Как собрать станок чпу своими руками: Простой и недорогой 3-х осевой станок с ЧПУ своими руками

Содержание

Самодельный фрезерный станок с чпу своими руками

Главная » Блог » Самодельный фрезерный станок с чпу своими руками

Фрезерный станок с ЧПУ в домашних (гаражных) условиях

Набор, с помощью которого можно собрать свой фрезерный станок с ЧПУ. В Китае продаются готовые станки, обзор одного из них на Муське уже публиковался. Мы же с Вами соберем станок сами. Добро пожаловать…

UPD: ссылки на файлы

Я все-таки приведу ссылку на обзор готового станка mysku.ru/blog/aliexpress/27259.html от AndyBig. Я же не буду повторяться, не буду цитировать его текст, напишем все с нуля. В заголовке указан только набор с двигателями и драйвером, будут еще части, постараюсь дать ссылки на всё.

И это… Заранее извиняюсь перед читателями, фотографии в процессе специально не делал, т.к. в тот момент делать обзор не собирался, но подниму максимум фоток процесса и постараюсь дать подробное описание всех узлов. Цель обзора — не столько похвастаться, сколько показать возможность сделать для себя помощника самому. Надеюсь этим обзором подать кому-то идею, и возможно не только повторить, но и сделать еще лучше. Поехали…

Как родилась идея:

Так получилось, что с чертежами я связан давно. Т.е. моя профессиональная деятельность с ними тесно связана. Но одно дело, когда ты делаешь чертеж, а после уже совсем другие люди воплощают объект проектирования в жизнь, и совсем другое, когда ты воплощаешь объект проектирования в жизнь сам. И если со строительными вещами у меня вроде как нормально получается, то с моделизмом и другим прикладным искусством не особо. Так вот давно была мечта из нарисованного в автокаде изображения, сделать вжжик — и оно вот в натуре перед тобой, можно пользоваться. Идея эта время от времени проскакивала, но во что-то конкретное оформиться никак не могла, пока… Пока я не увидел года три-четыре назад REP-RAP. Ну что ж 3Д принтер это была очень интересная вещь, и идея собрать себе долго оформлялась, я собирал информацию о разных моделях, о плюсах и минусах разных вариантов. В один момент перейдя по одной из ссылок я попал на форум, где сидели люди и обсуждали не 3Д принтеры, а фрезерные станки с ЧПУ управлением. И отсюда, пожалуй, увлечение и начинает свой путь.

Вместо теории

В двух словах о фрезерных станках с ЧПУ (пишу своими словами намеренно, не копируя статьи, учебники и пособия). Фрезерный станок работает прямо противоположно 3Д принтеру. В принтере шаг за шагом, слой за слоем модель наращивается за счет наплавления полимеров, во фрезерном станке, с помощью фрезы из заготовки убирается «все лишнее» и получается требуемая модель. Для работы такого станка нужен необходимый минимум. 1. База (корпус) с линейными направляющими и передающий механизм (может быть винт или ремень) 2. Шпиндель (я вижу кто-то улыбнулся, но так он называется) — собственно двигатель с цангой, в которую устанавливается рабочий инструмент — фреза. 3. Шаговые двигатели — двигатели, позволяющие производить контролируемые угловые перемещения. 4. Контроллер — плата управления, передающая напряжения на двигатели в соответствии с сигналами, полученными от управляющей программы. 5. Компьютер, с установленной управляющей программой. 6. Базовые навыки черчения, терпение, желание и хорошее настроение. )) По пунктам: 1. База. по конфигурации: разделю на 2 типа, существуют более экзотические варианты, но основных 2: С подвижным порталом: Собственно, выбранная мной конструкция, в ней есть основа на которой закреплены направляющие по оси X. По направляющим оси Х передвигается портал, на котором размещены направляющие оси Y, и перемещающийся по нему узел оси Z. Со статическим порталом Такая конструкция представляет и себя корпус он же и является порталом, на котором размещены направляющие оси Y, и перемещающийся по нему узел оси Z, а ось Х уже перемещается относительно портала. по материалу: корпус может быть изготовлен из разных материалов, самые распространенные: — дюраль — обладает хорошим соотношением массы, жесткости, но цена (именно для хоббийной самоделки) все-таки удручает, хотя если на станок имеются виды по серьезному зарабатыванию денег, то без вариантов. — фанера — неплохая жесткость при достаточной толщине, небольшой вес, возможность обрабатывать чем угодно :), ну и собственно цена, лист фанеры 17 сейчас совсем недорог. — сталь — часто применяют на станках большой площади обработки. Такой станок конечно должен быть статичным (не мобильным) и тяжелым. — МФД, оргстекло и монолитный поликарбонат, даже ДСП — тоже видел такие варианты. Как видите — сама конструкция станка весьма схожа и с 3д принтером и с лазерными граверами. Я намеренно не пишу про конструкции 4, 5 и 6 -осевых фрезерных станков, т.к. на повестке дня стоит самодельный хоббийный станок. 2. Шпиндель. Собственно, шпиндели бывают с воздушным и водяным охлаждением. С воздушным охлаждением в итоге стоят дешевле, т.к. для них не надо городить дополнительный водяной контур, работают чуть громче нежели водяные. Охлаждение обеспечивается установленной на тыльной стороне крыльчаткой, которая на высоких оборотах создает ощутимый поток воздуха, охлаждающий корпус двигателя. Чем мощнее двигатель, тем серьезнее охлаждение и тем больше воздушный поток, который вполне может раздувать во все стороны пыль (стружку, опилки) обрабатываемого изделия. С водяным охлаждением. Такой шпиндель работает почти беззвучно, но в итоге все-равно разницу между ними в процессе работу не услышать, поскольку звук обрабатываемого материала фрезой перекроет. Сквозняка от крыльчатки, в данном случае конечно нет, зато есть дополнительный гидравлический контур. В таком контуре должны быть и трубопроводы, и помпа прокачивающая жидкость, а также место охлаждения (радиатор с обдувом). В этот контур обычно заливают не воду, а либо ТОСОЛ, либо Этиленгликоль. Также шпиндели есть различных мощностей, и если маломощные можно подключить напрямую к плате управления, то двигатели мощностью от 1кВт уже необходимо подключать через блок управления, но это уже не про нас. )) Да, еще частенько в самодельных станках устанавливают прямые шлифмашины, либо фрезеры со съемной базой. Такое решение может быть оправдано, особенно при выполнении работ недолгой продолжительности. В моем случае был выбран шпиндель с воздушным охлаждением мощностью 300Вт. 3. Шаговые двигатели. Наибольшее распространение получили двигатели 3 типоразмеров NEMA17, NEMA23, NEMA 32 отличаются они размерами, мощностью и рабочим моментом NEMA17 обычно применяются в 3д принтерах, для фрезерного станка они маловаты, т. к. приходится таскать тяжелый портал, к которому дополнительно прикладывается боковая нагрузка при обработке. NEMA32 для такой поделки излишни, к тому же пришлось бы брать другую плату управления. мой выбор пал на NEMA23 с максимальной мощностью для этой платы — 3А. Также люди используют шаговики от принтеров, но т.к. у меня и их не было и все равно приходилось покупать выбрал всё в комплекте. 4. Контроллер Плата управления, получающая сигналы от компьютера и передающая напряжение на шаговые двигатели, перемещающие оси станка. 5. Компьютер Нужен комп отдельный (возможно весьма старый) и причин тому, пожалуй, две: 1. Вряд ли Вы решитесь располагать фрезерный станок рядом с тем местом, где привыкли читать интернетики, играть в игрушки, вести бухгалтерию и т.д. Просто потому, что фрезерный станок — это громко и пыльно. Обычно станок либо в мастерской, либо в гараже (лучше отапливаемом). У меня станок стоит в гараже, зимой преимущественно простаивает, т.к. нет отопления. 2. По экономическим соображениям обычно применяются компьютеры уже не актуальные для домашней жизни — сильно б/у 🙂 Требования к машине по большому счету ни о чем: — от Pentium 4 — наличие дискретной видеокарты — RAM от 512MB — наличие разъема LPT (по поводу USB не скажу, за имением драйвера, работающего по LPT, новинки пока не изучал) такой компьютер либо достается из кладовки, либо как в моем случае покупается за бесценок. В силу малой мощности машины стараемся не ставить дополнительный софт, т.е. только ось и управляющая программа. дальше два варианта: — ставим windows XP (комп то слабенький, помним да?) и управляющую программу MATCh5 (есть другие, но это самая популярная) — ставим никсы и Linux CNC (говорят, что тоже очень неплохо все, но я никсы не осилил) Добавлю, пожалуй, чтоб не обидеть излишне обеспеченных людей, что вполне можно поставить и не пенёк четвертый, а и какой-нибудь ай7 — пожалуйста, если это Вам нравится и можете себе это позволить. 6. Базовые навыки черчения, терпение, желание и хорошее настроение. Тут в двух словах. Для работы станка нужна управляющая программа (по сути текстовый файл содержащий координаты перемещений, скорость перемещений и ускорения), которая в свою очередь готовится в CAM приложении — обычно это ArtCam, в этом приложении готовиться сама модель, задаются ее размеры, выбирается режущий инструмент. Я обычно поступаю несколько более долгим путем, делаю чертеж, а AutoCad потом, сохранив его *. dxf подгружаю в ArtCam и уже там готовлю УП. Далее начинаем курить форумы и собирать информацию, приведу пару полезных ссылок:

www.cncmasterkit.ru/viewtopic.php?f=18&t=2730

forumcnc.ru/forumdisplay.php?2-%CE%E1%F9%E8%E5-%E2%EE%EF%F0%EE%F1%FB www.cnczone.ru/forums/index.php?s=9d56244c6c291357dcdde8a4f369a711&showforum=2 Ну и приступаем к процессу создания своего. Перед проектированием станка принимаем за отправные точки несколько моментов: — Валы осей будут сделаны из шпильки строительной с резьбой М10. Конечно, бесспорно существуют более технологичные варианты: вал с трапециевидной резьбой, шарико-винтовая передача(ШВП), но необходимо понимать, что цена вопроса оставляет желать лучшего, а для хоббийного станка цена получается вообще космос. Тем не менее со временем я собираюсь провести апгрейд и заменить шпильку на трапецию. — Материал корпуса станка – фанера 16мм. Почему фанера? Доступно, дешево, сердито. Вариантов на самом деле много, кто-то делает из дюрали, кто-то из оргстекла. Мне проще из фанеры. Делаем 3Д модель:

Развертку:

Далее я поступил так, снимка не осталось, но думаю понятно будет. Распечатал развертку на прозрачных листах, вырезал их и наклеил на лист фанеры. Выпилил части и просверлил отверстия. Из инструментов — электролобзик и шуруповерт. Есть еще одна маленькая хитрость, которая облегчит жизнь в будущем: все парные детали перед сверлением отверстий сжать струбциной и сверлить насквозь, таким образом Вы получите отверстия, одинаково расположенные на каждой части. Даже если при сверлении получится небольшое отклонение, то внутренние части соединенных деталей будут совпадать, а отверстие можно немного рассверлить. Параллельно делаем спецификацию и начинаем все заказывать. что получилось у меня: 1. Набор, указанный в данном обзоре, включает в себя: плата управления шаговыми двигателями (драйвер), шаговые двигатели NEMA23 – 3 шт., блок питания 12V, шнур LPTи кулер.

aliexpress.com/item/3Axis-kit-3PCS-NEMA23-CNC-stepper-motor-81mm-308-oz-in-3A-3-axis-High-speed/719006867. html

2. Шпиндель (это самый простой, но тем не менее работу свою выполняет), крепеж и блок питания 12V.

aliexpress.com/item/DC-12-48-CNC-300W-Spindle-Motor-Mount-Bracket-24V-36V-For-Engraving-Carving/679287021.html

3. Б/у компьютер Pentium 4, самое главное на материнке есть LPT и дискретная видеокарта + ЭЛТ монитор. Взял на Авито за 1000р. 4. Вал стальной: ф20мм – L=500мм – 2шт., ф16мм – L=500мм – 2шт., ф12мм – L=300мм – 2шт. Брал тут, на тот момент в Питере брать получалось дороже. Пришло в течении 2 недель.

duxe.ru/index.php?cPath=37_67_68

5. Подшипники линейные: ф20 – 4шт., ф16 – 4шт., ф12 – 4 шт. 20

aliexpress.com/item/4pcs-SC20UU-Linear-Ball-Bearing-XYZ-Table-CNC-Router/1214529466.html

16

aliexpress.com/item/AE-4pcs-SC16UU-Linear-Ball-Bearing-XYZ-Table-CNC-Router/1214431787.html

12

aliexpress.com/item/4pcs-SC12UU-Linear-Ball-Bearing-XYZ-Table-CNC-Router/1297700376.html

6. Крепления для валов: ф20 – 4шт., ф16 – 4шт., ф12 — 2шт. 20

aliexpress. com/item/4pcs-SHF20-20mm-Linear-Rail-Shaft-Support-XYZ-Table-CNC/1221841376.html

16

aliexpress.com/item/4pcs-SHF16-16mm-Linear-Rail-Shaft-Support-XYZ-Table-CNC/1221839349.html

12

aliexpress.com/item/4pcs-SHF12-12mm-Linear-Rail-Shaft-Support-XYZ-Table-CNC/1221612308.html

7. Гайки капролоновые с резьбой М10 – 3шт. Брал вместе с валами на duxe.ru 8. Подшипники вращения, закрытые – 6шт. Там же, но у китайцев их тоже полно 9. Провод ПВС 4х2,5 это оффлайн 10. Винтики, шпунтики, гаечки, хомутики – кучка. Это тоже в оффлайне, в метизах. 11. Так же был куплен набор фрез

aliexpress.com/item/10pcs-3-175-1-5-8mm-PCB-Carbide-Cutting-Tools-PCB-End-Milling-Tools-In-Mini/922596359.html

Итак, заказываем, ждем, выпиливаем и собираем.

Изначально драйвер и блок питания для него установил в корпус с компом вместе.

Позже было принято решение разместить драйвер в отдельном корпусе, он как раз появился.

Ну и старенький монитор как-то сам поменялся на более современный.

как я говорил вначале, никак не думал, что буду писать обзор, поэтому прилагаю фотографии узлов, и постараюсь дать пояснения по процессу сборки. Сначала собираем три оси без винтов, для того чтобы максимально точно выставить валы. Берем переднюю и заднюю стенки корпуса, крепим фланцы для валов. Нанизываем на оси Х по 2 линейных подшипника и вставляем их во фланцы.

Крепим дно портала к линейным подшипникам, пытаемся покатать основание портала туда-сюда. Убеждаемся в кривизне своих рук, все разбираем и немного рассверливаем отверстия. Таким образом мы получаем некоторую свободу перемещения валов. Теперь наживляем фланцы, вставляем валы в них и перемещаем основание портала вперед-назад добиваемся плавного скольжения. Затягиваем фланцы. На этом этапе необходимо проверить горизонтальность валов, а также их соосность по оси Z (короче, чтобы расстояние от сборочного стола до валов была одинаковой) чтобы потом не завалить будущую рабочую плоскость. С осью Х разобрались. Крепим стойки портала к основанию, я для этого использовал мебельные бочонки.

Крепим фланцы для оси Y к стойкам, на этот раз снаружи:

Вставляем валы с линейными подшипниками. Крепим заднюю стенку оси Z. Повторяем процесс настройки параллельности валов и закрепляем фланцы. Повторяем аналогично процесс с осью Z. Получаем достаточно забавную конструкцию, которую можно перемещать одной рукой по трем координатам. Важный момент: все оси должны двигаться легко, т.е. немного наклонив конструкцию портал должен сам свободно, без всяких скрипов и сопротивления переместиться. Далее крепим ходовые винты. Отрезаем строительную шпильку М10 необходимой длины, накручиваем капролоновую гайку примерно на середину, и по 2 гайки М10 с каждой стороны. Удобно для этого, немного накрутив гайки, зажать шпильку в шуруповерт и удерживая гайки накрутить. Вставляем в гнезда подшипники и просовываем в них изнутри шпильки. После этого фиксируем шпильки к подшипнику гайками с каждой стороны и контрим вторыми чтобы не разболталось. Крепим капролоновую гайку к основанию оси. Зажимаем конец шпильки в шуруповерт и пробуем переместить ось от начала до конца и вернуть. Здесь нас поджидает еще пара радостей: 1. Расстояние от оси гайки до основания в центре (а скорее всего в момент сборки основание будет посередине) может не совпасть с расстоянием в крайних положениях, т.к. валы под весом конструкции могут прогибаться. Мне пришлось по оси Х подкладывать картонку. 2. Ход вала может быть очень тугим. Если Вы исключили все перекосы, то может сыграть роль натяжение, тут необходимо поймать момент натяга фиксации гайками к установленному подшипнику. Разобравшись с проблемами и получив свободное вращение от начала до конца переходим к установке остальных винтов. Присоединяем к винтам шаговые двигатели: Вообще при применении специальных винтов, будь то трапеция или ШВП на них делается обработка концов и тогда подключение к двигателю очень удобно делается специальной муфтой.

Но мы имеем строительную шпильку и пришлось подумать, как крепить. В этот момент мне попался в руки отрез газовой трубы, ее и применил. На шпильку она прямо «накручивается» на двигатель заходит в притирку, затянул хомутами — держит весьма неплохо.

Для закрепления двигателей взял алюминиевую трубку, нарезал. Регулировал шайбами. Для подключения двигателей взял вот такие коннекторы:

Извините, не помню как называются, надеюсь кто-нибудь в комментариях подскажет. Разъем GX16-4 (спасибо Jager). Просил коллегу купить в магазине электроники, он просто рядом живет, а мне получалось очень неудобно добираться. Очень ими доволен: надежно держат, рассчитаны на бОльший ток, всегда можно отсоединить. Ставим рабочее поле, он же жертвенный стол. Присоединяем все двигатели к управляющей плате из обзора, подключаем ее к 12В БП, коннектим к компьютеру кабелем LPT. Устанавливаем на ПК MACh5, производим настройки и пробуем! Про настройку отдельно, пожалуй, писать не буду. Это можно еще пару страниц накатать. У меня целая радость, сохранился ролик первого запуска станка:

Да, когда в этом видео производилось перемещение по оси Х был жуткий дребезг, я к сожалению, не помню уже точно, но в итоге нашел то ли шайбу болтающуюся, то ли еще что-то, в общем это было решено без проблем. Далее необходимо поставить шпиндель, при этом обеспечив его перпендикулярность (одновременно по Х и по Y) рабочей плоскости. Суть процедуры такая, к шпинделю изолентой крепим карандаш, таким образом получается отступ от оси. При плавном опускании карандаша он начинает рисовать окружность на доске. Если шпиндель завален, то получается не круг, а дуга. Соответственно необходимо выравниванием добиться рисования круга. Сохранилась фотка от процесса, карандаш не в фокусе, да и ракурс не тот, но думаю суть понятна:

Находим готовую модель (в моем случае герб РФ) подготавливаем УП, скармливаем ее MACHу и вперед! Работа станка:

фото в процессе:

Ну и естественно проходим посвящение )) Ситуация как забавная, так и в целом понятная. Мы мечтаем построить станок и сразу выпилить что-то суперкрутое, а в итоге понимаем, что на это время уйдет просто уйма времени. В двух словах: При 2Д обработке (просто выпиливании) задается контур, который за несколько проходов вырезается. При 3Д обработке (тут можно погрузиться в холивар, некоторые утверждают, что это не 3Д а 2.5Д, т.к. заготовка обрабатывается только сверху) задается сложная поверхность. И чем выше точность необходимого результата, тем тоньше применяется фреза, тем больше проходов этой фрезы необходимо. Для ускорения процесса применяют черновую обработку. Т.е. сначала производится выборка основного объема крупной фрезой, потом запускается чистовая обработка тонкой фрезой. Далее, пробуем, настраиваем экспериментируем т.д. Правило 10000 часов работает и здесь 😉 Пожалуй, я не буду больше утомлять рассказом о постройке, настройке и др. Пора показать результаты использования станка — изделия.

Как видите в основном это выпиленные контуры или 2Д обработка. На обработку объемных фигур уходит много времени, станок стоит в гараже, и я туда заезжаю ненадолго. Тут мне справедливо заметят — а на… строить такую бандуру, если можно выпилить фигуру U-образным лобзиком или электролобзиком? Можно, но это не наш метод. Как помните в начале текста я писал, что именно идея сделать чертеж на компьютере и превратить этот чертеж в изделие и послужили толчком к созданию данного зверя. Написание обзора меня наконец подтолкнуло произвести апгрейд станка. Т.е. апгрейд был запланирован ранее, но «руки все не доходили». Последним изменением до этого была организация домика для станка:

Таким образом в гараже при работе станка стало намного тише и намного меньше пыли летает. Последним же апгрейдом стала установка нового шпинделя, точнее теперь у меня есть две сменные базы: 1. С китайским шпинделем 300Вт для мелкой работы:

2. С отечественным, но от того не менее китайским фрезером «Энкор»…

С новым фрезером появились новые возможности. Быстрее обработка, больше пыли. Вот результат использования полукруглой пазовой фрезы:

Ну и специально для MYSKU Простая прямая пазовая фреза:

Видео процесса:

На этом я буду сворачиваться, но по правилам надо бы подвести итоги. Минусы: — Дорого. — Долго. — Время от времени приходится решать новые проблемы (отключили свет, наводки, раскрутилось что-то и др.) Плюсы: — Сам процесс создания. Только это уже оправдывает создание станка. Поиск решений возникающих проблем и реализация, и является тем, ради чего вместо сидения на попе ровно ты встаешь и идешь делать что-либо. — Радость в момент дарения подарков, сделанных своими руками. Тут нужно добавить, что станок не делает всю работу сам 🙂 помимо фрезерования необходимо это все еще обработать, пошкурить покрасить и др. Большое Вам спасибо, если Вы еще читаете. Надеюсь, что мой пост пусть хоть и не подобьет Вас к созданию такого (или другого) станка, но сколько-то расширит кругозор и даст пищу к размышлениям. Также спасибо хочу сказать тем, кто меня уговорил написать сей опус, без него у меня и апгрейда не произошло видимо, так что все в плюсе. Приношу извинения за неточности в формулировках и всякие лирические отступления. Многое пришлось сократить, иначе текст бы получился просто необъятный. Уточнения и дополнения естественно возможны, пишите в комментариях — постараюсь всем ответить. Удачи Вам в Ваших начинаниях! Update: Обещанные ссылки на файлы:

yadi.sk/d/B5auVp9lt239P — чертеж станка,

yadi.sk/d/TNRUyj55t23JT — развертка, формат — dxf. Это значит, что Вы сможете открыть файл любым векторным редактором.

3Д модель детализирована процентов на 85-90, многие вещи делал, либо в момент подготовки развертки, либо по месту. Прошу «понять и простить». )

mysku.ru

От идеи до станка. Фрезерный станок ЧПУ своими руками

Всем привет!

Как и обещал, делаю подробный пост о создании станка с ЧПУ.

Начну с самого распространенного вопроса: а зачем\что он будет делать?

Ответ на этот вопрос не такой простой: всегда есть какие-либо детали, которые нужно сделать довольно точно и нет возможности просто распечатать их на 3d принтере. Так же иногда хочется делать самому печатные платы, быстро размечать детали. Ну и конечно же на этом можно зарабатывать 🙂 начиная от сувенирной продукции и заканчивая изготовлением деталей на заказ.

Сам процесс постройки уже затянулся на пол года, но на то были веские причины 🙂

Процесс проектирования и расчетов занял около 2 месяцев. Остановился на схеме портального фрезерного станка с подвижным столом, благо опыта расчета таких станков достаточно ( привет дипломной работе — рассчитывал стол фрезерного станка с длиной хода что-то около 4 метров, примерно как на фото).

С размерами рабочего поля определился довольно быстро: делать двери и прочую деревянную фурнитуру у меня никакого желание нет ( только металл, только хардкор).

В 80% задач габариты деталей не превышают 400х300 мм. От этого размера и был рассчитан станок.

После предварительного расчет всех передач приступил к процессу моделирования в CAD системе.

Покрутив и так и этак, остановился пока на таком решении:

А дальше началось самое интересное — превратить электронный вариант в осязаемый металлический.

На каждую деталь составил программу изготовления для станка ЧПУ из станочного алюминиевого профиля ( почему не стоит делать станки из профиля и в чем подводные камни — нужно делать отдельный пост с наглядными видео. )

Готовые программы для изготовления деталей выглядят примерно так:

Заготовки были нарезаны нужной формы на гидроабразивной резке ( можно и лобзиком, но чет влом было).

Сам процесс *вырезания* из металлической болванке того, что начертил ранее магическим образом чарует. Можно стоять и смотреть как летит стружка буквально часами…

Немного фоток самого процесса:

По поводу стружки: ее много. нет, ее даже ОЧЕНЬ МНОГО. Боевой пылесос забивался буквально за день 🙂 ох, сколько взрыв-пактов я бы сделал из этой стружки в детстве

Дальше шла самая ответственная часть — сборка. Скажу сразу, без друзей и матерных слов не обошлось, спасибо @mankxD за непосредственное участие в нарезание резьб 🙂 ну и конечно что же Маше за теплый чаек на холодном складе зимой.

Убедился, что все собирается на ура, отдал на аннодацию детали. Остановился на черном цвете, Batman меня поймет 🙂

Ну а дальше была финальная сборка механики и пайка электроники. Думаю, электронике уделить отдельный пост, ровно как и с первым запуском станка. На данном этапе он выглядит вот так.

Всем кому интересна данная тема — обращайтесь, буду рад помочь.

Будет рейтинг, буду кидать Вам всякие видосики с нюансами по эксплуатации и сборке таких машин в домашних условиях.

Всем спасибо за просмотр и хорошего дня 🙂

pikabu.ru

ЧПУ фрезерный станок своими руками

Уважаемые посетители сайта «В гостях у Самоделкина» из представленного автором материала вы узнаете,как своими руками возможно сделать ЧПУ фрезерный станок для обработки древесины. Уже не удивительно, что подобные станки ребята собирают самостоятельно, практически из того что имеют под рукой, среди самодельщиков уже накоплен неплохой опыт в данном направление, которым мастера делятся друг с другом.

С развитием технологий, на производстве человека сначала заменяли механизмы, потом машины, сегодня робототехника и компьютеры, что дает людям высокое качество продукции, а самое главное для производителя — это минимум брака, так же робот не уйдет на больничный))

Давайте же рассмотрим, как все таки нашему автору удалось создать ЧПУ станок и что ему для этого потребовалось?

Материалы

1. алюминий (лом)2. шаговый двигатель3. фреза4. гибкий шланг5. вал6. подшипник7. проволока8. компьютер (старый)9. пенопласт10. земля11. фанера12. потайные мебельные гайки13 шприц14. моторное масло15. шпилька

Инструмент

1. токарный станок2. паяльная лампа3. тигель4. печь для плавки цветного металла5. станок для резки пенопласта6. наждак7. метчик8. ножовка по металлу9. напильник10. штангенциркуль11. сверлильный станок12. электролобзик13. линейка15. набор гаечных ключей16. молоток17. отвертка

Процесс создания ЧПУ фрезерного станка своими руками.

И так, давайте в начале немного разберем, что собственно обозначает ЧПУ, да все предельно просто -это числовое программное управление. Самый первый станок с числовым управлением был разработан и запатентован в 1804 году, да именно в начале 19 века)) Станок тот находился на ткацкой фабрике и на перфокартах было закодировано несколько положений механизма, тем самым поднимая или опуская челнок можно было программировать простые узоры.Сегодня же человечество шагнуло очень далеко в сфере науки и техники, компьютеры плотно вошли в нашу жизнь, собственно что говорить если ЧПУ станки уже собирают самостоятельно из подручных средств на коленке))

Для создания станка автору понадобилось довольно много алюминиевого лома, который он расплавлял в импровизированной печи, из паяльной лампы и нескольких керамических кирпичей.

Первый опыт по литью и плавке алюминия автор получил по ходу изготовления станка, сделаны были формы под заливку опор линейных подшипников.Фома залита и остывает.Вот такая болваночка получилась.Полученную заготовку мастер переносит в мастерскую.Все подготовлено и отлито для последующей обработки на токарном станке.Непосредственно работа на токарном станке. В ходе работ по отливке и переплавке металла автор пришел к выводу, что требуется хоть и примитивная но металлическая печь.С литьем металла пока закончено, далее мастер собрал на скорую руку станок для резки пенопласта.Расчертил шаблон.Вырезал заготовки из пенопласта, она будет служить моделью при последующем литье алюминия. Модель обмазывается строительной смесью.Далее снова литье алюминия, но уже в земляную форму.Первый блин комом, как и положено)Затем все пошло как по маслу.Готовится еще одна партия форм.Отлито и уже на столе в мастерской.Снова чертеж и резка шаблона.Отлитую заготовку автор сверлит в намеченных местах.Процедура со стойками портала.Линейные подшипники мастер изготовил из шкворней автомобиля ГАЗ-53.Направляющие на ось Х=25 мм, а на ось Y=20 мм. Сборка основания станка.Проточка ходовых концов на токарном станке.Изготовление ходовой гайки с регуляцией зазора.Примерка оси Y.Далее случилась неприятность, трещина в металле! Полный крах!Автор не отчаивается и отливает 2 ю деталь и опять трещина, о ужассс!!!Мастер уже хотел плюнуть на все, но все же собрался и переосмыслил обстановку и пришел к выводу, что форму детали необходимо изменить. Так и поступил, теперь все отлично))Доработка и сборка узлов.Устанавливается шаговый двигатель. И снова трещина.Деталь переплавляется и растачивается по новой.Крепится временный стол из фанеры с вкрученными потайными гайками для крепления деталей.Собраны мозги станка и вся сопутствующая электроника.Вырезан шпиндель.Системный блок собран.Далее автором создается система смазки.Краны изготовлены из капролона.При помощи крана регулируется подача масла, у мастера выставлена 1 капля в 3 минуты.В шланги мастер установил проволоку, для удержания от перегиба.Для сбора масла был сделан поддон.Пробный пуск.Первая работа на станке)Автор сделал это! Ура!!! Теперь у него есть собственный ЧПУ фрезерный станок. Как видите при желании все под силу простому человеку, стоит только захотеть) Очень много интересных и красивых резных вещей можно сделать на данном станке, фантазию ограничивает только размеры станка) В дальнейшем автор собирается создать станок куда больше, для серьезной работы, опыт уже есть)На этом заканчиваю статью. Большое спасибо за внимание!Заходите в гости почаще, не пропускайте новинки в мире самоделок!

Статья представлена в ознакомительных целях!

Источник Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru

Как сделать самодельный фрезерный ЧПУ станок

Для изготовления различных изделий применяется специальное оборудование токарной, сверлильной, фрезеровальной или другой группы. В последнее время большое распространение получил ЧПУ станок. Применение блока числового программного управления в качестве контроллера позволило существенно повысить качество получаемых изделий, ускорить процесс изготовления и снизить затраты.

Фрезеровальное оборудование

Создать ЧПУ выжигатель своими руками или фрезерный станок можно для того, чтобы существенно сэкономить, так как предложение Arduino, CNC или других производителей обходится дорого.

В домашней мастерской чаще других встречаются фрезеровальные станки. Они применяются для получения корпусных изделий, гравировки, сверления и выполнения других операций. Прежде чем создавать ЧПУ фрезер своими руками нужно уделить внимание следующим моментам:

  1. Проводится выбор наиболее подходящего двигателя по параметрам. Основное вращение получает режущий инструмент от электрического двигателя через привод.
  2. Рассчитывается то, насколько большим должен быть корпус станка и какие нагрузки будут возникать. Станина создается в зависимости от того, каких размеров будут обрабатываемые заготовки.
  3. Проводится подбор наиболее подходящих линейных подшипников, а также шарико-винтовой пары. Большинство узлов имеет клиноременную передачу в качестве привода.
  4. В большинстве случаев фрезеровальное оборудование имеет вертикальную компоновку. Станина служит для размещения рабочего стола, вертикальная стойка для шпиндельной бабки. Вращение передается режущему инструменту, движение в продольном и поперечном направлении столу или шпиндельной бабки. Подача осуществляется в вертикальном направлении, для чего на вертикальной стойке размещается направляющей.

В интернете встречаются самые различные схемы, чертежи станка ЧПУ (своими руками разработать проект достаточно сложно), которые можно скачать и использовать при самостоятельном создании фрезеровального оборудования.

Применение специальных наборов

Самодельный станок с ЧПУ своими руками можно собрать при использовании специальных наборов. Доступные комплекты для ручной сборки обходятся дорого, но они характеризуются следующими достоинствами:

  1. При применении специального набора можно существенно упростить задачу по сборке. Кроме этого, процесс ускоряется, так как в комплект поставки в большинстве случаев включается чертеж.
  2. Все элементы идеально подходят друг к другу, что обеспечивает высокую точность обработки. При самостоятельном изготовлении конструкции из подручных материалов в большинстве случаев возникают трудности с выдерживанием точных размеров.
  3. Создаваемые станки из подобных наборов выглядят довольно привлекательно, характеризуются практичностью в применении, высокой эффективностью и компактными размерами.
  4. При необходимости станок разбирается для его транспортировки.

Читайте также:  Настольный токарный станок по дереву для дома

Недостатком подобного варианта сборки можно назвать то, что внести изменения в конструкцию не получится. Кроме этого, стоимость набора ненамного ниже стоимости готового станка Ардуино или другого производителя.

Основные этапы проектирования

Фрезерный станок собрать можно только после разработки проекта. Для начала рассматриваются основные вопросы:

  1. Предназначение создаваемого оборудования. Станок может использоваться для обработки дерева или металла. Можно сделать и универсальный вариант исполнения, который подойдет не только для выполнения фрезеровальных операций, но сверления и гравирования. Область применения зависит от типа используемого патрона для фиксации режущего инструмента.
  2. Требуемая площадь для установки и доступность рабочего пространства. При создании станка для домашней мастерской сразу выбирается место установки. Стоит учитывать, что для наладки оборудования и размещения заготовки требуется довольно много свободного пространства.
  3. Какие материалы в большей степени подходят для создания несущей конструкции и основных элементов: металл, дерево или фанера. В большинстве случаев применяется сталь или алюминий. Если создается оборудование для обработки дерева, то несущая конструкция может создаваться из деревянного бруса. Это связано с тем, что на станок будет оказываться небольшая нагрузка.
  4. Допуски и требуемая точность обработки. Изготавливаемые детали характеризуются тем, какой точности выдерживаемые размеры. Чем выше точность, тем более жесткой должна быть конструкция. Во время механической обработки может возникать вибрация, которая приводит к снижению точности размеров и качеству поверхности.

Решающим фактором во многих случаях становится величина отводимого бюджета на сборку фрезерного станка. Многие конструктивные элементы можно приобрести в готовом виде, но их применение при сборке приводит к повышению стоимости оборудования.

Основание и оси

Сборка фрезеровального станка начинается с создания основания и размещения осей X и Y. Направляющие для ЧПУ своими руками сделать довольно сложно, так как они должны иметь точные размеры. К другим особенностям сборки основания отнесем:

  1. Во многих случаях в качестве основания для фрезеровального станка с ЧПУ применяется старый сверлильный станок с вертикальной стойкой.
  2. Самым сложным механизмом можно назвать систему, которая обеспечивает движение инструмента в двух плоскостях и вертикальном направлении. Собрать ее можно на основе кареток от неработающего принтера.
  3. Для вертикального перемещения режущего инструмента предусматривается установка специального механизма. Рекомендуется использовать в качестве подобного механизма винтовую передачу, вращение на которую передается через ременную передачу. Зубчатые ремни не проскальзывают при высокой нагрузке.
  4. Вертикальная ось изготавливается своими руками из алюминиевой плиты. Важно выдерживать точные размеры при создании вертикальной оси, так как они будут учитываться при наладке оборудования после его сборки. При наличии муфельной печи изготовить вертикальную ось можно своими руками из алюминия. Подобный сплав характеризуется высокими литейными свойствами, а также коррозионной стойкостью.
  5. После подготовки всех конструктивных элементов проводится их сборка. Два шаговых электрических двигателей будут устанавливаться на станине, для чего создают специальные посадочные площадки. Стоит учитывать, что во время работы электрический двигатель нагревается, возникает небольшая вибрация. Поэтому при выборе наиболее подходящего места установки следует предусмотреть поступление холодного воздуха.
  6. Передача усилия в большинстве случаев проводится через клиноременную передачу. Напрямую проводить соединение мотора с исполнительными органами конструкции не рекомендуется, так как сильная вибрация и перегрузки могут уменьшить его срок службы.

Читайте также:  Самодельный универсальный токарный станок по металлу

При изготовлении станины из подручных материалов нужно обеспечить высокую жесткость. Для этого создается большое количество ребер жесткости, отдельные элементы соединяются между собой при применении крепежных элементов. Не рекомендуется применять сварочный аппарат для соединения отдельных элементов, так как сварочный шов не выдерживает воздействие вибрации. Переменная вибрационная нагрузка может стать причиной появления трещин, которые снижают прочность станины.

Устанавливаемые электромоторы

Для обеспечения высокой производительности создаваемого оборудования рекомендуется отдавать предпочтение мощным шаговым двигателям. Мини-модели могут применяться для работы с металлом и деревом. Основными параметрами электродвигателей считаются:

  1. Мощность. С повышением показателя мощности существенно расширяется область применения станка. Слишком большая мощность становится причиной повышения затрат на электроэнергию, низкая приведет к перегреву при перегрузке.
  2. Количество оборотов. Режущий инструмент может подаваться при различной скорости вращения, которая определяет качество получаемой поверхности.
  3. Защита от перегрузок. Для того чтобы продлить срок эксплуатации фрезеровального станка, следует проводить установку электродвигателя, который имеет защиту от перегрева.
  4. Наличие пяти проводов управления. Существенно упростить процесс подключения электрической начинки к устанавливаемым моторам можно при выборе моделей с пятью управляющими проводами.
  5. Требуемое напряжение. Все электродвигатели делятся на две категории: первая работает от бытовой сети 220 В, вторая от трехфазного напряжения 380 В. При создании станка для домашней мастерской выбирают электрические моторы, которые работают от бытовой сети 220 В.
  6. Если выбирается шаговый мотор, то уделяется внимание тому, на сколько градусов осуществляется поворот за один шаг.

Совершенно необязательно устанавливать двигатель шагового типа, который обходится намного дороже обычного варианта исполнения. Изготовить подобную конструкцию можно из обычного электродвигателя, для чего его подвергают небольшой доработке. Для работы самодельного станка потребуется не менее трех двигателей.

При установке шагового мотора можно не использовать винтовую передачу. Для передачи вращения или регулировки количества передаваемых оборотов режущему инструменту создается система клиноременной передачи. Рекомендуется применять исключительно зубчатые ремни, так как при высокой нагрузке они не будут проскальзывать на шкивах.

Электрическая начинка

Промышленные станки могут иметь лазерные или другие датчики. Самодельное оборудование работает на основе программного обеспечения. При его выборе следует уделить внимание тому, чтобы возможности электрической начинки позволяли реализовать функциональность станка. Применяемое ПО должно иметь драйвера для контроллеров, которые будут устанавливаться на оборудовании.

К особенностям электрической начинки отнесем:

  1. Самодельный станок ЧПУ должен иметь порт LPT. Он применяется для подключения электронной системы управления к оборудованию.
  2. Подключение электрического блока управления проводится через шаговый мотор.
  3. От качества выбранной электрической начинки зависит то, насколько точно будут проводиться технологические операции.
  4. После установки и подключения электрических компонентов проводится загрузка программного обеспечения и требуемых драйверов.

Подключив электрическую начинку можно включить станок и проверить его работоспособность. Современное программное обеспечение позволяет обрабатывать детали со сложной конфигурацией, так как рабочие органы перемещаются с высокой точностью по трем координатам.

pochini.guru

Моя история постройки ЧПУ-станка своими руками

Приветствую всех жителей Geektimes! Сегодня я хочу вам рассказать свою историю постройки бюджетного классического портального фрезерного станка.

Хочу начать с истории, которая началась в конце 2015 года. Встретившись тогда с другом, он предложил мне сделать фрезерный чпу-станок для раскройки фанеры и пластика. Недолго подумав, я сказал ему, что для вырезания различных слов, рамочек и прочего станок не окупит себя и станет убыточным, на что он мне ответил «придумай что-нибудь»… Так как в основе проекта был положен интерес я, конечно же, взялся за него. Но все бы ничего, но на предложенный проект не было денег, да и свободного времени тоже. Тогда, исходя из задач, возложенных на станок, было спроектировано следующее: В итоге на весь станок выделили 20 т.р. Рабочее поле — 550х950 мм. В качестве управления выбрал китайскую синюю плату на драйверах TB6560 на 4 оси, в комплект еще входит 4 двигателя, блок питания, диск с ПО и провод для подключения к ПК, на тот момент она обошлась мне в 14 с копейками т.р. Так как планировалось сделать что-то вроде конструктора, и не прибегая к фрезерным, расточным, шлифовальным работам, вся конструкция изготовлялась из конструкционной листовой стали толщиной 8мм, раскроенной на лазерным ЧПУ станке. Но без токарной обработки не обошлось, так как надо точить подшипниковые опоры, втулки скольжения, обтачивать концы винтов и в этом помогла наша дочерняя фирма. И вообще то, что касается металлообработки в России, я постарался, высказать свои мысли в блоге, чтобы здесь не флудить. Подшипниковая опора. В итоге раскрой всех деталей к станку из металлического листа вышло в 1,5т.р., еще 2т.р. отдал за токарную обработку, остальное потратилось на крепеж, подшипники и прочие невспомненные мной моменты. Далее хотелось бы продемонстрировать несколько видео о процессе сборки и работы станка, а также фото того, что пробовал вырезать я. И еще один момент: в качестве шпинделя решил использовать обыкновенную дрель, ввиду невысокой скорости работы станка.

Попробовали выжигать

По итогам сборки наладки и проверки можно сказать, что станок оказался работоспособным, но достаточно «жидким», но это и так было понятно по закладываемому бюджету. И свои задачи он выполнял отлично… Станок был собран к концу февраля и окупился у друга до лета, после чего он успешно его продал за 30 т.р. Продал по причине – надоело, пропал интерес, и нежелание работать.

Я, возможно, что-то упустил и не описал, надеюсь, что на видео найдётся вся отсутствующая здесь информация. В другом же случае оставляйте комментарии.

Теги:
  • cnc
  • чпу
  • своими руками
  • сделай сам
  • фрезерный станок

habr.com

Фрезерный станок с ЧПУ по металлу своими руками: сборка, схема

Фрезеровочное устройство предназначено, чтобы путем обработки металлов фрезером, изготовлять различные изделия из них. Можно найти множество причин, почему люди желают создавать фрезерные станки с ЧПУ по металлу своими руками, и это имеет смысл.

Действительно, не всем по карману их приобрести в торговой сети, или непосредственно от производителя: цены на них немаленькие. Но есть люди, получающие максимум удовольствия от того, что работают своими руками, создавая что-то уникальное. Например, ЧПУ фрезер под конкретные задачи, не предусмотренные агрегатами заводского изготовления. Хотя работа их строится по сходному принципу, а конструкции во многом схожи.

Приступать к работе, имея инструкцию

Фрезерные станки с ЧПУ стационарного типа, задействованные на предприятиях, выполняют масштабные работы. Поэтому у них огромные габариты и возможность выполнять обработку толстых листов металла большого формата. У настольных станков – маленькие размеры и есть возможность производить серийные партии продукции высокого качества.

Самодельный фрезерный станок ЧПУ, созданный из средств, которые есть под рукой, по сути, может служить прототипом бытовых и настольных агрегатов. А это также существенная экономия семейного бюджета.

Совет: независимо от формы заготовки, обрабатываемой на станке, надо знать свойства материала, который подлежит обработке. В связи с этим стоит правильно рассчитать жёсткость будущей конструкции!

Когда планируется сборка самодельного агрегата, но бюджет его ограничен, то для механической части конструкции будущего станка подбирают элементы, которые подходят по цене. Чтобы обеспечить полноценную работу электроники, следует найти нужные узлы. Если компьютер уже есть, устанавливается профессиональная программа типа ArtCAM, Mach5, Machine и Kcam4.

Варианты

Все это потребует и финансовых вложений, и затрат времени. Но возможность обладать оборудованием, работающим эффективно и точно обрабатывающим заготовки, и которое доступно по цене, – того стоит. Чтобы сделать токарный станок по металлу или фрезерный, существует два варианта:

  1. Приобрести готовый набор со специально подобранными элементами, и собрать его по схеме.
  2. Комплектующие извлекаются из старых сканеров и принтеров, а устройство, которое бы полностью удовлетворяло все чаяниям умельца, собирается собственноручно.

Главное, чтобы иметь инструкцию по сборке самодельных устройств (фрезерного или токарного) с ЧПУ, где указаны:

  • используемые материалы;
  • список необходимых комплектующих;
  • перечень инструментария;
  • чертежи комплектующих;
  • цены на приобретение элементов (приблизительно).

Но есть один минус: чтобы прочесть хорошие инструкции – надо знать английский. Хотя, по мнению многих умельцев, разобраться в чертеже и схеме, даже не владея языком, – несложно. Главное – остановиться на оптимальной схеме для работы мини-оборудования.

Что понадобится для сборки

В перечне компонентов фрезерных станков или для токарных работ нужно иметь:

  • шарико-винтовую передачу (ШВП) оси Z. Она нужна, чтобы преобразовать вращение и движение стало возвратно-поступательным, и наоборот;
  • вертикальные и поперечные направляющие – с их участием портал со шпинделем агрегата движется по вертикали; а рабочий стол – направо и налево;
  • продольные направляющие расположены на станине и обеспечивают движение рабочего стола по длине колонны;
  • колонну – в ней есть противовес для того, чтобы компенсировать нагрузку шпиндельного узла;
  • основание, на нем располагают оснастку;
  • шпиндель – в нем закрепляется рабочий инструмент;
  • рабочий стол – в его плоскости выполняют фрезерование и токарные работы;
  • системы охлаждения фрезера, резца и шпинделя от перегрева.

Читайте также:  Оцениваем возможности 3d фрезерных станков с ЧПУ

Фрезерное устройство с числовым программным управлением может иметь своей основой б/у станок, на нем вместо рабочей головки со сверлом, ставят фрезер. Затем надо будет сконструировать механизм, который бы обеспечил передвижение в координатных плоскостях. Его собирают, взяв каретки от бывшего в употреблении принтера, и этим уже обеспечится работа в 2-х плоскостях.

К устройству без проблем подключается ПУ. Но оно сможет лишь работать с пластиковыми заготовками, из дерева, тонких металлических листов. Причина – недостаточная жесткость конструкции. Это, по сути, будет модификация станка, работающего с мягкими материалами. Чтобы сделать полноценный программируемый станок, который способен фрезеровать заготовки из любых материалов, достаточно двух мощных шаговых двигателей. Их реально сконструировать, немного доработав, из электромоторов.

Они хороши тем, винтовая передача не нужна, функционал самодельной конструкции не ухудшатся. Если решено пользоваться кареткой с принтера, лучше поискать его крупногабаритную модель. Соединяют вал фрезерного устройства и зубчатые ремни, чтобы избежать проскальзывания на шкивах.

Собираем самодельное оборудование

Сначала фиксируем на направляющих балку с прямоугольным сечением. Для несущей конструкции устройства нужна достаточная жесткость. Лучше обойтись без сварного соединения всех элементов, применяя винты и болты. Швы, образовавшиеся при сварке, плохо переносят вибрацию. И рама способна быстро разрушиться.

В фрезерном станке, или же токарном, собранном собственноручно, необходимо иметь механизм, способствующий тому, что рабочий инструмент перемещается в плоскости, расположенной вертикальной. С этой целью применяют винтовую передачу.

Что касается вертикальной оси, она легко изготовляется из плиты алюминия. Нужно только параметры оси идеально подогнать к габаритам будущего устройства. Если умелец располагает муфельной печью, конструкция алюминиевой оси изготовляется самостоятельно: для ее отливания пользуются отраженными в чертеже габаритами.

Сборку начинают с ШД. Чтобы их смонтировать, оба двигателя закрепляют позади вертикальной оси на корпусе. Первый несет ответственность за то, чтобы фрезерная головка перемещалась в горизонтальном направлении, а другой, – образно говоря, «опекает» вертикальную. И уже затем начинается монтаж оставшихся узлов.

Для обеспечения вращения всех механизмов служат ременные передачи. Перед подключением к станку ПУ, нужна проверка (выполняется в ручном режиме) его работоспособности и устранение по ходу выявленных недостатков.

Использование старых ШД

Конструкциям станков с ЧПУ не обойтись без ШД, обеспечивающих движение инструмента в 3D. Иногда в их изготовлении используют электромоторы из матричного принтера. Большая часть устаревших моделей была оснащена мощными электродвигателями. Со старого принтера извлекают стержни из стали с высокой прочностью, которые будут использованы в конструируемых станках.

Для изготовления фрезерного программируемого станка, работающего с металлом, нужен не один шаговый двигатель, а целых три. Из матричного принтера мы снимем два, поэтому будет разобрано еще одно старое печатное устройство.

Совет: Выполняя сборку, важно проследить за процессом скольжения каретки относительно всех направляющих. Когда не достигнута плавность, а это наблюдается в случае неграмотной сборки, реально в момент запуска сломать станок или же испортить заготовку.

Желательно, чтобы у двигателя было пять проводов управления, это расширит функционал мини-агрегата. Изучаются параметры ШД: какой угол выполнения одношагового поворота, определяется величина таких показателей, как напряжение питания и сопротивление обмоток. Подключая каждый из двигателей, их нужно обеспечить индивидуальными контроллерами.

Несложно и с приводом, его собирают из шпильки и гайки нужных размеров. Чтобы вал движка зафиксировать, и он был присоединен к шпильке, можно взять резиновую обмотку от электрокабеля достаточной толщины. Фиксатор лучше сделать в виде винта, его вставляют во втулку из нейлона. Изготовляя эти несложные элементы конструкции, можно воспользоваться наборов напильников и применить в работе дрель.

Разберемся с электронной «начинкой» устройства

Управлять станком с ЧПУ, сделанным собственноручно, призвано программное обеспечение. Для правильного выбора ПО (часто его пишут самостоятельно), нужно позаботиться о включении драйверов для контроллеров, если хотят иметь функциональное устройство.

Электронный блок, который ним управляет, подключается к порту LPT, а униполярные ШД для 3-х координатного ЧПУ станка – по специальной схеме. Что касается электронных комплектующих, то нужны только качественные, если умельцу важно добиться точности в выполнении технологических операций. После их подключения, выполняется загрузка нужного ПО одновременно с драйверами. И уже за этим последует проверка работы загруженных программ, посредством пробного запуска станка, с последующим выявлением и устранением недоработок.

12 шагов к построению станка

Надо знать, что есть немало самодельных чертежей станка с ЧПУ, предлагаются различные подходы к решению некоторых задач. Чтобы в этой информации не «заблудиться», опытные специалисты разработали руководство, в котором сформулировано 12 главных шагов для создания функционального агрегата.

Воплощая станок в металле, нужно определиться:

  1. С ключевыми конструктивными решениями, учитывающими бюджет.
  2. Основанием и элементами Х-оси.
  3. С правильным проектированием козловой оси Y.
  4. Схемой сборки оси Z.
  5. Линейной системой движения.
  6. Компонентами механического привода.
  7. Выбором двигателей.
  8. Конструкцией режущего стола.
  9. Параметрами шпинделей и системы охлаждения.
  10. Электронной начинкой и источниками питания.
  11. Параметрами контроллера ПУ.
  12. Выбором необходимого ПО.

Заключение

Многие умельцы уже пользуются станками координатно-расточной группы собственного изготовления, обрабатывающими металлы. На них несложно создавать детали со сложными конфигурациями, так как станок перемещается в трех плоскостях.  Важно лишь иметь определенные навыки, инструменты, подробные схемы и набор элементов будущей конструкции, а также желание воплотить свою мечту в жизнь.

vseochpu.ru

Самодельный ЧПУ станок по дереву и металлу: чертежи и изготовление своими руками

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

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

Назначение фрезерных станков

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

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

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

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

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

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

Станок с ЧПУ своими руками

Функциональная схема станка с ЧПУ.

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

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

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

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

Схема

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

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

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

Подготовка

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

Чертеж самодельного станка.

Ее можно разделить на несколько элементов:

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

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

Вот некоторые советы по выбору деталей:

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

Инструкция по сборке

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

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

Порядок выполнения действий при сборке выглядит приблизительно следующим образом:

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

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

Особенности работы

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

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

Кинематическая схема работы устройства.

В ПО должны содержаться все необходимые драйверы для контроллеров.

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

Итог

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

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

tutsvarka.ru

Сборка фрезерного станка своими руками . Статьи компании «Модульная механика»

Большинство считает, что собрать станок с ЧПУ самим довольно проблематично. Однако они заблуждаются. Здесь мы расскажем о том, как построить такое оборудование самостоятельно.

Для начала вам нужно определиться какой вид станка с числовым программным управлением вы хотите собрать. Изделие со столом зачастую используют для станка, размер которого не превышает 30*30 см. Их достаточно легко построить, а также сделать более жесткими, в отличие от машин с порталом.

Еще одним важным пунктом являются материалы для изготовления станка. Для этого нужно сначала понять, что вы будете обрабатывать на этом станке.  Обратите внимание, что лучше всего, если такие материалы будут прочнее сырья, который вы будете обрабатывать. К примеру, если вы собираетесь работать с алюминием, то изделие должно нужно изготовить из стали или алюминия.

Определитесь также с такими вопросами, как:

  • какую длину осей вы хотите?
  • какой вид линейного движения у вас будет?
  • какую планируете задействовать систему привода подач?
  • какие будут типы двигателя, контроллера и шпинделя?

Затем, когда все основные вопросы решены, нарисуйте эскиз или сделайте трехмерный рисунок на компьютере. 

Особенности сборки станка ЧПУ

Предлагаем рассмотреть вариант сборки ЧПУ-станка по дереву.

На корпус необходимо прикрепить шаговые двигатели. Детали должны быть расположены за вертикальной осью. Это поможет обеспечить горизонтальное и вертикальное перемещение фрезерной головки.

Используйте заднюю, переднюю и верхнюю пластины для установки шаговых двигателей оси Z. Затем необходимо сделать подложку фрезерного шпинделя. В виде фиксаторов вала электрического двигателя подойдут винты с нейлоновыми втулками.

Выбирайте только высококачественные печатные платы и другую электронику.

Обязательные узлы:

  • Шаговые двигатели.
  • Порт Line Print Terminal (LPT). С его помощью ЧПУ подключается к станку.
  • Необходимые контроллеры.
  • Драйверы для работы контроллеров.
  • Подходящий блок электропитания, рассчитанный на 36 В.
  • Компьютер либо ноутбук.
  • Кнопка аварийной (экстренной) остановки.

Прежде чем самодельный ЧПУ станок начнет работу, не забудьте сделать его пробный запуск.

Техника безопасности

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

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

Фрезерный станок с ЧПУ своими руками: чертежи, видео, фото

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

Обработка дюралевой заготовки на самодельном настольном фрезерном станке

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

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

Инструкция по сборке самодельного фрезерного станка с ЧПУ

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

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

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

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

Подготовительные работы

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

Схема фрезерного станка с ЧПУ

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

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

Облегченный вариант фрезерного станка с ЧПУ для работы с мягкими материалами

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

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

Узел ременной передачи

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

Чертежи фрезерного станка с ЧПУ

Чертеж №1 (вид сбоку)

Чертеж №2 (вид сзади)

Чертеж №3 (вид сверху)

Приступаем к сборке оборудования

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

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

Узел скрепления деталей рамы станка посредством болтового соединения

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

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

Установка вертикальных стоек

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

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

Узел верхней каретки, размещенный на поперечных направляющих

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

Финальная стадия сборки станка

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

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

Шаговые двигатели

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

Закрепление шагового двигателя на верхней каретке

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

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

Для подключения каждого шагового двигателя понадобится отдельный контроллер

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

Электронная начинка оборудования

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

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

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

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

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

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

Оценка статьи:

Загрузка…

Поделиться с друзьями:

Самостоятельное производство чпу станка. Пошаговая инструкция сборки станка с чпу своими руками Схема станка чпу своими руками из фанеры

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

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

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

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

Предназначение

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

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

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

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

Разновидность

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

Стационарные

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

Ручные

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

Оборудование с использованием портала, с числовым управлением

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

С числовым управлением и передвижным порталом

Конструкция данного подтипа немного усложнена.

Передвижной портал

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

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

Фреза движется по оси Z.

Станок, на котором фрезеровочная деталь способна передвигаться в вертикальном направлении

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

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

Такой тип не очень удобен в эксплуатации.

Безпортальный с числовым управлением

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

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

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

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

Устройство и принцип работы

Основными деталями устройства фрезерования являются следующие детали:

Станина

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

Суппорта

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

Рабочий стол

Область, на которой производится вся необходимая работа.

Вал шпинделя или фрезер

Инструмент, который выполняет фрезеровочные работы.

Фреза для обработки древесины

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

ЧПУ

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

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

Выбор комплектующих

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

Пример сборки из алюминиевой рамы.

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

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

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

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

Направляющие

Схема направляющих чпу для фрезера.

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

Использование направляющих позволит выполнить высокоточную установку движущих деталей

Суппорта

Суппорт фрезерного ЧПУ станка.

Суппорт в сборке.

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

Блок фиксации фрезера

Пример каркаса для фиксации фрезера.

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

Шаговые двигатели или серводвигатели
Блок питания
Контроллер

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

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

Сборка

Схема самодельного станка с числовым программным управлением

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

Для начала

Необходимо разработать схему и чертежи будущего станка с числовым управлением.

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

Проделать все необходимые отверстия

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

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

Каркас

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

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

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

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

Техника безопасности

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

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

Видео обзор деталей к станку и где их взять:

Видео обзор работы фрезерного станка по дереву:

Видео обзор электроники

Для изготовления объемного рисунка на деревянной поверхности применяются заводские фрезерные станки с ЧПУ по дереву. Сделать аналогичную мини-модель своими руками в домашних условиях сложно, но возможно при детальном изучении конструкции. Для этого необходимо разобраться со спецификой, правильно подобрать комплектующие и выполнить их настройку.

Принцип работы фрезерного станка

Современное деревообрабатывающее оборудование с блоком числового программного управления предназначено для формирования сложного рисунка по дереву. В конструкции должна присутствовать механическая электронная часть. В комплексе они позволят максимально автоматизировать процесс работы.

Для изготовления настольного по дереву своими руками следует ознакомиться с основными компонентами. Режущим элементом является фреза, которая устанавливается в шпиндель, расположенный на валу электродвигателя. Эта конструкция крепится на станину. Она может перемещаться по двум осям координат – x; y. Для фиксации заготовки необходимо сделать опорный столик.

Электронный блок управления соединяется с пошаговыми двигателями. Они обеспечивают смещение каретки относительно детали. По такой технологии можно сделать 3D рисунки на деревянной поверхности.

Последовательность работы мини-оборудования с ЧПУ, который можно изготовить своими руками.

  1. Написание программы, согласно которой будет выполнена последовательность перемещений режущей части. Для этого лучше всего использовать специальные программные комплексы, предназначенные для адаптации в самодельных моделях.
  2. Установка заготовки на стол.
  3. Вывод программы в ЧПУ.
  4. Включение оборудования, контроль за выполнением автоматических действий.

Для достижения максимальной автоматизации работы в 3D режиме потребуется правильно составить схему и выбрать соответствующие комплектующие. Специалисты рекомендуют изучить заводские модели, прежде чем сделать мини-фрезерный станок своими руками.

Для создания сложных рисунков и узоров на деревянной поверхности понадобится несколько видов фрез. Некоторые из них можно сделать самостоятельно, но для тонкой работы следует приобрести заводские.

Схема самодельного фрезерного станка с числовым управлением

Самым сложным этапом является выбор оптимальной схемы изготовления. Она зависит от габаритов заготовки и степени ее обработки. Для домашнего использования желательно изготовить настольный , сделанный своими руками, который будет иметь оптимальное число функций.

Оптимальным вариантом является изготовление двух кареток, которые будут двигаться по осям координат x; y. В качестве основания лучше всего использовать стальные шлифованные прутки. На них будут монтироваться каретки. Для создания трансмиссии необходимы шаговые электродвигатели и винты с подшипниками качения.

Для максимальной автоматизации процесса в конструкции мини-фрезерного станка с ЧПУ по дереву, сделанного своими руками, необходимо детально продумать электронную часть. Условно она состоит из следующих компонентов:

  • блок питания. Необходим для подачи электроэнергии на шаговые электродвигатели и микросхему контроллера. Зачастую используют модель 12в 3А;
  • контроллер. Он предназначен для подачи команд на электродвигатели. Для работы мини-фрезерного станка ЧПУ, изготовленного своими руками, достаточно простой схемы для контроля функционирования трех двигателей;
  • драйвер. Также является элементом регулирования работы подвижной части конструкции.

Преимуществом этого комплекса является возможность импортирования исполняемых файлов самых распространенных форматов. С помощью специального приложения можно составить трехмерный чертеж детали для предварительного анализа. Шаговые двигатели будут работать с определенной частотой хода. Но для этого следует внести технические параметры в программу управления.

Выбор комплектующих для фрезерного станка с ЧПУ

Следующим этапом является выбор компонентов для сборки самодельного оборудования. Оптимальным вариантом является использование подручных средств. В качестве основы для настольных моделей 3D станка можно использовать дерево, алюминий или оргстекло.

Для правильной работы всего комплекса необходимо разработать конструкцию суппортов. Во время их движения не должно возникать колебаний, это может привести к неточному фрезерованию. Поэтому перед сборкой все компоненты проверяются на совместимость друг с другом.

  • направляющие. Используются стальные шлифованные прутки диаметром 12 мм. Длина для оси x составляет 200 мм, для y — 90 мм;
  • суппорт. Оптимальным вариантом является текстолит. Обычный размер площадки — 25*100*45 мм;
  • шаговые двигатели. Специалисты рекомендуют использовать модели от принтера 24в, 5А. В отличие от приводов дисковода они имеют большую мощность;
  • блок фиксации фрезы. Его также можно сделать из текстолита. Конфигурация напрямую зависит от имеющегося инструмента.

Блок питания лучше всего собрать заводской. При самостоятельном изготовлении возможны ошибки, которые впоследствии отразятся на работе всего оборудования.

Порядок изготовления фрезерного станка с ЧПУ

После выбора всех компонентов можно сделать настольный мини фрезерный станок с ЧПУ по дереву самостоятельно своими руками. Предварительно еще раз проверяются все элементы, выполняется контроль их размеров и качества.

Для фиксации элементов оборудования необходимо использовать специальные крепежные детали. Их конфигурация и форма зависят от выбранной схемы.

Порядок действий по сборке настольного мини оборудования с ЧПУ по дереву с функцией 3D обработки.

  1. Монтаж направляющих суппорта, их фиксация на боковых частях конструкции. Эти блоки еще не устанавливаются на основание.
  2. Притирка суппортов. Их необходимо двигать по направляющим до тех пор, пока не получится плавный ход.
  3. Затяжка болтов для фиксации суппортов.
  4. Крепление компонентов на основание оборудования.
  5. Монтаж ходовых винтов вместе с муфтами.
  6. Установка ходовых двигателей. Они крепятся к винтам муфт.

Электронная часть располагается в отдельном блоке. Это способствует уменьшению вероятности сбоя в работе во время функционирования фрезера. Также важным моментом является выбор рабочей поверхности для установки оборудования. Она должна быть ровная, так как в конструкции не предусмотрены болты регулировки уровня.

После этого можно приступать к пробным испытаниям. Сначала рекомендуется задать несложную программу фрезерования по дереву. Во время работы необходимо сверять каждый проход фрезы — глубину и ширину обработки, в особенности это касается 3D режима.

В видеоматериале показан пример как собрать большой фрезерный станок с ЧПУ, изготовленный своими руками:

Примеры чертежей и самодельных конструкций

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

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

ЧПУ станок своими руками (чертежи)

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

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

Подготовка к работе

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

Сборка оборудования

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

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

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

Основная часть станка

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Сборка фрезерного станка

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Немного о шаговых двигателях

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

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

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

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

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

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

Это поможет впоследствии правильно настроить все программное обеспечение оборудования.

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

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

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

Электронное обеспечение

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Личный опыт

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

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

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

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

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

Комплекты и наборы для сборки фрезеров с ЧПУ своими руками

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

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

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

Руководство

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

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

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

ДАВАЙТЕ НАЧНЕМ

ШАГ 1: Ключевые конструктивные решения

В первую очередь необходимо рассмотреть следующие вопросы:

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

ШАГ 2: Основание и ось X-оси

Тут рассматриваются следующие вопросы:

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

ШАГ 3: Проектирование козловой оси Y

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

ШАГ 4: Схема сборки оси Z

Здесь рассматриваются следующие вопросы:

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

ШАГ 5: Линейная система движения

В этом пункте рассматриваются следующие вопросы:

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

ШАГ 6: Компоненты механического привода

В этом пункте рассматриваются следующие аспекты:

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

ШАГ 7: Выбор двигателей

В этом шаге необходимо рассмотреть:

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

ШАГ 8: Конструкция режущего стола

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

ШАГ 9: Параметры шпинделя

В этом шаге рассматриваются следующие вопросы:

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

ШАГ 10: Электроника

В этом пункте рассматриваются следующие вопросы:

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

ШАГ 11: Параметры контроллера Программного Управления

В этом шаге рассматриваются следующие вопросы:

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

ШАГ 12. Выбор программного обеспечения

В этом пункте рассматриваются следующие вопросы:

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

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

Как Собрать Чпу Станок На Arduino Своими Руками За 3000 Руб


Что такое Arduino

Прежде всего, стоит разобраться, что такое Arduino.

Ардуино это:

  • название торговой марки аппаратуры, средств программирования, при помощи которых реально построить модели станков (в том числе, трехосевого), несложные системы автоматики и робототехники,
  • линейка продукции, наличие открытой архитектуры у которой позволит скопировать или дополнить уже существующие конструкции,
  • небольшая плата с собственным процессором и памятью,
  • аппаратная вычислительная платформа или же контроллер,
  • язык программирования, позволяющий разбирать различный софт (условно бесплатное ПО, свежие новости в области IT),
  • так называемый электронный конструктор.

Создавая на Ардуино устройства электроники, способные принимать сигналы от разных цифровых и аналоговых датчиков, подключенных к нему, как к основе. Поэтому в контексте данной статьи, речь будет идти о платах.

Разработка электроники с Arduino

Такая плата может быть самостоятельно собрана пользователем или покупается в сборе. Она способна принимать программное обеспечение компьютера. Arduino, упрощая работу с микроконтроллерами, имеет преимущества перед другими устройствами:

  • низкую стоимость,
  • кросс-платформенность (способность работать в нескольких ОС),
  • простую, понятную среду программирования (подходит для новичка, а также опытного пользователя),
  • в качестве основы Arduino применяются микроконтроллеры ATMEGA8 и ATMEGA168.

Один из умельцев по схеме создал первый самодельный станок с ЧПУ из доступных материалов себестоимостью в пределах 170$. Его предназначение – резка пластика и фанеры, раскрой деталей для создания любой самоделки. Электронную часть собрано на arduino с прошивкой GRBL. Для этого понадобились главные узлы:

  • платы Ардуина R3, cnc shield v3 Update или новая версия v4,
  • ШД (тип NEMA 17),
  • блок питания (24 В, 15 А).

Заготовил механику для самодельного ЧПУ своими руками, включая станину из фанеры толщиной 10 мм, шурупы и болты 8 мм. Чтобы сделать линейные направляющие, взял металлический уголок 25х25х3 мм и подшипники 8х7х22 мм. Движение оси Z на шпильке M8, а оси X и Y – зубчатые полиуретановые ремни T2.5. Использован самодельный шпиндель.

Рабочее пространство станка 45 см по X, 33 см по Y, 4 см по Z. Что касается фрезера, в Китае приобретено несколько фрез (3 и 4 канавки). Они идеальны для металла, а для фанеры (надо было вырезать шестерёнки) понадобились другие.

Принцип работы координатной системы

Основа станка – мощная рама.

За основу берется идеально ровная поверхность. Она же служит рабочим столом. Второй базовый элемент – это каретка, на которой закрепляется инструмент. Это может быть дремель, ручной фрезер, лазерная пушка – в общем, любое устройство, способное обрабатывать заготовку. Каретка должна двигаться строго в плоскости рамы.

Для начала рассмотрим двухмерную установку

В качестве рамы (основы) для станка ЧПУ, сделанного своими руками, можно использовать поверхность стола. Главное, после юстировки всех элементов, конструкция больше не перемещается, оставаясь жестко прикрученной к основе.

Для перемещения в одном направлении (условно назовем его X), размещаются две направляющих. Они должны быть строго параллельны друг другу. Поперек устанавливается мостовая конструкция, также состоящая из параллельных направляющих. Вторая ось – Y.

Задавая вектора перемещения по осям X и Y, можно с высокой точностью установить каретку (а вместе с ней и режущий инструмент) в любую точку на плоскости рабочего стола. Выбирая соотношение скоростей перемещения по осям, программа заставляет инструмент двигаться непрерывно по любой, самой сложной траектории.

ЧПУ станок из дерева

Для него нужна Аrduino uno R3, G-сode Sender и GRBL. Необходимо заранее подготовить материалы и компоненты: фанеру, гайки с болтами, резьбовой вал и стержни из стали, шарикоподшипники, ШД Nema 23 и драйвера к ним, источник питания 24 В, 15 А, втулки из капролона, фторопласта и металла, провода.

Многое, входящее в электронику, прислали из Китая.

Основанием служат бруски из древесины с глухими, сквозными отверстиями. Стальной резьбовой вал, установленный по центру станка, служит приводом для оси Х. В момент его вращения каретка (рабочий стол) выполняет перемещение вдоль этой оси Х.

ВНИМАНИЕ: чём толще фанера или деревянный брусок, тем меньшей будет вибрация, выше точность позиционирования.

Портал (ось Y) устанавливают на подвижном столе, фиксируя гайкой под столом. Ось Z служит для перемещения рабочего органа (он подает инструмент в вертикальном положении).

Для сборки понадобятся болты и гайки. Не стоит склеивать поломанные делали, лучше их заменить новыми. Подключая Arduino, ШД и драйверы к каждому из них, надо предусмотреть и блоки питания для них. Загрузив и настроив код GRBL, можно открыть G-сode Sender и подключить Arduino к ПК. Плата готова участвовать в процессе управления чпу станком.

Чтобы задать траекторию обработки, используются чертежи любой CAD программы. Затем используется CAM программа, формирующая G-код.

Электроника настольного станка с ЧПУ

Электроника простого станка с ЧПУ включает в себя шаговые двгатели, драйверы шаговых двигателей, плата Ардуино, провода.

Двигатели домашнего станка с ЧПУ

Самый бюджетный вариант: 28BYJ-48-5V

. Исходя из размеров двигателей и их будущего расположения можно решать, каким будет бюджетный станок с ЧПУ. Рекомедую сразу поставить нижнюю платформу повыше. Это необходимо, чтобы иметь возможность поставить любой двигатель. Потом можно переставить, но лучше подумать об этом заранее.

Драйверы шаговых двигателей для простого ЧПУ

Для двигателей 28BYJ-48-5V

подойдут драйверы на
ULN2003
. Такой комплект
шаговый двигатель — драйвер ШД
стоит около 5$ в китайских интернет-магазинах. Драйверы для шаговых двигателей 28BYJ-48-5V подойдут на схеме
ULN2003
. Я покупал 3 комплекта двигатель-драйвер.

Контроллер самого дешёвого станка с ЧПУ

В качестве контроллера для домашнего станка с ЧПУ используется плата Arduino UNO. Подойдёт любая модификация Ардуино. Проверялась работа на Arduino Nano, Arduino Mega и их китайских репликах.

Зачем нужны шилды

Обладатели самодельных устройств наслышаны о платах расширения – Arduino cnc shield, применение которых расширяет функционал фрезерного оборудования.

Обычно шилду изготавливают под форм-фактор платы. Используют и несколько шилдов одновременно, устанавливая их на микроконтроллер (один на другой). Спектр их применения:

  • при помощи официального устройства Arduino – Ethernet cnc shield можно добиться независимости проекта от ПК, да и для хостинга веб-сервера его используют,
  • 4 Relay Shield – возможность для того, чтобы подключать 4-х периферийные устройства,

ВАЖНО: надо соблюдать осторожность с контактами этого устройства, чтобы не повредить Arduino.

  • Рrotoshield – весьма полезный шилд в момент, когда собирается схема,
  • LCD Shield позволяет информацию с Arduino выводить напрямую на периферийный экран,
  • еnergy Shield – расширенные возможности для питания на Arduino. Реальна подзарядка мобильников и гаджетов,
  • мotor shield обеспечивает управление большим числом моторов и их защиту,
  • SD Card Shield служит для обработки и хранения больших массивов информации,

  • Wi-fi Shield, подключенный к серийному порту, обеспечит дистанционное управление приводами роботизированных проектов,
  • GPRS Shield оснащается антеннами для использования сети GSM/GPRS,
  • E-Ink shield – путь для использования технологии электронных чернил, дисплею нужен для питания минимум энергии,
  • мusic Shield способен воспроизводить музыку через Arduino в отличном качестве.

Реально создать лазерный 3D принтер, ЧПУ станок, употребляя бюджетные платы Arduino. С платой расширения CNC Shield можно работать на станках с числовым программным управлением, в гравировальной или фрезерной машине. А шилд для управления тремя ШД (трехосевой станок) имеет три разъема, чтобы не было проблем с каждым драйвером при подключении.

Как Собрать Чпу Станок На Arduino Своими Руками За 3000 Руб

В данном видео ролике собраны сюжеты снятые при сборки ЧПУ станка на Arduino. Станок ЧПУ собран из 3-х матричных принтеров, мебельных направляющих, Arduino NANO и драйверов L298. В видео вы узнаете как поэтапно собирала и тестировался станок ЧПУ. При создании данного станка чпу преследовались две цели: 1. Проверить свои силы. 2. Определить что необходимо для сборки станка ЧПУ и какие нюансы могут возникнуть при сборке и при запуске станка. В связи с тем что станок ЧПУ собран по принципу минимум затрат, он обладает радом недостатков. Например при работе больше часа двигателя нагреваются и им приходиться дать время для того чтобы они остыли. Поставить кулеры для охлаждения каждого двигателя пока нет возможности и скорее всего это не целесообразно. Возможно если станок использовать для лазерной гравировки двигателя не будут так быстро нагреваться. Остальные недостатки буду рассматривать в следующих виде роликах. После сборки станка ЧПУ на Ардуино у нас появилось четко представления как можно улучшить текущую версию ЧПУ станка и что нужно для сборки качественного станка. Если у вас чего то нет для выполнения данного урока, Вы можете посмотреть в каталоге. https://portal-pk.ru/page-4/arduino.html https://portal-pk.ru/page-6/materialy-dlya-sozdaniya-proektov-na-arduino.html https://portal-pk.ru/page-12/dvigatelya-i-servo.html Там собранные комплектующими от проверенных продавцов по самым низким ценам. Структура видео: 00:00 Приветствие 00:04 Тема видео урока 00:35 Заставка 00:52 Проверяем роботу оси у ЧПУ станка на Arduino 02:26 Навесной монтаж 02:51 Установили портал на станок 03:33 Рисуем дельфина 04:43 Первое гравирование 05:34 Конец видео 05:48 Ссылки на другие интересные видео уроки Боле подробное описание на сайте https://portal-pk.ru/news/64-kak-sobrat-chpu-stanka-na-arduino-svoimi-rukami-za-3000-rub—.html Уроки Arduino: Светодиоды, Резисторы, Arduino https://portal-pk.ru/page-3/uroki-svetodiody-rezistory-arduino.html Уроки Arduino: Светодиоды, Резисторы, Кнопки, Arduino https://portal-pk.ru/page-11/uroki-arduino-svetodiody-rezistory-knopki-arduino.html Уроки Arduino: Подключение датчиков и модулей к Arduino https://portal-pk.ru/page-13/uroki-arduino-podklyuchenie-datchikov-i-modulei-k-arduino.html Справочник языка Ардуино https://portal-pk.ru/page-7/spravochnik-yazyka-arduino.html Фотографии сделанные при съемках видеоуроков Arduino https://portal-pk.ru/page-14/fotografii-sdelannye-pri-semkah-videourokov-arduino.html Мы в контакте: https://vk.com/portal_pk

Для любителей выжигать на различных материалах

В сети можно увидеть многочисленные самодельные модели выжигателей, которые способны создавать рисунок на фанере, пластике, металле и даже на стекле. Причем достигается фотографическая схожесть и некоторая объемность изображения. Поверхность очищают, обезжиривают, грунтуют белым акрилом марки Kudo и, применяя лазерный ЧПУ выжигатель, его ещё называют пиропринтер, создают уникальные изображения. Иногда процесс длится 6 и больше часов.

Скорость работы выжигателя – стабильная 10 м/мин, и у программистов есть идеи, как ее поднять, не вмешиваясь в работу блока управления. Управлять выжигателем можно и с ноутбука (ОС Windows XP и 7), отказавшись от LPT кабеля. Это превратит выжигание в увлекательное занятие для детей и подростков с применением возможностей лазерных фрезеров.

А как насчет взаимодействия

Удивительно слушать заявления некоторых умельцев, что для ЧПУ Ардуино не подходит, тем более, невозможен симбиоз mach4 arduino, якобы они не желают взаимодействовать.

Другие же уверены в противном: ардуину можно реализовать для ЧПУ при помощи трёх вариантов:

  1. Полностью автономный контроллер.
  2. Плата-интерпретатор отвечает за движения, но они рассчитываются на компьютере.
  3. Плата-транслятор (переходник) – выполняет роль виртуального ЛПТ-порта.

Многие пользователи в сети, у которых проблемная электроника, просят посоветовать им программу, чтобы станки под управлением таковой, могли работать чётко и бесперебойно. Фрезеры на станке призваны заготовку обрабатывать равномерно, выполняя сигналы программного блока.

Лазерный фрезер, даже сделанный своими руками, будет демонстрировать соблюдение всех параметров движения.

Простой и недорогой 3-х осевой станок с ЧПУ своими руками « схемопедия


Целью этого проекта является создание настольного станка с ЧПУ. Можно было купить готовый станок, но его цена и размеры меня не устроили, и я решил построить станок с ЧПУ с такими требованиями:

– использование простых инструментов (нужен только сверлильный станок, ленточная пила и ручной инструмент)

– низкая стоимость (я ориентировался на низкую стоимость, но всё равно купил элементов примерно на $600, можно значительно сэкономить, покупая элементы в соответствующих магазинах)

– малая занимаемая площадь(30″х25″)

– нормальное рабочее пространство (10″ по оси X, 14″ по оси Y, 4″ по оси Z)

– высокая скорость резки (60″ за минуту)

– малое количество элементов (менее 30 уникальных)

– доступные элементы (все элементы можно купить в одном хозяйственном и трех online магазинах)

– возможность успешной обработки фанеры

Станки других людей

Вот несколько фото других станков, собравших по данной статье

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

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

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

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

Характеристики станка

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

Резак: Dremel или Dremel Type Tool

Параметры осей:

Ось X

Расстояние перемещения: 14″

Привод: Зубчато-ременная передача

Скорость: 60″/мин

Ускорение: 1″/с2

Разрешение: 1/2000″

Импульсов на дюйм: 2001

Ось Y

Расстояние перемещения: 10″

Привод: Зубчато-ременная передача

Скорость: 60″/мин

Ускорение: 1″/с2

Разрешение: 1/2000″

Импульсов на дюйм: 2001

Ось Z (вверх-вниз)

Расстояние перемещения: 4 «

Привод: Винт

Ускорение: .2″/с2

Скорость: 12″/мин

Разрешение: 1/8000 «

Импульсов на дюйм: 8000

Необходимые инструменты

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

Электроинструмент:

– ленточная пила или лобзик

– сверлильный станок (сверла 1/4″, 5/16″, 7/16″, 5/8″, 7/8″, 8мм (около 5/16″)), также называется Q

– принтер

– Dremel или аналогичный инструмент (для установки в готовый станок).

Ручной инструмент:

– резиновый молоток (для посадки элементов на места)

– шестигранники (5/64″, 1/16″)

– отвертка

– клеевой карандаш или аэрозольный клей

– разводной ключ (или торцевой ключ с трещоткой и головкой 7/16″)

Необходимые материалы

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

Листы — $ 20

-Кусок 48″х48″ 1/2″ МДФ (подойдет любой листовой материал толщиной 1/2″ Я планирую использовать UHMW в следующей версии станка, но сейчас это выходит слишком дорого)

-Кусок 5″x5″ 3/4″ МДФ (этот кусок используется в качестве распорки, поэтому можете брать кусок любого материала 3/4″)

Двигатели и контроллеры — $ 255

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

Аппаратная часть — $ 275

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

Программное обеспечение — (бесплатно)

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

Головное  устройство  — (дополнительно)

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

Печать шаблонов

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

Имя файла и материал:

Всё: CNC-Cut-Summary.pdf

0,5″ МДФ (35 8.5″x11″ листов с шаблонами): CNC-0.5MDF-CutLayout-(Rev3).pdf

0,75″ МДФ: CNC-0.75MDF-CutLayout-(Rev2).pdf

0,75″ алюминиевая трубка: CNC-0.75Alum-CutLayout-(Rev3).pdf

0,5 «MDF (1 48″x48» лист с шаблонами): CNC-(One 48×48 Page) 05-MDF-CutPattern.pdf

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

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

Шаг за шагом:

1. Скачайте три PDF-файла с шаблонами.

2. Откройте каждый файл в Adobe Reader

3. Откройте окно печати

4. (ВАЖНО) отключите Масштабирование страниц.

5. Проверьте, что файл случайно не масштабировался. Первый раз я не сделал это, и распечатал всё в масштабе 90%, о чем сказано ниже.

Наклеивание и выпиливание элементов

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

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

Сверление

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

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

Сборка

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

Готово!

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

Скачать файлы к проекту

Оригинал статьи на английском языке (перевод: Александр Касьянов для сайта cxem.net)

Станок с ЧПУ своими руками из профиля. Пошаговая инструкция по сборке станка с ЧПУ своими руками. Монтируем электронную разливочную машину

Сама машина состоит из алюминиевых профилей и 3D деталей, которые я сам создал и распечатал на принтере. Я остановил свой выбор на 3D-деталях, потому что у меня нет разнообразных инструментов и оборудования, которые позволили бы создавать точные и качественные элементы. поделки . Поэтому помог мой 3D-принтер и простые ручные инструменты для окончательной сборки.

Шаг 1: Материалы
  • слайд для направляющих ∅ 2см — 8шт
  • направляющих ∅ 2см x 30см — 2шт
  • направляющих ∅ 2см x 60см — 2шт
  • направляющая 30см — 1шт
  • направляющая 60см — 1шт
  • ось z для ЧПУ
  • суппорт с внутренней резьбой
  • гладкая втулка
  • кронштейн для роутера
  • шаговые двигатели
  • переходная втулка для вала двигателя (от 1 см до 0,6 см)
  • микровыключатели — 6шт
  • соединители обжимные
  • разъемы контактные с крепежной гайкой — 4шт
  • штекеры для контактных штекеров — 4шт
  • кабель
  • алюминиевый профиль с Т-образными пазами 60х30: для рамы и столешницы — 65см, для стола — 315см (профиль с отверстиями в торце), вертикальный — 61см (+ 4 заглушки)
  • алюминиевый профиль с Т-образными пазами 120×30: по бокам — 61см (+ 4 заглушки)
  • Болт Т-образный M6
  • болтов и гаек м6
  • подшипник 1см x 2.2см

Шаг 2: 3D детали

В программе для 3D-проектирования я создал модели кронштейнов, которые будут удерживать направляющие, а также модель кронштейна для шагового двигателя, который крепит его к раме. Большим плюсом 3D-печати является то, что детали очень точные и нет необходимости их регулировать и сверлить отверстия.Итак, разработав необходимые детали поделок Вот, в этой программе, я затем распечатал их на своем 3D-принтере.

Шаг 3: червячные отверстия

В боковых торцевых профилях просверливаются отверстия под червячную рейку, они должны быть немного больше диаметра самих реек (1 см).

Шаг 4: Сборка

С помощью Т-образных и обычных болтов собраны мозга вместе.

Шаг 5: Концевые выключатели

На собранной конструкции закрепил концевые выключатели, которые будут отключать движение каретки маршрутизатора в конечных точках.

Кабель

ведется по принципу «нормально замкнутый», то есть при коротком замыкании самодельный перейдет в безопасный режим. Для этого пришлось доработать блок питания блока управления и установить кнопку аварийного отключения.

Шаг 6: Настройте параметры Mach4

Для настройки значений движения по осям я воспользовался этим полезным сайтом и получил:
Угол шага двигателей — 1,8 °
Передаточное число двигателя и червячной рейки 1: 1
ЧПУ контроллер ЧП значение шага
для Ось Z: червячная передача 9,53 мм (привод 2,11 мм), ход в мм 379,47
для осей X и Y: червячная передача 9,53 мм (привод 5,08 мм) x 381 мм, ход в мм 157,48

Шаг 7: Заключительный шаг

В качестве финальной доработки вырезал и установил рабочую поверхность из МДФ, на которой легко и быстро разместить / поменять обработанные элементы.

Ну и последним этапом было подключение мозгостанка к компьютеру и его запуск, правда еще долго читал инструкцию к Mach4

Шаг 8: Завершение — Дело


Первое, что я сделал после основной работы, — это корпус электроники, который защитит электронные компоненты от пыли и других неприятностей.

Шаг 9: Первые тесты


Тестирование мозгостанка прошло успешно, но выявило несколько недостатков:

— люфт оси Y.Червяк оси Y установлен в обычных суппортах, но в дальнейшем планирую установить беззазорные суппорты.

— при быстром движении каретки по оси Y наблюдаются небольшие отклонения рамы. Причина в том, что рама не сбалансирована, и я планирую решить эту проблему установкой дополнительного алюминиевого профиля, который заодно укрепит всю раму.

— ложные срабатывания концевых выключателей. Возможная причина направления в сторону от неэкранированного кабеля.Пришлось внести изменения в код, чтобы перенастроить их работу.

Шаг 10: Уточнение — кнопка управления скоростью и аварийного отключения

Frazer, который я установил на свои машины для мозгового штурма , имеет фиксированную скорость вращения фрезы, поэтому мне пришлось установить дополнительный регулятор скорости, а именно модуль управления переменным током.

Еще в разрыв питающих проводов вмонтирована кнопка аварийной остановки, которая при необходимости отключает как роутер, так и движение каретки.

Так я получил первый станок с ЧПУ! Спасибо за мозговой штурм и удачи в работе!

Сложный в изготовлении, помимо технических компонентов, в нем есть электронное устройство, которое может установить только специалист. Вопреки этому мнению, возможность собрать станок с ЧПУ своими руками — это здорово, если заранее подготовить необходимые чертежи, схемы и комплектующие.

Подготовительные работы

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

Часто используется как основа для будущего аппарата.

Сверлильный станок можно использовать как основу 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.

Частично решить проблему поможет каретка, снятая с обычного принтера. Инструмент может двигаться в обеих плоскостях.Тележки для станков с ЧПУ лучше выбирать от принтера, имеющего большие габариты.

Эта схема позволяет дополнительно подключиться к автомату управления. Обратной стороной является то, что фрезерный станок с ЧПУ работает только с деревянными, пластиковыми изделиями, изделиями из тонкого металла. Это связано с тем, что каретки принтера не обладают желаемой жесткостью.

Обязательно обратите внимание на двигатель будущего агрегата. Его роль — перемещать рабочий инструмент. От этого зависит качество работы и умение выполнять фрезерные операции.

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

Альтернативой этому двигателю является электромотор, ранее усовершенствованный и подогнанный под стандарты устройства.

Любой, использующий шаговый двигатель, позволяет не использовать винтовую передачу, это не влияет на возможность такого ЧПУ на дереве. Для фрезерования на таком агрегате рекомендуется использовать зубчатые ремни. В отличие от стандартных ремней, они не скользят по шкивам.

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

Материалы и инструменты, необходимые для сборки

Стандартный набор материалов для станка с ЧПУ включает:

  • кабель длиной 14-19 м;
  • обработка древесины;
  • патрон для фрез;
  • преобразователь частоты, имеющий одинаковую мощность со шпинделем;
  • подшипники;
  • плата за управление;
  • водяной насос;
  • шланг охлаждающий;
  • три шаговых двигателя по трем осям перемещения конструкции;
  • болтов;
  • трос защитный;
  • винты;
  • фанера, ДСП, плита из дерева или металлоконструкция на выбор в качестве корпуса будущего аппарата;
  • мягкая муфта.

Рекомендуется при изготовлении своими руками использовать шпиндель с охлаждающей жидкостью. Это позволит не отключать его каждые 10 минут для охлаждения. Самодельный станок с ЧПУ пригоден для эксплуатации; его мощность не менее 1,2 кВт. Оптимальным вариантом станет устройство мощностью 2 кВт.

В набор инструментов, необходимых для изготовления агрегата, входят: молотки

  • ;
  • изолента;
  • монтажные ключи; Клей
  • ; Отвертка
  • ;
  • паяльник, герметик;
  • болгарка, часто заменяется ножовкой;
  • плоскогубцы, агрегат для сварки, ножницы, плоскогубцы.

Простой станок с ЧПУ DIY

Порядок сборки станка

Самодельный фрезерный станок с ЧПУ происходит по схеме:

  • изготовление чертежей и схем устройства с указанием электрической системы;
  • закупка материалов для будущего самодельного станка с ЧПУ;
  • установка рамы, на ней будут смонтированы двигатели, рабочая поверхность, портал, шпиндель;
  • установка портала;
  • установка оси Z;
  • крепление рабочей поверхности;
  • установка шпинделя;
  • установка системы водяного охлаждения;
  • электромонтажные;
  • подключение платы, с ее помощью осуществляется управление устройством;
  • настройка программного обеспечения;
  • пуск агрегата.

За основу кровати взят материал алюминий.

Станину нужно делать из алюминия

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

Установка портала определит, какую толщину изделие сможет обработать на станке с ЧПУ. Особенно, если это ручная работа. Чем выше портал, тем толще продукт, с которым он может работать.Важно не устанавливать ее слишком высоко, так как такая конструкция будет менее прочной и надежной. Портал движется по оси X и несет на себе шпиндель.

В качестве материала рабочей поверхности агрегата использован профиль из алюминия. Часто берут профиль, имеющий Т-образные пазы. Для домашнего использования принимают, его толщина не менее 17 мм.

После того, как рама устройства будет готова, приступайте к установке шпинделя. Важно установить его вертикально, так как позже потребуется регулировка; это делается для фиксации необходимого угла.

Для монтажа электросистемы необходимо наличие таких компонентов:

  • Блок питания;
  • компьютер;
  • шаговый двигатель;
  • платить;
  • кнопка остановки;
  • драйверы моторов.

Системе требуется порт LPT. Кроме того, он устанавливает, что контролирует работу устройства и позволяет ответить на вопрос, как выполнить ту или иную операцию. Управление через двигатели связано с самим фрезерным станком.

После того, как электроника будет установлена ​​на машине, вам нужно будет загрузить драйверы и программы, необходимые для работы.

Распространенные ошибки сборки

Распространенной ошибкой при сборке станка с числовым программным управлением является отсутствие чертежа, но сборка производится по нему. В результате возникают упущения при проектировании и монтаже аппаратных конструкций.

Часто некорректная работа станка связана с неправильно выбранным частотником и шпинделем.

Для правильной работы станка необходимо правильно выбрать шпиндель.

Во многих случаях шаговые двигатели не получают достаточной мощности, поэтому для них необходимо выбрать специальный отдельный источник питания.

Необходимо учитывать, что правильно установленная электрическая схема и программное обеспечение позволяют выполнять множество операций с устройством разного уровня сложности. Станок с ЧПУ своими руками выполнить под мастером среднего звена, конструкция агрегата имеет ряд особенностей, но по чертежам собрать детали несложно.

Работать с ЧПУ, составленным своими руками, несложно, необходимо изучить информационную базу, провести ряд обучающих работ и проанализировать состояние агрегата и деталей. Не торопитесь, не тяните за движущиеся части и не открывайте ЧПУ.

Статья на тему самостоятельного изготовления небольшого станка для обработки дерева (гравировка, фрезерование, сверление) с ЧПУ, также подходящего для других мягких материалов, например пластика. Хорошо подходит для фрезерования печатных плат и аналогичных работ.В этой и следующих статьях описываются общие компоненты и методы сборки не только станков с ЧПУ, но также 3D-принтеров, граверов и аналогичного оборудования. Много информации, много ссылок и фотографий, проект открытый, советы и критика (по делу) приветствуются.

Вот несколько фото внешнего вида собранного станка CNC2418 из лотов продавцов с Али

Примеры лотов с Али с лазером и цангой ER2 (магазин DZT, магазин Джека, магазин IRouter).

Итак, позвольте мне рассказать вам о довольно популярном китайском станке под простым названием CNC2418, что означает рабочая зона 24 мм на 18 мм. В качестве шпинделя он имеет простой (коллекторный) револьверный двигатель постоянного тока типа 775. Он управляется через программы, совместимые с GRBL, но обо всем по порядку.

Как правило, продается в районе 250 долларов (от 170 до 300 долларов) в разных комплектациях. Есть вариант с разными шпинделями (разные вариации 775-го двигателя), с разными цангами (от простых для сверл до ER11), может комплектоваться лазерным модулем.Обычно продавцы вкладывают средства в расходные материалы, фрезы и прочее.

Характеристики станка 2418:

  1. Рабочее поле — 240 мм x 180 мм x45 мм
  2. Размер рамы (станина) — 260 мм x180 мм (алюминиевый профиль)
  3. Общий размер 330x340x240
  4. Шаговые двигатели : 3шт Nema17 1.3A 0.25Nm
  5. Шпиндель: Диаметр 45мм, модель 775, 24V: 7000 об / мин
  6. Максимальный диаметр хвостовика фрезы зависит от установленной цанги
  7. Электропитание: 24V 5.6A
Atmega + CNC Shield, EleckMill или оригинальные платы, но с прошивкой GRBL. Управляется с помощью GrblController, UniversalGcodeSender, grblControl, используются файлы * .nc. Эти файлы необходимо сгенерировать отдельно.

Вот фотография среднего комплекта за 250 долларов (включая комплект для лазерной гравировки)

В партии обычно есть выбор цанги: простая «дрель» или цанга типа ER11. В лотах подороже есть оба варианта плюс фрезы.

Если серьезно, то рыночная стоимость таких комплектов для сборки сильно завышена.Я не готов отдавать меньше 300 долларов за аналогичный набор. А вот собрать своими руками в три раза дешевле — пожалуйста! Далее я приведу подборку комплектующих из китайских магазинов, на основе которых можно смело собрать подобный станок или станок с большим / меньшим рабочим полем.

Для сборки потребуется купить набор направляющих: рейки или полированные валы; ходовые винты (чаще всего T8, так как ремни GT2-6 можно устанавливать в лазерные граверы, их применение в фрезере нежелательно), двигатели Nema17, шпиндель (чаще всего двигатель постоянного тока RS775 или более мощный) и разные мелочи, такие как как подшипники и опоры.аппаратное обеспечение.
Вопрос электроники отдельный: кто-то использует платы Arduino Nano / Uno + CNC Shield, кто-то Mega + Ramps, есть варианты более серьезных наборов под Mach4.

Обращаем ваше внимание на то, что в оригинальном наборе есть комплектующие, напечатанные на 3D-принтере.

Использование таких пластиковых деталей хорошо видно на фотографиях пользователей из Интернета, а также в лотах с продавцами

В печатный набор входит распорка-уголок (2 шт.), Держатель винта X, винт обойма Y, держатели подшипников LM8UU (точнее их имитации) 4 шт, обойма гайки Т8.

Отдельно выделим сборку держателя шпинделя, заодно каретки по XY.
Поставляется в полной комплектации с установленным двигателем.

Внутри видны запрессованные подшипники LM8UU и где-то гайка Т8. Валы просверливаются с торца и закрепляются на концах. При этом они служат дополнительной опорой конструкции.

Привожу ссылки на связку от Bangoud, так как уже устал покупать 1 лот у разных продавцов с Али и ждать, когда кучу посылок прибудут в разное время.Цены сравнимы с Али, где-то дешевле, где-то удобнее применять баллы, где-то ждать акцию или купон. В итоге получил одну большую посылку с комплектом. Также даю ключевые слова для самостоятельного поиска, если нужно найти что-то похожее на Али или Тао.

Теперь по порядку. Получил пакет разных наборов для механики станка.

Валы полированные.
Вал линейный (стержень). Еще найдено Оптическая ось (полированная ось).Есть 5-6-8-10-12-16-20 мм. Текущий диаметр 8 мм. Для 16-20 мм лучше использовать круглые рейки типа SBR16 или SBR20, так как они имеют опору. Валы разного диаметра используются, например, в принтере Ultimaker (6-8-10 мм). Кстати, валы на 12мм — могут пригодиться для оси Z 3D принтера ZAV и тому подобное.
На фото 6 мм, 8 мм, 12 мм.

Вал 8 мм. Взял деталь по размеру (они фаски), деталь нарезает сама

Есть большая партия с выбором валов от 5 мм до 12 мм и длиной 300-600 мм

Отдельные партии немного дешевле.Я стараюсь брать длину или по размеру или значительно больше, чтобы самостоятельно вырезать из одного голенища 2-3 штуки нужного размера.

А вот и боковая пила. Желательно потом очистить, снять фаску.

Вал 8×300
Вал 8×600
Вал 8 мм при длине 300 … 500 мм
Вал 8 мм при длине 100 … 350 мм
Удобно, если выбирать по размеру. Да и время от времени делают запасы по разным партиям, если быстро не собрать машину, можно сэкономить.

Вал 6×400
Вал 6×300
Вал 6×500
Вал 6×600

Вал 6 мм можно использовать в небольших лазерных граверах, дельта-принтерах, настольных станках с ЧПУ по оси Z. Например, вал на 6×300, распиленный пополам, подошел к «головке» оси Z небольшого фрезера.

Вал 12 мм. Брал для ЗАВ 3Д.

Вал 12х400
Вал 12х500

Устанавливается в корпус ЗАВ 3D

Возможны несколько вариантов крепления направляющих.Самый простой — обрезать нити на концах и зафиксировать их. Возможна установка фланцев типа ШФ08 или суппортов СК8. В этом случае длина каждой направляющей увеличивается на 2 см (один фланец захватывает 1 см вала).
Сам распечатал, не скажу, что большая разница, но экономия около 12 долларов. Вот ссылка на лот для установки нормальных металлических фланцев SHF08, а не пластиковых. Еще один хороший вариант — крепить не фланцы, а суппорт прямо на профиль 2020. Это суппорт SH08 (SF08?).
Также существует «китайский» вариант монтажа, когда в центре вала просверливается отверстие и нарезается внутренняя резьба M3. В этом случае установка таких направляющих максимально проста.

Опоры фланцев для крепления валов от ШФ8 до ШФ20
Фланец ШФ8
Суппорт SK8
Другая опора вала SK8 для профильного монтажа

Подшипник вала
Лот с возможностью выбора размера коротких линейных подшипников LMххUU до 6/8 / 10 мм
Ключевые слова: Подшипник LMххLUU (xx мм, длинный), LMххUU (xx мм, короткий), в упаковке соответственно: SC8LUU и SC08UU.
Лот удлиненный с возможностью выбора типа SCSххLUU от 8 до 20 мм.
Удлиненный на 8 мм
SC8UU корпус подшипников
На 6 мм LM6LUU удлиненный и обычный LM6UU

12 мм LM12UU
Вот фотография настольного станка для электронщика с валами 8 мм, подшипниками LM08LUU и SC08UU

Вот интересные комплекты осей с направляющими и подшипниками
на 500 мм с удлиненными подшипниками

То же, плюс винт Т8 с суппортом 200 мм, 300 мм и 400 мм

Шпиндель Т8 ( Ходовой винт t8 гайка Гайка Т8 ) — это винт с множественной резьбой.Лучше сразу взять с орехом.

При распиловке дополнительно необходимо будет докупить латунные гайки
На 100 мм
200 мм
250 мм
400 мм
Лот с выбором Т8 от 100 до 600 мм со специальной гайкой
Я обычно беру больше, плюс одна гайка. Режу по размеру, остальное куда-то уходит

Фланцевый подшипник KFL08 для крепления винта T8 на торцевой поверхности (Flange Bearing KFL08)
Фланец-опора KP08 для крепления винта T8 к профилю Mount Bearing KP08.Для сборки также потребуется структурный профиль, детали, напечатанные на 3D-принтере (держатели, уголки и т. Д., Ссылки в конце статьи), а также электроника.

Принадлежности для профиля:
углов 2020 Угловой кронштейн.
Для сборки станка типа 2418 требуется минимум 16 штук. Беру с запасом)))
Есть варианты пластин для усиления, тоже неплохо бы установить на основные углы и на портал (всего 6-8 штук).

Т-образные гайки M4 для профиля 2020 (шлиц 8мм) 100 шт.Также лучше не тратить время на мелочи. В данный момент разлетится сотня штук, особенно если учесть, что к профилю можно прикрепить что угодно. На заказ: Гайка Т М4 (есть М3, М5, под проточку 6 мм)

А вот сам профиль 2020.

Как только я заговорил о профиле, расскажу подробно о закупке и порезке профиля у Завод Холдинг.

Это структурный алюминиевый профиль от Заводского собрания.Это, наверное, самый дешевый вариант, так как профиль из Китая будет дороже, и есть ограничение на максимальную длину посылок в китайской почте (500мм).

Купил сразу нарезанный на размер комплект профиля 2020 размер 2020 для CNC2418.
Есть два варианта — профиль без покрытия (дешевле) и с покрытием (анодированный). Разница в стоимости небольшая, рекомендую с покрытием, особенно если используется как направляющая для роликов.

Выберите нужный тип профиля 2020, затем введите «обрезать по размеру».«В противном случае можно купить одну штуку (плетку) на 4 метра. При расчетах учтите, что стоимость одного пропила разная, в зависимости от профиля. И что пропил укладывается 4 мм.

Введите размеры из сегментов.Сделал станок 2418 немного больше, это семь сегментов по 260 мм и два вертикальных по 300 мм. Вертикаль можно сделать меньше.Если вам нужен станок длиннее, то две продольные секции длиннее, например , 350 мм, поперечные также на 260 мм (5 шт.).

А теперь еще немного по основной сборке.

Итак, для сборки каркаса потребуются следующие комплектующие:

  • Профили 2020 (две продольные, 5 поперечных, 2 вертикальные части)
  • Уголки для профиля 16 шт.
  • Тройники М3 или М4 для паз-6мм
  • Винты для установки с Т-образными гайками (M3 или M4 соответственно, 8 … 10 мм, плюс M3x12 для крепления двигателей)
  • Прокладка (угол 45 °)
  • Инструмент (отвертка)

Раз уж про профиль заговорил, то на всякий случай продублирую про закупку и раскрой профиля у Завод Холдинг.

Это конструкционный.
Купил сразу нарезанный по размеру комплект профиля на 2418.
Есть два варианта — профиль без покрытия (дешевле) и с покрытием (анодированный). Разница в стоимости небольшая, рекомендую с покрытием, особенно если используется как направляющая для роликов.

Выберите желаемый тип профиля 2020, затем введите «обрезать по размеру». В противном случае можно купить одну штуку (хлыст) на 4 метра. При расчете учитывайте, что стоимость одного кроя разная, в зависимости от профиля.А то проложен пропил 4 мм.

Введите размеры сегментов. Машину 2418 я сделал немного больше, это семь сегментов по 260 мм и два вертикальных по 300 мм. Вертикаль можно сделать меньше. Если нужна машина длиннее, то две продольные секции длиннее, например на 350 мм, поперечные тоже на 260 мм (5 штук).


Подтверждаем (необходимо добавить в карту раскроя)


Проверить тележку


Профиль получается на 667р вместе с услугой раскроя.


Доставка осуществляется торговым центром, стоимость вы можете рассчитать с помощью калькулятора, так как размеры профиля вам известны, вес очень хорошо учтен в карте раскроя. Для расчета понадобится опция «забрать товар у поставщика». Доставка по Деловым направлениям обойдется дешевле, около 1000 руб.

Самовывоз в Москве.


В одном месте офис, склад и мастерская, где профиль разрезается по размеру. Есть витрина с образцами, профиль можно забрать на месте.


Итак, приступаем к сборке каркаса настольного станка 2418.
Вот разрез профиля.


В этой конструкции я увеличил ось Z (немного больше на пару сантиметров, чем другие), чтобы использовать станок как сверло с ЧПУ.
В оригинале ось Z самая короткая. Это то, что вы решаете для достижения своих целей. Для удлинения рабочего поля нужно купить две секции профиля (продольную пару) больше на нужную длину (например +10 см) соответственно направляющие (+10 см на пару валов 8мм) и одну винт (+10 см к винту T8) удлинен.По деньгам выходит довольно дешево озвучивается на +10 см: стоимость профиля 10 + 10 см около 40р, направляющие и саморез обойдутся в 6 долларов плюс (проверьте).

Вот подготовленные к сборке уголки.

Вот как следует устанавливать Т-образные гайки в паз. Нельзя нарезать резьбу с торца, а установить прямо в паз профиля сбоку, но потом контролировать вращение и установку гайки, так как это не всегда так, нужна некоторая сноровка.


Профиль срезанный чистый, без заусенцев

Профиль-двадцать, то есть из серии 2020, с соответствующими заменами 20 мм х 20 мм, паз 6 мм.

Итак, сначала собираем П-образную часть каркаса, скрепляем две продольные части профиля и одну крайнюю поперечину. С какой стороны собирать большого значения нет, но учтите, что есть центральная поперечная перекладина, которая смещена ближе к задней. Это часть вертикальной плоскости, и размер смещения зависит от отклонения оси Z и шпинделя. Расположите так, чтобы ось вращения шпинделя находилась в центре станка (ось Y).
Далее собираем среднюю поперечину. Удобнее сначала установить оба угла на участке профиля и закрепить, а затем установить на каркас.
Прикрепляем отрезок профиля, линейкой отмеряем такое же расстояние, закручиваем саморезами. Медленно затяните винты, дайте Т-образной гайке время повернуться и занять свое место в пазу. Если это не удается с первого раза, ослабьте гайку еще раз и повторите.


Установите последнюю часть горизонтальной рамы.Длинной отверткой ползать удобнее. Не поленитесь и проверьте прямые углы получившейся конструкции квадратом и диагональю — линейкой.


Поскольку углы конструкции направлены друг к другу, не имеет значения, в каком порядке собирать. Я сделал то же, что и в базовой конструкции CNC2418. Но интуиция подсказывает, что расстояние между профилями имеет смысл увеличивать, особенно с большей высотой портала. Что ж, это можно будет сделать позже.


Далее приступаем к сборке крепежного вертикального портала

Собранный портал устанавливается на горизонтальную часть, крепится с помощью 6 уголков (устанавливается в трех направлениях от вертикального профиля).


Устанавливаем, соблюдаем перпендикулярность отрезков (по квадрату). Затем по очереди затягивайте все винты.



В оригинале для усиления вертикали используется специальный угол выдавливания 45 °.Такого в продаже найти не удалось, заменил на 3D распечатанный. Ссылка на модель находится в конце темы.
Обновление : получилось и в оригинальной 3D-печати.
Если что-то заменяется, это могут быть перфорированные крепления из магазинов или мебельные уголки. Это не повлияет на качество.


Конструкция на первый взгляд получилась прочной, не шаткой. Видно, что пластина двигателя короче связки суппортов KP08 + SK8. Я буду широко распространяться.


Фактически, эта рама является копией аналогичной конструкции станка CNC2418, за исключением того, что я не копировал размеры напрямую, а сделал немного больше, чтобы было меньше обрезков от направляющих и винтов.

Сборка рамы закончена, теперь можно заняться установкой двигателей. Я использую напечатанные на 3D-принтере фланцы для установки двигателей. Верхние следует собирать с держателями направляющих, нижние — без держателей, так как ось Y должна быть шире.Ось Y желательно устанавливать на опоры SK8 и KP08, как в оригинальном станке. Сами суппорты можно распечатать на принтере или купить (ссылки в конце темы, а также были в первом посте).

По одной из осей (оси X и Y у меня одинаковые длины) взял прицел. Я еще не знал своего «хотелок» по размеру машины. В итоге накладка от винта уйдет на ось Z, нужно только приобрести латунную гайку Т8.

Был упакован в картонную упаковку, внутри каждая деталь в упаковке отдельно

Комплект выглядит так: двигатель с коротким проводом, ходовой винт Т8, два суппорта КР08 и две муфты 5х8.

Есть аналогичный и, как и без двигателя (с суппортами и гайкой).
Если брать без большого запаса, то вариант на 400 мм хорошо подойдет для «увеличенной версии» станка

Дополнительная информация — выставляем фото отдельно

Маркировка двигателя Шаговый двигатель RB 42SHDC3025-24B-500, сиденье Nema17


Поставляется с коротким проводом для подключения. Удобно, что длину можно просто увеличить, не касаясь разъемов.

Винт гайка t8


Опоры KR08.


Удобно монтируется на профиль. Если для установки используется широкий фланец, лучше использовать вариант опоры KFL08, она позволяет крепить саморез не на профиль, а на фланец.


Муфта 5×8 — разъемная муфта для соединения вала двигателя с винтом.




Так двигатель установлен в оригинале на оси X. На небольшой алюминиевой пластине.

Проделал то же самое, только с печатной формой. Заодно будет суппорт для направляющих.

Лишняя длина винта уже отрезана по оси Z (ось Z пока в обработке, информация будет отдельно, скорее всего также 3D печать).


С большой вероятностью потребуется удлинить провода двигателей, чтобы аккуратно проложить их по профилю в верхней части к плате электроники (скорее всего, это будет CNC Shield).И не помешало бы установить концевые выключатели крайних положений.
Основная информация по сборке уже есть, можно переходить к оценке стоимости))))

Стоимость
Теперь по просьбе комментариев в первой части предлагаю обсудить стоимость. Естественно, я потратил меньше этого, так как двигатели и большая часть комплектующих у меня были в наличии. Крепкий будет дешевле , если использовать самодельные распечатанные уголки для профиля, суппортов, фланцев и так далее.Это вряд ли повлияет на работу станка для сверления печатных плат и фрезерования мягких материалов. Еще один хороший вариант — использовать перфорированные плиты от стройки / хозмагов. Пойдет на усиление углов, в том числе вертикальных, и для установки двигателя, при условии просверливания центральной части под вал. Вместо перфорированного крепежа можно использовать самодельный алюминиевый лист или фанеру.
Однозначно нужно приобрести , 2020 профиль , иначе это будет совершенно другой тип станка.Можно сделать то же самое из алюминиевого уголка или прямоугольной трубы, но только из любви к искусству))) Есть более оптимальные по жесткости конструкции для сборки из уголка / трубы.
Однозначно нужен профиль Тройник . Вы можете купить Т-образные болты, но Т-образные гайки более универсальны (так как вы можете использовать винты любой длины).
А вот остальное можно менять по своему усмотрению, можно даже вместо ходового винта t8 использовать шпильку из нержавейки. Разве что количество шагов на мм придется в прошивке считать.
Двигатели можно удалить со старых устройств / офисного оборудования и спланировать рабочие места для определенного типа.
Электроника практически любая (Anduino UNO / Anduino Nano, CNCShield, Mega R3 + Ramps, драйверы A4988 / DRV8825, можно использовать карту-адаптер для драйверов Mach4 и TB6600. Но выбор электроники ограничен используемым ПО.
Для сверления можно использовать любой двигатель dC, позволяющий установить цанговый патрон и имеющий приличный оборот.В базовой версии стоит мотор 775 быстроходный.Для фрезерования можно использовать шпиндели без костей на 300 Вт с цангой ER11, но это значительно увеличивает стоимость станка в целом.

Ориентировочная стоимость:
профиль 2020 (2,5 метра) = 667р
профиль 2080 (0,5 метра) до рабочего стола = 485р
Два 300 мм 2х 25
долларов. Лот 20 штук выходит 5,5 $ с доставкой
примерно 4шт / штука если брать большую посылку. Вам потребуется не менее 50 штук (крепления двигателей, суппорты). Саморезы их не считаю, обычно несколько копеек / штука в зависимости от качества.Итого около 400 … 500р.
Двигатели 3 шт. По 8,25 долл. За штуку
Электроника 2 долл.
3,5 долл.
A4988 из трех частей по 1 долл. США

Стоимость станка составляет около 111 долл. США. Если добавить шпиндель:
долл. США 9
долл. США 7,78 долл. США,
это общая стоимость около 128 долл. США

3D печатные детали не ценю. Можно заменить перфорированными пластинами / уголками из блинного и аналогичного магазинов. Провода, лента, затраченное время тоже не ценится.
Напомню, что далеко не все версии конфигураций CNC2418 имеют такие хорошие двигатели 775 и особенно цангу ER11.

Варианты дешевле .

Итак, в рамках данной статьи-инструкции я хочу, чтобы вы вместе с автором проекта, 21-летним механиком и дизайнером, создали свою. Повествование будет вестись от первого лица, но знаю, что, к моему большому сожалению, я не делюсь своим опытом, а только свободно пересказываю автора этого проекта.

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

Предисловие автора

Уже в 12 лет я мечтал построить машину, которая могла бы создавать разные вещи. Автомобиль, который даст мне возможность изготавливать любые товары для дома. Через два года я наткнулся на фразу CNC , а точнее на фразу «Фрезерный станок с ЧПУ» . После того, как я узнал, что есть люди, которые могут сами сделать такую ​​машину для своих нужд, в собственном гараже, я понял, что я тоже могу это сделать. Я должен это сделать ! Три месяца я пытался собрать нужные детали, но не сдвинулся с места. Поэтому моя навязчивая идея постепенно угасла.

В августе 2013 года меня снова захватила идея построить фрезерный станок с ЧПУ. Я только что закончила бакалавриат Университета промышленного дизайна, поэтому была вполне уверена в своих силах. Теперь я ясно понимал разницу между мной сегодня и мной пять лет назад. Я научился работать с металлом, я изучил приемы работы на ручных металлообрабатывающих станках, но самое главное, я научился использовать инструменты для разработки. Надеюсь, эта инструкция вдохновит вас на создание собственного станка с ЧПУ!

Шаг 1. Проектирование и модель в САПР

Все начинается с продуманного дизайна. Сделал несколько набросков, чтобы лучше почувствовать размер и форму будущей машины. После этого я создал модель САПР с помощью SolidWorks. После того, как я смоделировал все детали и узлы машины, я подготовил технические чертежи. Эти чертежи я использовал для изготовления деталей на ручных металлообрабатывающих станках: и.

Признаюсь честно, люблю хорошие подручные инструменты. Поэтому я постарался максимально упростить обслуживание и настройку машины. Я поместил подшипники в специальные блоки, чтобы их можно было быстро заменить. Направляющие доступны для обслуживания, поэтому моя машина всегда будет чистой по окончании работы.




Файлы для скачивания «Шаг 1»

габариты

Шаг 2: Станина

Станина обеспечивает машине необходимую жесткость.Он будет оборудован подвижным порталом, шаговыми двигателями, осью Z и шпинделем, а позже и рабочей поверхностью. Для создания несущей рамы я использовал два алюминиевых профиля Maytec сечением 40×80 мм и две торцевые пластины из алюминия толщиной 10 мм. Все элементы я соединил между собой на алюминиевых уголках. Чтобы усилить конструкцию внутри основного каркаса, я сделал дополнительный квадратный каркас из профилей меньшего сечения.

Во избежание попадания пыли на направляющие я установил защитные уголки из алюминия.Уголок крепится с помощью Т-образных гаек, которые устанавливаются в одну из пазов профиля.

Опорные блоки установлены на обеих концевых пластинах для крепления приводного винта.



Опорная рама в сборе



Уголки для защиты направляющих

Файлы для скачивания «Шаг 2»

Чертежи основных элементов каркаса

Шаг 3: Портал

Движущийся портал — это исполнительный орган вашего станка, он перемещается по оси X и несет фрезерный шпиндель и опору оси Z.Чем выше портал, тем толще обрабатываемую деталь. Однако высокий портал менее устойчив к нагрузкам, возникающим при обработке. Высокие боковые стойки портала служат рычагами для линейных подшипников качения.

Основная задача, которую я планировал решить на своем фрезерном станке с ЧПУ, — это обработка алюминиевых деталей. Поскольку максимальная толщина подходящих мне алюминиевых заготовок составляет 60 мм, я решил сделать просвет портала (расстояние от рабочей поверхности до верхней поперечной балки) равным 125 мм.В SolidWorks я преобразовал все свои измерения в модели и технические чертежи. Из-за сложности деталей я обрабатывал их на промышленном обрабатывающем центре с ЧПУ, это дополнительно позволяло мне снимать фаски, что было бы очень сложно сделать на ручном фрезерном станке по металлу.





Файлы для скачивания «Шаг 3»

Шаг 4: Опора оси Z

В конструкции оси Z я использовал переднюю панель, которая крепится к подшипникам, движущимся по оси Y, две пластины для усиления узла, пластину для крепления шагового двигателя, и панель для крепления фрезерного шпинделя.На лицевую панель я установил две профильные направляющие, по которым будет двигаться шпиндель по оси Z. Обратите внимание, что винт оси Z не имеет опоры внизу.





Файлы для скачивания «Шаг 4»

Шаг 5: Направляющие

Направляющие обеспечивают возможность перемещения во всех направлениях, обеспечивают плавные и точные движения. Любая игра в одну сторону может вызвать неточности в обработке ваших продуктов.Я выбрал самый дорогой вариант — профилированные рейки из закаленной стали. Это позволит конструкции выдерживать высокие нагрузки и обеспечит необходимую мне точность позиционирования. Чтобы убедиться в параллельности направляющих, при их установке я применил специальный индикатор. Максимальное отклонение друг относительно друга не более 0,01 мм.



Шаг 6: Винты и шкивы

Винты преобразуют вращательное движение шаговых двигателей в линейное. При проектировании своего станка вы можете выбрать несколько вариантов этого узла: пара винт-гайка или шарико-винтовая пара (шарико-винтовая пара).Винт-гайка, как правило, более подвержен силам трения во время работы, а также менее точен по сравнению с шарико-винтовой передачей. Если вам нужна повышенная точность, то вам обязательно нужно остановить свой выбор на ШВП. Но вы должны знать, что шариковый винт стоит довольно дорого.

DIY ЧПУ | Hackaday

Существует миллион и один способ построить свой собственный маршрутизатор с ЧПУ, в зависимости от ваших вкусов, бюджета и области применения, ваш выбор дизайна будет соответственно отличаться.[Стив Тайнг] хорошо знал об этом, когда брался за свой проект, и построил машину, которая имела для него смысл.

В сборке

[Steve] большое внимание уделяется снижению затрат, и это отражается на используемом оборудовании. Требовалось большое рабочее пространство 30 ″ x 60 ″, серийные линейные рельсы длиной 6 футов были непомерно дорогими. Вместо этого в местном садовом центре было закуплено 1-дюймовое угловое железо, которое использовалось в сочетании со стальными V-образными подшипниками. Это намного дешевле и достаточно для конкретного приложения, так почему бы и нет? Существует множество других разумных решений, таких как использование шкафа IKEA в качестве основания и компьютера без вентилятора для запуска шоу, чтобы избежать смерти от пыли.

Когда пришло время строить топоры, под рукой было много роликовых цепей. Цепь обычно не используется для таких опций, как зубчатые ремни или шарико-винтовые передачи в сообществе ЧПУ, поскольку со временем она растягивается и обеспечивает низкую точность. Однако [Стив] проанализировал недостатки метода и приложил усилия, чтобы преодолеть эти слабые места в конструкции. Оси Y и X были специально разработаны для поддержки цепи по всей ее длине. Это помогло избежать проблемы длинных свисающих цепей и плохого натяжения.

Хотя это не промышленная конструкция с непревзойденной точностью, это прочный станок с ЧПУ, который может без проблем вырезать большие заготовки. На протяжении многих лет мы видели множество ЧПУ, изготовленных своими руками, со всем, от труб из ПВХ до сварной стали. Видео после перерыва.

Читать далее «DIY-фрезерный станок с ЧПУ правильно использует цепи» →

ЧПУ сборки бывают всех форм и размеров. Есть дельта-манипуляторы, экспериментальные полярные установки и всевозможные декартовы конструкции, большие и маленькие.После завершения своей первой сборки с ЧПУ [jtaggard] взял то, чему они научились, и применил это при разработке нового станка.

Это декартова конструкция размером с рабочий стол, с рамой, изготовленной из экструдированного V-образного паза, вырезанного по размеру с помощью циркулярной пилы. Это отличный способ получить качественную экструзию для нестандартной сборки, он легко доступен и с ним легко работать. Портал движется на колесах, с осями X и Y с ременным приводом, плюс винтовой привод для Z. Пара NEMA 17 и NEMA 23 обеспечивают движущую силу, а Arduino Uno с шаговыми драйверами — это мозг операции.Пластины PLA толщиной 1/4 дюйма используются для сборки всего, и хотя [jtaggard] намеревался заменить их алюминием в будущем, до сих пор пластик оказался достаточно жестким для ранних испытаний как обработки, так и гравировки дерева.

Это отличная сборка с ЧПУ начального уровня, которую можно использовать как со шпинделем мощностью 500 Вт, так и с лазером 2,5 Вт для гравировки. Будучи модульной по своей природе, можно было бы легко добавить другие инструменты, такие как перьевой плоттер или лезвие для резки винила, для большей универсальности.

Сборки

DIY с ЧПУ всегда популярны, так как вы получаете полезный инструмент в качестве награды за свой тяжелый труд.Видео после перерыва.

Читать далее «Модульная конструкция с ЧПУ дает вам и фрезу, и лазерный резак» →

Обычное программное обеспечение для повышения производительности от крупных компаний в наши дни, как правило, довольно ограничено. Крупные проекты с открытым исходным кодом также соответствуют аналогичному стандарту, когда дело касается внешнего вида и функциональности. Когда вы погружаетесь в больше нишевых приложений, вы начинаете находить уродливое, глючное программное обеспечение, и обработка с ЧПУ может быть одной из этих ниш.MillDroid — это программная платформа с ЧПУ, разработанная кем-то, кому просто надоело, и он решил действовать самостоятельно.

Сборка началась с того, что разработчик получил несколько плат управления движением KFLOP от Dynomotion. Эти платы недешевы, но содержат 16 МБ ОЗУ, ПЛИС со 100 логическими элементами и микроконтроллер с оборудованием DSP, что позволяет платам управлять различными типами двигателей в режиме реального времени. Эти платы могут читать GCODE и снимать нагрузку с компьютера, доставляющего инструкции.Поскольку разработчик хотел создать что-то надежное, выходящее за рамки стиля управления параллельным портом 90-х годов, эти платы стали ключом ко всему шоу, а также принесли пользу совместимости с USB и их легко использовать с современными языками программирования.

Для обеспечения управляемости и ускорения разработки программа была разделена на модули и закодирована с использованием существующей автором «Skeleton Framework» для оконных приложений. Эти модули включают в себя цифровой считыватель, панель управления бегом, а также инструмент для редактирования G-кода внутри приложения.

Для новичка он, вероятно, довольно плотный, а для профессионального машиниста стандартные инструменты могут превосходить то, что здесь делается. Но для домашнего разработчика ЧПУ, которому надоело возиться с глючным, неконтролируемым программным обеспечением то тут, то там, это проект, который показывает, что это не должно быть так уж плохо. Мы с нетерпением ждем, что будет дальше!

Хотите увидеть, что еще есть? Мы также провели тестирование подходящего для самостоятельного использования программного обеспечения ЧПУ.

Идея намотки индуктивных гитарных звукоснимателей вручную практически немыслима.Он использует очень тонкую проволоку и представляет собой повторяющийся и трудоемкий процесс, который, тем не менее, требует определенной точности. Это главный кандидат на автоматизацию, и хотя [Давид Жирони] сделал именно это, он не был полностью удовлетворен своей более ранней версией. Теперь у него есть новая версия ЧПУ, которая более полнофункциональна и использует микроконтроллер ATMega8.

Предыдущая версия

[Давиде Жирони] заботилась о намотке и подсчете количества оборотов, но это все еще была вспомогательная ручная система, которая полагалась на человека-оператора.Новое обновление включает в себя ряд функций, необходимых для более полной автоматизации процесса, таких как устройство для натяжения проволоки, направляющая и механизм перемещения проволоки (сделанный из деталей, утилизированных из сломанного сканера), а также автоматическая остановка при правильном количестве оборотов. Был достигнут.

Все виды мелких, но важных деталей покрыты конструкцией, например, все, что касается проводов, покрыто пластиком и войлоком — очень тонкий провод изолирован очень тонким слоем, и необходимо соблюдать осторожность, чтобы не поцарапать его.Кроме того, необходимо вычислить, насколько далеко механизм перемещения должен переместить направляющую для проволоки, чтобы разместить новый провод рядом с ранее уложенным витком (с учетом скорости намотки, которая может изменяться), и сделать это плавно. так что системе не нужно ускоряться и замедляться для каждого слоя намотки.

Эта система по-прежнему программируется вручную с помощью кнопок и ЖК-дисплея, но [Давид Жирони] говорит, что в следующей версии будет использоваться UART, чтобы обеспечить связь с компьютером (и настройку с его помощью), что открывает путь к простому обращению с несколькими обмотками. узоры.Вы можете увидеть видео о действующей версии ниже.

Читать далее «Модернизация станка с ЧПУ для намотки звукоснимателей гитары» →

Забудьте о закупках запчастей для вашего следующего проекта в каком-нибудь модном хозяйственном магазине. Если вы действительно хотите показать свои хакерские навыки, будьте похожи на [HomoFaciens] и попробуйте погрузиться в мусорный контейнер для деталей для сборки станков с ЧПУ.

Хорошо, мы немного преувеличиваем — но только немного. Помимо управляющей электроники, почти все, что есть в конструкции [HomoFacien], можно было найти на обочине в день вывоза крупногабаритных отходов.ДСП из отброшенной плоской мебели, двигатели и шестерни от старого принтера, а также кусочки стальной ленты — все, что нужно для рамы исправного станка с ЧПУ. Эта машина даже хуже, чем предыдущая сборка [HomoFacien], в которой было намного больше купленных в магазине запчастей. Но, тем не менее, видео ниже демонстрируют довольно впечатляющую производительность.

Конечно, это огромный скачок назад по сравнению с последними достижениями в области сборки ЧПУ своими руками. но в том-то и дело — показать, чего можно достичь практически ничем, и что воображение и настойчивость более важны для получения приемлемых результатов, чем дорогостоящие спецификации.

Имея это в виду, мы бросаем вызов: может ли кто-нибудь построить станок с ЧПУ из картона и скрепок?

Читать далее «Сборка станка с ЧПУ для мусорного бака» →

Тиски, ножовка и напильник, несколько гаечных ключей — самые причудливые инструменты, которые [HomoFaciens] использует при сборке своего строительного станка с ЧПУ (ссылка на YouTube), это сверлильный станок и несколько метчиков. И перечень материалов для этой удивительно точной конструкции столь же скромен: оси X и Y опираются на дешевые подшипники, которые катятся на стальных трубчатых балках и алюминиевых уголках; приводы представляют собой резьбовые стержни с самодельными энкодерами и приводятся в действие небольшими щеточными мотор-редукторами постоянного тока; а основание похоже на обломки стола для пинг-понга.Все это контролируется Arduino и четырьмя H-мостами.

Первые тесты точности с использованием шариковой ручки для инструментов весьма впечатляют. [HomoFaciens] умел рисовать концентрические круги глазного яблока с точностью до нескольких десятых миллиметра и демонстрировал хорошую повторяемость при возврате в точку в обоих направлениях как по оси X, так и по оси Y. После тестов на перо он демонстрирует еще несколько вариантов инструментов для оси Z в хозяйственном магазине: вращающийся инструмент Proxxon с заусенцем для гравировки стекла; паяльник для резки пенополистирола; и мини-маршрутизатор, который достаточно хорошо работает, чтобы вырезать некоторые акриловые шестеренки.

Мы впечатлены этой сборкой, которая демонстрирует, что вам не нужен модный магазин, чтобы построить станок с ЧПУ. Если вам не терпится прыгнуть в мелкую часть пула ЧПУ, ознакомьтесь с некоторыми из ранее представленных нами сборок, например, этот станок с ЧПУ из ПВХ или сборка за 250 долларов.

[Спасибо, ThunderSqueak]

[siemen] вошел в чудесный мир Hobby CNC с его недорогой сборкой этого портального маршрутизатора. Он воплощает в себе все, что мы в HaD любим: находчивость, настойчивость и результат.[siemen] спроектировал свою раму, используя идеи, которые он обнаружил, путешествуя по сети, и полностью сделан из ДСП. Для линейного движения оси Y и Z опираются на направляющие шарикоподшипника, а ось X использует подшипниковую опору из трубы и конька. Шаговые двигатели NEMA 17, соединенные с резьбовым стержнем, перемещают каждую ось.

Электроника упакована в симпатичную небольшую коробку, в которой находятся драйверы шагового двигателя Arduino и 3 Sparkfun EasyStepper. [siemen] также проделал отверстие в коробке для проекта и установил вентилятор, чтобы охладить приводы двигателей.В Arduino встроен контроллер станка с ЧПУ под названием GRBL. GRBL принимает g-код, отправленный с ПК на Arduino, а затем, в свою очередь, отправляет необходимые сигналы шага и направления драйверам шагового двигателя.

В целом [siemen] проделал большую работу со своим первым проектом с ЧПУ, который обошелся в 200 евро (240 долларов). В настоящее время он работает над версией 2, и мы с нетерпением ждем возможности рассказать о ней, когда она будет готова. Если вы откопаете этот проект, вам также может понравиться этот деревянный фрезер по дереву или этот фрезерный станок на болтах.

Читать далее «Находчивый фрезерный станок с ЧПУ, созданный из запчастей из хозяйственного магазина» →

Создайте свой собственный стан с ЧПУ

  • Как построить стан с ЧПУ | Мастер-любитель

    2016-4-12Приобретите заводскую фрезу с ЧПУ или детали, которые вам понадобятся, на eBay. Поля поиска предоставляют точные результаты для многих важных компонентов и систем, и вы можете использовать фильтры поиска, расположенные в левой части каждой страницы результатов, чтобы быстро сузить варианты по цене или типу аукциона.

    Живой чат
  • Создайте свой собственный фрезерный станок с ЧПУ Шаг 2 Рама

    Создайте свой собственный фрезерный станок с ЧПУ. Шаг 2 Рама и основание. Когда вы проектируете и строите свой собственный фрезерный станок с ЧПУ, одним из первых соображений является основание и рама. Хотя другая практика заключается в том, чтобы на самом деле проектировать сверху вниз, но лучше начинать снизу и.

    Живой чат
  • Создайте свою тележку для рабочей станции с ЧПУ | Зло Безумный

    И, поскольку все это собрано вместе с винтами, мы планируем изготовить один и заменить нашу собственную верхнюю деку в ближайшее время. Вот и все. Мы выпускаем этот дизайн под лицензией CC-BY, строго как есть, в надежде, что он будет полезен.Если вы построите свой собственный,

    Живой чат
  • Создайте свой собственный ЧПУ Dremel из полного комплекта

    Ваши собственные детали Аппаратные средства Инкрустация 3D-печать И многое другое, все с удивительной точностью, с помощью всего лишь вашего инструмента Dremel, вашего компьютера и инструмента с ЧПУ, который вы можете построить самостоятельно из бесплатных планов или приобрести полный комплект.Технология ЧПУ больше не предназначена только для бизнеса или богатых.

    Живой чат
  • Больше, чем настольный фрезерный станок Сборка DIY VMC |

    2016-8-27A Вертикальный обрабатывающий центр VMC — это, по сути, вертикальный фрезерный станок с ЧПУ на стероидах.Многие фрезерные станки с ЧПУ — это просто ручные фрезерные станки, которые были преобразованы в ЧПУ.

    Живой чат
  • Как построить станок с ЧПУ | 8020CNC.Com

    2020-6-2 Это руководство может помочь вам в создании собственного станка с ЧПУ. Он предоставит вам подробные инструкции и предоставит четкие фотографии с высоким разрешением для каждого шага.3D-модели значительно упростят понимание конструкции, а четко задокументированные спецификации материалов позволят вам заказать точное количество деталей и начать сборку.

    Живой чат
  • Наконец-то появился 5-осевой ЧПУ для DIY и Maker

    Если бы вы спросили меня до недавнего времени, практичны ли 5-осевые станки для мастеров и производителей станков с ЧПУ, я бы без колебаний ответил отрицательно.Не только аппаратный комплекс, но и 5 Axis CAM стоили дорого. Многое из этого изменилось сравнительно недавно. Да, аппаратное обеспечение сложное и в большинстве своем 5 Axis CAM.

    Живой чат
  • Zealcnc Создайте свой собственный фрезерный или токарный станок с ЧПУ

    Создайте свой собственный фрезерный или токарный станок с ЧПУ Опубликовано 11 лет, 4 месяца назад 26 комментариев.Мы стремимся упростить создание собственного небольшого высокоточного станка с ЧПУ для тяжелых условий эксплуатации или токарного станка. Мы будем предлагать планы с полными спецификациями, которые можно увеличивать или уменьшать по мере необходимости, советы и ряд деталей, чтобы сделать его таким же простым и экономичным, как.

    Живой чат
  • Создайте свой собственный станок с ЧПУ Патрик Худ Даниэль

    Загрузите «Постройте свой собственный станок с ЧПУ» Патрика Худ Дэниела и Джеймса Флойда Келли в формате PDF бесплатно.Ваш собственный станок с ЧПУ. Не думайте, что это нереальная мечта. Вы держите в руках руководство по созданию собственного, полностью функционального, простого в обслуживании и относительно недорогого станка с ЧПУ.

    Живой чат
  • Недорогие проекты с ЧПУ Создайте собственное ЧПУ

    2020-4-26CNC Robotics Создайте своего собственного бота для мастерской.Это ПЕРВАЯ книга, предлагающая пошаговые инструкции, которые проведут читателя через весь процесс создания станка с числовым программным управлением с ЧПУ от начала до конца.

    Живой чат
  • Маленький грязный секрет, как сделать свой собственный ЧПУ

    Маленькая грязная тайна, часть 2.Когда я решил, что хочу научиться делать свой собственный фрезерный станок с ЧПУ, я попросил совета у друзей. У всех этих людей были станки, и пока я рассказывал им маленький грязный секрет.

    Живой чат
  • Как построить станок с ЧПУ | 8020CNC.Com

    2020-6-2 Это руководство может помочь вам в создании собственного станка с ЧПУ.Он предоставит вам подробные инструкции и предоставит четкие фотографии с высоким разрешением для каждого шага. 3D-модели значительно упростят понимание конструкции, а четко задокументированные спецификации материалов позволят вам заказать точное количество деталей и начать сборку.

    Живой чат
  • Построение собственной ленточной пилы, возможно, WOODWEB

    Затем, если вы полагаете, что ваше время на строительство собственной мельницы можно потратить на распиловку пиломатериалов, я думаю, вы обнаружите, что можете заплатить за приобретенную в магазине мельницу.Есть еще много других вещей, которые следует учитывать, но, допустим, вы можете распилить на одной из этих небольших мельниц со скоростью 100 британских футов в час, и вы рассчитали, что стоимость пиления составляет 0,25 фунта стерлингов.

    Живой чат
  • Сделайте свои собственные печатные платы на станке с ЧПУ | Хобби

    2018-1-1 Настройки станка определяют, насколько быстро фрезерный станок с ЧПУ будет резать, сведения о ваших режущих инструментах и ​​единицы измерения, которые вы хотите использовать.Ось Z позволяет вам установить некоторую стандартизованную глубину фрезерования. Z High устанавливает безопасную высоту, на которой мельница может перемещаться, не наткнувшись на зажимы. 0,5 дюйма — безопасная ставка для этого.

    Живой чат
  • Как построить промышленный фрезерный станок с ЧПУ для

    Я не знаю, на что вы ориентируетесь с точки зрения затрат, и не знаю, что вы имеете в виду, когда говорите «промышленный».С учетом сказанного, несколько лет назад я построил эту переделку, действительно, и она действительно хорошо выполняет свою задачу. Я получил HiTorque Mini Mill a.

    Живой чат
  • DIY 8020 Станок с ЧПУ для экструзии алюминия |

    2020-6-1Что вы хотите, чтобы ваш станок с ЧПУ делал Что ж, у вас, вероятно, есть веская причина для создания собственного станка с ЧПУ.Однако вы должны полностью понимать свои потребности. Например, если вы хотите построить станок для сверления и фрезерования печатных плат, вам, вероятно, не понадобится такая тяжелая и жесткая рама, как у фрезерных станков.

    Живой чат
  • Создайте свой собственный станок с ЧПУ Патрик Худ Даниэль

    Загрузите «Постройте свой собственный станок с ЧПУ» Патрика Худ Дэниела и Джеймса Флойда Келли в формате PDF бесплатно.Ваш собственный станок с ЧПУ. Не думайте, что это нереальная мечта. Вы держите в руках руководство по созданию собственного, полностью функционального, простого в обслуживании и относительно недорогого станка с ЧПУ.

    Живой чат
  • Создайте свой собственный фрезерный станок с ЧПУ для 878

    2013-3-26Соберите свой собственный фрезерный станок с ЧПУ для 878 Простота сборки, простота использования Сборка за 3 часа Купите некоторые детали, специально разработанные для двигателей фрезерных станков Lobo с ЧПУ, контроллеров, прецизионного листового металла у выбранных поставщиков и всего остального. -полочные запчасти из списка поставщиков.Пользователи этой информации должны быть компетентны.

    Живой чат
  • Создайте свой собственный станок с ЧПУ Джеймс Флойд Келли

    «Построй свой собственный станок с ЧПУ» — идеальная книга для любителей, которые любят строить и творить из дерева и металла.Особенно для тех, кто когда-либо был.

    Живой чат
  • Levil Technology Создайте свой собственный станок с ЧПУ с помощью

    2019-11-24Levil Technology Создайте свой собственный станок с ЧПУ с Levil.

    Живой чат
  • Building Cnc Mill Поставщики Все качественные строительные Cnc

    Строительство мельниц с ЧПУ, Строительство мельниц с ЧПУ Справочник поставщиков Найдите разнообразие Строительные мельницы с ЧПУ, производителей, компании со всего мира на станках с ЧПУ, токарных станках с ЧПУ, станках с ЧПУ, Механической обработке.

    Живой чат
  • Создайте свой собственный фрезерный цех с ЧПУ 2017 | Открыть

    2020-5-31Пришло долгожданное видео с основных моментов семинара BYOCNC Mill. Посмотрите это короткое видео о том, как это выглядит на семинарах по профессиональному развитию «Создавайте собственные станки с ЧПУ».

    Живой чат
  • Недорогие проекты с ЧПУ Создайте собственное ЧПУ

    2020-4-26CNC Robotics Создайте своего собственного бота для мастерской. Это ПЕРВАЯ книга, предлагающая пошаговые инструкции, которые проведут читателя через весь процесс создания станка с числовым программным управлением с ЧПУ от начала до конца.

    Живой чат
  • Как построить промышленный фрезерный станок с ЧПУ для

    Я не знаю, на что вы ориентируетесь с точки зрения затрат, и не знаю, что вы имеете в виду, когда говорите «промышленный». С учетом сказанного, несколько лет назад я построил эту переделку, действительно, и она действительно хорошо выполняет свою задачу. Я получил HiTorque Mini Mill a.

    Живой чат
  • Создайте свой собственный станок с ЧПУ

    Вам нравится строить вещи? Вы когда-нибудь расстраивались из-за того, что вынуждены были идти на компромисс в своих конструкциях, чтобы соответствовать тем деталям, которые оказываются в наличии? Хотели бы вы изготавливать свои собственные детали? Сборка собственного станка с ЧПУ — это книга, с которой вы начнете. Эксперт по ЧПУ Патрик Худ-Даниэль и автор бестселлеров Джеймс Келли объединились, чтобы показать вам, как построить свой собственный станок с ЧПУ.Затем они покажут вам, как его использовать, как документировать ваши проекты в программах автоматизированного проектирования и как выводить ваши проекты в виде спецификаций и траекторий инструмента, которые вводятся в станок с ЧПУ, контролируя его, когда он строит любые детали, которые вам нужны. воображение может пофантазировать. Не пугайтесь таких сокращений, как CNC, и таких терминов, как Computer-Aided Design. Патрик и Джеймс выбрали простую в изготовлении конструкцию станка с ЧПУ. Вам нужны только базовые навыки работы с деревом и бюджет в размере от 500 до 1000 долларов, чтобы потратить их на дерево, маршрутизатор и различные другие детали, которые вам понадобятся.Приложив немного терпения и немного доработав, вы скоро начнете работать с действительно забавной машиной, которая раскроет ваш творческий потенциал и превратит ваше воображение в физическую реальность. Авторы продолжают показывать вам, как тестировать вашу машину, включая настройку программного обеспечения. Предоставляет ссылки для обучения тому, как проектировать и обрабатывать все, что вы можете придумать. Идеальный проект для родителей и детей, который также подходит для исследовательских групп, клубов, школьных классов и других организаций, которые получают выгоду от проектов, способствующих развитию навыков и командной работе. Нет необычных инструментов. необходимо помимо циркулярной пилы и того, что у вас, вероятно, уже есть в вашем домашнем ящике для инструментов Обучает конструировать и фрезеровать свои собственные деревянные и алюминиевые детали, игрушки, гаджеты, все, что вы можете придумать Что вы узнаете Создайте свой собственный станок с ЧПУ Узнайте о линейных движение и передача движения Для кого эта книга? «Построй свой собственный станок с ЧПУ» — идеальная книга для любителей, которые любят строить и творить из дерева и металла.Это особенно важно для тех, кому когда-либо мешало отсутствие определенных деталей, помогающих реализовать свои творческие замыслы. Создайте свой собственный станок с ЧПУ — также отличный выбор для таких организаций, как скаутские и церковные группы, школьные классы и т. Д., Поскольку он предоставляет образовательный проект умеренной стоимости, над которым все могут работать вместе.

    Определение, процессы, компоненты и оборудование обработки с ЧПУ

    Станок с ЧПУ, выполняющий фрезерные операции на заготовке.

    Изображение предоставлено: Дмитрий Калиновский, Shutterstock

    Что такое обработка с ЧПУ?

    Обработка с ЧПУ — это термин, обычно используемый в производстве и промышленных приложениях, но что именно такое ЧПУ? А что такое станок с ЧПУ?

    Термин ЧПУ означает «компьютерное числовое управление», а определение механической обработки с ЧПУ заключается в том, что это субтрактивный производственный процесс, в котором обычно используются компьютеризированные средства управления и станки для удаления слоев материала из заготовки, известной как заготовка или заготовка — и производит деталь по индивидуальному заказу.Этот процесс подходит для широкого спектра материалов, включая металлы, пластмассы, дерево, стекло, пену и композиты, и находит применение в различных отраслях промышленности, таких как крупногабаритная обработка с ЧПУ и обработка деталей в аэрокосмической отрасли с ЧПУ. Обратите внимание, что существует разница между определением обработки с ЧПУ и определением станка с ЧПУ: одно — это процесс, а другое — машина. Станок с ЧПУ — это программируемый станок, который способен автономно выполнять операции обработки с ЧПУ.

    Субтрактивные производственные процессы, такие как обработка с ЧПУ, часто противопоставляются процессам аддитивного производства, таким как 3D-печать, или формующим производственным процессам, таким как литье под давлением.В то время как процессы вычитания удаляют слои материала из заготовки для создания нестандартных форм и конструкций, аддитивные процессы собирают слои материала для получения желаемой формы, а процессы формования деформируют и смещают исходный материал в желаемую форму. Автоматизированный характер обработки с ЧПУ позволяет производить высокоточные и высокоточные, простые детали и рентабельность при выполнении единичных и средних производственных циклов. Однако, хотя обработка с ЧПУ демонстрирует определенные преимущества по сравнению с другими производственными процессами, степень сложности и сложности, достигаемая при проектировании деталей, и рентабельность производства сложных деталей ограничены.

    Хотя каждый тип производственного процесса имеет свои преимущества и недостатки, в этой статье основное внимание уделяется процессу обработки с ЧПУ, излагаются основы процесса, а также различные компоненты и инструменты станка с ЧПУ (иногда ошибочно называемого станком C и C). . Кроме того, в этой статье исследуются различные операции механической обработки с ЧПУ и представлены альтернативы процессу обработки с ЧПУ.

    Кратко, это руководство охватывает:

    Обзор процесса обработки с ЧПУ

    Являясь развитием процесса обработки с числовым программным управлением (ЧПУ) с использованием перфолентных карт, обработка с ЧПУ представляет собой производственный процесс, в котором используются компьютеризированные средства управления для управления станками и режущими инструментами и манипулирования ими для придания формы заготовке, т.е.g., металл, пластик, дерево, пенопласт, композит и т. д. — на детали и конструкции по индивидуальному заказу. Хотя процесс обработки с ЧПУ предлагает различные возможности и операции, фундаментальные принципы процесса остаются в основном одинаковыми для всех из них. Базовый процесс обработки с ЧПУ включает следующие этапы:

    • Проектирование модели САПР
    • Преобразование файла САПР в программу ЧПУ
    • Подготовка станка с ЧПУ
    • Выполнение операции обработки

    CAD Модель Дизайн

    Процесс обработки на станке с ЧПУ начинается с создания 2D-векторной или 3D-модели CAD твердотельной детали либо внутри компании, либо в компании, предоставляющей услуги проектирования CAD / CAM.Программное обеспечение для автоматизированного проектирования (САПР) позволяет дизайнерам и производителям создавать модели или визуализировать свои детали и продукты вместе с необходимыми техническими характеристиками, такими как размеры и геометрия, для производства детали или продукта.

    Конструкции для деталей, обработанных с ЧПУ, ограничены возможностями (или неспособностью) станка с ЧПУ и инструментов. Например, большинство станков с ЧПУ имеют цилиндрическую форму, поэтому геометрия детали, возможная в процессе обработки с ЧПУ, ограничена, поскольку инструмент создает изогнутые угловые участки.Кроме того, свойства обрабатываемого материала, конструкция инструмента и возможности крепления станка дополнительно ограничивают возможности проектирования, такие как минимальная толщина детали, максимальный размер детали, а также включение и сложность внутренних полостей и элементов.

    После завершения проектирования САПР дизайнер экспортирует его в формат файла, совместимый с ЧПУ, например STEP или IGES.

    Преобразование файлов CAD

    Отформатированный файл проекта САПР проходит через программу, обычно программное обеспечение автоматизированного производства (CAM), для извлечения геометрии детали и генерирует цифровой программный код, который будет управлять станком с ЧПУ и манипулировать инструментами для производства детали, разработанной по индивидуальному заказу.

    Станки с ЧПУ

    использовали несколько языков программирования, включая G-код и M-код. Самый известный из языков программирования ЧПУ, общий или геометрический код, называемый G-кодом, контролирует, когда, где и как перемещаются станки, например, когда включать или выключать, как быстро перемещаться к конкретное место, пути следования и т. д. — поперек заготовки. Код различных функций, называемый М-кодом, управляет вспомогательными функциями станка, такими как автоматизация снятия и замены кожуха станка в начале и в конце производства соответственно.

    После того, как программа ЧПУ сгенерирована, оператор загружает ее в станок с ЧПУ.

    Настройка машины

    Перед тем, как оператор запустит программу ЧПУ, он должен подготовить станок с ЧПУ к работе. Эти приготовления включают закрепление заготовки непосредственно в станке, на шпинделях станка или в тисках станка или аналогичных зажимных приспособлениях, а также прикрепление необходимого инструмента, например сверл и концевых фрез, к соответствующим компонентам станка.

    Когда станок полностью настроен, оператор может запустить программу ЧПУ.

    Выполнение операции обработки

    Программа ЧПУ действует как инструкции для станка с ЧПУ; он подает команды станка, определяющие действия и движения инструмента, на встроенный компьютер станка, который управляет станком и управляет им. Запуск программы побуждает станок с ЧПУ начать процесс обработки с ЧПУ, и программа направляет станок на протяжении всего процесса, поскольку он выполняет необходимые машинные операции для производства детали или продукта, разработанных по индивидуальному заказу.

    Процессы обработки с ЧПУ

    могут выполняться собственными силами — если компания вкладывает средства в приобретение и обслуживание собственного оборудования с ЧПУ — или поручать специализированным поставщикам услуг по обработке с ЧПУ.

    Типы операций обработки с ЧПУ

    Обработка с ЧПУ — это производственный процесс, подходящий для самых разных отраслей, включая автомобилестроение, авиакосмическую, строительную и сельскохозяйственную промышленность, и способный производить ряд продуктов, таких как автомобильные рамы, хирургическое оборудование, авиационные двигатели, шестерни, ручные и Садовый инвентарь.Процесс включает в себя несколько различных операций обработки с компьютерным управлением, в том числе механические, химические, электрические и термические процессы, которые удаляют необходимый материал из заготовки для производства детали или продукта индивидуальной конструкции. Хотя химические, электрические и термические процессы обработки рассматриваются в следующем разделе, в этом разделе рассматриваются некоторые из наиболее распространенных операций механической обработки с ЧПУ, в том числе:

    Сверлильный станок с ЧПУ

    Сверление — это процесс обработки, в котором используются многоточечные сверла для создания цилиндрических отверстий в заготовке.При сверлении с ЧПУ, как правило, станок с ЧПУ подает вращающееся сверло перпендикулярно плоскости поверхности заготовки, в результате чего получаются выровненные по вертикали отверстия с диаметром, равным диаметру сверла, используемого для операции сверления. Однако операции углового сверления также могут выполняться с использованием специализированных конфигураций станков и зажимных приспособлений. Рабочие возможности процесса сверления включают зенковку, зенковку, развёртывание и нарезание резьбы.

    Фрезерный станок с ЧПУ

    Фрезерование — это процесс обработки, в котором используются вращающиеся многоточечные режущие инструменты для удаления материала с заготовки. При фрезеровании с ЧПУ станок с ЧПУ обычно подает заготовку к режущему инструменту в том же направлении, что и вращение режущего инструмента, тогда как при ручном фрезеровании станок подает заготовку в направлении, противоположном вращению режущего инструмента. Рабочие возможности процесса фрезерования включают торцевое фрезерование — прорезание неглубоких, плоских поверхностей и полостей с плоским дном в заготовке — и периферийное фрезерование — прорезание глубоких полостей, таких как пазы и резьбы, в заготовке.

    Токарный станок с ЧПУ

    Токарная обработка с ЧПУ и многошпиндельная обработка

    Изображение предоставлено: Buell Automatics

    Токарная обработка — это процесс обработки, в котором используются одноточечные режущие инструменты для удаления материала с вращающейся детали. При токарной обработке с ЧПУ станок — обычно токарный станок с ЧПУ — подает режущий инструмент линейным движением вдоль поверхности вращающейся заготовки, удаляя материал по окружности до достижения желаемого диаметра, для производства цилиндрических деталей с внешними и внутренними характеристиками. , например прорези, конусы и резьбы.Рабочие возможности токарного процесса включают растачивание, торцевание, нарезание канавок и нарезание резьбы.

    Таблица 1 — Характеристики стандартных операций обработки с ЧПУ
    Примечание. Некоторая информация по обработке с ЧПУ предоставлена ​​компанией Metal Craft.

    Обработка

    Характеристики

    Бурение

    • Использует вращающиеся многоточечные сверла
    • Сверло подается перпендикулярно или под углом к ​​заготовке
    • Выполняет цилиндрические отверстия в заготовке

    Фрезерный

    • Использует вращающийся многоточечный режущий инструмент
    • Заготовка подается в том же направлении, что и режущий инструмент
    • Удаляет материал с заготовки
    • Производит более широкий ассортимент профилей

    Токарный

    • Использует одноточечный режущий инструмент
    • Вращает заготовку
    • Режущий инструмент подается по поверхности заготовки
    • Удаляет материал с заготовки
    • Производит круглые или цилиндрические детали
    Прядение металла с ЧПУ

    Близкие родственники токарных станков, прядильные станки с ЧПУ включают токарный станок с заготовкой (металлический лист или трубу), которая вращается с высокой скоростью, в то время как металлический прядильный валок придает заготовке желаемую форму.В качестве «холодного» процесса прядение металла с ЧПУ формирует предварительно сформированный металл — трение прядильного станка, контактирующего с роликом, создает силу, необходимую для придания формы детали.

    Как работает швейцарская машина?

    Швейцарская обработка, также известная как швейцарская обработка винтов, использует специальный тип токарного станка, который позволяет заготовке двигаться вперед и назад, а также вращаться, чтобы обеспечить более точные допуски и лучшую стабильность во время резки. Заготовки обрезаются рядом с удерживающей втулкой, а не дальше.Это позволяет снизить нагрузку на изготавливаемую деталь. Швейцарская обработка лучше всего подходит для небольших деталей в больших количествах, таких как винты для часов. Вы можете узнать больше об этой теме в нашем руководстве о том, как работают швейцарские винтовые машины.

    Как работает 5-осевой станок с ЧПУ?

    5-осевая обработка с ЧПУ описывает компьютеризированную производственную систему с числовым программным управлением, которая добавляет к традиционным 3-осевым линейным движениям (X, Y, Z) станка две оси вращения, чтобы обеспечить доступ станка к пяти из шести сторон детали в одном разовая операция.При добавлении к рабочему столу наклонно вращающегося приспособления для удержания заготовки (или цапфы) фреза становится так называемым станком 3 + 2, индексируемым или позиционным станком, позволяя фрезу приближаться к пяти из шести сторон рабочего стола. призматическая деталь под углом 90 ° без необходимости переустановки детали оператором.

    Однако это не совсем 5-осевая фреза, потому что четвертая и пятая оси не перемещаются во время операций обработки. Добавление серводвигателей к дополнительным осям, плюс компьютеризированное управление для них — часть ЧПУ — сделало бы это единым целым.Такой станок, способный выполнять полную одновременную контурную обработку, иногда называют «непрерывным» или «одновременным» 5-осевым фрезерным станком с ЧПУ. Две дополнительные оси также могут быть встроены в обрабатывающую головку или разделены — одна ось на столе, а другая на головке.

    Обучение операторов токарных станков с ЧПУ

    Чтобы работать на токарном станке с ЧПУ, машинист должен пройти определенный объем курсовой работы и получить соответствующий сертификат аккредитованной производственной учебной организации.Программы обучения токарной обработке с ЧПУ обычно включают несколько занятий или занятий, предлагая постепенный процесс обучения, разбитый на несколько этапов. Важность соблюдения протоколов безопасности усиливается на протяжении всего тренировочного процесса.

    Начальные классы токарного станка с ЧПУ могут не включать практический опыт, но они могут включать ознакомление студентов с кодами команд, перевод файлов САПР, выбор инструмента, последовательности резания и другие области. Курс для начинающих токарных станков с ЧПУ может включать:

    • Планирование и смазка токарных станков
    • Перевод инструкций в машиночитаемый формат и загрузка их в токарный станок
    • Установление критериев выбора инструмента
    • Установка инструментов и деталей для работы с материалом
    • Изготовление пробных деталей

    Последующее обучение токарному станку с ЧПУ обычно включает в себя фактическую работу на токарном станке, а также настройку станка, редактирование программ и разработку нового синтаксиса команд.Этот вид обучения токарным станкам может включать курсы по:

    • Выявление, где требуются правки, путем сравнения образцов деталей с их характеристиками
    • Редактирование программирования ЧПУ
    • Создание нескольких циклов тестовых компонентов для уточнения результатов редактирования
    • Регулировка расхода охлаждающей жидкости, чистка токарного станка, ремонт и замена инструмента

    Прочие операции по обработке с ЧПУ

    Прочие операции механической обработки с ЧПУ включают:

    Обрабатывающее оборудование и компоненты с ЧПУ

    Как указано выше, существует широкий спектр операций обработки.В зависимости от выполняемой операции обработки в процессе обработки с ЧПУ используются различные программные приложения, станки и станки для получения желаемой формы или дизайна.

    Типы ПО поддержки обработки с ЧПУ

    В процессе обработки с ЧПУ используются программные приложения, обеспечивающие оптимизацию, точность и аккуратность специально разработанной детали или продукта. Используемые программные приложения включают:

    CAD : Программное обеспечение для автоматизированного проектирования (САПР) — это программы, используемые для создания чертежей и создания 2D-векторных или 3D-изображений твердых деталей и поверхностей, а также необходимой технической документации и спецификаций, связанных с деталями.Проекты и модели, созданные в программе CAD, обычно используются программой CAM для создания необходимой машинной программы для производства детали с помощью метода обработки с ЧПУ. Программное обеспечение САПР также можно использовать для определения и определения оптимальных свойств деталей, оценки и проверки конструкции деталей, моделирования изделий без прототипа и предоставления проектных данных производителям и мастерским.

    CAM : Программное обеспечение для автоматизированного производства (CAM) — это программы, используемые для извлечения технической информации из модели САПР и создания программы станка, необходимой для запуска станка с ЧПУ и манипулирования инструментами для производства детали, разработанной по индивидуальному заказу.Программное обеспечение CAM позволяет станку с ЧПУ работать без помощи оператора и может помочь автоматизировать оценку готовой продукции.

    CAE : Программное обеспечение для автоматизированного проектирования (CAE) — это программы, используемые инженерами на этапах предварительной обработки, анализа и постобработки в процессе разработки. Программное обеспечение CAE используется в качестве вспомогательных средств поддержки в приложениях для инженерного анализа, таких как проектирование, моделирование, планирование, производство, диагностика и ремонт, для помощи в оценке и изменении конструкции продукта.Доступные типы программного обеспечения CAE включают анализ конечных элементов (FEA), вычислительную гидродинамику (CFD) и многотельную динамику (MDB).

    Некоторые программные приложения объединили в себе все аспекты программного обеспечения CAD, CAM и CAE. Эта интегрированная программа, обычно называемая программным обеспечением CAD / CAM / CAE, позволяет одной программе управлять всем процессом изготовления от проектирования до анализа и производства.

    Что такое станок с ЧПУ? Типы станков с ЧПУ и станков

    В зависимости от выполняемой операции обработки, в процессе обработки с ЧПУ используются различные станки и станки с ЧПУ для производства детали или продукта по индивидуальному заказу.В то время как оборудование может отличаться по-разному от операции к операции и от приложения к приложению, интеграция компонентов компьютерного числового программного управления и программного обеспечения (как указано выше) остается неизменной во всем обрабатывающем оборудовании и процессах с ЧПУ.

    Сверлильное оборудование с ЧПУ

    При сверлении используются вращающиеся сверла для создания цилиндрических отверстий в заготовке. Конструкция сверла позволяет отходам металла, то есть стружке, стекать с заготовки.Существует несколько типов сверл, каждое из которых используется для определенного применения. Доступны следующие типы сверл: центрирующие сверла (для изготовления мелких или пилотных отверстий), сверла для сверления (для уменьшения количества стружки на заготовке), сверла для винтовых станков (для изготовления отверстий без пилотного отверстия) и патронные развертки (для увеличения предварительно изготовленные отверстия).

    Обычно в процессе сверления с ЧПУ также используются сверлильные станки с ЧПУ, которые специально разработаны для выполнения операции сверления.Однако операция также может выполняться токарными, резьбонарезными или фрезерными станками.

    Фрезерное оборудование с ЧПУ

    При фрезеровании используются вращающиеся многоточечные режущие инструменты для придания формы заготовке. Фрезерные инструменты имеют горизонтальную или вертикальную ориентацию и включают концевые фрезы, винтовые фрезы и фрезы для снятия фасок.

    В процессе фрезерования с ЧПУ также используются фрезерные станки с ЧПУ, называемые фрезерными станками или фрезерами, которые могут быть горизонтально или вертикально ориентированы.Базовые фрезы могут перемещаться по трем осям, в более совершенных моделях предусмотрены дополнительные оси. Доступные типы фрез включают ручные, плоские, универсальные и универсальные фрезерные станки.

    Токарное оборудование с ЧПУ

    При токарной обработке используются одноточечные режущие инструменты для удаления материала с вращающейся детали. Конструкция токарного инструмента варьируется в зависимости от конкретного применения, с инструментами, доступными для черновой обработки, чистовой обработки, торцевания, нарезания резьбы, формовки, подрезки, отрезки и обработки канавок.

    В токарном процессе с ЧПУ также используются токарные или токарные станки с ЧПУ. Доступные типы токарных станков включают токарно-револьверные станки, токарные станки для двигателей и специальные токарные станки.

    Что такое настольный станок с ЧПУ?

    Компании, специализирующиеся на производстве станков с ЧПУ, часто предлагают настольные серии небольших и легких станков. Настольные станки с ЧПУ, хотя и работают медленнее и менее точны, но хорошо обрабатывают мягкие материалы, такие как пластик и пенопласт. Они также лучше подходят для небольших деталей и производства от легкой до средней.Машины, представленные в настольной серии, напоминают более крупные промышленные стандарты, но их размер и вес делают их более подходящими для небольших приложений. Например, настольный токарный станок с ЧПУ, который имеет две оси и может обрабатывать детали диаметром до шести дюймов, будет полезен для изготовления ювелирных изделий и форм. Другие распространенные настольные станки с ЧПУ включают лазерные резаки и фрезерные станки размером с плоттер.

    При использовании небольших токарных станков важно различать настольный токарный станок с ЧПУ и настольный токарный станок.Настольные токарные станки с ЧПУ, как правило, более доступны, но также меньше по размеру и несколько ограничены в возможностях применения. Стандартный настольный токарный станок с ЧПУ обычно включает в себя контроллер движения, кабели и базовое программное обеспечение. Стандартный настольный токарный станок с ЧПУ в аналогичной базовой комплектации стоит немного дороже.

    Обработка материалов с ЧПУ

    Процесс обработки с ЧПУ подходит для различных конструкционных материалов, в том числе:

    • Металл (например, алюминий, латунь, нержавеющая сталь, легированная сталь и т. Д.))
    • Пластик (например, PEEK, PTFE, нейлон и т. Д.)
    • Дерево
    • Пена
    • Композиты

    Оптимальный материал для применения в производственном приложении с ЧПУ во многом зависит от конкретного производственного приложения и его технических характеристик. Большинство материалов можно обрабатывать при условии, что они могут выдерживать процесс механической обработки, то есть имеют достаточную твердость, предел прочности на разрыв, сопротивление сдвигу, а также химическую и температурную стойкость.

    Материал заготовки и его физические свойства используются для определения оптимальной скорости резания, скорости подачи резания и глубины резания.Скорость резания, измеряемая в футах поверхности в минуту, означает, насколько быстро станок врезается в заготовку или удаляет с нее материал. Скорость подачи, измеряемая в дюймах в минуту, является мерой того, насколько быстро заготовка подается к станку, а глубина резания — насколько глубоко режущий инструмент врезается в заготовку. Как правило, заготовка сначала проходит начальную стадию, на которой она грубо обрабатывается до приблизительной, индивидуально разработанной формы и размеров, а затем предпринимается стадия чистовой обработки, на которой она испытывает более низкие скорости подачи и меньшую глубину резания для достижения более точной и точные спецификации.

    Размеры ЧПУ

    Широкий спектр возможностей и операций, предлагаемых процессом обработки с ЧПУ, помогает ему найти применение в различных отраслях промышленности, включая автомобилестроение, авиакосмическую промышленность, строительство и сельское хозяйство, а также позволяет производить ряд продуктов, таких как гидравлические компоненты, винты и валы. Несмотря на универсальность и настраиваемость процесса, изготовление некоторых деталей, например, больших или тяжелых компонентов, представляет более серьезные проблемы, чем другие.В таблице 1 ниже представлены некоторые проблемы, связанные с обработкой крупных деталей и тяжелых компонентов.

    Таблица 2 — Проблемы обработки в зависимости от размера детали
    Примечание. Некоторые из задач по обработке крупных деталей и тяжелых деталей предоставляются компанией Technox Machine & Manufacturing Inc.

    Размер детали

    Проблемы обработки

    Большая деталь

    • Требуется специализированное оборудование для позиционирования и обработки
    • Требуется обучение операторов специализированного оборудования
    • Более сложная наладка оборудования
    • Может быть слишком большим для рабочей зоны
    • Усиление факторов, влияющих на точность
    • Большое количество тепла, выделяемого в процессе
    • Повышенная вероятность деформации, вызванной стрессом

    Тяжелый компонент

    • Требуются специализированные инструменты и оборудование для погрузочно-разгрузочных работ и обработки
    • Требуется обучение операторов специализированного оборудования
    • Может быть слишком тяжелым для рабочей зоны
    • Повышенная нагрузка на оборудование

    Альтернативы использованию станка с ЧПУ

    Хотя обработка с ЧПУ демонстрирует преимущества по сравнению с другими производственными процессами, она может не подходить для каждого производственного применения, а другие процессы могут оказаться более подходящими и рентабельными.Хотя в этой статье основное внимание уделяется процессам механической обработки с ЧПУ, в которых используются станки для производства деталей или изделий по индивидуальному заказу, системы ЧПУ можно интегрировать в различные станки. Другие процессы механической обработки с ЧПУ включают ультразвуковую обработку, гидроабразивную резку и абразивно-струйную обработку.

    Помимо механических процессов, также доступны процессы химической, электрохимической и термической обработки. Процессы химической обработки включают химическое фрезерование, вырубку и гравировку; процессы электрохимической обработки включают электрохимическое удаление заусенцев и шлифование; процессы термической обработки включают электронно-лучевую обработку, лазерную резку, плазменную резку и электроэрозионную обработку (EDM).

    История обработки с ЧПУ (видео)

    Резюме

    Выше описаны основы процесса обработки с ЧПУ, различные операции обработки с ЧПУ и необходимое для них оборудование, а также некоторые соображения, которые могут быть приняты во внимание производителями и механическими цехами при принятии решения о том, является ли обработка с ЧПУ наиболее оптимальным решением для их конкретной ситуации. производственное приложение.

    Чтобы получить дополнительную информацию о местных коммерческих и промышленных поставщиках услуг и оборудования для изготовления на заказ, посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, где вы найдете информацию о более чем 500 000 коммерческих и промышленных поставщиков.

    Источники
    1. Нетрадиционные процессы механической обработки и термической резки
    2. Обработка пластика с ЧПУ
    3. Отрасли, использующие высокоточные станки с ЧПУ
    4. Услуги токарно-фрезерной обработки с ЧПУ
    5. Швейцарская токарная обработка и традиционная обработка с ЧПУ
    6. 7 причин, почему обработка с ЧПУ превосходит традиционную обработку
    7. Как мир (ЧПУ) вращается — Эволюция токарной обработки с ЧПУ
    8. Типы и преимущества обработки с ЧПУ
    9. Создание прототипов с ЧПУ, как сейчас
    10. Преимущества контрактной обработки с ЧПУ
    11. Об услугах по производственной обработке с ЧПУ
    12. Все о станках с ЧПУ
    13. Обработанные детали из алюминия
    14. Обработка компонентов огнестрельного оружия
    15. Советы по созданию отличной конструкции прядения металла
    16. Важность деталей и компонентов трансмиссии для внедорожников
    17. Что такое швейцарская обработка с ЧПУ?
    18. Что нужно знать о швейцарской токарной обработке

    Другие изделия с ЧПУ

    Больше от Custom Manufacturing & Fabricating

    G-Code для программирования ЧПУ | Блог Fusion 360

    Вы знаете, что говорят об основах: сначала изучите их, и вы запомните их навсегда.То же самое верно и для программирования станков с ЧПУ. Даже по мере развития новых производственных технологий основы обработки деталей с помощью программы ЧПУ останутся с вами навсегда.

    В этой статье мы поговорим об основном компоненте каждой программы ЧПУ — G-коде.

    Краткий обзор G-кода

    Производители по всему миру используют программирование ЧПУ для управления инструментами станка для производства деталей. В основе этого автоматизированного производственного процесса лежит набор инструкций, которые сообщают станку с ЧПУ, куда и как двигаться.Эти инструкции называются G-кодом.

    G-код

    был впервые установлен в 1960-х годах Ассоциацией электронной промышленности (EIA). Хотя официальный язык был задокументирован как RS-274D, вы слышите, как все называют его G-кодом. Почему? Многие слова или отдельные фрагменты кода, составляющие этот машинный язык, начинаются с буквы G.

    Хотя G-код должен быть универсальным стандартом, вы обнаружите, что многие производители станков с ЧПУ разработали свои собственные уникальные особенности.В конце дня мы все ели мороженое, но Haas может быть со вкусом клубники, а Tormach может быть со вкусом шоколада. Из-за этой разницы в разновидностях G-кода крайне важно понимать, как ваша собственная машина использует G-код.

    Почему разница в вкусах G-кода? Это действительно сводится к возможностям каждой машины. Возьмем один станок, который может обрабатывать вращение системы координат на основе входных данных датчика. Вам понадобится набор команд G-кода, которые могут включить или отключить это вращение.Другой компьютер без этой возможности настройки не потребует G-кода.

    В случае сомнений всегда обращайтесь к документации вашего станка с ЧПУ, когда будете работать до конца этой статьи. Мы рассмотрим основы, но вы никогда не узнаете, могла ли ваша машина пойти по другому пути к тому же конечному пункту назначения.

    Блоки G-кода

    Стандарт G-кода был опубликован еще в те времена, когда машины имели небольшой объем памяти. Из-за этого ограничения памяти G-код является чрезвычайно компактным и лаконичным языком, который на первый взгляд может показаться архаичным.Возьмем, например, эту строку кода:

     G01 X1 Y1 F20 T01 M03 S500 

    В этой единственной строке мы даем машине ряд инструкций:

    • G01 — Выполнить движение с линейной подачей
    • X1 / Y1 — Перейти к этим координатам X и Y
    • F20 — Переместить со скоростью подачи 20
    • T01 — Используйте инструмент 1 для выполнения работы
    • M03 — Токарная обработка шпиндель на
    • S500 — Установите скорость шпинделя 500

    Несколько строк G-кода, подобных этим, объединяются, чтобы сформировать полную программу ЧПУ.Затем ваш станок с ЧПУ будет читать код по одной строке слева направо и сверху вниз, как при чтении книги. Каждый набор инструкций находится в отдельной строке или блоке.

    Программы G-кода

    Цель каждой программы G-кода — производить детали наиболее безопасным и эффективным способом. Для этого вы обычно найдете блоки G-кода, расположенные в определенном порядке, например:

    1. Запустить программу ЧПУ.
    2. Загрузите необходимый инструмент.
    3. Включите шпиндель.
    4. Включить охлаждающую жидкость.
    5. Переместить в позицию над деталью.
    6. Запустить процесс обработки.
    7. Выключить охлаждающую жидкость.
    8. Выключите шпиндель.
    9. Отойдите от детали в безопасное место.
    10. Завершить программу ЧПУ.

    Этот поток представляет собой простую программу, использующую только один инструмент для одной операции. На практике вы обычно промываете и повторяете шаги со 2 по 9. Например, приведенная ниже программа G-кода включает все вышеперечисленные блоки кода с повторяющимися разделами там, где это необходимо:

    Модальные окна и адресные коды

    Как и другие языки программирования, G-код может бесконечно повторять действие, пока не будет остановлено.Этот процесс цикла использует модальный код, который действует до тех пор, пока вы не отключите его или не измените его другим модальным кодом. Например, M03 — это модальный код, который будет запускать шпиндель неопределенно долго, пока вы не скажете ему остановиться с помощью M05. А теперь подожди секунду. Это слово (помните: слово — это небольшой фрагмент кода) не начиналось с буквы G, но это все еще G-код. Слова, начинающиеся с M, являются машинными кодами, и они включают или выключают такие функции станка, как охлаждающая жидкость, шпиндель и зажимы. Я перечислю некоторые из наиболее распространенных в следующем разделе, но вы можете найти список M-кодов вашего компьютера в документации.

    G-code также включает в себя полный список адресных кодов. Вы можете думать об этом как о словаре G-кода, который определяет конкретное поведение. Коды адресов начинаются с буквенного обозначения, например G, а затем с набора цифр. Например, X2 определяет адресный код с координатой X, где 2 — это значение по оси X, на которое нужно переместить станок.

    Полный список адресных кодов включает:

    В программу G-кода можно добавить несколько кодов специальных символов.Обычно они используются для запуска программы, комментирования текста или игнорирования символов и включают:

    • % Начинает или завершает программу ЧПУ.
    • () Определяет комментарий, написанный оператором ЧПУ; иногда они должны быть заглавными.
    • / Игнорирует все символы, которые идут после косой черты
    • ; Определяет, когда заканчивается блок кода, не отображается в текстовом редакторе

    Объяснение G-кодов и M-кодов

    G и M-коды составят основную часть вашей программы ЧПУ.Коды, начинающиеся с G, подготавливают вашу машину к выполнению определенного типа движения. Наиболее распространенные коды G, с которыми вы снова и снова сталкиваетесь в каждой программе ЧПУ, включают:

    G0 — Быстрое движение

    Этот код указывает машине двигаться как можно быстрее к заданной координатной позиции. G0 будет перемещать ось станка за осью, что означает, что он сначала будет перемещаться по обеим осям и завершит перемещение на той оси, которая не находится в положениях. Вы можете увидеть пример этого движения на изображении ниже:

    G1 — линейное перемещение

    Этот код указывает станку двигаться по прямой к координатной позиции с определенной скоростью подачи.Например, G1 X1 Y1 F32 переместит станок в координаты X1, Y1 со скоростью подачи 32.

    G2, G3 — дуга по часовой стрелке, дуга против часовой стрелки

    Эти коды указывают станку двигаться по дуге к месту назначения координат. Две дополнительные координаты, I и J, определяют центральное положение дуги, как показано ниже:

    G17, G18, G19 — обозначения плоскости

    Эти коды определяют, на какой плоскости будет обрабатываться дуга. По умолчанию ваш станок с ЧПУ будет использовать G17, то есть плоскость XY.Два других самолета показаны на изображении ниже:

    G40, G41, G42 — Коррекция диаметра фрезы

    Эти коды определяют компенсацию диаметра фрезы или CDC, которая позволяет станку с ЧПУ позиционировать свой инструмент слева или справа от заданной траектории. D-регистр хранит смещение для каждого инструмента.

    G43 — Коррекция длины инструмента

    Этот код определяет длину отдельных инструментов по высоте по оси Z. Это позволяет станку с ЧПУ понять, где острие инструмента относительно детали, над которой он работает.Регистр определяет коррекцию длины инструмента, где H — коррекция длины инструмента, а Z — длина инструмента.

    G54 — Рабочее смещение

    Этот код используется для определения смещения приспособления, которое определяет расстояние от внутренних координат станка до нулевой точки на заготовке. В таблице ниже только G54 имеет определение смещения. Однако вы можете запрограммировать несколько смещений, если задание требует одновременной обработки нескольких деталей.

    М-коды

    Коды

    M — это машинные коды, которые могут различаться для разных станков с ЧПУ.Эти коды управляют функциями вашего станка с ЧПУ, такими как направление подачи охлаждающей жидкости и шпинделя. Некоторые из наиболее распространенных M-кодов включают:

    Постоянные циклы в G-коде

    Последний аспект G-кода, который нужно затронуть, — это постоянные циклы. Они похожи на методы или функции в компьютерном программировании. Они позволяют выполнять сложное действие всего в нескольких строках кода без необходимости вводить все детали.

    Возьмем, к примеру, постоянный цикл ниже. Здесь мы говорим инструменту ЧПУ создать отверстие с помощью сверла только в двух строках кода слева.Это же действие требует более 20 строк обычного G-кода.

    Некоторые общие циклы сверления включают:

    G81 — простой цикл сверления

    В этом цикле будет выполнено отверстие путем врезания в заданную координату оси Z и затем втягивания. Для программирования этого цикла требуются глубина, скорость подачи, координаты XY и плоскость для сверления.

    G83 — сверло Peck Drill

    Этот цикл используется для быстрого сверления глубоких отверстий. Инструмент сначала просверливает определенное расстояние, а затем отводится, что удаляет весь материал из отверстия и позволяет охлаждающей жидкости смывать стружку.Самая простая реализация этого цикла требует начальной высоты, плоскости подачи, шага клевка и глубины.

    G98 — возврат к начальной быстрой высоте

    Этот цикл отводит инструмент до плоскости зазора между отверстиями, что помогает избежать зажимов. Программирование этого цикла требует начальной высоты и плоскости подачи для сверления.

    Основные принципы

    Даже если вы никогда не закончите писать свою собственную программу ЧПУ вручную, понимание основ G-кода поможет вам продвинуться в карьере программиста ЧПУ.Поведение ядра остается неизменным у разных производителей, даже несмотря на то, что фактический G-код немного отличается. В конце дня вы комбинируете координаты, скорости подачи и набор определяемых действий для успешного перемещения инструмента и обработки детали.

    Некоторые руководства рекомендуют запоминать наиболее распространенные коды G и M. Хотя это может сработать, практика делает все возможное! Постоянно используйте и обновляйте основы G-кода на протяжении всей карьеры, и они останутся с вами. Вот небольшая викторина, чтобы узнать, где вы находитесь.

    Готовы применить свои знания в области программирования ЧПУ и G-кода? Попробуйте Fusion 360 сегодня!

    Общие отказы станков с ЧПУ и советы по устранению неисправностей


    Ваши станки с ЧПУ в последнее время ведут себя странно? Вы замечаете странную метку в их выводе или в том, как работают машины?

    Если да, то вы попали в нужное место. Мы собираемся поговорить о нескольких наиболее распространенных проблемах станков с ЧПУ и о том, как их решить.

    Однако прежде чем мы начнем, давайте убедимся, что все находятся на одной странице и понимают основы того, что такое станок с ЧПУ и для чего он нужен.

    Быстрые ссылки: Что такое станок с ЧПУ? | Как работает обработка с ЧПУ? | Что вызывает проблемы на станках с ЧПУ? | Советы по поиску и устранению неисправностей

    Что такое станок с ЧПУ?

    Станок с ЧПУ — это электромеханическое устройство, используемое для манипулирования инструментами и устройствами станков и управления ими с помощью компьютерного программирования.Другими словами, контроллеры программируют станок с ЧПУ, чтобы сообщить инструментам механического цеха, что им делать. Название ЧПУ расшифровывается как числовое программное управление.

    Самые ранние станки с ЧПУ — или, возможно, предшественники станков с ЧПУ — были разработаны и использовались в 1940-х и 1950-х годах. Эти машины использовали технику хранения данных, известную как перфолента. Конечно, этот метод вскоре устарел, и системы быстро обратились к аналоговым, а затем к цифровым компьютерным методам обработки.

    Как работает обработка с ЧПУ?

    Основная функция обработки с ЧПУ состоит в том, чтобы взять заготовку из материала, например, пластиковый блок или аналогичный предмет, и превратить его в готовое изделие.Станок с ЧПУ делает это, сообщая механическому цеху, как именно двигаться и какие куски материала вырезать, чтобы в конечном итоге достичь желаемого результата.

    Он имеет много общего с 3D-печатью в том смысле, что компьютер предоставляет цифровые инструкции инструментам, которые затем работают для создания готового продукта. Поскольку весь процесс создания сводится к набору точно закодированных направлений, этот процесс намного быстрее, эффективнее и менее подвержен ошибкам, чем если бы он выполнялся вручную.

    Некоторые из технологий, обычно используемых для создания готовой продукции, включают сверла, токарные станки, фрезерные станки и другие новые технологии, такие как станки для лазерной резки, станки для плазменной резки, материалы для гидроабразивной резки, инструменты для электронно-лучевой обработки и многое другое. Материалы, которые обычно обрабатываются с помощью ЧПУ, включают алюминий, сталь, медь, титан, дерево, стекловолокно, пену и пластик.

    Что может вызвать проблемы на станках с ЧПУ?

    Какими бы быстрыми и эффективными ни были станки с ЧПУ, они не безупречны.У них возникают проблемы, и они нуждаются в обслуживании, как и любой другой тип станка или инструмента. И, как и с любым другим инструментом, есть определенные действия, которые могут непреднамеренно повредить эти машины. Есть также определенные шаги, которые вы можете предпринять, чтобы поддерживать их в рабочем состоянии.

    Хотя, безусловно, существует множество проблем, которые могут привести к проблемам и ошибкам при обработке с ЧПУ, некоторые проблемы встречаются чаще, чем другие. Эти проблемы также легко упустить из виду и ошибочно диагностировать.

    Давайте рассмотрим несколько наиболее распространенных проблем на станках с ЧПУ.

    Запросить цену

    Плохое или неправильное обслуживание

    Станки с ЧПУ

    необходимо регулярно тщательно очищать и смазывать, иначе могут возникнуть проблемы. Отсутствие очистки может привести к скоплению грязи и мусора. Может показаться, что это чисто гигиенический вопрос, но он может иметь реальные последствия для производительности машины.

    Например, если вы начинаете замечать скольжение материала во время процесса резки, скопление грязи может мешать правильной работе машины и давать наиболее точные инструкции.Если эту проблему по-прежнему не решать, это создаст проблемы, поскольку машина будет изо всех сил пытаться найти и удерживать материалы. Это приводит к большим проблемам с точностью и точностью и, в конечном итоге, к большему количеству ошибок.

    Неправильная смазка может привести к заеданию деталей машины или их движению не так плавно, как следовало бы. Это может привести к ошибкам, а также к перегреву и закупорке воздуха. И перегрев, и нехватка воздуха также могут вызвать проблемы, такие как перемещение материала во время процесса.

    Ремонт и техническое обслуживание промышленной электроники

    Неправильные настройки или инструменты

    Возможно, один из ваших инструментов затупился, охлаждающая жидкость или смазка для резки не работают правильно или инструмент движется с неправильной скоростью. Все эти проблемы вызовут схожие проблемы. Наиболее вероятным результатом одной или нескольких из этих проблем является появление небольших следов прожога по краям и углам материала.

    Причина этого проста. Если инструмент движется слишком медленно, материал будет находиться под режущей кромкой дольше, чем следовало бы.Это приводит к появлению ожогов и шрамов, которые вы видите. Точно так же, если охлаждающая жидкость работает неправильно, вещи могут стать слишком горячими, и в результате края материала могут опалиться.

    Если один из ваших инструментов сгорел, вам нужно будет отрегулировать настройки, необходимые для этого конкретного инструмента, чтобы он не повредил материал. Или, если инструмент затупился и больше не режет правильно, возможно, пришло время его полностью заменить.

    Помимо обгоревших краев, следует обращать внимание на некоторые другие визуальные признаки проблем этого типа: неровные края, видимые следы от разрезов и выступающие края.Все это индикаторы того, что что-то работает не так, как должно быть на вашем компьютере.

    Плохое или неправильное программирование

    Другая проблема, которая может привести к серьезным проблемам при обработке с ЧПУ, — это неправильное программирование. Это простая причинно-следственная проблема, поскольку программирование напрямую контролирует создание продукта. Следовательно, если программирование неверно, у продукта будут проблемы.

    Эти проблемы бывает трудно обнаружить, особенно если в них задействованы новые или неопытные сотрудники.Эти сотрудники могут не иметь полностью точного представления о процессе работы машины и могут неправильно вводить кодировку. Они могут не осознавать свою ошибку, хотя и осознают, что что-то не так.

    Чтобы устранить проблему, неопытные сотрудники могут попытаться выключить машину, а затем снова включить. Это может привести к запуску машины от внешнего источника и устранению проблемы. Между тем исходная проблема — неправильная кодировка — остается незамеченной.

    Чтобы избежать этого сценария, убедитесь, что каждый сотрудник прошел полное и надлежащее обучение тому, как правильно кодировать станок с ЧПУ.Таким образом, вероятность возникновения таких ошибок, которых легко избежать, будет меньше, и у вас будет больше шансов получить плавный и беспроблемный процесс обработки с ЧПУ.

    Советы по поиску и устранению неисправностей ЧПУ: наиболее распространенные проблемы и способы их устранения

    Независимо от того, насколько хорошо вы обслуживаете свои машины, насколько хорошо вы обучаете контроллеры или насколько тщательно вы ухаживаете за своими инструментами, проблемы все равно будут возникать. Некоторые из них будет легко решить, а некоторые будут сбивать с толку, заставляя вас задуматься, что может быть не так.

    К счастью, мы составили список наиболее распространенных отказов станков с ЧПУ, а также их возможные причины и решения по их устранению.

    Запросить цену

    Что делать, если во время автоматической смены инструмента что-то пойдет не так?

    Решение: Если вы уверены, что проблема возникает на каком-то этапе процесса автоматической смены инструмента, лучший способ устранить проблему — изучить каждый этап последовательности смены инструмента.Как только вы хорошо ознакомитесь с процессом, вы сможете лучше определить, где возникает проблема, и диагностировать, что происходит.

    Для справки, последовательность должна выглядеть следующим образом:

    1. Оси перемещаются в положение
    2. Шпиндель выравнивается для смены инструмента
    3. Двери открыты
    4. Магазинчик с журналом встает в положение
    5. Рычаг ATC перемещается, чтобы зафиксировать инструмент на шпинделе
    6. Инструмент для разблокировки шпинделя
    7. Рычаг снимает инструмент со шпинделя
    8. Рука вставляет инструмент в шпиндель
    9. Инструмент для захвата шпинделя
    10. Рука возвращается в исходное положение
    11. Дверь закрывается

    Как исправить проблему с двигателем постоянного тока?

    Решение: Если у вас возникли проблемы с двигателем постоянного тока, вот несколько вещей, которые необходимо проверить и устранить.Попробуйте их и посмотрите, не обнаружите ли вы проблему по ходу дела.

    • Снимите щетки и пружины после снятия крышки с помощью шлицевой отвертки.
    • Убедитесь, что щетки свободно перемещаются при их извлечении.
    • Убедитесь, что все щетки имеют одинаковое натяжение пружин.
    • Внимательно посмотрите на грани кистей — они чистые и блестящие? Если нет, замените их.
    • Посмотрите, какой длины кисти. Когда эти кисти новые, их должно быть около 7.5 дюймов в длину. Если они будут намного короче, то натяжение пружины будет меньше.
    • Посветите фонариком внутрь, когда кисти убраны, чтобы увидеть, нет ли наростов. Очистите область с помощью воздухоочистителя и убедитесь, что очистили между всеми канавками.
    • Замените все канавки, которые сильно изношены.

    Ремонт двигателей переменного / постоянного тока

    Что мне делать, если я не могу выполнить аварийную остановку?

    Решение: Пройдитесь по этому контрольному списку, чтобы увидеть, может ли какой-либо из этих элементов быть проблемой.

    • Убедитесь, что конвейер подключен к источнику питания. Проверьте шнур питания на предмет повреждений.
    • Вытяните или вдавите любые аварийные остановки. Убедитесь в отсутствии проблем с конвейером, блоком высокого давления, порталом и загрузчиком. Убедитесь, что в электрическом шкафу нет перегоревших предохранителей.
    • Проверьте, нет ли каких-либо осей рядом с перебегами.
    • Осмотрите механизм блокировки двери или любые другие модули блокировки внутри электрического шкафа.Убедитесь, что светодиодный индикатор горит и говорит «ПИТАНИЕ» или что-то подобное.
    • Убедитесь, что блоки питания активны. Убедитесь, что нет перебоев в электроснабжении. Для этого посмотрите на светодиодные индикаторы и убедитесь, что они не погасли или не перегорели. Если да, попробуйте отсоединить от него провода. Если он изменится после того, как вы это сделаете, у вас есть короткое замыкание, которое необходимо исправить.
    • Найдите струну E и следуйте за ней. Проверьте, нет ли проблем с напряжением.

    Как это исправить, если машина не включается или ведет себя странно при включении?

    Решение: Если на панели управления не горят кнопки, загляните за экран или панель в поисках источника питания.Убедитесь, что источник питания работает правильно. Возможно, там перегорел предохранитель.

    Если кажется, что ЭЛТ не поднимается, попробуйте переместить оси, как если бы вы следовали подсказкам на экране. Если они по-прежнему двигаются идеально, проблема связана с дисплеем на экране, а не с машиной. Убедитесь, что на экран по-прежнему подается питание.

    Как исправить проблему с источником питания?

    Решение: В большинстве случаев машины имеют несколько источников питания.Если вы не уверены, какой из них вызывает проблему, попробуйте проверить эти адреса:

    • За экраном ЭЛТ
    • Цепь блокировки двери
    • Плата ввода / вывода
    • Индивидуальные блоки питания для приводов и шпинделя
    • Внешний блок питания

    Если вы считаете, что возникла проблема с источниками питания постоянного тока, проверьте вход питания и убедитесь, что напряжение правильное. Также проверьте выходную мощность. Если кажется, что нет питания или если напряжение слишком низкое, выключите питание и отсоедините выходные провода.Снова включите питание и проверьте выходную сторону. Если есть питание и напряжение правильное, значит, произошло короткое замыкание на землю.

    Практически все блоки питания будут оснащены светодиодным индикатором. Но не всегда верьте этому свету на слово. Для уверенности проверьте сами уровни мощности с помощью измерителя. Если действительно есть замыкание на землю, может перегореть предохранитель или короткое замыкание снизит уровень напряжения.

    Ремонт блоков питания

    Как отремонтировать плату реле и как определить, нуждается ли она в ремонте?

    Решение: Хотя релейные платы бывают разных размеров и конструкций, они являются обычным компонентом станков с ЧПУ.Все они работают практически одинаково, поэтому с ними легко работать, если вы поймете, как они работают.

    Каждая релейная плата принимает сигнал ввода / вывода 24 В постоянного тока или ниже и преобразует его в сигнал, который обычно составляет 24 В постоянного тока или 110 В переменного тока. Это важно для того, чтобы машина могла выдерживать более высокие нагрузки и силу тока.

    Почти все релейные платы оснащены светодиодными лампами, которые включаются, когда машине нужен выходной сигнал. Когда вы видите, что этот индикатор мигает, это означает, что выход достиг платы и должен быть подключен к реле на плате.Если в цепи не установлен предохранитель, здесь могут возникнуть проблемы.

    Если вы заметили, что одна из следов на плате реле сгорела, есть простое решение. В большинстве случаев вам просто нужно заменить его. Отпаяйте пригоревший след и на его место припаяйте новый свежий.

    Патрон станка застрял и не зажимается или не разжимается. Что мне делать?

    Решение: Просмотрите этот контрольный список и посмотрите, может ли что-либо из перечисленного быть причиной проблемы.

    • Проверьте, работает ли гидравлический насос. Если это не так, попробуйте выключить машину, а затем снова включить. Включив питание, проверьте насос и посмотрите, работает ли он на этот раз.
    • Посмотрите на регулирующий клапан и проверьте гидравлическую мощность. Если его нет или он недостаточно высокий, попробуйте увеличить мощность.
    • Осмотрите ножную педаль, чтобы убедиться, что она работает. Ищите входной сигнал для переключателя на экране. Если кажется, что есть проблема с входом на экране диагностики, более внимательно посмотрите на кабельные соединения и контакты ножной педали.Проверьте, не оборваны ли какие-либо провода или не заржавели ли клеммы. Убедитесь, что вы можете нажать на педаль до упора, и она не заблокирована стружкой или каким-либо мусором.
    • Если проблема с входом не возникает, присмотритесь к выходу ПЛК. Если выходной сигнал не создается после нажатия ножной педали, попробуйте определить, что необходимо для включения выходной катушки, следуя по лестнице.
    • Можно ли заставить патрон работать с помощью команд MDI M-кода, но не с помощью ножной педали? Это означает, что проблема почти наверняка связана с педальным переключателем.

    • Кажется, что выход соленоида работает правильно? Если это так, ваша проблема может быть в разъеме к соленоиду, где может быть сломан провод или разъем может быть ослаблен. Попробуйте переключить коннектор с катушкой и посмотрите, правильно ли работает катушка.
    • Наконец, посмотрите на тяговую трубу между патроном и гидроцилиндром. Это работает? Проверьте трубку, открутив ее от патрона или цилиндра и сняв. Пока вы делаете это, также неплохо исследовать корпус патрона.В частности, следует регулярно смазывать внутренний клин. Если он грязный или не смазан, патрон не сможет работать правильно.

    Ремонт гидравлических и пневматических систем

    Что я должен проверить в цепи безопасности?

    Решение: Выполните эту простую процедуру, чтобы убедиться, что все необходимые детали прошли необходимую проверку.

    1. Убедитесь, что все ключи от дверных замков находятся в исходном положении.
    2. Загляните в шкаф управления, чтобы проверить модули блокировки.Светодиодные индикаторы здесь помогут вам обнаружить любые потенциальные проблемы.
    3. Убедитесь, что ключи разблокировки блокировки находятся в правильном положении, и убедитесь, что вы можете удалить их при необходимости, так как иногда вибрация может вызвать ненужный поворот ключей.
    4. Затяните все соединения, которые необходимо затянуть, на переключателях и модулях блокировки.
    5. Найдите самые большие соединения в модулях и проверьте их. Из-за своего размера они склонны испытывать сильную вибрацию и расшатываться.

    Используйте этот список

    Надеюсь, что, следуя этим инструкциям, вы сможете лучше понять свои станки с ЧПУ, что поможет вам лучше подготовиться к их чистке, обслуживанию и уходу. Вам будет легче предотвратить возникновение проблем, и вы будете знать, как распознать проблему, когда она действительно возникает.

    Возможно, что наиболее важно, однако, мы надеемся, что вы сможете диагностировать проблемы, которые неизбежно возникнут, и лучше найдете их решение.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.