Чпу направляющие своими руками: Виды линейных направляющих для фрезерно-гравировальных станков с ЧПУ

Содержание

Виды линейных направляющих для фрезерно-гравировальных станков с ЧПУ

Практически все мебельные и деревообрабатывающие предприятия используют фрезерно-гравировальные станки с ЧПУ, и большая часть технологических процессов сосредоточена на этом оборудовании. Раскрой, фрезерование, сверление отверстий, нанесение гравировки и другие технологические операции выполняются в одном обрабатывающем цикле по алгоритму, заданному в управляющей программе. Поэтому малейший сбой в работе станка влечет за собой снижение качества готового изделия.

Владельцы предприятий понимают, что выбрать оборудование с нужными технологическими возможностями достаточно непросто. Нужно учесть массу конструктивных особенностей, поскольку изменить большинство из них будет дорого или вообще невозможно. Опорно-направляющая группа относится к особенно важным узлам. От нее зависит точность перемещений инструмента по координатным осям, а, соответственно, и качество готовой продукции.

Назначение линейных направляющих

Направляющие линейного перемещения на фрезерно-гравировальных станках выполняют три задачи:

  1. Являются опорами для поперечной балки, отвечают за ее движение в заданном направлении. Низкая сила трения — одно из ключевых требований к узлу.
  2. Отвечают за точность перемещения и не должны иметь люфтов в паре направляющая-подшипник. Повышенные требования предъявляются к позиционированию направляющих относительно рабочего поля.
  3. Воспринимают вторичные нагрузки. Опоры должны иметь высокие показатели жесткости на изгиб и кручение.

Существует несколько разновидностей линейных направляющих для станков с ЧПУ фрезерно-гравировальной группы. Они различаются формой сечения профиля, имеют разные показатели грузоподъемности и жесткости. Тип линейных направляющих закладывается в проект станка и уже не может быть изменен в процессе эксплуатации, поскольку связан с геометрией станины и высотой портала относительно рабочего поля.

Для изготовления деталей этих узлов используются шарикоподшипниковые стали типа ШХ-15, коррозионностойкие 95Х18, а также их зарубежные аналоги. Для повышения прочности и износостойкости их подвергают термической обработке.

Пройти тест

Цилиндрические направляющие для станков ЧПУ

В промышленном оборудовании подобного типа может применяться несколько основных видов таких магистралей. Полированные валы являются одним из них. Это бюджетный вариант данного типа комплектующих, который обладает рядом достоинств:

  • низкая цена;
  • простота установки;
  • легкость обработки.

Эти изделия производятся из высоколегированной стали. Во время изготовления их подвергают шлифовке для уменьшения коэффициента трения. А процесс индукционной закалки делает продукцию прочной и долговечной. Для крепления стержня не требуется опоры по всей длине. Его достаточно зафиксировать с двух концов.

Для скольжения каретки по цилиндрическим направляющим используют линейные подшипники, которые имеют систему рециркуляции шариков и предназначены для перемещения втулки. Корпус цанги может быть сделан полностью из стали или из пластика с металлическими вставками.

Область применения полированных валов

Стержни круглого сечения, используемые в качестве магистрали для передвижения каретки, идеально подойдут для применения в небольших станках, где нет сильной нагрузки на вал. Основные сферы использования:

  • деревообрабатывающие машины;
  • оборудование по производству упаковки;
  • медицинская техника, лабораторные установки;
  • транспортные механизмы;
  • пищевая промышленность.

Цилиндрические полозья применяются там, где ход каретки составляет около 1 метра. Такое ограничение связано с возможным прогибом стержня, что отрицательно скажется при обработке заготовки. При расчете нагрузки на шпиндель необходимо сопоставлять его длину с площадью поперечного сечения. Правильное соотношение этих параметров позволит осуществлять более точное перемещение цанги. Иначе произойдет искривление и провисание вала, что, в свою очередь, будет затруднять ход движения каретки.

Распространенные конструкции

Мы предлагаем рассматривать конструкции линейных направляющих и линейных подшипников в парах, чтобы получить более полное представление об их работе.

Полированные цилиндрические валы

Этот вид направляющих используется в маломощных станках бюджетного класса. Полированные валы имеют гладкую поверхность, крайне низкие предельные отклонения по диаметру и прямолинейности. Такие направляющие очень просты в монтаже — крепятся к станине посредством двух кронштейнов, установленных по краям. Благодаря низкому коэффициенту трения такие валы практически не дают потерь мощности при перемещении. Однако у них есть ряд недостатков, ограничивающих применение в портальных фрезерно-гравировальных станках.

Установка направляющих на станок независимо от рабочего стола плохо сказывается на точности обработки. Когда каретка или балка находятся в среднем положении, даже незначительные нагрузки вызывают прогиб валов и снижение точности обработки. То же самое происходит при высоких горизонтальных подачах. Деформации из упругих переходят в пластические, то есть геометрия вала не восстанавливается.

Если соотношение диаметра и длины вала составляет менее 0,05, он будет провисать под собственным весом. Чтобы добиться приемлемой точности обработки, необходимо провести расчет жесткости конструкции с учетом максимальных рабочих нагрузок.

В паре с цилиндрическими направляющими используются втулки двух типов:

Подшипники качения. Втулки с шариками внутри имеют повышенные люфты в сравнении с другими типами подвижных опор. Они чувствительны к попаданию пыли и стружки. Из-за точечного касания шариков они имеют малую грузоподъемность и склонны к бринеллированию (оставляют отпечатки на валах) при повышенных нагрузках. Подшипники скольжения. Втулки с бронзовыми или полимерными вкладышами нечувствительны к пыли, но имеют более высокий коэффициент трения по сравнению с шариковыми подшипниками. Их можно изготавливать самостоятельно. Но, помимо станочной обработки, вкладыши требуют ручной подгонки.

Такие пары не имеют сопротивления крутящему моменту, поскольку втулка свободно проворачивается относительно вала. Для компенсации этого недостатка для каждой опоры используется две направляющих.

Шлицевые валы

Продольные шлицы вдоль цилиндрических поверхностей валов, по которым движутся тела качения, предотвращают проворачивание втулки относительно направляющей. Еще одно преимущество такой конструкции — более высокое сопротивление изгибающим и крутящим нагрузкам. В остальном шлицевый профиль не отличается от цилиндрического и дублирует практически все его недостатки.

Еще один минус — высокая стоимость производства работ. Поэтому на фрезерно-гравировальных ЧПУ станках направляющие «шлицевой вал-шариковая втулка» применяются крайне редко.

Цилиндрические рельсовые направляющие

Рельсовая направляющая представляет собой шлифованный цилиндрический вал на опоре призматического типа. Такая конструкция отличается повышенной жесткостью, что исключает провисание под весом балки или шпинделя. Цилиндрические рельсы крепятся на несущие конструкции станка при помощи болтов. Для этого в основании опоры сверлятся отверстия.

В случае прогиба станины под нагрузкой направляющие копируют (и компенсируют) ее деформации.

Втулки для таких опор имеют незамкнутую цилиндрическую поверхность, поэтому реакция на нагрузки в разных направлениях также будет различаться. Из-за повышенного люфта в вертикальном направлении может оказаться, что точность такого станка с тяжелым шпинделем окажется ниже, чем у аналогичной по конструкции модели с направляющими в виде полированных валов.

Цилиндрические рельсы сравнительно недороги в производстве, поэтому есть в ассортименте большинства брендов с именем и без него. Поэтому разброс по качеству тоже значителен. Бывает, что втулки безымянного на его же рельсы, и такие случаи — не редкость.

Призматические направляющие и ласточкин хвост

Такие направляющие применяются на промышленных металлообрабатывающих станках, к которым предъявляются высокие требования относительно жесткости и устойчивости к знакопеременным и статическим нагрузкам.

Призматические направляющие и ласточкин хвост выполняются как часть станины. Движущиеся по ним каретки представляют собой линейные подшипники полусухого или полужидкостного трения. После высокоточной станочной обработки пара подгоняется вручную на прилегание. Это трудоемкая и дорогостоящая операция.

Если в направляющих появляется износ (а он, как правило, неравномерен по длине), перешлифовать их в ремонтный размер чаще всего может только производитель. Заменить наделки в подшипнике можно самостоятельно, если не пугает ручная подгонка.

Из-за описанных выше сложностей случаи применения призматических направляющих на ЧПУ фрезерно-гравировальной группы единичны.

Профильные рельсовые направляющие

Профильные системы считаются наиболее надежными в работе, но вместе с тем требуют от производителя станка точности в установке. Рельсы закрепляются на станине при помощи винтов, по ним движутся каретки с шариками или роликами. Тела качения располагаются в дорожках. Такая конструкция имеет ряд преимуществ перед другими системами:

  1. Профиль дорожек обеспечивает равномерное распределение нагрузок на весь участок, находящийся под кареткой. Контактная поверхность между направляющей и телом качения представляет собой линию или дугу.
  2. Момент инерции сечения профиля рассчитан с высокой точностью. Рельс одинаково хорошо справляется с крутящими и изгибающими нагрузками независимо от направления их приложения.
  3. Профильные линейные направляющие с каретками работают практически без люфтов. Минимальные зазоры между телами качения и дорожками, высокий класс точности обработки позволяют собирать такие пары с преднатягом (отрицательным зазором).
  4. Профильные системы комплектуют пыльниками, сальниками, маслосъемными элементами. Их подключают к системе централизованной смазки, управляемой станком, поэтому подшипники такого типа имеют повышенный ресурс.

Чтобы преимущества профильных направляющих были полностью реализованы, производитель станка должен выполнить высокоточную обработку посадочных мест под рельсы: поверхность должна быть гладкой, нужно добиться хорошей соосности отверстий для крепления, применять качественные метизы.

Надежные производители, изготавливающие детали по всем стандартам качества

Если вы решили выбирать направляющие для фрезерного станка ЧПУ, то стоит отталкиваться от предназначения всего механизма и требуемых от него характеристик. Но, сейчас мы рассмотрим отдельный продукт от известного производителя, на него можно ориентироваться. Роликовая каретка HIWIN RGW25HCZAH.

  • Класс точности: H — Высокий, что является средним значением среди всех классов прочности.
  • Тип нагрузки: Сверхвысокий, означает что станок способен работать с тяжело обрабатываемыми материалами.
  • Тип крепления: Сверху и снизу, что обеспечивает надежное соединение с рельсом.
  • По итогу этой статьи мы разобрали, какие виды направляющих бывает и какие у них есть плюсы и минусы, а также разобрали один определенный продукт от надежного производителя, у которого всегда только качественные детали.

Направляющие на станках MULTICUT

Во всех сериях станков компании MULTICUT используются профильные направляющие и линейные подшипники HIWIN — одного из наиболее известных производителей комплектующих с бескомпромиссным качеством. Все узлы доставляются со склада официального представителя компании в России, что является гарантией оригинальности продукции. HIWIN специализируется на технологиях линейного перемещения. Компания создает высокоточные компоненты, которые используются в станкостроении, производстве авиационной и космической техники, медицинского оборудования.

Производитель разработал четыре серии профильных линейных направляющих для ЧПУ, которые выпускаются в типоразмерах от 15 до 45. Шариковые и роликовые линейные направляющие имеют 4 ряда тел качения, что обеспечивает высокую несущую способность, устойчивость портала и каретки со шпинделем.

Одно из преимуществ компонентов HIWIN — плавность хода. Благодаря этому даже черновые проходы на станках MULTICUT дают высокую чистоту поверхности изделия. В линейных подшипниках применяются пластиковые сепараторы, благодаря которым снижен уровень вибрации и шума.

Получить консультации, касающиеся направляющих линейного перемещения, а также других узлов, предусмотренных в станках MULTICUT, можно у наших сотрудников по телефону.

Где купить цилиндрические направляющие

Сегодня на рынке существует много предложений по продаже данной продукции. На первый взгляд, нет ничего сложного в изготовлении шлифованного стержня. Однако, при кустарном производстве, как правило, применяется металл низкого качества, что влечет за собой искажение при обработке изделия на станке ЧПУ.

— один из лидеров рынка по производству станков с числовым программным управлением и комплектующим к ним. Отзывы благодарных клиентов, размещенные на сайте интернет-магазина, подтверждают это. Чтобы заказать продукцию в «ЧПУ Мастер» — просто позвоните или нажмите кнопку «купить» рядом с нужным товаром. Мы доставим заказ во все регионы России и страны СНГ.

Полированные валы

Характеризуются ценовой доступностью и легкостью монтажа, что снижает затраты на ремонт. Не рекомендуются к применению как направляющие для перемещаемых столов, расход которых превышает 1 м, поскольку крепление к станине в двух точках приводит к провисанию под нагрузками. В то же время, пригодны для перемещения шпинделя по оси Z, при условии, что шпиндель не нагружается (гравировка, раскрой тонкого листового металла, резьба по дереву и т.д.) и уравновешивается противовесом.

Недостатки:

  • при использовании подшипников качения давление со стороны шарика прикладывается в одной точке, со временем в этой точке продавливается канавка;
  • повышенная чувствительность к стружке и пыли;
  • невозможность подгонки подшипника к валу и создания преднатяга.

Тем не менее, эти минусы нивелируются низкой стоимостью и простотой замены вала, а проблема пыли и стружки в дерево- и камнеобрабатывающих мастерских решается установкой вытяжки с раструбом непосредственно в рабочей зоне.

Какие бывают каретки

Различают несколько видов кареток: обычные, фланцевые, обычные удлиненные и фланцевые удлиненные.

У данной конструкции есть некоторые особенности: профиль, соприкасаясь с шариком в подшипнике каретки, образует дугу, а не точку, как в случае с цилиндрическим валом.

Купить профильные рельсовые направляющие можно отдельно или в комплекте с кареткой. Второй вариант более предпочтителен, так как при изготовлении комплекта, на деталях ставится маркировка. Такие конструкции более устойчивы к износу, так как при интенсивной работе станка в результате вибраций идеально подобранные детали деформируются медленнее.

Самодельные линейные направляющие для чпу станков

Как выбрать направляющие для станка с ЧПУ

В конструкции станка с ЧПУ используется несколько типов направляющих. Самодельные устройства нередко комплектуются рельсами из каретки печатной машинки, принтера или покупными. Качество и характеристики направляющих влияют на возможности станка с ЧПУ и точность обработки, поэтому экономить на их покупке не стоит.

Валы круглого сечения

Наиболее широко применяемый и недорогой тип направляющих это полированные валы. Они просто монтируются, обрабатываются, купить такие детали не проблема. Валы производят из высокопрочной стали, в основном, шарикоподшипниковой, марок ШХ15 СГ, ШХ15, 95Х18-Ш. Они дополнительно подвергаются индукционному закаливанию верхних слоев, после чего полируются. Закалка индукционным методом повышает срок эксплуатации и снижает степень износа. Полированная поверхность позволяет двигаться каретке с минимальным трением за счет идеальной гладкости. Фиксируются валы своими руками, с двух концов, очень просто и быстро.

В продаже множество подделок, выполненных из металла низкого качества. Ведь проверить твердость стали на месте не представляется возможным.

Эта модель направляющих обладает рядом недостатков:

  • нет фиксации на основании. Вал удерживается лишь за счет двух концевых крепежей, что значительно облегчает установку своими руками, но делает направляющие независимыми от столешницы. Это увеличивает вероятность неточностей при обработке, направляющие может повести, со временем они искривляются.
  • провисают на длинных отрезках. В связи с провисанием валы длиннее 100 см в станкостроении не применяют. Следует также учитывать соотношение толщины и длины вала. Оптимальным считается соотношение 0,05, а лучше от 0,06 до 0,1.

Линейные подшипники на круглый вал

Используется два типа линейных подшипников для направляющих:

  • шариковые втулки;
  • подшипники скольжения.

Шариковые втулки или подшипники качения по сравнению с каретками рельс обладают двумя большими недостатками: малая грузоподъемность, большой люфт. Чтобы каретка не разворачивалась, нужно на каждую ось ставить по паре валов. Минусы шариковых подшипников качения:

  • выдерживают малую нагрузку;
  • невысокий ресурс работы — шарик прилегает к валу лишь в единой точке, поэтому здесь образуется высокое давление. Постепенно в месте соприкосновения пробивается канавка и вал необходимо своими руками менять;
  • большой люфт — дешевые подшипники (а их большинство) производятся со значительным люфтом;
  • легко забиваются опилкой и пылью.

Подшипники скольжения. Подшипники этого типа изготавливают из мягких металлов, капролона, они работают по принципу трения скольжения. Если при эксплуатации выдерживаются все допуски, грузоподъемность и точность такого подшипника не меньше, чем качения. Вместе с тем, ему не страшны опилки и пыль. Но это касается лишь бронзовых деталей, грамотно обработанных.

Постепенно изделие изнашивается и его необходимо периодически подгонять, чтобы убрать зазоры. Чаще всего при изготовлении направляющих своими руками, используются более доступные шариковые подшипники.

Шлицевые валы

Вал круглого сечения имеет продольные пазы, по которым двигаются шарики втулки. Конструкция обладает повышенной жесткостью по сравнению простыми шлифованными валами, более длительным сроком эксплуатации, способна воспринимать с втулки усилия кручения.

При этом они также просто устанавливаются на два крепления по концам. Благодаря конструкции можно обеспечивать натяжение вала, поэтому их используют при необходимости крепежа направляющих по концам.

Один из основных минусов шлицевых направляющих — их высокая цена, поэтому в обычных станках с ЧПУ они используются редко.

Цилиндрические валы

Конструкция цилиндрических валов позволяет удерживать уровень по всей длине, полностью исключая провисание под весом каретки или своим собственным. Такие направляющие называются еще линейными опорными валами, фиксируются они прямо к корпусу станка с ЧПУ через предусмотренные в опорах резьбовые отверстия. По таким направляющим могут двигаться каретки большого веса без провисания.

Минусы цилиндрических валов:

  • малый срок эксплуатации;
  • заметный люфт втулок.

Если подшипники линейного типа одинаково работают с нагрузками разного направления, то на цилиндрических валах каретки показывают меньшую стабильность. Это объясняется замкнутой поверхностью втулок, которой не обладают каретки. Поэтому следует быть готовым к тому, что аппарат с ЧПУ малого размера с увесистой кареткой на опорных валах будет работать с большей погрешностью, нежели такой же станок с ЧПУ на обычных круглых рельсах.

Технология изготовления цилиндрических рельс очень проста, поэтому их производят и известные фирмы, и кустарные мастерские. Этим объясняется разброс технических характеристик и цен. Зачастую каретки и рельсы одного изготовителя «ноу нэйм» не совпадают.

Профильные рельсовые направляющие

Такие направляющие устанавливаются в станках ЧПУ особой точности, фиксируются прямо к станине, они могут быть шариковыми и роликовыми.

Шариковые профильные направляющие

На профильных направляющих есть дорожки, по которым перемещается каретка. Поэтому нагрузка распределяется равномерно по длине дорожки: шарик каретки прилегает к рельсу по дуге. Рельсы-направляющие характеризуются геометрической точностью. При перемещении тяжелой каретки их прямолинейность не нарушается. Служат они долго и практически не дают люфт.

Минусы шариковых рельс:

  • к местам крепления существуют высокие требования по прямолинейности и шероховатости;
  • достаточно сложно монтируются на станок с ЧПУ.

В продаже можно найти модели кареток и направляющих с разными грузоподъемностью и преднатягом. Производство рельс дорого, технология сложна. Поэтому кустари не занимаются их изготовлением, а представленная на рынке продукция достаточно качественная. Достойные направляющие выпускают, например, под марками ТНК и Hiwin.

Роликовые профильные направляющие

Это одна из разновидностей профильных рельс с плоскими пазами качения. Опорные модули вместо шариков оснащаются роликами. Благодаря этой разнице направляющие получаются еще более жесткими, выдерживающими большие грузы и длительный срок эксплуатации. Такие рельсы устанавливают на интенсивно работающее оборудование для фрезеровки камня, прочных марок стали и чугуна.

Призматические рельсы и «ласточкин хвост»

Их устанавливают на металлообрабатывающих производствах, где требуется повышенная жесткость. Рельсы «ласточкин хвост» представляют собой два скользящих друг по другу, плоских элемента. Отличие конструкции в большой плоскости соприкосновения. Такие рельсы нельзя демонтировать, они являются частью станины. Их производство и ремонт довольно сложны, поменять их своими руками вообще невозможно. Поэтому конструкция используется только в профессиональных станках с ЧПУ.

Самодельные направляющие из того, что нашлось под рукой

Простейшие направляющие можно собрать своими руками из металлического уголка, подшипников, гаек и болтов. Алюминиевые уголки для направляющих использовать не стоит — деталь придется менять очень часто. Ведь шарикоподшипники каретки будут выедать в ней дорожки. Предпочтительнее стальной уголок или кругляк. В зависимости от интенсивности использования его можно закалить или оставить, как есть. Но непременно следует отшлифовать, уменьшив трение. Наиболее простой и бюджетный вариант это направляющие из старого принтера.

Не следует подбирать слишком широкие подшипники, это бесполезно. Ширина «выедаемой» дорожки на направляющей не зависит от габаритов подшипника. Диаметр болтов должен совпадать с внутренним поперечником подшипника.

Чертежи, схемы и презентация самодельных направляющих в видеороликах:

Выбор направляющих


для станка с ЧПУ

В данной статье будут рассмотрены виды направляющих для станка с ЧПУ, их основные особенности и преимущества.

НАПРАВЛЯЮЩИЕ ПОЛИРОВАННЫЕ ВАЛЫ

Самый распространенный и бюджетный вид направляющих. Отличается низкой стоимостью, легкостью обработки и установки.

Полированные валы изготавливаются из высоколегированных сталей, как правило — конструкционных подшипниковых, и проходят индукционную закалку поверхности с последующей шлифовкой.

Это обеспечивает продолжительное время работы и сопутствует меньшему износу вала.

Шлифованные валы имеют идеальную поверхность и обеспечивают движение с очень маленьким трением.

Валы крепятся только в 2 точках на концах, и поэтому монтаж их не представляет особой сложности.

Однако многие недобросовестные производители часто делают валы из дешевых и мягких сортов высокоуглеродистых сталей, пользуясь тем, что покупатель не всегда обладает средствами для проверки вида материала и его твердости.

К недостаткам полированных валов относятся:

1. Отсутствие крепления к станине.

Вал крепится в двух точках на концах — это облегчает монтаж направляющих, однако приводит к тому, что направляющие устанавливаются независимо от рабочей поверхности стола. В то же время в портальных станках крайне желательно ставить направляющие в жесткой связи со столом. Такая связь снижает погрешности обработки, если рабочий стол подвергался искривлению, «повело винтом» — направляющие, повторяя изгибы стола, нивелируют часть погрешности.

2. Провисание на большой длине.

На практике из-за провисания валы используют длиной не более 1 метра. Кроме того, важно отношение диаметра вала к его длине — для получения приемлемых результатов его значение должно быть не менее 0.05, желательно в пределах 0.06—0.1. Более точные данные можно получить, произведя моделирование нагрузки на вал в пакетах САПР.

Виды линейных подшипников на вал:

1. Шариковые втулки

Линейные подшипники качения имеют большие люфты по сравнению с каретками рельсовых направляющих и меньшие нагрузочные характеристики.

Помимо этого для защиты от поворота каретки необходимо использовать как минимум два направляющих вала на одну ось. Недостатки линейных подшипников качения:

  • Низкая грузоподъемность.
  • Cледствие предыдущего пункта, а также конструктивного строения линейных подшипников.
  • Недолговечность.
  • Каждый шарик линейного подшипника касается вала в одной точке, что создает очень высокое давление. Со временем шарики могут прокатать канавку на валу, после чего вал подлежит замене.
  • Люфт
  • Бюджетные линейные подшипники многими производителями изготавливаются зачастую с весьма существенным люфтом.
  • Достаточно чувствительны к пыли и стружке на валу

2. Линейные подшипники скольжения

Втулки скольжения используют трение скольжения и изготавливаются из бронзы, латуни, капролона и иных материалов.

При должном соблюдении допусков бронзовый подшипник скольжения не уступает подшипнику качения в точности и грузоподъемности, и при этом легче переносит пыль и стружку. Однако необходимо быть уверенным, что вы всегда сможете достать материал для подшипника и обработать его как нужно.

Кроме того, периодически, по мере износа подшипник скольжения приходится подгонять для устранения зазоров. В большинстве случаев шариковая втулка предпочтительней для начинающих, по причине их высокой доступности и взаимозаменяемости.

ШЛИЦЕВЫЕ ВАЛЫ (BALL SPLINE)

Шлицевые валы имеют специальные дорожки качения для шариков втулки. Они более износостойкие и жесткие, чем обычные валы, а также могут воспринимать крутильные усилия с втулки.

Сочетая в себе преимущества монтажа валов, износостойкость профильных рельсов с возможностью создания натяга, шлицевые валы находят применение там, где требуется монтаж направляющих исключительно на концах.

Однако, из-за их существенно более высокой стоимости (по сравнению с полированными валами) они редко применяются в строении обычных станков.

ВАЛЫ НА ОПОРЕ

Линейные валы на опорах (цилиндрические рельсы) служат для поддержки направляющей по всей длине, что предотвращает её прогиб под воздействием нагрузки или собственного веса при большой длине и массе движущейся каретки.

Цилиндрические рельсы крепятся непосредственно на станок.

Отверстия с резьбой в опоре выполнены специально для удобного крепления и обеспечивают надежную фиксацию направляющей на станине.

Цилиндрические рельсы имеют общие недостатки с полированными валами — высокий люфт у втулок, недолговечность. Однако цилиндрические рельсы уже не провисают на длине, и имеют большую грузоподъемность.

В отличие от линейных подшипников на валы, каретки на цилиндрические рельсы реагируют на разнонаправленные нагрузки по-разному.

Это происходит потому, что шариковые втулки на вал — замкнутые по контуру, а каретки на рельсы — нет. Этот эффект может привести, например, к тому, что небольшой станок с тяжелым шпинделем на цилиндрических рельсах может показать точность хуже, чем аналогичная конструкция на валах.

Валы и цилиндрические рельсы просты в производстве. По этой причине существует множество именитых и безымянных производителей данного продукта, и качество, и параметры разнятся соответственно в весьма широких пределах. Бывает так, что каретки одного и того же безымянного производителя не подходят к его же валам из другой партии.

ШАРИКОВЫЕ ПРОФИЛЬНЫЕ РЕЛЬСОВЫЕ НАПРАВЛЯЮЩИЕ

Профильные рельсовые направляющие используются там, где требуется высокая точность. Так же как и цилиндрические, профильные рельсы крепятся непосредственно на станину станка.

В профильных рельсах сделаны специальные дорожки качения. В результате нагрузка на каретку распределяется по рабочей поверхности дорожек качения равномерно — профиль касания шарик-рельс уже не точка, а дуга.

Профильные рельсы отличаются высокой точностью и прямолинейностью, отменной грузоподъемностью, высокой износоустойчивостью, низким люфтом или полным его отсутствием.

Недостатком профильных направляющих является высокие требования к шероховатости и прямолинейности места крепления, а также сложность установки.

Как правило, рельсы и каретки выпускаются в нескольких вариантах — с преднатягом и грузоподъемностью разной степени.

Классическим примером могут служить рельсовые направляющие Hiwin и THK.

Профильные рельсы сложны и дороги в производстве, поэтому производителей рельсов меньше, чем производителей валов. Они, как правило, дорожат своей репутацией, потому качество профильных рельсов гораздо стабильней.

Мы рекомендуем всегда, когда это возможно, использовать именно профильные рельсовые направляющие известных брендов для построения станков с ЧПУ.

РОЛИКОВЫЕ ПРОФИЛЬНЫЕ РЕЛЬСОВЫЕ НАПРАВЛЯЮЩИЕ

Роликовые рельсы являются подвидом профильных направляющих, у которых дорожки качения — плоские, а вместо шариков в опорных модулях использованы ролики.

Это позволило увеличить жесткость направляющей, грузоподъемность и долговечность.

Роликовые направляющие используются в высоконагруженных металлообрабатывающих станках с ЧПУ, предназначенных для фрезеровки черных металлов, стали, камня.

Вряд ли Вы ищете именно такие направляющие, иначе Вы бы не читали данную статью.

Станок ЧПУ «на скорую руку»

Материал с ресурса RC Design. Автор — Сергей Павлов ( Граф )

Неожиданно много читателей, прочитавших мою статью, посвященную некоторым аспектам проектирования механики самодельного гравировально-фрезерного станка ЧПУ, высказали в своих откликах, как бы это помягче. недоумение тем обстоятельством, что о линейных шариковых подшипниках качения я упомянул вскользь и без должного восторга. Действительно, восторгов я не расточал. К линейным шариковым направляющим я отношусь спокойно, как к одному из возможных вариантов построения координатного стола. Как и у любого другого варианта, у этого есть свои достоинства и недостатки, из которых главное достоинство — относительная технологическая простота достижения заданных точностей при рабочих ходах больше метра, а главный недостаток — высокая цена комплектующих.

Я по-прежнему считаю, что небольшой станок, например, с рабочим полем 500х300 мм, проще, технологичнее и дешевле сделать, применив круглые направляющие с бронзовыми втулками скольжения. Однако, чем больше по размеру рабочее поле, тем сложнее обеспечить заданную точность за приемлемые деньги. Наконец, наступает момент, когда технологические трудности изготовления и монтажа направляющих скольжения, а значит и их стоимость оказывается сопоставимой со стоимостью блоков шариковых линейных подшипников на рельсах.

Вот и получается, что небольшой гравировально-фрезерный станок дешевле сделать на круглых направляющих скольжения с обычной винтовой передачей. Но, если рабочий ход хотя бы по одной из осей превысит некоторое значение, при котором выгодней купить шариковые направляющие, то конечно, проще купить. Само собой, упомянутое «некоторое значение» — вещь относительная. Стоимость изготовления механики в Москве и, например, на Урале отличается в разы. По моим оценкам, для Москвы размер рабочего хода, при котором стоит подумать о шариковых линейных направляющих, составляет 1000…1200 мм и более.

Статья планировалась из двух частей. Первая часть должна была быть посвящена выбору направляющих, особенностям проектирования и конструирования механики с использованием шариковых линейных направляющих, а вторая — практической реализации станка. Известно, теорию читать никто не любит, все сами «теоретики». Поэтому предвосхищая возгласы: «Все, что вы пишете, давно известно из книжек! К практике поближе!!», я решил ограничиться практической реализацией. Вообще, цель статьи не научить строить станки ЧПУ, а расширить горизонты интересующихся подобной техникой и показать, что станок ЧПУ в производстве (но не по цене!) не такая уж крутая вещь, как принято о ней думать.

Задача

Вообще говоря, «на скорую руку» делаются бутерброды и салаты, романтический ужин можно соорудить на скорую руку, но не станок. Тем не менее, я вынес это словосочетание в заголовок статьи. Почему? Попробую объяснить.

«На скорую руку» это значит технологично для домашнего производства. Т.е. станок должен быть сконструирован так, чтобы его можно было изготовить, используя минимальный набор самых обычных слесарных инструментов. Буквально, если у вас в арсенале имеется электролобзик с пилкой по металлу, сверлильный станок, плашки-метчики и напильник, то этого должно быть достаточно. На худой конец, сгодится простая ножовка по металлу и дрель.

Кое-кто скажет: «Ну, ты загнул, товарищ! Так не бывает», и будет прав. Так действительно не бывает. Потому что, если фрезерные работы можно исключить полностью, то без элементарных токарных работ нам не обойтись, значит, работ этих должно быть совсем не много, все остальное – ручками, на кухне.

Ставя перед собой такую задачу, надо хорошо понимать, что осуществить задуманное можно только при условии широкого применения покупных комплектующих и стандартных алюминиевых профилей. Направляющие – этакие краеугольные камни портального гравировально-фрезерного станка — тоже придется купить, а они дорогие. Так что, «на скорую руку» не значит дешево!

И последнее соображение. «На скорую руку» ассоциируется с понятиями просто и быстро. Если с определением «просто» можно согласиться, то быстро вряд ли получится. Изготовление даже простых деталей может затянуться на неопределенный срок, но как говорится, «терпение и труд – все перетрут».

  • Для фрезерования бальзы, фанеры, дерева, пластиков и тонких (до 2 мм) алюминиевых сплавов.
  • На линейных шариковых направляющих и зубчатых ремнях.
  • Рабочее поле не менее 1000х300х90.
  • Разрешение позиционирования не хуже 0,1 мм.
  • Скорость позиционирования не менее 2 м/мин.

Начнем с простого – со стола-основания. Элементарный геометрический расчет показывает, что при ходе по Х равному 1000 мм длина стола должна быть 1300 мм. По крайней мере, у меня так получилось. При ходе по Y больше 300 мм ширина стола должна быть не менее 460 мм.

Изучив сортамент стандартных прессованных прямоугольных труб (боксов) из алюминиевого сплава АД31 (других промышленность, к сожалению, не выпускает) выбираем бокс 80х40х4 мм. Нарезаем из него несколько балок (1300 мм — 2 шт. и 460 мм -4шт.). Еще нам понадобятся два швеллера 50х30х4 длиной 1300 мм. В них отлично вписываются шариковые направляющие SBS15SL, которые я решил применить. В качестве ножек используем подходящие круглые ножки от дивана, купленные в магазине ОБИ. Сверлим во всем этом дырочки, кое-что красим, если есть такая возможность, и собираем каркас основания.

Линейные направляющие своими руками

Направляющие – важная деталь в устройстве фрезерного станка. Направляющие для ЧПУ своими руками могут выполнить многие мастера, опыт работ в домашних условиях имеется у большинства практикующих специалистов.

Задумав домашнее производство мебели, необходимо соблюдать точность в конструкции. Поэтому многие мастера, осваивающее его нуждаются в качественном оборудовании. Специальный деревообрабатывающий механизм облегчит труд, позволит создавать качественную, продукцию в короткий срок.

Чтобы изделия отличались высокой точностью, но соответствовали современным характеристикам, применяются модели ЧПУ.

Числовое программное управление дает такую возможность, но покупать его под силу не каждому предпринимателю. Именно по этой причине появляется потребность изготовить самодельный агрегат, для устройства которого применяются детали собственного производства.

Основными частями фрезерных станков, предназначенных для обработки того или иного материала, являются направляющие. Они представляют собой шариковые или роликовые подшипники качения, назначением которых является перемещение каретки. Их цель – ускорение, упрощение и придание точности производству.

Виды направляющих

Точность станка – это задача направляющих стержней. Они делятся на два вида:

  • скольжения;
  • качения – предполагают использование подшипников.

Первый вид используется на станках небольшой мощности и не нуждающихся в большой продуктивности. К ним относятся деревообрабатывающие, токарные, сверлильные и настольные аппараты.

Самодельные направляющие для ЧПУ станка изготавливаются линейного тапа, они могут быть роликовыми или шариковыми. Независимо от вида должны обладать следующими характеристиками:

  • сохранением заданных параметров;
  • плавным перемещением;
  • эффективностью;
  • низким трением.

В качестве деталей для скольжения втулок в большинстве случаев используются стержни цилиндрической формы, их необходимо отшлифовать. Некоторые мастера советуют изготовить механизм и без втулок, но из-за этой манипуляции будет снижена аккуратность изделий, а стержни будут иметь меньший срок эксплуатации.

Варианты самодельных направляющих

Направляющий механизм для ЧПУ часто бывает основан на использовании хромированной металлической трубы.

Она имеет небольшую стоимость, ее легко обрабатывать, меняя форму. Кроме того, есть и ряд недостатков:

  • Защитный верхний слой стирается очень быстро, затем металл изнашивается быстрее.
  • При высокой нагрузке на трубу, она не дает необходимой прочности.

Такое решение является дешевым для специалиста, но хватит работы такого станка лишь на несколько десятков часов. Это связано с минусами оцинкованных или хромированных труб, которые сами сделаны из мягкого металла, подверженного быстрому износу при нагрузке. Фрезер в совместном использовании с такими направляющими значительно сократит их срок службы.

Кроме этих способов, следует применять в качестве движущих частей устройства фрезера с небольшой мощностью. Они придают изготавливаемым деталям точную тщательную обработку, чаще их используют на станках для обработки дерева. Они имеют низкую цену и маленький срок выработки.

Самодельные направляющие: инструкция

Самодельные направляющие для деревообрабатывающего станка в ЧПУ собственного изготовления могут быть нескольких вариантов.

Первый вариант выполнения – простой, вовремя выполнения агрегата по такому алгоритму необходимо собрать конструкцию, состоящую из таких деталей:

Инструкция по изготовлению:

  • для начала измеряем необходимую длину металлического уголка, убрать лишнее;
  • просверлить симметрично с двух сторон, отверстия необходимого диаметра;
  • при помощи гаек и болтов закрепить подшипники.

Конструкция направляющих готова, она не требует массы усилий и довольно понятна для неопытного мастера.

Направляющие из мебельных стержней используются при изготовлении мебели на заказ, чтобы добиться точности, подойдет готовая фрезерная база из мебельных деталей. С применением в конструкции отшлифованных цилиндрических стержней.

В этом случае необходимо сделать отверстия, равные по диаметру их ширине, прямо в суппорте, они обязательно обязаны быть параллельны друг другу.

Специалисты рекомендуют дополнительно использовать бронзовые втулки, тогда их размер обязан ровняться диаметру направляющих.

Используя старые печатные машинки «Янтарь», легко изготовить направляющие для ЧПУ своими руками. Их особенность в том, что движущие части там выполнены в форме уголка. Понадобятся такие детали:

  • подвижная часть;
  • сепаратор – пластина, в которую вмонтированы шарики;
  • рельсы;
  • металлическая пластина;
  • уголки, длина которых равна рельсу.

Соединяем все части необходимым образом и получаем готовый результат.

Рекомендации умельцев

Для маленького домашнего станка ЧПУ в качестве направляющих следует взять автомобильные стойки.

Их используют в отечественных автомобилях, поэтому достать их не составит труда. Используются штоки от стоек, они обладают прочностью и сделаны из качественного металла.

Поэтому проявив смекалку и фантазию, у мастера возможности становятся безграничны. Немного подумав, несложно собрать станок ЧПУ своими руками из подручных деталей, находящихся в доступе и не используемых по назначению. Это сократит затраты на домашнее производство и повысит его продуктивность и качественность.

Для изготовления самодельных направляющих для домашнего ЧПУ станка можно использовать очень простую конструкцию из подшипников, алюминиевого уголка и болтов с гайкой.

Итак, материалы которые необходимы для сборки направляющих самодельного ЧПУ станка

Подшипники. Казалось бы — чем шире подшипник, тем больше плоскость качения и тем менее будет снашиваться алюминиевый уголок, однако это не так! На направляющие в момент работы действуют силы реакции противодействующие движению мотора, это из за того, что фрезер «грызет» заготовку и реально подшипник любой толщины накатывает весьма узкую дорожку. Так что стараться искать широкий подшипник во всю направляющую не стоит, как и не стоит ставить 2-е штуки рядом по ширине направляющей.

Алюминиевый уголок используется и для изготовления каретки. Если его же применить как направляющую то это будет расходный материал, та часть направляющей по которой будет кататься каретка на подшипниках очень быстро протрется. Вместо алюминия лучше применять любой другой метал, лучше всего сталь.

Наиболее подходящим материалом для направляющей самодельного ЧПУ станка является шлифованный стальной кругляк, можно, к примеру, использовать направляющие каретки из принтера.

Болты с гайками, подбираются совместно с подшипниками, толщина болта должна быть по внутреннему диаметру подшипника.

Теперь поговорим о конструировании. Как говориться в одной русской пословице — лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать, так что смотрим видео про изготовление каретки.

Если говорить кратко, делаем следующую конструкцию и закрепляем ее на самодельном ЧПУ станке.

В общем виде конструкция выглядит следующим образом

Если у вас нет хорошего шлифованного кругляка, не беда, для изготовления домашнего ЧПУ станка можно использовать любые подручные материалы. На фотографии ниже пример использования железной трубы квадратного сечения и обычных железных уголков.

Как говорится — было бы желание, а проблему нехватки подходящего материала всегда можно решить.

Рельсовые направляющие для станков ЧПУ

Рельсовые направляющие собой представляют стальную, геометрическую фигуру (рельсу) с двумя или четырьмя канавками со сложным профилем. Особую роль данная деталь играет в дорожках скольжения. В паре с направляющей, работает пара шариковых подшипников – называемыми «каретками».

Содержание статьи:

  1. Из чего изготавливают рельсовые направляющие
  2. Какие бывают рельсы для ЧПУ станка
  3. Принцип работы рельсовых направляющих
  4. Видео как выбрать направляющую для станка

Важно! Широкое применение направляющие нашли в металлообрабатывающем, высокоточном оборудовании с ЧПУ, а именно: шлифовальном, токарном, фрезерном и на обрабатывающих станках. Кроме того их использование допустимо в конвейерах, оборудовании для литья под давлением, прессовочных и штамповочных станках, измерительных устройствах, сварочном оборудовании и многом другом.

Из чего изготавливают рельсовые направляющие

Основным материалом для изготовления рельсовых направляющих является высококачественная нержавеющая сталь, и некоторые разновидности хромистых сортов стали. Начальная заготовка в процессе формирования направляющей, обрабатывается со всех сторон посредством шлифования, после чего подвергается процедуре закалки. После данных «операций» с заготовкой, твердость рельсовой направляющей достигает 58-64 HRC.

Какие бывают рельсы для ЧПУ станка

Направляющие делятся на несколько разновидностей, а именно на те, которые используют для работы силу скольжения и силу качения.

Важно! Направляющие – это важнейшая деталь любого сложного станка. Именно по ним происходит передвижение вспомогательных  механизмов по координатам X и Y. Ниже мы с вами рассмотрим их классификацию и главные отличительные особенности. Давайте вместе разбираться.

  • Круглые рельсовые направляющие. Имеют простую конструкцию с обеспечением минимальной нагрузки. В активном состоянии усиливается нагрев, в итоге происходит трение, в результате чего снижается ресурс опорно-направляющей группы. Круглые направляющие чаще всего используются в негабаритном оборудовании и там, где двигательные механизмы должны смазываться вручную.
  • Рельсовые направляющие. В отличие от круглых, оборудуются собственным пыльником, способного обеспечить защиту при работе подшипников, ниппеля, сальников. К данным деталям можно подключить автоматическую систему подачи смазочных материалов. По этим и многим другим причинам рельсовые направляющие принято считать универсальными и очень надежными.
  • Направляющие цилиндрической формы на рельсах. В таком оборудовании используется для направляющих специальная опора, называемая рельсой с имеющейся на ней кругловатой выемкой, повторяющая размеры главного вала. Таким образом, во время производственного процесса под действием собственного веса не происходит прогиба элемента. Цилиндрические, как и простые шлифовальные валы изготавливаются очень просто, по этой причине стоимость на рынке их не особо высока. Более подробнее о разновидностях и стоимости направляющих, можно узнать по ссылке https://grizlicnc.com.ua/relsovye-napravlyayuschie.
  • Рельсовые профильные направляющие. За счет своей конструкции их применение допустимо в станках высокой точности. Рельсовые направляющие устанавливаются на неподвижную деталь. Верх детали обрабатывается посредством шлифования, с целью снизить коррозию металла и незаметных выемок. За счет имеющихся по бокам выемок, каретка передвигается рядом с балкой.

Принцип работы рельсовых направляющих

Линейные, рельсовые направляющие для перемещения используют вспомогательное тело качения в роли которых выступают ролики и шарики. За счет перемещения подшипника по плоскости рельсы, направляющая способна выдержать определенную нагрузку в нескольких положениях: горизонтальном и вертикальном.

Если сравнивать с традиционным перемещением, коэффициент трения в момент работы рельсовой направляющей составляет не более 0,02%. Благодаря вращению тел в связующем звене между кареткой и рельсом достигается высокий уровень точности при прямолинейном перемещении.

Рельсовые, линейные направляющие чаще всего применяются в автоматизированном оборудовании с ЧПУ, на мощных производственных площадках в таком же оборудовании. Благодаря особенностям, о которых мы говорили выше, в рельсовых направляющих создается высокая точность позиционирования. Отличаются длительным эксплуатационным сроком и высокоскоростным перемещением, особенно в паре с высокоточными шарико-винтовыми передачами.

Видео как выбрать направляющую для станка

Вернуться на ГЛАВНУЮ СТРАНИЦУ сайта.

Полное руководство по фрезерным станкам с ЧПУ 4×8 на 2022 год

Популярность фрезерных станков с ЧПУ в деревообрабатывающем сообществе продолжает расти. По мере роста этой популярности растет и количество компаний, производящих выдающиеся маршрутизаторы. 2021 год обещает стать еще одним важным годом в индустрии фрезерных станков с ЧПУ 4×8.

Цены должны продолжать падать по мере того, как технология, стоящая за этими фрезерными станками с ЧПУ по дереву, становится все более доступной. То, что когда-то приходилось платить плотникам за небольшой фрезерный станок, теперь будет стоить им полноразмерный фрезерный станок с ЧПУ 4×8.

Проекты, которые вдруг становятся возможными с маршрутизатором такого размера, впечатляют. Эти машины способны обрабатывать целый лист фанеры, что упрощает подготовку материала. Независимо от того, являетесь ли вы деревообработчиком-любителем или владельцем профессиональной деревообрабатывающей мастерской, с этими фрезерными станками с ЧПУ открывается масса возможностей.

Изготовленные на заказ шкафы, конструкции автофургонов, деловые вывески и огромные произведения искусства — все это проекты с ЧПУ, которые возможны с полноразмерным ЧПУ.

На что обращать внимание при выборе фрезерного станка с ЧПУ 4×8

Когда вы начинаете поиск нового фрезерного станка с ЧПУ по дереву, необходимо учитывать ряд соображений.Вот несколько вещей, на которые стоит обратить внимание.

Размер машины

Несмотря на то, что площадь резания на всех этих машинах составляет 4 фута на 8 футов, их размер и занимаемая площадь могут существенно различаться.

Сравните, например, фрезерный станок с ЧПУ Zenbot 4×8 с фрезерным станком с ЧПУ Grizzly G0895 4×8. Zenbot имеет размеры 108 x 60 дюймов и весит около 400 фунтов. В то время как Grizzly имеет размеры 124 x 84 дюйма и весит 2500 фунтов.

Конечно, это разные уровни станков с ЧПУ, но пространство и вес должны учитываться при размещении их в вашем магазине, а также о том, какой вес может выдержать ваше пространство.

Требования к питанию

Станки с ЧПУ по дереву 4×8 предлагаются с различными вариантами мощности. Они идут от вашей обычной бытовой розетки 110 В до 3-фазного питания 220 В.

В то время как розетки на 110 В и 220 В можно найти в большинстве столярных мастерских или, по крайней мере, ими легко управлять, трехфазное питание обычно можно найти только в промышленных зонах.

3-фазные преобразователи доступны для добавления к существующему источнику питания, а некоторые из этих станков с ЧПУ даже поставляются со встроенными преобразователями.Но будет немного больше работы и затрат, связанных с этим маршрутом.

Возможности удержания

Самые базовые фрезерные станки с ЧПУ 4×8 поставляются без встроенных функций удержания. Это означает либо ввинчивание заготовок непосредственно в доску для отвалов, либо установку собственной системы Т-образных направляющих, либо установку системы вакуумного насоса вторичного рынка.

Многие высококлассные фрезерные станки с ЧПУ поставляются со встроенной системой вакуумного зажима. В производственных условиях система вакуумного прижима, безусловно, является подходящим вариантом, поскольку она сводит к минимуму отходы и значительно ускоряет время обработки.

Качество сборки

Глядя на ценовые диапазоны доступных фрезерных станков с ЧПУ 4×8, совершенно очевидно, что качество сборки будет повсюду.

С учетом сказанного я не думаю, что какие-либо из этих фрезерных станков с ЧПУ являются плохими машинами. Некоторые из них просто предназначены для любительской среды, где они не используются часто, а допуски могут быть немного более снисходительными.

В производственной среде, где эти машины будут работать весь день, качество сборки, очевидно, имеет огромное значение.Вы захотите искать системы, которые предварительно построены с прочной стальной рамой. Мало того, что эти машины могут справляться с большим количеством нарушений, они также работают на гораздо более высоких скоростях, что значительно увеличивает производительность.

Шпиндель

Некоторые комплекты ЧПУ 4×8 для любителей будут созданы для работы со стандартными фрезерными станками Palm. Другие поставляются со шпинделями с ЧПУ с жидкостным охлаждением, которые работают тише и способны выдерживать гораздо более высокие нагрузки.

Скорость

Скорость, с которой фрезер может как резать, так и перемещаться по столу, является небольшим фактором, влияющим на производительность вашего ЧПУ.

Скорость резки может варьироваться от 200 дюймов в минуту (дюймов в минуту) до более 2000 дюймов в минуту на более дорогих моделях. Скорость перемещения также может сильно различаться, и это немаловажно при работе на большой площади поверхности 4×8.

Контроллер

Фрезерные станки с ЧПУ предлагаются как со встроенной системой управления, так и без нее. Контроллер используется для ручного перемещения головки шпинделя для настройки новых резов.

Маршрутизаторы со встроенным контроллером также обычно предлагают возможность подключения флэш-накопителя или карты памяти, чтобы вы могли загружать схемы резки непосредственно на машину.Другие требуют, чтобы компьютер был подключен непосредственно к ЧПУ для настройки новых траекторий резки.

Цена

Цены на фрезерные станки с ЧПУ 4×8 могут варьироваться от 3000 долл. США в низком ценовом сегменте до более 30 000 долл. США за хорошо оборудованные пакеты, включающие модернизированные фрезерные станки, вакуумные насосы и т. д.

Популярные фрезерные станки с ЧПУ 4×8

Здесь являются одними из лучших фрезерных станков с ЧПУ 4×8 на рынке.


Laguna Swift 4×8 Фрезерный станок с ЧПУ

Технические характеристики :
Занимаемая площадь: 120″ x 78″
Вес: 1800 фунтов
Контроллер: Встроенный портативный контроллер
Вакуумный стол: Дополнение для вторичного рынка

Фрезерный станок с ЧПУ Laguna Swift 4×8 представляет собой фрезерный станок среднего класса с прочной стальной рамой, шпинделем с жидкостным охлаждением и встроенной -в системе контроллера.Хотя система вакуумного насоса не предлагается в качестве дополнения к этому ЧПУ Laguna, она продается, поэтому их можно добавить постфактум для создания быстрой и надежной вакуумной прижимной системы.

Этот станок стоимостью менее 20 000 долларов США отлично подходит для легких промышленных работ или для добавления в столярную мастерскую мечты любителя.


Multicam Series 7000 Series Router

Спецификации :
След: 113 ″ x 162 ″
Вес: 6000 — 30 000 фунтов
Спиндел: 2,2. Встроенный контроллер
Вакуумный стол: встроенный

Фрезерный станок с ЧПУ серии Multicam 7000 представляет собой фрезерный станок промышленного уровня, прочная конструкция которого рассчитана на многолетнее постоянное использование.

Маршрутизаторы серии 7000 выпускаются в различных размерах от 60 на 60 дюймов до 120 на 600 дюймов!

Тяжелая цельностальная рама станка с ЧПУ и усовершенствования, такие как увеличенный зазор по оси Z до 12 дюймов или даже 16 дюймов, делают этот станок настоящей рабочей лошадкой для производственных сред.


Фрезерный станок с ЧПУ Zenbot 4×8

Технические характеристики :
Занимаемая площадь: 60″ x 108″
Вес: 400 фунтов
Шпиндель: не входит в комплект Вакуумный стол: надстройка

Фрезерный станок с ЧПУ Zenbot 4×8 предназначен для использования в хобби или легкой промышленности.Цена оказывается немного ниже, чем у первых нескольких систем, описанных выше.

Эта система допускает множество настроек, поскольку она начинается только с каркаса и позволяет добавлять шпиндель, электронику, контроллеры и дополнительный вакуумный стол. Это отлично подходит для тех, кто ограничен в средствах и хочет максимально снизить расходы.

Многие из этих функций также можно модернизировать, поэтому по мере роста машины вы можете легко заменять детали.


Комплект фрезерного станка с ЧПУ Avid Pro 4×8

Технические характеристики :
Занимаемая площадь: 67″ x 115″
Вес: 618 фунтов с дополнительным комплектом ножек
Шпиндель: шпиндель с воздушным охлаждением 3 л.с. 220 В
Скорость резки: 250 дюймов в минуту
Контроллер: Дополнение
Вакуумный стол: Дополнительное оборудование

Avid Pro 4×8 CNC — один из самых популярных фрезерных станков с ЧПУ 4×8 на рынке.Многие известные мне мастерские по производству легкой продукции используют их для изготовления вывесок, шкафов и других разнообразных работ. Сочетание цены и качества делает эту машину надежным выбором.

Эти машины имеют очень прочную конструкцию, но требуют небольшой сборки. Этот шаг жизненно важен, чтобы не торопиться и сделать все правильно, поскольку он обеспечит ровную и квадратную поверхность для резки.

Ряд обновлений доступен для электроники, высоты и ширины рамы, а также качества шпинделя.

Если вы хотите посмотреть отличное видео по настройке и обзору этой машины, вы можете посмотреть его здесь.


Grizzly G0895-4 × 8 маршрутизатор CNC

Спецификации :
SPIND: 85 ″ x 124 ″
Вес: 2535 фунтов
: 35 ″ x 124 ″
. Скорость резки: 1600 дюймов в минуту
Контроллер: В комплекте
Вакуумный стол: В комплекте

Фрезерно-фрезерный станок с ЧПУ Grizzly G0895 4×8 представляет собой полноразмерную систему промышленного масштаба, работающую по принципу plug and play. Он поставляется с мощным шпинделем, встроенной электроникой и мощным вакуумным столом.

Стоимость этого маршрутизатора ~19 000 долларов недешева, но за то, что он предлагает, вы получаете массу машины за эти деньги.

ЧПУ производит резку со впечатляющей скоростью 1600 дюймов в минуту, что делает его идеальным инструментом для тяжелых производственных работ.


Часто задаваемые вопросы о фрезерном станке с ЧПУ 4×8

Может ли фрезерный станок с ЧПУ 4×8 разрезать целый лист фанеры?

Да! Возможность загрузки целого листа фанеры является одним из главных преимуществ фрезерного станка с ЧПУ 4×8. Просто загрузите лист и начните резать.

Какой фрезерный станок с ЧПУ 4×8 лучше?

Ну, это зависит. Если вам нужно использовать машину в тяжелых промышленных условиях, вам стоит взглянуть на такую, как Multicam. Для любителей или легкой промышленности Avid CNC является очень популярным выбором.

Какие материалы можно резать на фрезерном станке с ЧПУ 4×8?

Большинство фрезерных станков с ЧПУ могут обрабатывать дерево, пластмассы, композиты и цветные металлы, такие как алюминий или медь.

Можно ли использовать фрезерный станок с ЧПУ 4×8 для выравнивания деревянных плит?

Да! Это идеальная машина для выравнивания плит, поскольку они могут обрабатывать плиты, достаточно большие для обеденных столов.

Заключительные мысли о фрезерных станках с ЧПУ 4×8

Полноразмерный фрезерный станок с ЧПУ — это крупная инвестиция, но она может значительно повысить ценность вашего деревообрабатывающего хобби или бизнеса. На рынке доступно множество моделей, как новых, так и бывших в употреблении, поэтому проведите исследование и найдите ту, которая лучше всего соответствует вашему бюджету и потребностям.

Дерек вырос на деревообработке в мастерской своего отца и с тех пор начал успешный деревообрабатывающий бизнес на Etsy. В свободное время он катается на горном велосипеде, катается на лыжах или пишет.

ЧПУ Genmitsu 3018 Краткое руководство

Обновлено 9 месяцев назад по Джордж

Введение

Это руководство предназначено для новых пользователей ЧПУ в целом и поможет вам использовать его в первый раз.Чтобы убедиться, что вы готовы к этому процессу, убедитесь, что вы сделали следующее:

  • Собрал ЧПУ: Это здесь не рассматривается, см. руководства пользователя для 3018 Pro (здесь) и прувер 3018 (здесь)
  • Установленная и настроенная свеча: В этом руководстве предполагается, что этот шаг уже выполнен. См. это руководство для пользователей Windows и это руководство для пользователей Mac

Шаг 1: Работа с Candle

Когда Candle работает, ЧПУ включено и подключено к компьютеру через USB ( убедитесь, что автономный контроллер отключен ).

Для этого первого тестового прогона вам понадобится тестовый файл, который называется » 1sainsmart.nc » и должен находиться на диске или USB-накопителе, входящем в комплект поставки вашего ЧПУ. Если вы не можете найти его, вы можете скачать его отсюда.

Находясь в Candle, вам нужно нажать Файл -> Открыть, а затем выбрать указанный выше файл. После этого он должен выглядеть примерно так, как показано на рисунке ниже:

То, что вы видите, это Окно визуализации , в котором отображается предварительный просмотр кода Путь к инструменту , который вы собираетесь запустить.Поскольку ЧПУ представляет собой форму субтрактивного производства, лучше всего выявлять любые ошибки до того, как вы начнете, так как любая ошибка, которая будет вырезана, будет постоянной и потенциально испортит ваш исходный материал.

Наблюдая за изображением, вы можете проследить весь проект одной непрерывной линией от начала до самого конца. Это покажет, как расположить ЧПУ перед началом работы, а также как разместить зажимы, чтобы избежать столкновений во время процесса гравировки.

То, что нам нужно отметить сейчас, это расположение начала координат, а также рабочей области проекта:

Поиск начала координат работы :

Начало траектории — это место, где X, Y и Z равны Нуль.В зависимости от проекта расположение исходной точки может различаться, но чаще всего это центр вашего проекта или (в данном случае) нижний левый угол вашего рабочего пространства. Вы можете найти исходную точку, посмотрев, где находится это изображение:

Поиск рабочего пространства проекта:

Рабочее пространство проекта представляет собой воображаемый прямоугольник, представляющий максимальную область, с которой будет работать ваш ЧПУ. Чтобы найти это, посмотрите в нижний левый угол визуализатора, где вы увидите изображение ниже.Это измерение, показанное как длина х ширина х высота, будет использоваться для определения места размещения зажимов, а также того, на какой исходный материал будет рассчитан проект.

Всегда разумно дать себе небольшое дополнительное пространство для ошибок и безопасности, поэтому, хотя размеры рабочего пространства составляют 39,812 мм x 10,3 мм x 5,2 мм, допустим, что это 40,5 мм x 11 мм x 5,5 мм

С информация собрана на потом, а траектория проверена на возможные проблемы, пора переходить к следующему шагу.

Шаг 2: Выбор материала заготовки и закрепление

Выбор материала заготовки

Теперь мы знаем, что рабочая область проекта имеет размеры 40,5 мм x 11 мм x 5,5 мм, и это представляет собой область, где будет выгравирован текст. Чтобы выбрать подходящий кусок материала, вам необходимо учитывать следующее:

  • Достаточно ли широк и длинен мой материал для полной гравировки?
  • Достаточно ли толстый материал для моего проекта?
  • Достаточно ли тонок мой заготовочный материал, чтобы ось Z могла перемещаться как минимум [Insert Z Workspace Value] вверх и в сторону от поверхности заготовки?
    • Стоит отметить, что значение Z рабочей области не означает, что ЧПУ будет резать так глубоко.Это значение также включает пространство для вертикальных перемещений и отводов.
  • Есть ли место на готовом материале, далеко за пределами моего рабочего пространства, для размещения зажимов, которые могут удерживать проект?

Для успешного проекта ответ на все эти вопросы должен быть «Да», и в случае этой демонстрации используется кусок дерева Pau Ferro размером 60 мм x 120 мм x 6,5 мм. Конечно, можно использовать множество форм и размеров, только не используйте слишком толстые или слишком тонкие.

Зажим:

Вместе с ЧПУ вы получили принадлежности для 4 зажимов пластин, которые в собранном виде выглядят следующим образом:

станина с ЧПУ.

На станине с ЧПУ есть несколько стратегически важных пазов Т-образной формы, позволяющих вставить головку болта, обращенную вниз. далеко от того места, где вы планируете разместить свое рабочее место.Как только металлическая кромка соприкоснется с деревом, вы можете затянуть барашковую гайку, чтобы прижать ее к материалу ложи.

Приложив усилие, вы можете затянуть дополнительный винт или болт, чтобы действительно зафиксировать его, но будьте осторожны, чтобы не затягивать слишком сильно. Зажим изготовлен из стали, а станина — из алюминия, поэтому вы можете случайно повредить станину или ее Т-образные пазы.

Промыть и повторить с дополнительными зажимами. Хотя выше показано использование только двух зажимов, использование всех четырех зажимов всегда является лучшим выбором, чтобы убедиться, что древесина полностью закреплена.

Прикрепляя инвентарь к станине, убедитесь, что он не перекошен и находится под прямым углом к ​​станку, насколько это возможно.

Установка вашего гравюрного бита

Для установки вашего гравировки вам понадобится следующее:

  • 1x ER11 Collet
  • 2x Spanners ER11 (гаечные ключи)
  • 1x Bit Bint (Tearful, очень острый)
  • 12
  • 1x Крышка шпинделя

Ниже представлена ​​наглядная демонстрация процесса установки:

Чтобы продолжить, делайте по порядку:

  1. Возьмите цангу ER11 и черную крышку шпинделя.Вставьте цангу широкой стороной вниз в колпачок, пока не услышите щелчок. Визуально осмотрите цангу, чтобы убедиться, что она полностью вошла в крышку шпинделя, прежде чем продолжить. Он будет очень свободным и шатким даже после того, как будет правильно установлен, так что не беспокойтесь об этом.
  2. С установленной цангой ER11 навинтите колпачок шпинделя на шпиндель, но не затягивайте. Вы просто хотите, чтобы он был достаточно нарезан, чтобы он не упал сам по себе.
  3. Вставьте концевую фрезу в цангу ER11 заостренной стороной вниз.Вам нужно будет удерживать биту (осторожно, чтобы не пораниться) и другой рукой вручную затягивать цангу, пока она не сможет удерживать биту самостоятельно. Продолжайте затягивать вручную, насколько это возможно.
    1. Обратите внимание, что цанга должна касаться только полной цилиндрической части стержня биты. Внутри цанги не должно быть плоских или режущих кромок. Несоблюдение этого требования может привести к повреждению биты, провалу проекта или к худшему.
    2. Также важно учитывать, какая часть вашего бита открыта.Если длина вашей фрезы недостаточна для более глубоких пропилов в других проектах, ваш шпиндель столкнется с исходным материалом.
  4. Каждый из двух гаечных ключей имеет разные размеры. Один предназначен для удержания шпинделя на месте, чтобы он не вращался, а другой предназначен для затягивания крышки шпинделя. Держа в каждой руке гаечный ключ, плотно затяните крышку шпинделя, не допуская вращения шпинделя.

Выбор начала координат вашей рабочей координаты

Следующим шагом после этого является навигация и обнуление вашей оси с помощью вашего ЧПУ в начале координат, но прежде чем мы доберемся до этого, вам нужно определить, где вы хотите ее разместить.Этот выбор будет полностью произвольным по большей части, с учетом того, какими должны быть конечные результаты. Единственное жесткое требование состоит в том, что вы должны убедиться, что на нем нет никаких зажимов, например, как это было выбрано ниже:

Навигация по осям X и Y к началу вашей рабочей координаты

Когда ваше ЧПУ полностью подготовлено, пора идти Вернемся к Свече сейчас.

Используя элементы управления Jog, показанные выше, вам нужно перемещаться по осям X и Y (пока игнорируйте Z), чтобы как можно лучше привести кончик гравировальной фрезы в нужное начало координат слова, а затем нажмите клавишу  для обнуления осей X и Y.Вы увидите, как 2 из 3 рабочих координат станут равными 0.

Примечание. Если вы используете ЧПУ 3018 PROVer, вам нужно будет установить ЧПУ в исходное положение, прежде чем вы сможете перемещать любую ось.

Обнуление оси Z

Теперь вам нужно обнулить ось Z, чтобы полностью установить рабочие координаты. Есть два способа сделать это:

Если у вас есть 3018 Pro или другой ЧПУ, у которого нет Z-Probe

Как показано выше, вам понадобится клочок бумаги, чем тоньше, тем лучше, но не скомканный ( это важно).Поднесите концевую фрезу к материалу, но не касайтесь его, и установите шаги в меню Jog на «.1». Возьмите небольшой оторванный кусочек бумаги, поместите его между концевой фрезой и заготовкой и одной рукой непрерывно перемещайте бумагу вперед и назад, а другой рукой опускайте ось Z до тех пор, пока не почувствуете, что бумага цепляется за заготовку. концевая фреза. На этом этапе вы можете сказать, что это достаточно хорошо, или еще больше набрать настройки, установив шаги на «.01» и продолжая повышать / понижать бит, пока не будет удовлетворен.Когда он окажется в нужном положении, нажмите кнопку, чтобы обнулить ось Z.

Если у вас есть PROver или вы модифицировали свой 3018 Pro для использования Z-зонда

Обтекаемый для простоты использования, вы просто настраиваете Z-зонд (см. руководство: Что такое Z-зонд и как его использовать, если не уверены), поместите его между концевой фрезой и заготовкой и нажмите кнопку .

Начать проект!

Теперь вы готовы к работе! Обязательно наденьте все соответствующие средства индивидуальной защиты и выберите «Отправить», чтобы ЧПУ запустилось.

Обратите внимание, что важно всегда оставаться рядом с ЧПУ во время работы в качестве меры предосторожности. Если что-то пойдет не так, проект можно прервать или приостановить с помощью Candle или кнопки аварийной остановки в случае 3018 PROVer.

направляющая станка с ЧПУ [Smoothieware]

Разъемы USB


Smoothie использует USB-B

Ваш Smoothieboard поставляется с картой micro sd в слоте microSD.

Платы поставляются предварительно прошитыми.С базовым файлом конфигурации, установленным на SD-карте, не требуется никакой подготовки, прежде чем вы сможете подключить Smoothieboard к компьютеру и начать с ним взаимодействовать.

Первое, что вы, возможно, захотите сделать, прежде чем приступить к подключению платы, — это просмотреть наш список программного обеспечения и установить «хост-программу» для связи с платой.

У вас нет доски для смузи?
Если у вас нет доски Smoothieboard, но вы планируете приобрести доску MKS, обязательно прочтите статью Что не так с MKS

Хорошим первым шагом является подключение платы к компьютеру для ознакомления с ней.Подключите кабель USB-B к разъему USB на плате и к компьютеру.

SD-карта


Файлы на SD-карте Smoothieboard

Через мгновение после подключения ваш компьютер распознает Smoothieboard как запоминающее устройство USB (например, USB-накопитель или устройство чтения SD-карт), показывая вам файлы, имеющиеся на SD-карте. Драйверы необходимы для Windows 7/8, в то время как Linux и Mac OS X напрямую поддерживают устройство, вы можете найти эти драйверы здесь.

Это позволяет вам добавлять, копировать, редактировать или удалять любой файл, который вы хотите. На SD-карте уже есть файл с именем «config». Этот файл содержит все параметры конфигурации вашей платы и считывается при запуске или сбросе платы. Вы редактируете конфигурацию, просто редактируя этот файл в текстовом редакторе, сохраняя его и перезагружая плату. Нет необходимости перекомпилировать или прошивать плату.

Подробнее о конфигурации

Вы можете узнать больше о настройке Smoothieboard по адресу Настройка Smoothie .

USB Mass Storage — не единственное, что вы получаете при подключении платы.Плата также предоставляет последовательный интерфейс USB CDC, позволяющий отправлять G-код и получать ответы. (Существует также интерфейс DFU для прошивки прошивок, но он в основном предназначен для разработчиков).

Интерфейс CDC (последовательный) — это хост-программы интерфейса, такие как Pronterface, которые позволяют вам взаимодействовать с вашим компьютером. Если вы уже с ним знакомы, можете попробовать подключиться прямо сейчас и получить ответ от доски. Если нет, мы объясним все это позже в этом руководстве.

Сеть


Надеюсь, у вас меньше кабелей, чем здесь

Другим основным коммуникационным интерфейсом, присутствующим на Smoothieboard, помимо порта USB, является порт Ethernet, который позволяет вам подключать плату к локальной сети Ethernet и общаться с платой через TCP/IP.

Это та же технология, которую вы найдете, например, в 2D-принтере, подключенном к сети.

Это позволяет вам получить доступ к веб-интерфейсу, который обслуживает плата, и управлять машиной через браузер.

Он также позволяет вам подключать некоторые поддерживающие его программы (например, Pronterface и Visicut) к Smoothieboard через сеть.

Сеть по умолчанию отключена, но ее очень легко включить и настроить.

Это также рекомендуемый основной способ связи с Smoothieboard.

Вы можете найти всю необходимую информацию об использовании сетевого интерфейса здесь: Сетевой интерфейс

Теперь, когда у вас есть плата, очень хорошей идеей будет обновить прошивку до последней версии.

Для этого загрузите последнюю версию файла Firmware.bin , скопируйте его на SD-карту и перезагрузите SmoothieBoard.

Затем «вспыхнет» новая прошивка (вы увидите, как светодиоды на плате немного «танцуют»), и тогда у вас будет последняя версия.

Это особенно полезно, если вам когда-нибудь понадобится помощь, так как люди, помогающие вам, будут предполагать, что у вас установлена ​​последняя версия.

Вы можете найти файл и информацию о том, как его прошить, на сайте Flashing Smoothie Firmware.

Прежде чем вы начнете подключать элементы вашей машины к плате, вам нужно помнить о нескольких вещах и соблюдать осторожность во время всей сборки.

Обязательно прочтите это. Шутки в сторону.Без шуток. Сделай это. Это важно.

Полярность

Силовые соединения


Обратите внимание на перестановку разъемов 5 мм и 3,5 мм.

Всегда следите за соблюдением полярности при подключении к силовым входам (от источника питания). Обратная полярность может повредить или разрушить всю плату или ее часть. Полярность указана на самой плате знаками + и -. Двойная проверка. На старых версиях платы маркировка частично скрыта разъемом, что сбивает с толку.Опирайтесь только на диаграммы.

Чтобы проверить полярность источника питания, подключите щупы мультиметра к двум проводам источника питания соответственно. Если показания вольтметра положительные, это означает, что красный щуп подключен к положительному проводу (+), а черный щуп к отрицательному проводу (-).

Основной (обозначенный VBB) вход питания имеет защиту от обратной полярности, однако она не будет держаться вечно. Как только вы заметите, что что-то не так, выключите питание и проверьте еще раз.

Отключение
Запрещается отсоединять или подключать шаговые двигатели от драйверов шаговых двигателей, когда на плату подается питание (т. е. когда блок питания включен).

Драйвера имеют очень хорошую защиту от большинства возможных проблем и их очень сложно случайно уничтожить. Но это возможно.

Шорты
Будьте осторожны, чтобы никакие металлические предметы и не касались платы, когда она включена. Падающие отвертки, гайки и болты могут привести к короткому замыканию и разрушению платы.
Проверьте плату перед включением питания.
Не нажимайте на кнопку сброса металлическими предметами, так как вы можете поскользнуться и вызвать короткое замыкание, используйте пластиковую отвертку и т.п.

Используйте правильный разъем
Всегда проверяйте схему перед подключением источников питания (от блока питания) к плате. Подключение к неправильному разъему может привести к повреждению компонентов. Типичным примером этой проблемы является подключение кабеля ввода питания к разъему для выхода или подключение концевых выключателей в обратном направлении.

Обжим
Убедитесь, что ваши соединения с помощью обжимных или винтовых клемм, от проводов до разъемов любого типа, выполнены очень аккуратно и хорошо. Соединения (например, с шаговыми двигателями), потерянные во время работы машины, могут разрушить вашу плату.

Маркировка
В случае ввода питания VBB будьте осторожны. Если ваша плата поставляется с предварительно припаянными разъемами, разъем 5 мм присутствует, а полярность этого разъема совпадает с полярностью больших дорожек на электрической схеме справа (красный — это +, синий —).На некоторых платах маркировка на платах может быть скрыта самим разъемом, поэтому для VBB ориентируйтесь не на маркировку на плате, а на схемы на этой странице. Однако, если вы не припаяли разъемы и хотите припаять разъем 3,5 мм вместо разъема 5 мм, также обратите внимание на противоположную полярность.

USB v Ethernet
USB при некоторых настройках могут быть подвержены помехам, что приводит к разрывам соединения и может испортить вашу работу. Это очень трудно предотвратить, если это происходит даже в нормальных условиях.Ethernet, с другой стороны, не имеет этой проблемы: избавьте себя от хлопот и сразу же используйте Ethernet. Это очень здорово. См. Сеть для получения информации о том, как ее настроить.
Уничтожение доски
Если вы получили неисправную доску, вы получите замену. Но если вы уничтожите свою собственную доску, единственным вариантом будет починить ее самостоятельно (что может быть довольно сложно) или получить новую.

Вот почему очень важно, чтобы вы не уничтожили свою доску. Smoothieboard достаточно защищен, но есть вещи, которые могут его разрушить.Общая идея такова: если часть платы получит слишком много энергии, она будет уничтожена. Вот некоторые распространенные ошибки пользователей, из-за которых плата получает слишком много энергии и умирает:

  • Подключение 12-24 В (мощность двигателя) к чему-либо, что вам не положено. Например, линия 5 В, концевой упор или вход термистора. Проблемы с питанием 5 В или 3,3 В не являются серьезной проблемой, поскольку плата устойчива к 5 В, поэтому неправильные соединения и короткие замыкания должны быть в порядке, если они не длятся слишком долго.

  • Замыкание 12-24В на что-либо еще, что по сути то же самое, что и подключение в неположенном месте (см. выше). Это может произойти при падении металлического предмета на плату, плохой пайке, отсоединенных проводах, незащищенных проводах и т. д.

  • Использование индуктивной нагрузки (например, двигателя, вентилятора или соленоида) на полевом МОП-транзисторе без диода (см. документацию по вентилятору).

Общая идея здесь такова: всегда проверяйте, все ли чисто, и дважды проверяйте все , прежде чем включать питание.Вы не можете учиться, совершая здесь ошибки, так как ошибки, скорее всего, будут стоить вам вашей доски.

Электростатический разряд также может разрушить вашу плату: убедитесь, что вы все правильно заземлили.

Безопасность обогревателя

Если ваша машина содержит какой-либо нагревательный элемент и для управления им используется модуль контроля температуры, убедитесь, что вы прочитали раздел о соблюдении всех мер безопасности здесь, и примите как можно больше. Огонь убьет вас, если вы этого не сделаете.

Заземление

Убедитесь, что корпус вашей машины и электроника должным образом заземлены, а также убедитесь, что заземление электроустановки вашего местоположения выполнено правильно.

См. например:

Опасности для окружающей среды

Помните о своей среде: это не только сама машина.

  • На лазерном резаке машина выпускает большое количество токсичного дыма и газа, убедитесь, что он очень хорошо отведен в место, где никто им не дышит

  • На фрезерном станке с ЧПУ пыль, например древесная пыль, может быть взрывоопасной при контакте с пламенем, будьте осторожны и примите меры по ограничению попадания пыли в воздух

  • На 3D-принтере ацетон, используемый для очистки вещей, очень легко воспламеняется, а спреи, используемые для увеличения прилипания к кровати, взрывоопасны, храните их надлежащим образом и будьте осторожны при их использовании

В частности, вы подвергаетесь еще большей опасности, если используете машину в замкнутом пространстве, всегда следите за безопасностью.

Чтобы узнать больше о безопасности, вы можете обратиться к документации RepRap Wiki по этому вопросу.

Чтобы правильно понять некоторые инструкции по технике безопасности в этой документации, необходимы базовые знания об электричестве. См. эту страницу, чтобы освежить в памяти основы.

Логическая мощность

Логические входы питания


Существуют различные способы подачи логического питания на вашу плату.

Для работы вашей плате требуется два вида питания: питание 12-24 В для включения двигателей, нагревательных элементов и т. д. и питание 5 В (или «логика») для питания микроконтроллера (мозга).

Есть три способа подачи питания 5 В на плату:

  • При подключении кабеля USB кабели USB обеспечивают 5 В

  • Путем припайки регулятора напряжения к плате (и подачи 12+24 В, которые регулятор напряжения затем превращает в 5 В)
  • Путем подачи 5 В непосредственно на вход питания 5 В (рядом с входом питания VBB)

Если вы хотите, чтобы все было просто, самое простое решение — просто подключить Smoothieboard к компьютеру через USB.

Обратите внимание, что вы можете подключить несколько разных источников питания одновременно, без каких-либо проблем, Smoothieboard имеет встроенные диоды, которые просто будут получать питание от источника с самым высоким напряжением, то есть вы даже можете отключить один, а другой будет работать. использоваться без сброса.

Если напряжение и ток являются для вас странными понятиями, вероятно, было бы неплохо, прежде чем продолжить настройку платы, прочитать это введение.

Логические схемы платы (линия 5 В) обычно потребляют ток до 500 мА (что является стандартным для USB-порта).

Блок питания А


Будьте осторожны, сетевое напряжение опасно

Основной вход питания

Без питания ваша плата мало что может сделать. Плата использует энергию для работы логики управления и для перемещения шаговых двигателей, а также для питания нагревательных элементов, вентиляторов и т. д.

Как выбрать блок питания (БП): необходимо два блока питания, 5,0 В и «массовое» питание (V BB ).

Питание 5,0 В
  • Напряжение (В): 5.Питание 0 В должно быть отрегулировано с допуском 5% (от 4,75 В до 5,25 В). Этот источник питания обеспечивает питание для схемы логики управления и должен быть стабилизированным источником питания хорошего качества (который недорог).
  • Ток (А): источник питания 5,0 В должен быть рассчитан на постоянный ток 1 А (или более). Типичная нагрузка составляет примерно 0,5А.
Питание VBB
  • Напряжение (В): В BB может быть от 12 до 24 В. Хотя большинство компонентов Smoothieboard рассчитаны на напряжение до 32 В, не рекомендуется и не поддерживается использование такого высокого напряжения.Блоки питания на 12 В более распространены и, как правило, дешевле. Однако чем выше напряжение, тем выше производительность шаговых двигателей. По этой причине некоторые разработчики используют блоки питания на 24 В. Однако будьте осторожны, так как с блоком питания 24 В вам потребуются вентиляторы на 24 В, и вам нужно будет уменьшить настройку ШИМ для ваших нагревательных элементов или (предпочтительнее и безопаснее) использовать нагревательные элементы на 24 В.
  • Ток (А): Суммарный требуемый ток равен току каждого шагового двигателя плюс ток каждого периферийного устройства на вашем компьютере, которым Smoothieboard будет управлять.Это зависит от типа вашей машины.
    • На обычном 3D-принтере можно смело считать, что 10 А будет достаточно для подогреваемой платформы, а 10 А или чуть меньше — для остальных нагрузок.

    • Выберите блок питания от 17 до 20 А, если у вас есть кровать с подогревом.

    • 7A до 10, вероятно, достаточно, если у вас нет стола с подогревом (или если вы настраиваете фрезерный станок с ЧПУ или лазерный резак).

    • Если вы купили машину в комплекте, блок питания с соответствующим током, скорее всего, имеется (или рекомендуется).

    • При самостоятельной сборке машины самостоятельно, в документации к модели машины, скорее всего, также будет указан номинальный ток. Блок питания, способный выдавать больший ток, чем необходимо, не является проблемой. Отсутствие достаточного тока для питания вашего хот-энда, нагревательной платформы или двигателей является проблемой.

  • Некоторые блоки питания других производителей могут иметь характеристики, превышающие их фактическую мощность (мотив: указание большего числа увеличивает цену продажи), могут не иметь рейтинга UL или CE (если это приведет к пожару, страховка может не покрыть убытки ), или может быть совершенно нормально.Низкая продажная цена означает, что затраты каким-то образом были исключены из конструкции; лучше понять как.

  • Источники питания не на 100% эффективны и выделяют тепло. Тепло сокращает срок службы электроники. Если они оснащены охлаждающим вентилятором, убедитесь, что поток воздуха на входе и выходе не ограничен. Защитите входное отверстие от падающих предметов и кусочков нити; желательно с пола или стола, чтобы не всасывать пыль.

Общие примечания
  • Доступны блоки питания с несколькими выходами.В некоторых случаях к первичному выходу должна быть приложена минимальная нагрузка, прежде чем вторичный выход будет отрегулирован в допустимых пределах. Например, двойной источник питания 5,0 В и 12 В может хорошо регулировать 5,0 В в условиях холостого хода, но выходное напряжение 12 В может быть низким, пока питание не будет поступать от источника 5,0 В.

Фильтр электромагнитных помех
  • Электромагнитные помехи (EMI): Цифровая логика и схемы питания (например, драйверы шаговых двигателей) очень быстро включают и выключают токи и напряжения.Это создает электромагнитные помехи, пропорциональные напряжению, току и скорости переключения. Электромагнитные помехи могут излучаться (в виде радиоволн) и/или проходить через шнур питания или другие соединения. Электромагнитные помехи могут создавать помехи (создавать шум или препятствовать правильной работе) другого оборудования, включая датчики и модули кодировщика движения. Чтобы уменьшить эти эффекты, можно добавить модуль фильтра электромагнитных помех, который поможет уменьшить кондуктивные помехи.
    • Модуль фильтра электромагнитных помех может и не понадобиться, однако зачастую проще принять защитные меры с самого начала, чем e.грамм. в поисках причины странного, прерывистого поведения или возврата к неудачным 3D-печатям в течение нескольких месяцев — и , а затем вставили модуль фильтра электромагнитных помех.

Предохранители / автоматические выключатели:

Типичная настенная розетка переменного тока в США обеспечивает напряжение от 110 до 120 В и защищена предохранителем или автоматическим выключателем с номиналом 15 или 20 А. Поскольку (например) двигательная нагрузка, такая как холодильник или пила, на короткое время потребляет гораздо более высокий пусковой ток, во избежание «неприятных отключений» номинал 20 А не отключает питание мгновенно при превышении этой нагрузки.

Блок питания A V BB с номиналом (например) 12 В при 10 А может обеспечить до 12 В x 10 А = 120 Вт (Вт) постоянного тока. Источники питания не на 100 % эффективны, поэтому для получения 120 Вт выходной мощности потребуется на 5–30 % больше входной мощности, чем 120 Вт. Обычно безопасно предположить, что КПД не менее 70% при полной нагрузке (выше для более современных источников питания), поэтому блоку питания потребуется всего 1,5 А при входном напряжении 120 В переменного тока. Источник питания 1 А, 5 В потребует гораздо меньше, чем 1 А при входном напряжении 120 В переменного тока.

В то время как оборудование может потреблять только 2,5 А, настенная розетка переменного тока будет непрерывно обеспечивать по крайней мере от 15 до 20 А без срабатывания автоматического выключателя или перегорания предохранителя. Было бы возможно (хотя и редко) возникновение состояния неисправности, которое потребляло бы, например, 10 А при 120 В = 1200 Вт, что было бы пожароопасным, без отключения выключателя. Если вы хотите устранить эту возможность, добавление дополнительного предохранителя и/или автоматического выключателя с (например) номиналом 3 А на линии с «горячим» проводом переменного тока гарантирует, что в случае большого избыточного потребления электроэнергии из-за обрыв цепи, то этот предохранитель перегорит или сработает автоматический выключатель, и питание будет отключено.Слишком низкий номинал предохранителя или автоматического выключателя приведет к «неприятным» отключениям.

Настройка

Убедитесь, что вы используете регулируемый источник питания, убедитесь, что вы подключили заземляющий провод для сети к источнику питания, а если у него есть вентилятор, убедитесь, что вокруг него достаточно места, чтобы воздух мог свободно циркулировать и охлаждать его соответствующим образом.

Чтобы подключить блок питания к сети (настенной сети переменного тока), убедитесь, что вы подсоединили провода нужного цвета к нужным разъемам на блоке питания. 3 разъема «под напряжением», «нейтраль» и «земля».Цвет меняется от кабеля к кабелю.
Таблицы для конкретной страны/кабеля можно найти в Интернете, но наиболее распространены следующие цвета:

Стандартный Загрузка/живой цвет Нейтральный цвет Земляной цвет
США Черный Белый Зеленый
Европа Коричневый Голубой Желтый/Зеленый

После того, как провода подключены к блоку питания, убедитесь, что ни один из ваших компьютеров не делает что-то важное (например, обновление системы).Если что-то пойдет не так, подключите блок питания к удлинителю с кнопкой включения/выключения. Затем включите эту кнопку. Если ваш дом теряет электричество, вы сделали что-то не так. Если на блоке питания загорается светодиод, все в порядке: отключите блок питания и продолжайте.

Если вы новичок в проводке, ознакомьтесь с нашим руководством по проводке.

Не умирай

ЗАПРЕЩАЕТСЯ манипулировать сетевыми проводами (220/110 В), когда они подключены к сетевой розетке. Неприятность и/или смерть — обычные последствия несоблюдения этого правила.

Заземлите корпус принтера, подключив его к клемме заземления на блоке питания. В (маловероятном) случае, когда провод питания отсоединится и коснется корпуса принтера, это защитит вас от неприятного и/или смертельного удара током.

Теперь, когда блок питания получает питание от сети, ваш блок питания преобразует его в питание 12 В или 24 В постоянного тока (постоянный ток). Вам нужно подключить провода от него к Smoothieboard, чтобы обеспечить питание.

Самое главное для DC - соблюдать полярность: + идут к +, - идут к -.На блоке питания клеммы + обозначены как +, V+ , 12V+ или 24V+ . Клеммы заземления (-) обозначены как -, V-, COM или GND .

На Smoothieboard они обозначаются просто как + и -.

По соглашению черные (иногда коричневые) провода используются для заземления, а красные (иногда оранжевые, белые или желтые) провода используются для подключения питания.

Вы можете включить источники питания и проверить выходные напряжения перед их подключением к Smoothieboard (и выключить их перед подключением).

Как только провода будут правильно подключены, вы можете включить блок питания. Если все сделано правильно, красный светодиод (маркировка VBB ) на Smoothieboard ярко загорится.

Будь осторожен

Если светодиод VBB не загорается, немедленно выключите блок питания.

Проверьте полярность и убедитесь, что все соединения прочны и выполнены правильно.

Когда вы включаете блок питания, убедитесь, что вы готовы немедленно выключить его.

Теперь, когда у доски есть сила, вы можете использовать эту силу, чтобы перемещать вещи!

Аварийный останов

Рекомендуется установить на машину кнопку аварийной остановки, чтобы в случае возникновения проблемы можно было легко и быстро выключить машину. Для получения информации о том, как это сделать, пожалуйста, прочтите EmergencyStop.

Шаговые двигатели

Немного теории:

«Шаговый двигатель (или шаговый двигатель) — это бесщеточный электродвигатель постоянного тока, который делит полный оборот двигателя на ряд равных шагов.Затем можно дать команду двигателю перемещаться и удерживаться на одном из этих шагов без какого-либо датчика обратной связи (контроллер с разомкнутым контуром). » (Википедия)

Поскольку они работают пошагово, и вы можете точно контролировать, сколько шагов вы двигаете в каждом направлении, шаговые двигатели — это очень практичный способ перемещения вещей в желаемое положение. Это делает их идеальными для большинства приложений с ЧПУ.

Smoothie поставляется с драйверами шаговых двигателей, предназначенными для биполярных шаговых двигателей, с максимальным номинальным током 2 ампера.

Выбор шаговых двигателей

Существует очень большое разнообразие шаговых двигателей. Моторы большего размера, как правило, более мощные. Для данного размера двигатели будут иметь разные крутящие моменты, максимальные скорости и разные возможности для поддержания крутящего момента при увеличении скорости.

Важно правильно выбрать двигатель для своего применения. Наиболее распространенной ошибкой является выбор двигателя с высокой индуктивностью. Существует два основных «семейства» двигателей: двигатели с высокой индуктивностью в основном предназначены для поддержания положения и редкого перемещения (например, на монтировке телескопа), а двигатели с низкой индуктивностью предназначены для частого перемещения на высоких скоростях (например, на монтировке телескопа). фрезерный станок с ЧПУ или 3D-принтер).

Если вы используете шаговый двигатель с высокой индуктивностью со Smoothieboard (или любым драйвером шагового двигателя с ЧПУ), вы не только получите плохие характеристики скорости/крутящего момента, но и при перемещении шагового двигателя (или оси) вручную будет очень высокое напряжение. быть сгенерированы, что может разрушить ваш драйвер шагового двигателя.

Вы можете распознать шаговый двигатель с «высокой индуктивностью» по тому факту, что его номинальная индуктивность высока, обычно выше, чем у 10 мГн. — это плохо. Если ваш двигатель не сообщает вам свою индуктивность, номинальное напряжение также является признаком: шаговые двигатели с высокой индуктивностью обычно имеют высокое номинальное напряжение, типичное значение 12 В , где шаговые двигатели с ЧПУ имеют напряжение ниже 5 В.
Это не то, что вам нужно, вам нужен шаговый двигатель с низкой индуктивностью, с индуктивностью в идеале ниже 10 мГн и номинальным напряжением в идеале ниже 5 В

Сообщество reprap определяет хороший шаговый двигатель следующим образом:

 Идеальный шаговый двигатель (для рипперов и подобных небольших ЧПУ с микрошаговыми драйверами при питании 12–24 В) размера NEMA17, номинальный ток от 1,5 до 1,8 А или меньше, сопротивление обмотки 1–4 Ом, от 3 до 8 мГн, 62 унции дюйма (0,44 Н·м). , 4,5кг.см) или более крутящего момента, 1,8 или 0,9 градуса на шаг (200/400 шагов/об соответственно), например kysan 1124090/42BYGh5803 или rattm 17HS8401 или Wantai 

Проводка шагового двигателя


Будьте осторожны, чтобы правильно подобрать катушки.
Проводка
Прямая проводка

Биполярные шаговые двигатели имеют два полюса (биполярные).Каждый полюс соединен с двумя проводами. Это 4 провода, выходящие из вашего шагового двигателя. Они должны быть подключены к вашему Smoothieboard.

Для этого каждый драйвер шагового двигателя на Smoothieboard имеет 4 соединения. (Драйверы шаговых двигателей имеют маркировку M1, M2 и т. д.)

Сложность часто заключается в том, чтобы выяснить, какие провода подключаются к каким полюсам. Если вы просто подключите что-то наугад, у вас есть шанс, что это сработает, но давайте подойдем к этому с научной точки зрения. Несколько методов:

  • Документация: Посмотрите на свой мотор, найдите его артикул.Тогда погуглите. Если вам повезет, вы найдете схему или техпаспорт, в котором будет указано, какой провод идет к какому полюсу. Обратите внимание на цвета, соответствующие каждой катушке.
  • Пальцы: когда два провода для данного полюса соприкасаются друг с другом, создается замкнутая цепь для этого полюса. Это затрудняет вращение шагового двигателя. Вы можете использовать этот эффект для обнаружения полюсов. Поверните вал шагового двигателя, он должен вращаться свободно. Теперь возьмите два провода и соедините их. Снова поверните вал.Если он сопротивляется, поворачивается тяжелее, значит, вы нашли столб. Если это не так, оставьте один провод и попробуйте другой для второго. Делайте это, пока не найдете комбинацию, которая показывает сопротивление. Как только вы найдете два провода для данной катушки, два других провода будут просто другой катушкой. Обратите внимание на цвета, соответствующие каждой катушке.

  • Мультиметр: Настройте мультиметр на считывание сопротивления. Затем метод такой же, как и предыдущий, возьмите два провода наугад, проверьте их, за исключением того, что вы знаете, что найдете катушку, когда будете измерять электрическое сопротивление между двумя проводами.Если вы измеряете отсутствие контакта, попробуйте другую комбинацию проводов. Обратите внимание на цвета, соответствующие каждой катушке.

Теперь подключим провода к Smoothieboard. Назовем одну катушку А, а другую катушку В. Неважно, какая есть какая. Полярность также не имеет значения, меняется только направление вращения двигателя, и вы можете изменить это в файле конфигурации. Теперь просто подключите два провода к 4 контактам Smoothieboard для драйвера шагового двигателя как такового: AABB или BBAA.Другие комбинации, такие как ABBA или ABAB, не будут работать.

Как правильно подключить шаговые двигатели


Если вы не сделаете это правильно, это не будет работать должным образом

Как только ваш шаговый двигатель правильно подключен к Smoothieboard, он готов к управлению.

Подключение шагового двигателя к драйверу шагового двигателя.


В этом примере шаговый двигатель подключен к драйверу M1, а питание подается на VBB (основной ввод питания).
Внешний драйвер шагового двигателя

Если вы хотите использовать более мощные шаговые двигатели, чем могут выдержать драйверы Smoothieboard (максимум 2 А), вам необходимо использовать внешние драйверы шаговых двигателей.

Вы можете найти подробную информацию о том, как подключить внешний драйвер шагового двигателя к Smoothieboard в приложении к внешнему драйверу .

Шаговый двигатель


У них часто есть полезная информация о них
Настройка
Текущий

Первое, что вам нужно сделать, это сообщить драйверам шаговых двигателей, каков номинальный ток для ваших шаговых двигателей.Чтобы правильно управлять шаговым двигателем, драйвер должен знать номинальный ток двигателя.

Каждая модель шагового двигателя имеет точный номинальный ток. Вы можете управлять шаговым двигателем при более низком токе, что сделает его более тихим, но и менее мощным. Но нельзя гонять двигатель на большем токе, чем он рассчитан. Это может привести к перегреву и, возможно, к пропуску шагов.

Рейтинг часто указывается на этикетке вашего шагового двигателя (см. рисунок справа).Если это не так, вы можете получить его, набрав в Google номер модели шагового двигателя или связавшись с продавцом или производителем.

Получив правильный рейтинг, вы можете установить соответствующий параметр в файле конфигурации.

У Smoothie есть забавный способ называть драйверы шаговых двигателей. Вместо того, чтобы называть их X, Y или Z, поскольку это не имеет смысла для недекартовых роботов, таких как дельта-роботы, мы называем драйверы греческими буквами, чтобы они не зависели от приложения руки:

90 686
Этикетка на Smoothieboard M1 M2 M3 M4 M5
Ось в декартовой машины Х (слева направо) Да (вперед-назад) Z (вверх-вниз) Е0 : Первый экструдер E1 : Второй экструдер
Греческая буква α (альфа) β (бета) γ (гамма) δ (дельта) ε (эпсилон)
Параметр конфигурации настройки тока alpha_current beta_current gamma_current delta_current epsilon_current

Теперь, как описано в параграфе «Распаковка», подключите плату к компьютеру, откройте файл «config» в текстовом редакторе и измените значение конфигурации для каждого драйвера шагового двигателя на правильное значение.

Например, если ваш шаговый двигатель alpha имеет номинальный ток 1,68 А, отредактируйте соответствующую строку следующим образом:

 alpha_current 1.68 # X ток шагового двигателя 

Сделайте это для каждого шагового двигателя, который вы должны подключить к плате. (Если у вас декартовый робот, посмотрите, какой двигатель к какому шаговому приводу подключается в таблице выше. Если вы используете другой тип манипулятора, см. конкретную документацию.)

Шагов на миллиметр

Драйвер шагового двигателя работает ступенчато.Он перемещается на определенное количество шагов в одном направлении, затем на определенное количество шагов в другом. Вы думаете в миллиметрах. Вы хотите, чтобы ваша машина переместилась в определенное положение в миллиметрах, а затем в другое положение в миллиметрах.

Вам нужен Smoothieboard, чтобы преобразовать миллиметры, которые вы от него просите, в шаги, понятные драйверу шагового двигателя.

Это преобразование зависит от вашего точного решения руки. Наиболее распространенным и самым простым является решение с декартовым плечом, и именно на нем мы сосредоточимся здесь.Документацию по другим решениям для рук можно найти отдельно.

В случае решения с декартовым плечом вы просто конвертируете определенное количество миллиметров в определенное количество шагов. Это опция конфигурации steps_per_millimeter, которую вы должны установить для каждого шагового двигателя.

Чтобы его вычислить, необходимо умножить определенное количество коэффициентов.

  • Объект, который вы перемещаете, перемещается на определенное количество миллиметров за каждый оборот шагового двигателя.(Это зависит от характеристик ремня/шкива или системы ходового винта, которую вы используете.)

  • Шаговый двигатель совершает определенное количество полных шагов за один оборот. Обычно это 200. (Но может быть и 400.)

  • Каждый шаг делится драйвером шагового двигателя на определенное количество микрошагов. Нам нужно именно это число, а не количество полных шагов. Smoothieboard V1.1 всегда делит шаги на 32 микрошага. (16 для более старых смузибордов).

Формула выглядит следующим образом:

 шагов на миллиметр = ((полных шагов на оборот) x (микрошагов на шаг)) / (миллиметров на оборот) 

Чтобы помочь вам, есть удивительный калькулятор замечательного Йозефа Прусы: http://calculator.josefprusa.cz/

Как только вы узнаете правильное значение для данного драйвера шагового двигателя, установите его в файле конфигурации:

 alpha_steps_per_mm 80 # Шагов на мм для альфа-степпера 

Сделайте это для каждого драйвера шагового двигателя.

В случае с шаговым двигателем вашего экструдера принцип тот же, но значение равно extruder_steps_per_mm .

Вот два хороших видео о шагах на миллиметры:

Направление

Пришло время проверить ваши шаговые двигатели. Для этого вам нужно будет использовать программное обеспечение хоста, такое как Pronterface или веб-интерфейс.

Теперь подключитесь к Smoothieboard через последовательный интерфейс.Включите машину, вставив блок питания в розетку.

Теперь вам нужно переместить ось, чтобы убедиться, что шаговый двигатель вращается в правильном направлении. В Pronterface нажмите рядом с желтой стрелкой с пометкой «+X» .

Ваша ось X будет двигаться. Если он сдвинулся вправо, отлично! Все в порядке, и вам нечего менять. Если он сместился влево, вам нужно инвертировать направление этой оси.

Вы делаете это, редактируя файл конфигурации и инвертируя вывод направления для этого драйвера шагового двигателя:

 alpha_dir_pin 0.5 # Пин для направления шагового альфа-канала 

Становится:

 alpha_dir_pin 0.5! # Пин для направления шагового альфа-канала 

Это для ваших осей. В случае вашего экструдера значение конфигурации равно extruder_dir_pin .

Сохраните файл конфигурации, перезагрузите Smoothieboard, снова подключитесь с помощью Pronterface. Теперь ось будет двигаться в правильном направлении.

Сделайте это для каждой оси.

Подвижная кровать

Например, если у вас есть подвижная станина по оси Y, а не подвижный инструмент, будьте осторожны: важно направление головки относительно станины, а не направление станины относительно станка.Очень часто можно запутаться и инвертировать ось Y на машинах с подвижной платформой (или не инвертировать ее, когда это должно быть). По сути, если асимметричный объект выглядит как модель при печати, то ваша ось Y правильная, в противном случае вам нужно изменить конфигурацию.

Торцевой упор


По сути это просто переключатель

Торцевые упоры

Конечные упоры — это небольшие прерыватели, которые вы ставите в конце каждой из ваших осей. Когда вы загружаете свою машину, Smoothie не может узнать положение каждой оси.Когда он начинает печать, Smoothie перемещает ось до тех пор, пока она не коснется этого прерывателя, и когда он нажмет, он объявляет, что это позиция 0 для этой оси. И так для всех осей.

Это позволяет Smoothie точно знать, где все находится относительно этого начального положения. Это очень удобно, так как избавляет вас от необходимости фактически перемещать машину в то положение, когда вы хотите начать печать. Автоматизация отличная.

Впрочем, торцевые упоры не обязательны, можно обойтись и без них.Они настолько удобны, что их использует большинство машин.

Концевые упоры также можно использовать в качестве концевых выключателей, которые предотвращают попытки станка выйти за физические пределы оси (путем приостановки/остановки движения при срабатывании), см. страницу Концевые упоры для получения подробной информации о настройке Smoothie для использования конечных упоров в качестве предела. переключатели.

TL;DR

Чтобы максимально упростить задачу: в Smoothie торцевые упоры выполняют три функции:

  • Возврат в исходное положение (движение до упора)

  • Жесткие упоры (останавливаются при ударе о упор, опционально)

  • Мягкий концевой упор (после возврата в исходное положение не продвигайтесь дальше установленного положения, что также является необязательным)

Примечание

Smoothie не позволяет использовать zprobe в качестве конечной остановки.Конечная остановка должна быть предназначена для работы в качестве конечной остановки и не может использоваться в качестве z-зонда и наоборот. Это не означает, что отсутствует *ЛЮБАЯ* функция, вы все равно можете делать все, что ожидаете, это просто тонкость в словаре и в том, как организована конфигурация, с которой новые пользователи, как правило, согласны, *кроме* тех, кто пришел из другая система с другой парадигмой.

Концевые входы на Smoothieboard v1


Всего их 6, по две на каждую ось
Механическая проводка концевого упора

Это будет сосредоточено на наиболее распространенном типе концевых упоров: механических.Существуют и другие типы, такие как оптические датчики или датчики Холла.

Фэнси Смэнси

Существует множество забавных и футуристических типов концевых упоров: оптические, лазерные, магнитные, силовые, инфракрасные, индукционные и т. д.

Тем не менее, обратите внимание, что, по общему мнению сообщества, большинство из них либо менее точны, менее воспроизводимы, либо их намного сложнее заставить «работать правильно» по сравнению с классическим «механическим» концевым упором.

Механический концевой упор на самом деле, вероятно, является наиболее точным, воспроизводимым и простым в использовании вариантом, который у вас есть.Тот факт, что эти другие варианты существуют и были изучены сообществом, не означает, что они лучше.

У вас может случиться так, что у вас есть веская причина использовать причудливый торцевой упор, но если вы этого не сделаете, вероятно, будет хорошей идеей придерживаться механического.

Механические ограничители представляют собой простые прерыватели: при отсутствии нажатия они не пропускают ток, при нажатии пропускают ток. Подключив цифровой входной контакт на Smoothieboard к прерывателю и подключив другую сторону прерывателя к земле, Smoothieboard может считывать, подключен ли он к земле, и, следовательно, нажат ли концевой упор.

Большинство механических концевых упоров имеют 3 точки подключения, к которым вы должны присоединить провода:

  • C : Общий

  • НЕТ : нормально разомкнутый, что означает, что он не подключен к C , когда прерыватель не нажат, и подключен к C , когда прерыватель нажат.

  • NC : Нормально замкнутый, что означает, что он подключен к C , когда прерыватель не нажат, и не подключен к C , когда прерыватель нажат.

Подключение основного концевого упора NC


Вы хотите подключить контакты **Сигнал** (зеленый на схеме) и **Заземление** (синий на схеме) для конечного упора на Smoothieboard к контактам **C** и **NC ** точки подключения на упоре.
Нормально закрытый

Для каждого концевого упора мы подключаем C к сигналу, а NC к земле, потому что это означает, что контакт цифрового входа (разъем концевого упора) будет подключен к земле в нормальном состоянии и отключится от земли при нажатии кнопки.Этот подход менее подвержен шуму, чем обратный. Смотрите здесь для получения дополнительной информации.

Еще один положительный эффект такого подхода заключается в том, что при обрыве провода по какой-либо причине вы получаете такой же сигнал, как если бы был нажат торцевой упор. Это гарантирует, что даже с поврежденным проводом вы не сможете выйти за концевой упор.

Порядок не важен, так как здесь не важна полярность.

Не надо!
Убедитесь, что вы не подключаете VCC (красный) и GND (синий) к механическому концевому упору (микропереключателю)! В зависимости от вашей проводки это может поджарить ваш Smoothieboard мгновенно или при нажатии переключателя.Существует определенная проводка, где этого не произойдет при переключении сигнала между VCC и GND, но если вы не будете достаточно осторожны, вы повредите свою плату.

Вы хотите подключить концевой упор X к штырькам X min, концевой упор Y к штырькам Y min и концевой упор Z к штырькам Z min.

Электропроводка торцевых упоров

Механические концевики — это простые переключатели, они просто пропускают сигнал или нет, что позволяет нам определять их состояние с помощью входа торцевого упора.У него нет собственного разума.

Есть более сложные концевики. Это «упоры с электроприводом», например: Hall-O (магнитные) или оптические упоры.

Единственная разница между механическим концевым упором и концевыми упорами с питанием заключается в том, что они требуют питания 5 В.

Это означает, что если для механического концевого выключателя вы подключаете контакты Signal и GND , то для торцевого выключателя с питанием вы подключаете контакты Signal , GND и 5V .

Кроме этого, он работает точно так же, как механический концевой упор: штифт Signal получает что-то другое в зависимости от того, сработал ли концевой упор или нет.

Различные торцевые упоры с питанием имеют разное поведение:

Некоторые подключают Signal к Ground при срабатывании, а Signal к 5V , когда не срабатывает.

Другие подключают Signal к 5V при срабатывании, а Signal к Ground , когда не срабатывает.

К :

 alpha_min_endstop 1.28 

И если вам нужно, чтобы он был раскрывающимся, измените его на

 alpha_min_endstop 1.28v 

В некоторых очень редких случаях схема считывания конечного положения на Smoothieboard не подходит для вашего типа конечного устройства. В этом случае вы должны использовать «свободный» контакт GPIO на Smoothieboard, который больше ни для чего не используется для подключения вашего конечного устройства.

См. Распиновка, чтобы найти подходящие контакты.

Тестирование

Конфигурация по умолчанию, скорее всего, уже имеет все, что вам нужно: контакты уже правильные, а скорости по умолчанию разумные.

После того, как они подключены, вы можете проверить свои концевые упоры.

Для этого перезагрузите Smoothieboard, а затем подключитесь к нему с помощью хост-программы, такой как Pronterface, или веб-интерфейса.

Теперь подключитесь к Smoothieboard через последовательный интерфейс. Включите машину, вставив блок питания в розетку.

Теперь в Pronterface переместите одну ось в исходное положение, щелкнув маленький значок «домой» для этой оси. Начните с X, затем Y, затем Z.

Если ваша ось движется, пока не достигнет конечного упора, затем останавливается, когда достигает его, перемещается на небольшое расстояние назад, затем движется немного медленнее обратно к конечному упору и останавливается, этот конечный упор работает нормально.

С другой стороны, если ось перемещается на небольшое расстояние в неправильном направлении, а затем останавливается, у вас есть проблема: ваш Smoothieboard всегда считывает конечный упор как нажатый.Поэтому, когда вы просите его двигаться до тех пор, пока не будет нажат крайний упор, он сразу же считывает его как нажатый и останавливается на этом.

Другая проблема может заключаться в том, что ось движется и никогда не останавливается, даже после физического нажатия конечного упора. Это означает, что ваш Smoothieboard на самом деле никогда не считывает конечную остановку как нажатую.

Есть команда, позволяющая отлаживать такого рода ситуации: в Pronterface ввести G-код « M119 ».

Smoothie ответит статусом каждой остановки следующим образом:

 X мин:1 Y мин:0 Z мин:0 

Это означает: концевой упор X нажат, упоры Y и Z не нажаты.

Используйте комбинацию этой команды и ручного нажатия end-stop, чтобы определить, что происходит.

Если концевой упор читается как всегда нажатый или никогда не нажимаемый, даже когда вы нажимаете или отпускаете его, то у вас, вероятно, проблема с проводкой, проверьте все.

Если концевой упор читается как нажатый, когда он не нажат, и не нажатый, когда он нажат, то ваш конечный упор инвертирован.

Вы можете исправить эту ситуацию, инвертировав контакт цифрового входа в файле конфигурации.!

Вот точное сопоставление имен выводов с входами на Smoothieboard:

Концевой упор X МИН X МАКС Y МИН Y МАКС Z МИН Z МАКС
Значение конфигурации alpha_min alpha_max beta_min beta_max gamma_min gamma_max
Название контакта 1.24 1,25 1,26 1,27 1,28 1,29

Более подробную информацию можно найти здесь. http://smoothieware.org/endstops

Двигатель шпинделя


Они поворачивают инструмент на очень высоких скоростях.

Управление шпинделем

Шпиндель является основным исполнительным элементом вашего фрезерно-фрезерного станка с ЧПУ. Он удерживает концевую фрезу или сверло, заставляет его вращаться и удалять материал.

Хотя ручное управление иногда удобно (включите его перед запуском G-кода и выключите, когда закончите), гораздо удобнее иметь G-коды для автоматического управления: просто поместите G-код ON в начале G-кода. ваш файл G-кода и выключенный G-код в конце вашего файла G-кода, и вам больше не нужно об этом думать.

Первое, что вам нужно сделать, это выбрать, какой компонент Smoothieboard будет управлять вашим шпинделем.

Управление с помощью ЧРП

VFD, или частотно-регулируемый привод, представляет собой блок, который берет питание от сети, преобразует его в напряжение, необходимое вашему шпинделю, и изменяет частоту для управления скоростью вращения шпинделя.

Если вы используете частотно-регулируемый привод для питания шпинделя, вы можете использовать Smoothieboard для управления частотно-регулируемым приводом, запуска шпинделя и управления его скоростью.

Существует два метода: использование Modbus или аналогового сигнала.

Информацию о том, как это сделать, см. в модуле шпинделя.

Это рекомендуемый метод.

Управление с помощью MOSFET

Если вы не используете VFD, альтернативой является использование одного из MOSFET на Smoothieboard для управления шпинделем.

Если вы хотите узнать об этой технике, перейдите к управлению шпинделем с помощью MOSFET.

Зондирование

Smoothie позволяет использовать зонд для различных целей:

  • Калибровка геометрии машины, например, для дельта-машин
  • Автоматическое выравнивание неровных или неровных поверхностей с использованием методов сетки или трех точек

  • Автоматическое определение расстояния между инструментом и заготовкой или рабочей поверхностью

  • Автоматическое определение длины инструмента

Чтобы узнать больше о зондировании с помощью Smoothie, прочитайте документацию модуля zprobe.

Панель

Панель представляет собой комбинацию экрана и какого-либо метода ввода, прикрепленного к машине, что позволяет вам легко выполнять такие действия, как перемещение каретки, запуск файла, отслеживание его состояния и т. д.

Чтобы использовать панель с Smoothieboard, вам необходимо подключить ее к плате и изменить файл конфигурации, чтобы плата знала, что она взаимодействует с панелью.

Smoothieboard поддерживает различные типы панелей. Чтобы узнать, как подключить и настроить панель для конкретной панели, ознакомьтесь со страницей Panel .

Печать, фрезерование или резка с SD-карты

Печатать, фрезеровать или вырезать с SD-карты на Smoothieboard очень просто. Сначала вы переносите файлы gcode на карту. Вы можете сделать это, переместив SD-карту на свой компьютер и скопировав на нее файлы, или просто скопировав файлы на карту, когда она будет установлена ​​на вашем рабочем столе. Если он не монтируется автоматически, вы, вероятно, используете Linux и отключили автомонтирование. Вы можете изменить это или установить вручную.Другой вариант — использовать встроенный веб-сервер, если вы установили разъем RJ45 и подключение Ethernet к плате. Вы можете загружать файлы на SD-карту с помощью этого удобного веб-интерфейса.

Теперь, когда ваши файлы gcode находятся на SD-карте, есть несколько вариантов запуска оттуда:

Последовательный терминал
Вы можете использовать приложение терминала последовательного порта, такое как CoolTerm (оно поддерживает OSX, Windows, Linux) или Cutecom (OSX и Linux). После подключения введите Help , чтобы получить список поддерживаемых консольных команд.

Если вы используете Pronterface со своим 3D-принтером, вы можете использовать его встроенную функцию последовательного терминала — просто добавляйте к серийным командам префикс «@». Итак, после подключения к Smoothie отправьте « @help », и он выведет список всех доступных команд.

Дополнительную информацию об использовании команды Play можно найти здесь.

Вы также можете использовать G-код M24 для воспроизведения файлов с SD-карты, см. Поддерживаемые G-коды.

Веб-интерфейс
Другой вариант — использовать упомянутый выше веб-интерфейс.
Панель
Если у вас есть панель (например, RepRapDiscount GLCD), вы можете использовать меню панели для запуска/приостановки/остановки печати файлов gcode.
Проводка

От того, насколько хорошо подключена ваша машина, зависит, как долго она прослужит и насколько устойчива к поломкам.

У нас есть отличное руководство по различным методам и рекомендациям, пожалуйста, прочтите страницу, посвященную подключению проводов.

Обжимные соединители

Если ваш Smoothieboard поставлялся с разъемами, у вас есть корпуса разъемов и обжимные зажимы.Вам нужно будет прикрепить обжимные кольца к кабелям, а затем вставить обжимные кольца в корпуса разъемов.

Этот учебник является хорошим чтением о правильном обжиме.

Терпение

Пожалуйста, будьте осторожны и терпеливы, если вы никогда не делали этого раньше, вы, вероятно, несколько раз потерпите неудачу, прежде чем научитесь. Также будьте осторожны, чтобы правильно вставить обжим в разъем.

Соединители для пайки
Использование двух шаговых двигателей на одном драйвере

Драйверы шаговых двигателей на Smoothieboard могут выдерживать до 2 ампер на драйвер.

Если вы хотите управлять двумя отдельными двигателями с помощью одного драйвера (например, у вас есть два шаговых двигателя для оси Y, как на Shapeoko, или два шаговых двигателя для оси Z, как на Reprap Prusa i3) и чтобы оба двигателя двигались одновременно , у вас есть два варианта.

Если общий ток, потребляемый вашими двигателями, превышает 2 ампера (например, два двигателя на 1,5 ампера - это 3 ампера), вы не можете соединить их вместе на одном драйвере, и вам нужно посмотреть на удвоение драйверов ниже.

Однако, если ваш общий ток меньше 2 ампер, вы можете подключить оба двигателя параллельно к одному драйверу.

Для этого найдите для каждого шагового двигателя, какие провода соответствуют каким катушкам, и подключите те же катушки к соединениям шагового двигателя на Smoothieboard (два провода на соединение, по одному от каждого двигателя, для каждого контакта).

Если при тестировании два двигателя вращаются в обратном направлении, вам нужно перевернуть одну из катушек одного из шаговых двигателей, и они начнут вращаться в одном направлении.

Вам также необходимо установить значение тока для этого драйвера, которое соответствует общему току, который будут использовать ваши два двигателя. Например, если каждый двигатель рассчитан на 0,8 А, общее значение составляет 1,6 А, и вам необходимо установить для этого конкретного драйвера (здесь показан гамма-драйвер):

 gamma_current 1.6 
Дублирование драйверов шаговых двигателей.

Если вам нужно управлять двумя двигателями с помощью одной оси, но общий ток, используемый для двигателей, превышает 2 ампера (например, два 1.Двигатели на 5 ампер в сумме дают 3 ампера), вы не можете подключить шаговые двигатели параллельно к одному драйверу и заставить его управлять обоими двигателями одновременно, как описано выше.

Это относится, например, к оси Y станков Shapeoko.

В этом случае вам нужно будет использовать один драйвер для каждого из ваших двигателей. Это означает, что вам нужна Smoothieboard с одним драйвером шагового двигателя больше, чем у вас есть оси. Если у вас есть 3 оси и вам нужно удвоить одну, вам понадобится смузиборд 4X или 5X.

Чтобы подчинить драйвер другому, вам нужно будет соединить управляющие контакты обоих драйверов вместе.

Например, если вы хотите, чтобы драйвер epsilon (M5) был подчиненным для драйвера gamma (M3), вам необходимо подключить:

  • EN3 - EN5

  • ST3 - ST5

  • DIR3 - DIR5

Разъемы для этого находятся рядом с драйверами шагового двигателя и помечены.

Наконец, вам нужно сделать две вещи в вашем файле конфигурации:

Сначала установите текущее значение для обоих драйверов . Например, если вы используете набор гаммы и эпсилон:

 gamma_current 1.5
epsilon_current 1.5 

Затем вам нужно убедиться, что в файле конфигурации нет ни одного из значений конфигурации step, dir и enable для драйвера ведомого шагового двигателя.

Например, если вы используете gamma в качестве ведомого, убедитесь, что в файле конфигурации нет ни одного из следующих значений:

 гамма_шаг_пин
gamma_dir_pin
gamma_en_pin 

Если они есть, удалите их.И будьте осторожны, для дельта-драйвера, если вы начали с файла конфигурации 3D-принтера, они называются не delta_xxx_pin, а extruder_xxx_pin, если они присутствуют, вы должны удалить их все.

Удалите только строки для ведомого драйвера.

Внешние драйверы шаговых двигателей

Логические контакты, которые управляют драйверами шаговых двигателей, разбиты по всем 5 осям на разъемы 1 × 4, расположенные рядом с каждым драйвером на плате. 4 контакта: EN, DIR, STP и земля.Эти контакты или их эквиваленты можно найти на большинстве внешних драйверов шаговых двигателей. Многие драйверы называют вывод STP (шаг) PUL (импульсный). Некоторые называют вывод DIR (направление) PHA (фаза).

Большинство внешних драйверов имеют контакт + и - для каждого из EN, DIR и STP. Самый простой способ подключения внешнего драйвера — это подключить Smoothieboard GND ко всем 3 контактам «–», а логические контакты Smoothieboard — к соответствующим контактам «+». Обратите внимание, что Smoothie имеет логику 3,3 В, и каждый контакт может обеспечивать максимальный ток только 4 мА, что обычно не является проблемой, если только не сопряжено с очень большими или очень старыми внешними драйверами, которым может потребоваться немного больше.

Штифты

Хотя в этом примере показано использование контактов одного из встроенных драйверов для управления внешним драйвером, вы можете использовать практически любой свободный контакт GPIO для управления контактами шага/направления/включения на внешнем драйвере.

См. распиновку и использование контактов, чтобы найти бесплатные контакты.

Все загрузки Smoothieboard (3x, 4x, 5x) могут управлять 5 внешними драйверами шаговых двигателей, используя эти порты. Наличие или отсутствие встроенного драйвера не повлияет на внешний драйвер.

Подключение внешнего драйвера с общим катодом


Здесь показано управление внешним драйвером с помощью контактов на положительной стороне входа внешнего драйвера.

Обратите внимание, что если вашему внешнему драйверу требуется 5 В, Smoothieboard обеспечивает только 3,3 В на своих выходных контактах.

Два решения этой проблемы: либо использовать переключатель уровня, либо использовать контакты Smoothieboard в качестве открытого стока (т. е. соединение с землей вместо соединения с 3,3 В в закрытом состоянии) и соответствующие провода.

Например :

Подключение внешнего драйвера с общим анодом


Здесь напряжение 5 В берется с положительной клеммы входа концевого упора и подается на входы 5 В внешнего драйвера. Штыри шага/направления/включения на Smoothieboard подключены к входам GND на внешнем драйвере.

В этом случае вам также нужно будет изменить эти выводы на открытый сток. Чтобы изменить вывод с нормального на открытый, вы добавляете O нижний регистр «o» к номеру контакта.Например :

 alpha_step_pin 2.0 # Пин для сигнала альфа шагового шага 

становится

 alpha_step_pin 2.0o # Пин для сигнала альфа шагового шага 

также возможно инвертировать булавку:

 alpha_step_pin 2.0!o # Пин для сигнала альфа шагового двигателя 
ReprapDiscount Silencio

У Reprap Discount есть хороший внешний драйвер под названием Silencio.

Он выполняет микрошаг 1/128, поэтому его использование с Smoothie имеет большой смысл, поскольку Smoothie может делать более высокие частоты шагов.

Он поставляется с адаптером для драйверов типа pololu для плат типа RAMPS. Однако вы также можете просто подключить его к разъемам внешнего драйвера Smoothie.

Единственная загвоздка: контакты в Smoothie и на кабеле водителя расположены не в том же порядке. (Обратите внимание, что цвета на вашем кабеле могут отличаться)

Цвет кабеля Silencio Черный Зеленый Красный Синий
Порядок разъема Silencio +5 В Активация Направление Шаг
Порядок разъема Smoothie Заземление Шаг Направление Активация

Ничего страшного, вам просто нужно поменять шаг и включить контакты в файле конфигурации.
Также НЕ подключайте черный провод к 4-му контакту Smoothie, который заземлен на Smoothie, он должен быть подключен к контакту +5 В в другом месте (например, на торцевых упорах).

Кроме того, вам необходимо инвертировать (добавив ! к номеру контакта) контакт включения (специфичный для Silencio)
. Ступенчатый контакт не нужно инвертировать.

Например, для вашего альфа-драйвера измените:

 alpha_step_pin 2.0 # Пин для альфа шагового шагового сигнала
alpha_dir_pin 0.5 # Пин для направления шагового альфа-канала
alpha_en_pin 0.4 # Пин для включения альфа-канала 

к

 alpha_step_pin 2.0 # Пин для альфа шагового шагового сигнала
alpha_dir_pin 0.5 # Pin для направления шагового альфа-канала
alpha_en_pin 0.4! # Пин для включения альфа-канала пин 

И просто подключите разъем Silencio к разъему внешнего драйвера Smoothieboard.

Внешний драйвер TB6600

На рынке есть еще версии с маркировкой TB6600, но внутри они используют разные микросхемы драйверов.Прежде всего, вам нужно знать, подходит ли драйвер для более высоких частот шагов (200 кГц), или вам придется настроить Microseconds_per_step_pulse и/или Base_stepping_frequency .

Поскольку TB6600 использует сигналы 5 В, а Smoothie — 3,3 В, мы должны использовать либо преобразователи TTL, либо преобразователи с открытым стоком (как упоминалось ранее). В моей установке используется открытый сток с 5В, взятыми с платы (сигналы подключены к контактам «-», 5В — ко всем контактам «+»).

Конфигурация для альфы следующая, но для остальных она такая же:

 # Выводы шагового модуля (порты и номера выводов, добавление "!" к номеру инвертирует вывод)
альфа_шаг_пин 2.0!o # Пин для сигнала шагового альфа шагового двигателя
alpha_dir_pin 0.5!o # Пин для направления шагового альфа-канала
alpha_en_pin 0.4!o # Пин для включения альфа-канала 

Если вы хотите изменить направление вращения, просто пропустите «!»:

 alpha_dir_pin 0.5o # Пин для направления шагового альфа-канала 
Несколько драйверов параллельно

Если для одной из ваших осей требуется более одного двигателя и драйвера, вы можете подключить управляющие сигналы для одной оси к нескольким драйверам, например:

Внешние драйверы, подключенные параллельно


Твердотельные реле

Большие мосфеты на Smoothieboard могут выдерживать до 12 ампер.Иногда этого недостаточно. Скажем, вы хотите управлять большим шпинделем, гигантской кроватью с подогревом или катушкой Тесла.

Типичные твердотельные реле (SSR) могут легко выдерживать до 40 ампер, а иногда и больше. AC могут работать от 220 В переменного тока, а от постоянного тока до 60 В постоянного тока (как правило, смотрите спецификации для вашего).

Для управления твердотельным реле (SSR) вам понадобится один контакт GPIO (в идеале используйте один из свободных на плате) и соединение с GND (их много).

SSR — это, по сути, большой переключатель: вы обрезаете провод, подключаете каждый конец обрезанного провода к его двум клеммам, а затем вы сможете контролировать, соединяются ли эти два конца провода или нет.Просто как тот.

Подключение твердотельного реле


Вам нужно будет соединить GND на Smoothieboard с соединением «-» на входной стороне твердотельного реле, а контакт GPIO на Smoothieboard с соединением «+» на входной стороне твердотельного реле. В этом примере показано использование P1.30

Затем просто настройте модуль, который будет использовать SSR, на использование этого вывода, например, в случае Switch:

 switch.misc.enable true #
выключатель.misc.input_on_command M42 #
switch.misc.input_off_command M43 #
switch.misc.output_pin 2.4 # Контакт GPIO, который мы подключили к «+» на SSR
switch.misc.output_type digital # просто контакт включения или выключения 

В случае с TemperatureControl, когда вы используете SSR, например, для управления нагревательным элементом, есть одна загвоздка.

SSR имеют низкую максимальную частоту, на которой они могут переключаться. Вам нужно указать эту частоту, иначе Smoothie будет работать слишком быстро.В этом примере максимальная частота составляет 20 Гц.

Итак, вам нужно изменить свой модуль, чтобы использовать правильный контакт (бесплатный GPIO, который вы подключили к SSR) и правильную частоту. Вот две строки, которые нужно изменить:

 Temperature_control.swimming_pool_heating.heater_pin 2.4
Temperature_control.swimming_pool_heating.pwm_frequency 20 

Еще один вариант, который еще реже включает/выключает нагреватели, заключается в использовании bang-bang, где состояние меняется только при слишком сильном отклонении температуры от заданного значения:

 контроль_температуры.bed.bang_bang true # установите значение true, чтобы использовать релейный контроль, а не PID
Temperature_control.bed.hysteresis 2.0 # установить температуру в градусах C для использования в качестве гистерезиса
                                                              # при использовании бах-бах 

Замена драйверов шагового двигателя

На некоторых досках вы можете поменять местами две оси.

Например, у вас есть плата с двумя разъемами по оси Z, но вы хотите подключить два мотора к оси Y (у которой только один разъем).

В этом случае все, что вам нужно сделать, это поменять местами определения 3 контактов для этих двух осей.

Например :

 beta_step_pin 2.1 # Пин для сигнала шага бета шагового двигателя
beta_dir_pin 0.11 # Пин для направления бета шагового двигателя
beta_en_pin 0.10 # Пин для включения бета-версии

gamma_step_pin 2.2 # Пин для ступенчатого гамма-сигнала
gamma_dir_pin 0.20 # Пин для направления шагового гамма
gamma_en_pin 0.19 # Пин для включения гаммы 

Становится:

 beta_step_pin 2.2 # Пин для сигнала шагового шага бета
beta_dir_pin 0.20 # Пин для направления бета шагового двигателя
beta_en_pin 0.19 # Пин для включения бета-версии

gamma_step_pin 2.1 # Пин для ступенчатого гамма-сигнала
gamma_dir_pin 0.11 # Пин для направления шагового гамма
gamma_en_pin 0.10 # Пин для включения гаммы 

Теперь ваш бета-драйвер становится вашей осью Z, а ваш гамма-драйвер становится вашей осью Y.

Обратите внимание, что текущие параметры управления не меняются местами: Alpha_current всегда управляет током для M1, независимо от того, что вы делаете с выводами шага/направления.

Какие контакты какие
Защита ввода питания с помощью предохранителя

Предохранитель — это устройство, которое жертвует собой (разрушается и перестает пропускать электричество), если ток, проходящий через него, превышает определенное значение.

Таким образом, добавление предохранителя между источником питания и входом питания на Smoothieboard защитит вас от коротких замыканий, перегрузок, несоответствующих нагрузок или любого рода отказа устройства.

Вам нужно выбрать предохранитель со значением выше вашего «нормального» тока для данной цепи. Например, если ваша кровать с подогревом потребляет 10А, вы хотите, чтобы ее защищал предохранитель на 15А, таким образом, если все в порядке, предохранитель не сгорит, а в случае короткого замыкания сгорит.

Вот пример предохранителя, защищающего вход питания MOSFET:

Защита платы с помощью предохранителя


Обратите внимание, что предохранитель должен иметь соответствующий номинал.

bCNC - это программа, которая позволяет использовать Smoothie в качестве фрезерного станка с ЧПУ или лазерной резки, и, что еще лучше, она бесплатна! Он также поставляется с несколькими функциями, полезными для работы с ЧПУ и лазером, такими как рабочая система координат, базовая CAM и удаленное подвесное веб-приложение.

Будьте осторожны
Неправильная настройка bCNC для использования со смузи может привести к сбою машины, поломке деталей и ухудшению состояния. Будьте внимательны и проверяйте свою работу.

Первый шаг — обновить SmoothieBoard до последней версии прошивки ЧПУ, так как поддержка bCNC появилась относительно недавно. Помните, что перед обновлением до новой прошивки сделайте резервную копию своей конфигурации, переопределения конфигурации и старой прошивки. Дополнительные сведения см. в разделе «Прошивка прошивки».

Второй шаг — получить bCNC, который доступен по адресу https://github.com/vlachoudis/bCNC. Просто загрузите и распакуйте архив или bCNC и запустите bCNC.bat после установки всех зависимостей, перечисленных в файле ReadMe. После установки выберите Smoothieboard в раскрывающемся меню панели связи на вкладке «Файл» и отредактируйте конфигурацию машины на вкладке «Инструменты».

Как только все это будет сделано, вы готовы использовать bCNC с Smoothie!

К сожалению, bCNC не на 100% совместим со смузи.В основном это работает, но удержание подачи не работает должным образом, и после того, как вы прервете или остановите, может потребоваться выйти из bCNC и перезапустить его, поскольку в настоящее время оно не обрабатывает способ прерывания Smoothie должным образом.

Опыт новичка с фрезерным станком с ЧПУ Maslow

Фрезерный станок с ЧПУ Maslow популярен, потому что он большой , с открытым исходным кодом и дешевый . Он идеально подходит для станков с ЧПУ для , производящих бюджетную мебель .Это сделало его идеальным выбором в моих попытках дешево обставить каюту во время карантина.

Эта статья была написана всего до выпуска M2.

Но он по-прежнему актуален и будет обновляться.

…но первая неделя с Маслоу была не такой гладкой, как я надеялся. Простая истина заключается в том, что настройка этой машины находится больше на конце спектра «сделай сам», чем некоторые пользователи могут быть готовы. Что еще более усложняет задачу, так это то, что это был мой первый опыт работы со станком с ЧПУ.Вряд ли я профессионал в области деревообработки/механической обработки, хотя сборка нашего фургона vanlife дала мне некоторый опыт в этой области.

Сообщество Maslow CNC очень активно.

Инструменты быстро совершенствуются.

Инструкции по ЧПУ Maslow

Открытый [исходный код|аппаратное обеспечение] природа Maslow может немного усложнить навигацию.

Когда я получил свой комплект Maslow Jumpstart от MakerMadeCNC, инструкции указывали на коллекцию Github Wiki.Эти страницы не совсем соответствовали реальности эволюции Маслоу.

Перевод : было сложно настроить.

Не потому, что информации не было, а потому, что ее было трудно найти. Например, я узнал, что GroundControl (приложение, используемое для управления Маслоу) было эффективно заменено более совершенным WebControl . Однако большая часть документации по-прежнему относится к оригинальному программному обеспечению.

Существуют разные «дистрибутивы» Маслоу

Как и в случае с Linux, существуют разновидности Маслоу.У Maslow Classic не было оси Z, и его больше редко можно увидеть. Комплект Jump-Start продается MakerMadeCNC и, вероятно, является самым популярным. Metal Maslow представляет собой раздвоенную конструкцию с цельнометаллическими салазками.

Похоже, что M2, скорее всего, будет обладать большинством/всеми преимуществами Metal Maslow. Это также может решить некоторые из следующих проблем, с которыми я столкнулся при настройке фрезерного станка Maslow с ЧПУ (описано ниже).

Что (нет) в коробке

Одна из причин, по которой Маслоу такой дешевый, заключается в том, что вы должны покупать дополнительные детали.

Вот полный список вещей, которые вам (возможно) понадобятся для сборки/использования Маслоу:

  • Маршрутизатор (наиболее популярный, используемый почти во всей документации, это Rigid R22002)
  • Пиломатериалы для рамы (см. ниже).
  • Инструменты : дрель с полным набором сверл и винтовых головок, набор торцевых ключей, пила по дереву, молоток.
  • Крепеж : различные шурупы, от 1″ до 3″ или около того.

Также необходима рулетка.Лучше всего подойдет тот, который лежит ровно и имеет метрические размеры, включая миллиметры. Возможность получить точные измерения двух отверстий 1/4″, расположенных на расстоянии 1200 мм друг от друга, является неотъемлемой частью процесса калибровки (ниже). После множества проб и ошибок я обнаружил, что рулетка, предназначенная для диаметров труб, отвечает всем этим требованиям:

Наборы MakerMadeCNC ( выше ) хорошо справляются со стандартизацией большей части оборудования. Можно построить станок Маслоу с ЧПУ с более длинными цепями, большими шестернями и т. д.Для этого требуется углубленное знание калибровочной математики. Эти физические характеристики оборудования являются движущей силой всех вычислений ЧПУ.

Маслоу может быть построен для многих размеров и спецификаций.

Прошивка с открытым исходным кодом предназначена для поддержки различных конфигураций.

То, что делает ЧПУ Маслоу узнаваемым, - это большой подвесной дизайн, с салазками , удерживающими фрезер... он похож на гигантский мольберт.

Обратите внимание на провисшую цепь в левом верхнем углу. Недостаточное натяжение эластичных лент может привести к неисправности шестерен.

Существует различных фреймов , и вы должны следовать одному из руководств по сборке фреймов. На практике, однако, кадр по умолчанию встречается очень часто. Фрезерный станок с ЧПУ 4×8 рассчитан на стандартный лист фанеры. Работает, но не без проблем.

Это помогает быстро понять, что делает рама, как она работает и как она может выйти из строя:

  • Два двигателя , вверху слева и справа, тянут две цепи .
  • Салазки прикреплены к цепям и содержат маршрутизатор .
  • Дополнительный двигатель поднимает/опускает фрезер ( Ось Z ).

Я решил, что лучше всего поиграть с фрезерным станком Maslow CNC перед его калибровкой. Это позволило мне найти дефекты в движении. Например, до краев доски может быть трудно добраться (в направлении X/Y). Колеса 2x4, удерживающие брезент, могут мешать движению саней, если они слишком далеко выступают.Или, на картинке выше, недостаточное натяжение цепи в верхнем левом углу подвергает левый мотор опасности наматывания цепи на звездочку. Все эти виды проблем можно диагностировать до начала калибровки, перемещая салазки по полотну с помощью WebControl.

За последние год или два было приложено много усилий для создания лучшей оси Z. В M2 используется тот же подход, что и в проекте Meticulous с осью Z. Это включает в себя создание совершенно нового корпуса для маршрутизатора, который может двигаться вверх и вниз.

Из этого вы можете увидеть как положительные, так и отрицательные стороны подхода, ориентированного на сообщество. Плохая сторона в том, что Маслоу постоянно находится в процессе разработки. Хорошая сторона в том, что прогресс есть.

Калибровка ЧПУ Маслоу

После долгого дня сборки пришло время откалибровать Маслоу.

Документация Maslow CNC завалена предупреждениями о калибровке. Типа: , если расстроишься, приходи завтра . Теперь, когда я наконец понял процесс, он не должен быть таким сложным.Калибровка на самом деле относительно проста, особенно если вы используете комплект, в который входят стандартные детали. Жаль, что я не начал с использования WebControl (не GroundControl) и этой серии видео.

Все сводится к трем шагам:

  1. Настройте основные параметры , такие как высота кадра ( Действия->Быстрая настройка ).
  2. Измерьте и отметьте цепи ( Действия->Установка звездочек и цепей ).
  3. Запустите тестовый/калибровочный разрез (и повторяйте, пока все не станет точным).

Первый не требует пояснений. У второго есть особенность, которую легко пропустить. Если вы отметите цепи на этом этапе, это даст вам «точку сохранения». Если цепи соскочат с шестерен, соскользнут или иным образом сместятся, вы можете выполнить сброс. Наконец, калибровочный срез будет учитывать небольшие ошибки, связанные с точными нюансами вашей установки.

Первое, что мы вырезаем: табурет из Общественного сада Маслоу.

Но пока мы калибруем…

Исправления: Повышение точности

Одно существенное улучшение: обновить прошивку Маслоу до Holey.

Это можно сделать в веб-контроле ( Действия-> Обновить встроенное ПО ). Это позволяет выполнять калибровку Holey Calibration, которая, хотя и требует больше времени, дает гораздо лучшие результаты. Он просверлит 6 отверстий прямоугольной формы. Затем вы используете миллиметровую рулетку (сверху), чтобы ввести 12 различных размеров между отверстиями.

Измерьте с одной и той же стороны каждого отверстия.

Если при измерении для калибровки вы начнете рулетку с левой стороны первого отверстия, измерение должно закончиться с левой стороны второго отверстия.

При вводе чисел Web Control выдает «ошибку калибровки». Цель состоит в том, чтобы повторять калибровку до тех пор, пока ошибка не станет приемлемо низкой. С первой попытки моя ошибка составила более 10%. Со второй попытки получилось около 3%. Я не мог добиться большего успеха со стандартной имперской рулеткой. Измерительная лента в миллиметрах, показанная выше, стабильно давала погрешность калибровки 1% или менее.

Это означает, что теперь я могу использовать нижние углы фанеры без особых ошибок:

ЧПУ-фрезерный станок Maslow способен точно вырезать эти углы только при очень хорошей калибровке.

Со временем я разработал ( и скопировал ) еще больше улучшений стандартной сборки ЧПУ Маслоу:

Существуют различные обновления для повышения производительности ЧПУ Маслоу. Потребовалось много недель экспериментов, прежде чем я смог на 100% использовать кусок дерева ( да, даже углы ). Наконец, мы можем позволить Маслоу уверенно работать с большими и технически сложными огранками.

Общее впечатление

Несмотря на некоторые трудности, Маслоу был одной из лучших моих покупок.

В течение месяца мы с подругой проектировали и красили собственную мебель. Ее графический дизайн и живописный фон хорошо сочетались с моей техникой. Это стало забавным способом сэкономить деньги, поскольку мы обставили новый дом во время карантина.

Наша первая мебель по индивидуальному заказу, изготовленная с Маслоу на третьей неделе работы на станке.

Конечно, теперь есть много новых навыков для изучения. Я собирал программное обеспечение САПР ( Fusion 360 ). Мы вложили средства в лучшее оборудование для шлифовки и окраски.Гараж был преобразован в фабрику по производству миниатюрной мебели.

Тем не менее, мы уже сэкономили на мебели тысячи долларов. Обработка с ЧПУ также позволила мне создавать совершенно новые проекты. Теперь у меня есть способ создавать элегантные корпуса для различной электроники в доме.

100% домашняя автоматизация своими руками. От термостатов до камер слежения, все, что мы использовали при проектировании нашего дома, было построено в соответствии с бюджетом. В основе лежит домашняя автоматизация Raspberry Pi с датчиками Arduino.Ниже приведены все проекты IOT (сеть , программное и аппаратное обеспечение ), которые сделали возможной домашнюю автоматизацию своими руками.

Станок с чпу своими руками из принтера. Пошаговая инструкция по сборке станка с чпу своими руками Самодельный станок с чпу из принтера

Зная, что фрезерный станок с ЧПУ считается сложным техническим и электронным оборудованием, многие мастера думают, что его просто невозможно сделать своими руками.

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

Станок с ЧПУ своими руками (чертежи)

Решив создать самодельный специальный станок с ЧПУ, помните, что это может занять много времени. Кроме того, на это уйдет много денег.

Для изготовления фрезерного станка, оснащенного системой ЧПУ, можно использовать 2 метода: приобрести готовый набор специально подобранных деталей, из которых собирается такое оборудование, либо найти все комплектующие и самостоятельно собрать устройство, полностью устраивающее все ваши требования.

Подготовка к работе

Если вы запланировали сделать станок с ЧПУ самостоятельно, не используя готовый набор, то первое, что вам нужно будет сделать, это остановиться на специальной схеме , по которой такое мини-устройство будет работать.

Сборка оборудования

Основанием фрезерного оборудования в сборе может быть прямоугольная балка, которую необходимо прочно закрепить на направляющих.

Несущая конструкция оборудования должна быть очень жесткой ... При его установке лучше не использовать сварные соединения, а крепить все детали только шурупами.

В фрезерном оборудовании, которое вы будете собирать самостоятельно, должен быть механизм, который будет перемещать рабочую насадку в вертикальном направлении.Лучше всего для него взять косозубую передачу, вращение на которую будет передаваться с помощью зубчатого ремня.

Основная часть станка

Важная часть такой машины – ее вертикальная ось, которую можно изготовить из алюминиевой пластины для самодельного устройства. Помните до размеры такой оси точно соответствовали размерам создаваемого устройства .

Из ненужных деталей и материалов, найденных на свалке, можно сделать прекрасный работающий станок с ЧПУ.Основным устройством будет старый принтер с шаговым двигателем. Самодельный прибор справится с изготовлением рекламной продукции, сувениров и прочих приятных мелочей.

Возможности самодельного станка с ЧПУ

  • Размеры рабочей поверхности: 16 х 24 х 7 см.
  • Материалы для обработки: текстолит не толще 3 мм, фанера не толще 15 мм, пластмассы любые, дерево.
  • Гравировка: дерево, пластик, мягкие металлы.
  • Обработка ведется со скоростью 2 миллиметра в секунду.

Хотя станок с ЧПУ довольно маленький и работает на слабом моторе, он подходит как для любительских, так и для профессиональных задач. А теперь давайте разберемся, какие материалы и инструменты вам потребуются, чтобы сделать его своими руками.

Части и инструменты

Основой самодельного станка с ЧПУ является принтер. Матрицу желательно брать любой марки (HP, Epson, Xerox, Ricoh, Canon). Двигатели от принтеров легко установить своими руками, они долговечны, работают тихо.

Прежде чем покупать старое устройство с рук, нужно посмотреть параметры мотора и другие детали конструкции в инструкции.Некоторые умельцы приспосабливают шаговые двигатели от сканеров.

Дополнительно нужны реквизиты:

  • фанера для корпуса №15;
  • дюралевые уголки 20 мм;
  • саморезы
  • ;
  • три подшипника 608;
  • несколько болтов М8 длиной 25 мм;
  • шпилька строительная М8;
  • резиновый шланг
  • ;
  • 2 гайки М8;
  • дремель;
  • 4 линейных подшипника;
  • Кронштейн для досок 80;
  • Клей ПВА
  • .

Инструменты:

  • ножовка по металлу;
  • отвертка
  • ;
  • электродрель
  • ;
  • плоскогубцы
  • ;
  • тиски
  • ;
  • файл
  • ;
  • Бокорезы
  • .

Сборка станка с ЧПУ

  1. Вырезаем два квадрата размерами 370 х 370 мм для боковых стенок, один 340 х 370 мм для задней и один 90 х 340 мм для передней стенки.
  2. Стенки станка с ЧПУ своими руками крепятся саморезами через заранее сделанные дрелью отверстия с расстоянием до края 6 мм.
  3. Направляющие по оси Y - уголки из дюралюминия. Для их крепления к боковым стенкам в 30 мм от дна корпуса делается шпунт 2 мм. Благодаря язычку направляющие устанавливаются ровно и не перекашиваются. Уголки прикручиваются через центральную поверхность саморезами. Длина направляющих 340 мм. Эти направляющие служат до 350 часов работы, после чего их необходимо менять.
  4. Рабочая поверхность изготовлена ​​из уголков длиной 140 мм. Один подшипник 608 крепится снизу болтами, два сверху.Важно соблюдать выравнивание, чтобы столешница двигалась без напряжения и деформации.
  5. Выпуск выполнен на 50 мм снизу для двигателя оси Y диаметром 22 мм. В передней стенке просверлено отверстие диаметром 7 мм для опорного подшипника ходового винта.
  6. Пропеллер будем делать своими руками из припасенной строительной шпильки, он взаимодействует с мотором через самодельную муфту (подробности по изготовлению ниже).
  7. В удлиненной гайке М8 отверстия под винты выполнены диаметром 2.5 мм с резьбой М3. На нем будет навинчиваться гайка на ось.
  8. Ось Х будем делать из стальных направляющих, которые можно найти в корпусе принтера. Туда же везут кареты, которые ставят на оси.
  9. Придется повозиться с изготовлением оси Z. Его основу делаем из фанеры №6. Снимаем с принтера направляющие диаметром 8 мм. Фанерные элементы фиксируются между собой клеем ПВА, в который на эпоксидную смолу вклеиваются линейные подшипники или снимаются втулки с кареток.Изготовим еще одну ходовую гайку по уже известному алгоритму.
  10. Вместо шпинделя в станок с ЧПУ будет установлен дремель с держателем из кронштейна доски. Снизу делается отверстие диаметром 19 миллиметров для выхода дремеля. Кронштейн крепится на саморезы к основанию оси Z в заранее подготовленные отверстия.
  11. Опоры каретки оси Z изготовлены из фанеры: основание 15 х 9 см, нижняя и верхняя стороны 9 х 5 см.В середине верха делается отверстие для подшипника опоры. Выходы также просверливаются под направляющие.
  12. Завершающим этапом является сборка оси Z с кронштейном дремеля и установка в корпус станка.

Изготовление муфты

Муфта гасит вибрацию ходового винта. Это сохраняет подшипники шагового двигателя и продлевает срок его службы. Кроме того, самодельная муфта исключает несовпадение осей винта и мотора.

Самый удобный и простой способ сделать муфту своими руками – использовать прочный резиновый шланг. Подбирается шланг с диаметром внутри, равным диаметру оси двигателя. Надеваем конец шланга на шкив мотора и приклеиваем или скрепляем муфтой. Другой конец шланга также присоединяем к ходовому винту. Обычно диаметр винта больше внутреннего диаметра шланга. Но благодаря толстым стенкам его можно немного высверлить. Жидкое мыло облегчает работу, не позволяя сверлу застрять в резине.

Второй способ немного сложнее: вместо резинового шланга своими руками берем газовый шланг с резиновой оплёткой. Оплетку можно аккуратно припаять к фланцам, в которые будут вставлены ходовой винт и шкив двигателя.

И самый практичный вариант: установить фланцы на резиновую трубку высокого давления. Таким способом можно очень плотно зафиксировать все необходимые приспособления, самодельная муфта прекрасно гасит вибрации. Фланцы можно изготовить на токарном станке с ЧПУ или заказать в мастерской.

Электронная заправка автомата с принтера

Будем делать плату ЧПУ самодельным станком из частей микросхем принтеров. Вы можете купить готовую доску и сэкономить массу времени.

На видео демонстрируются разные конструкции самодельных станков с деталями от принтера, которые можно сделать своими руками:

Целью данного проекта является создание настольного станка с ЧПУ. Я мог бы купить готовый станок, но его цена и габариты меня не устраивали, и я решил построить станок с ЧПУ со следующими требованиями:
- используя простые инструменты (нужен только сверлильный станок, ленточная пила и ручной инструмент )
- низкая стоимость (ориентировался на низкую стоимость, но все равно покупал вещи примерно на 600$, можно сильно сэкономить, покупая вещи в соответствующих магазинах)
- небольшая площадь (30"х25")
- нормальная рабочее пространство (10" по оси X, 14" по оси Y, 4" по оси Z)
- высокая скорость резания (60" в минуту)
- малое количество элементов (менее 30 уникальных)
- доступные элементы ( все элементы можно купить в одном строительном магазине и трех интернет-магазинах)
- возможность успешной обработки фанеры

Машины чужие

Вот несколько фотографий других машин, которые были собраны для этой статьи.

Фото 1 - Крис с другом собрали станок, вырезав детали из 0,5" акрила с помощью лазерной резки. Но все кто работал с акрилом знают что лазерная резка это хорошо, но акрил не терпит сверления, и в этом много дырок проект Они проделали хорошую работу, больше информации можно найти в блоге Криса. Мне особенно понравилось создавать 3D-объект с использованием 2D-разрезов.

Фото 2. Сэм Маккаскилл сделал действительно хороший настольный станок с ЧПУ.Меня впечатлило, что он не упростил себе работу и вырезал все элементы вручную. Я впечатлен этим проектом.

Фото 3 - Angry Monk"s бывшие в употреблении детали из ДМФ, вырезанные лазерным резаком и моторы с зубчато-ременным приводом, переделанные в моторы с пропеллером.

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

Боюсь, у меня недостаточно опыта и знаний, чтобы объяснить основы ЧПУ, но на форуме CNCZone.com есть обширный раздел о станках, сделанных своими руками, который мне очень помог.

Резак: Dremel или инструмент типа Dremel

Параметры осей:

Ось X
Расстояние перемещения: 14 дюймов

Скорость: 60 дюймов/мин
Ускорение: 1 дюйм/с2
Разрешение: 1/2000 дюйма
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 дюйма
Привод: Винт
Ускорение: .2"/с2
Скорость: 12"/мин
Разрешение: 1/8000"
Импульсов на дюйм: 8000

Необходимые инструменты

Я стремился использовать популярные инструменты, которые можно купить в обычном магазине товаров для рукоделия.

Электроинструмент:
- ленточная пила или электролобзик
- сверлильный станок (сверла 1/4", 5/16", 7/16", 5/8", 7/8", 8 мм (около 5/16" )), также называемый Q
- принтер
- Dremel или аналогичный инструмент (для установки в готовый станок).

Ручной инструмент:
- резиновый молоток (для посадки элементов на место)
- шестигранники (5/64", 1/16")
- отвертка
- клей-карандаш или аэрозольный клей
- разводной ключ (или торцевой ключ с храповик и головка 7/16"

Необходимые материалы

Прикрепленный PDF-файл (CNC-Part-Summary.pdf) указаны все расходы и информация по каждому пункту. Здесь представлена ​​только общая информация.

Листы --- 20$
- Кусок 48"х48" 1/2" МДФ (подойдет любой листовой материал толщиной 1/2". В следующей версии станка планирую использовать UHMW, но сейчас это слишком дорого)
- Кусок 5"х5" 3/4" МДФ (данный кусок используется как проставка, так что можно взять кусок любого материала 3/4")

Двигатели и контроллеры --- 255$
-Про выбор контроллеров и двигателей можно написать целую статью.Короче говоря, вам нужен контроллер, способный управлять тремя двигателями и двигателями с крутящим моментом около 100 унций/дюйм. Я купил двигатели и готовый контроллер, и все работало хорошо.

Оборудование --- $ 275
- Я купил эти предметы в трех магазинах. Простые элементы купил в строительном магазине, специализированные драйвера купил у McMaster Carr (http://www.mcmaster.com), а много подшипников купил у интернет-продавца, заплатив 40 долларов за 100 штук (получается довольно выгодно, много подшипников остается на другие проекты).

Программное обеспечение --- (бесплатно)
-Требуется программа для рисования вашей структуры (я использую CorelDraw), и в настоящее время я использую пробную версию Mach4, но у меня есть планы перейти на LinuxCNC (машинный контроллер с открытым исходным кодом, использующий Линукс)

Головное устройство --- (дополнительно)
- Я установил Dremel на свою машину, но если вас интересует 3D-печать (например, RepRap), вы можете установить свою собственную.

Шаблоны для печати

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

Имя файла и материал:
Все: CNC-Cut-Summary.pdf
0,5" МДФ (35 листов шаблонов 8,5" x11"): CNC-0,5MDF-CutLayout- (Rev3) .pdf
0,75" MDF: CNC-0,75 MDF-CutLayout- (Rev2).pdf
0,75 дюйма, алюминиевая трубка: CNC-0,75Alum-CutLayout- (Rev3).pdf
0,5 дюйма, MDF (1 48 x 48 дюймов, шаблонный лист): CNC- (одна страница 48x48) 05- MDF-CutPattern.пдф

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

Примечание. Существует два варианта файлов для 0,5" МДФ. Вы можете скачать файл с 35 страницами 8,5" x11" (CNC-0.5MDF-CutLayout- (Rev3), PDF) или файл (CNC- (Одна страница 48x48 ) 05- MDF-CutPattern.pdf) с одним листом 48"x48" для печати на широкоформатном принтере.

Шаг за шагом:
1. Загрузите три PDF-файла с шаблонами.
2. Откройте каждый файл в Adobe Reader
3. Откройте окно печати
4. (ВАЖНО) отключите масштабирование страницы.
5. Убедитесь, что файл не был случайно масштабирован. В первый раз я этого не делал, напечатал все в масштабе 90%, как описано ниже.

Склеивание и вырезание элементов

Приклейте распечатанные шаблоны на МДФ и алюминиевую трубу. Далее просто вырезаем деталь по контуру.

Как было сказано выше, я случайно распечатал шаблоны в масштабе 90%, и не заметил этого, пока не начал резать.К сожалению, я не понимал этого до этого этапа. У меня остались шаблоны в масштабе 90%, а после переезда по стране я получил доступ к полноразмерному ЧПУ. Я не выдержал и вырезал элементы этим станком, но просверлить их с обратной стороны не смог. Именно поэтому все элементы на фотографиях без кусочков шаблона.

Сверление

Я не считал сколько, но в этом проекте используется много дырок. Отверстия, просверленные на концах, особенно важны, но на их изготовление нужно время, и вам редко понадобится использовать резиновый молоток.

Места с отверстиями в накладке друг над другом - это попытка сделать канавки. Возможно, у вас есть станок с ЧПУ, который справится с этим лучше.

Если вы дошли до этого шага, поздравляем! Глядя на кучу элементов, довольно сложно представить, как собрать машинку, поэтому я постарался сделать подробную инструкцию, похожую на инструкцию для LEGO. (прилагается PDF CNC-Assembly-Instructions.pdf). Пошаговые фото сборки выглядят достаточно интересно.

Готово!

Машина готова! Надеюсь, вы это сделали и запустили. Надеюсь, в статье не упущены важные детали и моменты. Вот видео, в котором показано, как машина вырезает узор на розовом пенопласте.

Сложен в изготовлении, помимо технических компонентов имеет электронное устройство, установить которое может только специалист. Вопреки этому мнению, возможность собрать станок с ЧПУ своими руками велика, если заранее подготовить необходимые чертежи, схемы и приспособления.

Подготовительные работы

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

Часто за основу будущего аппарата берут б/у.

Сверлильный станок можно использовать как основу для станка с ЧПУ

Потребуется замена рабочей головки на фрезерную.

Наибольшую сложность при конструировании станка с ЧПУ своими руками представляет создание устройства, с помощью которого рабочий инструмент перемещается в трех плоскостях.

Каретки, снятые с обычного принтера, помогут частично решить проблему. Инструмент сможет двигаться в обеих плоскостях. Каретки для станка с ЧПУ лучше выбирать от принтера, имеющего большие габариты.

Подобная схема позволяет в дальнейшем подключить управление к машине. Минус в том, что фрезерный станок с ЧПУ работает только с изделиями из дерева, пластика и тонкого металла. Это связано с тем, что каретки принтера недостаточно жесткие.

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

Хороший вариант для самодельного фрезерного станка с ЧПУ — шаговый двигатель.

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

Любой, кто использует шаговый двигатель, позволяет не использовать винтовой привод, это никак не влияет на возможности такого ЧПУ по дереву.Для фрезерования на таком станке рекомендуется использовать зубчатые ремни. В отличие от стандартных ремней, они не проскальзывают на шкивах.

Требуется правильно спроектировать фрезу будущего станка; для этого потребуются подробные чертежи.

Материалы и инструменты, необходимые для сборки

В общий комплект материалов для станка с ЧПУ входят:

  • кабель длиной 14-19 м;
  • обработка древесины;
  • патрон фрезы;
  • преобразователь частоты той же мощности, что и шпиндель;
  • подшипники;
  • плата управления
  • ;
  • водяной насос;
  • охлаждающий шланг;
  • три шаговых двигателя для трех осей движения конструкции; болты
  • ;
  • защитный трос;
  • винты;
  • фанера, ДСП, ДСП или металлоконструкция на выбор в качестве корпуса будущего устройства;
  • Муфта мягкого типа.

При самостоятельном изготовлении рекомендуется использовать шпиндель с охлаждающей жидкостью. Это позволит не выключать его каждые 10 минут для остывания. Для работы подойдет самодельный станок с ЧПУ, его мощность не менее 1,2 кВт. Лучшим вариантом станет устройство мощностью 2 кВт.

В набор инструментов, необходимых для изготовления узла, входят:

  • молотки;
  • изолента;
  • монтажные ключи; клей
  • ;
  • отвертка;
  • паяльник, герметик; болгарка
  • , ее часто заменяют ножовкой по металлу;
  • плоскогубцы, сварочный аппарат, ножницы, плоскогубцы.

Простой станок с ЧПУ своими руками

Порядок сборки станка

Самодельный фрезерный станок с ЧПУ собирается по схеме:

  • изготовление чертежей и схем устройства с указанием электросистемы;
  • приобретение материалов, содержащих будущий самодельный станок с ЧПУ;
  • установка станины, моторы, рабочая поверхность, портал, шпиндель будут монтироваться на нее;
  • установка портала;
  • установка оси Z;
  • крепление рабочей поверхности;
  • установка шпинделя;
  • установка системы водяного охлаждения;
  • установка электрической системы;
  • подключение платы, с ее помощью осуществляется управление устройством;
  • настройка программного обеспечения;
  • стартовый пуск агрегата.

В основе кровати лежит материал из алюминия.

Станина должна быть изготовлена ​​из алюминия

Профили из этого металла выбирают сечением 41*81 мм при толщине плиты 11 мм. Сам корпус кровати соединяется с помощью алюминиевых уголков.

Установка портала определит, насколько толстое изделие может быть обработано станком с ЧПУ. Особенно, если он сделан своими руками. Чем выше портал, тем более толстый продукт он может обрабатывать.Важно не ставить ее слишком высоко, так как такая конструкция будет менее прочной и надежной. Портал перемещается по оси X и несет шпиндель.

В качестве материала рабочей поверхности агрегата используется алюминиевый профиль. Часто берут профиль, имеющий Т-образные пазы. Для домашнего использования принимается, его толщина не менее 17 мм.

После того, как каркас устройства готов, приступаем к установке шпинделя. Важно установить его вертикально, так как в дальнейшем его нужно будет подгонять, это делается для фиксации необходимого угла.

Для установки электросистемы необходимо наличие таких комплектующих:

  • Блок питания;
  • компьютер;
  • шаговый двигатель;
  • оплата;
  • кнопка остановки;
  • мотористы.

Системе требуется порт LPT. Кроме того, устанавливается, что контролирует работу устройства и позволяет ответить на вопрос, как сделать ту или иную операцию. Управление подключается через двигатели к самому фрезерному станку.

После того, как электроника будет установлена ​​на машину, вам нужно будет скачать необходимые для работы драйвера и программы.

Распространенные ошибки сборки

Распространенной ошибкой при сборке станка с ЧПУ является отсутствие чертежа, но сборка ведется по нему. Это приводит к упущениям при проектировании и монтаже аппаратных конструкций.

Часто некорректная работа станка связана с неправильно подобранным преобразователем частоты и шпинделем.

Для правильной работы станка необходимо выбрать правильный шпиндель

Во многих случаях шаговые двигатели не имеют надлежащего питания, поэтому для них необходимо выбрать отдельный источник питания.

Следует учитывать, что правильно установленная электрическая схема и программное обеспечение позволяют выполнять на устройстве многочисленные операции различного уровня сложности. Станок с ЧПУ своими руками может сделать мастер среднего звена, конструкция агрегата имеет ряд особенностей, но собрать детали по чертежам несложно.

Работать с ЧПУ, составленным своими руками легко, необходимо изучить информационную базу, провести ряд обучающих работ и проанализировать состояние узла и деталей. Не торопитесь, дергайте движущиеся части или открывайте ЧПУ.

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

Встроенная электроника на базе печатных плат Arduino обеспечивает максимальную автоматизацию работы.

1 Что такое станок с ЧПУ?

Станки с ЧПУ на базе печатных плат Arduino способны плавно изменять скорость вращения шпинделя в автоматическом режиме, а также скорость подачи суппортов, столов и других механизмов. Вспомогательные элементы станка с ЧПУ автоматически принимают нужное положение, и могут использоваться для резки фанерных или алюминиевых профилей.

В устройствах на базе печатных плат Arduino режущий инструмент (предварительно настроенный) также меняется автоматически.

В устройствах ЧПУ на базе печатных плат Arduino все команды отправляются через контроллер.

Контроллер получает сигналы от носителя. Для такого оборудования для резки фанеры, металлических профилей или полистирола носителями программ являются кулачки, упоры или копировальные устройства.

Сигнал, полученный от носителя программного обеспечения через контроллер, посылает команду автомату, полуавтомату или копировальной машине. Если необходимо сменить лист фанеры или пенопласта для раскроя, то кулачки или копиры заменяют другими элементами.

Установки с программным управлением на базе плат Arduino используют в качестве носителя программ перфоленты, перфокарты или магнитные ленты, которые содержат всю необходимую информацию. С использованием плат Arduino весь процесс резки фанеры, пенопласта или другого материала полностью автоматизирован, сто и минимизирует трудозатраты.

Стоит отметить, что собрать станок с ЧПУ для резки фанеры или пенопласта на базе плат Arduino своими руками не составляет особого труда.Блоки ЧПУ на базе Arduino управляются контроллером, передающим как технологическую, так и размерную информацию.

Используя плазменные резаки с ЧПУ на базе плат Arduino, можно высвободить большое количество универсального оборудования и вместе с этим повысить производительность труда. Основные преимущества самосборных станков на базе «Ардуино» выражаются в:

  • высокой (по сравнению с ручными станками) производительностью;
  • гибкость универсального оборудования в сочетании с точностью;
  • снижение необходимости привлечения к работе квалифицированных специалистов;
  • возможность изготовления взаимозаменяемых деталей по одной программе;
  • более короткое время подготовки к изготовлению новых деталей;
  • возможность сделать станок своими руками.

1.1 Процесс работы фрезерного станка с ЧПУ (видео)

1.2 Разновидности станков с ЧПУ

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

  • технологическим возможностям;
  • принцип смены инструмента;
  • Способ 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;
  • бурение и бурение;
  • фрезерный;
  • шлифовка;
  • машины электрофизические;
  • многоцелевой.

Токарные станки на базе Arduino позволяют обрабатывать наружные и внутренние поверхности всех видов деталей.

Заготовки можно вращать как по прямым, так и по изогнутым контурам. Устройство также предназначено для нарезания наружной и внутренней резьбы.Фрезерные агрегаты на базе Arduino предназначены для фрезерования простых и сложных деталей корпусного типа.

Они также могут сверлить и растачивать. Для доводки деталей можно использовать шлифовальные станки, которые можно сделать и своими руками.

В зависимости от типа обрабатываемых поверхностей агрегаты могут быть:

  • плоскошлифовальные;
  • внутреннее шлифование;
  • шлифовальные машины.

Универсальные блоки могут использоваться для резки фанеры или пенополистирола, сверления, фрезерования, растачивания и токарной обработки деталей.Перед тем, как сделать станок с ЧПУ своими руками, важно учесть, что разделение оборудования осуществляется и по способу смены инструмента. Замена может производиться:

  • вручную;
  • автоматически в башне;
  • автоматически в магазине.

Если электроника (контроллер) может обеспечить автоматическую смену заготовок с помощью специальных запоминающих устройств, то устройство может работать длительное время без участия оператора.

Для того чтобы изготовить представленный агрегат для резки фанеры или пенопласта своими руками, необходимо подготовить оригинальное оборудование. Для этого может подойти б/у.

В нем рабочий орган заменен фрезой. Кроме того, можно сделать механизм своими руками из каретки старого принтера.

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

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

Должен иметь высокие показатели мощности - не менее 40-50 Вт. Рекомендуется использовать обычный электродвигатель, так как при его использовании не будет необходимости создавать винтовую передачу, а контроллер обеспечит своевременную подачу команд.

Требуемое усилие на вал трансмиссии в самодельном устройстве должно передаваться с помощью зубчатых ремней. Если в самодельном станке с ЧПУ для перемещения рабочего резца используются каретки от принтеров, то для этой цели необходимо подбирать детали от больших принтеров.

Основой будущего агрегата может стать прямоугольный брус, который необходимо прочно закрепить на направляющих. Каркас должен иметь высокую степень жесткости, но сварку делать не рекомендуется. Лучше использовать болтовое соединение.

Сварные швы будут подвергаться деформации из-за постоянных напряжений во время работы машины. При этом разрушаются элементы крепления, что приведет к сбою настроек, и контроллер будет работать некорректно.

2.1 О шаговых двигателях, суппортах и ​​рельсах

Самосборный станок с ЧПУ должен быть оснащен шаговыми двигателями. Как было сказано выше, для сборки блока лучше всего использовать моторы от старых матричных принтеров.

Для эффективной работы устройства необходимы три отдельных двигателя шагового типа.Рекомендуется использовать двигатели с пятью отдельными проводами управления. Это увеличит функциональность самодельного устройства в несколько раз.

При подборе двигателей для будущего станка необходимо знать количество градусов на шаг, показатель рабочего напряжения и сопротивление обмотки. Впоследствии это поможет произвести правильную настройку всего программного обеспечения.

Вал шарового двигателя крепится с помощью резинового троса, покрытого толстой обмоткой.Кроме того, этот кабель можно использовать для подключения двигателя к ходовому штифту. Каркас можно сделать из пластика толщиной 10-12 мм.

Наряду с пластиком можно использовать алюминий или органическое стекло.

Ведущие части каркаса крепятся саморезами, а при использовании дерева можно скрепить элементы клеем ПВА. Направляющие представляют собой стальные стержни сечением 12 мм и длиной 20 мм. На каждую ось приходится по 2 стержня.

Опора изготовлена ​​из текстолита, ее размеры должны быть 30х100х40 см.Направляющие части текстолита крепятся винтами М6, а суппорты «Х» и «У» вверху должны иметь 4 резьбовых отверстия для фиксации станины. Шаговые двигатели устанавливаются аппаратно.

Крепеж может быть изготовлен из стали листового типа. Толщина листа должна быть 2-3 мм. Далее винт соединяется с осью шагового двигателя через гибкий вал. Для этой цели можно использовать обычный резиновый шланг.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.