ostanke.ru

Домашний ЧПУ-фрезер как альтернатива 3D принтеру, часть первая — выбор станка / Habr

Звучит удивительно, да? Как-то само слово станок в народе ассоциируется с производством, с отдельными помещениями и специально обученным персоналом. В действительности, существует большой класс ЧПУ-станков, рассчитанных на настольное использование в офисе и на малых производствах, а при желании — и дома. При этом цена маленьких ЧПУ-фрезеров приближается (чтобы не сказать равна) к реальной цене 3D-принтеров.

Жизнь сложилась так, что последний год с гаком я занимаюсь изготовлением литьевых форм для полиуретановых изделий на ЧПУ-фрезере. Поскольку до этого 10 лет оттрубил в IT ритейле, а образование не имеет никакого отношения ни к инжинирингу, ни к ЧПУ, осваивать технологии пришлось с нуля. За прошедший год я подрос с должности оператора-фрезеровщика до инженера-конструктора, а затем и до замдиректора по технологиям, моими стараниями ЧПУ-парк предприятия вырос с одинокого старенького роланда до 5 разнокалиберных станков. В связи с чем еще свеж и актуален опыт выбора, покупки, пусконаладки, тюнинга, эксплуатации и ремонта различных ЧПУ-станков.

И вот — решил поделиться опытом с сообществом. Я осознаю сам, и прошу принимать во внимание читателей, что я — самоучка без базового инженерного образования, все нижеизложенное основано исключительно на личном опыте.

После долгих мук выбора, писать статью-противопоставление или статью-обзор технологии победил третий вариант: написать цикл статей, описывающий слегка абстрагированный опыт ЧПУшника — от выбора станка, пусконаладки и инструментов, через подбор материалов, ПО и режимов работы, до тюнинга и доводки.

Под катом первая статья цикла — краткое описание подсистем ЧПУ-фрезеров, с комментариями и рекомендациями по выбору.

Что купить и как выбрать

Шпиндель

Рама

Направляющие

Механика

Моторы

Электроника

Стол

Плюшки и дополнения

Интерфейс и ПО

Пожалуй, на этом статью можно и завершить, будут вопросы/пожелания/дополнения — велкам в комментарии и ЛС.

В следующей части — обзор режущего инструмента, крепеж, аспирация, СОЖ в домашних условиях.

Ручной фрезер с ЧПУ

Содержание статьи:

В современном мире область применения фрезеров является очень широкой. Фрезерный станок для обработки деревянных заготовок предназначен для изготовления разнообразных деталей из натуральной древесины. Кроме того, такое оборудование широко используется для плоского фрезерования, а также для объемного фрезерования рельефов изделий.

Такое оборудование для обработки деревянных заготовок в обязательном порядке проходит сертификацию, поэтому полностью соответствует всем нормам по безопасности.

Самым современным типом подобных станков является ЧПУ оборудование. Даже несмотря на его достаточно высокую стоимость, в промышленности использование подобных станков является намного экономнее и целесообразнее обычных. И в домашнем использовании такие станки имеют немало преимуществ.

Ручные фрезерные станки и их использование

Работа ручного фрезера

Ручные фрезеры предназначены для осуществления меньших объемов работ в сравнении с настольными стационарными моделями такого типа оборудования для обработки древесины. Важным отличием такого ручного оборудования являются размеры станка. В результате этого инструменты подобного типа не предназначены для использования на производственных предприятиях, а только в домашней мастерской.

Обычно ручной тип фрезера используется при изготовлении пазов в деревянных заготовках, которые дают возможность соединять различные детали между собой. В случае необходимости изготовления маленьких пазов такие ручные станки являются просто незаменимыми.

При необходимости провести обработку того или иного предмета, на котором есть декоративные элементы, использование ручного оборудования такого типа является идеальным вариантом, поскольку никаким другим видом фрезера не удастся достичь такой высокой точности обработки.

В предметах мебели присутствуют различные стяжки и прочие соединительные элементы, сделать которые с помощью фрезеров ручного типа очень просто.

Кроме всего вышесказанного, существует множество других способов использования такого механизма, поэтому его наличие в домашней мастерской открывает широкие возможности в обработке деревянных изделий.

Станки с ЧПУ

Фрезеры с ЧПУ – относительно недавно появившийся тип такого оборудования для выполнения разнообразных работ с деревянными заготовками. Наличие числового программного устройства или ЧПУ означает, что в станке присутствует собственный микропроцессор с оперативной памятью и операционная система, которые позволяют выполнять с помощью этого инструмента задачи любого уровня сложности.

Наличие ЧПУ в ручных станках наделяет их такими преимуществами:

• меньшие затраты на производство того или иного изделия;
• повышение производительности станка;
• снижение времени на производство изделия.

Благодаря тому, что существенно сокращается время, которое потребуется на обработку одной детали, снижаются все материальные затраты на использование такого ручного оборудования, да и качество готовых изделий, как и точность их обработки всегда находятся на высоте.

Использование фрезеров с ЧПУ

Ручной фрезер с числовым программным устройством

Ручные станки с ЧПУ являются относительно недорогим оборудованием в сравнении с настольными и промышленными моделями фрезеровального оборудования. Но, несмотря на это, их использование дает возможность выполнять практически те же самые задачи, что и на стационарных станках, но намного быстрее. При этом работа оборудования с ЧПУ не сильно зависит от человеческого фактора.

Фрезерные ручные станки, где используется ЧПУ, отличаются небольшим весом и компактными размерами, однако позволяют выполнять достаточно широкий спектр различных операций. Они могут использоваться на протяжении длительного времени, являются простыми и надежными в обслуживании и эксплуатации, не требуют много места для нормальной работы, поэтому использовать их можно и в домашней мастерской.

Электронная часть оборудования с ЧПУ обычно имеет блоки бесперебойного питания. Поскольку конструкция таких станков не предусматривает наличие электромагнитной наводки, то это дает возможность удалять блок управления от персонального компьютера с программным обеспечением на нужное расстояние во время работы.

Фрезеры с ЧПУ в своем комплекте имеют надежные управляющие программы, что не дают никаких сбоев в процессе работы. Такое ручное оборудование предназначено для самого широкого круга пользователей, а простота их в использовании, не очень высокая цена и возможность производить изделия самого высокого качества позволяют приобрести и эксплуатировать такой станок практически каждому любителю работать с древесиной.

Работа с управляющей программой

Для работы фрезера ЧПУ требуется использование персонального компьютера со специальным программным обеспечением. В зависимости от модели ручного станка может использоваться разное ПО, но работа с ним в любом случае состоит из нескольких этапов:

• создание эскиза будущей детали с использованием возможностей специальных программ;
• подготовка трехмерной модели детали;
• выбор траектории движения фрезы в соответствии с трехмерной моделью;
• выбор переходов, используемого режущего инструмента, режима обработки и тому подобного;
• сохранение файлов созданной модели в понятном для станка виде.

В результате этого, практически на каждом этапе работы с управляющей программой нужно использовать специальное программное обеспечение.

ЧПУ фрезер

Так, для создания плоских эскизов будущего изделия и работы с ним можно использовать любой из существующих графических редакторов или чертежных пакетов программ. Чтобы создать трехмерный эскиз детали потребуется более сложное программное обеспечение, которое дает возможность работать с трехмерной графикой.

Траектория движения режущего инструмента ручного фрезера может быть построена в специальных программах, наиболее часто используются Type3 и AtrCAM. Такое программное обеспечение дает возможность сохранять результаты в таком формате, который может восприниматься конкретной моделью ручного ЧПУ фрезера.

Также для этого используются специализированные утилиты – постпроцессоры. Экспортируя созданные эскизы с их помощью, нужно просто выбрать из списка название, что соответствует используемому фрезеру – программа сама сохранит все результаты в понятном для конкретной модели фрезера формате.

Завершающим этапом подготовки к созданию того или иного изделия на фрезере ЧПУ является загрузка созданного эскиза на станок, установка заготовки на рабочем столе, установка выбранной фрезы, а также запуск оборудования. Если все было сделано правильно, в конечном результате получиться изделие самого высокого качества.

Как предотвратить брак

Чтобы свести к минимуму вероятность появления брака во время работы с управляющим программным обеспечением на этапе создания траектории движения режущего инструмента, в современных версиях программ присутствует так называемый симулятор обработки.

Такая утилита дает возможность осуществлять процесс фрезерования будущего изделия в «виртуальном режиме». В результате проведения такой процедуры на экране компьютера будет отображен результат работы. С его помощью можно будет выявить возможные ошибки в работе инструмента, внося все необходимые изменения в работу управляющей программы.

Кроме того, виртуальная обработка дает возможность определить примерную продолжительность процесса фрезерования, а также предоставляет информацию о необходимости провести оптимизацию траектории движения фрезы, что даст возможность повысить темпы обработки детали.

Таким образом, несмотря на некоторые сложности в использовании ЧПУ фрезеров, работа с подобным оборудованием имеет немало преимуществ. Так, во много раз возрастает точность обработки деревянных заготовок, что положительно влияет на качество производимой продукции. Кроме того, есть возможность создавать сложные по своему исполнению детали, сделать которые с помощью обычного ручного фрезера невозможно. Также нельзя не отметить наличие возможности создавать полностью идентичные изделия, что на обычном ручном фрезере также не представляется возможным.

stanokgid.ru

Как сделать фрезер с ЧПУ своими руками? Инструкция

Для того чтобы выполнить объемный рисунок на деревянной поверхности, обычно используются заводские фрезерные станки. Но сделать такую мини-модель самостоятельно вполне возможно, однако для начала необходимо ознакомиться с конструкцией. В основу может лечь запчасть от принтера, который можно приобрести за копейки.

Принцип работы станка

Если вы решили изготовить фрезер с ЧПУ своими руками, то должны ознакомиться с особенностями работы такого оборудования. Оно предназначено для формирования рисунка на деревянной поверхности. В конструкции должна быть электронная и механическая части. Вместе они позволяют автоматизировать работу.

Для изготовления настольного станка следует знать, что режущим элементом выступает фреза. Ее устанавливают в шпиндель на валу электрического двигателя. Вся конструкция фиксируется на станину. Она может перемещаться по двум осям координат. Для крепления заготовки следует выполнить опорный столик. С пошаговыми двигателями необходимо соединить электронный блок управления.

Мотор и блок управления обеспечивают смещение каретки по отношению к детали. Такая технология позволяет выполнить объемные рисунки на поверхности. Мини-оборудование работает в определённой последовательности. На первом этапе пишется программа, которая позволит подготовить план перемещения режущей части. Для этого используются программные комплексы для адаптации в самодельных моделях.

Следующим шагом станет установка заготовки. Программа вводится в ЧПУ. Оборудование включается, а дальше осуществляется контроль за автоматическими действиями. Для того чтобы обеспечить максимальную автоматизацию, необходимо составить схему и подобрать комплектующие.

Прежде чем приступать к изготовлению фрезера с ЧПУ своими руками, необходимо ознакомиться с заводскими моделями. Для получения сложных узоров и рисунков следует использовать несколько видов фрез. Некоторые из них вы сможете выполнить своими руками, однако для тонкой работы понадобятся заводские варианты.

Схема самодельного станка

Наиболее сложным и важным этапом при изготовлении описываемого оборудования выступает выбор схемы. Она будет зависеть от степени обработки и размеров заготовки. Для бытовых условий лучше использовать мини-станок, который будет устанавливаться на стол. Подходящим вариантом является конструкция из двух кареток, которые будут передвигаться по осям координат.

Основаниями могут стать металлические шлифованные прутки. На них устанавливаются каретки. Для создания трансмиссии понадобятся шаговые электродвигатели и винты, которые дополняются подшипниками качения. Для автоматизации процесса необходимо продумать электронную часть. Она будет состоять из:

• блока питания;
• контроллера;
• драйвера.

Изготавливая фрезер с ЧПУ своими руками, вы должны ознакомиться с конструктивными особенностями устройства. Например, блок питания требуется для подачи электроэнергии на шаговые двигатели и микросхему контроллера. Для этого используется модель 12В 3А. Контроллер необходим для подачи команд на двигатель. Для работы устройства достаточно будет простой схемы для контроллера, который будет подавать команды на три двигателя.

Элементом регулирования выступает еще и драйвер. Он будет отвечать за подвижную часть. Для управления следует использовать стандартные программные комплексы. В качестве одного из них выступает KCam, который обладает гибкой структурой для адаптации к любому контроллеру. Этот комплекс имеет одно важное преимущество, которое заключается в возможности импортирования файлов распространенных форматов. С помощью приложения вы сможете составить трехмерный чертеж заготовки для анализа.

Для того чтобы шаговые двигатели работали с заданной частотой входа, в программу управления необходимо будет внести технические параметры. При составлении программы следует сделать отдельные блоки. Они предназначены для:

• рисования;
• фрезерования;
• гравировки;
• сверления.

Это позволит исключить холостые передвижения фрезы.

Подбор комплектующих

Прежде чем выполнить фрезер с ЧПУ своими руками, вы должны выбрать компоненты для сборки. Подходящим вариантом выступает использование подручных средств. Основой станка может стать оргстекло, алюминий или древесина. Для правильного функционирования комплекса следует разработать конструкцию суппортов. Их движение не должно сопровождаться колебаниями, что может стать причиной неточной обработки детали.

Перед сборкой компоненты проверяются на совместимость. Что касается направляющих, то в качестве них выступят стальные шлифованные прутки, диаметр которых равен 12 мм. Для оси Х длина эквивалентна 200 мм, для У – 90 мм. Прежде чем вы начнете заниматься изготовлением фрезера с ЧПУ своими руками, должны подобрать суппорт. Подходящим вариантом является текстолит. Габариты площадки будут следующими: 25х100х45 мм.

Блок крепления фрезы можно изготовить из текстолита. Его конфигурация будет зависеть от имеющегося инструмента. Блок питания обычно используется заводской. Если вы хотите заняться этими работами самостоятельно, то должны быть готовы к возможным ошибкам, которые негативно отразятся на работе оборудования.

Если хотите собрать своими руками фрезер с ЧПУ из принтера, то для этого можно использовать модель 24в. В качестве отличного варианта выступает и 5А. Его довольно часто сравнивают с приводами дисковода, первый из которых обладает более внушительной мощностью. Для пайки платы контроллера следует использовать конденсаторы и резисторы в SMD корпусах. Это позволит уменьшить параметры, а также сделать внутреннее пространство более оптимизированным.

Инструкция по изготовлению станка

Как только все комплектующие были выбраны, можно приступать к изготовлению устройства. Все элементы предварительно проверяются, что особенно касается их качества и параметров. Для крепления узлов следует использовать специальные детали. Их форма и конфигурация будут зависеть от выбранной схемы.

Фиксация направляющих суппорта осуществляется на боковых частях. Блоки на этом этапе еще не устанавливаются на основании. Изготавливая фрезер с ЧПУ своими руками, вы должны позаботиться о притирке суппортов. Для этого их двигают по направляющим, пока не удастся добиться плавного хода. Болты для крепления суппортов затягиваются.

На основании можно зафиксировать оборудование. Муфты и ходовые винты укрепляются. Ходовые двигатели устанавливаются на следующем этапе. Их необходимо укрепить к винтам муфт.

Особенности проведения сборки

В отдельном блоке необходимо разместить электронную часть. Это позволит снизить риск сбоя при работе. Для установки оборудования следует подобрать рабочую поверхность. Она должна быть ровная, ведь регулировка уровня будет невозможна из-за отсутствия болтов. Затем вы можете начинать пробное испытание.

Сначала следует задать самую простую программу. Во время работы каждый проход фрезы сверяется. Это позволит контролировать ширину и глубину обработки. Такая рекомендация особенно касается объемного режима.

Альтернативный вариант изготовления

Если вы задались вопросом о том, как сделать фрезер с ЧПУ своими руками, инструкцию обязательно следует изучить. Из неё вы сможете понять, что основой оборудования может стать прямоугольная балка, которая фиксируется на направляющих. Конструкции важно обеспечить высокую жесткость. Лучше, если сварочные работы будут сведены к минимуму. Это объясняется тем, что швы со временем могут деформироваться и разрушиться под нагрузками, а при работе устройство станины будет вибрировать, что негативно скажется на элементах крепления. В конечном счете настройки собьются.

Когда выполняется фрезер с ЧПУ своими руками, инструкцию домашние мастера обычно изучают. Вы тоже можете последовать их примеру. Ознакомившись с технологией проведения работ, сможете узнать, что элементы крепления и балка должны быть усилены. Для этого крепление осуществляется винтами определенных диаметров. Это исключит люфт при работе, а также прогиб направляющих при высоких нагрузках. По этому же принципу собирается и гравировальный станок.

Конструкция обязательно должна иметь подъем рабочего инструмента. Для этого следует использовать винтовую передачу. Для отдачи вращения на ходовой винт нужно применить зубчатый ремень. Обязательным элементом оборудования является вертикальная ось. Ее можно изготовить из алюминиевой плиты. Этот узел подгоняется по размерам, которые были получены на этапе проектирования и занесены в чертеж.

Перед тем, как сделать фрезер с ЧПУ своими руками, вы можете отлить вертикальную ось, используя для этого муфельную плиту. Отличным материалом станет алюминий. На корпус монтируются два двигателя, которые будут располагаться за осью. Один из них будет отвечать за горизонтальное, а другой – за вертикальное перемещение. Вращение должно передаваться через ремни. Как только все элементы будут на своих местах, станок необходимо установить на ручное управление и проверить его работу. Если будут выявлены недочеты, их вы сможете устранить на месте.

Дополнительно о шаговых двигателях

Агрегаты с ЧПУ должны оснащаться электрическими двигателями шагового типа. В качестве такого мотора можно использовать тот, что будет позаимствован от матричного принтера. Обычно в них устанавливаются довольно мощные элементы. Матричные агрегаты обладают стальными стержнями, в основе которых прочный материал. Их тоже можно задействовать в самодельном станке.

Если вы задались вопросом о том, как сделать фрезер с ЧПУ своими руками, фото предварительно рекомендуется рассмотреть. Они позволят вам понять, как действовать. Конструкция может предусматривать наличие трех двигателей, что указывает на необходимость разборки двух матричных принтеров. Лучше, если моторы будут обладать пятью проводами управления, ведь функциональность станка при этом увеличится в несколько раз. При выборе шагового двигателя следует выяснить число градусов на один шаг и рабочее напряжение. Вам должно быть известно ещё и обмоточное сопротивление. Это позволит правильно настроить программное обеспечение.

Крепление вала

Если вы решили изготовить фрезер с ЧПУ по дереву своими руками, то в качестве привода можете использовать шпильку или гайку соответствующих размеров. Крепление вала лучше осуществлять резиновым кабелем с толстой обмоткой. Этот же подход актуален и при креплении двигателя к шпильке. Фиксаторы вы можете изготовить из втулки с винтом. Для этого используется нейлон. Помощниками-инструментами в этом случае выступают напильник и дрель.

Электронное обеспечение станка

Основным элементом описываемого оборудования выступает программное обеспечение. Вы можете использовать самодельное, которое будет предусматривать наличие всех драйверов для контролеров. Обеспечение должно иметь питающие блоки и шаговые двигатели. Если перед вами встала задача о том, как собрать фрезер с ЧПУ своими руками, вы должны позаботиться о наличии порта LPT. Необходима будет еще и рабочая программа, обеспечивающая контроль и управление необходимыми режимами работы.

Сам блок ЧПУ подключается к оборудованию через порт и установленные двигатели. При выборе программного обеспечения для станка необходимо делать ставку на то, которое уже доказало свою стабильную работу и обладает функциональными возможностями. Электроника повлияет на качество и точность выполняемых операций. После ее установки следует выполнить загрузку программ и драйверов.

Фрезер с ЧПУ по металлу своими руками выполняется по такой же технологии. Однако он справится лишь с тонкими заготовками. Перед работой устройства необходимо проверить в работе электронное обеспечение и устранить недочеты.

Вместо заключения: особенности изготовления станка из сверлильного оборудования

Прежде чем приступать к работам по изготовлению фрезера с ЧПУ своими руками, пошагово необходимо рассмотреть инструкцию. Она может предусматривать использование той или иной принципиальной схемы, на основе которой будет работать мини-оборудование. В качестве таковой иногда выступает сверлильный станок, в котором рабочая головка заменяется на фрезерную.

Самое сложное заключается в том, что придётся конструировать механизм, обеспечивающий передвижения в 3 плоскостях. Этот механизм обычно собирается на основе тех же кареток от неработающего принтера.

К устройству подключается программное управление. Работать с помощью такого устройства можно будет с заготовками из листового металла, древесины или пластика. Это объясняется тем, что каретки от старого принтера, обеспечивающие перемещение режущего инструмента, не будут способны гарантировать достаточную степень жесткости.

fb.ru

Фрезер с ЧПУ своими руками: конструирование, программное обеспечение

В домашней мастерской желательно иметь простейшие настольные станки — сверлильный, шлифовальный и т.д. Но если надо выполнить точные работы, то не обойтись без фрезерного агрегата. Для этого можно изготовить несложный ЧПУ своими руками. Это можно сделать двумя путями:

Самодельный станок ЧПУ необходим для точного сверления или обрезания, а также обточки деталей.

• купить набор для изготовления подобной конструкции;
• сделать такой фрезер самому.

Первый путь связан с определенными финансовыми расходами. Фирменные станки для домашнего использования имеют сравнительно высокую цену и не всем по карману.

Самодельный фрезер с ЧПУ требует определенных знаний и владение инструментом для его создания.

С чего начать конструирование самодельного фрезера?

Для начала надо выбрать подходящую схему агрегата. За основу можно взять обычный сверлильный станок, только вместо сверла использовать в качестве рабочего инструмента фрезу. Естественно, надо будет продумать механизм его передвижения в трех плоскостях. Обычно для маленьких агрегатов используют переработанные каретки от принтера, с помощью которых рабочий инструмент может передвигаться в двух плоскостях. Это выгодно и с точки зрения подключения программного обеспечения для работы в автоматическом режиме. Но такие конструкции имеют один недостаток — они позволяют обрабатывать дерево, пластик и тонкие листы металла (1-2 мм).

Схема привода самодельного станка.

Поэтому для более серьезных работ ЧПУ фрезер должен иметь шаговые двигатели повышенной мощности. Их можно сделать путем доработки стандартных электродвигателей этого класса, что позволит отказаться от применения винтовой передачи с сохранением всех ее достоинств. Для передачи усилия на вал лучше всего применить зубчатые ремни.

При использовании самодельных кареток для передвижения рабочего инструмента можно использовать части от больших принтеров. Ниже будет описана одна из самодельных конструкций подобного типа.

Вернуться к оглавлению

Изготовление ЧПУ фрезера своими силами

Этот станок по своей конструкции напоминает образцы промышленных агрегатов. Основой его служит низкая балка прямоугольного сечения, прямо закрепленная на направляющих. Это позволяет получить нужную жесткость конструкции и свести к минимуму сварочные работы при создании фрезера.

В качестве основы взята металлическая квадратная труба со стороной 75-85 мм. Для крепления к направляющим надо применить подошвы прямоугольного типа 65 х 25 мм. Это позволяет отказаться от сварки на данном этапе работ и поможет при точной настройке фрезера. Это нужно и для правильного выставления углов в 90 градусов. Основная балка и подошва соединяются с помощью 4 винтов М6, которые надо затянуть до упора, чтобы получить нужную жесткость. Это исключит люфт, хотя возможен прогиб направляющих при большой нагрузке и неполадки в подшипниках скольжения (можно применить любые подходящие, даже китайские).

Схема самодельного станка с ЧПУ.

Вертикальный подъем рабочего инструмента осуществляется с помощью винтовой передачи, а зубчатый ремень используется для отдачи вращения на ходовой винт. Это дает возможность избежать биений, понизить центр тяжести агрегата и сэкономить место. Сама вертикальная ось изготовляется из алюминиевой плиты. Ее надо обработать на фрезерном станке по размерам, нужным для самодельного станка. Если в домашней мастерской есть муфельная печь, то ее можно отлить из алюминия.

За осью надо установить два шаговых двигателя: первый вращает ходовой винт вертикального смещения, а второй обеспечивает передвижение по горизонтали. Вращение передается при помощи ремней. Некоторые детали надо заказать у токаря, если нет собственного токарного станка.

После изготовления всех элементов и сборки надо проверить ЧПУ фрезер в работе, используя ручное управление. После этого надо заняться контроллерами шаговых двигателей и программным обеспечением. Если нет соответствующих знаний, то можно обратиться в фирму, которая имеет в штате хороших программистов.

Еще может понадобиться станина из металла или искусственного камня, которую лучше заказать по нужным размерам.

Вернуться к оглавлению

Какие шаговые двигатели может иметь самодельный ЧПУ?

Это самые важные элементы будущего фрезера.

Схема подключения двигателя самодельного станка.

Для того чтобы достать такие электродвигатели, надо разобрать старые матричные принтеры (например, «Эпсон»). Внутри таких аппаратов есть два шаговых двигателя и хорошие стальные стержни из закаленной стали. Для постройки фрезера надо иметь 3 электродвигателя, поэтому придется разобрать 2 принтера.

С целью упрощения производства операций на самодельном станке лучше всего применить двигатели с 5-6 проводами управления: они имеют хороший крутящий момент, и с ними легко работать. Для правильной программной настройки надо знать число их градусов на шаг, рабочее напряжение и сопротивление обмотки.

Для привода на самодельный ЧПУ обычно используется гайка и шпилька. Для закрепления вала шагового двигателя обычно применяют кусок толстостенного резинового кабеля, с его помощью электродвигатель присоединяют к шпильке. В качестве фиксаторов используют самодельные втулки с винтом. Их делают из нейлона, применяя дрель и напильник.

Вернуться к оглавлению

Электронное обеспечение фрезера

Можно применить самодельное программное обеспечение: использовать типовые драйверы для контроллеров и шаговых двигателей и стандартные блоки питания. Для возможности управления станком с домашнего компьютера нужен порт LPT. В качестве рабочей программы можно использовать Turbo CNC или VRI-CNC. ЧПУ фрезер подключают через указанный порт посредством двигателей. После загрузки всех программ и драйверов проверяется правильность работы электронного обеспечения.

Вернуться к оглавлению

Список материалов, инструментов и устройств, применяемых при сборке фрезера

1. Металлические трубы квадратного и прямоугольного сечения.
2. Шаговые двигатели от старых дисководов.
3. Шпиндельная головка с патроном.
4. Зубчатые ремни и подшипники.
5. Каретка с винтовой передачей для вертикальной оси.
6. Алюминиевая пластина и стальная станина.
7. Болты.
8. Токарный станок.
9. Сварочный аппарат.
10. Электрическая дрель.
11. Разметочный инструмент (рулетка, линейка).
12. Напильник.

Самодельный ЧПУ фрезер можно сделать, если точно соблюдать все рекомендации, которые были даны выше. Это довольно серьезное мероприятие, и любое отступление от вышеизложенных советов может привести к непредвиденным последствиям, а все усилия по созданию фрезера пойдут насмарку.

moiinstrumenty.ru

Фрезер по дереву с ЧПУ, токарно-фрезерный станок 3d, инструкция по установке концевых фрез своими руками: фото и видео-уроки, цена

Все фото из статьи

Для резьбы по дереву вовсе не обязательна ручная работа – в настоящее время широко используется станок токарно-фрезерный по дереву с ЧПУ (числовым программным управлением) и специальными фрезами. Это позволяет поставить на поток производство различных украшений типа панно, элементов для конструкций лестниц (перил, балясин), архитектурных компонентов (пилястры, капители) и так далее, и тому подобное.

Мы постараемся более подробно рассказать о таких умных станках со специальными насадками и покажем вам по теме видео в этой статье.

Фреза по дереву для ЧПУ в процессе работы

Фрезерные станки с числовым программным управлением

Что это такое

Определение. Аббревиатура ЧПУ расшифровывается как числовое программное управление, следовательно, станки управляются и настраиваются именно таким способом.

на фото: BZT – станок с ЧПУ гравировально-фрезерный

• Станки такого рода в основном делают с фрезеровочными и гравировально-фрезеровочными функциями, где при отделке поверхности детали весь расчёт производится автоматически, то есть, задается определённая программа, и процесс обработки происходит строго по ней.
• Примечательно, что аббревиатура ЧПУ однозначна с англоязычной NC и CNC, а они отражают прогресс эволюции в развитии управленческих систем оборудования. И это не пустые слова, станки с системой числового программного управления, в отличие от самодельных фрезерных станков по дереву, выполняют интерполяцию движения инструмента (в данном случае – фрезы) в точном соответствии с автоматически заданной программой.
• Вначале на рынке станкостроения появились системы NC, где программа управления задавалась достаточно жёстко, без отступлений. Она приводилась в действие с помощью различных внешних носителей информации перфокарты (перфорированные бумажные ленты) или магнитной ленты, которые подсоединялись через штекеры и переключатели.
• В настоящее время это усовершенствовано до CNC, системе, функционирующей с помощью микропроцессора с оперативной памятью, где все приводы (управление) осуществляются контроллерами, установленными там же. Программа, по которой будет двигаться фреза для ЧПУ по дереву 3d, может быть загружена с автономных внешних носителей типа флеш-накопителя, диска или дискеты.
• Более того, внешним источником информации для оборудования может быть компьютерная сеть предприятия, следовательно, это даёт возможность задавать программу и контролировать целый деревообделочный цех. Язык программирования таких станков излагается в документе ISO 5985 от МКС (Международный Комитет по Стандартам). А вот для простейших задач типа раскроя материала (плоские заготовки) могут быть использованы текстовые файлы, такие как DXF или HP-GL.

Примечание. Безусловно, сделать фрезер с ЧПУ по дереву своими руками представляется маловероятным, так как здесь необходимо точное оборудование, цена которого, к тому же, очень высока. Но модели, сделанные на производстве, в разы увеличивают качество и точность обработки, а также в несколько раз повышают производительность труда.

Краткий обзор моделей «Артмастер»

Модель Артмастер-0404

Модель Артмастер-0404 применяется для производства в рекламной, ювелирной и мебельной промышленности. Здесь достаточно компактный и лёгкий порт и есть возможность перемещения стола, что даже при установленном шаговом двигателе станок может работать на довольно высоких скоростях до 9м/мин.

Рабочая зона у данной конструкции 400×400 мм, но есть возможность доукомплектования поворотной осью, которая позволяет обрабатывать тела вращения. Наличие встроенной системы управления позволяет заносить туда программы с флеш-накопителя через USB порт.

Питание осуществляется от переменной сети 220В, что позволяет использовать станок такого типа не только на производстве, но и в домашней среде. На Артмастер-0404 можно обрабатывать пластик, делать отдельные элементы для мебели, изготавливать клише, прессовочные формы и осуществлять гравировальные работы на разных материалах. Габариты модели по Д/Ш/В составляют 1800x800x1600 мм, с рабочей поверхностью 400×400 мм и массой не более 360кг.

Модель Артмастер-1009

Артмастер-1009, это фрезерный станок с числовым программным управлением и среди малогабаритных аналогов является наиболее популярной и востребованной моделью. Достаточно большая рабочая зона 1000×900 мм значительно увеличивает выполняемый диапазон работ и это очень удобно для изготовления фасадов мебели (дверки, поперечины). Устойчивость настоящей конструкции придаёт литая чугунная станина, а это, в свою очередь, очень удобно при работе с большими деталями.

Отличительной особенностью Артмастер-1009 является его возможность осуществлять гравировку на камне и металле, возможна доукомплектация сервоприводом по желанию заказчика. Последняя услуга (сервопривод) увеличивает, как скорость холостого перемещения, так и скорость самой обработки детали, следовательно, производительность труда здесь увеличивается на несколько порядков, станок работает от 220В и 380В (в зависимости от типа шпинделя). Потребляемая мощность составляет от 4,7 до 7кВт, диаметр фрезы от 1 мм до 35 мм с хвостовиком от 1 мм до 16 мм.

Модель Артмастер-1212

Артмастер-1212 представляет собой гравировально-фрезерный станок с числовым программным управлением с рабочей зоной 1200×1200 мм. Это го вполне достаточно для резки искусственного камня, изготовления мебельных фасадов, а также фрезеровке профилей, наличников и других элементов, сделанных из древесины и пиломатериалов.

Примечательно, что здесь установлены сразу два электрошпинделя с режущими головами (мощность от 2 до 4кВт) и они могут работать синхронно, то есть обрабатывать одновременно две одинаковые детали, а это большой плюс для поточного производства.

Настоящая модель с ЧПУ имеет литую станину и шарико-винтовую пару (ШВП) с системой смазки. У станка может быть предусмотрена интегрированная система управления, но также это может отдельная стойка с ЧПУ – это различие зависит от заказчика и монтируется, так или иначе, исключительно по его требованию.

Потребляемая мощность составляет от 4,7 до 7кВт, диаметр фрезы от 1 мм до 35 мм с хвостовиком от 1 мм до 16 мм, а более подробные технические характеристика содержит инструкция, прилагаемая производителем.

Модель Artmaster R-1000

Artmaster R-1000 представляет собой более сложную модель не только в плане конструктивных особенностей, но и в плане технических возможностей: здесь можно производить фрезерование вогнутых и выпуклых поверхностей. Можно также обратить особое внимание на то, что здесь предоставляется возможность обработки поверхностей в радиусе (!) от 200 мм до 400 мм, длина которых может достигать 1000 мм.

Опять-таки здесь, как и у всех моделей Артмастер, литая чугунная конструкция, а это в свою очередь, обеспечивает высокую точность фрезеровки поверхностей и использованием поворотной оси.

Конечно, цена Artmaster R-1000 соответствует его техническим характеристикам, зато вы получаете мощный инструмент для точной обработки деталей:

• величина единичного шага составляет по продольному направлению 0,05 мм, по вертикали – 0,05 мм и по радиусу – 0,0125 мм;
• диаметр фрезы от 1 мм до 35 мм с хвостовиком от 1 мм до 16 мм;
• потребляемая мощность – 8кВт.

Примечание. При выборе фрезерных станков по дереву – станков с ЧПУ такого типа вам следует обращать внимание не только на наличие интегрированного или выносного ЧПУ, а на ваши потребности. То есть, станина должна соответствовать размерам и форме обрабатываемых деталей (большие/маленькие, плоские/изогнутые), а также их количеству (достаточная скорость, мощность и, возможно, наличие дополнительного электрошпинделя).

Заключение

Как правило, при покупке оборудования, станок комплектуется широким набором программ различной сложности для обычного фрезерования и 3d гравировки, хотя вы всегда можете закачать их со сторонних носителей. Но концевые фрезы для ЧПУ по дереву вам, скорее всего, придётся приобретать дополнительно, так как заводского набора будет недостаточно.

rubankom.com

Как выбрать фрезер с ЧПУ – практические советы

Станки с ЧПУ последнее время полностью оккупировали некоторые сферы производства, например мебельную и столярную отрасль. А то, что фрезерные работы при помощи этих станков просто замечательно получаются, делает их сверх популярными. Все предприятия, которые занимаются деревообработкой, обязательно имеют в своём арсенале эти замечательные станки. Также эти станки часто применяются и в других отраслях, в том числе и в отрасли производства рекламной продукции.

Вполне естественно, что сделать выбор такого станка непросто, ведь сначала необходимо изучить непростой ассортимент, который постоянно меняется. Часто случается так, что люди в спешке покупают станок, а затем обнаруживают в нём либо массу ненужных функций, за которые произошла переплата, либо же наоборот — недостаток этих функций. И тот и другой случай можно охарактеризовать как выброс денег. Существует ряд советов, которые можно дать новичкам в таком нелегком выборе.

Сперва выделим основные черты, на которые необходимо обратить своё внимание при выборе какой-либо модели фрезерного станка. Для начала попробуйте выделить основные задачи. Также было бы неплохо суметь заглянуть немного вперёд и выбрать станок с небольшим запасом задач. Необходимо готовиться к будущему расширению своих возможностей прямо сейчас. Попробуйте действовать исходя из размеров возможных обрабатываемых заготовок. По этой информации Вы сможете рассчитать рабочую зону, а соответственно и выбрать модификацию станка, если, конечно же, станок может выбираться в вашем случае только по этому критерию. Зато Вы полностью сможете обработать деталь за один цикл работы фрезы.

Внимательно изучите принципиальную схему и конструкцию станка

Также хорошо рассмотрите портал — он должен быть сделан из толстой стали, которая одновременно играет роль станины и не даёт заготовке вибрировать, а следственно и деформироваться. Порталы из алюминия являются результатом жадности производителей, потому что они недостаточно прочные и могут как сами выйти из строя, так и повредить деталь или же сам инструмент. Также достойна внимания величина ходя шпинделя по вертикальной оси, что практически является показателем толщины обрабатываемой детали. Так, например, если длина шпинделя составляет 300 мм, то вполне может быть, что при вычитании длины патрона мы получим всего 120-140 миллиметров толщины обрабатываемой детали, то есть примерно половина длины шпинделя.

Шпиндель

Выбор электрошпинделя также не требует наличия специальных знаний, потому что это едва ли не самая не прихотливая часть фрезерного станка с чпу. Шпиндель фрезерного станка оснащен жидкостным охлаждением, что позволит обеспечить работу станка в круглосуточном режиме. На ряду с жидкостным охлаждением шпиндели более высокой мощности от 3кВт оснащают воздушным охлаждением. Качественный шпиндель при ежедневных нагрузках и грамотном уходе может прослужить не много не мало, а как минимум 5 лет, учитывая то, что в России для вышеперечисленных производителей есть центры обслуживания, где всегда проведут ремонт или профилактику для любого шпинделя. Выбор шпинделя по мощности необходимо делать с некоторым запасом, хотя бы в 10%.

Двигатель перемещения

Всего можно выделить два типа таких двигателей по типу перемещения — либо шаговый вариант, либо серводвигатели, которые куда более быстрые и точные, потому что они не имеют такой особенности, как суммация погрешностей в процессе непрерывной работы. У них нет такого неприятного явления как пропуск шага, который постоянно возникает на всех шаговых двигателях. Серводвигатели — устройства сложные, поэтому здесь также необходимо выбирать производителя, который проверен профессионалами на безотказность — так, например, это может быть Panasonic, Yaskawa, Delta. Эти имена должны подарить вам должную надежность и точность.

Количество инструмента

Сразу продумайте всё так, чтобы количество инструмента, который необходим для резки, было выбрано с запасом. Бывает такое, что в результате просчёта инструмента не хватает, чтобы изготовить даже одну деталь. Поэтому необходимо рассматривать варианты, когда количество инструментов достаточно велико, но при это можно выбрать станок, которые будет менять инструмент в полуавтоматическом или автоматическом режиме, что очень удобно.

Стойка управления

Внимательно просмотрите все возможности стойки управления вашим будущим станком. Самый лучший производитель безотказных стоек — это Syntec, который производит своё оборудование в Тайване. Стойки от этой фирмы уже полностью являются законченным продуктом, который не требует установки персонального компьютера, а если перечислять все преимущества этих стоек, то тогда не хватит никакой статьи.

Програмное обеспечение

Постарайтесь заранее ознакомиться с программным обеспечением, которое будет идти вместе со станком. Обычно с ними поставляются Type3. Кроме того, учтите что интерфейс будет на английском языке.

Обслуживание станка

Это одна из самых важных сторон, на которые необходимо обращать внимание в первую очередь, иначе Вы рискуете провести всё свое время с инструкцией и набором отвёрток самостоятельно над нерабочим станком. Развитая сервисная служба — это залог ваших спокойных нервов, тем более, что при покупке Вам полностью помогут сделать монтаж и отладку этого оборудования прямо на месте. Также обращайте внимание на то, чтобы компания, которая будет Вам продавать станок, действительно имела связи с сервисным центром. Обычно же сервисные центры, которые имеются при таких компаниях, имеют низкое качество обслуживания, а квалификации у персонала нет, откровенно говоря, никакой. Можно махнуть рукой на наши рекомендации, но представьте хотя бы на минуту, что может стать производство, а псевдоспециалисты не смогут Вам помочь. Поэтому не нужно ориентироваться при покупке только лишь на низкую стоимость товара — она своё ещё отработает в обратную.

Если же даже после большого количества столь дельных советов Вам оказалось достаточно трудно сделать выбор, то в таком случае обращайтесь за консультацией к профильным специалистам, которые легко помогут подобрать станок, который максимально будет соответствовать вашим нуждам. Оборудование лучше всего смотреть в выставочном или демонстрационном зале, а также на действующем производстве, где уже работают такие станки.

Компания Формат вот уже в течение большого количества лет занимается поставками фрезерных станков с ЧПУ. Также у нас хватает опытных специалистов, которые быстро производят подбор или же наладку оборудования в кратчайшие сроки. Такие станки — это многосложные системы, поэтому если у вас нет соответствующего опыта, то лучше обратиться к консультантам за помощью.

Основные направления использования фрезерных станков с ЧПУ это изготовление следующих типов изделий:

• корпусная и цельная мебель, такая как мебель для кухни, различные варианты компьютерных столов, мебель для офиса, мебель для торговли и выставок, шкафы-купе и т. д.)
• мебельные фасады, а также декоративные элементы мебели, как из цельного дерева, так и из композитных материалов
• двери, а также всевозможные аксессуары к ним (наличники, пороги, ручки)
• гравированный паркет, декоративная резьба по дереву, а также узоры на фанере
• художественного паркета и декоративной резьбы
• моделирование форм и болванок для процесса литья
• многочисленная продукция для рекламной отрасли, а также изготовление сувениров и подарков

infofrezer.ru