Фрезерный станок с ЧПУ своими руками. Часть 1. | Деревянные самоделки
Здравствуйте.
Сегодня я расскажу о самом большом на сегодняшний день моем проекте. Это сборка фрезерного станка с ЧПУ. В процессе работы были испытания, ошибки и их исправления, но как говорят «из песни слов не выбросишь» — описание ошибок наглядно объясняет причину конструктивных решений. Даже в кратком изложении текст получился очень длинный, поэтому я разбил статью на 3 части.
Фото финальной версии станка.Фото финальной версии станка.Фрезерный станок с ЧПУ своими руками. Часть 1.Нужен ли вообще в домашней мастерской деревообрабатывающий станок с ЧПУ? Вопрос спорный. Мастера скажут, что все можно сделать и руками, причем изделие будет нести свою энергетику, станет неповторимо и т. п. Возможно они будут правы, но на дворе 21 век и никуда от компьютерных технологий уже не деться. Даже эту статью не получилось бы сейчас читать, если не было бы компьютера или планшета/смартфона. Свой станок я собрал 2 года назад и могу сказать, что у меня стало больше возможностей, а многие детали изготовлять получается гораздо проще и точнее, особенно, если требуются абсолютно одинаковые.
Вот небольшие примеры.
Например, фоторамку из фанеры 10мм и размером 60*90см было бы проблематично сделать из цельного куска фанеры без моего станка. Изготовление «барашков», гнезд под гайки, различные круги без центрального отверстия – работа не сложная, но требует времени. Теперь это все делается только на станке.
Сейчас предлагается огромное количество различных готовых станков, но стоимость их для хобби часто недоступна, хотя цена бывает вполне обоснована.
Для меня был в первую очередь интересен сам процесс разработки и сборки станка, а уж потом перспективы его применения и возможности хотя бы вернуть потраченные деньги. Перед началом сборки я перечитал огромное количество статей в интернете, насмотрелся до тошноты фотографий готовых станков и с удивлением понял, что внятной инструкции нигде нет. Часто предложены готовые чертежи, что меня не устраивало или общее описание теории. Поэтому попытаюсь изложить ту информацию, которую удалось собрать и которой я в последствии руководствовался. К сожалению, статья тоже не раскрывает многие детали, так как информации очень много – по некоторым вопросам я хочу написать отдельные статьи.
Возможно многим это будет не интересно, так как информации слишком много, тогда при желании можно просто посмотреть картинки.
Сначала немного теории – только основные моменты . Все 3D станки имеют одно общее решение. Есть 3 оси по которым может двигаться обрабатывающий инструмент по нужной траектории.
В зависимости от инструмента (фреза, лазер, нож, экструдер, карандаш и т.д.) можно получить разные по функционалу станки. Так как места в моей мастерской не много, я решил сделать универсальную станину на разные инструменты. Изначально рассчитывалось рабочее поле 600х900мм с ходом по вертикали 250мм, но реально получилось чуть меньше. За основу была взята конструкция фрезерно-гравировального станка.
Существует основные 2 конструкции:
1. С подвижным столом и неподвижным порталом;
2. С подвижным порталом и стационарным столом.
Первый вариант более прост конструктивно, но рассчитан только на небольшие по площади столы, второй наиболее распространен, причем эта конструкция различается по типу привода: с одним приводом по центру или двумя по бокам.
Два привода используются также в более громоздких конструкциях, так как меньше вариантов перекоса портала на направляющих из-за неравномерного скольжения по ним и при этом портал имеет большую жесткость.
В первую очередь нужно определиться с максимальными размерами рабочей области.
Она зависит от предполагаемых задач. Нужно помнить, чем меньше станок, тем он получается бюджетнее. Нет смысла замахиваться сразу на большие размеры. Исправление ошибок в конструкции также обходятся дешевле на маленьких станках. Многие, кто собирал самодельные ЧПУ станки начинали с малых конструкций, а уже с помощью них делали более мощные модели.
Я буду рассматривать конструкцию с мобильным козловым порталом и стационарным столом. Для начала определимся с системой координат. Она стандартная – три оси X Y Z. Ось Х перемещает фрезер по порталу влево-вправо и она параллельна к торцу станка. Ось Y перемещает портал вперед-назад вдоль длинной стороны стола. Ось Z перемещает фрезер вверх-вниз.
Форма портала, соотношения расстояний между осями и направляющими, расстояние между подшипниками требует отдельной статьи — там много физики, сапромата, механики и возможно будет моя отдельная статья. Я перечислю только конечные выводы, которыми желательно пользоваться при проектировании конструкции (данные советы актуальны для фрезерного станка, для лазера конструкция может быть значительно легче и проще):
— минимизировать расстояние по вертикали между направляющими оси Y и нижней направляющей оси X, то есть чем меньше зазор над столом, тем жестче конструкция.
В некоторых станках проектировщики специально поднимают рельсы оси Y выше над столом, чтобы увеличить толщину заготовки, но сократить это расстояние;
— направляющие оси Z должны быть максимально жесткими и не очень длинными, чтобы избежать прогиба и биения при движении фрезы в заготовке;
— стараться максимально увеличить расстояние между направляющими оси Х, это снизит кручение;
— желательно определить центр тяжести портала и выбрать такую форму боковых опор, чтобы он попадал в точку размещения фрезы и при этом находился между передним и задним подшипниками оси Y. Поэтому вертикальные стойки часто имеют изогнутую назад форму. В своем станке я определял примерный центр тяжести экспериментально и об этом расскажу ниже.
Есть еще несколько моментов, но я их сразу не учел и это привело к необходимости изменения конструкции. О них я подробно расскажу в процессе описания сборки как собственные ошибки, поэтому советую дочитать статью до конца.
Кроме этого, обязательно при сборке станка нужно добиться максимальной жесткости соединений.
Любые люфты приводят к потере как точности (инструмент будет двигаться не по нужной траектории), так и повторяемости (траектория правильная, но второй проход может быть смещен относительно первого).
Выбор материала. Как и многие самоделки, свой первый вариант я начал делать из фанеры. Это значительно дешевле алюминия и проще в сборке, тем более что нужно прочувствовать конструкцию и выявить ее недостатки. В качестве направляющих я брал рельсы и стержни из полированной нержавейки. Это достаточно не дешевый вариант, но наиболее долговечный и жесткий конструктивно (цена-качество для меня была наиболее оптимальное).
Приводные винты – ШВП. Это на сегодня самый дорогой вариант. Можно делать привод используя обычную строительную шпильку, зубчатые ремни, шпильку с трапецеидальной резьбой, велосипедные цепи, тросы и т.д. Все они имеют люфты, с которыми придется бороться, но в моем варианте они минимальны. Шаговые двигатели покупал специализированные. Часто бытует мнение, что можно взять двигатели от матричных или лазерных принтеров.
Я имею отношение к ремонту этого оборудования и могу сказать, что возможно они подойдут только для привода с зубчатым ремнем и на небольшие станочки, так как слабые по моменту сил и имеют огромный угол поворота за один шаг. ШВП у меня перемешает гайку за один оборот на 5мм. Если у двигателя угол 12 градусов, то за один шаг будет 1мм – это максимальная точность, поэтому использовать их не получится.
Для удешевления конструкции использовал обычные подшипники, а все фланцы и кронштейны делал фанерными. По опыту других конструкций могу сказать, что на небольших оборотах, где нет сильного нагрева подшипников они ничем не хуже и если плотно запрессовать подшипник, то вынуть его удастся только распилив деталь. Существует несколько способов установки подшипников на винт. Я использовал вариант, когда винт имеет 2 независимых подшипника на концах и крепится к двигателю на гибкой муфте. Это было среднее по простоте-качеству соединение. Можно купить готовые наборы со всеми крепежами и подшипниками для ШВП – работы заметно убавится, но расходы тоже существенно возрастут и опять же – ремонт будет возможен только заменой детали, а фанерную можно вырезать заново и быстро.
Сборку всех основных деталей решил делать на ящичных шипах. Такого я нигде не видел и считаю собственным изобретением, так как мне очень не нравились конструкции скрепленные с помощью болтов и ощетинившиеся гайками как броненосец «Потемкин». Для нарезки шипа использовал свою самодельную ящичную шипорезку.
Сборку станка начал с вертикальной оси Z как самой маленькой, но на которой можно было отработать все детали. Начал со сборки ШВП. Гайки и винты продаются как отдельно, так и в сборе. Я брал отдельно, так как не смог подобрать нужные по длине готовые винты. Кроме этого, заводская проточка рассчитана на фирменные подшипники и крепеж, который сложно заменить на обычный. Минусом такого выбора является необходимость самостоятельно обтачивать винт. Я думал, что с этим справится любой токарь и оказался не прав. Получилось только со второго раза и далеко не так идеально как я рассчитывал, но это другая история. После токарной обработки нужно надеть гайку на винт – это очень ответственная операция и любая ошибка может привести к высыпанию шариков.
Поэтому советую собирать над емкостью, чтобы шарики не потерялись. Если гайка рассыпалась – это конечно печально, но не смертельно – ее можно собрать, хоть и не просто. У меня уже есть по этому поводу опыт.
Наконец винты в сборе и на гайку вырезал я крепежный блок. С первого раза он не получился, так как сложно было определить его высоту. Это уже окончательный вариант. После этого собрал весь модуль оси Z. Длина направляющих больше винта. Это для экономии.
Фрезерный станок с ЧПУ своими руками. Часть 1.Фрезерный станок с ЧПУ своими руками. Часть 1. Так как по направляющей двигается два линейных подшипника, то съедается длина хода на расстояние между подшипниками, а так можно немного увеличить ход. У меня винт длиной 1 метр был разрезан на привод двух осей Z и Х и его хватило. Опоры направляющих стержней (диаметр 12мм) я сделал без дополнительных обжимных фиксаторов. На малой длине это получилось, а на более длинной оси Х уже нет.
Самое сложное, это получить соосность всех деталей. Здесь важна точность иначе конструкция будет клинить или бить. Поэтому было много испытаний и подгонок. В качестве экспериментального привода использовал шуруповерт.
Для пылезащиты передняя панель оси Z полностью закрывается в поднятом состоянии. Кроме этого большая плоскость позволяет навешивать разные инструменты, а боковые грани придают жесткость.
Фрезерный станок с ЧПУ своими руками. Часть 1.Фрезерный станок с ЧПУ своими руками. Часть 1.На этом первый этап сборки модуля оси Z был завершен. Пока всё без электрооборудования. Продолжение описания можно будет увидеть в части 2.
Если вы заинтересовались статьей, нажмите «палец вверх».
Чтобы проще находить мои статьи, подпишитесь на канал.
Все вопросы и замечания пишите в комментариях.
Самодельный Лазерный гравёр с ЧПУ, в домашних условиях.
Кроме созданий проектов на Arduino, ещё я увлекаюсь созданием самодельных станков с ЧПУ. На счету у меня собрано больше 5 штук самодельных ЧПУ станков с различной кинематикой перемещения и разнообразного назначения. Сегодня пойдет речь о самодельном лазерном гравере, который я собрал в домашних условиях, а точнее в квартире. При этом использовал подручные материалы, которые лежат без дела, или которые можно не задорого купить в ближайшем магазине. С чего все началось, и для чего я собрал лазерный гравировальный станок из хлама, сейчас расскажу.
Зачем собирать самодельный ЧПУ станок из хлама?
Один знакомый сказал, что ЧПУ станки это сложно и для того, чтобы собрать работающий станок нужно очень много знать и уметь.
Спустя некоторое время этот знакомый мне говорит, что он рассказал друзьям, и они не верят, что можно собрать ЧПУ станок в домашних условиях. Да даже не то, чтобы он работал, как из магазина, а хотя бы выполнял какую-нибудь работу. И тут он меня спрашивает: «Ты можешь собрать станок не из старых принтеров, мебельных направляющих, а из материалов, которые я бы купил сам, и повторил бы станок?» Я сказал, что это вполне возможно, и приступил к реализации
Сборка самодельного лазерного гравера с ЧПУ.
Механическая часть самодельного лазерного гравера.
Недавно делал узел из карандашей (каретку для ЧПУ), и на основе данной каретки решил собрать лазерный гравер с ЧПУ.
Но нужно, как минимум, 2 оси, поэтому собрал второй узел, но немного уже. Вот так выглядят узлы оси X и Y для самодельного лазерного гравера.
Как собирал каретку, можете почитать в предыдущей статье. Про нее могу сказать одно: сделана она из карандашей, строительной шпильки и фанеры.
Закрепил с помощью реек и фанеры узлы осей Y и X. Вот такой каркас станка получился. Пора приступить к электронной составляющей самодельного ЧПУ гравировального станка.
Электроника самодельного лазерного гравера.
Доставать лазер из старого DVD привода не стал, так как меня просили сделать ЧПУ станок, который можно повторить, и все узлы можно было бы купить, например, на AliExpress. Поэтому буду использовать лазерный модуль с TTL контролером от моего лазерного гравера. Обзор гравера можно посмотреть тут.
Лазерный модуль можно использовать в такой самоделке и подешевле, например, на 500 mw.
Так как я увлекаюсь еще и Arduin, то мозгом станка будет Arduino UNO и CNC shield v3. Драйвера буду использовать самые дешёвые A4988. Описание драйверов A4988 читайте в этой статье:
Описание CNC shield v3 читайте в статье:
Для того, чтобы закрепить электронику, сделал заготовку из фанеры, которая будет крепиться с задней стороны гравера.
После чего, закрепил электронику и установил на место, где будет все стоять.
Пришло время все подключить и запрограммировать.
Схема подключения cnc shield v3.0 + arduino uno + TTl и лазер.
Подключаем все компоненты по схеме.
Правда, у меня не установлены концевые выключатели. Схему взял из интернета, самому рисовать стало лень. Но когда буду писать обзорную статью про подключение электроники, обязательно все нарисую.
Как видим, схема достаточно простая, и запутаться тут сложно.
Нам нужно к шилду подключить 2 шаговых двигателя. Один подключаем в разъем, где написано X, второй в разъем с надписью Y. Соответственно, один двигатель перемещает по оси X, второй по оси Y.
C подключением лазера будьте внимательны, в зависимости от версии прошивки, подключение TTL к Arduino может быть разным.
Внимание!!! С прошивки GBRL 9.0i были поменяны местами Z-Max (D12) и Spn_EN (D11).
TTL модуль подключаем к D11, который является ШИМ портом, — это необходимо для управления мощностью лазера, с помощью ШИМ.
Теперь, если вы желаете подключить концевик Z_Max, то его необходимо подключить в Spn_EN, а включение лазера необходимо подключать в Z+. Вот такая путаница с распиновкой на шилде.
После подключения уложил провода, чтобы ничего не торчало и не мешало работе станка.
Прошивка для лазерного гравёра на Arduino.
Для того, чтобы гравер заработал, в Arduino нужно загрузить код. Где же его взять? Код писать самостоятельно не нужно.
Добрые люди уже написали и проверили работу прошивки на тысячах, а может и на сотнях тысяч различных станках с ЧПУ. Скачать прошивку GRBL 1.1 можно с репозитория, или внизу статьи, в разделе Материалы для скачивания.
Более подробно о прошивке и настройке GRBL 1.1 буду рассказывать в следующей статье.
Настройка и калибровка самодельного станка с ЧПУ.
После того, как мы загрузили прошивку, все настройки будут стандартные, и их нужно поменять под ваш станок. Это не так и сложно, но процесс занимает некоторое время. Для калибровки нужно перемещать по оси лазерный модуль, и смотреть, как точно происходит перемещение. Например, вы переместили на 100 мм, а станок переместился на 102 мм. Это все настраивается в прошивке. Полный процесс калибровки буду рассказывать в следующей статье. А сейчас выложу
Программа LaserGRBL для управления лазерным гравером на Arduino.
Осталось установить программное обеспечения для компьютера, которое позволит гравировать, выбрав понравившуюся картинку. Я буду гравировать векторный логотип сайта и елочную игрушку. Исходники будут в разделе материалы для скачивания.
LaserGRBL поддерживает гравировку растровой и векторной графики, что позволяет облегчить поиск материала для гравировки.
Подробнее о программе LaserGRBL напишу отдельную статью, так как там есть некоторые фишки, которые упрощают работу с лазерным гравером. Некоторые из них вы можете увидеть в видео.
А сейчас покажу, как выглядит исходное изображение, загруженное в программу LaserGRBL, и что получается после гравировки.
Подведём итог.
В домашних условиях собрать лазерный гравер не составит большого труда. Но перед сборкой нужно определиться, чего мы ожидаем. В связи с тем, что данный станок я собрал попутно, то 
И выбор ходового винта, для данного станка, является не правильным решением. Потому что перемещение происходит медленно, а гравировка делается быстро, и я использовал только 50% мощности лазера. Это не приемлемо. Что же делать? Нужно использовать не ходовые винты, а ременную передачу, что увеличит скорость и плавность перемещения.
Если присмотреться на гравированные изделия, то можно увидеть небольшую рябь. Это связанно с тем, что по оси X ходовой винт имеет изгиб и при перемещении происходит раскачивание лазерной головы. Если такое колебание будет при фрезеровке, то зажатая фреза в материал просто не допустит такие небольшие колебания.
Более подробно настройку станка и программное обеспечение разберу в следующих статьях:
Понравился проект Самодельный Лазерный гравёр с ЧПУ, в домашних условиях? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.
А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.
Спасибо за внимание!
Технологии начинаются с простого!
Фотографии к статье
Файлы для скачивания
| логотип сайта .svg | 10 Kb | 115 | Скачать Вы можете скачать файл. | |
| елочнаяигрушка.svg | 8 Kb | 116 | Скачать Вы можете скачать файл. | |
| grbl_v1.1h.zip | 301 Kb | 119 | Скачать Вы можете скачать файл. |
Самодельный лазерный станок с ЧПУ — libixur — Мой блог
Этим летом прикупил новый Синий лазерный модуль на 2Вт и сразу решил собрать под него станок на ремнях, так как первый мой станок был бы слишком медленным для этого лазера.
Для этого станка прикупил более серьезные комплектующие:
- Красный китайский контроллер-драйвер на 4 оси.
- Валы на 12 и 16 мм по одному метру.
- Линейные подшипники на 12 и 16 мм соответственно.
- Шаговые двигателя. Уже не от флоппи дисков.
Долго ломал голову как сделать крепление для подшипников, пока мой друг которого я тоже заразил идеей станкостроения не подсказал мне замечательную идею от которой я рад до сих пор:) И так, первые фото, сегодня их будет много:
На фото присутствует кнопка СТОП которая пока не используется. В будущем соберу корпус для контроллера и поставлю в него кнопку. По поводу креплений, то клипсы для пластиковых труб в этом варианте просто идеальны! Подшипники держат так что я с трудом их мог снять, поэтому даже не пришлось их сажать на клей или закреплять с боков что бы они не выезжали.
Перейдем к сборке. Кстати станок я собрал в удивительно быстрые сроки, всего за 2 дня (нужно было срочно).
Первым делом я разрезал купленные валы пополам. Следовательно размеры станка будут 500х500мм:
Дальше изготовление оси Y из фанеры 10мм. Без промежуточных фото, но думаю и так все понятно:
Сделал отверстия и вставил валы. Все сидит туго, поэтому дополнительно не закреплял:
Крепление подшипников на 16 по оси X:
Изготовил переднюю и заднюю стенки станка, а так же сам рабочий стол из фанеры 15мм:
Вставляю валы на 16 и только что изготовленную часть станка. Уже на что-то похоже:
Двигателя и ременная передача.
Ремни, и шкивы были извлечены из 2х старых принтеров:
По скольку шкивы оказались меньше чем я ожидал, и их нельзя было надеть на мои двигателя, пришлось их вставить шкивы которые стояли на шаговом двигателе:
Снял основу лазера, прикрутил к ней подшипники, ремень и с другой стороны пружину для его натяжки:
Установил двигатель, шкив с обратной стороны.
По скольку ремень короткий, а лишнего под рукой нет пришлось добавить веревкой. Станок наездил уже примерно 1км и веревка себя нормально чувствует:
Делаю аналогичное для оси X:
Все закрутил, установил лазер и вот результат:
Вот и получился станок без особых наворотов. Как для меня собрать станок за 2 дня уже хорошо:) Скорости передвижения получились хорошие: по Y до 7000 мм/мин, работаю на 5000. По X максимальную не замерял, работаю на 3000 мм/мин. Теоретически скорость могла бы быть больше, но на униполярных двигателях с биполярным контроллером мощность двигателей меньше паспортной. Работаю под управление программы ПАУК, выжигаю портреты и картинки. Изображение выжигается линиями с постоянной мощностью лазера, но с разной скорость передвижения на разных оттенках изображения. Так же пробовал выжигать точками, тоже хорошо получается. Скорость такой гравировки на слух примерно 5-10 точек/сек.
Вот еще дополнительно несколько фотографий:
Сразу хочу предупредить кому будут интересны чертежи — их нет! 🙂 Все продумывалось и расчитывалось на месте.
Фото первых работ. К сожалению на тот момент у меня уже не было цифровика, так что простите за качество фото. Так же видно что были проблемы со съездом картинки:
Человек который подкинул мне идею и креплением подшипников:
Так же сделал себе гравировку на крышку телефона:
На данный момент это все, потом добавлю видео и добавлю фото новых работ.
Добавление: 04.09.2013
Как и обещал, вот видео:
——
—Добавление: 06.
12.2013Добавление: 20.12.2013
Станок продан. В новом году будет новый вариант о котором обязательно напишу.
Добавление: 13.07.2015
Нашел качественную фотографию крышки телефона:
VN:F [1.9.20_1166]
Rating: 9.5/10 (120 votes cast)
Самодельный лазерный станок с ЧПУ, 9.5 out of 10 based on 120 ratingsПоделиться ссылкой с друзьями:
Чертежи самодельный станок с ЧПУ, фрезерный, трех-координатный
Чертежи самодельный станок с ЧПУ, фрезерный, трех-координатный можно изготовить своими руками имея под руками простейшее описание его устройств.
Рассмотрим основные узлы станка:
- ходовая часть
- трансмиссия
- декоративная защита
ХОДОВАЯ ЧАСТЬ
- Каретка «Z», выполнена в виде бруска с технологическими отверстиями для крепления шпинделя и установки подшипников скольжения.
- Каретка «Y», выполнена в виде двух брусков с технологическими отверстиями для направляющих «Z», крепления пошагового двигателя, установки подшипникового узла и подшипников скольжения.
- Каретка «Х», выполнена в виде двух стенок с технологическими отверстиями для направляющих «Y», крепления пошагового двигателя, установки подшипникового узла и подшипников скольжения.
- Рама состоящая из двух одинаковых балок, на которые устанавливаем каретку «Х»
- Основание, к которому крепится рама. Основание можно изготовить из любого прочного и ровного материала, например дюралевая плита.
ТРАНСМИССИЯ
Основным элементом, которой являются винты с подшипниками качения и шаговые электро-двигатели
Передача крутящего момента от одного винта к другому по оси «Х»,
осуществляется при помощи пластикового зубчатого ремня.
Устанавливаем кронштейн для крепления к нему шпинделя.
ДЕКОРАТИВНАЯ ЗАЩИТА
Устанавливается на все винты, выглядеть это примерно будет так.
Цепляем электронику на самодельный станок с ЧПУ.
Чертежи станка (его габаритные размеры).
ВИД СБОКУ
ВИД СПЕРЕДИ
ВИД СВЕРХУ
Опираясь на полученную информацию, можно подобрать основной необходимый перечень готовых узлов и деталей, немного изготовить самому и соберем прекрасный трех-координатный фрезерный станок для изготовления любых деталей, в рабочих пределах, из любого материала.
Заказать чертеж
Поделитесь с друзьями!
Самодельный станок с ЧПУ
На фото ниже мой самодельный станок с ЧПУ. Он был построен для ускорения сверления отверстий в самодельных печатных платах для других электронных проектов. Это был увлеченный проект, который разрабатывался в течение года по вечерам и по выходным, работая штатным инженером. Для его создания потребовались все мои навыки и изучение новых, включая проектирование и обработку механических деталей, проектирование электронных схем и, конечно же, много программирования.
Он максимально самодельный, большинство механических компонентов делаю сам на фрезерном станке G0704, а его дизайн, вдохновленный другими проектами DIY, полностью мой.
Ниже приводится краткое видео о станке с ЧПУ в действии, при сверлении отверстий 0,7 мм в пустой печатной плате.
Блок-схема системы
Основные части системы показаны на схеме ниже.Основа системы — микроконтроллер ATmega328P, который получает команды GCODE от управляющего ПК через UART. ATmega328P получает местоположение для перемещения шпинделя ЧПУ, вычисляет путь и дает команду шаговым двигателям двигаться по осям X, Y и / или Z.
Каждый из трех шаговых двигателей приводится в действие платой EasyDriver. Это упрощает управление с точки зрения микроконтроллера и уменьшает количество требуемых выводов, поскольку каждый шаг управляется импульсом от одного соединения.
Кроме того, каждый драйвер имеет соединение для управления направлением и одно для управления режимом (1/8 шага против полного шага).
Программа главного ПК
Чтобы отправлять команды микроконтроллеру, запускать сценарии, отображать местоположение и т. Д., Я написал программу для хост-компьютера или консоль GCODE, как я буду называть ее с этого момента. Он полностью написан на Python и использует библиотеку wxWidgets для графического интерфейса. Снимок экрана этой программы показан ниже.
Программа использует потоки для постоянного обновления отображения на главном экране, одновременно выполняя сценарии в фоновом режиме.
Краткое изложение основных функциональных областей программы показано ниже.
ATmega328P Программа
Atmega328P требовалась способность переводить команды, поступающие с главного ПК, в движение шаговых двигателей.
Исходный код этой программы можно найти здесь. Общий вид программы показан на диаграмме UML ниже.Программа Atmega328P считывает команды через свое оборудование UART и сравнивает их со списком допустимых команд. Если команда запрашивает перемещение по диагональной линии или по кривой, координаты команды пропускаются через алгоритм, который вычисляет наиболее близкое приближение к указанной линии или кривой с использованием дискретных шагов. Эти шаги отправляются в виде импульсов на микросхемы ИС шагового двигателя, которые перенаправляют мощность от источника 12 В для управления отдельными линиями шагового двигателя.
Алгоритм определения шаговых импульсов для аппроксимации диагональной линии или кривой был адаптирован из этой статьи Кеннета и Мелвина Голдбергов, озаглавленной «Алгоритмы интерполяции XY».
Макет
В настоящее время схема все еще находится в макетной форме.
В настоящее время я работаю над дизайном в EAGLE, чтобы преобразовать его во что-то более постоянное.
Механические и электрические детали
Шпиндель, используемый в этом проекте, имеет воздушное охлаждение мощностью 400 Вт и был приобретен здесь у RATTMMOTOR. Он использует отдельную плату управления для установки скорости и работает от этого источника питания 48 В.
Ходовой винт и соответствующее оборудование, используемое в этом проекте для управления осями, являются общими для большинства 3D-принтеров.
Остальные детали были изготовлены из 6061 алюминиевых прямоугольных профилей толщиной 1/4 дюйма.
Зачем?
Этот проект был попыткой упростить изготовление печатных плат для других проектов.
До сих пор я вручную обрабатывал каждое отверстие в плате, которое делаю, что может занимать очень много времени. Например, на плате ниже, разработанной мною для ATmega328P, более 50 отверстий!
Как выбрать шаговые двигатели и контроллеры для станков с ЧПУ своими руками
Когда я решил построить свой первый станок с ЧПУ, резак для пенопласта, я не имел никакого реального представления о том, что мне нужно использовать для шаговых двигателей или контроллера ЧПУ.Я провел довольно много исследований и был поражен объемом информации. Итак, как я выбрал правильные детали?
Ну, в основном я проверил, какие товары наиболее популярны в Интернете для проектов, очень похожих на мой, и надеялся, что все будет в порядке. Это было примерно в 2010 году, когда любители 3D-печати еще ничего не слышали. К счастью, я сделал правильный выбор, и все по-прежнему работает и на 100% надежно.
Я так многому научился, и теперь у меня есть фрезерный станок с ЧПУ и 3D-принтер.ЧПУ может вызвать привыкание и очень полезно, когда все работает. Но когда это не работает должным образом или не работает вообще, это может быть очень неприятно. Я помог нескольким ребятам по всему миру заставить их машину работать, и восторг, который они проявляют, когда она работает, бесценен. Надеюсь, этот пост поможет вам принять осознанное решение.
Есть так много шаговых двигателей и контроллеров ЧПУ, из которых можно выбирать, как узнать, какой из них выбрать. Если вы будете искать ответы в Интернете, вы, вероятно, будете завалены всей технической информацией.
У меня есть простой метод, который работает без особых технических проблем.
Время от времени я получаю вопросы, например, будут ли эти шаговые двигатели в порядке, какой контроллер ЧПУ мне следует использовать.
Мой метод — посмотреть, какие двигатели используются продавцами, которые продают полные комплекты, очень похожие на мою сборку, и использовать их в качестве отправной точки.
Есть способы сделать это с научной точки зрения, которые включают в себя много математики и инерционных расчетов, но это очень трудоемкий процесс. Если вы заинтересованы, проверьте эту ссылку здесь
После того, как мы выбрали двигатели, все остальное довольно просто.У меня это сработало, и если ваша сборка представляет собой довольно простой маршрутизатор или машину с горячей проволокой, читайте дальше.
Я увлекаюсь своими руками и уже несколько лет использую резак для пенопласта, фрезерный станок с ЧПУ и 3D-принтер, так что я ни в коем случае не эксперт. Но я могу поделиться с вами своим опытом при скромном бюджете с большим успехом, который поможет вам сделать осознанный выбор. Ознакомьтесь с некоторыми из моих проектов с ЧПУ, чтобы увидеть, чего можно достичь.
Шаговые двигатели
Давайте начнем с них в первую очередь, а остальные должны встать на свои места.Вы, вероятно, решили, что собираетесь построить резак для пенопласта или маршрутизатор, и первое, на что вы обычно начинаете смотреть, — это шаговые двигатели.
Итак, о чем все это NEMA?
NEMA ( Национальная ассоциация производителей электрооборудования, ) — это стандарт, который определяет размер лицевой панели двигателя, именно там крепежные винты крепят двигатель к раме вашего станка. Это не имеет ничего общего с мощностью двигателя
Два самых популярных типоразмера для самодельных машин — NEMA17 (1.7 дюймов x 1,7) и NEMA23 (2,3 дюйма x 2,3 дюйма)
В моем 3D-принтере Anet A8 использовалось 4 NEMA17, но в моем оригинальном резаке для пенопласта и маршрутизаторе с ЧПУ использовались NEMA23.
Номинальный крутящий момент
Шаговые двигатели рассчитываются по их удерживающему моменту в унциях / дюймах или НМ, Н.см Ньютонах на метр или сантиметр. Например, NEMA23 может указывать 175 унций на дюйм (унций на дюйм). Таким образом, он может удерживать 175 унций на рычаге длиной 1 дюйм, прикрепленном к валу двигателя. Это удерживающий момент.Это полезно для сравнения двигателей
.
Нам также необходимо отметить, какой ток будет потреблять двигатель и какое напряжение необходимо для его работы.
Что такое биполярный униполярный
Шаговые двигатели могут быть биполярными или униполярными. Это связано со способом подключения катушек. Не вдаваясь в технические подробности почти во всех случаях, мы используем биполярные двигатели. Биполярные двигатели имеют высокий выходной крутящий момент из-за способа подключения катушек. Но для переключения катушек требуется более сложная схема, это не проблема, потому что драйверные модули делают это за нас.Вы можете заставить однополярный двигатель работать как биполярный, подключив катушки определенным образом, но мы не будем здесь вдаваться в подробности. Почти все двигатели для любительских станков с ЧПУ продаются как биполярные.
Выбор шаговых двигателей
Выбор шагового двигателя во многом зависит от типа станка, который у вас есть или вы собираетесь построить, и от материала, который вы собираетесь резать.
Итак, я покажу вам свой подход к выбору двигателей для резака для пенопласта и маршрутизатора.
Для 3D-принтеров в основном используется NEMA17, и из-за их популярности их можно довольно дешево приобрести в виде полных комплектов.Мой ANET A8 сейчас можно купить примерно за 120 фунтов стерлингов / 170 долларов, так что вряд ли он стоит усилий по его созданию. Проверьте мой пост здесь на моем ANET A8
Шаговые двигатели для пенорезок с ЧПУ для горячей проволоки
Когда мы разрезаем пену на станке для резки горячей проволокой, она на самом деле не разрезается, а плавится. Это называется срезанием сиянием. Таким образом, нагрузка на шаговые двигатели практически не связана с горячей проволокой, если ее температура и скорость подачи правильные. Почти вся нагрузка приходится на движущиеся части машины.
Так что NEMA17 подойдет, если ваша машина не слишком тяжелая, что-то около 50-80 унций / дюйм должно быть в порядке. Vortec RC использует NEMA17 в своем наборе.
http://www.vortex-rc.com/product/4-axis-diy-hot-wire-cnc-for-rc-hobbyists-aeromodellers-and-designers/
FoamLinx предлагает несколько машин, но на самом деле они не предназначены для любитель, стоимостью несколько тысяч долларов. Однако мы видим, что они используют NEMA23 с номинальной плотностью 220 унций на дюйм на своей небольшой машине.
Мой старый резак для пенопласта с ЧПУ использовал NEMA23 175 унций / дюйм с оценкой 2.8 ампер. Движущиеся части моей сборки весят немногим более 11 кг или 25 фунтов, так что это немного тяжеловато. Он изготовлен из 3/4 ″ (18 мм) FIbreBoad высокой плотности (HDF), который очень прочный и устойчивый, но довольно тяжелый. Поэтому я решил использовать более крупные шаговые двигатели с рекомендованным источником питания 24 Вольт.
В моем новом обновленном дизайне на 2021 год используется МДФ толщиной 12 мм, в него внесены некоторые изменения и улучшения. Это значительно снижает вес и позволяет использовать степперы NEMA17. Следите за обновлениями, которые скоро выйдут.
Шаговые двигатели для фрезерных станков с ЧПУ
Как правило, вам понадобится NEMA23 от 175 унций и выше, если только ваш станок не очень маленький, например гравер с ЧПУ. Они довольно часто используются для изготовления печатных плат (PCB), и если вы посмотрите описание, они скажут только о мягких материалах.
Итак, давайте рассмотрим пару примеров.
В случае маршрутизаторов режущий материал играет большую роль в нашем решении. Для более твердых материалов потребуется более мощный шаговый двигатель, потому что режущая коронка врезается в материал.
WorkBee от Ooznest в Великобритании, основанный на дизайне OpenBuilds. Он использует NEMA23 175 унций / дюйм. Если вы проверите некоторые из предложений в Интернете для маршрутизаторов 6040 с ЧПУ, вы довольно часто увидите в описании двигатели размером 57, что является метрическим эквивалентом 2,3 дюйма или NEMA23, и они обычно поставляются с двигателями на 175-200 унций
Если вы намеревались резать очень твердые материалы, вам потребуются шаговые двигатели с высоким крутящим моментом, обычно около 300-400 унций / дюйм, и вам, возможно, придется перейти на NEMA34, и вам понадобится прочная рама для поддержки этого.
Контроллеры ЧПУ для станка своими руками
Теперь, когда мы знаем, какие шаговые двигатели требуются для нашего проекта, мы можем сопоставить их с подходящим контроллером ЧПУ. Контроллер преобразует созданный нами g-код и отправляет пошаговые импульсы на шаговые двигатели. Он также принимает входные сигналы от машины, такие как концевые выключатели и аварийные остановки.
Итак, нам нужно знать 3 вещи: —
- Количество осей. Обычно 3 для маршрутизаторов и 4 для резака для пенопласта
- Ток и напряжение, которые нам нужно подать на шаговые двигатели
- Как мы собираемся подключить компьютер к контроллеру ЧПУ
Количество осей
Фрезерные станки с ЧПУ могут использовать контроллеры с 3 или 4 осями.Есть только 3 плоскости движения X, Y и Z, но в некоторых конструкциях используются два шаговых двигателя на одной оси. Мой фрезерный станок с ЧПУ OX использует два NEMA 23 на оси Y в качестве фрезерного станка портального типа.
Некоторые перемещают столик для оси Y на ползунках, и для оси Y требуется только 1 двигатель. Как кровать для 3d принтера
требуются 4 оси, чтобы горячая проволока могла перемещаться в любом направлении в 4-х плоскостях, обычно X, Y, Z и U.
New Foam CutterНеобходимый ток и напряжение для шаговых двигателей
Итак, вы решили, сколько шаговых двигателей вам нужно и какой крутящий момент вам нужен.Тогда остается только подобрать подходящий контроллер. Все контроллеры будут иметь драйверы шагового двигателя, которые могут быть отдельными модулями или интегрированы в плату контроллера. Драйверы шагового двигателя предназначены для подачи тока и напряжения, которые в большинстве случаев регулируются. Важно согласовать ток с шаговым двигателем. Шаговые двигатели могут работать при очень низких напряжениях, но они обычно приводятся в действие при гораздо более высоких напряжениях до 8 раз с помощью драйвера прерывателя.
Если вам нужна дополнительная информация, проверьте эту ссылку. Это дает более высокий крутящий момент и скорость.
Если вы используете шаговый двигатель, которому требуется 2,8 А, а ваши драйверы обеспечивают только 1,5 А, он все равно может работать, но медленно и может быть недостаточным для преодоления нагрузки.
Обычно NEMA17 работают от 12 вольт, а NEMA23 24 вольт. Если вы поставите меньше, двигатели будут вращаться медленно или не вращаться совсем. Это связано с тем, что называется ЭДС. Поэтому, когда вы выбираете контроллер, проверьте текущий рейтинг шаговых двигателей и убедитесь, что модули контроллера или драйверов можно отрегулировать так, чтобы они соответствовали как можно точнее, но не подавать больше, иначе двигатель может выйти из строя.
Мой старый резак для пенопласта использовал 57BYGH56-401A NEMA 23, которые рассчитаны на 2,8 А и 3,36 В на фазу. Я использую источник питания на 24 В, а сила тока составляет 2,25 А, установленная с помощью DIP-переключателей на плате.
Это работало несколько лет без проблем
Блок питания
Блок питания должен обеспечивать напряжение и ток для выбранных вами двигателей и контроллера. Увеличение тока не повредит, но напряжение должно соответствовать напряжению контроллера.Итак, для моего старого резака для пенопласта я использовал 4 x 57BYGH56-401A NEMA 23 с номиналом 2,8 А, а контроллеру нужно 2 А. Таким образом, 4 x 2,8 ампера плюс 2 ампера для контроллера дают 13,2 ампера. Если мы умножим это на 24 вольта, мы получим ватт в 316,8 ватт. Источники питания могут быть оценены в амперах или ваттах, поэтому я использую источник питания на 15 ампер и 350 ватт.
Для моего последнего резака для пенопласта он использует 4 x 0,9 А, а для контроллера требуется 1 А. Так что мне нужно всего 4 x 0,9 + 1 = 4,6 ампер x 12 В, поэтому мне понадобится только блок питания на 55 Вт.Я бы использовал блок питания 12v 120 Вт. Если мне когда-нибудь понадобится заменить двигатели, я хочу использовать немного более высокий ток, тогда все будет в порядке.
Подключение компьютера к ЧПУ
Существует довольно много вариантов подключения вашего компьютера, будь то ноутбук или настольный компьютер, к контроллеру ЧПУ. Подключение также зависит от программного обеспечения, которое вы собираетесь использовать. Mach4, вероятно, наиболее широко используется для маршрутизаторов с ЧПУ. Он был разработан для использования параллельного порта с кабелем DB25 (25 контактов).Параллельный порт теперь устарел, и Mach4 будет работать только на 32-битных компьютерах с Windows с драйвером параллельного порта. Это означало, что Windows XP была последней версией, которую вы могли использовать. Но вы можете использовать его на современных компьютерах со специализированным оборудованием и драйверами. В моей статье содержится более подробная информация о 6 решениях для устаревшего интерфейса параллельного порта Mach4
. Не сбрасывайте со счетов старый параллельный порт, если у вас есть старый настольный компьютер с парой гигабайт оперативной памяти, он будет отлично работать с Mach4 и LinuxCNC.
Вы также можете получить их очень дешево. Это очень надежное решение, и я уже много лет его использую на Mach4 и LinuxCNC. Вы также можете купить карты параллельного порта, чтобы добавить их к более современному настольному компьютеру. Таким образом, вы можете выделить компьютер только для ЧПУ. Большинство контроллеров ЧПУ, продаваемых на eBay и Amazon, которые поддерживают Mach4 и LinuxCNC, по-прежнему являются версиями с параллельным портом.
Если вы предпочитаете USB, у вас есть несколько вариантов.
- Используйте контроллер на базе Arduino
- Используйте плату контроллера USB или адаптер для Mach4 или Mach5.LinuxCNC не поддерживает USB
Контроллеры USB на базе Arduino
В 3D-принтерах используется плата на базе Arduino, и они очень популярны. Фрезеры с ЧПУ и резаки для пенопласта также могут использовать их. Единственным недостатком является то, что вам нужно иметь возможность загружать скомпилированную и выгружать прошивку на плату.
Это довольно просто, и есть много руководств о том, как это сделать. Вы не сможете использовать Mach4 или Mach5 с этой настройкой. Универсальный отправитель G-кода (UGS), вероятно, является самым популярным программным обеспечением для управления платой.Также есть несколько вилок для резаков для пенопласта. У меня есть подробная статья
USB для Mach4
Для использования USB с Mach4 вы можете купить специализированную плату контроллера с драйверами, поддерживающими Mach4, или переходник USB-параллельный для подключения к старому контроллеру параллельного порта. Это не универсальный адаптер, а специализированный USB-адаптер для ЧПУ. Лучшим из них является UC100. Подробнее здесь
Контроллеры Ethernet
Они используют ваш сетевой порт для подключения к специализированной плате контроллера или адаптеру, который может подключаться к контроллеру параллельного порта, известному как BOB (Break Out Boards). Это работает как для Mach4 / 4, так и для LinuxCNC
.
Предлагаемые конфигурации
В предлагаемых конфигурациях я покажу, что бы я купил, используя следующие критерии.Назначение машины, бюджет и подключение к компьютеру
Фрезерный станок с ЧПУ для резки материалов от древесины мягких пород до алюминия
Если ваш бюджет ограничен и у вас есть старый настольный компьютер с параллельным портом, используйте LinuxCNC с 3- или 4-осевым контроллером и шаговыми двигателями NEMA23, рассчитанными на 175 унций или лучше. Mach4 стоит 175 долларов, так что вы сэкономите на этом, и я сделал полное руководство по этой конфигурации с видео здесь
TB6560 отдельные драйверыЕсли ваш бюджет позволяет, и вы предпочитаете использовать USB с Mach4 / 4, я бы использовал одну из этих коммутационных плат USB с модулями драйверов TB6600 или драйверами Geckodrive G251X.
Станок для резки пенопласта с ЧПУ
Если ваш бюджет ограничен, я бы использовал тот же вариант, что и бюджетный маршрутизатор.
Если вы предпочитаете использовать USB и с удовольствием загружаете прошивку на платы Arduino, то вариант ниже будет хорошим выбором.
Вам нужно постоянно строить свет, поскольку в нем используются двигатели NEMA17. Моя новая сборка USB Foam Cutter находится здесь http://rckeith.co.uk/how-to-build-a-usb-cnc-hot-wire-foam-cutter/
Я предпочитаю использовать модули драйверов DRV8255 или TMC2100 потому что они могут выдерживать немного больший ток, чем A4988, и всегда используют охлаждающий вентилятор.
Если вы предпочитаете использовать Mach4 / 4 с USB, то подойдет и вариант, описанный выше, для маршрутизатора и с шаговыми двигателями NEMA17 облегченной сборки.
Последние мысли
Как видите, при выборе деталей для сборки нужно многое учитывать. Как я уже говорил ранее, я не являюсь экспертом в этом вопросе, но у меня был хороший опыт фрезерования с ЧПУ, резки пенопласта и 3D-печати, и я надеюсь, что это поможет вам в принятии решений.
Пожалуйста, используйте этот пост в качестве руководства и ознакомьтесь с другими ресурсами, и вы сможете принимать обоснованные решения по своим покупкам.
Ссылки в этом посте являются партнерскими ссылками, что означает, что если вы совершаете покупку у них, я получаю небольшую комиссию. Вы не платите больше, а если и платите, то спасибо. Все это помогает финансировать сайт.
DIY Станок с ЧПУ — WorkBee — Bulk-Man 3D
Наш станок с ЧПУ WorkBee — отличный проект DIY для любого энтузиаста-строителя.
Станок с ЧПУ WorkBee — это итог всего нашего опыта, хороших отзывов и предложений, полученных в результате продажи станка с ЧПУ OX за последние 2 года.Он способен точно резать пенопласт, древесину, пластмассу или алюминий на глубину от 25 мм до 0,2 мм или более.
Основной запрос, который мы получили на машину OX, был для версии с ходовым винтом. Наш станок с ЧПУ WorkBee был разработан с нуля, чтобы включить это и многое другое. Станок с ЧПУ WorkBee имеет двойную конструкцию, поэтому он может иметь ходовой винт или ременной привод. Этот станок с ЧПУ WorkBee может быть преобразован между ними двумя, так как общий дизайн одинаков для обоих.
Наш WorkBee полностью использует систему экструзии с V-образным пазом. На всех трех осях используются профили C-Beam. Этот профиль C-Beam более прочный и позволяет скрыть приводные системы от мусора. Для установки с ременным приводом была разработана новая установка «Ремень и шестерня», которая помещается в канал «C» на выступах оси Y.
Инструкции:
Мы можем предоставить клиентам полные инструкции по установке, в которых есть очень подробные инструкции по установке и установке, включая изображения.Легко следовать инструкциям DIY сделать этот проект веселым и простым.
В конце руководства вы найдете перечень материалов. Для разных размеров WorkBee различаются только V-образный паз, ходовые винты ACME, ремни GT3 и количество опор для платы спойлера. Если вы планируете увеличить или уменьшить WorkBee, этот раздел ниже поможет вам купить правильные экструзии.
На нашем сайте мы предлагаем полный комплект, механический комплект, комплект пластин и различные дополнительные комплекты.
Эти комплекты можно найти по ссылкам ниже:
Большинство деталей машины поступают прямо из нашего интернет-магазина на сайте BulkMan3D.com, а также многие другие детали, которые можно использовать для настройки вашей сборки. Осмотритесь, возможно, вы найдете что-то еще, что ищете.
Самодельный фрезерный станок с ЧПУ
В этой статье я описываю конструкцию механики моего самодельного фрезерного станка с компьютерным управлением.
Почему я делаю фрезерный станок с ЧПУ?
Когда я делал свои проекты, я дошел до того, что некоторые вещи я просто не мог реализовать.Итак, было ясно, что мне нужен фрезерный станок с ЧПУ.
Конечно, купить фрезерный станок было бы не вариант, потому что это было бы очень скучно (правда?). Я бы показал вам чертеж в САПР моего фрезерного станка с ЧПУ, но, к сожалению, он существует только в моей голове.
Алюминиевые профили с линейными подшипниками в качестве базовой конструкции
Я решил построить фрезерный станок с алюминиевыми профилями и алюминиевыми пластинами.
На следующих фотографиях вы можете увидеть алюминиевые профили, которые я полностью засыпал песком и заделал концы эпоксидной смолой, чтобы машина была более устойчивой и имела меньше вибрации.
На эти алюминиевые профили я наконец установил линейные подшипники. Здесь вы можете увидеть ось Y:
Т-образные гайкиочень дороги, поэтому я решил изготовить свои собственные для установки линейных подшипников. Купил плоский прокат, просверлил отверстия и нарезал в нем резьбу.
Конструкция базовой рамы
В то время у меня не было фрезерного станка, поэтому мне пришлось обрабатывать все алюминиевые пластины и профили напильником и пилой. Для следующих двух алюминиевых пластин толщиной 15 мм мне потребовалось много времени, чтобы распилить их лобзиком: 2–3 часа на пластину.
Здесь вы можете увидеть окончательную базовую раму:
Вся рама прикручена с помощью болтов. На правом рисунке вы можете видеть ось Y, которая в то время не была прикручена к базовой раме.
Поворотные шариковые шпиндели для высокой точности
Из-за того, что я установил линейные подшипники, мне также пришлось использовать вращающиеся шариковые шпиндели. На стороне двигателя вращающиеся шариковые шпиндели установлены на неподвижных подшипниках (каждый состоит из двух угловых шарикоподшипников), а на другой стороне — на плавающих подшипниках (каждый состоит из одного радиального шарикоподшипника).
Конструкция оси Z
Изображения оси Z не самые лучшие, но я думаю, вы можете увидеть основную конструкцию:
Двигатель
Вначале двигатель (включая неподвижный подшипник) закреплялся несколькими алюминиевыми пластинами, в которых просверливались отверстия разного размера. Позже, когда я наконец смог фрезеровать, их заменили обработанные алюминиевые блоки, показанные на правом рисунке. Двигатель имеет крутящий момент 3 Нм и разрешение 200 шагов на оборот.При работе с 16-ю ступенями на один оборот приходится 3200 шагов.
Окончательный фрезерный станок с держателем для ноутбука
Здесь вы можете увидеть финальный фрезерный станок с ЧПУ:
Конечно, я также установил подходящий держатель для ноутбука .
..
Мысли о DIY электрохимическом станке с ЧПУ
Существует класс станков, известный как ЧПУ, или компьютер с числовым управлением.Это инструменты с компьютерным управлением, способные вырезать сложные формы с высокой точностью и воспроизводимостью. Обычно они стоят десятки тысяч долларов и весят более тонны. Их часто можно купить за несколько тысяч долларов, и я бы подумал о покупке одного для семинара, если бы у меня было для него место.
Существует также большое количество наборов для любителей для изготовления небольших настольных устройств с фрезами на основе инструментов Dremel и деревообрабатывающих фрезерных станков, а также существует активное сообщество людей, проектирующих и конструирующих станки своими руками, ресурсы см. В ссылках на лаборатории.
Я хочу использовать эти ресурсы для создания электрохимического станка с ЧПУ. Он будет представлять собой портал, который может перемещаться в трех измерениях и удерживать различные «режущие» инструменты.
Другой ключевой компонент — это система откачки и фильтрации электролита для предотвращения накопления материала на катодном «резаке».
Другой тип инструмента, электроразрядный станок, физически очень похож на инструмент ECM. Однако в EDM используется сильноточный разряд для расплавления крошечных кусочков материала, и образовавшаяся в результате схлопывающаяся паровая полость в жидкости затем выдувает расплавленный металл из ямы.Также требуется система циркуляции и фильтрации, но вместо электролита используется диэлектрическая жидкость.
Обе эти машины имеют то преимущество, что режущий электрод или «инструмент» фактически не касается изделия и, следовательно, отсутствует боковая нагрузка. Это означает, что станку не требуется большой кусок чугуна, чтобы он оставался жестким и повторяемым. Я планирую сконструировать свою машину с взаимозаменяемыми компонентами, чтобы я мог экспериментировать как с режимами EDM, так и с режимами ECM.
Я буду использовать программное обеспечение LinuxCNC.
org EMC2 для управления работой машины. EMC2 поддерживает множество драйверов, как шаговых, так и сервоприводов, и, по-видимому, является самым популярным из проектов ЧПУ с открытым исходным кодом.
Первые шаги — игра с EMC2 и сбор железа. В минувшие выходные я разобрал старый копировальный аппарат Xerox и струйный принтер HP, и, хотя они дали много хороших деталей, ни один из двигателей не подходит для этого проекта. Удивительно, но в принтере HP Inkject использовались серводвигатели с колесами кодировщика, я ожидал, что он будет использовать шаговые двигатели.В копировальном аппарате Xerox, с другой стороны, использовались простые двигатели переменного тока, а также не было шаговых двигателей. Это не полная потеря, поскольку сервоприводы HP будут отлично работать в качестве моделей для тестирования электроники сервоуправления, если я выберу эту технологию двигателя.
diy lego 3d фрезерный станок с чпу производитель канада ударные дробилки
DIY Lego 3D фрезерный станок с ЧПУ — — MAKER
Я восхищаюсь людьми, которые берутся за большие проекты с повседневными предметами.
Артур Сацек построил 3D-фрезерный станок с ЧПУ DIY Lego полностью из Lego.Сацек является членом бразильской ZOOM Education for Life, 13-летней компании, которая разрабатывает инновационные обучающие проекты в сотрудничестве с LEGO Education. Он создал свой мини-фрезерный станок с ЧПУ, используя детали из строительной системы LEGO Mindstorms NXT 2.0.
3D-фрезерный станок / фрезерный станок LEGO с ЧПУ Марка:
2005-11-3 Похоже, это 3D-фрезерный станок / фрезерный станок с ЧПУ LEGO. На сайте есть фотографии конкретных двигателей X, Y и Z, а также пример вырезаемой трехмерной детали.Деталей не так много, но это действительно впечатляет — есть ли что-то, чего LEGO не могут сделать? Спасибо, Карел! Связь.
Посмотрите этот проект @Behance: «LEGO 360 Milling
Arduino Cnc Cnc Router Projects Diy Projects Планы с ЧПУ Станок для рисования Hobby Cnc 3D Cnc Maker Shop. Робот для рисования травы. … Потрясающие фрезерные станки LEGO — SolidSmack. .. Фрезерные станки, разработанные Артуром Сачеком, настолько захватывающи, что рассылают щепки по нашим нижним краям.
Жаль, что Артур не особо…
41 Лучшие изображения дизайна Cnc в 2020 Cnc design, Cnc,
Diy Cnc Router Планы маршрутизатора с ЧПУ Arduino Cnc Фрезерный станок с ЧПУ Деревообработка Гараж Lego Machines Проекты с ЧПУ Проекты на заднем дворе 3d Cnc. … 5 Axis Cnc, Machinist Tools, Diy 3d, Cnc фрезерный станок, 3d Cnc, Cnc Router, Токарный станок с ЧПУ, Станки для изготовления, Дизайн станков … Металлообрабатывающие станки, Инструменты для механизатора, Фрезерный станок с ЧПУ, Maker Shop, 3D Cad …
763 Лучшие изображения ЧПУ в 2020 Cnc, Diy cnc, Cnc projects
Diy Lathe, Diy Cnc Router, Физические проекты, Проекты маршрутизаторов, Горизонтальный фрезерный станок, Вышивальная машина Diy, Фрезы для фрезерования, Maker Shop, 3d Cnc Michael Culp Hobby Desk Hobby Cnc Lego Design Дизайн роботов Diy Electronics Проекты в области электроники 3D-печатная машина Станки с ЧПУ Hobby Shops Near Me
36 лучших изображений CnC в 2020 Cnc, Diy cnc, Cnc machine
CNC-фрезерный станок: проект тяжелого фрезерного станка с ЧПУ начался в 2015 г.
Чтобы построить большой станок с ЧПУ с хорошей производительностью фрезерования, необходимо выполнить множество различных рабочих шагов; Создание большой и точной формы для литья эпоксидного гранита. Выравнивание линейных направляющих и …
Проект Lego CNC — РУКОВОДСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВИТЕЛЕЙ
Токарный станок Lego RCX — это «римейк» первых проектов LEGO с ЧПУ Артюра Сачека, которые работали с цветочной пеной. Оригинальная машина была построена в 2005 году для демонстрации на образовательном мероприятии. После успеха токарного станка Сачека вдохновили на создание фрезерных станков LEGO.
Вертикальный фрезерный станок с ЧПУ (фото) Станок с ЧПУ, Diy …
Arduino Cnc Diy Cnc Router Cnc Деревообрабатывающий Токарный станок с ЧПУ Станки Вертикальный фрезерный станок Cnc Maschine Cnc Table 5 Axis Cnc.
9 лучших изображений печатных плат с ЧПУ Cnc, Diy cnc, Cnc mill
Планы маршрутизатора с ЧПУ Diy Cnc Router Cnc фрезерный станок Cnc table Plasma table Самодельный Cnc Arduino Cnc Hobby Cnc 3d Cnc Этот сайт временно недоступен Веб-хостинг для малого бизнеса, предлагающий дополнительные бизнес-услуги такие как: регистрация доменных имен, учетные записи электронной почты, веб-службы, справка FrontPage, ресурсы онлайн-сообщества и различные мелкие.
..
3D — CNC — Instructables
Фрезерный станок с ЧПУ. пользователя 3D Meister в ЧПУ. ЧПУ из мусора. пользователя Call Me Swal в ЧПУ. … Самодельный фрезерный станок с ЧПУ. пользователя AMbros Custom в ЧПУ. Широкоформатный фрезерный станок с ЧПУ Rino Route с ременным приводом. пользователя sevenmead в Инструменты. Модульный станок с ЧПУ своими руками за ~ 300 долларов. пользователя jtaggard в Инструменты. Постройте фрезерный станок с ЧПУ. Автор: … автор: Maker Zoo in Electronics. Недорогие линейные …
41 Лучшие изображения дизайна Cnc в 2020 Cnc design, Cnc,
31 мая 2020 г. — Изучите доску wleschyna «Cnc design» на Pinterest.См. Больше идей о дизайне с ЧПУ, ЧПУ, Diy ЧПУ.
Lego Cnc — samyysandra
[3 декабря 2019 г.] Lego Cnc LEGO Technic, DMG Mori NLX 2500, LEGO CNC Plan, Mindstorms NXT, CNC LEGO Blocks, LEGO Bender, Муфта шагового двигателя LEGO, LEGO Cutter, Mindstorm 2.0 Построение станка с ЧПУ, CNC Cool, Лесопилка LEGO, Машины Easy LEGO, Шаговый двигатель LEGO, Машины LEGO, Станок Haas, сделанный из Legos, Sphinx CNC, CNC-Maschine, LEGO NXT, LEGO Plotter, 3D-печатный фрезерный станок с ЧПУ, LEGO .
..
235 Лучшие изображения дизайна машин Дизайн машин,
13 апреля 2019 г. — Изучите доску scottabell2 «Дизайн машин» на Pinterest.Ознакомьтесь с другими идеями о машинном дизайне, ЧПУ своими руками и 3D-принтере.
11 лучших изображений для 3D-печати 3D-печать, Diy cnc, 3d …
20 января 2017 г. — Изучите доску jde95tln «3D-печать» на Pinterest. Посмотреть больше идей о 3d печати, ЧПУ своими руками, услуги 3d печати.
как сделать 3D-фрезерный станок
Самодельный станок с ЧПУ своими руками с использованием шаговых двигателей, Dremel и. Проще говоря, ЧПУ — это станок, который управляется компьютером и используется для изготовления 3D-объектов. На этой странице будет описан процесс создания станка с ЧПУ, начиная со стадии проектирования, требуемые материалы и сам процесс. Видео, демонстрирующее станок с ЧПУ для фрезерования печатной платы (PCB) с использованием PCB Isolation…
91 Лучшие изображения машин Lego Машины Lego, Lego,
3D-печать Diy Услуги 3D-печати Дизайн 3D-принтеров Проекты 3D-принтеров Maserati Lego 3d Arduino Cnc Lego Machines Diy 3d.
Лего ЧПУ / 3D-принтер / плоттер. Lego CNC / 3D Printer / плоттер: Привет, ребята, второй инструктор здесь. На этот раз я решил приобрести станок Lego с ЧПУ. Я изначально планировал это для конкурса makeitreal, и я подумал …
Вертикальная фреза с ЧПУ build log (pics) Фрезерный станок с ЧПУ…
9 сентября 2018 г. — Этот пин обнаружил Ран. Откройте для себя (и сохраните!) Свои собственные пины на Pinterest
67 Лучшие изображения линейных приводов в 2020 году Linear
Плазменный стол с ЧПУ Плазменный резак с ЧПУ Diy Фрезерный станок с ЧПУ Токарный станок с ЧПУ Станки с ЧПУ Горизонтальный фрезерный станок 3D Промышленный станок с ЧПУ V-образный паз, Станок с ЧПУ Ox и система ременного привода Everman, — Maker Store
DIY МИНИ-ЧЕРТЕЖНАЯ МАШИНА с ЧПУ Электроника
28 января 2019 — МИНИ-ЧПУ DIY ЧЕРТЕЖНАЯ МАШИНА: это мини-чертежная машина с ЧПУ
Orgasmically Awesome LEGO Milling Machines —
Фрезерный станок LEGO 360 ° — это новая версия его предыдущей работы — 3D-фрезерный станок LEGO.
Он был разработан для участия в WRO 2011 — Абу-Даби в области «Эксперты LEGO Robotics». Одно из улучшений — запуск leJOS на подключенном ПК. Это означает, что ограничений на размер файла больше нет.
как сделать 3D-фрезерный станок
Самодельный станок с ЧПУ своими руками с использованием шаговых двигателей, Dremel и. Проще говоря, ЧПУ — это станок, который управляется компьютером и используется для изготовления 3D-объектов. На этой странице будет описан процесс создания станка с ЧПУ, начиная со стадии проектирования, требуемые материалы и сам процесс. Видео, демонстрирующее станок с ЧПУ для фрезерования печатной платы (PCB) с использованием PCB Isolation…
Вертикальный фрезерный бревно с ЧПУ (фото) Фрезерный станок с ЧПУ …
9 сентября 2018 г. — Этот штифт был обнаружен Ран. Откройте для себя (и сохраните!) Свои собственные пины на Pinterest
67 Лучшие изображения линейных приводов в 2020 году Linear
Плазменный стол с ЧПУ Плазменный резак с ЧПУ Diy Фрезерный станок с ЧПУ Токарный станок с ЧПУ Станки с ЧПУ Горизонтальный фрезерный станок 3D Промышленный станок с ЧПУ V-образный паз, Станок с ЧПУ Ox и система ременного привода Everman, — Maker Store
98 Лучшие изображения с ЧПУ Cnc, Diy cnc, Cnc router
«Инструменты — Станок с ЧПУ, малые масштабы» Shapeoko 2 — это простой, недорогой, открытый исходный код Carving ( Фрезерный станок с ЧПУ) будет построен.
Maruti Machine Tools — крупнейшая компания по производству токарных станков в Индии, которая производит станки с ЧПУ, производитель станков с ЧПУ и все токарные станки с редуктором в Раджкоте в Гуджарате, Индия.
91 Лучшие изображения машин Lego Машины Lego, Lego,
3d-печать Diy Услуги 3d-печати Дизайн 3d-принтеров Проекты 3d-принтеров Maserati Lego 3d Arduino Cnc Lego Machines Diy 3d. Лего ЧПУ / 3D-принтер / плоттер. Lego CNC / 3D Printer / плоттер: Привет, ребята, второй инструктор здесь. На этот раз я решил приобрести станок Lego с ЧПУ.Изначально я планировал это для конкурса makeitreal и подумал …
Потрясающие оргазмические фрезерные станки LEGO —
Фрезерный станок LEGO 360 ° — это новая версия его предыдущей работы — 3D-фрезерный станок LEGO. Он был разработан для участия в WRO 2011 — Абу-Даби в области «Эксперты LEGO Robotics». Одно из улучшений — запуск leJOS на подключенном ПК. Это означает, что ограничений на размер файла больше нет.
Простой в сборке шаговый двигатель и драйвер фрезерного станка с ЧПУ
2007-8-30 Том пишет — Это продолжение Easy to Build Desk Top 3 Axis CNC Filling Machine.
Как только вы соберете всю машину, самое время приступить к работе. Полагаю, у вас уже установлены шаговые двигатели, и они готовы к работе.
DIY МИНИ-ЧПУ ЧЕРТЕЖНАЯ МАШИНА Электроника
28 января, 2019 — DIY МИНИ-ЧПУ ЧЕРТЕЖНАЯ МАШИНА: это мини-чертежная машина с ЧПУ
DVD-лазерный диод, используемый для создания лазерного гравера Diy
Diy Lathe Diy Cnc Router Physics Projects Router Projects Горизонтально-фрезерный станок Diy Вышивальный станок Фрезы Maker Shop 3d Cnc.Блог об уникальных советах и хитростях, ЧПУ, механических хитростях. … Фрезерный станок LEGO 360. … Простой станок с ЧПУ: в этом руководстве я попытаюсь показать вам, как построить простой ЧПУ …
Лучшая цена в мире по сравнению с производительностью Большой 5-осевой и 5
Routeur Cnc Cnc Router Планы Diy Cnc Router Cnc Plasma 3d Printing Diy 3d Printing Business Горизонтальный фрезерный станок Diy Компьютерный корпус Полезные 3d-печати Множество различных профилей на выбор.
Это лишь некоторые из профилей, доступных в 15-й серии.
How-To: Создайте свой собственный станок с ЧПУ (Часть 1)
Готовы к созданию какого-нибудь серьезного гаджета? Если вы раньше думали, что ваш инструмент dremel был под рукой, в сегодняшнем практическом руководстве мы начнем создавать наш собственный станок с ЧПУ. Помимо компьютерного фактора, это может быть полезно для изготовления таких вещей, как печатные платы без химикатов или, может быть, несколько маленьких пенополистироловых вуду-голов всех ваших врагов, друзей.Господа, заводите паяльники.
Мельницы с компьютерным управлением существуют уже давно.Если вы просто хотите купить один, Sherline производит фрезерные станки, готовые к работе (на фото их модель с ЧПУ — просто добавьте свои собственные двигатели и контроллер). Но опять же, если бы вы хотели купить его, вы, вероятно, не стали бы это читать, не так ли? Станок с ЧПУ во многом похож на прецизионный сверлильный станок со столом, который перемещается в двух направлениях — вид коммерческого блока, подобного приведенному выше, должен помочь вам визуализировать конечную цель.
Мы будем делать наши из найденных, переработанных и адаптированных деталей; сегодня мы рассмотрим основные части, которые нам понадобятся для создания собственного.[Обновление: если вы не совсем уверены, что такое станок с ЧПУ, ознакомьтесь со статьей в Википедии, пожалуй.]
Охота за запчастями
В первой части практического руководства мы рассмотрим все основные компоненты проект и приступим к работе с контроллером.
Основные компоненты станка DIY с ЧПУ:
- Шаговые двигатели
- винт позиционирования привода
- Контроллер 3-х осевого шагового двигателя
- Линейные направляющие
Самый важный компонент, определяющий конструкцию вашего фрезерного станка, — это двигатель.Моторы можно купить в магазинах, торгующих излишками, но дешевле всего их купить в старых матричных принтерах. Apple Imagewriters — один из наших любимых источников. Они содержат несколько шаговых двигателей, и первичный довольно мощный.
В качестве бонуса почти у каждого матричного принтера есть стержень из закаленной стали, который может быть полезен для наших гнусных целей.
Шаговый двигатель — чудак. Большинство двигателей вращаются при подаче питания, шаговые двигатели содержат несколько катушек. Если на катушки подается питание в правильном порядке, двигатель будет вращаться на небольшую величину (шаг).В этом проекте мы в полной мере воспользуемся преимуществами шаговых двигателей. Чтобы упростить себе жизнь в будущем, вы захотите найти шаговые двигатели с более чем четырьмя проводами. Четырехпроводные двигатели обычно являются биполярными. Они производят больший крутящий момент, но в конечном итоге усложняют схему управления. Для экономных хобби предпочтительным типом двигателя является униполярный. Обычно они имеют пять или шесть проводов, и с ними довольно легко работать.
Большинство шаговых двигателей имеют маркировку. Основные интересные моменты включают напряжение, сопротивление и количество градусов на шаг.Знание количества градусов на шаг жизненно важно для настройки программного обеспечения для правильного управления машиной в дальнейшем.
Для трехосного станка, по крайней мере, вы хотите, чтобы оси X и Y имели одинаковые двигатели. Если они не совпадают, это не конец света, но позже это станет еще большей болью.
Приводной винт — следующая часть нашего проекта. В коммерческих единицах используются шарико-винтовые пары или линейные шестерни. Коммерческие детали не из дешевых, но вы можете купить шток с резьбой 1/4 дюйма в строительном магазине.Вместо гаек с люфтом мы будем использовать эти удобные 1-дюймовые гайки длиной 1/4 дюйма. Они есть почти в каждом хозяйственном магазине, и люфта они не дают. Опробуйте оборудование в магазине, потому что дефекты гайки или стержня вызывают сопротивление, которое легко заметить при вращении гайки на стержне.
Чтобы соединить шток с валом двигателя, мы воспользуемся виниловой трубкой с парой хомутов. Трубка имеет внутренний диаметр 1/4 дюйма и предотвращает заедание за счет зазора между штоком и двигателем. Вы можете приобрести подходящие ошейники в магазине авиамоделей (в хозяйственном магазине они были, но по завышенной цене).
Кроме того, вы можете сделать свой собственный, как мы, из нейлоновых втулок и шестигранных винтов.
Наконец, нам понадобятся линейные слайды. Один из простых способов — купить подержанный или лишний XY-стол, созданный специально для этой цели. Индивидуальные конструкции могут быть выполнены с использованием шариковых подшипников. Выше изображена линейная направляющая, которую использует ShopBot. Они обрабатывают кромку стального листа и используют этот угловой роликовый подшипник.
Мы построили эти линейные суппорты из стального стержня 1/2 дюйма и нескольких опорных поверхностей. Он работает, но мы не рекомендуем его создавать, если вы цените свой рассудок.После того, как вы купили или утилизировали комплект двигателей, вам понадобится контроллер. Контроллер обеспечивает интерфейс с компьютером, приводит в движение двигатели и может обеспечивать некоторую простую обратную связь с компьютером. Контроллер шагового двигателя должен быть достаточно мощным, чтобы управлять выбранными вами двигателями.
Мы просмотрели множество дизайнов шаговых контроллеров в поисках наиболее выгодного.В конце концов, мы нашли этот дизайн относительно простого интерфейса параллельного порта, который первоначально появился в выпуске Nuts and Volts за 1994 год.Сегодня дорогой UCN5804B доступен только в качестве излишка, но теперь весь контроллер можно собрать примерно за 22-30 долларов по частям. (Если вы используете более тяжелый двигатель, например, от Imagewriter, вам может потребоваться добавить несколько отдельных силовых транзисторов.)
Список деталей по ссылке немного устарел, вот наш обновленный список покупок.
- 3 — UCN5804B — alltronics.com
- 12 — Диоды 1N49355 — Деталь 625-1N4935 с сайта Mouser.com
- 2 -.Конденсаторы 01 мкФ — Деталь 581-SR155C103KAT с сайта Mouser.com
- Конденсатор 1–10 мкФ — Деталь 140-HTRL25V10-TB с сайта Mouser.com
- 3 — Сеть резисторов 4,7 кОм 652-4608X-101-4,7 кОм от Mouser.com (имеет дополнительный резистор, но работает нормально)
- 1 — 25-контактный штекер D-Sub — Mouser, RadioShack и т. Д.
- 1 — Разъем питания в корпусе — все, что подходит для вашего источника питания. (Мы использовали запасной блок питания 12В)
- Многожильный кабель Cat-5 достаточно для проводки
- Клеммы и штекерные разъемы не являются обязательными, см. Схему на странице.
- Требуются радиаторы для 5804B. Мы использовали алюминиевый канал.
- Печатная плата, плакированная медью (Мы часто запасаемся на ebay)
- Раствор для травления — хлорид железа и др.
Д.
Мы протравили плату с помощью хлорида железа от RadioShack в одноразовом контейнере Zip-Lock. Чтобы он хорошо работал, он должен быть теплым и возбужденным. Раствор кислоты и перекиси водорода травится намного быстрее.
Мы просверлили доску с помощью нашего сверлильного станка и сверл из карбида вольфрама от Drill Bit City. Нам пришлось несколько раз обратиться к схеме размещения, чтобы убедиться, что все просверлено правильно.Выровнять отверстия под штифты для 5804 — это непросто!
Если вы хотите перенести тонер на установочную маску, сделайте это перед сверлением отверстий. В противном случае поверхность будет слишком неровной, чтобы обеспечить хороший перенос. Если вы напортачите, как мы, вы можете схитрить. Просто распечатайте маску на прозрачной пленке и выжигайте паяльником отверстия для компонентов. Работает на удивление хорошо.
В следующий раз мы начнем строить настоящую машину и покажем вам, как построить несколько простых и эффективных систем скольжения.А пока вот тизер того, что нас ждет! Удачи! .
