Станки чпу своими руками из фанеры: чертежи, материалы, инструменты, сборка, настройка

чертежи, материалы, инструменты, сборка, настройка

Вопрос-Ответ

Станок ЧПУ с разным рабочим полем можно изготовить самостоятельно из фанеры. Этот материал стоит недорого, работать с ним легко, к тому же, он обладает высокой прочностью и может переносить большие нагрузки.

Станок ЧПУ с разным рабочим полем можно изготовить самостоятельно из фанеры. Этот материал стоит недорого, работать с ним легко, к тому же, он обладает высокой прочностью и может переносить большие нагрузки. Изделия из фанеры прочны и практичны. Работа по созданию станка проводится в несколько этапов: сначала делают чертежи, затем готовят материалы и инструменты, выпиливают необходимые элементы конструкции, собирают в виде конструкторов и настраивают станки.

Каждый этап требует внимательного подхода. ЧПУ из фанеры позволит обрабатывать дерево в домашних условиях, создавать мебель из фанеры. Готовый станок можно посмотреть на фото.

Фанерная машина будет работать не хуже фабричного изделия. Возможности такого оборудования велики.

Чертежи

На начальном этапе рабочего процесса делают чертежи. Чертежи могут отличаться друг от друга в зависимости от того, какой тип оборудования с программным управлением был выбран, какое рабочее поле предусмотрено. Создавая чертёж будущему станку, заостряют внимание на следующих факторах:

• какие детали нужно будет сделать самостоятельно, а какие купить в готовом виде;
• какой толщины потребуется фанера;
• каким образом будут фиксироваться детали.

Элементы простой формы делают самостоятельно. К таким деталям относят: станину, столешницу, держатели, кожух, суппорт и некоторые другие. Элементы посложнее покупают готовыми. Люди, не имеющие опыта в создании чертежей, могут отыскать готовые чертежи, их можно найти в разных источниках, к примеру, в интернете. Там же есть чертежи мебели и схемы прочих фанерных изделий.

рабочий стол

 

макет станка

Подготовка материала и инструментов

Мебельные станки из фанеры с ЧПУ подходят только для работы в домашних условиях.  Для начала готовят фанерный лист любого сорта, разной толщины. Столы, станины и суппорты изготавливают из фанерного листа толщиной 10мм, для станков, на которых планируется изготавливать крупные заготовки, берется фанера толщиной 20 мм. Кожухи, стопоры и прочие элементы выпиливают из фанеры толщиной 6 мм. Кроме материала, потребуются следующие инструменты и детали:

• подшипники и фиксаторы;
• валы;
• винты;
• шкивы;
• дрель или сверло;
• ремни передачи вращения;
• кабели;
• алюминиевый уголок;
• направляющие;
• острый нож;
• контроллер;
• лобзик или натяжная пила;
• наждачка.

Также, следует приготовить клей. Для работы с фанерой подойдет обычный ПВА. Для установки на корпус металлических деталей используют эпоксидную смолу. В качестве дополнительного оборудования приобретается шаговый мотор, вместо него может использоваться мотор от отработавшего сканера или принтера.

В процессе работы для соединения отдельных элементов используют шипы и пазы, которые предварительно смазывают клеем. При нанесении ПВА используют ватную палочку. Важно, чтобы в местах соединения не было щелей. Гвозди и саморезы для соединения элементов не годятся.

Как выпиливать детали

Фанерные детали выпиливают вручную, если их толщина не превышает 4 мм. Для этих целей подойдет ручной лобзик либо натяжная пила. Листы побольше, толщиной от 6 мм, допустимо пилить электрическим лобзиком, также подойдет дисковая пила. С тонкими листами (2 мм) можно работать ножом.

Пилу или лобзик ведут по линии разреза медленно, при быстром движении края изделия будут грубыми. Вырезая мелкие детали, лучше оставить запасное место, чтобы не ошибиться с размером. Отверстия в фанерных деталях проделывают с помощью сверлильного станка или сверла, также можно воспользоваться дрелью.

Выпиленное изделие следует обрабатывать, чтобы в ходе эксплуатации отдельные элементы не расслоились. Отшлифовка производится с помощью наждачной бумаги. Движения начинают от углового края фанерной детали по направлению волокон. Сами углы обрабатывают отдельно. Отверстия тоже требуют шлифовки, это делают той же наждачкой. Чтобы повысить устойчивость изделия к перепадам температур, поверхности обрабатывают грунтовкой. По завершении работы фанеру окрашивают.

Сборка деталей

Когда все детали будут готовы, их собирают наподобие конструктора. Сборка осуществляется с большой осторожностью, поскольку фанера представляет собой хрупкий материал, при неосторожном подходе она может растрескаться. В процессе сборки пазо-шипового соединения на фанерном полотне по всей длине проходятся клеем ПВА.

Болтовые соединения дополняют шайбами и граверами, чтобы они не разболтались и не раскрутились в ходе работы на станках. Все кабели размещают в ПВХ гофре. Станину и стол нужно устанавливать по уровню. Контроллер должен находиться отдельно, его помещают в шкаф. Сборку деталей можно осуществлять, глядя на фото, также в данном случае поможет схема.

Настройка

После сборки фрезера приступают к настройке станков. Следует тщательно проверить, как перемещаются движущиеся детали, как функционирует передающий механизм. Также следует отрегулировать положение включателей и выключателей, настроить показания датчиков.

На этапе настройке осуществляют следующие функции:

• установка нулевого показателя устройства;
• осевая калибровка движения суппорта, стола;
• диагностика точности обработки информации на датчиках.

Когда все будет готово, останется установить программу. Программное обеспечение для работы со станками могут создать не все, поэтому его покупают у специалистов, после чего устанавливают на оборудование. Произведя настройки можно приступать к работе на новом станке.

Фрезерный станок из фанеры разного рабочего поля можно изготовить самостоятельно. Для этого требуется подготовить нужный материал, инструменты и детали. В процессе работы необходимо следовать правилам. Готовый мебельный ЧПУ станок позволит проводить фрезерные работы в домашних условиях. Станок ЧПУ своими руками обойдется гораздо дешевле фабричного.

К изделиям самодельного производства следует подходить со всей ответственностью, они должны быть изготовлены согласно всем правилам.

Фрезером можно будет создавать большое количество деталей для изготовления мебели.

Самодельный фрезерный ЧПУ станок из мебельных направляющих. Механика

Как вы уже знаете последнее время я собираю ЧПУ станки . Первый станок я собрал из всяких ненужных вещей и обошелся он мне

всего 3000 руб. Лазерный гравировальный станок с ЧПУ я собрал вторым. Сейчас я приступил к сборке боле мене качественного фрезерного станка с ЧПУ. В данной статье пойдет речь как и из чего я его собирал.

Для сборки станка я купил фанеру толщиной 16 мм. И начел ее раскраивать на детали похожие, как я делал для лазерного станка, только пришлось учесть пару моментов. Это то что ведущие валы всего 600 мм. И станок должен получиться так чтобы валы не были маленькими. Чуть больше ни чего страшного. Самое проблематичное было рассчитать размеры заготовок для оси Y так как это общий каркас станка и от него зависит не только ось Y но и ось X.

В качестве направляющих выбрал мебельные направляющие длиной 600 мм. Установил на основания ЧПУ станка .

На направляющие установил лист фанеры . А поверх установил мебельного ламината. У вас наверное возник вопрос для чего мебельный ламинат. А дело в том, что в мебельном ламинате я планирую сделать фиксаторы для материала. И также при фрезеровании фреза будит портить основание стола. А тут поменял лист мебельного ламината и работаешь дальше.

Ответную часть для ведущего вала сделал следующим образом. Отфрезеровал отверстия для латунной гайки и стянул винтами М3 заготовки из фанеры. Вот такой бутерброд получился.

Установил мебельные направляющие на ось X примерно по тому же принципу что и на ось Y.

Чтобы закрепить горизонтальные направляющие пришлось сверху станка и в заранее подготовленный выступ установить два куска фанеры. А после закрепить мебельные направляющие. Ответную часть сделал аналогично оси Y.

Для того чтобы сделать ось Z установил на ось X небольшой кусок мебельного ламината. Перпендикулярно закрепил заготовки из фанеры для крепления мебельных направляющих.

На данной оси решил использовать всего 1 пару мебельных направляющих. Так как тут я их закрепил перпендикулярно оси X и плюс кусок фанеры установил достаточно плотно между направляющими. Поэтому хождений практически нет. Если возникнут проблемы с данной конструкцией ни когда не поздно ее переделать.

Все шаговые двигателя

установил на самодельные крепления сделанные из корпуса видео магнитофона.

Сделал из фанеры крепления для гравера . В итоге у меня получилось вот такой самодельный фрезерный станок с ЧПУ.

В следующем видео буду устанавливать электронику на самодельный фрезерный ЧПУ станок. Не пропустите!

Подписывайтесь на мой канал на Youtube и вступайте в группы в Вконтакте и Facebook.

Спасибо за внимание!

Понравилась статья? Поделитесь ею с друзьями:

Собираю ЧПУ станок из фанеры — Самодельные проекты

А вот че я подумал…? Сегодня возил по городу шпиндель 5 кВт. Пришлось и на руках носить. Знаете…не легкий. Вот у Вас 1,5 кВт и фанера… и размеры стола…Чего будет то? Не я просто, мысли в слух. Он не полетит вместе с порталом при не удачном эксперименте заглубления и увеличения хода?

вес внушительный, 4,5кг шпиндель весит. Фанера будет в несколько слоев склеена. Денег много нет да, да и с деревом сподручней чем с металлом работать. Ну и опять же вызов себе — смогу или нет. Нужен был бы станок для бизнеса- наверное накопил бы и на станину из металла. Хоббийный так сказать станок. 

. А вот сколько производитель брэндового девайса, ломит за такую фишку, вопрос.

12 серию мне предлагают за 9тыс. а 312 порядка 16тыс., т.е. чуть ли не вдвое дороже. А чем внятно отличаются представители шнайдера не смогли..  Спасибо за помощь!

Скорость обработки не очень важна, за это не переживаю. Вот точность нужна.. за нее переживаю. Поэтому еще не определился с направляющими по x На длинне в 1,2 метра прогиб может быть существенным. 

Вот в работе станок, который я беру за основу. У моего характеристики будут выше чуть, ну и размеры тоже больше немного.

а вот видео по сборке станка, того что я взял за основу. Очень продуманно. Надеюсь у меня так же будет)

Есть системы вращения гайки, а не вала.

именно так и будет на 2 осях. 

Шпиндель пришел быстро, минусом по его доставке было только то, что китаезы бросили его в коробку с пенопластом и не перемотали пенопласт сам скотчем, только коробку. 4,5 кг шпинделек болтало так, что он крошил пенопласт себе в систему охлаждения и бился цангой о боковину коробки. Надеюсь обойдется все, продую охлаждение. Шпиндель завтра буду пробовать запускать с помощью знакомых ЧПУшников а то скоро защита покупателя заканчивается.

А вот с направляющими на z не повезло. Пришли такие, что на глаз видно, что они разного диаметра.Один как надо 16мм а второй 17мм Китаезы говорят это нормально) Жду решения площадки алиэкспресс по возврату. Интересно, есть линейные подшипники 17мм? может проще 2 подшипника еще заказать?))

 

Фрезерный станок с чпу своими руками, самодельный чпу, чертежи

Самодельный чпу станок я сделал из профильных труб 80х40. Схема чпу станка тоже сделана мной. Можно посмотреть видео на канале железкин.Таким образом я достиг большей жёсткости портала Х.

Конструкция по оси Y не представляет сложности. Потому что я описываю в своей статье весь процесс сборки рамы. Поэтому всё понятно как сделать такой станок буквально на коленке.

И так первым делом надо нарезать профиль для чпу по размеру.

Профиль для рамы

Прикрутить (для того чтобы не повело после сварки) поперечины две штуки (на фото одна), после чего обварить и болт выкрутить.

Прикрутил поперечины

После того как обварен профиль основания, надо поставить два профиля 30х30 сверху и обварить.

верхние поперечины

После обваривания верхнего профиля, я вырезал с передней части отрезок. (смотрите на фото ниже). Так я его ставил целиком для того, чтобы профиль был приварен ровно.

Установить сверху профиль

И после этого я примеряю портал Х на свой самодельный чпу станок. Но перед этим ставлю рельсы для чпу.Так как лишний отрезок профиля вырезал. И теперь ничего не мешает.

Отверстия в профиле я закрываю металлом и обвариваю. Потому что отверстия выглядят не очень красиво. После того как я завершил все сварочные работы, я буду зашлифовывать все сварные швы. Потому что они не красиво выглядят.

Теперь я поставлю подшипники для чпу станка, и винт ШВП 1204.

На фото ниже видно под подшипником KP008 (передняя часть) я установил подкладку. Потому что она нужна  для выравнивания подшипников по высоте. Так как высота переднего и заднего подшипника разная.

Я сделал эту подкладку из дюраля толщиной 3 мм. Смотрите фото ниже.

Подкладка под подшипник.                                                                     Чертёж.Вид на подшипник

Соединение с порталом Х

Когда установлены рельсы, можно поставить портал. Корпус гайки ШВП соединяю с порталом Х (на портале отверстия ещё не просверлены) потому что сверлить буду по месту.

Место соединения корпуса гайки швп с порталом Х.

Соединение с порталом Х. Я так же привёл чертёж соединительной пластины в статье Портал  станка с ЧПУ. (Х)

Так выглядит соединительная пластина с порталомРазмер соединяющего узла с порталом Х

После того как я завершил все работы по соединению портала, можно переходить к другой работе.

Узлы креплений ЧПУ станка

Для того чтобы работа была последовательной, я перехожу к работе по креплению шаговых двигателей. Так как этот узел имеет важное значение, поэтому я сделал крепёж из стали толщиной 2мм.

Основы для установки креплений шаговых двигателей.Левая и правая части одинаковые.

Я вырезал две стальные заготовки, размер которых указан на чертеже в верхней части. Так как обе части одинаковые, я указал размер только на одну заготовку. И теперь на эти пластины я буду устанавливать крепление для шаговых двигателей.

Но можно обойтись и без дополнительного переходного крепления. Потому что я для установки двигателей уже изготовил дополнительное крепление, я и буду его использовать. Потому что оно предусматривает возможность установки двигателей двух типов.

Так как моём случае установлены два шаговых двигателя на один драйвер (двигатели Nema 17).

Переходное крепления я сделал из дюраля толщиной 3 мм. Для оси Y я изготовил два таких переходных крепления. Но можно установить такие же крепежи и на другие оси. Смотрите фото ниже текста.

Крепёж для шаговых по YЗадняя часть с установленным креплением.

Фото крепление Nema 17

Крепление двигателя на переходном крепеже

Теперь снимаю все детали и окрашиваю раму и те детали, которые не покрашены. Потому что потом покрасить будет проблемно. Фото ниже. Сборка фрезерного станка с чпу.

Покраска станка с чпу

После того как станок я покрасил, начинаю сборку. На фото, которое размещено ниже вы можете посмотреть на мой самодельный чпу станок.

Предварительная сборка.

Конструкцию стола я привожу в следующей статье. В статье  самодельный чпу станок-как сделать стол для станка чпу.

Ножки для станка

Для конструкции в качестве ножек я буду использовать крышки от зубной пасты. Но вполне возможно использование и других подходящих материалов.

Ножки станка сделаны из крышек зубной пасты.Верхняя часть тюбика пасты отрезана.

В заключении хочу сказать, что если что то не понятно я отвечу на все ваши вопросы.

Задавайте свой вопрос в х или пишите в личку. Смотрите видео на канале железкин в Ютуб. Так же там есть видео циклон для пылесоса. Это ажно, иметь пылеудаление ЧПУ.

На сайте есть статья как сделать циклон. Можете почитать.

Источник: https://worksam.ru/samodelnyj-chpu-stanok/

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

• 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.

1. Резак: Dremel или Dremel Type Tool
2. Параметры осей:
3. Ось X
   Расстояние перемещения: 14″
   Привод: Зубчато-ременная передача
   Скорость: 60″/мин
   Ускорение: 1″/с2
   Разрешение: 1/2000″
4. Импульсов на дюйм: 2001
5. Ось Y
   Расстояние перемещения: 10″
   Привод: Зубчато-ременная передача
   Скорость: 60″/мин
   Ускорение: 1″/с2
   Разрешение: 1/2000″
6. Импульсов на дюйм: 2001
7. Ось Z (вверх-вниз)
   Расстояние перемещения: 4 »
   Привод: Винт
   Ускорение: .2″/с2
   Скорость: 12″/мин
   Разрешение: 1/8000 «
8. 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.

1. 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)
2. -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.

• Оригинал статьи
• Прикрепленные файлы:

Источник: https://cxem.net/master/60.php

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.

Источник: https://tutsvarka.ru/oborudovanie/samodelnyj-chpu-stanok

Самодельный фрезерный станок с ЧПУ

• Для большинства домашних умельцев изготовление такого агрегата, как фрезерный станок с ЧПУ своими руками— что-то на уровне фантастического сюжета, ведь подобные машины и механизмы представляют собой сложные в проектном, конструктивном и электронном пониманиях устройства.
• Однако, обладая под рукой необходимой документацией, а также требуемыми материалами, приспособлениями, мини-фрезерный самодельный аппарат, укомплектованный ЧПУ, сделать собственноручно вполне возможно.
• Данный механизм выделяется точностью выполняемой обработки, несложностью в управлении механическими и технологическими процессами, а также отличными показателями производительности и качества изделий.

Инновационные машины для фрезерования с блоками на компьютерном управлении предназначается для выполнения сложных рисунков на полуфабрикатах. Конструкция обязана обладать электронной составляющей. В комплексе это позволит по максимуму автоматизировать рабочие процессы.

Для моделирования фрезерных механизмов, первоначально требуется ознакомиться с основополагающими элементами.

В роли исполнительного элемента выступает фреза, которая монтируется в шпиндель, расположенный на валу электрического мотора. Эта часть закрепляется на основе.

Она способна выполнять перемещение в двух координатных осях: Х и Y. Для фиксирования заготовок сконструируйте и установите опорный стол.

Электрический блок регулировки сочленяется с электрическими маршевыми моторами. Они обеспечат перемещение каретки относительно обрабатываемых заготовок или полуфабрикатов. По подобной технологии выполняется 3D-графическое изображения на деревянных плоскостях.

Последовательность выполнения работ за счет данного механизма с ЧПУ:

1. Написание рабочей программы, за счет которой будут выполняться перемещения рабочего органа. Для данной процедуры лучше всего пользоваться специализированными электронными комплексами, призванные выполнить адаптацию в “кустарных” экземплярах.
2. Монтирование полуфабрикатов на столик.
3. Вывод программного обеспечения на ЧПУ.
4. Запуск механизмов, контролирование прохождения автоматических манипуляций оборудования.

Для получения максимального уровня автоматизации в 3D-режиме, корректно скомплектуйте схему и обозначьте определенные составляющие. Эксперты настоятельно советуют первоначально изучать производственные экземпляры перед началом построения фрезерной машины собственными руками.

Схема и чертеж

Схема фрезерного станка с ЧПУ

Наиболее ответственная фаза в изготовлении самодельного аналога – поиск оптимального хода изготовления оборудования. Он напрямую зависит от габаритных характеристик обрабатываемых заготовок и необходимости достижения определенного качества в обработке.

Для необходимости получения всех необходимых функций оборудования, наилучшим вариантом является изготовление мини-фрезерного станка собственными руками. Таким образом, вы будете уверены не только в сборке и ее качестве, но также и технологических свойствах, наперед будет известно, как его обслуживать.

Составляющие трансмиссии

Самым удачным вариантом является конструирование 2-х кареток, передвигаемых по перпендикулярным осям X и Y. Как остов лучше применять металлические шлифованные прутья. На них «одеваются» передвижные мобильные каретки. Для корректного изготовления трансмиссии заготовьте шаговые электромоторы, а также комплект винтов.

Для улучшенного автоматизирования рабочих процессов фрезерных машин с ЧПУ, сконструированных собственноручно, требуется сразу до мелочей скомплектовать электронную составляющую. Она делится на следующие компоненты:

• используется для проведения электрической энергии на шаговые моторы и осуществляет питание микросхемы контроллера. Ходовой считается модификация 12в 3А;
• его предназначением выступает подача команд на двигатели. Для правильного выполнения всех заданных операций фрезерной машины с ЧПУ, достаточно будет применение несложной схемы для выполнения контроля работоспособности 3-х двигателей;
• драйверы (программное обеспечение). Также представляет собой элемент регулировки подвижного механизма.

Для осуществления управления рекомендуют применять стандартизированные электронные утилиты. Один из подобных комплексов ‒ KCam. Обладает довольно опциональным конструктивом для адаптации к контроллерам разных видов.

1. Видео: фрезерный станок с ЧПУ своими руками.

Комплектующие для самодельного фрезерного станка

Фрезерная машина с алюминиевым каркасом

Следующий, и ответственный шаг в построении фрезерного оборудования – подборка комплектующих для построения самодельного агрегата. Оптимальный выход из данной ситуации – применение подручных деталей и приспособлений. За основу для настольных экземпляров 3D-станков возможно взять твердые деревянные породы (бук, граб), алюминий/сталь или органическое стекло.

Для нормальной работы комплекса в целом требуется разработка конструкции суппортов. В момент их передвижения не недопустимы колебания, это вызовет некорректное фрезерование. Следовательно, перед выполнением сборки, комплектующие проверяются на надежность работы.

Практические советы по выбору составляющих фрезерной машины с ЧПУ:

• направляющие – применяются стальные хорошо отшлифованные прутки Ø12 мм. Длина оси X равняется около 200 мм, Y — 100 мм;
• суппортный механизм, оптимальный материал – текстолит. Стандартные габариты площадки составляют 30×100×50 мм;
• шаговые моторы – знатоки инженерного дела советуют применять образцы от печатного устройства 24в, 5А. Они обладают достаточно значительной мощностью;
• блок фиксирования рабочего органа, его тоже можно построить с применением текстолита. Конфигурация прямо зависит от существующего в наличии инструмента.

Порядок построения фрезерного оборудования с ЧПУ

После завершения подбора всех необходимых комплектующих можно совершенно беспрепятственно построить собственноручно негабаритный фрезерный механизм укомплектованный ЧПУ.

Прежде, чем приступить к непосредственному конструированию, еще раз проверяем составляющие, производится контроль их параметров и качества изготовления.

Это в дальнейшем поможет избежать преждевременного выхода из строя цепи механизма.

Для надежной фиксации комплектующих оборудования применяется специализированные крепежные запчасти. Их конструктив и исполнение напрямую зависят от будущей схемы.

Перечень необходимых действий для сборки небольшого оборудования с ЧПУ для выполнения процесса фрезеровки:

1. Монтирование направляющих осей суппортного элемента, фиксирование на крайних частях машины.
2. Притирание суппортов. Требуется передвигать по направляющим до того момента, пока не образуется плавное передвижение.
3. Затягивание винтов для фиксирования суппортного устройства.
4. Крепление комплектующих на основу рабочего механизма.
5. Монтирование ходовых винтов и муфт.
6. Установка маршевых моторов. Они закрепляются к болтам муфт.

Электронные комплектующие расположены в автономном шкафу. Это обеспечивает минимизацию сбоев в работоспособности в процессе проведения технологических операций фрезером. Плоскость для монтирования рабочей машины обязана быть без перепадов, ведь конструкция не предусматривает винтов регулирования уровней.

После завершения вышеперечисленного, приступайте к выполнению пробных испытаний. Сначала необходимо установить легкую программу для выполнения фрезеровки. В процессе работы нужно непрерывно сверять все проходы рабочего органа (фрезы). Параметры, которые подлежат постоянному контролю: глубина и ширина обработки. Особенным образом это относится к 3D-обработке.

Таким образом, ссылаясь на выше написанную информацию, изготовление фрезерного оборудования собственными руками, дает целый перечень преимуществ перед обычными покупными аналогами.

Во-первых, данная конструкция будет подходить под предполагаемые объемы и виды работ, во-вторых, обеспечена ремонтопригодность, так как построена из подручных материалов и приспособлений и, в-третьих, такой вариант оборудования недорогой.

Имея опыт конструирования подобного оборудования, дальнейший ремонт не займет много времени, простои сведутся до минимума. Подобное оборудование может пригодиться вашим соседям по дачному участку для выполнения собственных ремонтных работ. Отдав в аренду такое оборудование, вы поможете ближнему товарищу в труде, в будущем рассчитывайте на его помощь.

Разобравшись с конструктивом и функциональными особенностями фрезерных станков, а также нагрузкой, которая на него ляжет, можете смело приниматься за его изготовление, опираясь на практичную информацию, приведенную по ходу текста. Конструируйте и выполняйте поставленные задачи безо всяких проблем.

• Видео: самодельный ЧПУ фрезерный станок по дереву.

Источник: https://metmastanki.ru/frezernyj-stanok-s-chpu-svoimi-rukami

Как собрать самодельный фрезерный станок с ЧПУ + Чертежи и схемы! — Блог Станкофф.RU

Я давно хотел разместить серию постов по теме самодельных станков с ЧПУ. Но всегда останавливал тот факт, что Станкофф — станкоторговая компания. Дескать, как же так, мы же должны продавать станки, а не учить людей делать их самостоятельно. Но увидев этот проект я решил плюнуть на все условности и поделиться им с вами.

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

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

Уже в 12 лет я мечтал построить машину, которая будет способна создавать различные вещи. Машину, которая даст мне возможность изготовить любой предмет домашнего обихода. Спустя два года я наткнулся на словосочетание ЧПУ или если говорить точнее, то на фразу «Фрезерный станок с ЧПУ».

После того как я узнал, что есть люди способные сделать такой станок самостоятельно для своих нужд, в своем собственном гараже, я понял, что тоже смогу это сделать. Я должен это сделать! В течение трех месяцев я пытался собрать подходящие детали, но не сдвинулся с места.

Поэтому моя одержимость постепенно угасла.

В августе 2013 идея построить фрезерный станок с ЧПУ вновь захватила меня. Я только что окончил бакалавриат университета промышленного дизайна, так что я был вполне уверен в своих возможностях.

Теперь я четко понимал разницу между мной сегодняшним и мной пятилетней давности. Я научился работать с металлом, освоил техники работы на ручных металлообрабатывающих станках, но самое главное я научился применять инструменты для разработки.

Я надеюсь, что эта инструкция вдохновит вас на создание своего станка с ЧПУ! 

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

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

Габаритные размеры

DIY_CNC_основные размеры.pdf 18941 Скачать

Станина обеспечивает станку необходимую жесткость. На нее будет установлен подвижной портал, шаговые двигатели, ось Z и шпиндель, а позднее и рабочая поверхность.

Для создания несущей рамы я использовал два алюминиевых профиля Maytec сечением 40х80 мм и две торцевые пластины из алюминия толщиной 10 мм. Все элементы я соединил между собой на алюминиевые уголки.

Для усиления конструкции внутри основной рамы я сделал дополнительную квадратную рамку из профилей меньшего сечения. 

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

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

Несущая рама в сборе

Уголки для защиты направляющих

Чертежи основных элементов станины

Блок подшипников.pdf 13667 Скачать Т-образная гайка.pdf 10044 Скачать Боковой рофиль внутренней рамки 40х40 мм.pdf 10699 Скачать Крепежные элементы внутренней рамки.pdf 9080 Скачать Основной профиль 80х40 мм.pdf 10365 Скачать Задняя торцевая пластина.pdf 9513 Скачать Пылезащитный профиль.pdf 8560 Скачать Торцевой рофиль внутренней рамки 40х40 мм.pdf 8899 Скачать Торцевые защитный накладки.pdf 8112 Скачать Фронтальная торцевая платина.pdf 9459 Скачать

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

Основная задача, которую я планировал решать на своем фрезерном станке с ЧПУ — это обработка алюминиевых деталей. Поскольку максимальная толщина подходящих мне алюминиевых заготовок 60 мм, я решил сделать просвет портала (расстояние от рабочей поверхности до верхней поперечной балки) равным 125 мм.

 В SolidWorks все свои измерения я преобразовал в модель и технические чертежи. В связи со сложностью деталей, я обработал их на промышленном обрабатывающем центре с ЧПУ, это дополнительно мне позволило обработать фаски, что было бы весьма затруднительно сделать на ручном фрезерном станке по металлу.

Крепления для U-образного профиля.pdf 7849 Скачать Боковые стойки портала.pdf 9392 Скачать U-образный верхний профиль портала.pdf 7734 Скачать Крепление двигателя оси Y.pdf 7869 Скачать

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

Верхняя пластина оси Z для крпеления шагового двигателя.pdf 7908 Скачать Задняя пластина оси Z.pdf 7109 Скачать Ложемент фрезерного шпинделя.pdf 7131 Скачать Нижняя исредняя пластины оси Z.pdf 6999 Скачать Пластина для крепления фрезерного шпинделя на оси Z.pdf 7363 Скачать Пластина для крепления гайки перемещения по оси Y.pdf 6799 Скачать

Направляющие обеспечивают возможность перемещения во всех направлениях, обеспечивают плавность и точность движений. Любой люфт в одном из направлений может стать причиной неточности в обработке ваших изделий.
Я выбрал самый дорогой вариант — профилированные закаленные стальные рельсы.

Это позволит конструкции выдерживать высокие нагрузки и обеспечит необходимую мне точность позиционирования. Чтобы обеспечить параллельность направляющих, я использовал специальный индикатор во время их установки. Максимальное отклонение относительно друг друга составило не более 0,01 мм.

Винты преобразуют вращательное движение от шаговых двигателей в линейное. При проектировании своего станка вы можете выбрать несколько вариантов этого узла: Пара винт-гайка или шарико-винтовая пара (ШВП).

Винт-гайка, как правило, больше подвергается силам трения при работе, а также менее точна относительно ШВП. Если вам необходима повышенная точность, то однозначно необходимо остановить свой выбор на ШВП.

Но вы должны знать, что ШВП достаточно дорогое удовольствие.

Я все же решил использовать винт-гайку для своего станка. Я выбрал гайки со специальными пластиковыми вставками которые уменьшают трение и исключают люфты.

Необходимо обработать концы винтов в соответствии с чертежами. На концы винтов устанавливаются шкивы

Винт оси X.pdf 8579 Скачать Винт оси Y.pdf 6810 Скачать Винт оси Z.pdf 7171 Скачать

Рабочая поверхность — это место на котором вы будете закреплять заготовки для последующей обработки. На профессиональных станках часто используется стол из алюминиевого профиля с Т-пазами. Я решил использовать лист обычной березовой фанеры толщиной 18 мм.

Основными  компонентами электрической схемы являются:

1. Шаговые двигатели
2. Драйверы шаговых двигателей
3. Блок питания
4. Интерфейсная плата
5. Персональный компьютер или ноутбук
6. Кнопка аварийного останова 

Я решил купить готовый набор из 3-х двигателей Nema, 3-х подходящих драйверов, платы коммутации и блока питания на 36 вольт. Также я использовал понижающий трансформатор для преобразования 36 вольт в 5 для питания управляющей цепи.

Вы можете использовать любой другой готовый набор или собрать его самостоятельно. Так как мне хотелось быстрее запустить станок, я временно собрал все элементы на доске.

Нормальный корпус для системы управления сейчас находится в разработке )).

Электрическая схема.pdf 10655 Скачать

Для своего проекта я использовал фрезерный шпиндель Kress. Если есть необходимость, средства и желание, то вы вполне можете поставить высокочастотный промышленный шпиндель с водяным или воздушным охлаждением. При этом потребуется незначительно изменить электрическую схему и добавить несколько дополнительных компонентов, таких как частотный преобразователь.

В качестве управляющей системы для своего детища я выбрал MACh4. Это одна из самых популярных программ для фрезерных станков с ЧПУ. Поэтому про ее настройку и эксплуатацию я не буду говорить, вы можете самостоятельно найти огромное количество информации на эту тему в интернете.

Если вы все сделали правильно, то включив станок вы увидите, что он просто работает!

Я уверен, моя история вдохновит вас на создание собственного фрезерного станка с ЧПУ.

Друзья, если вам понравилась история, делитесь ей в социальных сетях и обсуждайте в х. Успехов вам в ваших проектах!

Источник: https://www.stankoff.ru/blog/post/87

Самодельный фрезерный станок с ЧПУ: собираем своими руками

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.

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

Чертежи фрезерного станка с ЧПУ

Приступаем к сборке оборудования

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

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

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.

Источник: http://met-all.org/oborudovanie/stanki-frezernye/samodelnyj-frezernyj-stanok-chpu-svoimi-rukami.html

Самодельный фрезерный станок с ЧПУ — libixur — Мой блог

Здравствуйте! В этой статье я расскажу про этапы создания своего станка с ЧПУ. Идеей станка я загорелся года два назад, когда в интернете наткнулся на видео таких станков.

Первые пробы сделать станок из металла вышли неудачными, и я как то забросил это дело. Но желание построить станок не оставляло меня, и в этом году просмотрев много сайтов и проектов станков я решил сделать его из фанеры. На этот выбор подтолкнул меня станок «АЙТО», автор Авилкин Дмитрий:

За основу я взял фанеру толщиной 10мм. Купил мебельные направляющие, и прикинув в голове размеры вырезал первые детали: боковые стенки и рабочий стол (ось X) .

Далее собрал уже вот такой вот «ящик», промежуточных фото к сожалению нет, но думаю из фото и так все понятно:

Ну можно сказать основа готова. Идем далее: я решил не делать никаких проставок под мотор, так как усилия небольшие и у него есть свой подшипник.  Делаю отверстия под шаговый мотор и подшипник напротив для оси X. Подшипники использовал 627Z, моторы подобные тем что стоят в 5 дюймовых дисководах. Отверстия сверлил фрезой по дереву, вроде 22мм. Фото фрез и отверстий + установленный двигатель:

Аналогичные действия для оси Y. Упор для подшипника — это часть держащая лампочку в стоп-сигнале мотоцикла:

Установка направляющих и шпильки для оси Y:

Далее самое сложное — изготовление оси Z. Так как мебельные направляющие слишком большие, пришлось делать вручную. Тоже прикинув все в голове, приступил к изготовлению. Начал с «бочонков»  которые бы ездили по направляющим. В бочонке есть 2 отверстия: одно с резьбой для закрепления, другое сквозное через которое будет проходить направляющая. В роли направляющих использовал тягу от какого-то грузового автомобиля (прочная штука, резьбу с трудом нарезал).

Изготовил 4 штуки. Кстати бочонки сделаны из старого болта на 10 или 12 (точно не помню). Далее все это закрепил на платформу которая будет ездить, сделал направляющие:

Теперь делаю подобный бочонок, но только в обоих отверстиях резьба. Т.е. так выглядит у меня винтовая гайка. Ну и потихоньку продолжаю делать ось Z:

На этом этапе фото оси Z заканчиваются, переходим к оси Y. Поскольку мебельные направляющие неидеальны, пришлось с обратной стороны сделать упор. Ну и тут же сделал гайку и поставил все это на станок:

Гайку для оси X изготовил из какого-то прочного ролика:

Как видно из фото я использовал строительные шпильки диаметром 6 мм. Но мне кажется нужно использовать хотя бы 8… Двигателя со шпильками я соединил кусочками твердой шлангочки:

Перейдем к электронике. Начну с драйвера шаговых двигателй, описывать тут его не буду, просто выложу пару фото. Описание можете почитать в статье: Драйвер шагового двигателя для станка с ЧПУ

Еще с самого начала я задумал для станка использовать отдельный компьютер, а точнее материнскую плату которая была куплена в интернете за 200грн (~25$). Так же еще перед тем как начать строить станок я задумал всю электронику поместить внутрь станка. Для этого и был сделан такой «ящик». Блок питания использовался естественно компьютерный который был изъят из корпуса и которому были укорочены провода. Купил жесткий диск на 3Гб, больше и не требуется, лишь бы винда влезла (которая у меня урезанная и весит ~300мБ).  Все это дело было размещено на дне станка:

Материнка без видеокарты, она тут и не нужна. Станок управляется по сети через Radmin. Она также настроена на авто включение после того как появится питание. IDE шлейф был укорочен.

В самом корпусе станка была сделана прорезь под разъемы материнки:

Так же на боковую стенку я вывел разъемы питания (3.3, 5, 12в) для питания различных инструментов. И еще тумблер который принудительно отключает питание шаговых двигателей, так как при простое они очень сильно греются:

Фото уже готового и рабочего станка. На заднюю стенку выведен разъем питания, шлейф для двигателя по оси Z взят от DVD плеера. Двигателя осей Z,Y соединены в один кабель и соединения закрыты коробочкой:

Ну и немного разных фото.

Двигателя которые применял для осей Y,Z:

Фото подшипников по осям X,Y:

Пара дополнительных фото оси Z:

Ну и на самый конец процесс роботы и первые результаты:

Выжигать пробовал точками и линиями. Поскольку фанера неровная, есть разница в оттенке.

Так же советую к прочтению новую статью с видеороликом: Проба гравера на самодельном станке с ЧПУ

На данный момент все! Надеюсь Вам было интересно!

Добавление: 31.03.2013

Уже не первый раз у меня спрашивают чертежи и размеры станка. Чертежей нет, так как делал все из головы. Вот только могу дать размеры боковины, из них должно быть все понятно. Ширина станка равна длине мебельных направляющих.

VN:F [1.9.20_1166]

Rating: 9.7/10 (118 votes cast)

Самодельный фрезерный станок с ЧПУ, 9.7 out of 10 based on 118 ratings

Поделиться ссылкой с друзьями:

Чпу станок своими руками. Инструкция по сборке станка Моделист3030 образца 2015г

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

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

С устройством фрезно-гравировального станка можно ознакомиться  выбор и устройство фрезерно-гравировального станка


 

Состав набора ЧПУ станка Моделист2020 и Моделист3030


I Набор фрезерованных деталей из фанеры 12мм для самостоятельной сборки


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

1) Стойки портала фрезерного станка с ЧПУ

2) набор фрезерованных деталей станка ЧПУ для сборки оси Z

3) набор фрезерованных деталей станка ЧПУ для сборки подвижного стола


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

II Набор механики фрезерного станка включает:

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

2. стальные направляющие линейного перемещения для ЧПУ станка Моделист3030:

— 16мм (4шт.) для осей Х и Y,

— 12мм(2шт) для оси Z

Для ЧПУ станка Моделист2020 диаметр направляющих линейного перемещения:

— 12мм(8шт) для осей Х, Y и Z.

3. линейные подшипники качения для фрезерного станка Моделист3030:

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

— линейные подшипники LM12UU для оси Z.

Для фрезерного ЧПУ станка Моделист2020

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

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

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

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

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

7.  крепеж

III Набор электроники фрезерного станка с ЧПУ:

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

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

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

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

4. комплект подсоединительных проводов

 

Последовательность сборки фрезерного станка чпу с подвижным столом.

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

Рисунок 1


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


 

2 Сборка оси Z фрезерного станка с ЧПУ.

Сборка оси Z описана в инструкции «Инструкция по сборке каретки Z»


 

3 Сборка стола фрезерного ЧПУ станка, ось Y


3.1 Детали для сборки портала, рисунок 2.

1) комплект фрезерованных деталей

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

3) линейный подшипник LM16UU(4шт)

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

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

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

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

7.  крепеж

 

Рисунок 2. Детали портала фрезерного настольного ЧПУ станка

 

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

Рисунок 2 Сборка стола настольного фрезерного ЧПУ станка

 

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

 

Рисунок 3 Сверление крепежных отверстий.

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

 

Рисунок 4. Крепление подшипников подвижного стола.

 

 

Рисунок 5. Крепление подшипников подвижного стола.

 

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

 

Рисунок 6. Сборка подвижного стола.

 

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

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

 

Рисунок 7. Сборка каркаса настольного станка.


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

 

Рисунок 8. Крепление ходовой гайки.

 

4 Сборка портала станка.

Для сборки понадобятся:

1) комплект фрезерованных деталей для сборки подвижного стола


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

3) линейный подшипник LM16UU(4шт)

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

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

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

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

7.  крепеж

 

4.1 Закрепить боковину портала, рисунок 9.

 

Рисунок 9. Сборка портала станка.

 

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

 

Рисунок 10. Установка ходового винта.

 

4.3 Вставить линейные направляющие, рисунок 11.

 

Рисунок 19 Крепление ходового винта «в распор».

 

4.4 Закрепить вторую боковину портала, рисунок 11.

 

Рисунок 11. Установка второй боковины портала

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

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

 

Рисунок 12. Крепление задней стенки каретки Z.

 

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

 

Рисунок 13. Крепление ходовой гайки оси X.

 

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


Рисунок 14. Крепление задней стенки портала.

5 Установка шаговых двигателей.

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

 Рисунок 15. Установка шаговых двигателей.

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

 

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

 

7 Установка фрезера.

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

 

Рисунок 16 Крепление шпинделя 43мм

 

Рисунок 17 Шпиндель с креплением на ЧПУ станок

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

Рисунок 18 Крепление гравера на фрезерный станок.

 

Имеется возможность установка насадки для подключения пылесоса

 

Магазин чпу станков хобби класса

9 Совершенно легкомысленных вещей, которые можно сделать на своем дорогом станке с ЧПУ

Мы отправили людей на Луну с ним и многое другое, но ЧПУ также может быть такой декадентской роскошью. Независимо от того, что вы делаете с ЧПУ, оно приобретает определенный вид механического совершенства. Природа наполнена органическими кривыми, поэтому, когда мы видим объекты с ЧПУ, они особенно заметны в своем искусственном контрасте.

Вот 9 совершенно несерьезных вещей, которые вы могли бы сделать на своем дорогом станке с ЧПУ просто потому, что вы можете, и потому что они такие классные:

1.Зубчатое искусство

Мы продаем много копий программного обеспечения Art Fenerty’s Gearotic Gear Design. Некоторые из них идут на законные занятия по часовому делу (изготовление часов). Но я подозреваю, что очень многие пользователи Gearotic испытывают виноватое удовольствие — им нравится создавать необычные конструкции снаряжения для искусства (и я не имею в виду мистера Фенерти):

Потому что вам понадобится хранилище для всех других несерьезных проектов с ЧПУ, которые вы делаете…

Усилитель выключателя света. Незаменим для машинистов и инженеров.Потому что мы можем.

Мне нужно СЕРДЦЕ, эти шестерни…

Шестерни

непросто спроектировать, но изящная программа Art Gearotic быстро с ними справится.

2. Волчок с ЧПУ

Любые игрушки — это весело, но некоторые из них завораживают. Волчок с ЧПУ может быть изготовлен с достаточной точностью, чтобы он действительно был очень хорошо сбалансирован. Что может быть легкомысленнее или веселее?

Кто знает — при небольшой удаче, небольшом дизайнерском таланте, превосходном мастерстве вы даже можете заработать на Kickstarter такие вещи.

3. Окончательный ЧПУ Yoyo

На ступеньку выше по сравнению с волчками являются высокоточные йойо. Они точно сбалансированы, правильно взвешены для максимальной производительности и даже оснащены шарикоподшипниками, поэтому струна остается свободной, как никогда раньше. Да, создание идеального нестандартного йойо — это проект, достойный любого машиниста в списке самых несерьезных проектов:

Создать йойо, соответствующий вашему любимому дизайну магнитного колеса? Да, пожалуйста!

Анодирование и лазерная гравировка, чтобы раскрыть весь потенциал шика…

Без ЧПУ таких йойо просто не бывает!

Хотите еще добра йойо? Посмотрите интервью с Saturn Precision Yoyos, они проделали всю эту сумасшедшую работу в стиле йойо.Есть еще много мастеров с ЧПУ, которые трудятся над идеальным йо-йо, которое дает простым смертным сверхчеловеческий потенциал йо-йо. Мы приветствуем их!

4. Ручные инструменты с невероятным орнаментом

Существует целый поджанр создания ручных инструментов, которые настолько красивы, что вы никогда не осмелитесь ими воспользоваться. Я считаю, что они абсолютно замечательные, хотя я тоже никогда ими не пользовался. Рассмотрим этот маленький отвес:

На Etsy есть небольшая компания, которая занимается изготовлением этих маленьких украшений, и доступно множество вариантов…

Обожаю этого человечка из того же костюма…

5.Татуировка Мона Лиза с помощью лазерного гравера

Хорошо, я взял там небольшую поэтическую лицензию — продукты Apple — это не Мона Лиза, даже если некоторые владельцы настаивают на том, чтобы относиться к ним как к современному искусству. Джонни Айвз и сообщество дизайнеров подойдут к любому украшению, которое вы могли бы применить к их минималистским шедеврам, но искусство в глазах смотрящего. Кроме того, некоторые люди действительно копают татуировки, так почему бы не сделать татуировку на своем Mac? Вы знаете, дайте ему некоторое отношение. Немного хабар. Вы знаете, SWAG, как в «Swagger.«Дайте возможность заглядывать в Starbucks на что-нибудь, кроме фруктов на задней панели вашего Apple iDevice. Они это оценят.

From In a Flash Laser (мило!)…

6. Совершайте легкомыслие с огнестрельным оружием

Вы знаете, что хотите. У вас есть любимый шутер, но его нужно немного украсить. ЧПУ — идеальный ответ на вашу проблему. Проверьте это:

Этот Глок околдовал меня!

Подходящие ручки и нож очень крутые…

С ЧПУ возможно практически все.Вы ограничены только границами собственного вкуса и дизайнерского чутья.

7. Повторяй за мной: Зомби НЕТ!

Я знаю, я знаю, тебе могут понадобиться эти вещи для чего-то другого, кроме Зомби. Например, был этот потрясающий, очень реалистичный фильм «Красный рассвет», где русские и кубинцы спрыгнули с парашютом…

Гм, но я отвлекся.

Тактические брелки (Привет, Брэд!), Тактические расчески, Тактические зубочистки (наверное, лучше назовите их флешетами, чтобы люди поняли, что они действительно ТАКТИЧЕСКИЕ), Тактические самовыражения.Ради всего святого, в наши дни существует множество «тактических» вещей. Но давайте посмотрим правде в глаза. Чертовски круто. Мужчины тянутся к нему, как мотыльки к огню. И многое из этого идеально подходит для одного или двух фривольных проектов с ЧПУ. Например, у вас должна быть действительно крутая открывалка для бутылок, верно? Проверьте бутылочную гранату:

Право. Теперь это тактический комплект , товарищи…

Не копируйте бутылочную гранату, сделайте свой собственный тактический танг.Это может быть инструмент EDC (Every Day Carry для непосвященных), который подходит к вашей цепочке для ключей и позволяет разобрать SR-71 Blackbird до последней гайки и болта, потому что он очень мощный. Это может быть самый лучший в мире карабин Ceychain (так в оригинале) Crazy Combo Carry (эм, кончились C) Thing:

Спасибо, Майк и Питер, у вас действительно классные карабины!

Между прочим, я должен упомянуть прямо здесь и сейчас, что что бы вы ни делали, , если вы делаете его из титана, он автоматически тактичен, независимо от того, какой он! Как это круто?

8.Немного менее легкомысленный: экстравагантные ножи и фонарики

Мы балансируем на слишком легкомысленном конце спектра? Вам нужно немного больше практической пользы от тяжелой работы над одним из этих проектов? Не знаете, что бы вы сделали с Tactical Yoyo? Хорошо, давайте ненадолго отступим от пропасти и рассмотрим две заслуженные категории работ с ЧПУ, которые гораздо менее легкомысленны. По большей части они легкомысленны, поскольку для создания полезного объекта, который прорезает или подчеркивает линию, не требуется много работы и затрат.Но такой объем работы и расходов — ВЕСЕЛО, так кого это волнует?

Существуют целые субкультуры, специализирующиеся на изготовлении нестандартных ножей и нестандартных фонариков. Я не могу отдать должное парочке картинок, поэтому я просто выброшу пару картинок и настоятельно рекомендую, если они вам хоть немного нравятся, вы черт возьми в Google из этих областей. Вы не представляете, сколько легкомысленного удовольствия можно потратить на такие вещи, истекая слюной. Я только начинаю осознавать потенциальную потерю производительности здесь.Так что копайтесь и не стесняйтесь этого.

Между тем, позвольте мне предложить несколько картинок, чтобы сок растекся:

Скандинав из Гримсмо. Внимание к каждой детали и канал на YouTube, где он показывает вам, как он их делает. Что может быть лучше?

Как насчет этого великолепного фонарика? Это из всего сообщения в блоге CNCCookbook о фонариках с ЧПУ…

9. Мужские украшения

Где-то какой-то шутник неудержимо хихикает при мысли о мужских украшениях.Может там что-нибудь более легкомысленное? Что ж, может, но не намного. Тем не менее, это благодатная почва для интересных проектов с ЧПУ, поэтому мы должны ее охватить.

Когда-то давно хорошо одетый мужчина носил наручные часы в качестве основного украшения. Я не хочу сказать, что те времена прошли, но многие из нас, которые раньше были фанатиками часов, в наши дни в основном определяют время по телефону. Это означает, что отделу мужских украшений пришлось немного поумнеть. Например, есть странный жанр почти тактических (снова это слово) зажимов для денег:

Зажим для денег из углеродного волокна и обработанного алюминия…

Кольца всех видов вполне возможны.Как пожизненный редуктор, я искал эти протекторные кольца для мужчин:

Этот рисунок протектора похож на внедорожный…

Конечно, нет конца интересным чарам для собачьих жетонов, которые можно было бы обработать с помощью ЧПУ:

И если бы я когда-нибудь носил костюмы, я бы хотел напечатать на 3D-принтере что-то вроде этого:

Заключение

Вы ничего не сможете сделать, если у вас есть доступ к ЧПУ и 3D-печати. Дело здесь в том, чтобы выделить некоторые вещи, которые просто забавны.В зависимости от взгляда смотрящего, они могут быть несерьезными или незаменимыми. Идей предостаточно. Все эти фотографии были взяты с нашей доски CNCCookbook Pinterest, где я собрал тысячи фотографий таких вещей, таким образом легкомысленно преследуя несерьезное.

Над какими забавными проектами с ЧПУ вы работали? Что-нибудь тактическое в работе? Поделись, пожалуйста!

Присоединяйтесь к 100 000+ ЧПУ! Получайте наши последние сообщения в блоге бесплатно раз в неделю прямо на ваш почтовый ящик.Кроме того, мы предоставим вам доступ к некоторым отличным справочным материалам по ЧПУ, включая:

Что такое станки с ЧПУ? (с иллюстрациями)

Станки с числовым программным управлением (ЧПУ) — это автоматизированные фрезерные устройства, которые производят промышленные компоненты без непосредственного участия человека. Они используют закодированные инструкции, которые отправляются на внутренний компьютер, что позволяет фабрикам точно и быстро изготавливать детали. Существует множество различных типов станков с ЧПУ, от сверл до плазменных резаков, поэтому их можно использовать для изготовления самых разных деталей.Хотя большинство из них используются в промышленном производстве, существуют также версии большинства машин для хобби, которые можно использовать в частных домах.

Станок с ЧПУ.

Виды машин

Наиболее распространенными станками с ЧПУ являются фрезерные, токарные и шлифовальные станки.Фрезерные станки автоматически режут материалы, включая металл, с помощью режущего шпинделя, который может перемещаться в разные положения и на различную глубину в соответствии с инструкциями компьютера. Токарные станки используют автоматизированные инструменты, которые вращаются для придания формы материалу. Они обычно используются для очень точных разрезов симметричных деталей, таких как конусы и цилиндры.

USB-накопитель, на котором можно хранить планы станка с ЧПУ.Шлифовальные машины

используют вращающееся колесо для измельчения материалов и формования металла или пластика в желаемой форме. Их легко программировать, поэтому они обычно используются для проектов, которые не требуют такой же точности, как фрезерные или токарные станки. Помимо этого, существуют также фрезерные станки с ЧПУ, которые используются для резки различных материалов; а также компьютерно-программируемые 3D-принтеры; и револьверные пуансоны, которые используются для проделывания отверстий в металле или пластике. Эта технология также может использоваться с различными типами резаков, включая те, которые работают с водой, лазерами и плазмой.

Промышленный станок для лазерной резки обычно управляется через интерфейс ЧПУ.

Программирование и работа

Код, используемый для программирования устройств ЧПУ, обычно называется G-кодом.Он содержит информацию о том, где должны быть размещены части станка, и сообщает станку, где именно разместить инструмент. Другие инструкции сообщают машине дополнительные детали, такие как скорость, с которой должна работать деталь; насколько глубоко он должен резать, гореть или пробивать; и угол автоматического инструмента. Большинство современных промышленных станков с ЧПУ связаны в сеть компьютеров и получают инструкции по эксплуатации и инструментам через файл программного обеспечения.

Операторы программируют координаты в станке с ЧПУ, и машина выполняет задачу с минимальным контролем.

Преимущества и недостатки

В промышленных условиях станки с ЧПУ можно объединить в целые ячейки инструментальных станков, которые могут работать независимо друг от друга. Они часто управляются полностью цифровыми проектами, что устраняет необходимость физического составления чертежей.Многие способны бегать по несколько дней без вмешательства человека. Фактически, некоторые из них настолько сложны, что могут связаться с мобильным телефоном оператора и отправить предупреждение в случае возникновения неисправности. Эти автоматизированные функции позволяют изготавливать тысячи деталей при минимальном контроле и позволяют оператору выполнять другие задачи.

Кроме того, станок с ЧПУ может изготавливать детали с такой степенью точности, которая практически невозможна при использовании старых инструментов.На обычном заводе рабочие должны управлять разными инструментами вручную, и ошибки являются обычным явлением, но машина может выполнять ту же задачу, не уставая, и может работать без остановки. Это экономит много времени, а повышенная точность помогает исключить отходы, так как меньше неисправных деталей, которые нужно выбрасывать.

Несмотря на свои преимущества, станки с ЧПУ более дорогие, чем станки старых типов, что делает их недоступными для небольших операций.Их также дорого ремонтировать и поддерживать. Кроме того, хотя они и ограничивают вероятность ошибок, они не устраняют ее полностью, поскольку операции все еще могут программировать или управлять машиной неправильно. Кроме того, эти машины должны эксплуатироваться квалифицированным персоналом с определенным типом обучения, которое может быть доступно не во всех областях.

Развитие

Станки с ЧПУ

претерпели значительные изменения с момента их первоначального внедрения в обрабатывающую промышленность.Самые ранние из них получали кодовые инструкции через зашитые контроллеры, что означало, что формат программирования нельзя было изменить. Более поздние модели программировались с помощью кабелей мэйнфреймов и гибких дисков, что позволяло варьировать программирование. Современные могут работать с файлами программного обеспечения, которые находятся на компакт-дисках, USB-накопителях или отправляются по сети.

Некоторые модели станков с ЧПУ программировались с дискет.Ключевая концепция ЧПУ

№ 1 — Основы ЧПУ

Рис. 1. Ползун обычной машины перемещается оператором, вращающим маховик. Точное позиционирование достигается за счет подсчета оператором количества оборотов, сделанных на маховике, плюс деления на циферблате.

Фигура 2.Станок с ЧПУ принимает заданное положение из программы ЧПУ. Приводной двигатель вращается на соответствующую величину, которая, в свою очередь, приводит в движение шариковинтовую передачу, вызывая линейное движение оси. Устройство обратной связи подтверждает, что произошло необходимое количество оборотов ШВП.

Рисунок 6. В этом примере программный ноль расположен в центре кольца.Обратите внимание, что любые координаты слева или ниже нуля программы указаны как отрицательные позиции.

Рис. 7. Очень легко определить точное местоположение инструмента в любой команде, заданной в абсолютном режиме. В инкрементальном режиме может быть очень сложно определить текущее положение инструмента для данной команды движения.

Рисунок 4.Прямоугольная система координат для плоскости X-Y. Нулевая точка программы задает точку отсчета для команд движения в программе ЧПУ. Это позволяет программисту определять движения из общего места. Если программный нуль выбран с умом, обычно координаты, необходимые для программы, могут быть взяты непосредственно с отпечатка.

Рисунок 3. График иллюстрирует использование базовых линий, приращения, используемые для каждой базовой линии, и исходную точку, используемую при построении графика.

Рисунок 5. Если конечная точка, необходимая в программе ЧПУ, попадает в любой квадрант, кроме квадранта номер один, знак минус должен быть включен по крайней мере в одно из обозначений оси.

Предыдущий следующий

Это первая статья в серии из 10 статей о ключевых концепциях компьютерного числового управления.Чтобы познакомиться с подходом этой серии , прочтите эту статью .

Первое преимущество всех форм станков с ЧПУ — это улучшенная автоматизация. Вмешательство оператора, связанное с производством заготовок, можно уменьшить или исключить. Многие станки с ЧПУ могут работать без присмотра в течение всего цикла обработки, освобождая оператора для выполнения других задач. Это дает пользователю ЧПУ несколько дополнительных преимуществ, включая снижение утомляемости оператора, меньшее количество ошибок, вызванных человеческим фактором, и постоянное и предсказуемое время обработки для каждой заготовки.Поскольку станок будет работать под программным управлением, уровень квалификации, требуемый от оператора ЧПУ (связанный с базовой технологией обработки), также снижается по сравнению с машинистом, производящим заготовки на обычных станках.

Второе важное преимущество технологии ЧПУ — это стабильные и точные детали. Сегодняшние станки с ЧПУ обладают почти невероятной точностью и повторяемостью характеристик. Это означает, что после проверки программы две, десять или тысяча идентичных деталей могут быть легко изготовлены с точностью и единообразием.

Третьим преимуществом большинства станков с ЧПУ является гибкость. Поскольку эти станки запускаются из программ, запустить другую деталь почти так же просто, как загрузить другую программу. После того, как программа была проверена и выполнена для одного производственного цикла, ее можно легко вызвать при следующем запуске заготовки. Это приводит к еще одному преимуществу — быстрому переналадке.

Так как эти машины очень просты в настройке и эксплуатации, а программы могут быть легко загружены, они обеспечивают очень короткое время настройки.Это абсолютно необходимо с учетом сегодняшних требований к своевременному производству.

Управление движением — сердце ЧПУ

Самая основная функция любого станка с ЧПУ — автоматическое, точное и последовательное управление движением. Все виды оборудования с ЧПУ имеют два или более направления движения, называемых осями. Эти оси можно точно и автоматически позиционировать по длине хода. Два наиболее распространенных типа осей — это линейные (приводятся по прямому пути) и поворотные (приводятся по круговой траектории).

Вместо того, чтобы вызывать движение ручным вращением кривошипов и маховиков, как это требуется на обычных станках, станки с ЧПУ позволяют приводить в движение серводвигатели под управлением ЧПУ и руководствуясь программой обработки детали. Вообще говоря, тип движения (быстрое, линейное и круговое), оси для перемещения, величина движения и скорость движения (скорость подачи) программируются почти на всех станках с ЧПУ. На рисунке 1 показано управление движением обычного станка. На рис. 2 показана конструкция линейной оси станка с ЧПУ.

Команда ЧПУ, выполняемая в системе управления (обычно через программу), сообщает приводному двигателю о необходимости вращения точное количество раз. Вращение приводного двигателя, в свою очередь, приводит к вращению шарико-винтовой передачи. Шарико-винтовая передача приводит в движение линейную ось. Устройство обратной связи на противоположном конце шарико-винтовой передачи позволяет контроллеру подтверждать, что заданное количество оборотов имело место.

Хотя это довольно грубая аналогия, такое же базовое линейное движение можно найти в обычных тисках стола.Когда вы вращаете кривошип тисков, вы вращаете ходовой винт, который, в свою очередь, приводит в движение подвижную губку на тисках. Для сравнения: линейная ось на станке с ЧПУ чрезвычайно точна. Число оборотов приводного двигателя оси точно контролирует величину линейного движения вдоль оси.

Как управляется движение оси — понимание систем координат

Для пользователя ЧПУ было бы невозможно вызвать движение оси, пытаясь сообщить каждому приводному двигателю оси, сколько раз нужно повернуть, чтобы управлять заданной величиной линейного движения.(Это все равно, что вычислить, сколько оборотов ручки на тисках стола приведет к перемещению подвижной губки ровно на один дюйм!) Вместо этого все элементы управления ЧПУ позволяют управлять перемещением оси гораздо более простым и логичным способом. с помощью какой-либо системы координат. Двумя наиболее популярными системами, используемыми на станках с ЧПУ, являются прямоугольная или «декартова» система координат и полярная система координат. Безусловно, наиболее распространенной является прямоугольная система координат, и мы будем использовать ее во всех обсуждениях, проводимых во время этой презентации.

Одним из наиболее распространенных приложений прямоугольной системы координат является построение графиков. Почти каждому приходилось строить или интерпретировать график. Поскольку необходимость использования графиков является обычным явлением, и поскольку это очень похоже на то, что требуется для движения оси на станке с ЧПУ, давайте рассмотрим основы построения графиков.

Рисунок 3 — это график производительности компании за последний год. Как и любой двумерный граф, этот граф имеет две базовые линии. Каждая базовая линия используется для обозначения чего-либо.Базовая линия разбивается на приращения. Также у каждой базовой линии есть ограничения. В нашем примере производительности горизонтальная базовая линия используется для обозначения времени. Для этой базовой линии приращение времени указано в месяцах. Обратите внимание, что у этой базовой линии есть ограничения — она ​​начинается с января и заканчивается декабрем. Вертикальная базовая линия представляет производительность. Производительность разбивается на десятипроцентные приращения и начинается с нулевой производительности и заканчивается стопроцентной производительностью.

Человек, составляющий график, найдет производительность компании за январь прошлого года, а на графике продуктивности за январь появится точка.Затем это будет повторяться для февраля, марта и каждого месяца года. После того, как все точки нанесены на график, через каждую из них можно провести линию или кривую, чтобы прояснить, как дела у компании в прошлом году.

Давайте возьмем то, что мы теперь знаем о графиках, и свяжем это с движением оси ЧПУ. Вместо построения теоретических точек для представления концептуальных идей программист с ЧПУ будет наносить физические конечные точки для движений осей. Каждую линейную ось станка можно рассматривать как базовую линию графика.Как и базовые линии графика, оси разбиты на приращения. Но вместо того, чтобы разбиваться на приращения концептуальных идей, таких как время и производительность, каждая линейная ось прямоугольной системы координат станка с ЧПУ разбивается на приращения измерения. В дюймовом режиме наименьшее приращение может составлять 0,0001 дюйма. В метрическом режиме наименьшее приращение может составлять 0,001 миллиметра. (Кстати, для поворотной оси шаг составляет 0,001
град.)

Как и на графике, каждая ось в системе координат станка с ЧПУ должна откуда-то начинаться.На графике горизонтальная базовая линия начинается в январе, а вертикальная базовая линия начинается при нулевой производительности. Место, где соединяются вертикальная и горизонтальная базовые линии, называется начальной точкой графика. Для целей ЧПУ эта исходная точка обычно называется нулевой точкой программы (также называемой нулевой точкой , нулем детали или исходной точкой программы ).

На рис. 4 показано, как движения оси обычно управляются на станках с ЧПУ.В этом примере две оси, которые мы показываем, помечены как X и Y, но имейте в виду, что программный ноль может применяться к любой оси. Хотя имя каждой оси будет меняться от одного типа станка с ЧПУ к другому (другие общие имена включают Z, A, B, C, U, V и W), этот пример должен хорошо работать, чтобы показать вам, как можно управлять движением оси. .

Как видите, левый нижний угол заготовки соответствует нулевому положению для каждой оси. То есть нижний левый угол детали является нулевой точкой программы.Перед написанием программы программист определяет положение нулевой точки программы. Обычно нулевая точка программы выбирается как точка, с которой начинаются все размеры.

При использовании этого метода, если программист хочет, чтобы инструмент был направлен в положение на один дюйм вправо от нулевой точки программы, выдается команда X1.0 . Если программист хочет, чтобы инструмент переместился в положение на один дюйм выше нулевой точки программы, выдается команда Y1.0 . Система управления автоматически определяет, сколько раз повернуть каждый приводной двигатель оси и ШВП, чтобы ось достигла заданной точки назначения.Это позволяет программисту управлять движением оси очень логичным образом.

В примерах, приведенных до сих пор, все точки оказались вверху и справа от нулевой точки программы. Эта область вверху и справа от нулевой точки программы называется квадрантом (в данном случае — квадрантом номер один). На станках с ЧПУ нередки случаи, когда конечные точки, необходимые в программе, попадают в другие квадранты. Когда это происходит, по крайней мере, одна из координат должна быть указана как минус. На рисунке 5 показаны отношения четырех квадрантов, а также положительные и отрицательные представления, необходимые для каждого из них.На рисунке 6 показано одно из распространенных случаев, когда конечные точки попадают во все четыре квадранта и должны быть указаны отрицательные координаты.

Абсолютное и инкрементное движение

Все обсуждения до этого момента предполагают, что используется абсолютный режим программирования. В абсолютном режиме конечные точки для всех движений будут указываться от нулевой точки программы. Для новичков это обычно лучший и самый простой метод определения конечных точек для команд движения. Однако есть другой способ указать конечные точки для движения оси.

В инкрементальном режиме конечные точки перемещений указываются от текущей позиции инструмента, а не от нуля программы. Используя этот метод управления движением, программист всегда должен спрашивать: «Как далеко я должен переместить инструмент?» Хотя бывают случаи, когда инкрементный режим может быть очень полезным, вообще говоря, это более громоздкий и сложный метод.

Будьте осторожны при выполнении команд движения. Новички склонны думать постепенно. При работе в абсолютном режиме (как и положено новичкам) программист всегда должен спрашивать: «В какое положение следует переместить инструмент?» Это положение относительно нуля программы, , а не от текущего положения инструмента.На рисунке 7 показаны две идентичные серии перемещений, одна в инкрементальном режиме, а другая в абсолютном режиме.

Абсолютное и инкрементное движение

Помимо упрощения определения текущей позиции для любой команды, еще одно преимущество работы в абсолютном режиме связано с ошибками, сделанными во время команд движения. В абсолютном режиме, если в одной команде программы допущена ошибка движения, только одно движение будет неверным. С другой стороны, если ошибка была сделана во время пошаговых перемещений, все движения с места ошибки также будут неправильными.

Назначение нуля программы

Имейте в виду, что ЧПУ должно тем или иным образом сообщить положение нулевой точки программы. То, как это делается, сильно различается от одного станка с ЧПУ и управления к другому. Более старый метод — присвоить программе ноль в программе. С помощью этого метода программист сообщает контроллеру, как далеко он находится от нулевой точки программы до начальной позиции станка. Обычно это делается с помощью команды G92 (или G50), по крайней мере, в начале программы и, возможно, в начале каждого инструмента.

Более новый и лучший способ присвоения нулю программы — это смещение в той или иной форме. Производители систем управления обрабатывающим центром обычно называют смещения, используемые для присвоения нулевой точки программы , смещения приспособлений . Производители токарных центров обычно называют коррекции, используемые для присвоения нулевой точки программы для каждого инструмента , коррекции геометрии . Подробнее о том, как можно присвоить нулевую программу, будет рассказано в ключевой концепции номер четыре .

Другие сведения о движении оси

До сих пор нашей основной задачей было показать вам, как определить конечную точку каждой команды движения.Как вы уже видели, для этого требуется понимание прямоугольной системы координат. Однако есть и другие опасения по поводу того, как будет проходить движение. Например, тип движения (быстрое, прямое, круговое и т. Д.) И скорость движения (скорость подачи) также будут иметь значение для программиста. Мы обсудим эти другие соображения в ходе третьей ключевой концепции .

Программа ЧПУ

Почти все современные системы ЧПУ используют для программирования формат словесного адреса.(Единственным исключением из этого правила являются определенные диалоговые элементы управления.) Под форматом словесного адреса мы подразумеваем, что программа ЧПУ состоит из команд, похожих на предложения. Каждая команда состоит из слов ЧПУ, каждое из которых имеет буквенный адрес и числовое значение. Буквенный адрес (X, Y, Z и т. Д.) Сообщает элементу управления тип слова, а числовое значение сообщает элементу управления значение слова. Используемые как слова и предложения в английском языке, слова в команде ЧПУ говорят станку с ЧПУ, что мы хотим делать в настоящее время.

Одна очень хорошая аналогия тому, что происходит в программе ЧПУ, находится в любом наборе пошаговых инструкций. Скажем, например, у вас есть посетители из другого города, чтобы посетить вашу компанию. Вам нужно написать инструкции, чтобы добраться из местного аэропорта до вашей компании. Для этого вы должны сначала представить себе путь от аэропорта до вашей компании. Затем вы будете последовательно записывать по одной инструкции за раз. Человек, следующий вашим инструкциям, выполнит первый шаг, а затем перейдет к следующему, пока не достигнет вашего учреждения.

Аналогичным образом, программист с ЧПУ с ручным управлением должен иметь возможность визуализировать операции обработки, которые должны выполняться во время выполнения программы. Затем, в пошаговом порядке, программист даст набор команд, которые заставят машину вести себя соответствующим образом.

Хотя мы немного отклонились от темы, мы хотели бы особо отметить визуализацию. Подобно тому, как человек, разрабатывающий направления движения , должен уметь визуализировать пройденный путь, так и программист с ЧПУ должен уметь визуализировать движения, которые машина с ЧПУ будет выполнять. до программа может быть успешно разработана.Без этой возможности визуализации программист не сможет правильно развивать движения в программе. Это одна из причин, по которой машинисты делают лучших программистов с ЧПУ. Опытный машинист должен иметь возможность легко визуализировать любую выполняемую операцию обработки.

Подобно тому, как каждая краткая инструкция перемещения будет состоять из одного предложения, каждая инструкция, данная в программе ЧПУ, будет состоять из одной команды. Подобно тому, как предложение инструкции по перемещению состоит из слов (на английском языке), так и команда ЧПУ состоит из слов ЧПУ (на языке ЧПУ).

Человек, который следует вашему набору командировочных инструкций, выполнит их явно. Если вы ошибетесь с инструкциями, человек заблудится по дороге в вашу компанию. Аналогичным образом станок с ЧПУ будет явно выполнять программу ЧПУ. Если в программе есть ошибка, станок с ЧПУ не будет вести себя правильно.

Справа показан короткий пример программы, которая просверливает два отверстия в заготовке на обрабатывающем центре с ЧПУ. Имейте в виду, что мы , а не , подчеркиваем фактические команды в этой программе (хотя сообщения в круглых скобках должны относительно ясно давать понять, что происходит в каждой команде).Вместо этого мы подчеркиваем структуру программы ЧПУ и тот факт, что она будет выполняться последовательно.

Хотя слова и команды в этой программе, вероятно, не имеют для вас особого смысла (пока), помните, что мы подчеркиваем последовательный порядок, в котором будет выполняться программа ЧПУ. Элемент управления сначала прочитает, интерпретирует и выполнит самую первую команду в программе. Только тогда он перейдет к следующей команде. Прочтите, интерпретируйте, выполните. Затем переходим к следующей команде. Система управления продолжит выполнение программы для обеспечения баланса программы.Опять же, обратите внимание на сходство с предоставлением любого набора пошаговых инструкций.

Другие сведения о программном макияже

Как уже говорилось, программы состоят из команд, а команды состоят из слов. Каждое слово имеет буквенный адрес и числовое значение. Буквенный адрес сообщает контроллеру тип слова. Производители ЧПУ по-разному определяют, как они определяют названия слов (буквенные адреса) и их значения. Начинающий программист с ЧПУ должен обратиться к руководству по программированию производителя системы управления, чтобы определить названия и значения слов.Вот краткий список некоторых типов слов и их общих характеристик буквенного адреса.

O — Номер программы (используется для идентификации программы)
N — Порядковый номер (используется для идентификации линии)
G — Подготовительная функция (см. Ниже)
X — Обозначение оси X
Y — Обозначение оси Y
Z — Обозначение оси Z
R — Обозначение радиуса
F — Обозначение скорости подачи
S — Обозначение скорости шпинделя
H — Обозначение коррекции длины инструмента
D — Обозначение коррекции радиуса инструмента
T — Обозначение инструмента
M — Дополнительные функции

Как видите, многие буквенные адреса выбраны логически (T для инструмента, S для шпинделя, F для скорости подачи и т. Д.). Некоторые требуют запоминания.

Есть два буквенных адреса (G и M), которые позволяют назначать специальные функции. Предварительная функция (G) обычно используется для установки режимов. Мы уже ввели абсолютный режим, определяемый G90, и инкрементный режим, определяемый G91. Это всего лишь две из используемых подготовительных функций. Чтобы найти список функций для вашей машины, необходимо обратиться к руководству производителя вашего устройства управления.

Подобно подготовительным функциям, разные функции (слова M) позволяют выполнять множество специальных функций.Различные функции обычно используются как программируемые переключатели (например, включение / выключение шпинделя, включение / выключение охлаждающей жидкости и т. Д.). Они также используются для программирования многих других программируемых функций станка с ЧПУ.

Новичку все это может показаться программированием с ЧПУ, требующим большого запоминания. Но будьте уверены, что при программировании ЧПУ используется всего около 30-40 различных слов. Если вы можете думать об изучении ручного программирования с ЧПУ как об изучении иностранного языка, в котором всего 40 слов, это не должно показаться слишком сложным.

Программирование десятичной точки

Определенные буквенные адреса (слова ЧПУ) позволяют указывать действительные числа (числа, которые требуют частей целого числа). Примеры включают указатель оси X (X), указатель оси Y (Y) и указатель радиуса (R). Почти все современные модели ЧПУ позволяют использовать десятичную точку в спецификации каждого буквенного адреса. Например, X3.0625 можно использовать для указания позиции по оси X.

С другой стороны, некоторые буквенные адреса используются для указания целых чисел.Примеры включают обозначение скорости шпинделя (S), обозначение станции инструмента (T), порядковые номера (N), подготовительные функции (G) и прочие функции (M). Для этих типов слов большинство элементов управления не позволяют использовать десятичную точку , а не . Начинающий программист должен обратиться к руководству по программированию производителя ЧПУ, чтобы узнать, какие слова допускают использование десятичной точки.

Другие программируемые функции

Все станки с ЧПУ, кроме самых простых, имеют программируемые функции, отличные от простого перемещения оси.Сегодняшнее полномасштабное оборудование с ЧПУ позволяет программировать практически все в станке. Обрабатывающие центры с ЧПУ, например, позволяют программировать скорость и направление шпинделя, СОЖ, смену инструмента и многие другие функции станка. Подобным образом токарные центры с ЧПУ позволяют программировать скорость и направление шпинделя, охлаждающую жидкость, индекс револьверной головки и заднюю бабку. И все виды оборудования с ЧПУ будут иметь собственный набор программируемых функций. Кроме того, могут быть доступны некоторые аксессуары, такие как измерительные системы, системы измерения длины инструмента, устройства смены паллет и адаптивные системы управления, которые потребуют программирования.

Список программируемых функций будет сильно отличаться от одного станка к другому, и пользователь должен изучить эти программируемые функции для каждого используемого станка с ЧПУ.