отдельных двигателя шагового типа. Рекомендуется применять двигатели с пятью отдельными проводами управления. Это позволит увеличить функциональность самодельного аппарата в несколько раз.

При подборе двигателей для будущего станка нужно знать число градусов на один шаг, показатель рабочего напряжения и сопротивление обмотки. Впоследствии это поможет произвести корректную настройку всего программного обеспечения.

Крепление вала шарового двигателя производится с применением резинового кабеля, покрытого толстой обмоткой. Кроме того, с помощью такого кабеля можно присоединить двигатель к ходовой шпильке. Станину можно изготовить из пластмассы с толщиной в 10-12 мм.

Наряду с пластиком возможно применение алюминия или органического стекла.

Ведущие детали каркаса крепятся с помощью саморезов, а при использовании древесины можно крепить элементы клеем ПВА. Направляющие представляют собой стальные прутья с сечением в 12 мм и длиной в 20 мм. На каждую ось приходится по 2 прута.

Суппорт изготавливают из текстолита, его размеры должны составлять 30×100х40 см. Направляющие части текстолита скрепляются винтами марки М6, а суппорты «Х» и «У» в верху должны иметь 4 резьбовых отверстия для закрепления станины. Шаговые электродвигатели устанавливаются с помощью крепежей.

Крепления можно сделать с использованием стали листового типа. Толщина листа должна составлять 2-3 мм. Далее винт соединяется с осью шагового двигателя посредством гибкого вала. С этой целью можно задействовать обычный резиновый шланг.

В статье описан самодельный станок с ЧПУ. Главное достоинство данного варианта станка – простой метод подключения шаговых двигателей к компьютеру через порт LPT.

Механическая часть

Станина
Станина нашего станка сделана из пластмассы толщиной 11-12мм. Материал не критичен, можно использовать алюминий, органическое стекло фанеру и любой другой доступный материал. Основные детали каркаса прикрепляются с помощью саморезов, при желании можно дополнительно оформить места креплений клеем, если используете древесину, то можно использовать клей ПВА.

Суппорта и направляющие
В качестве направляющих использованы стальные прутки с диаметром 12мм, длина 200мм (на ось Z 90мм), две штуки на ось. Суппорта изготавливаются из текстолита размерами 25Х100Х45. Текстолит имеет три сквозных отверстия, два из них для направляющих и одно для гайки. Направляющие части крепятся винтами М6. Суппорты Х и У в верхней части имеют 4 резьбовых отверстия для крепления стола и узла оси Z.

Суппорт Z
Направляющие оси Z крепятся к суппорту Х через стальную пластину, которая является переходной, размеры пластины 45х100х4.

Шаговые двигатели устанавливаются на крепежи, которые можно изготовить из листовой стали с толщиной 2-3мм. Винт нужно соединить с осью шагового двигателя при помощи гибкого вала, в качестве которого может быть использован резиновый шланг. При использовании жесткого вала, система будет работать не точно. Гайку делают из латуни, которую вклеивают в суппорт.

Сборка
Сборка самодельного ЧПУ станка, осуществляется в следующей последовательности:

• Для начала нужно установить в суппорта все направляющие компоненты и прикрутить их к боковинам, которые вначале не установлены на основание.
• Суппорт передвигаем по направляющим до тех пор, пока не добьемся плавного хода.
• Затягиваем болты, фиксируя направляющие части.
• К основанию крепим суппорт, узел направляющие и боковину, для крепления используем саморезы.
• Собираем узел Z и вместе с переходной пластиной прикрепляем его к суппорту X.
• Далее устанавливаем ходовые винты вместе с муфтами.
• Устанавливаем шаговые двигатели, соединяя ротор двигателя и винт муфтой. Обращаем строгое внимание на то, чтобы ходовые винты вращались плавно.

Рекомендации по сборке станка:
Гайки можно изготовить также из чугуна, использовать другие материалы не стоит, винты можно купить в любом строительном магазине и обрезать под свои нужды. При использовании винтов с резьбой М6х1, длина гайки будет 10 мм.

Чертежи станка.rar

Переходим ко второй части сборки ЧПУ станка своими руками, а именно к электронике.

Электроника

Блок питания
В качестве источника питания был использован блок на 12Вольт 3А. Блок предназначен для питания шаговых двигателей. Еще один источник напряжения на 5Вольт и с током 0.3А был использован для запитки микросхем контролера. Источник питания зависит от мощности шаговых двигателей.

Приведем расчет блока питания. Расчет прост — 3х2х1=6А, где 3 — количество используемых шаговых двигателей, 2 — число запитанных обмоток, 1 — ток в Амперах.

Контролер управления
Управляющий контроллер был собран всего на 3-х микросхемах серии 555TM7. Контроллер не требует прошивки и имеет достаточно простую принципиальную схему, благодаря этому, данный ЧПУ станок своими руками может сделать человек не особо разбирающийся в электронике.

Описание и назначение выводов разъема порта LPT.

Выв.	Название	Направление	Описание
1	STROBE	ввод и вывод	Устанавливается PC после завершения каждой передачи данных
2..9	DO-D7	вывод	Вывод
10	АСК	ввод	Устанавливается в «0» внешним устройством после приема байта
11	BUSY	ввод	Устройство показывает, что оно занято, путем установки этой линии в «1»
12	Paper out	ввод	Для принтеров
13	Select	ввод	Устройство показывает, что оно готово, путем установки на этой линии «1 »
14	Autofeed
15	Error	ввод	Индицирует об ошибке
16	Initialize	ввод и вывод
17	Select In	ввод и вывод
18..25	Ground GND	GND	Общий провод

Для эксперимента был использован шаговый двигатель от старого 5,25-дюймов. В схеме 7 бит не используется т.к. применено 3 двигателя. На него можно повесить ключ включение главного двигателя (фреза или сверло).

Драйвер для шаговых двигателей
Для управления шаговым двигателем используется драйвер, который из себя представляет усилитель с 4-я каналами. Конструкция реализована всего на 4-х транзисторах типа КТ917.

Применять можно и серийные микросхемы, к примеру — ULN 2004 (9 ключей) с током 0,5-0.6А.

Для управления используется программа vri-cnc. Подробное описание и инструкция по использованию программы находится на .

Собрав данный ЧПУ станок своими руками, вы станете обладателем машины способной выполнять механическую обработку (сверление, фрезерование) пластмасс. Гравировку по стали. Также самодельный станок с ЧПУ может использоваться как графопостроитель, на нем можно рисовать и сверлить печатные платы.

По материалам сайта: vri-cnc.ru

В наше время всё более частым становится производство мелких деталей из древесины, для тех или иных конструкций. Также в магазинах можно встретить разнообразие красивых объёмных картин, выполненных на древесном полотне. Такие операции совершаются при помощи фрезерных станков с числовым программным управлением.Точность деталей или картин из дерева достигается за счёт управления с компьютера, специализированной программой.

Фрезерный станок по обработке древесины с числовым управлением представляет собой высокопрофессиональную машину, созданную по последнему слову техники.

Вся работа заключается в обработке специальной фрезой по дереву, которой можно совершить работу по вырезке маленьких деталей из древесного материала, создание красивых рисунков. Работа осуществляется за счёт подачи сигналов на шаговые двигатели, которые, в свою очередь, двигают фрезер по трём осям.

За счёт чего и происходит высокоточная обработка. Как правило, вручную такие работы совершить невозможно так качественно. Поэтому фрезерные станки по дереву с ЧПУ является большой находкой для столяров.

Предназначение

Издавна, фрезеровка предназначалась для строгальных работ с древесиной. Но двигатель прогресса движется строго вперёд и в наше время, к таким станкам создали числовое программное управление. На этом этапе, фрезеровальный станок может выполнять разнообразные действия, которые касаются обработки дерева:

1. Вырезание различных деталей из массива древесины.
2. Отрезание лишних частей заготовки.
3. Возможность делать пазы и отверстия различных диаметров.
4. Рисование сложных орнаментов, посредством фрезы.
5. 3D Трёхмерные изображения на массиве дерева.
6. Полноценное мебельное производство и многое другое.

Какой бы ни была поставлена задача, она будет выполнена с высокой точностью и аккуратностью.

Совет: Во время работы на самодельном с ЧПУ оснащением, необходимо плавно снимать толщину древесины, иначе ваша деталь будет испорчена или сожжена фрезой!

Разновидность

В современном технологическом мире различают следующие виды фрезеровочных станков по дереву с числовым управлением:

Стационарные

Эти машины размешаются на производствах, так как имеют огромные размеры и вес. Зато такое оборудование способно изготавливать продукцию в больших объёмах.

Ручные

Это самодельные устройства или устройства из готовых наборов. Эти станки можно смело устанавливать в вашем гараже или собственной мастерской. К таким относятся следующие подвиды:

Оборудование с использованием портала, с числовым управлением

Непосредственно сам фрезер способен передвигаться по двум декартовым осям X и Z. У такого типа станка высокая жёсткость при обработке на изгибы. Конструкция портального фрезерного станка с числовым управлением достаточно проста в своём исполнении. Многие столяры начинают познание станков с ЧПУ именно с такого подтипа. Однако в данном случае размер заготовки будет ограничен размером самого портала.

С числовым управлением и передвижным порталом

Конструкция данного подтипа немного усложнена.

Передвижной портал

Именно этот тип передвигает фрезер по всем трём декартовым осям, по X, Z и Y. В данном случае необходимо будет использовать прочную направляющую для оси X, так как вся большая нагрузка будет направляться именно на неё.

С передвижным порталом очень удобен для создания печатных плат. По оси Y есть возможность обрабатывать длинные детали.

Фреза движется по оси Z.

Станок, на котором фрезеровочная деталь способна передвигаться в вертикальном направлении

Этот подтип обычно используют при доработке производственных образцов или при переделке сверлильного оборудования в гравировально – фрезерное.

Рабочее поле, то есть сама столешница имеет размеры 15х15 сантиметров, что делает невозможным обработку крупных деталей.

Такой тип не очень удобен в эксплуатации.

Безпортальный с числовым управлением

Этот тип станка очень сложен в своей конструкции, однако является самым производительным и удобным.

Заготовки можно обрабатывать длинной до пяти метров, даже если ось X составляет 20 сантиметров.

Такой подтип крайне не подходит для первого опыта, так как требует навыков на этом оборудовании.

Ниже мы рассмотрим конструкцию собственноручного фрезерного станка по дереву с ЧПУ, разберём принципы его работы. Узнаем, как сделать данное детище и как налаживается такое оборудование.

Устройство и принцип работы

Основными деталями устройства фрезерования являются следующие детали:

Станина

Непосредственно сама конструкция станка, на которой располагаются все остальные детали.

Суппорта

Узел, который представляет собой крепление для поддержки передвижения автоматического инструмента.

Рабочий стол

Область, на которой производится вся необходимая работа.

Вал шпинделя или фрезер

Инструмент, который выполняет фрезеровочные работы.

Фреза для обработки древесины

Инструмент, а точнее приспособление для фрезера, различных величин и форм, с помощью которых производится обработка древесины.

ЧПУ

Скажем так мозг и сердце всей конструкции. Программное обеспечение исполняет точный контроль всей работы.

Работа заключается в программном управлении. На компьютере установлена специализированная программа, именно она преобразует загруженные в неё схемы в специальные коды, которые программа распределяет на контроллер, а затем на шаговые двигатели. Шаговые двигатели, в свою очередь, передвигают фрезер по координатным осям Z, Y ,X, за счёт чего и происходит обработка деревянной заготовки.

Выбор комплектующих

Основным этапом в изобретении самодельного фрезерного станка является выбор комплектующих деталей. Ведь выбрав плохой материал, может пойти что – нибудь не так в

Пример сборки из алюминиевой рамы.

самой работе. Обычно используют простые материалы, такие как: алюминий, древесина (массив, МДФ), оргстекло. Для правильной и точной работы всей конструкции важно разработать всю конструкцию суппортов.

Совет: Перед сборкой своими руками , необходимо проверить все, уже подготовленные детали на совместимость.

Проверить, нет ли где загвоздки, которая будет мешать. А главное, чтобы не допустить различного рода колебаний, так как это напрямую приведёт к некачественному фрезерованию.

Существуют некоторые назначения по подбору рабочих элементов, которые помогут в создании, а именно:

Направляющие

Схема направляющих чпу для фрезера.

Для них используют прутья диаметром 12 миллиметров. Для оси X, длинна прута, составляет 200 миллиметров, а для оси Y длина составляет 90 миллиметров.

Использование направляющих позволит выполнить высокоточную установку движущих деталей

Суппорта

Суппорт фрезерного ЧПУ станка.

Суппорт в сборке.

Для этих комплектующих можно использовать текстолитовый материал. Довольно прочный материал в своём роде. Как правило, размеры текстолитовой площадки составляет 25х100х45 милли

Блок фиксации фрезера

Пример каркаса для фиксации фрезера.

Также можно использовать текстолитовый каркас. Размеры непосредственно зависят от имеющегося у вас инструмента.

Шаговые двигатели или серводвигатели

Блок питания

Контроллер

Электронная плата, которая распределяет электричество на шаговые двигатели, чтобы перемещать их по осям.

Совет: При паянии платы необходимо использовать конденсаторы и резисторы в специальных SMD корпусах (для изготовления корпусов таких деталей используют алюминий, керамика, пластик). Это уменьшит габариты платы, а также внутреннее пространство в конструкции будет оптимизировано.

Сборка

Схема самодельного станка с числовым программным управлением

Сборка не займёт у вас слишком много времени. Единственное что, процесс настройки будет самым долгим во всём процессе изготовления.

Для начала

Необходимо разработать схему и чертежи будущего станка с числовым управлением.

Если вам не хочется этого делать, то можно скачать чертежи из интернета. По всем размерам подготовить все необходимые детали.

Проделать все необходимые отверстия

Предназначенные для подшипников и направляющих. Главное соблюдать все необходимые размеры, иначе работа станка будет нарушена. Представлена схемас описанием расположения механизмов. Она позволит вам получить общее представление, особенно если вы собираете его в первый раз.

Когда все элементы и детали механизма у вас готовы, то можно смело приступать к сборке. Первым делом собирается станина оборудования.

Каркас

Должен быть геометрически правильно собран. Все углы должны быть ровненькими и равнозначными. Когда каркас готов, можно монтировать направляющие оси, рабочий стол, суппорта. Когда эти элементы установлены, можно установить фрезер, либо шпиндель.

Остаётся последний шаг – электроника. Установка электроники является основным этапом в сборке. К установленным на станке шаговым двигателям подключается контроллер, который и будет отвечать за их работу.

Далее контроллер подключается к компьютеру на котором уже должна быть установлена специальная программа для управления. Широко применяется торговая марка Arduino , которая производит и поставляет аппаратное оборудование.

Когда всё подключено и находится в режиме готовности, самое время запустить пробную заготовку. Для этого подойдёт любая древесина, которая не будет выходить за пределы рабочего стола. Если ваша заготовка прошла обработку и всё в порядке, то можно приступать к полноценному изготовлению того или иного продукта фрезерования.

Техника безопасности

Безопасность с фрезеровальным оборудованием является основой основ. Если не беречь себя, можно угодить в больницу с серьёзными травмами. Все правила для безопасности одинаковы, однако ниже будут перечислены самые основные:

1. Необходимо заземлить ваше оборудование, во избежание ударов током.
2. Не допускать детей к станку.
3. Ни есть и не пить на рабочем столе.
4. Одежду следует подбирать соответствующую.
5. Не обрабатывать громоздкие детали, которые превышают размеры рабочего стола, станочного оборудования.
6. Не бросать различные инструменты на рабочую область станка.
7. Не использовать материал, (металл, пластик и т.д.).

Видео обзоры

Видео обзор деталей к станку и где их взять:

Видео обзор работы фрезерного станка по дереву:

Видео обзор электроники

Чпу своими руками чертежи. Фрезерный станок по дереву с чпу своими руками

Зная о том, что фрезерный станок с ЧПУ считается усложненным техническим и электронным оборудованием, многие мастера думают, что его просто нельзя сделать своими руками.

Однако это мнение не соответствует действительности: своими руками сделать такое устройство можно, но для этого необходимо иметь не только его полный чертеж, но и набор определенных инструментов и подходящих комплектующих.

ЧПУ станок своими руками (чертежи)

Решившись на создание самодельного специального станка с ЧПУ, помните, что на это может уйти много времени. Помимо этого, понадобится много денег.

Чтобы изготовить фрезерный станок, который оснащается системой ЧПУ, можно воспользоваться 2 способами: приобрести готовый набор из специально выбранных деталей, из которых и собирается такое оборудование, либо отыскать все комплектующие и самостоятельно собрать устройство, полностью подходящее всем вашим требованиям.

Подготовка к работе

Если вы запланировали изготовить станок с ЧПУ самостоятельно, не применяя готового набора, то первое, что вам нужно будет сделать, – это остановиться на специальной схеме , по которой будет работать такое мини-устройство.

Сборка оборудования

Основанием собранного фрезерного оборудования может стать балка прямоугольного типа, которую надо крепко фиксировать на направляющих.

Несущая конструкция оборудования должна обладать большой жесткостью . При ее монтаже лучше не применять сварных соединений, а присоединять все детали лишь с помощью винтов.

Во фрезерном оборудовании, которое вы будете собирать самостоятельно, должен быть предусмотрен механизм, который обеспечит перемещение рабочего приспособления в вертикальном направлении. Лучше всего взять для него винтовую передачу, вращение на которую будет передаваться с помощью зубчатого ремня.

Основная часть станка

Важная часть такого станка – его вертикальная ось, которую для самодельного прибора можно сделать из алюминиевой плиты. Помните, чтобы размеры такой оси были точно подобраны под габариты создаваемого устройства .

И так, в рамках этой статьи-инструкции я хочу, что бы вы вместе с автором проекта, 21 летним механиком и дизайнером, изготовили свой собственный . Повествование будет вестись от первого лица, но знайте, что к большому своему сожалению, я делюсь не своим опытом, а лишь вольно пересказываю автора сего проекта.

В этой статье будет достаточно много чертежей , примечания к ним сделаны на английском языке, но я уверен, что настоящий технарь все поймет без лишних слов. Для удобства восприятия, я разобью повествование на «шаги».

Предисловие от автора

Уже в 12 лет я мечтал построить машину, которая будет способна создавать различные вещи. Машину, которая даст мне возможность изготовить любой предмет домашнего обихода. Спустя два года я наткнулся на словосочетание ЧПУ или если говорить точнее, то на фразу “Фрезерный станок с ЧПУ” . После того как я узнал, что есть люди способные сделать такой станок самостоятельно для своих нужд, в своем собственном гараже, я понял, что тоже смогу это сделать. Я должен это сделать ! В течение трех месяцев я пытался собрать подходящие детали, но не сдвинулся с места. Поэтому моя одержимость постепенно угасла.

В августе 2013 идея построить фрезерный станок с ЧПУ вновь захватила меня. Я только что окончил бакалавриат университета промышленного дизайна, так что я был вполне уверен в своих возможностях. Теперь я четко понимал разницу между мной сегодняшним и мной пятилетней давности. Я научился работать с металлом, освоил техники работы на ручных металлообрабатывающих станках, но самое главное я научился применять инструменты для разработки. Я надеюсь, что эта инструкция вдохновит вас на создание своего станка с ЧПУ!

Шаг 1: Дизайн и CAD модель

Все начинается с продуманного дизайна. Я сделал несколько эскизов, чтобы лучше прочувствовать размеры и форму будущего станка. После этого я создал CAD модель используя SolidWorks. После того, как я смоделировал все детали и узлы станка, я подготовил технические чертежи. Эти чертежи я использовал для изготовления деталей на ручных металлообрабатывающих станках: и .

Признаюсь честно, я люблю хорошие удобные инструменты. Именно поэтому я постарался сделать так, чтобы операции по техническому обслуживанию и регулировке станка осуществлялись как можно проще. Подшипники я поместил в специальные блоки для того, чтобы иметь возможность быстрой замены. Направляющие доступны для обслуживания, поэтому моя машина всегда будет чистой по окончанию работ.

Файлы для скачивания «Шаг 1»

Габаритные размеры

Шаг 2: Станина

Станина обеспечивает станку необходимую жесткость. На нее будет установлен подвижной портал, шаговые двигатели, ось Z и шпиндель, а позднее и рабочая поверхность. Для создания несущей рамы я использовал два алюминиевых профиля Maytec сечением 40х80 мм и две торцевые пластины из алюминия толщиной 10 мм. Все элементы я соединил между собой на алюминиевые уголки. Для усиления конструкции внутри основной рамы я сделал дополнительную квадратную рамку из профилей меньшего сечения.

Для того, чтобы в дальнейшем избежать попадания пыли на направляющие, я установил защитные уголки из алюминия. Уголок смонтирован с использованием Т-образных гаек, которые установлены в один из пазов профиля.

На обоих торцевых пластинах установлены блоки подшипников для установки приводного винта.

Несущая рама в сборе

Уголки для защиты направляющих

Файлы для скачивания «Шаг 2»

Чертежи основных элементов станины

Шаг 3: Портал

Подвижной портал – исполнительный орган вашего станка, он перемещается по оси X и несет на себе фрезерный шпиндель и суппорт оси Z. Чем выше портал, тем толще заготовка, которую вы можете обработать. Однако, высокий портал менее устойчив к нагрузкам которые возникают в процессе обработки. Высокие боковые стойки портала выполняют роль рычагов относительно линейных подшипников качения.

Основная задача, которую я планировал решать на своем фрезерном станке с ЧПУ – это обработка алюминиевых деталей. Поскольку максимальная толщина подходящих мне алюминиевых заготовок 60 мм, я решил сделать просвет портала (расстояние от рабочей поверхности до верхней поперечной балки) равным 125 мм. В SolidWorks все свои измерения я преобразовал в модель и технические чертежи. В связи со сложностью деталей, я обработал их на промышленном обрабатывающем центре с ЧПУ, это дополнительно мне позволило обработать фаски, что было бы весьма затруднительно сделать на ручном фрезерном станке по металлу.

Файлы для скачивания «Шаг 3»

Шаг 4: Суппорт оси Z

В конструкции оси Z я использовал переднюю панель, которая крепится к подшипникам перемещения по оси Y, две пластины для усиления узла, пластину для крепления шагового двигателя и панель для установки фрезерного шпинделя. На передней панели я установил две профильные направляющие по которым будет происходить перемещение шпинделя по оси Z. Обратите внимание на то, что винт оси Z не имеет контропоры внизу.

Файлы для скачивания «Шаг 4»

Шаг 5: Направляющие

Направляющие обеспечивают возможность перемещения во всех направлениях, обеспечивают плавность и точность движений. Любой люфт в одном из направлений может стать причиной неточности в обработке ваших изделий. Я выбрал самый дорогой вариант – профилированные закаленные стальные рельсы. Это позволит конструкции выдерживать высокие нагрузки и обеспечит необходимую мне точность позиционирования. Чтобы обеспечить параллельность направляющих, я использовал специальный индикатор во время их установки. Максимальное отклонение относительно друг друга составило не более 0,01 мм.

Шаг 6: Винты и шкивы

Винты преобразуют вращательное движение от шаговых двигателей в линейное. При проектировании своего станка вы можете выбрать несколько вариантов этого узла: Пара винт-гайка или шарико-винтовая пара (ШВП). Винт-гайка, как правило, больше подвергается силам трения при работе, а также менее точна относительно ШВП. Если вам необходима повышенная точность, то однозначно необходимо остановить свой выбор на ШВП. Но вы должны знать, что ШВП достаточно дорогое удовольствие.

Станки, оснащенные числовым программным обеспечением (ЧПУ) представлены в виде современного оборудования для резки, точения, сверления или шлифования металла, фанеры, дерева пенопласта и других материалов.

Встроенная электроника на базе печатных плат «Arduino» обеспечивает максимальную автоматизацию работ.

1 Что собой представляет станок с ЧПУ?

Станки ЧПУ на базе печатных плат «Ардуино» способны в автоматическом режиме бесступенчато менять частоту вращения шпинделей, а также скорость подачи суппортов, столов и прочих механизмов. Вспомогательные элементы станка ЧПУ автоматически принимает нужное положение, и могут использоваться для резки фанеры или алюминиевого профиля.

В устройствах на основе печатных плат «Arduino» режущий инструмент (предварительно настроенный) также сменяется в автоматическом режиме.

В устройствах ЧПУ на базе печатных плат «Ардуино» все команды подаются через контроллер.

Контроллер получает сигналы от программоносителя. Для такого оборудования для резки фанеры, металлического профили или пенопласта программоносителями являются кулачки, упоры или копиры.

Поступивший из программоносителя сигнал через контроллер подает команду на автомат, полуавтомат или копировальный станок. Если необходимо сменить лист фанеры или пенопласта для резки, то кулачки или копиры заменяются другими элементами.

Агрегаты с программным управлением на базе плат” Ардуино” в качестве программоносителя используют перфоленты, перфокарты или магнитные ленты в которых содержится вся необходимая информация. С применением плат «Arduino» весь процесс резки фанеры, пенопласта или другого материала полностью автоматизируется, сто минимизирует затраты труда.

Стоит отметить, что собрать станок ЧПУ для резки фанеры или пенопласта на базе плат Arduino своими руками можно без особых сложностей. Управление в агрегатах ЧПУ на основе «Ардуино» осуществляет контроллер, который передает как технологическую, так и размерную информацию.

Применяя плазморезы с ЧПУ на базе плат «Ардуино» можно освободить большое число универсального оборудования и наряду с этим увеличить производительность труда. Основные преимущества станков на базе «Ардуино», собранных своими руками, выражаются в:

• высокой (по сравнению с ручными станками) производительностью;
• гибкости универсального оборудования в сочетании с точностью;
• снижении потребности в привлечении квалифицированных специалистов к работе;
• возможности изготовления взаимозаменяемых деталей по одной программе;
• сокращенных сроках подготовки при изготовлении новых деталей;
• возможности сделать станок своими руками.

1.1 Процесс работы фрезерного станка с ЧПУ (видео)

1.2 Разновидности ЧПУ станков

Представленные агрегаты для резки фанеры или пенопласта, использующие для работы платы «Arduino», делятся на классы по:

• технологическим возможностям;
• принципу смены инструмента;
• способу смены заготовки.

Любой класс такого оборудования можно сделать своими руками, а электроника «Arduino» обеспечит максимальную автоматизацию рабочего процесса. Наряду с классами, станки могут быть:

• токарными;
• сверлильно-расточными;
• фрезерными;
• шлифовальными;
• станки электрофизического ряда;
• многоцелевые.

Токарные агрегаты на базе «Arduino» могут подвергать обработке наружные и внутренние поверхности всевозможных деталей.

Вращение заготовок может проводиться как в прямолинейных, так и в криволинейных контурах. Устройство также предназначается для резки наружной и внутренней резьбы. Фрезерные агрегаты на базе «Arduino» предназначаются для фрезерования простых и сложных деталей корпусного типа.

Кроме того они могут производить сверление и расточку. Шлифовальные станки, которые также можно сделать своими руками могут применяться для финишной обработки деталей.

В зависимости от вида обрабатываемых поверхностей агрегаты могут быть:

• плоскошлифовальными;
• внутришлифовальными;
• шлицешлифовальными.

Многоцелевые агрегаты могут применяться для резки фанеры или пенопласта, выполнять сверление, фрезерование, расточку и токарную обработку деталей. Перед тем, как сделать станок с ЧПУ своими руками, важно учитывать, что деление оборудования производится и по способу смены инструмента. Замена может производиться:

• вручную;
• автоматически в револьверной головке;
• автоматически в магазине.

Если электроника (контроллер) может обеспечивать автоматическую смену заготовок с использованием специальных накопителей, то аппарат может длительное время работать без участия оператора.

Для того, чтобы сделать представленный агрегат для резки фанеры или пенопласта своими руками, необходимо подготовить исходное оборудование. Для этого может быть пригоден бывший в употреблении .

В нем рабочий орган заменяется на фрезу. Кроме того сделать механизм своими руками можно из кареток старого принтера.

Это позволит двигаться рабочей фрезе в направлении двух плоскостей. Далее к конструкции подключается электроника, ключевым элементом которой является контроллер и платы «Arduino».

Схема сборки позволяет сделать своими руками самодельный агрегат ЧПУ автоматическим. Такое оборудование может быть предназначено для резки пластика, пенопласта, фанеры или тонкого металла. Для того, чтобы устройство смогло выполнять более сложные виды работ, необходим не только контроллер, но и шаговый двигатель.

Он должен обладать высокими мощностными показателями – не менее 40-50 ватт. Рекомендуется использовать обычный электродвигатель, так как с его применением отпадет необходимость в создании винтовой передачи, а контроллер будет обеспечивать своевременную подачу команд.

Нужное усилие на вал передачи в самодельном устройстве должно передаваться посредством зубчатых ремней. Если для передвижения рабочей фрезы самодельный станок с ЧПУ будет использовать каретки от принтеров, то для этой цели необходимо выбрать детали от принтеров больших размеров.

Основой будущего агрегата может послужить прямоугольная балка, которая должна быть прочно закреплена на направляющих. Каркас должен отличаться высокой степенью жесткости, но использовать сварку не рекомендуется. Лучше применять болтовое соединение.

Сварочные швы будут подвергаться деформации из-за постоянных нагрузок при работе станка. Элементы крепления при этом разрушаются, что приведет к сбою настроек, а контроллер будет работать некорректно.

2.1 О шаговых двигателях суппортах и направляющих

Агрегат с ЧПУ, собранный самостоятельно, должен быть оснащен шаговыми электродвигателями. Как уже упоминалось выше, для сборки агрегата лучше всего использовать двигатели от старых матричных принтеров.

Для эффективного функционирования устройства понадобится три отдельных двигателя шагового типа. Рекомендуется применять двигатели с пятью отдельными проводами управления. Это позволит увеличить функциональность самодельного аппарата в несколько раз.

При подборе двигателей для будущего станка нужно знать число градусов на один шаг, показатель рабочего напряжения и сопротивление обмотки. Впоследствии это поможет произвести корректную настройку всего программного обеспечения.

Крепление вала шарового двигателя производится с применением резинового кабеля, покрытого толстой обмоткой. Кроме того, с помощью такого кабеля можно присоединить двигатель к ходовой шпильке. Станину можно изготовить из пластмассы с толщиной в 10-12 мм.

Наряду с пластиком возможно применение алюминия или органического стекла.

Ведущие детали каркаса крепятся с помощью саморезов, а при использовании древесины можно крепить элементы клеем ПВА. Направляющие представляют собой стальные прутья с сечением в 12 мм и длиной в 20 мм. На каждую ось приходится по 2 прута.

Суппорт изготавливают из текстолита, его размеры должны составлять 30×100х40 см. Направляющие части текстолита скрепляются винтами марки М6, а суппорты «Х» и «У» в верху должны иметь 4 резьбовых отверстия для закрепления станины. Шаговые электродвигатели устанавливаются с помощью крепежей.

Крепления можно сделать с использованием стали листового типа. Толщина листа должна составлять 2-3 мм. Далее винт соединяется с осью шагового двигателя посредством гибкого вала. С этой целью можно задействовать обычный резиновый шланг.

Сложен в изготовлении, кроме технических составляющих, он имеет электронное устройство, установить которое в состоянии только специалист. Вопреки этому мнению, возможность собрать ЧПУ станок своими руками велика, если заранее подготовить необходимые чертежи, схемы и комплектующие материалы.

Проведение подготовительных работ

При проектировании ЧПУ своими руками в домашних условиях необходимо определиться, по какой схеме он будет работать.

Часто в качестве основы будущего аппарата берут использованный .

Сверлильный станок может быть использован как основа для ЧПУ станка

В нем потребуется замена рабочей головки на фрезерную.

Наибольшее затруднение при проектировании ЧПУ станка своими руками вызывает создание устройства, при помощи которого рабочий инструмент перемещается в трех плоскостях.

Частично решить задачу помогут каретки, взятые из обычного принтера. Инструмент сможет двигаться в обеих плоскостях. Выбирать каретки для ЧПУ станка лучше из того принтера, который имеет большие габариты.

Подобная схема позволяет в дальнейшем подключать к станку управление. Минус в том, что фрезерный станок с ЧПУ работает только с деревянными, пластиковыми изделиями, изделиями из тонкого металла. Это связано с тем, что каретки принтера не имеют нужной жесткости.

Внимание необходимо уделить двигателю будущего агрегата. Его роль сводится к передвижению рабочего инструмента. От этого зависит качество работы и возможность выполнения фрезерных операций.

Удачным вариантом для самодельного ЧПУ фрезера является шаговый двигатель.

Альтернативой такому двигателю является электромотор, предварительно усовершенствованный и подогнанный под стандарты аппарата.

Любой , использующий шаговый двигатель, позволяет не использовать винтовую передачу, это никак не влияет на возможности такого ЧПУ по дереву. Рекомендуется использовать для фрезерования на таком агрегате ремни зубчатого типа. В отличие от стандартных ремней они не проскальзывают на шкивах.

Требуется правильно спроектировать фрезер будущего станка, для этого понадобятся подробные чертежи.

Материалы и инструменты, необходимые для сборки

Общий набор материалов для станка с ЧПУ включает в себя:

• кабель длиной 14–19 м;
• , обрабатывающие дерево;
• патрон для фрезы;
• преобразователь частот, имеющий одинаковую мощность со шпинделем;
• подшипники;
• плата для управления;
• водяная помпа;
• охлаждающий шланг;
• три двигателя шагового типа для трех осей перемещения конструкции;
• болты;
• защитный кабель;
• шурупы;
• фанера, ДСП, плита из дерева или металлическая конструкция на выбор в качестве корпуса будущего аппарата;
• муфта мягкого типа.

Рекомендуется при изготовлении своими руками использовать шпиндель с охлаждающей жидкостью. Это позволит не отключать его каждые 10 минут для остужения. Для работы подойдет самодельный станок с ЧПУ, мощность его составляет не меньше 1,2 кВт. Оптимальным вариантом станет устройство мощностью 2 кВт.

Набор инструментов, требующийся для изготовления агрегата, включает в себя:

• молотки;
• изоленту;
• сборочные ключи;
• клей;
• отвертку;
• паяльник, герметик;
• болгарку, ее часто заменяют на ножовку;
• пассатижи, агрегат для сварки, ножницы, плоскогубцы.

Простой ЧПУ станок своими руками

Порядок действий при сборке станка

Самодельный ЧПУ фрезерный станок собирается по схеме:

• изготовление чертежей и схем устройства с указанием системы электрооборудования;
• покупка материалов, содержащих в себе будущий самодельный ЧПУ станок;
• установка станины, на ней будут крепиться двигатели, рабочая поверхность, портал, шпиндель;
• установка портала;
• установка оси Z;
• фиксация рабочей поверхности;
• установка шпинделя;
• установка водоохлаждающей системы;
• установка электросистемы;
• подключение платы, с ее помощью осуществляется управление аппаратом;
• настройка программного обеспечения;
• стартовый пуск агрегата.

В качестве основы для станины берется материал, сделанный из алюминия.

Станину нужно делать с алюминия

Профили из этого металла выбирают с сечением 41*81 мм с толщиной пластин 11 мм. Сам корпус станины соединяют при помощи алюминиевых уголков.

От установки портала будет зависеть, какой толщины изделие сможет обработать станок ЧПУ. Особенно если он, сделанный своими руками. Чем выше портал, тем более толстое изделие он сможет обработать. Важно не установить его слишком высоко, так как такая конструкция будет менее прочной и надежной. Портал движется по оси Х и несет шпиндель на себе.

В качестве материала для рабочей поверхности агрегата применяют профиль из алюминия. Часто берут профиль, имеющий Т-пазы. Для домашнего использования принимают , ее толщина составляет не менее 17 мм.

После того как каркас устройства будет готов, приступают к установке шпинделя. Важно устанавливать его вертикально, так как в дальнейшем потребуется его регулировка, это проводится для фиксации требуемого угла.

Для установки электросистемы необходимо присутствие таких компонентов:

• блок питания;
• компьютер;
• шаговый двигатель;
• плата;
• кнопка остановки;
• драйверы двигателя.

Для работы системы требуется порт LPT. Помимо этого, устанавливается , управляющая работой аппарата и позволяющая отвечать на вопрос, как сделать ту или иную операцию. Управление подключается через двигатели к самому фрезерному станку.

После того как электроника будет установлена на станок, потребуется загрузка драйверов и необходимых для работы программ.

Распространенные ошибки при сборке

Часто встречающейся ошибкой при сборке станка с числовым программным управлением является отсутствие чертежа, но по нему и проводится сборка. В результате этого возникают упущения в проектировании и установке конструкций аппарата.

Часто неправильная работа станка связана с неверно подобранными частотником и шпинделем.

Для корректной работы станка необходимо правильно подбирать шпиндель

Во многих случаях шаговые двигатели не получают должного питания, поэтому для них необходимо выбирать специальный отдельный блок питания.

Необходимо учитывать то, что правильно установленная электросхема и программное обеспечение позволяет выполнять на устройстве многочисленные операции разного уровня сложности. Станок ЧПУ своими руками выполнить под силу мастеру среднего звена, конструкция агрегата имеет ряд особенностей, но с помощью чертежей собрать детали несложно.

С ЧПУ, своими руками составленным, работать легко, необходимо изучить информативную базу, провести ряд тренировочных работ и проанализировать состояние агрегата и детали. Не стоит торопиться, дергать движущиеся детали или вскрывать ЧПУ.

Самостоятельное производство чпу станка. Самостоятельное изготовление фрезерного станка с чпу Как сделать 3д фрезерный станок с чпу

Многие мастера часто задумываются над тем, чтобы собрать самодельный ЧПУ станок. Он обладает рядом преимуществ и позволит решить большое количество задач более качественно и быстро.

Осуществляют фрезеровку и резку практически всех материалов. В связи с этим соблазн изготовления подобного устройства достаточно велик. Может уже пришло время взять все в свои руки и пополнить свою мастерскую новым оборудованием?

Станки с числовым программным управлением получили широкое распространение не только в промышленном производстве, но и в частных мастерских. Они позволяют осуществлять плоскую и профильную обработку металла, пластмассы и дерева.

Кроме того, без них не обойтись при выполнении гравировальных и сверлильно-присадочных работах.

Практически любая задача, решаемая с использованием подобных устройств, выполняется на высоком уровне.

При необходимости что-то начертить на плате или деревянной плите, достаточно создать макет в компьютерной программе и с помощью CNC Milling перенести это на изделие. Выполнить подобную операцию вручную в большинстве случаев просто невозможно, особенно если речь идет о высокой точности.

Все профессиональное оборудование данного типа характеризуется высоким уровнем автоматизации и простотой работы. Необходимы лишь базовые навыки работы в специализированных компьютерных программах, чтобы решать несложные задачи обработки материалов.

В то же время даже с ЧПУ справляются с поставленными целями. При должной настройке и использовании качественных узлов, можно добиться от аппарата хорошей точности, минимального люфта и приемлемой скорости работы.

Станок с ЧПУ своими руками

Функциональная схема станка с ЧПУ.

Итак, как сделать данное устройство? Чтобы изготовить станок ЧПУ своими руками, необходимо потратить время на разработку проекта, а также ознакомиться с существующими заводскими моделями. Следуя этим первым и самым простым правилам, удастся избежать самых распространенных ошибок.

Стоит отметить, что фрезеровочный ЧПУ станок – технически сложное устройство с электронными элементами. Из-за этого многие люди полагают, что его невозможно сделать вручную.

Конечно же, данное мнение ошибочно. Однако необходимо иметь в виду, что для сборки понадобится не только чертеж, но и определенный комплект инструментов и деталей. Например, понадобится шаговый двигатель, который можно взять из принтера и т.д.

Следует также учитывать необходимость определенных финансовых и временных затрат. Если подобные проблемы не страшны, тогда изготовить доступный по стоимости и эффективный агрегат с координатным позиционированием режущего инструмента для обработки металла или дерева не составит труда.

Схема

Наиболее трудным этапом ЧПУ по металлу и дереву является выбор оптимальной схемы оборудования. Тут все определяется размерами заготовки и степени ее обработки.

Для бытовых целей лучше отдать предпочтение чертежу небольшого устройства с необходимым набором функций.

Одним из вариантов может быть конструкция, состоящая из двух кареток, которые будут перемещаться в плоскости. Стальные шлифовальные прутки отлично подойдут в качестве основания. На них крепятся каретки.

Также понадобятся ШД и винты с подшипниками качения, чтобы обеспечить трансмиссию. Управление фрезера с ЧПУ будет осуществляться с помощью программы.

Подготовка

Для автоматизации самодельного фрезерного станка с ЧПУ необходимо максимально продумать электронную часть.

Чертеж самодельного станка.

Ее можно разделить на несколько элементов:

• блок питания, обеспечивающий подачу электроэнергии на ШД и контроллер;
• контроллер;
• драйвер, регулирующий работу подвижных частей конструкции.

Затем, чтобы построить самому станок, необходимо подобрать сборочные детали. Лучше всего использовать подручные материалы. Это поможет максимально уменьшить расходы на инструменты, которые вам понадобятся.

Основу обычно делают из дерева, оргстекла или металла. Важно, чтобы во время движения суппортов не возникали колебания. Они приведут к неточной работе аппарата. В связи с этим нужно правильно разработать их конструкцию.

Вот некоторые советы по выбору деталей:

• в качестве направляющих подойдут прутки диаметром до 12 мм;
• лучшим вариантом для суппорта будет текстолит;
• ШД обычно берут от принтеров;
• блок фиксации фрезы также делается из текстолита.

Инструкция по сборке

После подготовки и выбора деталей можно приступать к сборке фрезеровального агрегата для обработки дерева и металла.

В первую очередь следует еще раз проверить все комплектующие и удостовериться в правильности их размеров.

Схема устройства ЧПУ.

Порядок выполнения действий при сборке выглядит приблизительно следующим образом:

• установка направляющих суппорта, их крепление к боковым поверхностям конструкции;
• притирка суппортов в результате их перемещения до тех пор, пока не удастся добиться плавного хода;
• затяжка болтов;
• установка компонентов на основании устройства;
• закрепление ходовых винтов с муфтами;
• крепление к винтам муфт шаговых двигателей.

Всю электронную составляющую следует расположить в отдельном блоке. Таким образом, вероятность сбоя во время работы будет сведена к минимуму. Подобный вариант размещения электроники можно назвать лучшей конструкцией.

Особенности работы

После того, как с ЧПУ был собран своими руками, можно приступать к испытаниям.

Контролировать действия станка будет программное обеспечение. Его необходимо выбирать правильно. В первую очередь важно, чтобы программа была рабочей. Во-вторых, она должна максимально реализовывать все возможности оборудования.

Кинематическая схема работы устройства.

В ПО должны содержаться все необходимые драйверы для контроллеров.

Начинать следует с несложных программ. При первых запусках необходимо следить за каждым проходом фрезы, чтобы убедиться в правильности обработке по ширине и глубине. Особенно важно проконтролировать трехмерные варианты подобных устройств.

Итог

Устройства для обработки дерева с числовым программным управлением имеют в своей конструкции различную электронику. Из-за этого, на первый взгляд, может показаться, что подобное оборудования очень трудно изготовить самостоятельно.

На самом деле ЧПУ своими руками – посильная задача для каждого. Достаточно просто поверить в себя и в свои силы, и тогда можно стать обладателем надежного и эффективного фрезеровального станка, который станет гордостью любого мастера.

В наше время у рукодельных людей всё чаще можно встретить новые станки, которые управляются не руками, как мы все привыкли, а компьютерной программной и компьютеризированной оснасткой. Такое новшество получило название ЧПУ (числовое программное управление).

Такая технология применяется во многих учреждениях, на больших производствах, а также в хозяйских мастерских. Автоматизированная система управления позволяет сэкономить очень много времени, а также повысить качество производимой продукции.

Автоматизированной системой управляет программа с компьютера. В эту систему входят асинхронные двигатели с векторным управлением, имеющие три оси движения электрического гравера: X, Z, Y. Ниже мы рассмотрим, какими бывают станки с автоматическим управлением и расчётами.

Как правило, на всех станках с ЧПУ используется электрический гравер, либо фрезер, на котором можно менять насадки. Станок с числовым управлением применяется для придания тем или иным материалам элементов декора и не только. ЧПУ станки, в связи с продвижениями в компьютерном мире, должны иметь множество функций. К таким функциям относятся:

Фрезерование

Механический процесс обработки материала, в процессе которого, режущий элемент (насадка, в виде фрезы), производит вращательные движения на поверхности заготовки.

Гравировка

Заключается в нанесении того или оного изображения на поверхности заготовки. Для этого используют либо фрезы, либо штихель (стальной стержень с заострённым под углом одним концом).

Сверление

Механическая обработка материала резаньем, с помощью сверла, за счёт которого получаются отверстия разных диаметров и отверстия, имеющие много граней различных сечений и глубин.

Лазерная резка

Способ раскроя и резанья материала, при котором отсутствует механическое воздействие, сохраняется высокая точность заготовки, а также деформации, совершаемые данным способом, имеют минимальные деформации.

Графопостроитель

Производится высокоточное рисование сложнейших схем, чертежей, географических карт. Рисование производится за счёт пишущего блока, посредством специализированного пера.

Рисование и сверление печатных плат

Производство плат, а также рисование электропроводящих цепей на поверхности диэлектрической пластины. Также сверление маленьких отверстий под радиодетали.

Какие функции будет выполнять ваш будущий станок с программным управлением решать только вам. А дальше рассмотрим конструкцию станка ЧПУ.

Разновидность станков ЧПУ

Технологические признаки и возможности данных станков приравниваются к универсальным станкам. Однако, в современном мире, выделяют три разновидности станков ЧПУ:

Токарные

Предназначение таких станков заключается в создании деталей по типу тел вращения, которое заключается в обработке поверхности заготовки. Также производство внутренних и наружных резьб.

Фрезерные

Автоматизированная работа этих станков заключается в обработке плоскостей и пространств различных корпусных заготовок. Осуществляют фрезеровку плоскую, контурную и ступенчатую, под различными углами, а также с нескольких сторон. Производят сверление отверстий, нарезание резьб, развёртывание и растачивание заготовок.

Сверлильно — расточные

Выполняют рассверливание, сверление отверстий, растачивание и развёртывание, зенкерование, фрезеровка, нарезание резьб и многое другое.

Как мы видим, станки ЧПУ имеют большой ряд функционала, которые они совершают. Поэтому и приравниваются к универсальным станкам. Все они стоят очень дорого и купить какую-нибудь установку из вышеперечисленных просто невозможно, в силу финансовой недостаточности. И можно подумать, что придётся совершать все эти действия вручную, на протяжении всей жизни.

Можно не расстраиваться. Умелые руки страны, ещё с первого появления заводских станков ЧПУ, начали создавать самодельные прототипы, которые работают не хуже профессиональных.

Все комплектующие материалы для станочков ЧПУ можно заказать в интернете, где они находятся в свободном доступе и стоят довольно-таки недорого. Кстати, корпус автоматизированного станка можно изготовить своими руками, а за правильными размерами можно обратиться в интернет.

Совет: Перед выбором станка ЧПУ определитесь с тем, какой материал вы будете обрабатывать. Этот выбор будет иметь главное значение при сооружении станка, так как это напрямую зависит от размеров оборудования, а также затрат на него.

Конструкция станка ЧПУ полностью зависит от вашего выбора. Можно приобрести уже готовый стандартный набор всех необходимых деталей и просто собрать его в своём гараже или мастерской. Или заказывать всё оснащение отдельно.

Рассмотрим стандартный набор деталей на фото :

1. Непосредственно рабочая область, которая производится из фанеры – это столешница и боковой каркас.
2. Направляющие элементы.
3. Держатели направляющих.
4. Линейные подшипники и втулки скольжения.
5. Опорные подшипники.
6. Ходовые винты.
7. Контролёр шаговых двигателей.
8. Блок питания контролёра.
9. Электрический гравер или фрезер.
10. Муфта, соединяющая вал ходового винта с валом шаговых двигателей.
11. Шаговые двигатели.
12. Ходовая гайка.

Используя данный перечень деталей, вы смело сможете создать свой собственный фрезерный по дереву с ЧПУ станок с автоматизированной работой. Когда вы соберёте всю конструкцию, можете смело приступать к работе.

Принцип работы

Пожалуй, самым главным элементом на этом станке является фрезер, гравер или шпиндель. Это зависит от вашего выбора. Если у вас будет стоять шпиндель, то хвостик фрезы, который имеет цангу для крепления, будет плотно крепиться в цанговый патрон.

Сам патрон непосредственно закреплён на шпиндельном вале. Режущая часть фрезы подбирается исходя из выбранного материала. Электрический мотор, который располагается на движущейся каретке, вращает шпиндель с фрезой, что позволяет обрабатывать поверхность материала. Управление шаговыми двигателями происходит от контролера, на который подаются команды с компьютерной программы.

Электроника станка работает непосредственно на обеспечении компьютерного обеспечения, которое должно поставляться с заказываемой электроникой. Программа передаёт команды, в виде G – кодов на контролер. Тем самым эти коды сохраняются в оперативной памяти контролера.

После выбора на станке программы обработки (чистовой, черновой, трёхмерной), команды распределяются на шаговые двигатели, после чего происходит обработка поверхности материала.

Совет: Перед началом работы, необходимо протестировать станок, специализированной программой и пропустить пробную деталь, чтобы убедиться в правильности работы ЧПУ.

Сборка

Сборка станка своими руками не займёт у вас слишком много времени. Тем более что в интернете сейчас можно скачать очень много различных схем и чертежей. Если вы купили набор деталей для самодельного станка, то его сборка будет очень быстрой.

Итак, разберём один из чертежей собственно ручного станка.

Чертёж самодельного станка ЧПУ.

Как правило, первым делом из фанеры, толщиной 10-11 миллиметров, изготавливается каркас. Столешница, боковые стенки и подвижный портал для установки фрезера или шпинделя, изготавливаются только из фанерного материала. Столешница делается подвижной, используются мебельные направляющие соответствующих размеров.

В итоге должен получиться вот такой вот каркас. После того, как каркасная конструкция готова, в дело вступает дрель и специальные коронки, с помощью которых можно сделать отверстия в фанере.

Каркас будущего станка ЧПУ.

В готовом каркасе необходимо подготовить все отверстия, чтобы установить в них подшипники, направляющие болты. После этой установки, можно производить установку всех крепёжных элементов, электрических установок и т.д.

После того, как сборка завершена, важным этапом становится настройка программного обеспечения станка и компьютерной программы. При настройке программы проверяется работа станка на правильность заданных размеров. Если всё готово, можно приступать к долгожданным работам.

Совет: Перед началом работы необходимо проверить правильность крепления заготовочного материала и надёжность крепления рабочей насадки. Также убедиться в том, что выбранный материал соответствует изготовленному станку.

Наладка оборудования

Наладка станка ЧПУ производится непосредственно с рабочего компьютера, на котором установлена программа для работы со станком. Именно в программу загружаются необходимые чертежи, графики, рисунки. Которые в последовательности преобразуются программой в G – коды, необходимые для управления станком.

Когда всё загружено, совершаются пробные действия, относительно выбранного материала. Именно при этих действиях совершается проверка всех необходимых предустановленных размеров.

Совет: Только после тщательной проверки работоспособности станка можно приступать к полноценной работе.

Техника безопасности

Правила и техника безопасности при работе с данным станком ничем не отличается от работы на всех остальных станках. Ниже будут представлены самые основные:

• Перед работой проверить исправность станка.
• Одежда должна быть заправлена должным образом, чтобы нигде ничего не торчало и не могло попасть в рабочую зону станка.
• Должен быть одет головной убор, который будет прижимать ваши волосы.
• Около станка должен быть резиновый коврик или невысокая деревянная обрешётка, которые защитят от утечки электричества.
• Доступ к станку детям должен быть категорически запрещён.
• Перед работой со станком проверить все крепёжные элементы на их прочность.

Совет: К работе на станке необходимо подходить с трезвой головой и пониманием, что при неправильной работе вы можете нанести себе непоправимый вред.

С полными требованиями к безопасности при работе со станком вы сможете найти во всемирной паутине, т.е. в интернете и ознакомиться с ними.

Видео обзоры

Обзор сборки станка самодельного с ЧПУ

Видео обзор простого станка с ЧПУ

Обзор возможностей самодельного ЧПУ станка

Обзор шаговых двигателей

Обзор видео многоканального драйвера для шаговых двигателей

В статье описан самодельный станок с ЧПУ. Главное достоинство данного варианта станка – простой метод подключения шаговых двигателей к компьютеру через порт LPT.

Механическая часть

Станина Станина нашего станка сделана из пластмассы толщиной 11-12мм. Материал не критичен, можно использовать алюминий, органическое стекло фанеру и любой другой доступный материал. Основные детали каркаса прикрепляются с помощью саморезов, при желании можно дополнительно оформить места креплений клеем, если используете древесину, то можно использовать клей ПВА.

Суппорта и направляющие В качестве направляющих использованы стальные прутки с диаметром 12мм, длина 200мм (на ось Z 90мм), две штуки на ось. Суппорта изготавливаются из текстолита размерами 25Х100Х45. Текстолит имеет три сквозных отверстия, два из них для направляющих и одно для гайки. Направляющие части крепятся винтами М6. Суппорты Х и У в верхней части имеют 4 резьбовых отверстия для крепления стола и узла оси Z.

Суппорт Z Направляющие оси Z крепятся к суппорту Х через стальную пластину, которая является переходной, размеры пластины 45х100х4.

Шаговые двигатели устанавливаются на крепежи, которые можно изготовить из листовой стали с толщиной 2-3мм. Винт нужно соединить с осью шагового двигателя при помощи гибкого вала, в качестве которого может быть использован резиновый шланг. При использовании жесткого вала, система будет работать не точно. Гайку делают из латуни, которую вклеивают в суппорт.

Сборка Сборка самодельного ЧПУ станка, осуществляется в следующей последовательности:

• Для начала нужно установить в суппорта все направляющие компоненты и прикрутить их к боковинам, которые вначале не установлены на основание.
• Суппорт передвигаем по направляющим до тех пор, пока не добьемся плавного хода.
• Затягиваем болты, фиксируя направляющие части.
• К основанию крепим суппорт, узел направляющие и боковину, для крепления используем саморезы.
• Собираем узел Z и вместе с переходной пластиной прикрепляем его к суппорту X.
• Далее устанавливаем ходовые винты вместе с муфтами.
• Устанавливаем шаговые двигатели, соединяя ротор двигателя и винт муфтой. Обращаем строгое внимание на то, чтобы ходовые винты вращались плавно.

Рекомендации по сборке станка: Гайки можно изготовить также из чугуна, использовать другие материалы не стоит, винты можно купить в любом строительном магазине и обрезать под свои нужды. При использовании винтов с резьбой М6х1, длина гайки будет 10 мм.

Чертежи станка.rar

Переходим ко второй части сборки ЧПУ станка своими руками, а именно к электронике.

Электроника

Блок питания В качестве источника питания был использован блок на 12Вольт 3А. Блок предназначен для питания шаговых двигателей. Еще один источник напряжения на 5Вольт и с током 0.3А был использован для запитки микросхем контролера. Источник питания зависит от мощности шаговых двигателей.

Приведем расчет блока питания. Расчет прост – 3х2х1=6А, где 3 – количество используемых шаговых двигателей, 2 – число запитанных обмоток, 1 – ток в Амперах.

Контролер управления Управляющий контроллер был собран всего на 3-х микросхемах серии 555TM7. Контроллер не требует прошивки и имеет достаточно простую принципиальную схему, благодаря этому, данный ЧПУ станок своими руками может сделать человек не особо разбирающийся в электронике.

Описание и назначение выводов разъема порта LPT.

Выв.	Название	Направление	Описание
1	STROBE	ввод и вывод	Устанавливается PC после завершения каждой передачи данных
2..9	DO-D7	вывод	Вывод
10	АСК	ввод	Устанавливается в «0» внешним устройством после приема байта
11	BUSY	ввод	Устройство показывает, что оно занято, путем установки этой линии в «1»
12	Paper out	ввод	Для принтеров
13	Select	ввод	Устройство показывает, что оно готово, путем установки на этой линии «1 »
14	Autofeed
15	Error	ввод	Индицирует об ошибке
16	Initialize	ввод и вывод
17	Select In	ввод и вывод
18..25	Ground GND	GND	Общий провод

Для эксперимента был использован шаговый двигатель от старого 5,25-дюймов. В схеме 7 бит не используется т.к. применено 3 двигателя. На него можно повесить ключ включение главного двигателя (фреза или сверло).

Драйвер для шаговых двигателей Для управления шаговым двигателем используется драйвер, который из себя представляет усилитель с 4-я каналами. Конструкция реализована всего на 4-х транзисторах типа КТ917.

Применять можно и серийные микросхемы, к примеру – ULN 2004 (9 ключей) с током 0,5-0.6А.

Для управления используется программа vri-cnc. Подробное описание и инструкция по использованию программы находится на официальном сайте.

Собрав данный ЧПУ станок своими руками, вы станете обладателем машины способной выполнять механическую обработку (сверление, фрезерование) пластмасс. Гравировку по стали. Также самодельный станок с ЧПУ может использоваться как графопостроитель, на нем можно рисовать и сверлить печатные платы.

По материалам сайта: vri-cnc.ru

all-he.ru

Чпу своими руками чертежи

Зная о том, что фрезерный станок с ЧПУ является сложным техническим и электронным устройством, многие умельцы думают, что его просто невозможно изготовить своими руками. Однако такое мнение ошибочно: самостоятельно сделать подобное оборудование можно, но для этого нужно иметь не только его подробный чертеж, но и набор необходимых инструментов и соответствующих комплектующих.

Обработка дюралевой заготовки на самодельном настольном фрезерном станке

Решившись на изготовление самодельного фрезерного станка с ЧПУ, имейте в виду, что на это может уйти значительное количество времени. Кроме того, потребуются определенные финансовые затраты. Однако не побоявшись таких трудностей и правильно подойдя к решению всех вопросов, можно стать обладателем доступного по стоимости, эффективного и производительного оборудования, позволяющего выполнять обработку заготовок из различных материалов с высокой степенью точности.

Чтобы сделать фрезерный станок, оснащенный системой ЧПУ, можно воспользоваться двумя вариантами: купить готовый набор, из специально подобранных элементов которого и собирается такое оборудование, либо найти все комплектующие и своими руками собрать устройство, полностью удовлетворяющее всем вашим требованиям.

Инструкция по сборке самодельного фрезерного станка с ЧПУ

Ниже на фото можно увидеть сделанный собственными руками фрезерный станок с ЧПУ, к которому прилагается подробная инструкция по изготовлению и сборке с указанием используемых материалов и комплектующих, точными «выкройками» деталей станка и приблизительными затратами. Единственный минус – инструкция на английском языке, но разобраться в подробных чертежах вполне можно и без знания языка.

Скачать бесплатно инструкцию по изготовлению станка: Самодельный фрезерный станок с ЧПУ

Фрезерный станок с ЧПУ собран и готов к работе. Ниже несколько иллюстраций из инструкции по сборке данного станка

«Выкройки» деталей станка (уменьшенный вид) Начало сборки станка Промежуточный этап Заключительный этап сборки

Подготовительные работы

Если вы решили, что будете конструировать станок с ЧПУ своими руками, не используя готового набора, то первое, что вам необходимо будет сделать, – это остановить свой выбор на принципиальной схеме, по которой будет работать такое мини-оборудование.

Схема фрезерного станка с ЧПУ

За основу фрезерного оборудования с ЧПУ можно взять старый сверлильный станок, в котором рабочая головка со сверлом заменяется на фрезерную. Самое сложное, что придется конструировать в таком оборудовании, – это механизм, обеспечивающий передвижение инструмента в трех независимых плоскостях. Этот механизм можно собрать на основе кареток от неработающего принтера, он обеспечит перемещение инструмента в двух плоскостях.

К устройству, собранному по такой принципиальной схеме, легко подключить программное управление. Однако его основной недостаток заключается в том, что обрабатывать на таком станке с ЧПУ можно будет только заготовки из пластика, древесины и тонкого листового металла. Объясняется это тем, что каретки от старого принтера, которые будут обеспечивать перемещение режущего инструмента, не обладают достаточной степенью жесткости.

Облегченный вариант фрезерного станка с ЧПУ для работы с мягкими материалами

Чтобы ваш самодельный станок с ЧПУ был способен выполнять полноценные фрезерные операции с заготовками из различных материалов, за перемещение рабочего инструмента должен отвечать достаточно мощный шаговый двигатель. Совершенно не обязательно искать двигатель именно шагового типа, его можно изготовить из обычного электромотора, подвергнув последний небольшой доработке.

Применение шагового двигателя в вашем фрезерном станке даст возможность избежать использования винтовой передачи, а функциональные возможности и характеристики самодельного оборудования от этого не станут хуже. Если же вы все-таки решите использовать для своего мини-станка каретки от принтера, то желательно подобрать их от более крупногабаритной модели печатного устройства. Для передачи усилия на вал фрезерного оборудования лучше применять не обычные, а зубчатые ремни, которые не будут проскальзывать на шкивах.

Узел ременной передачи

Одним из наиболее важных узлов любого подобного станка является механизм фрезера. Именно его изготовлению необходимо уделить особое внимание. Чтобы правильно сделать такой механизм, вам потребуются подробные чертежи, которым необходимо будет строго следовать.

Чертежи фрезерного станка с ЧПУ

Чертеж №1 (вид сбоку)

Чертеж №2 (вид сзади)

Чертеж №3 (вид сверху)

Приступаем к сборке оборудования

Основой самодельного фрезерного оборудования с ЧПУ может стать балка прямоугольного сечения, которую надо надежно зафиксировать на направляющих.

Несущая конструкция станка должна обладать высокой жесткостью, при ее монтаже лучше не использовать сварных соединений, а соединять все элементы нужно только при помощи винтов.

Узел скрепления деталей рамы станка посредством болтового соединения

Объясняется это требование тем, что сварные швы очень плохо переносят вибрационные нагрузки, которым в обязательном порядке будет подвергаться несущая конструкция оборудования. Такие нагрузки в итоге приведут к тому, что рама станка начнет разрушаться со временем, и в ней произойдут изменения в геометрических размерах, что скажется на точности настройки оборудования и его работоспособности.

Сварные швы при монтаже рамы самодельного фрезерного станка часто провоцируют развитие люфта в его узлах, а также прогиб направляющих, образующийся при серьезных нагрузках.

Установка вертикальных стоек

Во фрезерном станке, который вы будете собирать своими руками, должен быть предусмотрен механизм, обеспечивающий перемещение рабочего инструмента в вертикальном направлении. Лучше всего использовать для этого винтовую передачу, вращение на которую будет передаваться при помощи зубчатого ремня.

Важная деталь фрезерного станка – его вертикальная ось, которую для самодельного устройства можно изготовить из алюминиевой плиты. Очень важно, чтобы размеры этой оси были точно подогнаны под габариты собираемого устройства. Если в вашем распоряжении есть муфельная печь, то изготовить вертикальную ось станка можно своими руками, отлив ее из алюминия по размерам, указанным в готовом чертеже.

Узел верхней каретки, размещенный на поперечных направляющих

После того как все комплектующие вашего самодельного фрезерного станка подготовлены, можно приступать к его сборке. Начинается данный процесс с монтажа двух шаговых электродвигателей, которые крепятся на корпус оборудования за его вертикальной осью. Один из таких электродвигателей будет отвечать за перемещение фрезерной головки в горизонтальной плоскости, а второй – за перемещение головки, соответственно, в вертикальной. После этого монтируются остальные узлы и агрегаты самодельного оборудования.

Финальная стадия сборки станка

Вращение на все узлы самодельного оборудования с ЧПУ должно передаваться только посредством ременных передач. Прежде чем подключать к собранному станку систему программного управления, следует проверить его работоспособность в ручном режиме и сразу устранить все выявленные недостатки в его работе.

Посмотреть процесс сборки фрезерного станка своими руками можно на видео, которое несложно найти в интернете.

Шаговые двигатели

В конструкции любого фрезерного станка, оснащенного ЧПУ, обязательно присутствуют шаговые двигатели, которые обеспечивают перемещение инструмента в трех плоскостях: 3D. При конструировании самодельного станка для этой цели можно использовать электромоторы, установленные в матричном принтере. Большинство старых моделей матричных печатных устройств оснащались электродвигателями, обладающими достаточно высокой мощностью. Кроме шаговых электродвигателей из старого принтера стоит взять прочные стальные стержни, которые также можно использовать в конструкции вашего самодельного станка.

Закрепление шагового двигателя на верхней каретке

Чтобы своими руками сделать фрезерный станок с ЧПУ, вам потребуются три шаговых двигателя. Поскольку в матричном принтере их всего два, необходимо будет найти и разобрать еще одно старое печатное устройство.

Окажется большим плюсом, если найденные вами двигатели будут иметь пять проводов управления: это позволит значительно увеличить функциональность вашего будущего мини-станка. Важно также выяснить следующие параметры найденных вами шаговых электродвигателей: на сколько градусов осуществляется поворот за один шаг, каково напряжение питания, а также значение сопротивления обмотки.

Для подключения каждого шагового двигателя понадобится отдельный контроллер

Конструкция привода самодельного фрезерного станка с ЧПУ собирается из гайки и шпильки, размеры которых следует предварительно подобрать по чертежу вашего оборудования. Для фиксации вала электродвигателя и для его присоединения к шпильке удобно использовать толстую резиновую обмотку от электрического кабеля. Такие элементы вашего станка с ЧПУ, как фиксаторы, можно изготовить в виде нейлоновой втулки, в которую вставлен винт. Для того чтобы сделать такие несложные конструктивные элементы, вам понадобятся обычный напильник и дрель.

Электронная начинка оборудования

Управлять вашим станком с ЧПУ, сделанным своими руками, будет программное обеспечение, а его необходимо правильно подобрать. Выбирая такое обеспечение (его можно написать и самостоятельно), важно обращать внимание на то, чтобы оно было работоспособным и позволяло станку реализовывать все свои функциональные возможности. Такое ПО должно содержать драйверы для контроллеров, которые будут установлены на ваш фрезерный мини-станок.

В самодельном станке с ЧПУ обязательным является порт LPT, через который электронная система управления и подключается к станку. Очень важно, чтобы такое подключение осуществлялось через установленные шаговые электродвигатели.

Схема подключения униполярных шаговых электродвигателей для 3-х координатного станка с ЧПУ (нажмите для увеличения)

Выбирая электронные комплектующие для своего станка, сделанного своими руками, важно обращать внимание на их качество, так как именно от этого будет зависеть точность технологических операций, которые на нем будут выполняться. После установки и подключения всех электронных компонентов системы ЧПУ нужно выполнить загрузку необходимого программного обеспечения и драйверов. Только после этого следуют пробный запуск станка, проверка правильности его работы под управлением загруженных программ, выявление недостатков и их оперативное устранение.

Все вышеописанные действия и перечисленные комплектующие подходят для изготовления своими руками фрезерного станка не только координатно-расточной группы, но и ряда других типов. На таком оборудовании можно выполнять обработку деталей со сложной конфигурацией, так как рабочий орган станка может перемещаться в трех плоскостях: 3d.

Ваше желание своими руками собрать такой станок, управляемый системой ЧПУ, должно быть подкреплено наличием определенных навыков и подробных чертежей. Очень желательно также посмотреть ряд тематических обучающих видео, некоторые из которых представлены в данной статье.

Главная › Оборудование для обработки металла › Фрезерные станки

Похожие новости:

Поздравления тещю с днем рождения

Салат кальмарами и кукурузой рецепт с фото

Вешалка костюмная своими руками

Поздравления дорогому начальнику

На новый хороший слова и поздравления

artemmian.ru

Станок ЧПУ своими руками / Сделай сам / Коллективный блог

Сегодня станок с ЧПУ имеет широкий спектр применения. Среди основных операций, выполняемых на нем, можно отметить изготовление мебели, обработку камня, ремонтные, строительные работы и т.д.

Станок с ЧПУ, изготовленный в промышленных условиях, – удовольствие достаточно дорогое. Но, оказывается, сложный на первый взгляд механизм, очень прост и доступен в изготовлении в бытовых условиях своими руками.

Для первого опыта лучше всего остановить свой выбор на станке с движущимся порталом. Связано это с тем, что в нем отличным образом совмещаются простота и функциональность.

Для изготовления основных деталей станка возьмем МДФ плиты. Этот материал представляет собой мелкие дисперсные фракции, которые спрессованы под большим давлением и температурой в одну плиту. К основным характеристикам МДФ относится высокая плотность. Поэтому они отлично подходят для изготовления станков ЧПУ своими руками. На оборудовании из МДФ можно проводить обработку пластика, дерева, делать гравировку, но обрабатывать металлические детали с высокой точностью не получиться. Связано это с низкой стойкостью данного материала к нагрузкам.

Для начала чертеж нашего станка распечатаем на принтере. Затем полученные шаблоны можно наклеить на МДФ. Так намного проще и удобнее вырезать детали будущего станка.

Фурнитуру, которая будет использовать в сборке, можно приобрести в любом строительном или строительном магазине.

Кроме фурнитуры для изготовления станка потребуются следующие инструменты: дрель, отвертка и ножовка. Если у вас есть электролобзик, тогда лучше воспользоваться им. Это значительным образом упростит процесс выпиливания деталей.

Приступаем к изготовлению станка. Для этого распечатанные на принтере чертежи деталей наклеиваем на плиту МДФ, используя клеящий карандаш для бумаги. Выбирая его в магазине, остановите свой выбор на самом толстом. Это позволит значительным образом ускорить процесс поклейки шаблонов.

Теперь можно заняться непосредственным выпиливанием заготовок. В данной модели все детали имеют практически прямые линии и максимально простые контуры.

После того, как все шаблоны вырезаны, приступаем к просверливанию отверстий. Следует обратить внимание на то, что многие из них имею большой диаметр. Поэтому, чтобы поверхность этих отверстий была аккуратной и гладкой, лучше воспользоваться коронками или насадками для шлифовки. Таким образом, у вас будет возможность аккуратно растачивать отверстия до нужного диаметра.

Теперь можно приступать к сборке ЧПУ станка согласно имеющимся у нас чертежам.

Так как мы планируем использовать станок в домашних условиях, то обязательно необходимо установить ограждение. Это позволит избежать разлетания пыли и грязи от обрабатываемых деталей.

Для этих целей можно использовать пенопласт, стекловолокно, тонкую фанеру и т.д. Не забудьте в ограждении сделать небольшое отверстие.

Через него можно будет подключить вытяжку от старого пылесоса. Это обеспечит максимальное улавливание пыли и стружки. Обратным эффектом использования подобного «грязеуловителя» является сильный шум.

Следующим важным этапом сборки станка ЧПУ своими руками является электроника. Ведь она важная, т.к. с ее помощью происходит процесс управления.

В этом случае можно воспользоваться двумя путями решения. Первый из них – собрать необходимую схему контролера самостоятельно, купив все необходимые детали.

Второй путь проще – купить готовый контролер в магазине или на радиорынке. Какой из предложенных путей выбрать – решать вам самим. Если вы не очень разбираетесь в радиотехнике и решите купить готовую деталь, тогда рекомендуется остановить выбор на ТВ6560.

За выбор этого элемента говорит его возможность подбора необходимого питания в зависимости от используемых шаговых двигателей, наличие защиты от перегрузки и перегрева, использование множества программных обеспечений и т.д.

В случае если контроллер вы будет изготавливать самостоятельно, отлично подойдет старый сканер или МФУ. Из него выбирается микросхема ULN2003, стальные стержни и шаговый двигатель. Кроме этого вам понадобиться разъем DВ-25 с проводом, гнездо для питания самого контроллера. Если хотите иметь компьютерное управления своего станка, тогда необходим будет компьютер, к которому вы подключите полученное оборудование.

Для создания контроллера берем любую имеющуюся у нас плату. На нее аккуратно паяльником припаиваем микросхему ULN2003. При этом не забывайте о полярности.

На приведенной схеме видно, что имеют место две шины электропитания. Поэтому вывод микросхемы с отрицательным знаком мы припаиваем к одной, а с положительным – к другой. После этого к выводу 1 ULN2003 присоединяем вывод 2 коннектора параллельного порта. К выводу 2 ULN2003 мы присоединяем вывод 3 коннектора. Соответственно вывод схему ULN2003 4 мы соединим с 5 выводом коннектора и т.д. А вот вывод нуля с 25 выводом параллельного порта мы припаяем к отрицательной шине.

Следующий этап – припаивание шагового двигателя к управляющему устройству. Правильно сделать его можно только методом проб и ошибок, т.к. чаще всего документации на вывод имеющегося у вас электродвигателя нет. Поэтому рекомендуется провода двигателя оснастить зажимами-крокодилами. Таким образом, процесс пойдет быстрее и легче.

Следующий наш шаг – соединение проводов с выводами 13,14,15,16 микросхемы ULN2003. Теперь паять провода мы будем к шине питания со знаком плюс. В завершении устанавливаем гнездо электропитания.

Наш контроллер почти готов. Теперь мы устанавливаем его на стальные стержни и закрепляем в подготовленных ранее гнездах. Для того, чтобы в процессе эксплуатации не происходил облом проводов, их лучше зафиксировать с помощью термоклея.

44kw.com

Чертеж самодельного ЧПУ станка

Скачать чертеж самодельного ЧПУ станка можно по ссылкам в конце статьи.

В предлагаемом к скачиванию архиве лежит чертеж ЧПУ станка для сборки своими руками.

Это достаточно распространенный тип ЧПУ станка с движущимся порталом.

Данный чертеж отличается прежде всего тем, что в не только дана деталировка – когда каждая деталь станка вычерчена отдельно и имеет проставленные размеры, но и приведены сборочные чертежи каждого из узлов.

ЧПУ станок по такому чертежу можно изготовить практически из любого материала. Это может быть и дюралюминиевые пластины и многослойная фанера. Можно использовать и прочный пластик или оргстекло в конструкции самодельного ЧПУ станка.

Чертежи имеют векторный формат DXF и могут быть смасшабированны в любые размеры.

В самом простом случае можно взять двигатели от матричных принтеров типа Epson FX1000 формата A3, от этих же принтером взять и стальные направляющие вместе с узлом скольжения.

В качестве ходового винта в бюджетном варианте самодельного ЧПУ станка используется шпилька с резьбой М6 или М8. Ходовые гайки лучше заказать токарю и выточить их из бронзы. Бронзовая гайка может «ходить» 5-7 лет при ежедневном использовании ЧПУ станка по 8-10 часов.

Ходовые винты – это расходный материал, а ходовые гайки могут прослужить еще не на одном самодельном станке.

Впрочем, я не однократно читал о том как применяли ходовые гайки изготовленные из пластика или гетинакса.

Изготовленный из подручных средств самодельный ЧПУ станок позволит вам обрабатывать дерево, пластики и цветные металлы.

Для обработки металлов и стали такой станок становиться малопригодным в силу слабой жесткости конструкции.

Впрочем он может использоваться для гравировки или как сверлильный станок с ЧПУ управлением по металлам.

Но вот как фрезерный – маловероятно. При фрезеровке металлов возникают ударные нагрузки – например, при фрезеровании одного паза встретился другой паз и тогда возникает механический удар, который передается на конструкцию станка и ходовой винт.

Для домашних работ, например фрезеровки наборов для сборки авиамодели из бальзы – такой станок легко оправдает затраты на его изготовление!

Скачать чертежи самодельного ЧПУ станка можно здесь: Depositfiles или с нашего сайта

Самодельный ЧПУ станок

Сложен в изготовлении, кроме технических составляющих, он имеет электронное устройство, установить которое в состоянии только специалист. Вопреки этому мнению, возможность собрать ЧПУ станок своими руками велика, если заранее подготовить необходимые чертежи, схемы и комплектующие материалы.

Проведение подготовительных работ

При проектировании ЧПУ своими руками в домашних условиях необходимо определиться, по какой схеме он будет работать.

Часто в качестве основы будущего аппарата берут использованный .

Сверлильный станок может быть использован как основа для ЧПУ станка

В нем потребуется замена рабочей головки на фрезерную.

Наибольшее затруднение при проектировании ЧПУ станка своими руками вызывает создание устройства, при помощи которого рабочий инструмент перемещается в трех плоскостях.

Частично решить задачу помогут каретки, взятые из обычного принтера. Инструмент сможет двигаться в обеих плоскостях. Выбирать каретки для ЧПУ станка лучше из того принтера, который имеет большие габариты.

Подобная схема позволяет в дальнейшем подключать к станку управление. Минус в том, что фрезерный станок с ЧПУ работает только с деревянными, пластиковыми изделиями, изделиями из тонкого металла. Это связано с тем, что каретки принтера не имеют нужной жесткости.

Внимание необходимо уделить двигателю будущего агрегата. Его роль сводится к передвижению рабочего инструмента. От этого зависит качество работы и возможность выполнения фрезерных операций.

Удачным вариантом для самодельного ЧПУ фрезера является шаговый двигатель.

Альтернативой такому двигателю является электромотор, предварительно усовершенствованный и подогнанный под стандарты аппарата.

Любой , использующий шаговый двигатель, позволяет не использовать винтовую передачу, это никак не влияет на возможности такого ЧПУ по дереву. Рекомендуется использовать для фрезерования на таком агрегате ремни зубчатого типа. В отличие от стандартных ремней они не проскальзывают на шкивах.

Требуется правильно спроектировать фрезер будущего станка, для этого понадобятся подробные чертежи.

Материалы и инструменты, необходимые для сборки

Общий набор материалов для станка с ЧПУ включает в себя:

• кабель длиной 14–19 м;
• , обрабатывающие дерево;
• патрон для фрезы;
• преобразователь частот, имеющий одинаковую мощность со шпинделем;
• подшипники;
• плата для управления;
• водяная помпа;
• охлаждающий шланг;
• три двигателя шагового типа для трех осей перемещения конструкции;
• болты;
• защитный кабель;
• шурупы;
• фанера, ДСП, плита из дерева или металлическая конструкция на выбор в качестве корпуса будущего аппарата;
• муфта мягкого типа.

Рекомендуется при изготовлении своими руками использовать шпиндель с охлаждающей жидкостью. Это позволит не отключать его каждые 10 минут для остужения. Для работы подойдет самодельный станок с ЧПУ, мощность его составляет не меньше 1,2 кВт. Оптимальным вариантом станет устройство мощностью 2 кВт.

Набор инструментов, требующийся для изготовления агрегата, включает в себя:

• молотки;
• изоленту;
• сборочные ключи;
• клей;
• отвертку;
• паяльник, герметик;
• болгарку, ее часто заменяют на ножовку;
• пассатижи, агрегат для сварки, ножницы, плоскогубцы.

Простой ЧПУ станок своими руками

Порядок действий при сборке станка

Самодельный ЧПУ фрезерный станок собирается по схеме:

• изготовление чертежей и схем устройства с указанием системы электрооборудования;
• покупка материалов, содержащих в себе будущий самодельный ЧПУ станок;
• установка станины, на ней будут крепиться двигатели, рабочая поверхность, портал, шпиндель;
• установка портала;
• установка оси Z;
• фиксация рабочей поверхности;
• установка шпинделя;
• установка водоохлаждающей системы;
• установка электросистемы;
• подключение платы, с ее помощью осуществляется управление аппаратом;
• настройка программного обеспечения;
• стартовый пуск агрегата.

В качестве основы для станины берется материал, сделанный из алюминия.

Станину нужно делать с алюминия

Профили из этого металла выбирают с сечением 41*81 мм с толщиной пластин 11 мм. Сам корпус станины соединяют при помощи алюминиевых уголков.

От установки портала будет зависеть, какой толщины изделие сможет обработать станок ЧПУ. Особенно если он, сделанный своими руками. Чем выше портал, тем более толстое изделие он сможет обработать. Важно не установить его слишком высоко, так как такая конструкция будет менее прочной и надежной. Портал движется по оси Х и несет шпиндель на себе.

В качестве материала для рабочей поверхности агрегата применяют профиль из алюминия. Часто берут профиль, имеющий Т-пазы. Для домашнего использования принимают , ее толщина составляет не менее 17 мм.

После того как каркас устройства будет готов, приступают к установке шпинделя. Важно устанавливать его вертикально, так как в дальнейшем потребуется его регулировка, это проводится для фиксации требуемого угла.

Для установки электросистемы необходимо присутствие таких компонентов:

• блок питания;
• компьютер;
• шаговый двигатель;
• плата;
• кнопка остановки;
• драйверы двигателя.

Для работы системы требуется порт LPT. Помимо этого, устанавливается , управляющая работой аппарата и позволяющая отвечать на вопрос, как сделать ту или иную операцию. Управление подключается через двигатели к самому фрезерному станку.

После того как электроника будет установлена на станок, потребуется загрузка драйверов и необходимых для работы программ.

Распространенные ошибки при сборке

Часто встречающейся ошибкой при сборке станка с числовым программным управлением является отсутствие чертежа, но по нему и проводится сборка. В результате этого возникают упущения в проектировании и установке конструкций аппарата.

Часто неправильная работа станка связана с неверно подобранными частотником и шпинделем.

Для корректной работы станка необходимо правильно подбирать шпиндель

Во многих случаях шаговые двигатели не получают должного питания, поэтому для них необходимо выбирать специальный отдельный блок питания.

Необходимо учитывать то, что правильно установленная электросхема и программное обеспечение позволяет выполнять на устройстве многочисленные операции разного уровня сложности. Станок ЧПУ своими руками выполнить под силу мастеру среднего звена, конструкция агрегата имеет ряд особенностей, но с помощью чертежей собрать детали несложно.

С ЧПУ, своими руками составленным, работать легко, необходимо изучить информативную базу, провести ряд тренировочных работ и проанализировать состояние агрегата и детали. Не стоит торопиться, дергать движущиеся детали или вскрывать ЧПУ.

Для многих домашних мастеров может показаться, что — это где-то на грани фантастики, так как данное оборудование представляет собой сложное в конструктивном, техническом и электронном плане устройство.

Между тем, имея под рукой соответствующие чертежи, весь необходимый материал и инструмент, мини фрезерный самодельный станок по дереву, оснащенный ЧПУ, сделать своими руками можно.

Конечно, для этого придется затратить определенные усилия, а том числе и финансовые, однако нет ничего невозможного, и если правильно и со знанием дела подходить к решению этого вопроса, самодельный настольно-фрезерный станок по дереву мини исполнения с блоком ЧПУ сделать своими руками сможет каждый домашний мастер.

Как известно, такой мини агрегат по дереву отличается точностью проводимой обработки, простотой управления всеми рабочими процессами, а также высоким качеством готового изделия.

В настоящее время реализовать самодельный настольно-фрезерный станок с ЧПУ в мини исполнении для работы по дереву и другим материалами можно несколькими способами.

В первую очередь, можно приобрести специальный набор для сбора данного типа конструкции, а можно все необходимые работы провести своими руками, получив на выходе готовое изделие с высоким качеством обработки.

Если принято решение всю необходимую работу по конструированию и сборке мини настольно-фрезерного станка для работы по дереву и другими материалами с ЧПУ проводить самому, своими руками, то начинать следует с выбора наиболее оптимальной схемы будущего агрегата.

В этом случае в качестве исходного оборудования можно взять небольшой старенький сверлильный станок и заменить рабочий орган в виде сверла непосредственно на фрезу.

Обязательно следует тщательно подумать о том, как будет устроен механизм, отвечающий за необходимое передвижение в трех независимых плоскостях.

Собрать такой механизм можно попробовать из переработанных кареток от старого принтера, что даст возможность обеспечить движение рабочей фрезе в двух плоскостях.

Здесь можно будет достаточно просто подключить необходимое программное обеспечение, что позволит сделать самодельный настольно фрезерный станок ЧПУ автоматическим, однако такая конструкция сможет работать только по дереву, пластику или тонкому металлу.

Чтобы самодельный фрезерный станок, собранный своими руками, смог выполнять более серьезные операции, его необходимо оснастить шаговым двигателем с высокими показателями по мощности.

Получить такой тип двигателя можно из стандартного варианта электродвигателя за счет небольшой доработки. Это позволит полностью исключить применение винтовой передачи, при этом все ее достоинства сохранятся в полном объеме.

Необходимое усилие на вал в самодельном агрегате лучше всего передавать через зубчатые ремни.

В том случае, если для обеспечения необходимого передвижения рабочей фрезы в самодельном фрезерном станке с ЧПУ принято решение использовать самодельные каретки от принтеров, то лучше для этих целей взять данные приспособления от больших моделей принтеров.

При создании фрезерного агрегата с ЧПУ своими руками, особое внимание следует уделить изготовлению механизма фрезера, для чего потребуются соответствующие чертежи.

Сборка фрезерного станка

За основу самодельного фрезерного станка лучше всего взять прямоугольную балку, которую следует прочно закрепить на направляющих.

Вся конструкция должна иметь высокую жесткость, при этом лучше, если сварочные работы будут сведены к минимуму.

Дело в том, что в любом случае, сварочные швы подвержены разрушению и деформации при определенных нагрузках, при работе станка его станина будет подвергаться, в том числе, и вибрации, что может негативно сказаться на данных элементах крепления, что, в свою очередь, приведет к сбою в настройках.

Балку и элементы крепления для усиления жесткости рекомендуется скреплять при помощи винтов определенных диаметров.

Это должно полностью исключить возможный люфт при работе фрезерного станка с ЧПУ, а также прогиб направляющих при серьезных нагрузках.

По точно такому же принципу собирается своими руками и самодельный фрезерно-гравировальный станок, оснащенный ЧПУ. О процессе сборки своими руками достаточно функционального станка фрезерного типа с ЧПУ, подробно рассказано на видео ниже.

В конструкции агрегата необходимо в обязательном порядке предусмотреть подъем рабочего инструмента в вертикальном положении, для чего рекомендуется использовать винтовую передачу.

В свою очередь, для необходимой отдачи вращения непосредственно на ходовой винт следует использовать зубчатый ремень.

Вертикальную ось, которая также является обязательным элементом любого фрезерного станка с ЧПУ, делают из алюминиевой плиты.

Ее следует точно подогнать по размерам, которые были получены еще на этапе проектирования агрегата и занесены в соответствующие чертежи.

В домашних условиях отлить вертикальную ось можно при помощи муфельной плиты, и в этом случае следует взять алюминий.

После этого непосредственно на корпус сразу за осью следует смонтировать два двигателя шагового типа, один из которых будет отвечать за горизонтальное перемещение, а второй, соответственно, за вертикальное.

Все вращение должно передаваться через ремни. После того, как все элементы будут находиться на своих местах, самодельный фрезерный станок следует обязательно проверить в работе при ручном управлении, и при выявлении недочетов, устранить их на месте.

Немного о шаговых двигателях

Любой агрегат с ЧПУ, в том числе и гравировальный станок, в обязательном порядке оснащается электродвигателями шагового типа.

При сборке самодельного фрезеровального оборудования с ЧПУ в качестве такого мотора можно использовать двигатели от старых матричных принтеров. В большинстве матричных принтеров установлено два таких элемента с достаточной мощностью.

Кроме этого, в матричных принтерах имеются еще и стальные стержни, изготовленные из прочной стали, которые также можно использовать в самодельном станке.

В этом случае следует отметить, что для сборки такого агрегата своими руками потребуется три отдельных двигателя шагового типа, а значит, придется искать и разбирать два матричных принтера.

Лучше, если такие двигатели будут иметь порядка пяти отдельных проводов управления, так как в этом случае функциональность самодельного станка увеличится в несколько раз.

Подбирая двигатели шагового типа для самодельного фрезерного станка с ЧПУ, необходимо выяснить число их градусов на один шаг, а также рабочее напряжение и обмоточное сопротивление.

Это поможет впоследствии правильно настроить все программное обеспечение оборудования.

Крепить вал двигателя шагового типа лучше всего при помощи резинового кабеля с толстой обмоткой. Он поможет и при присоединении самого двигателя непосредственно к шпильке.

Выполнить фиксаторы можно из изготовленной своими руками втулки с винтом. Для этого следует взять нейлон, а в качестве инструмента дрель и напильник.

О том, как сделать своими руками гравировально-фрезерный станок с блоком ЧПУ, подробно рассказано на видео ниже.

Электронное обеспечение

Главным элементом любого станка, оснащенного ЧПУ, является его программное обеспечение.

В этом случае можно использовать самодельное, которое будет включать в себя все необходимые драйверы для установленных контролеров, а также шаговых двигателей, а кроме этого, стандартные питающие блоки.

В обязательном порядке потребуется порт LPT. Также необходимо будет подумать и о рабочей программе, которая будет обеспечивать не только контроль, но и управление всеми необходимыми режимами работы.

Непосредственно сам блок ЧПУ следует подключать к фрезерному агрегату через вышеуказанный порт обязательно через установленные двигатели.

Подбирая для самодельного станка необходимое программное обеспечение, необходимо делать ставку на то, которое уже успело доказать свою стабильную работу и имеет огромные функциональные возможности.
Видео:

Следует помнить, что электроника будет, главным образом, влиять на точность и качество всех выполняемых операций на оборудовании с ЧПУ.

После того как будет установлена вся необходимая электроника, необходимо выполнить загрузку всех необходимых для работы настольно-фрезерного станка программ и драйверов.

Далее, непосредственно перед тем, как станок начнет эксплуатироваться по своему прямому назначению, следует проверить в работе электронное обеспечение и при необходимости устранить на месте все выявленные недочеты.

Все вышеописанные операции по сборке своими руками фрезерного станка с ЧПУ подходят и для создания самодельного координатно-расточного агрегата, а также многого другого оборудования данного класса.

В любом случае, если всю работу по сборке своими руками фрезерного агрегата, оснащенного ЧПУ, выполнить правильно и в соответствии с технологией, у домашнего мастера появится возможность выполнять множество сложнейших операций, как по металлу, так и по дереву.

О том, как сделать самостоятельно фрезеровальный станок с блоком ЧПУ, подробно рассказано на видео в нашей статье.

How-To: Создайте роботизированную руку – учебник по ЧПУ для векторной графики

Время от времени модернизатор консоли Бенджамин Хекендорн уходит из своего логова на benheck.com, чтобы поделиться некоторыми интересными проектами с Engadget. В прошлом Уилл О’Брайен из Engadget демонстрировал, как построить собственный станок для резки с ЧПУ (числовым программным управлением), и он также планирует будущие статьи по этой теме. Поискав в Интернете, вы не можете размахивать нунчаком, не задумываясь о станках с ЧПУ «сделай сам», продаваемых моторных наборах и т. Д.Станок с ЧПУ – действительно один из лучших проектов, которые может построить любитель, и один из лучших инструментов, которые можно иметь в магазине после завершения. Да даже лучше квадрата скорости. Однако, хотя о много говорится о том, что можно вырезать на такой машине, о , как о , как часть создания дизайна, не всегда так ясно.

В рамках сегодняшнего практического руководства мы рассмотрим процесс разработки довольно сложного предмета, который можно вырезать на стандартном 3-осевом станке с ЧПУ: шарнирная «роботизированная рука».Для этого требуется несколько методов проектирования, нарисованных на нескольких видах, которые продемонстрируют многие методы, полезные при подготовке элементов для резки с ЧПУ. По крайней мере, это хороший учебник для векторной графики в целом, если вам это когда-либо было интересно. Итак, давайте посмотрим, что нужно для подготовки нашей фабрики роботов с ЧПУ, не так ли?

Хорошо, давайте начнем проектировать роботизированную руку, чтобы изучить некоторые методы проектирования 2D-ЧПУ. Конечно, мы могли бы сделать что-то скучное, например, акриловый корпус для компьютера, но давайте посмотрим правде в глаза, поддельные руки робота чертовски круты.Кроме того, в нем есть множество нюансов, которые помогут нам охватить несколько аспектов дизайна.

Для этого проекта мы собираемся спроектировать все, что можно разрезать из материала толщиной 1/8 дюйма с использованием сверла диаметром 1/8 дюйма. Приятно увлекаться дизайном, но когда дело доходит до этого, вы хотите использовать как можно меньше различных инструментов (битов). Что касается программного обеспечения, мы будем использовать Adobe Illustrator (AI) для дизайна, потому что это стандартная программа, распространенная и более дешевая, чем AutoCAD, и, конечно же, наша любимая.Он также может экспортировать файлы в самые разные форматы, что удобно, учитывая широкий спектр программного обеспечения для управления станками с ЧПУ. Мы также будем использовать Adobe Photoshop для первого шага, но любая программа обработки изображений, которая может сканировать, будет работать нормально.

Сканирование эталонной модели

Для начала нам понадобится эталон. Один очень простой способ сделать это для любого типа проекта – просто отсканировать элемент, в данном случае руку. Причина, по которой это работает, заключается в том, что отсканированные фотографии почти всегда сохраняют исходные размеры в конечном файле изображения.Ниже показан след нашей руки (сохраните детские анекдоты, пожалуйста), которую мы отсканировали в Photoshop. Как видите, мы также отметили стыки для использования в дальнейшем. (Да, мы поняли, что упустили суставы на запястье, мы позволим им скользить). Помните, эти же методы будут работать практически для всего, для чего вы разрабатываете деталь.

Щелкнув меню изображения и выбрав размер изображения, мы узнаем о свойствах этого объекта. Как мы видим, изображение имеет размер стандартного «буквенного» листа бумаги.Разрешение, измеряемое в точках / пикселях на дюйм, не такое высокое, но это нормально, масштаб правильный. Избавимся от лишней хрени на странице …

• Выберите пунктирную рамку в верхнем левом углу меню. Это инструмент выделения прямоугольной рамкой, но мы просто называем его «коробкой». Еще мы пьем пиво вместо вина.
• Щелкните изображение и перетащите его, чтобы обвести объект рамкой. Отпустите кнопку, чтобы установить коробку.
• В меню щелкните изображение и затем кадрируйте.Изображение будет обрезано до размера созданной вами коробки.

Теперь у вас есть только та часть изображения, которая вам нужна. Имейте в виду, что изображение было обрезано, а размер не изменен. Это означает, что даже несмотря на то, что части изображения были удалены, то, что осталось, все еще имеет исходный размер и размер.

На этом этапе вы также можете настроить сканирование, чтобы оно выглядело более определенным. Вот несколько способов сделать это:

• Изображение темное или карандашные линии становятся тонкими: щелкните изображение, затем настройки, затем яркость / контраст.Используйте ползунки, чтобы изменить изображение. Если установлен флажок «Предварительный просмотр», изменения будут отображаться при скольжении. Если при этом появляются странные цвета, отключите и попробуйте сначала следующее …
  
• Цветовые артефакты на черно-белом изображении: щелкните изображение, затем выберите режим, затем оттенки серого. Теперь изображение черно-белое. Многие сканеры, даже если вы установите для них оттенки серого, все равно сохранят изображение в цветном режиме RGB. Теперь вы можете настроить яркость и контрастность с гораздо лучшими результатами.
• Маска нерезкости: если вам нужно выделить детали в контрольном элементе, это может помочь. Щелкните фильтр в меню, затем выберите резкость, затем маску уменьшения резкости. В общем, лучше установить «количество» на максимальное значение, «радиус» в середине и «порог» на минимальное значение, как показано ниже. Опять же, отметьте «предварительный просмотр», и изменения отобразятся в главном окне в реальном времени.
  

После того, как ваш эталонный предмет будет выглядеть достойно и обрезан, пришло время сэкономить, чтобы мы могли поместить его в AI.Щелкните ФАЙЛ, СОХРАНИТЬ КАК, а затем выберите формат и дайте ему имя. Что касается формата, все в порядке, мы предлагаем JPG, BMP или PSD. Большинство программ могут открывать по крайней мере первые два, и, поскольку это только справочный элемент, не имеет большого значения, если он теряет некоторые детали при сжатии через JPG.

Перенос эталонного элемента в Adobe Illustrator (AI)

Хорошо, теперь вы можете загрузить AI, и мы добавим эту присоску в макет.

• При запуске AI щелкните файл, новый. Создайте страницу размером примерно в 8 раз больше, чем ваш проект.Мы использовали размер 36 x 36 дюймов.
  
• Щелкните «Просмотр» в меню и затем отобразите линейки. Это выглядит лучше, и они также используются, чтобы вытащить рекомендации, подробнее об этом, когда придет время.
  
• Снова нажмите «Просмотр» и включите интеллектуальные направляющие и привязку к точке. Это очень пригодится для такого рода работы. Позже мы поднимем другие полезные меню и коробки.
• Щелкните файл, затем поместите. Выберите файл вашего эталонного объекта, в данном случае мы выбрали hand.bmp.Изображение появится на экране.
• Используя инструмент выделения (инструмент по умолчанию или щелкните V), вы можете перетащить изображение рядом с линейкой, чтобы проверить его размер. Он должен оставаться в исходном размере.

Теперь с нашим эталонным элементом в программе мы можем рисовать поверх него. Adobe Illustrator или любая программа векторной графики работает в реальных измерениях, и поскольку размещенное нами эталонное изображение также имеет исходный размер, мы можем рисовать поверх него, чтобы точно спроектировать наши части на основе реального объекта.Это может показаться дешевым способом конструирования вещей, но если у вас есть сложные объекты и вы не хотите использовать штангенциркуль на каждой щели, это очень удобно. Ха, понял? Удобно? Ага. Извините.

Нанесение объектов на эталонное изображение

Начнем с проверки режимов отображения AI. В большинстве случаев вы будете либо в режиме предварительного просмотра, либо в режиме структуры. Чтобы переключить режимы, щелкните «Просмотр» в меню и выберите режим «Предварительный просмотр» или «Структура». (Привязка ключа к этой функции очень удобна, обратитесь к файлу справки AI Help, чтобы узнать об этом.) Вот отличия режимов:

• Предварительный просмотр показывает все, цвета, штрихи и изображения. Однако редактирование в этом режиме немного сложнее, так как вы часто будете брать объекты, которые вам не нужны.
  
• Контур показывает только векторные линии. Изображения в этом режиме отображаются в виде прямоугольников. В режиме контура вы должны щелкнуть фактические векторные линии объектов, чтобы захватить их, что позволяет более точно управлять.
  

Мы нарисуем руку, используя 2 вида: сверху вниз (как мы его сканировали) и профиля (вид сбоку).Это очень похоже на архитектуру, за исключением того, что мы использовали неправильные термины, и Фрэнк Ллойд Райт, вероятно, крутится в могиле. Ну что ж.

Вот набросок того, как мы собираемся соединить металлические «кости». Кости будут вырезаны из материала толщиной 1/8 дюйма и будут иметь соединения винтом и стопорной гайкой. Таким образом, в виде сверху вниз мы разработаем базовую компоновку всех пальцев относительно друг друга и установим их длину, а в виде профиля создадим фактические формы, которые мы будем использовать для вырезания частей.

Дизайн моего пальца.Центральная кость представляет собой цельную деталь, а верхняя и нижняя кости сложены вдвое, чтобы образовались простые суставы.

Начнем с рисования “костей” сверху вниз. В AI выберите инструмент прямоугольник, как показано ниже.

Теперь вы можете щелкнуть, перетащить и отпустить, чтобы создать прямоугольную «кость» над пальцем. Это дает вам базовый размер для начала, но не очень точный, особенно для резки с ЧПУ, поэтому щелкните окно в меню и затем трансформируйте. Вы получите такую ​​коробку: Здесь мы видим “кость”, которую мы нарисовали от руки.205 x 1,024 дюйма. Для начала необходимо изменить ширину, так как мы собираемся вырезать ее из материала толщиной 1/8 дюйма. Итак, выделите поле W (ширина) и введите 0,125, десятичное значение 1/8. Пока мы это делаем, я собираюсь изменить высоту H, округлив ее до 1,1 дюйма. Теперь, прежде чем мы пойдем дальше, давайте поговорим об установке цветов.

Изменение цвета

Для большинства объектов в новом окне по умолчанию используется белая заливка с черной обводкой, при этом обводка представляет собой цвет, нарисованный на контуре объекта.Если вы хотите изменить это, перейдите в меню окна и включите цвет и обводку. Ниже приводится описание того, что делают эти окна и как это применимо к этому проекту. Для этого проекта лучше всего использовать прозрачную (без) заливку и черный контур из одного пункта.

Цвет заливки – основной цвет объекта. Установите для очистки, щелкнув косую черту, если вы хотите видеть сквозь фигуры. Это удобно для того, что мы делаем, так как мы рисуем фотографию.
Цвет обводки – цвет контура обводки. По умолчанию используется черный цвет, и он подходит для этого.Вы также можете создавать фигуры вообще без цвета, хотя вы все равно будете видеть их в режиме контура.
Установить тип палитры – выберите из RGB, CMYK (как показано) и других режимов. Не очень важно для такого рода векторных работ. Палитра
– Щелкните здесь, чтобы выбрать цвет. Или щелкните поле «Заливка» или «Обводка» и введите цвет вручную с помощью ползунков.
Толщина штриха – довольно понятно. Вес в 1 пункт работает нормально. Установите его один раз и забудьте.

Вернемся к рисованию! Нажмите V на клавиатуре, чтобы получить инструмент выделения.Теперь вы можете щелкнуть и перетащить кость. Поместите его в центр пальца, чтобы представить среднюю кость, у меня она соответствует первому и второму суставу. А теперь повторим это!

• С помощью инструмента выделения, удерживая ALT, щелкните и удерживайте верхний угол объекта. Слегка перетащите его и отпустите – вы увидите, что сделали копию. (Кстати, это также работает со слоями в Photoshop.)
  
• Здесь пригодятся умные направляющие. Перетащите этот новый объект в нижнюю часть первого объекта, и углы будут «привязаны» друг к другу.Вы можете привязать любую часть объекта к другой, что очень удобно, поскольку создает «точные» соединения, которые вы не можете сделать вручную.
  
• Затем вы можете скопировать этот объект с помощью alt + перетаскивание и создать противоположный сайт, как показано выше.
• Затем возьмите 2 нижних предмета и поднесите их к верху, чтобы получился верхний конец пальца. Вы можете делать это по отдельности или выбрать один объект, удерживая Shift, а затем щелкнуть другой, чтобы выбрать их оба. Затем вы можете скопировать и перетащить их вместе.Стандартные ctrl-C и ctrl-V также могут использоваться для копирования / вставки.
  

Теперь давайте масштабируем «кости» по размеру пальцев. Если вы нажмете на объект или выберете несколько объектов, вы увидите, как появляются элементы управления масштабом, как показано ниже:

• В этом примере мы хотим, чтобы кости соответствовали пальцам, но мы хотим, чтобы части соединения не двигались. Таким образом, мы захватываем верхний средний или нижний средний элементы управления.
• Щелкните элемент управления с помощью инструмента выделения и перетащите кость (кости) на нужную высоту.В этом примере две верхние кости стянуты вниз, сделав их короче, чем исходный объект, с которого они были скопированы, а две нижние кости были удлинены, чтобы достичь сустава.
• Вы также можете изменять размер групп объектов с помощью преобразования, но не забудьте установить контрольную точку, щелкнув маленькие черные и белые квадраты в окне преобразования. Они устанавливают, какой край объекта будет оставаться на месте, в то время как остальная часть меняет форму. Ниже приведен пример изменения высоты:

На этом этапе мы могли бы начать копировать пальцы и заполнять руку сверху вниз, но сначала нам нужно добавить суставы.Если вы делаете что-то, что собираетесь скопировать, лучше сразу же сделать это как можно более полным, чтобы сэкономить время. В этом примере мы будем использовать винт 6 размера длиной 3/4 дюйма для соединения с шайбой и стопорной гайкой. Нарисуем одну в программу!

Рисование изображения винта, гайки и шайбы в AI

• Перейдите на пустое место на странице дизайна. Вы можете нажать H, чтобы поднять руку, которая позволяет перетаскивать экран, или вы можете использовать окно навигатора (в меню щелкните окно, затем навигатор), чтобы ориентироваться в документе.
• Используя штангенциркуль или другое подобное устройство, вы можете измерить детали винта. (У Harbour Frieght есть дешевые штангенциркули, обычно 20 долларов или меньше.) Вот пример того, как это сделать …
  
• Чертеж стержня: длина стержня составляет 0,73 дюйма, толщина 0,115 дюйма. Возьмите инструмент «Прямоугольник» (нажмите M) и просто нажмите на экран, он предложит вам размеры, так как вы ничего не щелкали и не перетаскивали. Установите 0,73 для ширины и 0,115 для высоты.
• Теперь нарисуем гайку / шайбу. Если измерить их вместе, получится 0,24 дюйма в ширину и 0,375 дюйма в высоту. В случае, если высота – это также его диаметр. Нарисуйте коробку такого размера.
• Это хорошее время, чтобы переключиться в режим Outline (меню просмотра, затем контур). Вы заметите, что объекты имеют X посередине. Это центр. Инструментом выбора (V) щелкните центр гайки / шайбы и перетащите его к центру стержня винта. Теперь вы можете перемещать его влево и вправо (чтобы показать, насколько глубоко он прикручен), перетаскивая влево и вправо.Если интеллектуальные направляющие включены, он останется на одном уровне с исходным положением. Очень удобно!
• Теперь нарисуем головку винта. Это может показаться излишним, но это неплохая идея при разработке проектов. Мы начнем с измерения головки винта, чтобы определить ее диаметр 0,265 дюйма и глубину 0,083 дюйма. Это что-то вроде сплющенного круга, разрезанного пополам.
• Возьмите инструмент эллипса (нажмите L на клавиатуре), чтобы мы могли нарисовать круг. Вы также можете найти его, нажав на инструмент формы (где у нас есть прямоугольный маркер) и удерживая его на секунду – параметры формы вылетят сбоку.
• Щелкните на экране, и вам будет предложено указать размер эллипса. Введите 0,265 дюйма для высоты (диаметра) и 0,166 дюйма для ширины. Мы использовали 0,166 дюйма, так как это вдвое больше, чем толщина головки винта 0,083 дюйма
• С помощью инструмента выделения перетащите этот круг к центру основного стержня, затем сдвиньте его вправо, чтобы он оказался на конце. См. Ниже:

Теперь давайте разрежем этот круг пополам, чтобы он соответствовал головке винта. Сделайте квадрат выше круга и не менее половины ширины.Расположите его правым краем в центре круга, как показано ниже:

• Щелкните меню окна и включите окно поиска пути. Вы увидите окно, подобное показанному ниже:
• С помощью инструмента выбора сначала щелкните кружок (1). Удерживая Shift, нажмите на квадрат (2). Это устанавливает порядок вычитания – второй выбранный объект будет вычтен из первого.
• Теперь щелкните значок, показанный как (3), затем щелкните развернуть (4). Квадрат вычтем из круга и престо – у вас точная головка винта.
  

Установка винта на шарнир

Хорошо, теперь давайте вставим этот винт в шарниры!

• Начните с группировки форм, составляющих винт / гайку. Выделите все винтовые объекты, затем перейдите в меню объектов и выберите группу. Теперь они все движутся как одно целое. Чтобы разделить их, просто перейдите в то же меню и нажмите «Разгруппировать». Примечание. Сгруппированные вместе объекты будут скопированы вместе, если вы выполните копирование с нажатой клавишей Alt или Ctrl-C.
  
• Перетащите винт за центр и поместите его в центр центральной кости.Затем перетащите его вверх, чтобы получился верхний стык.

• Затем разгруппируйте детали винта (меню объектов и разгруппируйте)
• Выберите стержень и головку винта и перетащите их к внешнему краю кости. Затем перетащите гайку / шайбу к противоположному краю.
• Результат показывает, как винт будет крепиться к детали, как показано ниже. Для наглядности мы покрасили кости в желтый цвет, винт – в светло-серый, а гайку / шайбу – в темно-серый.
• Поместите винты на каждое соединение.

Теперь вы можете скопировать весь палец и поместить все 4 на руку, как показано ниже. Мы отрегулировали длину костей для каждого пальца, но все они построены одинаково. Что касается большого пальца, мы будем рисовать его, используя другой вид, поскольку он противопоставлен основным пальцам. После того, как длина костей установлена, пора переходить к следующему шагу.


Создание вида профиля с использованием направления сверху вниз в качестве ориентира

Убрав пальцы с видом сверху вниз, пора перерисовать их в виде профиля в формах, в которые они будут вырезаны.Хотя это может показаться большой переработкой, на самом деле вы можете использовать копии нисходящих объектов для большей части реконструкции профиля. Опять же, любой проект с ЧПУ, а не только роботизированные руки, может быть выполнен таким образом.

• Выделите весь палец и, удерживая Alt, перетащите его копию вправо. При включенных интеллектуальных направляющих он должен оставаться на одном уровне с оригиналом.
• Сделайте еще одну копию справа от этой.
  

• Удалите по одной из каждой “двойной кости”, чтобы на каждую кость оставалось по одному прямоугольнику.Выровняйте их вертикально, стараясь не менять их горизонтальное положение.
• Выберите три основные кости и измените их ширину на 0,4 дюйма каждая. Это глубина каждого пальца.
• Создайте круг шириной 0,4 дюйма и разместите его на каждом стыке. Чтобы центрировать его, используйте центр X кости, а затем перетащите его вниз к краю квадрата.
• В центре каждого круга поместите круг меньшего диаметра 0,125 дюйма. Это отверстие под винт. Оба этих круга должны совпадать с винтами с видом сверху вниз.
• Сотрите винты с видом сверху вниз. Теперь он должен выглядеть так:

Теперь, когда у нас есть палец с боковым видом, давайте закругляем кончик:

• Выберите инструмент «Прямоугольник с закругленными углами» на панели инструментов. Там же, где квадраты и круги.

• Щелкните и перетащите прямоугольник с закругленными углами поверх верхнего прямоугольника пальца.
• Вы также можете ввести параметры прямоугольника со скругленными углами, включая радиус угла.В этом примере сделаем радиус угла 0,2 дюйма, что составляет половину ширины пальца. Таким образом, получится закругленный кончик.

Затем мы хотим, чтобы верхняя часть пальца была закругленной, а нижняя – прямой.

• Уменьшите масштаб прямоугольника так, чтобы его верхушка совпала с отметкой центра закругленной части.
• Затем выберите прямоугольник, затем прямоугольник с закругленными углами.
• В окне «Обработка контуров» щелкните поле «Добавить к фигуре», а затем «Развернуть».
• Образуется новая форма. Обратите внимание на то, что это противоположно вычитанию объектов, которое мы выполнили ранее.

Вы знаете, есть палец сбоку. Мы повторим эти шаги для остальных трех основных пальцев, кроме большого пальца.

Разделение пальцев для вывода на ЧПУ

Чтобы подготовить такую ​​конструкцию для вывода на ЧПУ, мы должны разделить части. Некоторые формы используются для нескольких частей, поэтому нам нужно сделать больше копий.

• Сделайте еще 3 копии пальца в сторону.
• На каждой копии удалите ненужные части. Как показано ниже, каждая секция имеет круглое соединение и отверстие для винта.
• Затем объедините прямоугольную часть пальца с его закругленными частями, используя команду «Добавить в форму», как показано выше. В результате у каждой детали останется основная форма и отверстие для винта.
• Теперь вы можете отложить части пальцев для ЧПУ. Конечно, имейте в виду, что для «двойной кости» вам нужно будет сделать по 2 штуки из каждой.

• Теперь мы можем использовать один из этих пальцев в виде профиля, чтобы создать большой палец в виде сверху вниз. Поднесите палец и поверните его под правильным углом, используя меню объектов, трансформируйте и вращайте. Введите значение поворота, положительные числа – против часовой стрелки, отрицательные – по часовой стрелке. Этого должно хватить на угол наклона около 30 градусов.
• Вы также можете повернуть объект или группу объектов, поместив инструмент выделения за пределы элементов управления масштабированием углов.Курсор будет отображаться в виде закругленных стрелок, и затем вы можете щелкнуть и перетащить, чтобы свободно вращаться.

Конструирование «тела» руки

Теперь, когда у нас нарисованы пальцы на обоих видах и готовы к резке, нам понадобится основная часть руки, к которой можно прикрепить все, чтобы она не начала выглядеть как персонаж из Wii Sports. Мы начнем с создания другой версии руки – профиля с прикрепленными пальцами.

• Щелкните верхнюю линейку и потяните вниз – вы создадите направляющую.Установите его в центре сустава среднего пальца на виде сверху.
  
• Сделайте копию среднего пальца в виде профиля и перетащите его влево от основной руки. Поместите его нижний шарнир на направляющую – теперь он находится на уровне основной руки.
• Нарисуйте высокий прямоугольник шириной 0,125 дюйма и отцентрируйте его к пальцу, он будет представлять тыльную сторону руки.
• Сделайте копию указательного пальца и поверните ее на 30 градусов относительно большого пальца. Используйте другую направляющую, чтобы совместить ее с большим пальцем основного рисунка.
• На рисунке ниже показано, как это будет выглядеть – мы создаем боковой “построенный” вид объекта. Большой палец немного выключен, но мы вернемся к этому позже.
  

Теперь давайте сделаем несколько прикреплений суставов:

• Увеличьте сустав пальца бокового обзора.
• Скопируйте / вставьте соединение 0,4 дюйма внизу и измените его размер до 0,5 дюйма. Центрируйте этот большой круг на исходном стыке.
• Сделайте копию этого 0.5-дюймовый круг и измените его размер до 2-дюймовой высоты такой же ширины. Поместите это также на исходный стык. Теперь он должен выглядеть следующим образом:
  

• Сделайте прямоугольник больше верхней половины высокого круга. Поместите его на верхнюю половину круга так, чтобы его нижний край совпадал с центром круга. Это будет прямоугольник вычитания.
  
• Сделайте копию задней части наконечника (высокий прямоугольник на фото выше) и поместите ее на себя.
• Выберите прямоугольник вычитания, а затем копию заднего наконечника (используя shift). Сгруппируйте их вместе.
• Выберите высокий круг, удерживайте нажатой клавишу Shift и затем выберите элементы, которые вы только что сгруппировали.
• Используйте окно Обработки контуров, чтобы вычесть их из высокого круга, как сначала описано в разделе о винтах.
  
• Выберите получившуюся форму, затем, удерживая нажатой клавишу SHIFT, выберите 0,5-дюймовый круг вокруг стыка. Сложите эти формы вместе.
• Наконец, выделите получившуюся форму и СМЕЩЕНИЕМ выберите центральную окружность 0,125 дюйма. Сделайте копию / вставку, и у вас будет суставной сустав. Идея в том, что он будет скользить по задней части рукоятки и привариваться / приклеиваться.
• Эта костяшка подходит для четырех основных пальцев, поэтому сделайте ее один раз, а затем просто сделайте копии.

Насадка для большого пальца

Нам нужно сделать специальный сустав для большого пальца, поскольку без него он не будет вести себя так же, как большой палец.Большой палец наклоняется внутрь и наружу, но также в некоторой степени вверх и вниз, поэтому нам нужно добавить вторую ось вращения к его суставу. Начнем с вида руки сверху вниз.

• Нарисуйте круг размером 0,5 x 0,5 дюйма и поместите его на нижний сустав большого пальца. Это широкий сустав большого пальца, об этом позже.
  
• Нарисуйте прямоугольник шириной 0,375 дюйма и высотой 0,5 дюйма и поместите его в центр круга справа. (См. Рисунок ниже.) Это показывает, где первое соединение присоединяется ко второму.
• Затем поместите прямоугольник 0,125 x 0,8 дюйма справа от последнего. Это вращающийся диск, к которому прикреплен большой палец.
• Сразу справа от этого места его копия. Это неподвижный диск, который будет прикреплен к тыльной стороне руки. Он и вращающийся диск соединены винтом через свои середины.
• Поместите большой прямоугольник поверх всего этого так, чтобы его левый край был слева от вращающегося диска, а его нижняя часть была не намного ниже диска.Это начало тыльной стороны руки, с которой мы поработаем в конце.

Теперь давайте нарисуем это в другом измерении, как мы это сделали для суставов других пальцев.

• Сделайте копию указательного пальца при просмотре сверху вниз, чтобы использовать его в качестве большого пальца, но не поворачивайте его.
• Поместите прямоугольник шириной 0,125 и высотой 0,5 дюйма в нижний стык. Это то же самое, что и соединение 0,5 x 0,5 дюйма на предыдущем виде.
  
• Отодвиньте винт / гайку в сторону и скопируйте прямоугольник, который вы только что нарисовали, с обеих сторон двусторонней кости.Это более широкий сустав, чем остальные пальцы.
• Поместите круг 0,8 x 0,8 дюйма в центр центрального прямоугольника. Теперь он должен выглядеть так:

Что мы сделали, так это прикрепили сустав с внешней стороны двойных костей, а не с внутренней стороны, как и остальные пальцы. (У нас будет незакрепленный диск посередине, чтобы кости оставались правильно расставленными.) Подобное расширение сустава позволит использовать винт внутри, чтобы вращающийся диск мог соединиться с неподвижным.Теперь давайте нарисуем вращающиеся диски на этом виде:

• Сделайте (2) круга размером 0,8 x 0,8 дюйма и совместите их с основанием большого пальца. Они будут использоваться для вращающихся и неподвижных дисков.
  
• Поместите один из кругов на уровне нижнего сустава большого пальца и чуть левее (ниже) тыльной стороны руки.
• Нарисуйте прямоугольник той же высоты, что и круг, от его центра до правого края тыльной стороны руки. Это показывает, как у неподвижного диска будет выступ, который проходит через отверстие на тыльной стороне руки для крепления.

• Поместите круг 0,125 x 0,125 дюйма в середину большего круга. Это установит центральную точку, которая будет потеряна при объединении объектов.
• Используйте «Добавить форму» в окне Обработки контуров, чтобы объединить круг с прямоугольником и сделать неподвижную часть диска. Небольшое отверстие, которое мы нарисовали, позволяет разместить другие предметы в центре того места, где был круг.
• Используя другой нарисованный ранее круг 0,8 x 0,8 дюйма, отцентрируйте его на неподвижном диске, чтобы изобразить, как вращающийся диск будет прикрепляться.
• Теперь мы можем прикрепить сустав большого пальца к этому диску, чтобы получить нужное нам движение по двум осям.
  

Разделение большого пальца для вывода ЧПУ

Сам большой палец может быть «сломан» для вывода ЧПУ, как и другие пальцы. Для двойного шва сделайте следующее:

• На виде сбоку, где мы были последними, сделайте копию вращающегося диска и центрального отверстия, а затем неподвижного диска / язычка и его центрального отверстия. Помните, что копирование / вставка – ваш друг, когда вы делаете подобные вещи, они не дают вам разрушить оригинальные части.
• Теперь, на виде сверху вниз, возьмите соединение размером 0,5 x 0,5 дюйма вокруг большого пальца, отверстие 0,125 x 0,125 дюйма в середине и прямоугольник, соединенный справа от него. Скопируйте их и объедините большой круг с прямоугольником. Дублируйте это (чтобы сделать обе стороны)
• Наконец, из того же стыка возьмите кружок 0,5 x 0,5 дюйма и отверстие 0,125 x 0,125 дюйма и сделайте копию. Это средний диск, между двумя костями большого пальца.
• Полученные в результате детали большого пальца, готовые к ЧПУ, должны выглядеть следующим образом:
  

Тыльная сторона руки

Теперь у нас есть все пальцами, кроме способа соединения их вместе! Ранее мы нарисовали кусок, изображающий тыльную сторону руки, как отверстие, пока мы делали сустав большого пальца.Теперь давайте расширим его, чтобы соединить все пальцы вместе. В этом примере мы предполагаем, что тыльная сторона руки представляет собой кусок материала толщиной 0,125 дюйма. Мы сделаем это в виде сверху вниз.

• Как и в случае с большим пальцем, разместите прямоугольники шириной 0,125 дюйма и высотой 0,5 дюйма у основания каждого пальца – это центр сустава. Нижняя часть этого прямоугольника также показывает, где заканчивается тыльная сторона руки и начинается сустав.
• Под каждым пальцем нарисуйте прямоугольник, чтобы обозначить место прикрепления сустава.(Проверьте выше, костяшка – это кусок, который выглядит как своего рода клингонский боевой клинок.) Таким образом, этот прямоугольник должен быть достаточно большим, чтобы удерживать сустав по высоте. Верхняя часть прямоугольника должна совпадать с нижней частью прямоугольников 0,125 x 0,5 дюйма, нарисованных на предыдущем шаге. На моем мы сделали закругленные прямоугольники для лучшего вида.
• Нарисуйте несколько прямоугольников, чтобы соединить суставы и «заполнить» тыльную сторону ладони. Результат должен выглядеть так:
  

Затем вы можете выделить весь прямоугольник и заднюю часть рукояток и объединить их, чтобы получилась сплошная форма.

Подготовка деталей для резки с ЧПУ

Мы рассмотрим это более подробно в следующей статье, но вот основные вещи, о которых следует помнить:

• Делайте копии всего, когда вы разбираете их для вывода. Это убережет вас от разрушения оригиналов. «Отменить» не излечивает всех болезней.
• Удобно группировать объекты вместе, например, часть пальца и соответствующие отверстия для винтов. Это значительно упрощает выбор и расстановку частей, когда вы выкладываете их на стол.
• Учитывайте ширину сверла при раскладке деталей для резки. Если вы используете сверло диаметром 1/8 дюйма, оставьте расстояние не менее 1/4 дюйма между деталями, чтобы избежать дребезга и повреждений. Просмотрите ссылки на файлы для примера.
• Чтобы проверить расстояние между объектами, выберите все и щелкните объект в меню, затем путь, смещение пути. Введите диаметр долота, и будет создан контур, представляющий траекторию инструмента. Затем вы можете увидеть, не «ударит» ли что-нибудь. Отмените схему, как только вы ее проверите (так как это как бы порождает беспорядок).

Все детали для руки с ЧПУ, выложенные для резки сверлом диаметром 1/8 дюйма.

Файлы для загрузки

Вы можете загрузить полный векторный файл всего этого проекта, чтобы тыкать, подталкивать и редактировать на досуге. Взгляните на готовые части и сравните их с учебником, чтобы лучше понять, как все было выполнено.

AI, версия 10 – открывается в версиях Adobe Illustrator, начиная с 2002 года. Также открывается в последних версиях Corel Draw.
DXF – открывается в различных программах, таких как AutoCAD. Также используется многими управляющими программами ЧПУ.
DWG – формат файла другого типа AutoCAD
EPS – общий формат файла, открывается практически во всем, даже в некоторых тостерах.

Заключение

Теперь, когда мы обсудили, как проектировать детали, готовые к ЧПУ, в нескольких видах, вы должны быть в состоянии взять эти знания и применить их к своим собственным проектам. В будущем How-To, продолжении этого проекта, наш собственный Уилл О’Брайен продемонстрирует, как брать такие файлы и вырезать их с помощью своего специально созданного станка с ЧПУ.(Не волнуйтесь, мы думаем, что он почти закончил с проектором.) Оставайтесь с нами!

Все продукты, рекомендованные Engadget, выбираются нашей редакционной группой, независимо от нашей материнской компании. Некоторые из наших историй содержат партнерские ссылки. Если вы покупаете что-то по одной из этих ссылок, мы можем получать партнерскую комиссию.

Пошаговая технология изготовления Самодельные станки с ЧПУ своими руками

Для изготовления объемного рисунка на деревянной поверхности используются Заводские фрезерные станки с ЧПУ по дереву.Сделать подобную мини-модель своими руками в домашних условиях сложно, но возможно при детальной проработке конструкции. Для этого необходимо разобраться со спецификой, правильно подобрать компоненты и настроить их.

Принцип работы фрезерного станка

Современное деревообрабатывающее оборудование с блоком числового программного управления предназначено для формирования сложного рисунка древесины. В конструкции обязательно должна быть механическая электронная часть. В комплексе они позволят вам максимально увеличить рабочий процесс.

Для изготовления рабочего стола по дереву следует ознакомиться с основными составляющими. Режущим элементом является фреза, которая устанавливается в шпиндель, расположенный на валу двигателя. Эта конструкция прикреплена к кровати. Он может перемещаться по двум осям координаты – x; у. Чтобы закрепить заготовку, нужно сделать опорный столик.

Электронный блок управления подключается к шаговым двигателям. Они обеспечивают смещение каретки относительно детали. По этой технологии можно делать 3D-рисунки на деревянной поверхности.

Последовательность мини-оборудования с ЧПУ, которую можно сделать своими руками.

1. Написание программы, по которой будет выполняться последовательность движения режущей части. Для этого лучше всего использовать специальные программные комплексы, предназначенные для адаптации в самодельные модели.
2. Установка заготовки на стол.
3. Вывод программы в ЧПУ.
4. Включение оборудования, контроль выполнения автоматических действий.

Чтобы добиться максимальной автоматизации работы в режиме 3D, вам необходимо правильно составить схему и выбрать соответствующие компоненты. Специалисты рекомендуют изучить заводские модели, прежде чем делать мини-фрезерный станок своими руками.

Для создания сложных рисунков и узоров на деревянной поверхности потребуется несколько видов фрез. Некоторые из них можно изготовить самостоятельно, но для тонкой работы лучше приобрести заводские.

Схема самодельного фрезерного станка с ЧПУ

Самый сложный этап – выбор оптимальной схемы изготовления.Это зависит от габаритов заготовки и степени обработки. Для домашнего использования желательно сделать своими руками рабочий стол, который будет иметь оптимальное количество функций.

Оптимальный вариант – изготовление двух кареток, которые будут перемещаться по осям координат x; у. В качестве основы лучше всего использовать стальные полированные стержни. На них будут навешиваться экипажи. Для создания трансмиссии требуются шаговые электродвигатели и винты с подшипниками качения.

Для максимальной автоматизации процесса при проектировании мини-фрезерного станка с ЧПУ по дереву, сделанному своими руками, необходимо детально продумать электронную часть. Условно он состоит из следующих компонентов:

• Блок питания. Нам нужно подавать электричество на шаговые электродвигатели и микросхему контроллера. Часто используют модель 12В 3А;
Контроллер
• . Он предназначен для подачи команд на электродвигатели. Для работы мини-фрезерного станка с ЧПУ, сделанного своими руками, достаточно простая схема управления работой трех двигателей;
• драйвер.Это также элемент регулировки работы подвижной части конструкции.

Достоинством этого комплекса является возможность импорта исполняемых файлов наиболее распространенных форматов. С помощью специального приложения вы можете сделать трехмерный чертеж деталей для предварительного анализа. Шаговые двигатели будут работать с определенной частотой хода. Но для этого в управляющую программу следует внести технические параметры.

Подбор комплектующих для фрезерного станка с ЧПУ

Следующий этап – подбор комплектующих для сборки самодельной техники.Оптимальный вариант – использовать свитер. В качестве основы настольных моделей 3D-машинок может использоваться дерево, алюминий или оргстекло.

Для правильной работы Всем комплексам необходимо разработать конструкцию суппортов. Во время их движения не должно возникнуть сомнений, это может привести к неточному фрезерованию. Поэтому перед сборкой все компоненты проверяются на совместимость между собой.

• направляющих. Используются стальные шлифованные стержни диаметром 12 мм. Длина по оси X составляет 200 мм, по оси y – 90 мм;
• суппорт.Оптимальный вариант – текстолит. Обычный размер площадки 25 * 100 * 45 мм;
• шаговые двигатели. Специалисты рекомендуют использовать модели от принтера 24В, 5а. В отличие от приводов, они обладают большей мощностью;
• Узел фиксации резца. Также может быть изготовлен из текстолита. Конфигурация напрямую зависит от имеющегося инструмента.

Блок питания лучше всего заводской сборки. При самостоятельном изготовлении встречаются ошибки, которые впоследствии повлияют на работу всего оборудования.

Процедура производства фрезерного станка с ЧПУ

После подбора всех комплектующих можно своими руками изготовить настольный горнодобывающий станок с ЧПУ по дереву. Все товары еще раз проверяются, проводится контроль их размеров и качества.

Для крепления элементов оборудования необходимо использовать специальный крепеж. Их конфигурация и форма зависят от выбранной схемы.

Порядок сборки настольного горно-шахтного оборудования с ЧПУ на дереве с функцией 3D-обработки.

1. Установка направляющих суппортов, их фиксация на боковых частях конструкции. Эти блоки пока не устанавливаются на базу.
2. Погрузочные суппорты. Их необходимо перемещать по направляющим до тех пор, пока не будет плавного хода.
3. Болты крепления суппортов.
4. Крепежные элементы на базе оборудования.
5. Установка ходовых винтов с муфтами.
6. Установка работающих двигателей. Они прикреплены к клатчам.

Электронная часть находится в отдельном блоке.Это помогает снизить вероятность выхода из строя во время работы мельницы. Также немаловажным моментом является выбор рабочей поверхности для установки оборудования. Он должен быть гладким, так как конструктивные болты в конструкции не предусмотрены.

После этого можно переходить к пробным испытаниям. Для начала рекомендуется установить простую программу фрезерования дерева. Во время работы необходимо проверять каждый проход фрезы – глубину и ширину обработки, особенно это касается 3D режима.

В видеоматериале показан пример сборки большого фрезерного станка с ЧПУ, сделанного своими руками:

Примеры чертежей и самодельных конструкций

В статье описан самодельный станок с ЧПУ.Основным преимуществом этого варианта машины является простой способ подключения шаговых двигателей к компьютеру через порт LPT.

Механическая часть

Станина окна нашего станка изготовлена ​​из пластика толщиной 11-12мм. Материал не критичен, можно использовать алюминий, оргстекло Phaneur и любой другой доступный материал. Основные части каркаса крепятся с помощью саморезов, при желании можно дополнительно разместить места крепления клеем, если использовать дерево, то можно использовать клей ПВА.

Суппорт и направляющие используются в качестве направляющих стержней стальных диаметром 12мм, длиной 200мм (по оси z 90мм), по две штуки на оси. Суппорты изготовлены из текстолита размером 25x100x45. Текстолол имеет три сквозных отверстия, два из которых для направляющих и одно для гайки. Направляющие детали фиксируются винтами М6. Штангенциркуль x и y В верхней части имеются 4 резьбовых отверстия для крепления стола и узла оси Z.

Суппорт Z направляющей оси z крепится к суппорту x через стальную пластину, которая является переходной, размеры пластины 45x100x4.

Шаговые двигатели устанавливаются на крепежные детали, которые могут быть изготовлены из листовой стали толщиной 2-3 мм. Винт должен быть соединен с осью шагового двигателя с помощью гибкого вала, который можно использовать. резиновый шланг. При использовании жесткого вала система точно не будет работать. Гайка сделана из латуни, которая вклеена в суппорт.

Сборка Сборка самодельного станка с ЧПУ осуществляется в следующей последовательности:

• Сначала необходимо установить все направляющие компоненты в суппорт и закрепить их на боковинах, которые предварительно не устанавливаются на основание.
• Штангенциркуль Перемещайте направляющие, пока они не добьются плавного хода.
• Затяните болты крепления направляющих деталей.
• Для основания, суппорта, направляющей и узла боковины используйте винты для крепления.
• Собираем узел Z и вместе с переходной пластиной прикрепляем его к суппорту X.
• Далее устанавливаем ходовые винты вместе с муфтами.
• Устанавливаем шаговые двигатели, соединяющие ротор двигателя и винт с муфтой.Обращаем особое внимание на то, чтобы ведущие винты вращались плавно.

Рекомендации по сборке станка: Гайки также могут быть из чугуна, другие материалы использовать нельзя, винты можно купить в любом строительном магазине и обрезать под свои нужды. При использовании винтов с резьбой M6x1 длина гайки будет 10 мм.

Чертежи Machine.ra

Переходим ко второй части сборки станка с ЧПУ своими руками, а именно к электронике.

Электроника

В качестве блока питания использовался блок питания на 12 вольт 3А.Агрегат предназначен для питания шаговых двигателей. Другой источник напряжения на 5 вольт и с током 0,3а использовался для подхвата микросхемы контроллера. Электропитание зависит от мощности шаговых двигателей.

Приводим расчет блока питания. Расчет прост – 3x2x1 = 6a, где 3 – количество используемых шаговых двигателей, 2 – количество обмоток, обозначенных субтитрами, 1 – ток в амперах.

Контроллер-контроллер контроллер был собран всего на 3-х микросхемах серии 555ТМ7.Контроллер не требует прошивки и имеет довольно простую принципиальную схему, благодаря этому этот станок с ЧПУ сможет сделать человек, не особо разбирающийся в электронике.

Описание и назначение разъема порта LPT.

ЗВОНИТЕ.	Название	Направление	Описание
1	Стробоскоп.	Ввод и вывод	ПК устанавливается после завершения каждой передачи данных
2..9	ДО-Д7.	выход	выход
10	ASC	вход	Установлен на “0” внешнем устройстве После получения байта
11	Занято.	вход	Устройство показывает, что занято установкой этой строки в “1”
12	Нет бумаги.	ввод	Для принтеров
13	SELECT	input	Устройство показывает, что готово, установив на эту строку «1»
14	Автоподача
15	Ошибка	вход	Ошибка указывает
16	Инициализировать.	Ввод и вывод
17	ВЫБРАТЬ ВХОД.	Ввод и вывод
18..25	Земля.	ЗЕМЛЯ.	Общий провод

Для эксперимента использовался шаговый двигатель от старого 5,25-дюймового. В 7-битной схеме не используется, т.к. применено 3 двигателя. Можно повесить ключ для включения основного двигателя (фрезы или дрели).

Драйвер шаговых двигателей для управления шаговым двигателем используется драйвером, который представляет собой усилитель с 4-мя каналами.Всего конструкция реализована на 4-х транзисторах типа КТ917.

Также можно использовать последовательные микросхемы, например – ULN 2004 (9 ключей) с током 0,5-0,6а.

Для управления используется программа VRI-CNC. Подробное описание И инструкция по использованию программы есть на официальном сайте.

Собрав этот станок с ЧПУ своими руками, вы станете владельцем станка, способного производить механическую обработку (сверление, фрезерование) пластмасс.Гравировка на стали. Также самодельный станок с ЧПУ можно использовать как устав, можно рисовать и сверлить печатные платы.

По данным сайта: vri-cnc.ru

all-he.ru.

ЧПУ чертежи своими руками

Зная, что фрезерный станок с ЧПУ – сложное техническое и электронное устройство, многие мастера думают, что сделать его своими руками просто невозможно. Однако такое мнение ошибочно: такое оборудование можно изготовить самостоятельно, но для этого необходимо иметь не только его подробный чертеж, но и набор необходимых инструментов и соответствующих комплектующих.

Обработка дюралюминиевой заготовки на самодельном настольном фрезерном станке

Принимая решение о изготовлении самодельного фрезерного станка с ЧПУ, имейте в виду, что это может сэкономить значительное количество времени. Кроме того, потребуются определенные финансовые затраты. Однако, не боясь подобных сложностей и правильно подходя ко всем вопросам, можно стать обладателем доступного по цене, эффективного и производительного оборудования, позволяющего с высокой степенью точности проводить обработку заготовок из различных материалов.

Для изготовления фрезерного станка, оснащенного системой ЧПУ, можно использовать два варианта: купить готовый комплект, из специально подобранных элементов, из которых собирается такое оборудование, или найти все комплектующие и своими руками собрать устройство, полностью удовлетворяющее всем вашим требованиям.

Инструкция по сборке самодельного фрезерного станка с ЧПУ

Ниже на фото вы можете увидеть фрезерный станок с ЧПУ своими руками, к которому прилагается подробная инструкция по изготовлению и сборке с указанием используемых материалов и комплектующих, точная «выкройки» деталей машин и примерная стоимость.Единственный минус – инструкция на английском языке, но разобраться в подробных чертежах вполне можно, и не зная языка.

Скачать бесплатно инструкции по изготовлению станка: самодельный фрезерный станок с ЧПУ

Фрезерный станок с ЧПУ собран и готов к работе. Ниже приведены некоторые иллюстрации из инструкций по сборке этого станка

«Образцы» деталей станка (уменьшенное изображение) Начало сборки станка Промежуточный этап Сборка финального этапа

Подготовительные работы

Если вы решили, что будете проектировать станок с ЧПУ своими руками, не используя готовый набор, первое, что вам нужно сделать, это остановить свой выбор на концепции, с которой будет работать такое мини оборудование.

Схема фрезерного станка с ЧПУ

В качестве основы фрезерного оборудования с ЧПУ можно взять старый сверлильный станок, в котором рабочая головка со сверлом заменяется на фрезерную. Самое сложное в таком оборудовании – это механизм, обеспечивающий движение инструмента в трех независимых плоскостях. Этот механизм можно собрать на базе кареток от неработающего принтера, он обеспечит движение инструмента в двух плоскостях.

К устройству, собранному по такой принципиальной схеме, легко подключить программное управление.Однако его главный недостаток заключается в том, что на таком станке с ЧПУ с ЧПУ можно обрабатывать только заготовки из пластика, дерева и тонкого листового металла. Объясняется это тем, что каретки от старого принтера, которые будут снабжать режущим инструментом, не обладают достаточной степенью жесткости.

Легкий фрезерный станок с ЧПУ для работы с мягкими материалами

Чтобы ваш самодельный самодельный станок с ЧПУ мог выполнять полноценные фрезерные операции с заготовками из различных материалов, за перемещение рабочего инструмента должен отвечать достаточно мощный шаговый двигатель.Совершенно не обязательно искать двигатель именно ступенчатого типа, его можно сделать из обычного электродвигателя, подвергнув последней небольшой доработке.

Использование шагового двигателя в вашем фрезерном станке даст возможность избежать использования винтовой передачи и функциональности, а характеристики самодельной техники от этого не будут хуже. Если вы все же решили использовать каретку от принтера для своей мини-машины, желательно выбирать их из более крупногабаритной модели печатного устройства.Для передачи усилий на вал фрезерного оборудования лучше применять не годные, а зубчатые ремни, которые не будут скользить по шкивам.

Узел ременной передачи

Одним из важнейших узлов любой подобной машины является механизм мельницы. Именно на его изготовление стоит обратить особое внимание. Чтобы правильно изготовить такой механизм, вам потребуются подробные чертежи, которым нужно неукоснительно следовать.

Чертежи фрезерного станка с ЧПУ

Чертеж №1 (вид сбоку)

Чертеж №2 (вид сзади)

Чертеж №3 (вид сверху)

Установить сборку оборудования

Основа самостоятельного Изготавливаемое фрезерное оборудование с ЧПУ может представлять собой прямоугольную балку, которую необходимо надежно закрепить на направляющих.

Несущая конструкция станка должна обладать повышенной жесткостью, при установке сварных соединений лучше не использовать, а соединять все элементы нужно только винтами.

Узел крепления рамы машины с помощью болтового соединения

Это требование объясняется тем, что сварные швы очень плохо переносят вибрационные нагрузки, которые будут подвергаться воздействию основного оборудования конструкции. Такие нагрузки со временем приведут к тому, что рама станка со временем начнет разрушаться, и в ней произойдут изменения геометрических размеров, что скажется на точности настройки оборудования и его работоспособности.

Сварные швы При монтаже рамы самодельного фрезерного станка часто провоцируют развитие люфта в его узлах, а также прогиб направляющих, образующихся при серьезных нагрузках.

Установка вертикальных стоек

В фрезерном станке, который вы будете собирать своими руками, должен быть предусмотрен механизм, обеспечивающий перемещение рабочего инструмента в вертикальном направлении. Лучше всего для этого использовать винтовую передачу, вращение которой будет передаваться при помощи зубчатого ремня.

Важной частью фрезерного станка является его вертикальная ось для самодельного устройства. Может быть изготовлена ​​плита из алюминия. Очень важно, чтобы размеры этой оси точно примыкали к габаритам собираемого устройства. Если у вас есть муфельная печь, вы можете сделать вертикальную ось станка своими руками, выполнив ее из алюминия по размерам, указанным на готовом чертеже.

Верхний узел каретки на поперечных направляющих

После того, как все компоненты вашего самодельного фрезерного станка подготовлены, можно приступать к сборке.Этот процесс начинается с установки двух шаговых электродвигателей, которые крепятся к корпусу оборудования за его вертикальной осью. Один из этих электродвигателей будет отвечать за перемещение фрезерной головки в горизонтальной плоскости, а второй – за перемещение головки, соответственно, в вертикальном направлении. После этого монтируются остальные узлы и агрегаты самодельной техники.

Заключительный этап сборки станка

Вращение на все узлы самодельного оборудования с ЧПУ должно передаваться только ременными передачами.Перед подключением к собранной системе управления системой машины необходимо проверить ее работоспособность в ручном режиме и сразу устранить все выявленные недостатки в ее работе.

Процесс сборки фрезерного станка своими руками вы можете увидеть на видео, которое легко найти в Интернете.

Шаговые двигатели

В конструкции любого фрезерного станка, оснащенного ЧПУ, обязательно присутствуют шаговые двигатели, обеспечивающие движение инструмента в трех плоскостях: 3D.При проектировании самодельного станка для этой цели можно использовать электродвигатели, установленные в матричном принтере. Большинство старых моделей матричных печатающих устройств оснащалось электродвигателями с достаточно большой мощностью. Помимо шаговых электродвигателей от старого принтера стоит взять прочные стальные стержни, которые также можно использовать в конструкции вашего самодельного станка.

Крепление шагового двигателя к верхней каретке

Для изготовления фрезерного станка с ЧПУ своими руками вам понадобятся три шаговых двигателя.Поскольку в матричном принтере их всего два, потребуется найти и разобрать еще одно старое печатающее устройство.

Получается большой плюс, если у найденных вами двигателей будет пять управляющих проводов: это значительно увеличит функциональность вашей будущей мини-машины. Также важно узнать следующие параметры найденных шаговых электродвигателей: сколько градусов проводится за один шаг, какое напряжение питания, а также значение сопротивления обмотки.

Для подключения каждого шагового двигателя вам понадобится отдельный контроллер.

Конструкция самодельного фрезерного станка с ЧПУ собрана из гаек и шпилек, размеры которых следует предварительно подобрать на чертеже вашего оборудования. Чтобы закрепить вал электродвигателя и прикрепить его к шпильке, удобно использовать толстую резиновую обмотку из электрического кабеля. Такие элементы вашего станка с ЧПУ, как фиксаторы, могут быть выполнены в виде нейлоновой втулки, в которую вставляется винт.Для того, чтобы изготовить такие незамысловатые конструктивные элементы, вам понадобится обычный напильник и дрель.

Электронное оборудование начинка

Управлять станком с ЧПУ, сделанным своими руками, будет программно, и его необходимо правильно подобрать. Выбирая такое положение (его можно написать самостоятельно) важно обратить внимание на то, чтобы оно работоспособно и позволяло машине реализовывать весь свой функционал. Это программное обеспечение должно содержать драйверы для контроллеров, которые будут установлены на вашем фрезерном мини-станке.

В самодельном станке с ЧПУ обязательно наличие порта LPT, через который электронная система управляет и подключается к станку. Очень важно, чтобы такое подключение осуществлялось через стационарные электродвигатели.

Униполярные шаговые электродвигатели для 3-х координатного координатного станка с ЧПУ (нажмите, чтобы увеличить)

Выбирая электронные компоненты для вашего станка, сделанные своими руками, важно обращать внимание на их качество, так как от него будет зависеть точность технологической операции, которые будут на нем производиться.После установки и подключения всех электронных компонентов в систему ЧПУ необходимо загрузить программное обеспечение и драйверы. Только после этого следует пробный запуск Machine, проверка правильности ее работы под контролем загруженных программ, выявление недостатков и их оперативное устранение.

Все описанные выше действия и перечисленные компоненты подходят для изготовления своими руками фрезерного станка не только координатно-расточной группы, но и ряда других типов.На таком оборудовании можно выполнять обработку деталей сложной конфигурации, так как рабочий орган станка может перемещаться в трех плоскостях: 3D.

Ваше желание своими руками собрать такой станок, управляемый системой ЧПУ, должно подкрепляться наличием определенных навыков и подробных чертежей. Также очень желательно увидеть ряд тематических обучающих видео, некоторые из которых представлены в этой статье.

На главную> Металлообрабатывающее оборудование> Фрезерные станки

Рецепт с кукурузой фото

Вешалка для костюма своими руками

Поздравление уважаемому начальнику

На новое доброе слово и поздравления

артеммин.RU.

Станок с ЧПУ своими руками / DIY / коллективный блог

Сегодня станок с ЧПУ имеет широкий спектр применения. Среди основных операций, выполняемых на нем, можно отметить изготовление мебели, обработку камня, ремонт, строительные работы и т. Д.

Станок с ЧПУ в промышленных условиях – удовольствие стоит довольно дорого. Но он оказывается сложным на первый взгляд, механизм очень простой и в доступных при изготовлении бытовых условиях своими руками.

Для первого знакомства лучше всего остановить свой выбор на машине с подвижным порталом. Это связано с тем, что в нем сочетаются простота и функциональность.

Для изготовления основных деталей станка возьмем плиту МДФ. Этот материал представляет собой мелкодисперсные фракции, ярко выраженные при повышенном давлении и температуре в одной печи. К основным характеристикам МДФ можно отнести высокую плотность. Поэтому они отлично подходят для изготовления станков с ЧПУ своими руками.На оборудовании из МДФ можно проводить обработку пластика, дерева, делать гравировку, но обрабатывать металлические детали с высокой точностью Не работают. Это связано с низким сопротивлением этого материала нагрузкам.

Для начала рисунок нашей машины распечатайте на принтере. Затем получившиеся выкройки можно наклеивать на МДФ. Так намного проще и удобнее вырезать детали будущего станка.

Комплектующие, которые будут использоваться при сборке, можно приобрести в любом строительном или строительном магазине.

Помимо принадлежностей, для изготовления станка потребуются следующие инструменты: дрель, шуруповерт и ножовка. Если у вас есть электролиз, то лучше им пользоваться. Это значительно упростит процесс питьевой части.

Начать изготовление станка. Для этого принтера рисунки распечатываются на принтере, наклеиваем на пластину МДФ клеящим карандашом для бумаги. Выбирая его в магазине, остановите свой выбор в гуще.Это значительно ускорит процесс наклеивания выкройки.

Теперь можно прямо пить заготовки. В этой модели все детали имеют практически прямые линии и максимально простые контуры.

После того, как все шаблоны вырезаны, приступайте к высверливанию отверстий. Следует обратить внимание на то, что многие из них имеют большой диаметр. Поэтому, чтобы поверхность этих отверстий была аккуратной и гладкой, для шлифовки лучше использовать коронки или насосы. Таким образом, у вас будет возможность тщательно очистить отверстия до нужного диаметра.

Теперь вы можете приступить к сборке станка с ЧПУ по вашим чертежам.

Поскольку мы планируем использовать машину дома, необходимо установить ограждение. Это позволит избежать смывания пыли и грязи с заготовок.

Для этих целей можно использовать пенопласт, стеклопластик, тонкий веер и т. Д. Не забудьте проделать небольшую дырочку в заборе.

Через него можно подключить выхлоп от старого пылесоса.Это обеспечит максимальное улавливание пыли и стружки. Обратный эффект от использования такого «грязевика» – сильный шум.

Следующий важный этап Сборка станка с ЧПУ своими руками – это электроника. Ведь это важно, т.к. с ним происходит процесс управления.

В этом случае вы можете использовать два способа решения. Первый – самостоятельно собрать необходимый контроллер схемы, закупив все необходимые детали.

Второй способ – проще купить готовый контроллер в магазине или на радиостанции.Какой из предложенных способов выбрать – решать вам. Если вы не очень разбираетесь в радиотехнике и решили купить готовую вещь, то рекомендуется остановить выбор на TV6560.

Выбор этого элемента – это возможность выбора необходимого питания в зависимости от используемого шагового двигателя, наличия защиты от перегрузки и перегрева, использования множества программных продуктов и т. Д.

В случае контроллера сделаете самостоятельно, отлично подойдет старый сканер или МФУ.Из него выбирается микросхема ULN2003, стальные стержни и шаговый двигатель. Дополнительно понадобится разъем DV-25 с проводом, розетка для питания самого контроллера. Если вы хотите, чтобы вашей машиной управлял компьютер, то будет компьютер, к которому вы подключите полученное оборудование.

Для создания контроллера мы берем любую имеющуюся у нас плату. На него аккуратно припаять паяльником микросхему ULN2003. При этом не забывайте о полярности.

На схеме показано, что есть две силовые шины.Поэтому вывод микросхемы с отрицательным знаком припаяем к одному, а с положительным – к другому. После этого к выходу 1 ULN2003 подключаем выход 2 разъема параллельного порта. К выводу 2 ULN2003 присоединяем вывод 3 разъема. Соответственно вывод схемы ULN2003 4 соединяем с клеммой 5 коннектора и т.д. А вот вывод ноль с 25 с выводом параллельного порта припаяем к минусовой шине.

Следующим шагом будет припайка шагового двигателя к устройству управления.Сделать его правильно можно только методом проб и ошибок, т.к. чаще всего отсутствует документация на вывод имеющегося электродвигателя. Поэтому рекомендуется оснащать провода двигателя зажимами типа «крокодил». Таким образом, процесс пойдет быстрее и проще.

Следующим нашим этапом является соединение проводов с выводами 13,14,15,16 микросхемы ULN2003. Теперь припаяем провода к шине питания со знаком плюс. В конце установите розетку.

Наш контроллер почти готов. Теперь устанавливаем его на стальные стержни и закрепляем в подготовленных гнездах. Для работы проводов при эксплуатации их лучше закрепить термоклаусом.

44Kw.com.

Чертеж самодельного станка с ЧПУ

Вы можете скачать чертеж самодельного станка с ЧПУ по ссылке в конце статьи.

В архиве, предлагаемом для скачивания, есть чертежный станок с ЧПУ для сборки своими руками.

Это довольно распространенный тип станков с ЧПУ с подвижным порталом.

Этот чертеж очень отличается тем, что в нем не только даны детали – когда каждая деталь машины нарисована отдельно и имеет прикрепленный размер, но также представлены сборочные чертежи каждого из узлов.

Станок с ЧПУ

по такому чертежу может быть изготовлен практически из любого материала. Это могут быть дюралюминиевые плиты и многослойная фанера. В конструкции самодельного станка с ЧПУ можно использовать прочный пластик или оргстекло.

Рисунки имеют векторный формат DXF и могут размазываться до любых размеров.

В простейшем случае вы можете взять двигатели от матричных принтеров формата A3 EPSON FX1000 типа А3, от того же принтера, чтобы взять стальные направляющие вместе с узлом скольжения.

Как ходовой винт в бюджетном варианте Применяется самодельный станок с ЧПУ со шпилькой с резьбой М6 или М8. Ходовые гайки лучше заказать токарщиком и вытащить их из бронзы. Бронзовый орех может «ходить» 5-7 лет при ежедневном использовании станка с ЧПУ по 8-10 часов.

Ходовые винты – это расходники И ходовые гайки еще не выдерживают на одном самодельном станке.

Однако я не читал о том, как используются забивные гайки из пластика или гетинаков.

Самодельное ЧПУ Станок позволит обрабатывать дерево, пластмассы и цветные металлы.

Для обработки металлов и стали такой станок становится доступным из-за слабой жесткости конструкции.

Однако его можно использовать для гравировки или в качестве расточного станка с ЧПУ по металлу.

А вот как освобождает – маловероятно. При фрезеровании металлов возникают ударные нагрузки – например, при фрезеровании одной канавки встречается другая канавка, а затем возникает механический удар, который передается конструкции станка и печати.

Для домашней работы, например, фрезеровки наборов для сборки модели самолета от Balza – такой станок легко оправдывает затраты на его изготовление!

Скачать чертежи самодельного станка с ЧПУ можно здесь: Depositfiles или с нашего сайта

Самодельный станок с ЧПУ

Зная, что такое сложное техническое и электронное устройство, многие мастера думают, что сделать его своими руками просто невозможно.Однако такое мнение ошибочно: такое оборудование можно изготовить самостоятельно, но для этого нужно иметь не только его подробный чертеж, но и набор необходимых инструментов и сопутствующих компонентов.

Обработка дюралюминиевой заготовки на самодельном настольно-фрезерном станке

Решаясь на изготовление самодельного ЧПУ, имейте в виду, что на него можно уйти значительное количество времени. Кроме того, потребуются определенные финансовые затраты. Однако, не боясь подобных сложностей и правильно подходя ко всем вопросам, можно стать обладателем доступного по цене, эффективного и производительного оборудования, позволяющего проводить обработку заготовок из различных материалов с высокой степенью прочности. точность.

Для изготовления фрезерного станка, оснащенного системой ЧПУ, можно использовать два варианта: купить готовый комплект, из специально подобранных элементов, из которых собирается такое оборудование, или найти все комплектующие и своими руками собрать устройство, полностью удовлетворяющее всем вашим требованиям.

Инструкция по сборке самодельного фрезерного станка с ЧПУ

Ниже на фото можно увидеть сделанное своими руками, к которому прилагается подробная инструкция по изготовлению и сборке с указанием используемых материалов и комплектующих, точных «выкроек» деталей машины и примерной стоимости.Единственный минус – инструкция на английском языке, но можно разобраться в подробных чертежах, и не зная языка.

Скачать бесплатно Инструкцию по машинному производству:

Фрезерный станок с ЧПУ собран и готов к работе. Ниже приведены некоторые иллюстрации из инструкции по сборке этого станка

.

Детали машин «Выкройки» (вид уменьшен) Начало сборки станка Промежуточный этап Сборка финального этапа

Подготовительные работы

Если вы решили, что будете спроектировать станок с ЧПУ своими руками без использования готового набора, первое, что вам нужно сделать, это остановить свой выбор на принципиальной схеме, по которой такое мини оборудование будет работать.

За основу фрезерного оборудования с ЧПУ можно взять старый сверлильный станок, в котором рабочая головка со сверлом заменена на фрезерную. Самое сложное в таком оборудовании – это механизм, обеспечивающий движение инструмента в трех независимых плоскостях. Этот механизм можно собрать на базе кареток от неработающего принтера, он обеспечит движение инструмента в двух плоскостях.

К устройству, собранному по такой принципиальной схеме, легко подключить программное управление.Однако его главный недостаток заключается в том, что на таком станке с ЧПУ можно обрабатывать только заготовки из пластика, дерева и тонкого листового металла. Объясняется это тем, что каретки от старого принтера, которые будут обеспечивать движение режущего инструмента, не обладают достаточной степенью жесткости.

Чтобы ваш самодельный самодельный станок с ЧПУ мог выполнять полноценные фрезерные операции с заготовками из различных материалов, за перемещение рабочего инструмента должен отвечать достаточно мощный шаговый двигатель.Совершенно не обязательно искать двигатель именно ступенчатого типа, его можно сделать из обычного электродвигателя, подвергнув последней небольшой доработке.

Использование шагового двигателя у вас даст возможность избежать использования винтовой передачи, а функциональность и характеристики самодельной техники не будут хуже. Если вы все же решили использовать каретку от принтера для своей мини-машины, желательно выбирать их из более крупногабаритной модели печатного устройства.Для передачи усилий на вал фрезерного оборудования лучше применять не годные, а зубчатые ремни, которые не будут скользить по шкивам.

Одним из важнейших узлов любой подобной машины является механизм мельницы. Именно на его изготовление стоит обратить особое внимание. Чтобы правильно изготовить такой механизм, вам потребуются подробные чертежи, которым нужно неукоснительно следовать.

Чертежи фрезерного станка с ЧПУ

Наладить монтаж оборудования

Основой самодельного фрезерного оборудования с ЧПУ может быть прямоугольная балка, которую необходимо надежно закрепить на направляющих.

Несущая конструкция станка должна иметь высокую жесткость, при ее установке сварные соединения лучше не использовать, а нужно лишь соединить все элементы винтами.

Это требование объясняется тем, что сварные швы очень плохо переносят вибрационные нагрузки, которые обязательно будут подвергаться опорной конструкции оборудования. Такие нагрузки со временем приведут к тому, что рама станка со временем начнет разрушаться, причем это будет происходить в геометрических размерах, что повлияет на точность настройки оборудования и его производительность.

Сварные швы При монтаже рамы самодельного фрезерного станка часто провоцируют развитие люфта в его узлах, а также прогиб направляющих, образующихся при серьезных нагрузках.

В фрезерном станке, который вы соберете своими руками, обязательно должен быть предусмотрен механизм, обеспечивающий перемещение рабочего инструмента в вертикальном направлении. Лучше всего для этого использовать винтовую передачу, вращение которой будет передаваться при помощи зубчатого ремня.

Важной частью фрезерного станка является его вертикальная ось, которая может быть изготовлена ​​из алюминиевых пластин для самодельного устройства. Очень важно, чтобы размеры этой оси точно примыкали к габаритам собираемого устройства. Если у вас есть муфельная печь, вы можете сделать вертикальную ось станка своими руками, выполнив ее из алюминия по размерам, указанным на готовом чертеже.

После того, как все компоненты вашего самодельного фрезерного станка подготовлены, можно приступать к сборке.Этот процесс начинается с установки двух шаговых электродвигателей, которые крепятся к корпусу оборудования за его вертикальной осью. Один из этих электродвигателей будет отвечать за перемещение фрезерной головки в горизонтальной плоскости, а второй – за перемещение головки, соответственно, в вертикальном направлении. После этого монтируются остальные узлы и агрегаты самодельной техники.

Вращение на все узлы самодельного оборудования с ЧПУ должно передаваться только ременными передачами.Перед подключением программной системы управления к собранной машине необходимо проверить ее работоспособность в ручном режиме и сразу устранить все выявленные недостатки в ее эксплуатации.

Вы можете увидеть процесс сборки на видео, которое легко найти в Интернете.

Шаговые двигатели

В конструкции любого фрезерного станка, оснащенного ЧПУ, обязательно присутствуют шаговые двигатели, обеспечивающие движение инструмента в трех плоскостях: 3D.При проектировании самодельного станка для этой цели можно использовать электродвигатели, установленные в матричном принтере. Большинство старых моделей матричных печатающих устройств оснащалось электродвигателями с достаточно большой мощностью. Помимо шаговых электродвигателей от старого принтера стоит взять прочные стальные стержни, которые также можно использовать в конструкции вашего самодельного станка.

Для изготовления фрезерного станка с ЧПУ своими руками потребуется три шаговых двигателя.Поскольку в матричном принтере их всего два, потребуется найти и разобрать еще одно старое печатающее устройство.

Получается большой плюс, если у найденных вами двигателей будет пять управляющих проводов: это значительно увеличит функциональность вашей будущей мини-машины. Также важно узнать следующие параметры найденных вами шаговых электродвигателей: сколько градусов проводится за один шаг, какое напряжение питания, а также значение сопротивления обмотки.

Конструкция самодельного фрезерного станка с ЧПУ собрана из гаек и шпилек, размеры которых следует предварительно подобрать на чертеже вашего оборудования. Для фиксации вала электродвигателя и соединения его с пяткой удобно использовать толстую резиновую обмотку от электрического кабеля. Такие элементы вашего станка с ЧПУ, как фиксаторы, могут быть выполнены в виде нейлоновой втулки, в которую вставляется винт. Для того, чтобы изготовить такие простые конструктивные элементы, вам понадобится обычный напильник и дрель.

Наполнение электронного оборудования

Управлять станком с ЧПУ, сделанным своими руками, будет программно, и его необходимо правильно подобрать. Выбирая такое положение (его можно написать самостоятельно) важно обратить внимание на то, чтобы оно работоспособно и позволяло машине реализовывать весь свой функционал. Это программное обеспечение должно содержать драйверы для контроллеров, которые будут установлены на вашем фрезерном мини-станке.

В самодельном станке с ЧПУ обязательно порт LPT, через который электронная система управления и подключается к станку.Очень важно, чтобы такое подключение осуществлялось через стационарные электродвигатели.

Выбирая электронные компоненты для своего станка, сделанные своими руками, важно обращать внимание на их качество, так как именно от этого будет зависеть точность технологических операций, которые на нем будут выполняться. После установки и подключения всех электронных компонентов система ЧПУ должна загрузить необходимое программное обеспечение и драйверы. Только после этого следует пробный запуск машины, проверка правильности ее работы под контролем загруженных программ, выявление недостатков и их оперативное устранение.

И так, в рамках данной статьи инструкцию, хочу, что бы вы вместе с автором проекта, 21-летним механиком и конструктором, сделали самостоятельно. Повествование будет унесено от первого лица, но знаю, что к большому сожалению, я делюсь не своим опытом, а лишь свободно пересказываю автора этого проекта.

В этой статье будет достаточно чертежей , Примечания к ним делаются на английском языке, но я уверен, что настоящий техник все разберется без лишних слов.Для удобства восприятия разберусь с повествованием о «ступенях».

Предисловие от автора

Уже в 12 лет я мечтал построить машину, которая сможет создавать разные вещи. Автомобиль, который даст мне возможность изготовить любой предмет самоделки. Спустя два года я наткнулся на фразу CNC или, если говорить точнее, то на фразу «Фрезерный станок с ЧПУ» . После того, как я узнал, что есть люди, которые могут сделать такую ​​машину самостоятельно для своих нужд, в собственном гараже, я понял, что я тоже могу это сделать. Я должен это сделать ! В течение трех месяцев я пытался собрать подходящие детали, но не сдвинулся с места. Поэтому моя навязчивая идея постепенно сошла на нет.

В августе 2013 года меня снова захватила идея построить фрезерный станок с ЧПУ. Я только что закончил бакалавриат по промышленному дизайну, поэтому был вполне уверен в своих силах. Теперь я четко осознал разницу между мной сегодня и пять лет назад. Я научился работать с металлом, освоил технику работы на рукописных металлообрабатывающих станках, но самое главное научился применять инструменты для развития. Надеюсь, эта инструкция вдохновит вас на создание своего станка с ЧПУ!

Шаг 1. Проектирование и модель САПР

Все начинается с продуманного дизайна. Сделал несколько набросков, чтобы лучше почувствовать размер и форму будущей машины. После этого я создал модель САПР с помощью SolidWorks. После того, как я смоделировал все детали и узлы станка, я подготовил технические чертежи. Эти чертежи я использовал для изготовления деталей на рукописных металлообрабатывающих станках: и.

Признаюсь честно, люблю хорошие удобные инструменты.Именно поэтому я постарался сделать так, чтобы операции по обслуживанию и настройке машины были максимально простыми. Подшипники я поместил в специальные блоки для быстрой замены. Гиды доступны для обслуживания, поэтому моя машина всегда будет чистой по окончании работы.

Файлы для скачивания “Шаг 1”

габариты

Шаг 2: Станна

Станина обеспечивает машине необходимую твердость.На нем будет установлен мобильный портал, шаговые двигатели, ось z и шпиндель, а позже рабочая поверхность. Для создания несущей рамы я использовал два алюминиевых профиля Maytec сечением 40×80 мм и две торцевые алюминиевые пластины толщиной 10 мм. Все элементы я соединил с алюминиевыми уголками. Чтобы улучшить дизайн внутри основной рамы, я сделал дополнительную квадратную раму из профилей меньшего сечения.

Чтобы в дальнейшем пыль не попадала в направляющие, я установил алюминиевые защитные уголки.Уголок крепится с помощью Т-образных гаек, которые устанавливаются в одну из пазов профиля.

Опорные блоки устанавливаются на обе концевые пластины для установки приводного винта.

Несущая рама Собрана

Уголки для защиты направляющих

Файлы для скачивания “Шаг 2”

Чертежи основных элементов кровати

Шаг 3: Портал

Подвижный портал – это исполнительный орган вашего станка, он перемещается по оси X и несет фрезерный шпиндель и штангенциркуль оси Z.Чем выше портал, тем толще обрабатываемую деталь. Однако высокий портал менее устойчив к нагрузкам, возникающим при обработке. Высокие боковые портальные стойки выполняют роль рычагов по отношению к линейным подшипникам качения.

Основная задача, которую я планировал решить на своем фрезерном станке с ЧПУ, – это обработка алюминиевых деталей. Поскольку максимальная толщина подходящей для меня алюминиевой заготовки 60 мм, я решил сделать просвет портала (расстояние от рабочей поверхности до верхней поперечной балки) 125 мм.В SolidWorks я преобразовал все свои размеры в модель и технические чертежи. Из-за сложности деталей, я обработал их на промышленном обрабатывающем центре с ЧПУ, это дополнительно позволило мне обработать фаску, что было бы очень сложно сделать на ручном фрезерном станке по металлу.

Файлы для скачивания “Шаг 3”

Шаг 4: Ось суппорта Z

В конструкции оси Z я использовал переднюю панель, к которой крепится подшипник движения по оси Y, две пластины для усиления узла, пластина для крепления шагового двигателя и панель для установки фрезерного шпинделя.На лицевую панель я установил две профильные направляющие, по которым шпиндель будет перемещаться по оси Z. Обратите внимание, что винт Z винта не имеет контрфласа внизу.

Файлы для скачивания “Шаг 4”

Шаг 5: Направляющие

Направляющие обеспечивают возможность перемещения во всех направлениях, обеспечивают плавность и точность движений. Любой люфт в одном из направлений может вызвать неточности в обработке вашей продукции.Я выбрал самый дорогой вариант – профилированные рейки из закаленной стали. Это позволит конструкции выдерживать высокие нагрузки и обеспечит точность позиционирования. Чтобы убедиться в параллельности направляющих, при их установке я применил специальный индикатор. Максимальное отклонение друг относительно друга не более 0,01 мм.

Шаг 6: Винты и шкивы

Винты преобразуют вращательное движение шаговых двигателей в линейное. При проектировании своего станка вы можете выбрать несколько вариантов этого узла: пара гайки или шарико-винтовая пара (ШвП).Винт-гайка обычно более подвержен трению при работе, а также менее точен по сравнению с SVP. Если нужна повышенная точность, однозначно стоит остановить свой выбор на СВП. Но нужно знать, что ШвП стоит довольно дорого.

Это мой первый станок с ЧПУ, собранный своими руками из подручных материалов. Стоимость станка около 170 долларов.

Собрать станок с ЧПУ мечтал давно. В основном он мне нужен для резки фанеры и пластика, резки некоторых деталей на модели, самодельные и другие станки.Собирать машину вручную забили почти два года, за это время собирали детали, электронику и знания.

Машинка бюджетная, стоимость минимальная. Далее я буду использовать слова, которые обычному человеку могут показаться очень ужасными и это может отпугнуть от самостоятельных построек Машины, но на самом деле все это очень просто и легко осваивается за несколько дней.

Электроника собрана на Arduino + прошивка GRBL

Механика самая простая, фанера из фанеры 10мм + саморез и болт 8мм, линейные направляющие из металлического уголка 25 * 25 * 3 мм + подшипники 8 * 7 * 22 мм.Ось z перемещается по куче M8, а оси x и y – по ремням T2.5.

Шпиндель для ЧПУ самодельный, собран из мотора шейки и зажима цанги + зубчато-ременная передача. Следует отметить, что двигатель шпинделя питается от основного источника питания 24 вольт. В технических характеристиках указано, что мотор на 80 ампер, но реально при серьезной нагрузке он потребляет 4 ампера. Почему я толком не объясняю, но мотор работает отлично и со своей задачей справляется.

Изначально ось Z стояла на самодельных линейных направляющих с уголками и подшипниками, позже переделал, фото и описание ниже.

Рабочее пространство примерно 45 см по x и 33 см по y, по z 4 см. Учитывая первый опыт, сделаю следующую машину с большими габаритами и по оси x поставлю два двигателя, по одному с каждой защелкой. Это связано с большим плечом и нагрузкой на него, когда работа выполняется на максимальном удалении по оси Y. Сейчас мотор один и это приводит к перекосу деталей, круг получается немного по эллипсу из-за изгиба каретки на X.

Мотор

Родные подшипники быстро разгоняются, т. К. Они не рассчитаны на боковую нагрузку, а она тут серьезная. Так что сверху и снизу на оси установили два больших подшипника диаметром 8 мм, надо было бы делать сразу, сейчас есть вибрация из-за этого.

Здесь на фото видно, что ось z уже находится на других линейных направляющих, описание будет ниже.

Сами гиды имеют очень простой дизайн, я как-то нашел на Youtube.Тогда эта конструкция казалась мне идеальной со всех сторон, минимум усилий, минимум деталей, простота сборки. Но как показала практика, работают эти гиды недолго. На фото видно, какая канавка образовалась на оси Z после недели моих тестовых запусков станка с ЧПУ.

Самодельные направляющие оси Z, которые я заменил на мебели, стоят меньше доллара за две штуки. Укоренила, оставила ход 8 см. По осям X и Y были еще старые направляющие, менять пока не буду, планирую на этом станке резать детали для нового станка, потом это просто раскидать.

Несколько слов о мельницах. Я никогда не работал с ЧПУ и фрезерным станком, я тоже очень маленький. Купил в Китае несколько фрез, все 3 и 4 проточки, позже понял, что эти фрезы хороши по металлу, для фрезерования фанеры нужны другие фрезы. Пока новые катера преодолевают расстояние от Китая до Беларуси, я пытаюсь работать с тем, что есть.

На фото видно как горел фрезой 4 мм на березовой фанере 10 мм, не понял почему, фанера чистая, а на распиле наиге как смола из сосны.

Далее на фото фрезы 2 мм через четыре дня после попытки фрезерования пластика. Этот кусок расплавленного пластика был тогда очень плохо отстрелян, вздулся на чуть-чуть губах. Даже на малых оборотах фреза все равно будет жрать, 4 проточки явно по металлу 🙂

На днях у дяди был день рождения, по этому поводу решил сделать себе игрушку в подарок 🙂

В подарок сделал анчлаг в дом из фанеры. Первым делом я попробовал натереть пену, чтобы проверить программу и не испортить Phaneur.

Из-за люфта и грохота подковы резать получилось только с седьмого раза.

Всего этой фичей (в чистом виде) фрезеровалось около 5 часов + куча времени на то, что испортилось.

Как-то опубликовал статью про ключ, ниже на фото, такой же ключ, но уже вырезанный на станке с ЧПУ. Минимум усилий, максимальная точность.Из-за люфта точность конечно не максимальная, но вторую машину я буду делать посильнее.

А на станке с ЧПУ вырезаю шестерни из фанеры, это намного удобнее и быстрее, чем резать лобзиком своими руками.

Позже вырезаны и квадратные шестерни из фанеры, их собственно обвел 🙂

Результаты положительные. Сейчас займусь разработкой нового станка, детали нарежу уже на этом станке, ручной труд Практически сводится к сборке.

Необходимо освоить резку пластика, т.к. ведутся работы по самодельному роботу-пылесосу. Собственно, робот тоже подтолкнул меня к созданию его ЧПУ. Для робота вырежу пластик шестеренки и другие детали.

Обновление

: Сейчас покупаю фрезы прямые с двумя краями (3,175 * 2,0 * 12 мм), пропил без сильного накипи с двух сторон фанеры.

видеоинструкций и фото примеров

В наши дни среди ремесленников все чаще можно встретить новые станки, которые управляются не руками, как все мы привыкли, а компьютерным программным обеспечением и компьютеризированным оборудованием.Это нововведение называется ЧПУ (числовое управление).

Данная технология используется во многих учреждениях, на крупных производствах, а также в магистерских мастерских. Автоматизированная система управления экономит время и улучшает качество продукции.

Автоматизированная система управляется программой с компьютера. В эту систему входят асинхронные двигатели с векторным управлением, имеющие три оси движения электрогравера: X, Z, Y. Ниже мы рассмотрим, что такое станки с автоматическим управлением и расчетами.

Как правило, на всех станках с ЧПУ используется электрический гравер или фрезерный станок, на котором можно менять сопла. Станок с числовым программным управлением используется для добавления декоративных элементов к определенным материалам и не только. Станки с ЧПУ из-за достижений компьютерного мира должны иметь множество функций. Эти функции включают:

Фрезерный

Механический процесс обработки материала, во время которого режущий элемент (сопло в виде фрезы) производит вращательные движения на поверхности заготовки.

Гравировка

Заключается в нанесении того или иного изображения на поверхность заготовки. Для этого используйте фрезы или гравер (стальной стержень с одним концом, заостренным под углом).

Бурение

Механическая обработка материала резанием сверлом, за счет чего получаются отверстия разного диаметра и отверстия с множеством граней, различного сечения и глубины.

Лазерная резка

Способ резки и раскроя материала, при котором отсутствует механическое воздействие, сохраняется высокая точность заготовки, а деформации, произведенные этим методом, имеют минимальные деформации.

Плоттер

Высокоточное рисование выполняется по сложнейшим схемам, чертежам, географическим картам … Рисование выполняется за счет пишущего блока, с помощью специализированного пера.

Черчение и сверление печатных плат

Изготовление плат, а также нанесение электропроводящих цепей на поверхность диэлектрической пластины. Также просверливаем дырочки под радиодетали.

Какие функции будет выполнять ваша будущая программируемая машина, решать вам.А потом рассмотрим конструкцию станка с ЧПУ.

Разнообразие станков с ЧПУ

Технологические особенности и возможности этих станков приравниваются к универсальным станкам … Однако в современном мире существует три типа станков с ЧПУ:

Токарная

Назначение таких станков – создание деталей по типу тел вращения, заключающееся в обработке поверхности заготовки. Также изготовление внутренней и внешней резьбы.

Фрезерный

Автоматизированная работа этих станков заключается в обработке плоскостей и пространств различных корпусных деталей. Выполняйте фрезерование плоских, контурных и ступенчатых под разными углами, а также с нескольких сторон. Выполняется сверление отверстий, нарезание резьбы, развёртывание и расточка заготовок.

Сверление – растачивание

Они выполняют развертывание, сверление отверстий, растачивание и зенкование, зенкование, фрезерование, нарезание резьбы и многое другое.

Как мы видим, станки с ЧПУ имеют широкий спектр функций, которые они выполняют.Поэтому их приравнивают к универсальным станкам. Все они очень дорогие и купить любое из вышеперечисленного оборудования просто невозможно из-за финансовой недостаточности. И вы можете подумать, что вам придется выполнять все эти действия вручную на протяжении всей жизни.

Тебе не нужно расстраиваться. Умелые руки страны с первого появления заводских станков с ЧПУ начали создавать самодельные прототипы, которые работают не хуже профессиональных.

Все комплектующие для станков с ЧПУ можно заказать в Интернете, где они находятся в свободном доступе и стоят довольно недорого.Кстати, корпус автомата можно сделать своими руками, а правильные размеры можно зайти в интернет.

Совет: прежде чем выбрать станок с ЧПУ, определитесь, какой материал вы будете обрабатывать. Этот выбор будет иметь первостепенное значение при конструкции машины, так как он напрямую зависит от размеров оборудования, а также от его стоимости.

Конструкция станка с ЧПУ полностью зависит от вашего выбора. Вы можете приобрести готовый стандартный набор всех необходимых деталей и просто собрать его в своем гараже или мастерской.Или заказывайте все аксессуары отдельно.

Рассмотрим стандартный набор деталей на картинке :

1. Сама рабочая зона, которая сделана из фанеры, представляет собой столешницу и боковую раму.
2. Направляющие элементы.
3. Держатели рельсов.
4. Подшипники шариковые и втулки скольжения.
5. Опорные подшипники.
6. Ходовые винты.
7. Контроллер шагового двигателя.
8. Блок питания контроллера.
9. Электрический гравер или фрезерный станок.
10. Муфта, соединяющая вал ходового винта с валом шаговых двигателей.
11. Шаговые двигатели.
12. Гайка ходовая.

Используя этот список деталей, вы можете безопасно создать свой собственный фрезерный станок по дереву с ЧПУ с автоматизированной работой. Когда вы собрали всю конструкцию, можно смело приступать к работе.

Принцип действия

Пожалуй, самым важным элементом этого станка является фрезерный станок, гравер или шпиндель.Это зависит от вашего выбора. Если у вас стоит шпиндель, то хвостовик фрезы, имеющей цангу для крепления, будет плотно входить в цангу.

Сам патрон крепится непосредственно к валу шпинделя. Режущая часть фрезы выбирается исходя из выбранного материала. Электродвигатель, расположенный на подвижной каретке, вращает шпиндель с фрезой, что позволяет обрабатывать поверхность материала. Шаговые двигатели управляются контроллером, которым управляет компьютерная программа.

Электроника Станок работает напрямую с компьютерным программным обеспечением, которое должно поставляться с заказанной электроникой. Программа передает в контроллер команды в виде G-кодов. Таким образом, эти коды хранятся в оперативной памяти контроллера.

После выбора программы обработки на станке (чистовая, черновая, трехмерная) команды распределяются на шаговые двигатели, после чего обрабатывается поверхность материала.

Совет: Перед началом работы нужно протестировать станок с помощью специализированной программы и пропустить тестовую часть, чтобы убедиться, что ЧПУ работает правильно.

Сборка

Сборка станка своими руками не займет у вас много времени. Более того, в Интернете теперь можно скачать много разных схем и чертежей. Если вы купили комплект деталей для самодельного станка, то его сборка пройдет очень быстро.

Итак, давайте взглянем на один из чертежей настоящего ручного станка.

Чертеж самодельного станка с ЧПУ.

Как правило, в первую очередь делается каркас из фанеры толщиной 10-11 миллиметров. Столешница, боковые стенки и подвижный портал для установки фрезера или шпинделя выполнены только из фанерного материала. Столешницу делают подвижной, используются мебельные направляющие соответствующего размера.

В результате у вас должна получиться вот такая рамка. После того, как каркасная конструкция готова, в дело вступают сверло и специальные коронки, с помощью которых можно проделать отверстия в фанере.

Рама будущего станка с ЧПУ.

В готовой раме необходимо подготовить все отверстия для установки в них подшипников и направляющих болтов. После этой установки вы можете установить все крепежи, электроустановки и т. Д.

После завершения сборки важным этапом становится настройка. программное обеспечение станка и компьютерной программы. При настройке программы проверяется работа станка на соответствие заданным габаритам.Если все готово, можно приступать к долгожданной работе.

Совет: Перед началом работы нужно проверить правильность крепления заготовки и надежность крепления рабочего приспособления. Также убедитесь, что выбранный материал подходит для изготовленной машины.

Наладка оборудования

Наладка станка с ЧПУ осуществляется непосредственно с рабочего компьютера, на котором установлена ​​программа для работы со станком. Именно в программу загружаются необходимые чертежи, графики, рисунки.Которые последовательно преобразуются программой в G-коды, необходимые для управления станком.

Когда все загружено, производятся пробные действия над выбранным материалом. Именно во время этих действий проверяются все необходимые предустановленные размеры.

Совет: Только после тщательной проверки работоспособности станка можно приступать к полноценной работе.

Техника безопасности

Правила и меры безопасности при работе с этой машиной не отличаются от работы на всех других машинах.Самые основные из них будут представлены ниже:

• Перед работой проверять исправность станка.
• Одежда должна быть заправлена ​​правильно, чтобы ничего не торчало и не могло попасть в рабочую зону станка.
• Необходимо носить головной убор, который защемляет волосы.
• Рядом с машиной должен быть резиновый коврик или низкий деревянный ящик для защиты от утечки электричества.
• Доступ к машине детям должен быть строго запрещен.
• Перед работой на станке проверьте затяжку всех креплений.

Совет: К работе на станке нужно подходить с трезвой головой и пониманием, что неправильная работа может нанести себе непоправимый вред.

Полную информацию о требованиях безопасности при работе с машиной можно найти во всемирной паутине, то есть в Интернете, и ознакомиться с ними.

Видеообзоры

Отзыв о сборке самодельного станка с ЧПУ

Видео обзор простой станок с ЧПУ

Обзор возможностей самодельного станка с ЧПУ

Обзор шаговых двигателей

Обзор видео Драйвер многоканального шагового двигателя

Для изготовления объемного узора на деревянной поверхности применяется завод.Сделать подобную мини-модель своими руками в домашних условиях сложно, но возможно при детальной проработке конструкции. Для этого нужно разбираться в специфике, правильно выбирать компоненты и настраивать их.

Принцип работы фрезерного станка

Современное деревообрабатывающее оборудование с числовым программным управлением предназначено для формирования сложного рисунка древесины. В конструкции должна быть механическая электронная часть. Вместе они позволят максимально автоматизировать рабочий процесс.

Чтобы сделать настольный мини-фрезерный станок по дереву своими руками, следует ознакомиться с основными комплектующими. Режущий элемент – фреза, которая устанавливается в шпиндель, расположенный на валу двигателя. Эта конструкция крепится к кровати. Он может перемещаться по двум координатным осям – x; у. Чтобы закрепить заготовку, нужно сделать опорный столик.

Электронный блок управления подключен к шаговым двигателям. Они обеспечивают перемещение каретки относительно детали.По этой технологии можно делать 3D-рисунки на деревянной поверхности.

Последовательность работы мини-оборудования с ЧПУ, которая может быть выполнена своими руками.

1. Написание программы, по которой будет выполняться последовательность движений режущей части. Для этого лучше всего использовать специальные программные комплексы, предназначенные для адаптации в самодельных моделях.
2. Размещение заготовки на столе.
3. Вывод программы в ЧПУ.
4. Включение оборудования, контроль выполнения автоматических действий.

Чтобы добиться максимальной автоматизации работы в 3D режиме, вам необходимо правильно составить схему и выбрать соответствующие компоненты. Специалисты рекомендуют перед изготовлением мини осмотреть заводские модели.

Для создания сложных узоров и узоров на деревянной поверхности вам потребуются фрезы нескольких типов. Некоторые из них можно сделать своими руками, но для тонкой работы лучше приобрести заводские.

Схема самодельного фрезерного станка с ЧПУ

Самый сложный этап – выбор оптимальной схемы изготовления.Это зависит от габаритов заготовки и степени ее обработки. Для домашнего использования желательно сделать своими руками фрезерный мини-станок с ЧПУ, который будет иметь оптимальное количество функций.

Оптимальный вариант – изготовление двух кареток, которые будут перемещаться по оси абсцисс; у. Лучше всего использовать в качестве основы стальные шлифованные стержни. На них будут навешиваться кареты. Для создания трансмиссии требуются шаговые двигатели и винты подшипников качения.

Для максимальной автоматизации процесса в деревянной конструкции своими руками необходимо детально продумать электронную часть.Условно он состоит из следующих компонентов:

• силовой агрегат. Требуется для питания шаговых двигателей и микросхемы контроллера. Часто используют модель 12в 3А;
Контроллер
• . Он предназначен для отправки команд электродвигателям. Для работы мини-фрезерного станка с ЧПУ своими руками достаточно простая схема управления работой трех моторов;
• драйвер. Также это элемент для регулирования работы подвижной части конструкции.

Достоинством этого комплекса является возможность импорта исполняемых файлов наиболее распространенных форматов. С помощью специального приложения вы можете составить трехмерный чертеж детали для предварительного анализа. Шаговые двигатели будут работать с определенной частотой хода. Но для этого необходимо внести в управляющую программу технические условия.

Подборка принадлежностей для фрезерного станка с ЧПУ

Следующим шагом будет выбор компонентов для сборки.самодельное оборудование … Оптимальный вариант – использовать подручные средства. В качестве основы для настольных моделей 3D-машины можно использовать дерево, алюминий или оргстекло.

Для корректной работы всего комплекса необходимо разработать конструкцию суппортов. Во время их движения не должно быть колебаний, это может привести к неточному фрезерованию. Поэтому перед сборкой все компоненты проверяются на совместимость между собой.

• направляющих. Использованы стальные шлифованные стержни диаметром 12 мм.Длина по оси абсцисс – 200 мм, по оси y – 90 мм;
• поддержка. Оптимальный вариант – текстолит. Обычный размер платформы 25 * 100 * 45 мм;
• шаговые двигатели. Специалисты рекомендуют использовать модели от принтера 24В, 5А. В отличие от дисководов, они более мощные;
• Узел фиксации резца. Также может быть изготовлен из печатной платы. Конфигурация напрямую зависит от доступного инструмента.

Блок питания лучше всего собирать с завода. При самостоятельном изготовлении возможны ошибки, которые впоследствии отразятся на работе всего оборудования.

Порядок изготовления фрезерного станка с ЧПУ

Выбрав все комплектующие, вы можете сделать настольный мини-фрезер своими руками. Все элементы предварительно проходят повторную проверку, проверяются их размеры и качество.

Для крепления оборудования необходимо использовать специальные крепления. Их конфигурация и форма зависят от выбранной схемы.

Порядок сборки мини-настольного оборудования с ЧПУ по дереву с функцией 3D обработки.

1. Установка направляющих суппорта, их фиксация на боковых частях конструкции. Эти блоки еще не установлены на основание.
2. Притирка суппортов. Их необходимо перемещать по направляющим до получения плавного хода.
3. Затяните болты крепления суппортов.
4. Крепление компонентов к основанию оборудования.
5. Установка ходовых винтов вместе с муфтами.
6. Установка маршевых двигателей. Они крепятся к стяжным винтам.

Электронная часть находится в отдельном блоке. Это помогает снизить вероятность выхода из строя во время работы роутера. Также немаловажным моментом является выбор рабочей поверхности для установки оборудования. Он должен быть ровным, так как в конструкции нет болтов регулировки уровня.

После этого можно переходить к пробным испытаниям. Рекомендуется сначала ввести простую программу фрезерования древесины. Во время работы необходимо проверять каждый срез фрезы – глубину и ширину обработки, особенно в режиме 3D.

На видео показан пример сборки большого фрезерного станка с ЧПУ своими руками:

Примеры чертежей и самоделок

Для большинства домашних мастеров изготовление такой сборки, как фрезерный станок с ЧПУ своими руками – это что-то на уровне фантастического сюжета, ведь такие станки и механизмы сложны по конструкции, конструктивному и электронному пониманию устройства.

Однако, имея под рукой необходимую документацию, а также требуемые материалы, приспособления, мини-фрезерный самодельный станок, оснащенный ЧПУ, вполне можно сделать своими руками.

Этот механизм отличается точностью выполняемой обработки, простотой управления механическими и технологическими процессами, а также отличной производительностью и качеством продукции.

Принцип работы

Инновационный блочно-фрезерный станок с компьютерным управлением предназначен для сложных моделей на полуфабрикатах. В конструкции должна быть электронная составляющая. В совокупности это позволит максимально автоматизировать рабочие процессы.

Для моделирования фрезерных механизмов сначала необходимо ознакомиться с основными элементами. Фреза действует как исполнительный элемент, который установлен в шпинделе, расположенном на валу электродвигателя. Эта часть крепится к основанию. Он может перемещаться по двум осям координат: X и Y. Для фиксации заготовок спроектируйте и установите опорный стол.

Электрический блок управления соединен с электродвигателями пропульсивной установки. Они обеспечат перемещение каретки относительно обрабатываемых заготовок или полуфабрикатов.По аналогичной технологии трехмерные графические изображения выполняются на деревянных плоскостях.

Последовательность работы благодаря этому механизму ЧПУ:

1. Написание рабочей программы, за счет которой будет осуществляться движение рабочего органа. Для этой процедуры лучше всего использовать специализированные электронные системы, предназначенные для адаптации в «кустарных» экземплярах.
2. Монтаж полуфабрикатов на стол.
3. Вывод программного обеспечения на ЧПУ.
4. Пусковые механизмы, контролирующие прохождение манипуляций автоматикой.

Чтобы получить максимальный уровень автоматизации в 3D-режиме, правильно соберите схему и определите определенные компоненты. Специалисты настоятельно советуют сначала изучить серийные экземпляры, прежде чем приступать к сборке фрезерного станка своими руками.

Схема и чертеж

Схема фрезерного станка с ЧПУ

Самым ответственным этапом при изготовлении самодельного аналога является поиск оптимального хода изготовления оборудования. Это напрямую зависит от общих характеристик обрабатываемых заготовок и необходимости достижения определенного качества при обработке.

При необходимости получения всех необходимых функций оборудования оптимальным вариантом является изготовление мини-фрезерного станка своими руками. Таким образом, вы будете уверены не только в сборке и ее качестве, но и в технологических свойствах, и заранее будете знать, как ее обслуживать.

Компоненты трансмиссии

Самым удачным вариантом является конструкция из 2-х кареток, движущихся по перпендикулярным осям X и Y. В качестве рамы лучше использовать металлические полированные стержни.На них «надевают» передвижные мобильные тележки. Для правильного изготовления трансмиссии подготовьте шаговые двигатели, а также набор саморезов.

Для улучшенной автоматизации рабочих процессов фрезерных станков с ЧПУ, спроектированных своими руками, нужно сразу доработать электронную составляющую до мельчайших деталей. Он разделен на следующие компоненты:

• Он используется для передачи электроэнергии шаговым двигателям и обеспечивает питание микросхемы контроллера.Модификация 12В 3А считается ходовой;
• его назначение – посылать команды двигателям. Для корректного выполнения всех заданных операций фрезерного станка с ЧПУ будет достаточно использовать простую схему для контроля работоспособности 3-х моторов;
• драйверы (программное обеспечение). Это также элемент регулировки подвижного механизма.

Видео: фрезерный станок с ЧПУ своими руками.

Принадлежности для самодельного фрезерного станка

Следующим и решающим шагом в создании фрезерного оборудования является выбор компонентов для сборки самодельного агрегата.Лучший выход из этой ситуации – использование подручных деталей и приспособлений. За основу настольных копий 3D-машин можно взять твердую древесину (бук, граб), алюминий / сталь или оргстекло.

Для нормальной работы комплекса в целом требуется разработка конструкции суппортов. В момент их движения недопустимы колебания, это приведет к неправильному фрезерованию. Поэтому перед сборкой компоненты проверяются на надежность.

Практические советы по выбору комплектующих фрезерного станка с ЧПУ:

• направляющие – используются хорошо отшлифованные стальные стержни Ø12 мм. Длина оси X – около 200 мм, оси Y – 100 мм;
• Опорный механизм, оптимальный материал – текстолит. Стандартные размеры платформы 30 × 100 × 50 мм;
Шаговые двигатели
• – инженеры советуют использовать образцы печатающего устройства 24В, 5А. У них довольно значительная власть;
• Блок для крепления рабочего органа, также может быть собран из текстолита.Конфигурация напрямую зависит от имеющегося инструмента.

Порядок сборки фрезерного оборудования с ЧПУ

После завершения выбора всех необходимых компонентов вы можете совершенно свободно построить свой собственный негабаритный фрезерный механизм, оснащенный ЧПУ. Прежде чем приступить к непосредственному проектированию, мы еще раз проверяем комплектующие, контролируем их параметры и качество изготовления. Это поможет в дальнейшем избежать преждевременного выхода из строя цепи механизма.

Для надежной фиксации компонентов оборудования используются специализированные крепежные детали. Их конструкция и исполнение напрямую зависят от будущей схемы.

Контрольный список для сборки небольшого оборудования с ЧПУ для завершения процесса фрезерования:

1. Монтаж направляющих осей опорного элемента, фиксация на крайних частях станка.
2. Шлифовка суппортов. Двигаться требуется по направляющим до образования плавного движения.
3. Затяните винты, чтобы закрепить суппорт.
4. Крепление узлов к основанию рабочего механизма.
5. Установка ходовых винтов и муфт.
6. Установка маршевых двигателей. Они крепятся к стяжным болтам.

Электронные компоненты расположены в автономном шкафу. Это обеспечивает минимизацию неисправностей в процессе выполнения фрезой технологических операций. Плоскость для крепления рабочей машины должна быть без перепадов, так как в конструкции не предусмотрены винты регулировки уровня.

После выполнения вышеуказанного приступите к пробному тесту. Для начала нужно установить легкую программу для фрезерования. В процессе работы нужно постоянно проверять все проходы рабочего органа (фрез). Параметры, которые подлежат постоянному контролю: глубина и ширина обработки. Особенно это касается 3D-обработки.

Таким образом, ссылаясь на информацию, написанную выше, изготовление фрезерного оборудования своими руками дает целый список преимуществ перед обычными покупными аналогами.Во-первых, такая конструкция будет подходить для предполагаемых объемов и видов работ, во-вторых, обеспечена ремонтопригодность, так как она построена из подручных материалов и приспособлений и, в-третьих, такой вариант оборудования недорогой.

Имея опыт проектирования такого оборудования, дальнейший ремонт не займет много времени, простои сведутся к минимуму. Такая техника может пригодиться соседям по дачному участку для проведения собственных ремонтных работ … Сдавая такую ​​технику в аренду, вы поможете товарищу по работе; в будущем рассчитывай на его помощь.

Разобравшись с конструкцией и функциональными особенностями фрезерного станка, а также с нагрузкой, которая будет на него приходиться, можно смело приступать к его изготовлению, опираясь на практическую информацию, даваемую по ходу дела. Создавайте и выполняйте задачи без проблем.

Видео: самодельный фрезерный станок с ЧПУ по дереву.

Благодаря полномасштабному внедрению компьютерных технологий и систем автоматизации современные деревообрабатывающие станки работают по заданным программам, что позволяет обеспечить высочайшее качество обработки древесины.Станки с ЧПУ, используемые на специализированных деревообрабатывающих предприятиях и крупных лесопилках, позволяют легко распиливать и обрабатывать древесину, при этом можно вносить соответствующие изменения в работу такого оборудования. Это обеспечивает максимально возможную универсальность использования таких деревообрабатывающих станков.

При желании вы можете изготовить собственные станки с числовым программным управлением, которые обеспечат полную обработку древесины с отличным качеством выполненных работ. Более подробно расскажем, как сделать самодельный станок с ЧПУ своими руками.

Несмотря на кажущуюся сложность конструкции такого оборудования, собрать его самостоятельно не составит труда. Сегодня в продаже можно найти готовые комплекты для изготовления таких станков с ЧПУ, что позволяет минимизировать ваши затраты, при этом возможно изготовление необходимого фрезерного станка с ЧПУ с 3д, который выполнит весь комплекс работ с пиломатериалом. .

Такое оборудование отличается универсальностью в использовании, что положительно сказалось на его востребованности и популярности на рынке. Такие устройства могут использоваться для работы со следующими материалами:

• Дерево.
• Пластик.
• Композиты и полимеры.
• Тонкий металл.
• Резина.
• Материалы прочие.

На сегодняшний день наиболее востребованными являются станки с ЧПУ, которые полностью автоматизированы и обеспечивают максимальную точность обработки древесины. С помощью таких деревообрабатывающих станков можно выполнить следующие работы:

• Распиловка дерева.
• Вырезать фанеру.
• Провести тонкое шлифование.
• Производить сложный объемный и фигурный раскрой древесины.
• Изготовление различных строительных материалов из дерева.

В каждом конкретном случае, в зависимости от функциональности такого устройства, его схема исполнения и используемые компоненты будут отличаться. Именно поэтому необходимо определиться сначала с функционалом такого оборудования и, в зависимости от этого, выбрать тот или иной тип и схему для самостоятельного изготовления станка с ЧПУ.

Преимущества оборудования

Если говорить о преимуществах производимых станков с ЧПУ своими руками, то отметим следующее:

• Эффективность в работе.
• Универсальность использования.
• Возможность упрощенной реконфигурации оборудования.
• Надежность.
• Доступная стоимость.

Инструкция по монтажу

Предлагаем Вам достаточно простую инструкцию по сборке фрезерного станка с ЧПУ, которая позволит Вам самостоятельно изготовить такое оборудование для деревообработки.Данная схема подразумевает использование готовых комплектов комплектующих, в которые входят специально подобранные элементы для изготовления такого оборудования. Однако ничто не мешает найти или изготовить все комплектующие самостоятельно, и впоследствии вы сможете не только существенно сэкономить, но и сделать машину, полностью отвечающую вашим требованиям.

В дальнейшем к готовому механизму можно будет легко подключить компьютер или блок управления с программным обеспечением, что позволяет полностью задавать траекторию движения фрезерной рабочей головки.При этом отметим, что если вы используете каретку от старого фильтра, то такой станок с ЧПУ можно использовать только для обработки дерева, пластика или листового металла.

Если вам нужен станок с ЧПУ, способный полностью фрезеровать заготовки из различных материалов, то за движение рабочего инструмента должен отвечать мощный шаговый двигатель. Сделать это можно от обычного электродвигателя или купленных готовых моделей малой мощности.

Использование таких двигателей позволит избежать винтовой передачи, что усложняет всю конструкцию.При этом характеристики такой самодельной техники и ее функциональные возможности значительно расширяются. Если по каким-либо причинам вы не можете или не хотите использовать мощный шаговый двигатель, то рекомендуем выбирать каретки от принтеров мощных топовых моделей, которые обеспечат максимально возможную амплитуду движения фрезерной рабочей головки.

Схема и чертежи станка

Основой самодельного станка с ЧПУ станет фрезерный механизм. В том случае, если вы используете готовые комплекты для реализации такого оборудования, то вы можете выбрать механизм, который будет полностью соответствовать мощности двигателя и последующей работе с деревом и другими материалами.

В Интернете можно найти множество схем реализации подобных фрезерных механизмов для станков с ЧПУ. В каждом случае используемый механизм будет отличаться в зависимости от установленных двигателей и каретки. Выбирая тот или иной чертеж такого фрезерного станка, необходимо отдавать предпочтение оборудованию, сочетающему в себе простоту конструкции и при этом полностью отвечающему вашим требованиям.

Сборка станка с ЧПУ

Прежде всего, необходимо укомплектовать основу оборудования, к которому впоследствии будут крепиться фрезер, каретка и электродвигатель.Такое основание можно сделать из балок прямоугольного сечения, к которым привариваются или прикручиваются металлические направляющие.

Изготовленное основание для станка должно иметь разную жесткость, что необходимо для точного позиционирования фрезерной головки. Специалисты рекомендуют соединять все металлические элементы такой несущей конструкции саморезами, что позволяет не только обеспечить необходимую прочность, но и впоследствии легко модернизировать ваши станки.

В укомплектованном станке с ЧПУ должен быть предусмотрен механизм, позволяющий перемещать рабочий инструмент в вертикальной плоскости.Мы можем рекомендовать для такого вертикального перемещения инструмента использовать косозубую передачу, вращение от которой передается с помощью зубчатого ремня.

Вертикальная ось, которая понадобится каждому самодельному станку с ЧПУ, может быть изготовлена ​​из алюминиевой пластины. Размеры такой вертикальной оси следует точно подогнать под габаритные размеры собираемого устройства.

Изготовив или закупив все комплектующие для такого оборудования, можно приступать к сборке станка. Вам нужно установить два шаговых двигателя, которые прикрепляются к основанию за его вертикальной осью. Первый электродвигатель отвечает за перемещение головки в горизонтальной плоскости , а второй обеспечивает движение горелки уже вертикально. Используемые узлы и агрегаты монтируются, при этом качеству их крепления следует уделять должное внимание.

При эксплуатации такого оборудования возникает повышенная нагрузка вибрацией, и при некачественном креплении вскоре могут начаться проблемы с точностью позиционирования головки. Все движущиеся элементы и рабочие фрезерные головки должны приводиться исключительно ременными передачами.

Выбор шаговых двигателей

Большинство моделей самодельных станков с ЧПУ оснащаются шаговыми двигателями, позволяющими перемещать рабочий инструмент в трех плоскостях. В зависимости от конструкции такое оборудование может комплектоваться двумя или тремя шаговыми двигателями, а также дополнительно комплектоваться электродвигателями от компьютерных принтеров.

При выборе используемых шаговых двигателей необходимо обращать внимание на количество каналов управления. Лучшие модели имеют пять каналов управления, что увеличивает функциональность выпускаемой мини-машины.Также, выбирая конкретные модели таких моторов, следует ознакомиться с их характеристиками и уточнить, на сколько градусов изменяется положение головки на координатном столе за один шаг мотора. От этой характеристики будет напрямую зависеть точность позиционирования режущего инструмента.

Электронная начинка оборудования

Сегодня в продаже можно найти различные готовые микросхемы для управления работой главных двигателей. Также не составит труда найти соответствующее программное обеспечение, которое будет посылать управляющие сигналы на моторы, и, соответственно, они будут, изменяя свое положение, опускать и поднимать рабочий инструмент.

Важным моментом при выборе программного обеспечения e является то, что оно обязательно должно поддерживать драйверы контроллера arduino, установленные на вашей мини-машине. Плата управления подключается непосредственно к самодельному станку с ЧПУ через порт LPT или CNC.

Проще всего заказать такое электронное оборудование для станка с ЧПУ прямо с китайских аукционов и сайтов. Там вы без труда найдете как готовые комплекты для станков, так и отдельно б / у электрооборудование.Стоимость таких микросхем, программного обеспечения и контроллеров будет на доступном уровне.

Фрезерный станок с ЧПУ своими руками – это универсальное оборудование, позволяющее значительно упростить и автоматизировать обработку пиломатериалов, пластика, тонкого металла и т.д. и повысить производительность труда. Вам просто нужно найти качественную конструкцию такого оборудования и приобрести готовые комплекты комплектующих, выбрать используемые маршевые двигатели и автоматику.

Итак, как часть этой обучающей статьи, я хочу, чтобы вы вместе с автором проекта, 21-летним механиком и дизайнером, сделали свою собственную.Повествование будет от первого лица, но вы должны знать, что, к моему большому сожалению, я не делюсь своим опытом, а только свободно пересказываю автора этого проекта.

Рисунков в этой статье будет довольно много. , заметки к ним делаются на английском языке, но уверен, что настоящий технарь все поймет без лишних слов. Для удобства восприятия я разделю рассказ на «ступени».

Предисловие автора

Уже в 12 лет я мечтал построить машину, которая могла бы создавать разные вещи.Машинка, которая позволит мне изготовить любой предмет домашнего обихода. Через два года я наткнулся на фразу CNC а точнее на фразу «Фрезерный станок с ЧПУ» … После того, как я узнал, что есть люди, которые могут сделать такой станок самостоятельно для своих нужд , в собственном гараже я понял, что тоже умею. Я должен это сделать ! Три месяца я пытался собрать нужные части, но не сдвинулся с места. Так что моя навязчивая идея постепенно исчезла.

В августе 2013 года меня снова захватила идея построить фрезерный станок с ЧПУ.Я только что закончил бакалавриат по специальности «Промышленный дизайн», поэтому был вполне уверен в своих силах. Теперь я ясно понимал разницу между мной сегодня и мной пять лет назад. Я научился работать с металлом, освоил приемы работы на ручных металлообрабатывающих станках, но самое главное – научился пользоваться инструментами разработки. Я надеюсь, что этот урок вдохновит вас на создание собственного станка с ЧПУ!

Шаг 1: проектирование и модель в САПР

Все начинается с продуманного дизайна.Я сделал несколько набросков, чтобы лучше понять размер и форму будущей машины. После этого я создал модель САПР с помощью SolidWorks. После того, как я смоделировал все детали и агрегаты машины, я подготовил технические чертежи. Эти чертежи я использовал для изготовления деталей на ручных металлообрабатывающих станках: и.

Честно говоря, мне нравятся хорошие инструменты, которые можно использовать. Поэтому я постарался сделать так, чтобы операции по обслуживанию и настройке машины были максимально простыми.Я поместил подшипники в специальные блоки, чтобы можно было быстро менять. Направляющие исправны, поэтому моя машина всегда будет чистой после завершения работы.

Загрузки “Шаг 1”

размеры

Шаг 2: станина

Станина обеспечивает машине необходимую жесткость. На нем будут установлены подвижный портал, шаговые двигатели, ось Z и шпиндель, а позже и рабочая поверхность. Для создания базовой рамы я использовал два алюминиевых профиля Maytec 40×80 мм и две алюминиевые торцевые пластины 10 мм.Я соединил все элементы между собой на алюминиевых уголках. Чтобы усилить конструкцию внутри основного каркаса, я сделал дополнительный квадратный каркас из небольших секций.

Чтобы в дальнейшем пыль не попадала на направляющие, я установил защитные уголки из алюминия. Уголок крепится с помощью Т-образных гаек, которые устанавливаются в одну из пазов профиля.

Подшипниковые блоки установлены на обеих концевых пластинах для крепления приводного винта.

Несущая рама в сборе

Уголки для защиты направляющих

Загрузки “Шаг 2”

Чертежи основных элементов кровати

Шаг 3: Портал

Движущийся портал – исполнительный орган вашего станка, он перемещается по оси X и несет фрезерный шпиндель и суппорт оси Z.Чем выше портал, тем толще обрабатываемую деталь. Однако высокий портал менее устойчив к нагрузкам, возникающим при обработке. Стойки портала с высокими боковыми стенками действуют как рычаги по отношению к линейным подшипникам качения.

Основная задача, которую я планировал решить на своем фрезерном станке с ЧПУ, – это обработка алюминиевых деталей. Поскольку максимальная толщина подходящих алюминиевых заготовок составляет 60 мм, я решил сделать зазор портала (расстояние от рабочей поверхности до верхней перекладины) равным 125 мм.В SolidWorks я преобразовал все свои измерения в модели и технические чертежи. Из-за сложности деталей я обрабатывал их на промышленном обрабатывающем центре с ЧПУ, это дополнительно позволяло мне обрабатывать фаски, что было бы очень сложно сделать на ручном фрезерном станке по металлу.

Загрузки “Шаг 3”

Шаг 4: суппорт оси Z

В конструкции оси Z я использовал переднюю панель, которая крепится к подшипникам перемещения оси Y, две пластины для усиления узла, пластину для крепления шагового двигателя и панель. установить фрезерный шпиндель.На лицевую панель я установил две профильные направляющие, по которым будет двигаться шпиндель по оси Z. Обратите внимание, что винт оси Z не имеет опоры внизу.

Загрузки “Шаг 4”

Шаг 5: направляющие

Направляющие обеспечивают возможность перемещения во всех направлениях, обеспечивают плавные и точные движения. Любой люфт в одном из направлений может вызвать неточности в обработке вашей продукции.Я выбрал самый дорогой вариант – профилированные рейки из закаленной стали. Это позволит конструкции выдерживать высокие нагрузки и обеспечит необходимую мне точность позиционирования. Чтобы направляющие были параллельны, я при их установке применил специальный индикатор. Максимальное отклонение друг относительно друга не более 0,01 мм.

Шаг 6: винты и шкивы

Винты преобразуют вращательное движение шаговых двигателей в поступательное.При проектировании своего станка вы можете выбрать несколько вариантов этого агрегата: пара винт-гайка или шарико-винтовая пара (шарико-винтовая передача). Винтовая гайка обычно более подвержена силам трения во время работы, а также менее точна по сравнению с шариковой винтовой парой. Если вам нужна повышенная точность, то вам обязательно нужно остановить свой выбор на шарико-винтовой передаче. Но вы должны знать, что шарико-винтовые пары довольно дороги.

Создайте свой собственный станок с ЧПУ (Технология в действии)

Я повторяю то, что говорили другие. Это быстрое чтение.Я также рад сообщить, что я построил машину, и она работает. Теперь я режу детали, делаю гравированные панели и очень горжусь самым крутым станком / электроинструментом, который у меня когда-либо находился в моем гараже.

Сначала я начну с …

Предостережения:

– Посетите веб-сайты, которые рекомендует вам посетить книга.
– Вам нужно будет прочитать всю книгу. На самом деле рекомендую несколько раз. Если вы похожи на меня, вы ненароком сделаете это. Итак, отрежьте один раз, дважды отмерьте и трижды прочтите.В обратном порядке.
– Вам нужно только один раз стать хорошим мастером по дереву, и тогда вы сможете начать резать более качественные детали. Но «привет вам», если вы не позаботитесь о том, чтобы все уладить. Требования к пиломатериалам (4x 24x48x,75 МДФ) снисходительны, поэтому вы можете повторно разрезать куски, с которыми вы были небрежны.
– Общая стоимость ближе к 1500 $. Вы можете пробираться сквозь конструкцию, и вам придется несколько раз заходить в местный крупный коробочный магазин, но электроника – дорогая покупка. Ничего не обойти.
– В некоторых главах вам придется взяться за дело, или, по крайней мере, вы почувствуете себя таковым. Теперь вы получите объяснение, что делать … но выбор индивидуального измерения будет полностью зависеть от вас.
– Если вы где-то не покупаете нестандартные винты ACME / Hi-Lead … просто перейдите к сделкам с резьбовыми стержнями 1/2 “13TPI в вашем большом магазине коробок. Вы можете использовать меньшие размеры, но не должны

Мои данные:

Я смог собрать свою машину примерно за 2 месяца.Я нашел много использованных элементов, которые требовались, включая компьютер, монитор, фрезы для снятия фаски Craftsman и маршрутизатор на Craigslist.У меня не было настольной пилы … поэтому я создал приспособление для циркулярной пилы, которое мне очень пригодилось. У меня не было сверлильного станка … поэтому я присмотрелся к нему. Когда у меня была сборка машины, я мог делать детали и резать вещи полностью с помощью программного обеспечения с открытым исходным кодом. Linux EMC2, PyCAM и HeeksCAD. Тем не менее, моя машина работает. Это действительно действительно работает. Это так круто, как я думал. Эта книга помогла мне на 90%.

Книга:

Это действительно объясняет, как построить работающий станок с ЧПУ с нуля с помощью дерева, болтов и довольно распространенных предметов.Это не последняя модель, сделанная своими руками. Есть более простые и, вероятно, лучшие способы снять шкуры с кошек из этой книги … но эти способы более дорогостоящие. Вы, несомненно, должны изучить эти варианты. Быть информированным. Однако, если вам нужно облегчить себе путь к станку с ЧПУ либо из-за бюджета, либо из-за времени, либо из-за того, что вы любите делать что-то самостоятельно … эта книга для вас … эта машина для вас.

Предварительные требования:

– Вы должны уметь читать, изучать и изучать картинки.
– Вы должны быть тем, кто сможет протолкнуть последние 10%.Несколько раз. Будут моменты, когда вы задаетесь вопросом, во что я ввязался, и туман сойдет на вас раньше, чем вы это узнаете. ОСТАНАВЛИВАТЬСЯ! Вернитесь и прочтите. Тогда продолжайте строить.
– Вы должны посмотреть онлайн-видео автора, собирающего машину в своей гостиной и ванной, для мотивации.
– У вас должен быть скромный набор инструментов в вашей мужской пещере и вы должны знать, как ими пользоваться. Защитные очки, маски, Т-образный угольник, рулетка, отвертка, наборы торцевых ключей, зажимы, пила. Мощные версии инструментов лучше, если вы относитесь к стационарному юмору.
– Вы должны следить за призом. Собственный рабочий станок с ЧПУ.

Книга:

Книга хорошо написана, в ней есть некоторые неточности (в основном вам следует искать в Интернете заметки об ошибках и обновленный список покупок), повсюду присутствует юмор и своевременные рекомендации прочитать всю главу / бронируйте перед тем, как начать (уже!). Он едва охватывает то, что вам нужно знать о CAD, CAM и электронике … но пока вы ждете доставки деталей по почте, вы можете поискать в сети и использовать это время, чтобы ознакомиться с тем, что доступно.Эта книга о создании машины. Эта машина. Которая теперь повсеместно называется в сообществе «книжной машиной».

Рекомендации:

Купил kindle версию. Однако, оглядываясь назад, мне, возможно, стоило купить бумажную книжную версию … потому что я мог бы иметь ее в гараже со мной. Я слишком беспокоился о том, чтобы мой разжигатель запылился из частиц МДФ. Тем не менее, с частыми поездками обратно в дом, чтобы дважды проверить вещи на Kindle … Я все еще мог построить машину с версией Kindle.Я рекомендую эту книгу и машину, которую вы в конечном итоге сможете построить из нее.

Неужели это так просто? Knivesandtools объясняет!

Долота для прототипирования и фрезерования

Удалось ли изготовить рабочее приспособление? Если да, то пора приступить к производству и тестированию прототипов с помощью различных инструментов. Слишком долго использовали фрезу? Вы увидите это, когда посмотрите на отделку инструмента. Таким образом, часть отделки зависит от того, как часто меняются биты. Немного может быть дешевым, но и довольно дорогим.Обычно одно сверло используется для фрезерования материала, а другое – для отделки. Часто еще одна очень тонкая насадка осторожно перемещается по поверхности для получения красивой отделки. Это может занять много времени, но оно того стоит.

Чистовая обработка после фрезерования

В итоге у вас остались все детали, которые были вырезаны на станке с ЧПУ. Выполнено? Нет. Теперь у них есть чистовая обработка поверхности прямо с фрезерного станка. Таким образом, вы не можете избежать того факта, что каждую часть нужно обрабатывать вручную.Шлифовка, пескоструйная обработка, сатинирование: все, что нужно ножу.

Стоимость станка с ЧПУ

Сам станок с ЧПУ тоже не предоставляется бесплатно. Современные станки с ЧПУ, которые используются сегодня, могут легко вернуть вам 100 000 евро. Иногда даже больше, в зависимости от того, что умеет машина. Эта сумма будет основой. Сюда не входят дополнительные расходы на аксессуары и запасные части. Стоимость таких предметов, как фрезы и СОЖ. Обслуживание. Затраты на ЧПУ-оператора, который будет управлять станком, и его (дополнительное) обучение.

Заключение

Так неужели работа на станке с ЧПУ так ужасна? Точно нет. Это единственный последовательный способ создания такого большого количества деталей в 3D. А по сравнению с вырезанием вручную пилой, заточкой и фрезерованием деталей это в большинстве случаев даже дешевле.

Однако вы должны знать, что это определенно недешево. И это требует большого мастерства. От чертежа до дизайна приспособлений и от прототипа до реального производства.Все не так просто.

Ножи Gough Custom

Для иллюстрации у нас есть хорошее видео от Аарона Гоу из Gough Custom Knives. Он потратил годы на оптимизацию производства этой фирменной модели. Речь идет о тысячах часов, потраченных на один фиксированный нож с ножнами. В этом видео он ясно объясняет, как для него работает фрезерование с ЧПУ, и вы можете увидеть его станок в действии.

Надо сказать, что он использует относительно старую модель середины девяностых. Сегодня станки с ЧПУ немного более продвинуты, быстрее и могут обрабатывать намного больше.Однако основные принципы остаются прежними, и вам все равно нужно знать, что вы делаете.

Какие марки хороши для фрезерования с ЧПУ?

Есть несколько исключительных производителей, когда дело касается фрезерных работ. Настоящие мастера. Иногда даже отмечен наградами. Примеры: WE Knife, LionSteel, Rick Hinderer Knives и Zero Tolerance.

Какой лучший способ внести свой вклад?

Введение

Разработка более прочных материалов для 3D-печати подтолкнула производителей во всех отраслях к изучению возможностей ЧПУ по сравнению с 3D-печатью и поиску способов 3D-печати функциональных деталей, которые ранее обрабатывались на станках с ЧПУ.Процесс 3D-печати может сэкономить производителям значительное время и деньги, сохраняя при этом качество, необходимое для промышленного производства.

Производители, выполнившие переход, могут использовать программное обеспечение для 3D-печати для создания прототипов и изготовления деталей за один день, за небольшую часть стоимости традиционной обработки с ЧПУ. Однако есть еще несколько ключевых областей, в которых ЧПУ все еще может быть правильным выбором.

От физического до финансового, давайте рассмотрим некоторые ключевые области, которые нужно оценить, прежде чем выбирать между ЧПУ и 3D-печатью.

Прочтите руководство покупателя 3D-принтера

Физические аспекты

Геометрия

Размер элемента: Как ЧПУ, так и процессы 3D-печати ограничены размером инструмента; в случае ЧПУ диаметр инструмента определяет наименьший возможный отрицательный элемент. Однако в случае 3D-печати диаметр сопла определяет наименьшую положительную характеристику, которая может быть получена. Диаметр сопла для 3D-принтеров на основе экструзии обычно составляет от 0.25 мм и 0,8 мм, а минимальный размер элемента для этих машин в 4 раза больше, что приводит к минимальному размеру элемента от 1,0 мм до 3,2 мм.

Чтобы получить более подробную информацию о минимальном размере элемента для армирования непрерывным волокном, мы создали руководство по минимальному размеру элемента волокна.

Чистота поверхности: При наличии подходящих инструментов станки с ЧПУ могут создавать гораздо более гладкие поверхности, чем 3D-принтеры. 3D-принтеры способны изготавливать детали для подгонки и отделки, но для деталей, требующих исключительной гладкости для сопряжения с другими прецизионными компонентами, обработка с ЧПУ может быть предпочтительнее.

Допуски: Некоторые из лучших композитных 3D-принтеров могут выдерживать допуски на размеры до +/- 0,005 дюйма и обычно имеют податливую поверхность для запрессовки. Детали с жесткими допусками на 3D-печатных деталях могут подвергаться последующей обработке. Однако, в зависимости от других характеристик детали, может быть проще обработать ее целиком. Ваши результаты могут отличаться в зависимости от машины, материала и геометрии детали.

Получите бесплатный образец детали

Загрузка: Неконструкционные детали обычно являются легкой мишенью для традиционной 3D-печати.Конструкционные детали, которые должны выдерживать значительные физические нагрузки, могут быть изготовлены с использованием непрерывного армирования волокном или с помощью обработки на станках с ЧПУ. Хотя армирование непрерывным волокном может обеспечить значительное улучшение прочности по сравнению с другими деталями, напечатанными на 3D-принтере, композитные детали прочнее по двум осям (X, Y), чем по Z, и не проявляют изотропных свойств, как металлические детали. Чтобы узнать больше о том, как это может повлиять на дизайн и ориентацию деталей для печати, прочитайте эту статью об изотропной волокнистой заливке, в которой эти детали исследуются более подробно.

Ознакомьтесь с нашим техническим документом о том, как 3D-печать ваших собственных инструментов и приспособлений

Environment

3D-печать и обработка с ЧПУ позволяют изготавливать детали из металлов и полимеров, поэтому выбор будет зависеть от того, какой процесс больше легко доступны для формирования необходимого вам материала.

Температура: 3D-печать и обработка с ЧПУ позволяют изготавливать детали из металлов и полимеров, поэтому выбор будет зависеть от того, какой процесс более доступен для формирования нужного вам материала.Температура эксплуатации конкретного металла обычно имеет некоторое отношение к его температуре плавления. «Чистые металлы обычно серьезно ослабевают примерно при половине точки плавления по шкале абсолютных температур (точка плавления в градусах F плюс 459)». Сплавы обычно могут увеличивать полезный диапазон, в некоторых случаях примерно до 65% температуры плавления.

Композиты и полимеры, напечатанные на 3D-принтере, имеют более низкие пределы рабочих температур, чем металлы. Кованые материалы обычно не следует использовать в течение длительного времени при повышенных температурах выше 150 ° C.

Влага : Некоторые полимерные нити впитывают влагу и могут потерять прочность в результате длительного воздействия или погружения. Может потребоваться покрытие, такое как Liquitex. Влага обычно не влияет на алюминий, но может вызвать ржавление стали.

Химические вещества: Если ваша деталь будет подвергаться воздействию каких-либо химикатов, проверьте химическую совместимость вашего материала с химическим веществом. Хотя многие металлы подходят для использования с различными химическими веществами, всегда проверяйте совместимость, прежде чем вводить новый материал или среду.Кованые материалы на основе нейлона являются химически стойкими и не подвержены влиянию большинства нефтехимических продуктов. Они не подходят для использования в сильнокислой или щелочной среде.

Экономические соображения

Когда это вам нужно?

Собственная обработка : Если деталь нужна немедленно, нет других задержек для операции, и у вас есть станок, оператор, материалы и оснастка, вам следует обработать вашу деталь с ЧПУ. Если есть более срочные задания или деталь может подождать, 3D-печать обычно может предоставить вам деталь на следующий день, высвобождая время оператора для более важных задач.

Обработка с ЧПУ обычно позволяет удалить материал намного быстрее, чем его может нанести 3D-печать. Размер обычно не так сильно влияет на временные ограничения при обработке; количество необходимого удаления материала гораздо важнее. Если соотношение объема детали к объему запаса очень низкое (съем материала высокий), 3D-печать может быть хорошим вариантом.

При 3D-печати размер детали действительно влияет на время; для печати больших деталей требуется больше времени. если деталь умещается на ладони, обычно можно получить ее в тот же день.С более мелкими деталями 3D-печать часто бывает быстрее, чем машинная. На станке с ЧПУ вы должны тратить время на приобретение запасов, написание G-кода, выяснение порядка выполнения работ, настройку инструментов и очистку после этого. Некоторые детали можно напечатать за время, необходимое только для подготовки станка с ЧПУ.

Обработка на стороне: Процесс передачи обработанных компонентов в службу обработки с ЧПУ обычно занимает как минимум несколько дней между проверкой детали, созданием чертежей, отправкой запроса предложения и проверкой при покупке.Это, а также время доставки и доставки из магазина, иногда могут привести к очень длительному процессу. В этом случае печать может быть подходящим способом проверки посадки и отделки или для того, чтобы деталь была готова на следующий день во время резки постоянной детали.

Сколько вам нужно?

Когда вы разбиваете стоимость обрабатываемых деталей небольшими партиями, большая часть затрат приходится на время, необходимое для программирования и настройки; Фактическое время резки металла обычно довольно короткое. Увеличение объема производства обычно достигается за счет создания более крупных установок для автоматической резки большего количества деталей.По мере увеличения сложности детали и количества функций время программирования и количество требуемых настроек также могут увеличиваться. Однако стоимость дополнительных единиц довольно быстро снижается. В зависимости от геометрии, стоимость единицы ЧПУ может составлять от нескольких сотен до нескольких тысяч единиц в месяц, поскольку программирование и настройку можно использовать повторно.

При 3D-печати программирование (нарезка) происходит за считанные минуты, а сложность мало влияет на время программирования.Хотя затраты на первую единицу продукции и трудозатраты невелики, на удельную стоимость не сильно влияет объем. Увеличение объема производства обычно достигается за счет подключения большего количества машин.

Каков ваш бюджет на оборудование и операторов?

Станки с ЧПУ могут работать без присмотра при правильной настройке, но обычно обученные штатные операторы и программисты имеют решающее значение для успеха. Владельцы не всегда легко обслуживают машины, требуя дорогостоящих планов обслуживания.

3D-принтеры могут легко работать в полностью автоматическом режиме, операторы требуют минимального обучения, а программирование упрощается с помощью программного обеспечения.Машины, как правило, просты в обслуживании и требуют гораздо меньших затрат на техническое обслуживание.

Станки с ЧПУ и 3D-принтеры имеют разную цену, зависящую от характеристик и качества сборки, но обычно 3D-принтеры можно приобрести за значительно меньшие вложения, чем станки с ЧПУ.

Первоначальные затраты и эксплуатационные расходы аддитивного производства невелики, что делает его идеальным для небольших приложений, таких как создание прототипов и изготовление инструментов. Однако при масштабировании до больших объемов субтрактивное производство и формовка более рентабельны.

Запросить демонстрацию

Куда вы должны прийти в дебаты о ЧПУ и 3D-печати?

Дело редко бывает таким простым, как индивидуальная замена процесса, и 3D-печать не решит все ваши производственные проблемы в одночасье. Экономические ограничения ограничивают рентабельное количество деталей для 3D-печати небольшими объемами, а ограничения по материалам и процессу могут ограничивать пространство для приложения. С другой стороны, обработка с ЧПУ дает благоприятную экономию на масштабе, когда количество немного выше, обычно порядка сотен единиц в месяц. ‍

OpenBuilds OX Станок с ЧПУ | OpenBuilds

.
.
.

OpenBuilds OX
Сборка маршрутизатора с ЧПУ с открытым исходным кодом
от Марка Кэрью

Я работаю над новой сборкой станка с ЧПУ, которую я называю OX (, потому что она сильная, )
Это занимало у меня немного времени. время, потому что я работаю над видео о сборке, а также занимаюсь поиском деталей, необходимых для завершения сборки. Честно говоря, я собирался подождать, прежде чем выпущу, но я не мог больше сдерживаться. Это будет отличная машина для нашего магазина!

У этой машины есть много интересных особенностей, но одна из моих любимых – то, что она может быть построена в небольшом формате, который позволит сократить прибл.1 фут x 1,5 дюйма (310 x 480) для большого формата OX, который можно разрезать прибл. 2 х 4 фута! (580 x 1219)

«Это будет забавная сборка, которую мы снимаем от начала до конца, чтобы каждый мог следить за ней и строить».

Дизайн OX во многом основан на ROUTY, который основан на станке с ЧПУ Shapeoko. Я многому научился из обновлений, над которыми работали ребята на форумах ( реквизита выходят на них ), и хотел встроить их в V-Slot machine, так родился OX.

С интересной стороны, ROUTY использовался для резки пластин, необходимых для OX, поэтому его машины производят станки!

Записка от застройщика –

OpenBuilds OX был построен с использованием многих идей, которые находятся в свободном доступе, хотя многие люди изо всех сил старались донести до сообщества эти идеи с открытым исходным кодом, чтобы помочь создать лучшее общество свободного обмена. Команда
OpenBuilds хотела бы поблагодарить тех, кто сделал эту сборку возможной, а также тех, кто присутствует на OpenBuilds, которые выведут сборку OX на новый уровень со своими собственными модами и улучшениями.Благодарю вас!
Сборка OX является полностью открытым исходным кодом, и вам предлагается делиться, ремикс-продавать и, как правило, распространять эту сборку в дальних уголках земли и за ее пределами!
Развлекайтесь, сделайте это по-своему, и давайте предоставим их, чтобы у каждого была возможность узнать и получить удовольствие от станков с ЧПУ.

Щелкните, чтобы развернуть …

Сборка OX завершена, за исключением нескольких частей, которые необходимо будет обновить по мере их завершения.

OXcalculator – Спецификация материалов и калькулятор затрат
OXcalculator – Ваш компьютер вычисляет детали, необходимые для создания OX, задавая им координаты X, Y и Z
Ознакомьтесь с этим полезным калькулятором деталей OX, написанным @Serge E. чтобы помочь в разработке вашего OX в различных нестандартных размерах

Файлы OX Plate Files (оригинал) находятся на вкладке «Файлы» выше; но если они вам нужны в других форматах, вы можете загрузить их в разделе ресурсов.
Plates Resource 1
Plates Resource 2

Part 1 video build of OX
Frame assembly

Видео сборка части 2 OX
Электроника и программное обеспечение

Это сборочные видео в OX
Большое спасибо участнику Rural за составление этих индексов, чтобы сделать сборку OX еще проще

Механическая сборка

1. 
   
   
   • Сборка портальных пластин и колес – 1: 25-6: 00
   • Добавление двигателя к портальным узлам – 6: 00-9: 14
   • Регулировка эксцентриков портала под рельс 20×80 – 9: 14-11: 28
   • Первоначальная регулировка эксцентриков узла оси X / Z для соответствия рельсу 20×60 – 28: 20-30: 48
   • Установка блока ACME на узлы оси X / Z – 30: 48-31: 38
   • Крепление узла двигателя оси Z к рельсу 20×60 – 34: 32-35: 45
   • Сборка узла оси Z из узла двигателя и узла портала – 36: 28-38: 10
   • Установка двигателя в узел оси X / Z – 45: 36-46: 56
   • Крепление угловых кронштейнов к портальной сборке и окончательная регулировка перемещения оси X – 59: 24-1: 03: 42
   • Вставка Y-образных реек в портал и прикрепление передней и задней опор стола – 1: 07: 19-1: 16: 47
   • Добавление недостающих угловых кронштейнов к задней части основных рельсов портала – 1: 21: 25-1: 23: 32

Сборка электроники

1. 
   
   
   • Установка Arduino и GRBLShield в корпус электроники (в комплекте с вентилятором) – 10: 58-19: 45

Электроника:
Существует множество различных пакетов драйверов, которые можно использовать
Нам нравится контроллер ЧПУ
BlackBox и подвеска INTERFACE

Используемое программное обеспечение:
SketchUp Make (бесплатно )
SketchUcam (бесплатно)
OpenBuilds CAM (бесплатно)
OpenBuilds CONTROL (бесплатно)
Калькулятор ремня и ходового винта (бесплатно)

Настройки GRBL (на вкладке «Дополнительно»)
Ваши настройки могут / будут отличаться в зависимости от ваша установка.Например, если вы используете ремень MXL или больше / меньше зубьев на шкиве, другой ходовой винт ACME или количество шагов, установленных вашими драйверами для управления шаговыми двигателями.
Вам необходимо использовать калькулятор ремня и ходового винта, чтобы рассчитать, что вам нужно.
Всю эту информацию можно ввести в калькулятор, и это послужит вам хорошей отправной точкой.
Для получения более точных результатов вам необходимо откалибровать вашу машину, шагнув на заданное расстояние, а затем измерив ее .
Вот мои настройки с использованием

• 1/8 ступени на моих двигателях
• Ремни GT2 (3 мм) с 20 зубчатыми шкивами
• Акме 6 мм с грифелем 10 мм.(перемещается на 10 мм за каждый полный оборот двигателя на 360 градусов)

Обратите внимание: стержень с резьбой acme, который я использую (на видео), довольно уникален и действительно не должен использоваться для этого приложения. Он больше подходит для высокоскоростного передвижения на короткие дистанции, но это то, что у меня было, и это работает. В ближайшее время я планирую модернизировать его до вывода 8 мм * 4.

Поэкспериментируйте с этими настройками, чтобы найти наилучшую настройку для вашей машины.

OX CNC GRBL Settings – эту информацию также можно использовать для настройки других прошивок l

$ 0 = 3 (шаговый импульс, мкс)
$ 1 = 255 (шаг холостого хода, мс)
$ 2 = 0 (маска инвертирования пошагового порта: 00000000)
$ 3 = 6 (маска инвертирования порта dir: 00000110)
$ 4 = 1 (инвертирование шага включения, bool) (плата V1, V2, V3 Matte = 4 $ = 0 – глянцевая плата V3 = 4 $ = 1)
$ 5 = 0 (концевые штыри инвертированы, bool)
$ 6 = 0 (инвертированы штыри датчика, bool)
$ 10 = 3 (маска отчета о состоянии: 00000011)
$ 11 = 0.020 (отклонение стыка, мм)
$ 12 = 0,002 (допуск дуги, мм)
$ 13 = 0 (отчетные дюймы, bool)
$ 20 = 0 (мягкие пределы, bool)
$ 21 = 0 (жесткие ограничения, bool)
$ 22 = 1 (цикл наведения, bool)
$ 23 = 3 (маска инвертирования направления исходного: 00000011)
24 $ = 50,000 (подача в исходное положение, мм / мин)
25 $ = 1200,000 (поиск в исходном положении, мм / мин)
26 $ = 25 (дребезг возврата в исходное положение , мс)
$ 27 = 5.000 (исходное расстояние, мм)
$ 100 = 26.670 (x, шаг / мм)
$ 101 = 26.670 (y, шаг / мм)
$ 102 = 199.900 (z, шаг / мм)
$ 110 = 7500.2)
130 долл. США = 510 000 (x макс. Ход, мм)
131 долл. США = 770 000 (макс. Ход по y, мм)
132 долл. США = 170 000 (макс. Ход по z, мм)

Опять же, поэкспериментируйте с этими настройками, чтобы найти лучший набор для вашей машины.
_________________________________________________________________________________
OX MODS
По мере создания машины вы изучаете области, которые можно было бы улучшить, и поэтому ниже приведены несколько модов и обновлений, которые мы добавили в сборку OX, и еще больше!
_________________________________________________________________________________
* Быстрое и грязное крепление инструмента (MOD)

Быстрое и грязное крепление инструмента Список деталей:

9039 Хомуты, используемые в видео, заменяются хомутами трубы червячного привода, как показано на рисунках сборки ниже.

Добавлены новые ремни для крепления инструмента
Я пытался придумать способ сделать крепление маршрутизатора более прочным. Я знал, что большая часть ослабления была из-за стяжек-молний, ​​и их нужно было заменить. Я хотел использовать обвязку для труб, зная, что ее можно затянуть, но не мог понять, как это сделать.
Первым делом было просверлить отверстия в угловых кронштейнах и пропустить стяжку, но мне очень не хотелось этого делать и испортить углы. Итак, пока я стою и думаю об этом, мой брат приходит в магазин, смотрит на это и говорит, почему бы вам не заменить эти застежки-молнии на обвязку для труб – вы могли бы проложить их за угловыми скобами гениально! Не могу поверить, что не подумал об этом, но иногда бывает так. Спасибо, брат!
Позже я узнал, что таким же образом Нил установил свой маршрутизатор на сборку Frog CNC. Он сделал это до меня, поэтому я думаю, что великие умы думают одинаково

Итак, следующие изображения показывают (в порядке), как мы пошли по этому поводу.

1. Сначала расплющиваем одну сторону ремешка
2. Использовал углы для загибов
3. Отметьте отверстия на одной линии с направляющей
4. Просверлите отверстия сверлом 1/4 дюйма, убедитесь, что они стали шире из стороны в сторону, чтобы у вас было место для регулировки.
5. Снял углы (сначала отметьте их место на рельсе) добавил ремешок между гайкой тройника и углами
6. Установите их обратно в то же место (на 1-1 / 8 дюйма от дна). Установите также второй комплект.
7. Убедитесь, что гайка цанги немного ниже, чем пластина оси Z
8. Затяните и добавьте прокладки, если необходимо, чтобы фрезер был перпендикулярен оси z.
9. Готово!

* Построенный стол OX (MOD)
Доска спойлера / стол

Составленный стол и плата спойлера Список деталей: Изготовление доски спойлера
Давайте сделаем простую доску спойлера, которую мы можем использовать для резки, когда мы вырезаем деталь, и сверло должно пройти сквозь материал.
Эта плата также будет иметь по бокам прижимные зажимы 1 / 4-20, чтобы можно было зажать на месте материалы разных размеров во время фрезерования.
Примечание: На моей плате (показанной на рисунках) я сделал боковые прижимные отверстия 1 / 4-20 зажимов слишком близко к рабочей области, на прилагаемом чертеже с размерами указаны правильные расстояния, поэтому вы захотите использовать это для вашего макета.

Следующие изображения дадут вам представление о том, как мы построили нашу спойлерную доску для OX

1. Сходите в местный хозяйственный магазин и купите МДФ 3/4 дюйма, разрезанное на 17 дюймов.5 “x 29,5” (у меня был лист размером 4 x 8 футов, разрезанный на 5 из них)
2. Изучите чертеж и разметьте все отверстия, которые нужно добавить, как показано (убедитесь, что передняя и задняя плата к V-образным отверстиям выровнены, они могут оказаться неприятными позже).
3. Просверлите отверстия. (Боковые отверстия (прижимы) просверлены до 5/16 дюйма, передние и задние отверстия (от платы до V-образного паза) просверлены до 1/4 дюйма)
4. Удалите излишки шлифовальным блоком и зашлифуйте его.
5. Находясь в строительном магазине, обязательно возьмите несколько (забейте) тройников с резьбой 1 / 4-20 x 5/16 (их 10, я испортил и получил только 6)
6. Также возьмите несколько болтов с шестигранной головкой 1 1/2 “x 1 / 4-20 (10) и шайбы 1/4” ID x 7/8 “OD (10).
7. Забейте гайки тройника с резьбой (Совет: перед последним ударом вы можете нанести немного клея, чтобы они оставались на месте) (Также очень важно убедиться, что они прямые.Малейший угол может затруднить завинчивание прижимного винта сверху)
8. Переверните доску и закрутите прижимные зажимы, затяните их, чтобы все было ровно.
9. (Это прототипы зажимных пластин, которые будут добавлены в Магазин запасных частей, как только они появятся в продаже)
10. Теперь поработаем с отверстиями для крепления передней и задней платы, их 3 спереди и 3 сзади.
11. Возьмите кусок V-образного паза и 15-миллиметровый низкопрофильный винт, удерживая винт в направляющей, и сделайте отметку примерно на 1/16 дюйма над головкой винта.(Эта отметка покажет нам, как далеко нужно проделать углубление для головки винта, не позволяя винту выйти из направляющей V-образного паза.)
12. Сделайте отметку на своей насадке, чтобы знать, на какую глубину нужно заходить. (Ваша коронка должна иметь достаточно большой диаметр, чтобы головка винта (10 мм или 7/16 дюйма) могла войти в углубление)
13. Сделайте углубление в переднем и заднем отверстиях до отметки, сделанной на насадке, а затем отшлифуйте отверстия до гладкости.
14. Вставьте 15-миллиметровые винты и добавьте тройниковые гайки в нижнюю часть (сделайте только один-два поворота и убедитесь, что они выровнены по направляющей)
15. Установите доску на раму с V-образным слотом (Совет: это потребует некоторых усилий, и в зависимости от того, насколько хорошо вы выровняли отверстия по центру гусеницы, их будет сложно вставить.Возможно, вам придется немного рассверлить отверстия, чтобы можно было немного сдвинуть их с места. Также вам нужно будет нажать вниз при затягивании гаек тройника, чтобы они могли повернуться на 90 градусов и захватить внутреннюю кромку гусеницы)
16. Хорошо, спойлер вставлен!
17. Теперь давайте определим максимальную площадь реза для станка, переместив портал (вручную) на максимальное перемещение по всем четырем углам и опустив биту в спойлере, включив маршрутизатор на секунду, чтобы сделать отметку.
18. После того, как вы установили все четыре метки, вы можете соединить метки линейкой и маркером. Эта безопасная зона резки позволит вам узнать, где вы можете разместить материал для резки.
19. Вот и все. Все готово и готово удерживать материал для резки

Примечание: Когда вы настраиваете свои разрезы, не забывайте оставаться на внутренней стороне зажимов! вы не хотите сталкиваться с ними.

* Наклейки OX (MOD)

• Возьмите файл изображения jpg наклеек OX из вкладки файлов выше
• Распечатайте в полноэкранном режиме на полноэкранной прозрачной этикеточной бумаге Avery № 18665
• Вырежьте наклейки и поместите их на OX, используя фотографии в качестве справочника.

* Xtreme Solid V Wheel OX Upgrade
Обновите свой OX до новых суперсложных колес OpenBuilds Xtreme Solid V
Вот хорошее обновление ваших колес OX V, которое даст вам машину с меньшим прогибом и лучшей общей производительностью

Xtreme Solid V Wheel ™ Kit

_________________________________________________________________________________

Справочные изображения

V Carve Demo Video