Самодельный алюминиевый 3-х осевой фрезерный станок с чпу

Самодельный 3-х осевой ЧПУ станок из алюминия

Самодельный алюминиевый 3-х осевой фрезерный станок с ЧПУ

Этот ЧПУ станок был изготовлен своими руками с нуля. При изготовлении ЧПУ станка использовался алюминиевый профиль 3/4″ x 3/4″ x1/16″ квадратного сечения. Данный станок – это полная импровизация с ориентировкой на готовые проекты.

Рабочая площадь самодельного ЧПУ станка составляет 12″ x 8″ x 3″ в координатах X/Y/Z.

В станке использовано более 100 гаек 5/16″, можно сказать – он собран из болтов и гаек.

Средняя стоимость такого самодельного ЧПУ станка составляет около 650-700 баксов.

Стоит отметить то, что этот станок изготавливался подручными средствами, из инструментов был использован перфоратор (в режиме дрели), лобзик и ножовка по металлу. Если у вас есть сверлильный станок – то все изготовление займет гораздо меньше времени, однако, вы можете собрать его и пользуясь только подручными инструментами.

Данная статья рассказывает про изготовление ЧПУ станка своими руками достаточно подробно. По ней любой сможет сделать подобный станок для своих нужд.

Фрезер

В качестве фрезера используется ручной фрезер DeWalt DWP 611. Он может изменять скорость вращения фрезы и имеет мощность около 1,25 л.с. Изначально планировалось использование Дремеля, но потом, было принято решение установить более профессиональный инструмент.

Главная рама

Идея изготовления рамы ЧПУ станка взята у Tom McWire, она немного смаштабирована под свои нужды.

В качестве несущих конструкций использованы оцинкованные стальные трубы  3/4″.

Перед установкой они были окрашены в белый матовый цвет, окраска была произведена только для эстетического восприятия целостности конструкции станка.

Кроме болтов и гаек, в конструкции станка используются стяжки для крепления фрезера и саморезы для дерева для крепления концевиков, подшипников поддержки ходовых винтов и других мелких креплений.

Подшипники

В конструкции использованы подшипники с внутренним диаметром 8 мм, наружный диаметр 22 мм, а толщина подшипника составляет 7 мм.

Стоит обратить внимание на то, что внутренний диаметр подшипника составляет 8 мм, что на немного больше чем  5/16″. После закрепления подшипников на направляющих, это расхождение будет компенсироваться с помощью туго затянутых гаек.

Муфты

Муфты использованы готовые, их закупка производилась через eBay по $4 штука. Но, при желании, можно использовать и самодельные муфты. С одной стороны муфты отверстие 1/4″(6,35 мм) для крепления шагового двигателя, а с другой 8 мм отверстие для крепления ходового винта.

Ось X

Длина направляющих оси X примерно 26″, располагаются они параллельно на расстоянии 15″ друг от друга (замер по внутренним сторонам).

По фотографии вам может показаться, что вся “каретка” держится только под своим весом, в действительности подшипники фиксируются раме довольно жестко.

Оси Х и Y собираются вместе как единая деталь ЧПУ станка.

Направляющие Y так же служат фиксаторами для четырех блоков подшипников X и позволяют им соблюдать соосность.

Ось Y

Подшипники оси Y повернуты на 90 градусов по отношению к оси X.

6″ болты с квадратным подголовком, которые используются в подшипниковых сборках, четко фиксируют подшипники на своих местах.

Ось Z

Сборки подшипников для оси Z собираются полностью так же, как и для оси Y. Единственным исключением является только вертикальное расположение оси.

При сборке оси использовались 6″ болты с квадратными подголовками для сборки подшипников. Такой подход очень сильно упрочняет сборку.

Направляющие Z оси крепятся непосредственно к трубе 3/4″(главной раме).

Ходовые гайки

Ходовые гайки изготовлены из 5/16″ Т-образных “мебельных” гаек  с отверстиями. Т-образная гайка крепится на алюминиевой основе 1/8″ х 0,75″ с помощью обычных мебельных шурупов.

С Т-образными гайками люфт очень мал, однако, конструкцию можно улучшить используя самодельные ходовые гайки.

Ходовые винты и винтовые опоры

Ходовые винты это дешевые 5/16″ штифты из оцинкованной стали. Их можно купить практически в любом магазине типа Леруа Мерлен или на строительном рынке.

Опоры ходовых винтов изготавливаются из подшипников и гаек, их фиксация делается с помощью пластиковых муфт. При установке винтовых опор, следите за их соосностью относительно шагового двигателя. Его крутящий момент должен передаваться непосредственно на ходовую гайку, а не тратиться на преодоление несоосности.

Подшипники крепятся с обеих сторон ходовых винтов с помощью 1/2″зажимов для труб, гайки не несут никакой роли и могут быть удалены из конструкции, если вы сможете прочно закрепить подшипники.

Установка шаговых двигателей

Шаговики крепятся к раме самодельного ЧПУ станка с помощью винтов, в данном случае крепление сделано только на нижней части моторов, что не есть хорошо. В дальнейшем лучше переделать на крепление с помощью угловых пластин.

Рабочий стол ЧПУ станка

Рабочий стол изготовлен из многослойной березовой фанеры толщиной 11.5 мм.

Рабочая зона составляет около 12″х 8″х3″, однако размеры платформы составляют 14″ х 10″, для того, чтобы можно было использовать зажимы для фиксации обрабатываемых заготовок.

Длинные болты нужны для того, что бы можно было настроить расположение рабочего стола под прямым углом к фрезеру.

Концевики

Концевики –  это прекрасная вещь в ЧПУ станке. Они не позволяют моторам вывести платформу за габариты, иначе вы можете сжечь шаговые двгатели при сбое программы.

Концевые выключатели устанавливаются на оба конца осей X и Y, на оси Z устанавливается один – в верхней части. Можно поставить и второй, для предотвращения порчи рабочего стола фрезой, однако, длина фрез бывает разная и тут трудно решить – на каком расстоянии ставить концевик.

Если хоть одна из кнопок концевиков срабатывает, то работа станка прекращается.

Прокладка кабелей

Проводов на самодельном ЧПУ станке много и важно, чтобы они не путались и не мешали работе станка. Провода шаговых двигателей были удленины с помощью проводов от старого компьютерного блока питания. Часть проводов была помещена в рукава предназначенные для моддинга компьютеров, это недорогое и весьма приемлимое решение. Также использованы кабельные стяжки для фиксации проводов к раме.

Molex разъемы позволяют легко отключить шаговики от драйверов в случае необходимости. А полый алюминиевый профиль позволяет спрятать провода от механический воздействий.

Плата управления ЧПУ станом

На самодельном ЧПУ станке можно использовать любую дешевую плату управления. В случае необходимости их можно недорого поменять.

В данном случае плата контролера ЧПУ станка и блок питания для ЧПУ установлены в корпус компьютера на котором запускается ПО. Плата установлена на акриловую основу с пластинами, которые фиксируются в слотах расширения ПК. Штатный кулер на плате заменен на кулер от старой видеокарты.

Контроллер ЧПУ станка управляются с компьютера через LPT порт. В качестве софта для ЧПУ станка используются MeshCAM 5 для генерации G-кодов и MACH 3.

А теперь – видео работы станка ЧПУ сделанного своими руками.

ЧПУ станок своими руками

Источник: http://homecnc.ru/raznoe/66-samodelnii-stanok-chpu-iz-aluminiya

Строим самодельный ЧПУ фрезерный станок: пошаговая инструкция

Итак, вы решили построить самодельный ЧПУ фрезерный станок или, может быть, вы просто над этим только задумываетесь и не знаете с чего начать? Есть много преимуществ в наличии машины с ЧПУ.

Домашние станки могут производить фрезерование и резать практически все материалы. Будь вы любитель или мастер, это открывает большие горизонты для творчества.

Тот факт, что один из станков может оказаться в вашей мастерской, еще более соблазнителен.

Есть много причин, по которым люди хотят построить собственный фрезерный станок ЧПУ своими руками.

Как правило, это происходит потому, что мы просто не можем позволить себе купить его в магазине или от производителя, и в этом нет ничего удивительного, ведь цена на них немаленькая.

Или же вы можете быть похожи на меня и получать массу удовольствия от собственной работы и создания чего-то уникального. Вы можете просто заниматься этим для получения опыта в машиностроении.

Личный опыт

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

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

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

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

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

Комплекты и наборы для сборки фрезеров с ЧПУ своими руками

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

Читайте также:  О коррекции s-метра в си-би радиостанции

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

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

Руководство

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

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

ДАВАЙТЕ НАЧНЕМ

ШАГ 1: Ключевые конструктивные решения

В первую очередь необходимо рассмотреть следующие вопросы:

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

ШАГ 2: Основание и ось X-оси

Тут рассматриваются следующие вопросы:

  1. Проектирование и построение основной базы или основания оси X.
  2. Разбивка различных конструкций на элементы.
  3. Жестко закрепленные детали.
  4. Частично закрепленные детали и др.

ШАГ 3: Проектирование козловой оси Y

В этом пункте рассматриваются следующие вопросы:

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

ШАГ 4: Схема сборки оси Z

Здесь рассматриваются следующие вопросы:

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

ШАГ 5: Линейная система движения

В этом пункте рассматриваются следующие вопросы:

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

ШАГ 6: Компоненты механического привода

В этом пункте рассматриваются следующие аспекты:

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

ШАГ 7: Выбор двигателей

В этом шаге необходимо рассмотреть:

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

ШАГ 8: Конструкция режущего стола

В этом шаге рассматриваются следующие вопросы:

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

ШАГ 9: Параметры шпинделя

В этом шаге рассматриваются следующие вопросы:

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

ШАГ 10: Электроника

В этом пункте рассматриваются следующие вопросы:

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

ШАГ 11: Параметры контроллера Программного Управления

В этом шаге рассматриваются следующие вопросы:

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

ШАГ 12. Выбор программного обеспечения

В этом пункте рассматриваются следующие вопросы:

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

Источник: https://VseOChpu.ru/samodelnyj-chpu-frezernyj-stanok/

Чпу фрезерный станок своими руками

Facebook

ВКонтакте

Twitter

Google+

ОК

Уважаемые посетители сайта «В гостях у Самоделкина» из представленного автором материала вы узнаете,как своими руками возможно сделать ЧПУ фрезерный станок для обработки древесины.

Уже не удивительно, что подобные станки ребята собирают самостоятельно, практически из того что имеют под рукой, среди самодельщиков уже накоплен неплохой опыт в данном направление, которым мастера делятся друг с другом.

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

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

Материалы

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

Инструмент

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

Процесс создания ЧПУ фрезерного станка своими руками.

И так, давайте в начале немного разберем, что собственно обозначает ЧПУ, да все предельно просто -это числовое программное управление.

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

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

Первый опыт по литью и плавке алюминия автор получил по ходу изготовления станка, сделаны были формы под заливку опор линейных подшипников.Фома залита и остывает.Вот такая болваночка получилась.Полученную заготовку мастер переносит в мастерскую.
Все подготовлено и отлито для последующей обработки на токарном станке.Непосредственно работа на токарном станке.

В ходе работ по отливке и переплавке металла автор пришел к выводу, что требуется хоть и примитивная но металлическая печь.С литьем металла пока закончено, далее мастер собрал на скорую руку станок для резки пенопласта.Расчертил шаблон.Вырезал заготовки из пенопласта, она будет служить моделью при последующем литье алюминия.Модель обмазывается строительной смесью.

Далее снова литье алюминия, но уже в земляную форму.
Первый блин комом, как и положено)Затем все пошло как по маслу.

Готовится еще одна партия форм.Отлито и уже на столе в мастерской.Снова чертеж и резка шаблона.Отлитую заготовку автор сверлит в намеченных местах.Процедура со стойками портала.Линейные подшипники мастер изготовил из шкворней автомобиля ГАЗ-53.

Направляющие на ось Х=25 мм, а на ось Y=20 мм.Сборка основания станка.
Проточка ходовых концов на токарном станке.
Изготовление ходовой гайки с регуляцией зазора.
Примерка оси Y.

Далее случилась неприятность, трещина в металле!Полный крах!Автор не отчаивается и отливает 2 ю деталь и опять трещина, о ужассс!!!Мастер уже хотел плюнуть на все, но все же собрался и переосмыслил обстановку и пришел к выводу, что форму детали необходимо изменить. Так и поступил, теперь все отлично))Доработка и сборка узлов.

Устанавливается шаговый двигатель.

И снова трещина.Деталь переплавляется и растачивается по новой.

Крепится временный стол из фанеры с вкрученными потайными гайками для крепления деталей.Собраны мозги станка и вся сопутствующая электроника.Вырезан шпиндель.Системный блок собран.Далее автором создается система смазки.
Краны изготовлены из капролона.

При помощи крана регулируется подача масла, у мастера выставлена 1 капля в 3 минуты.
В шланги мастер установил проволоку, для удержания от перегиба.
Для сбора масла был сделан поддон.Пробный пуск.Первая работа на станке)Автор сделал это! Ура!!! Теперь у него есть собственный ЧПУ фрезерный станок.

Как видите при желании все под силу простому человеку, стоит только захотеть) Очень много интересных и красивых резных вещей можно сделать на данном станке, фантазию ограничивает только размеры станка) В дальнейшем автор собирается создать станок куда больше, для серьезной работы, опыт уже есть)На этом заканчиваю статью. Большое спасибо за внимание!Заходите в гости почаще, не пропускайте новинки в мире самоделок!

Статья представлена в ознакомительных целях!

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

Идея

Описание

Исполнение

Итоговая оценка: 10

Источник: https://USamodelkina.ru/8968-chpu-frezernyy-stanok-svoimi-rukami.html

Самостоятельное производство ЧПУ станка

Считается, что ЧПУ станок сложен в изготовлении, кроме технических составляющих, он имеет электронное устройство, установить которое в состоянии только специалист. Вопреки этому мнению, возможность собрать ЧПУ станок своими руками велика, если заранее подготовить необходимые чертежи, схемы и комплектующие материалы.

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

Часто в качестве основы будущего аппарата берут использованный сверлильный станок.

Сверлильный станок может быть использован как основа для ЧПУ станка

В нем потребуется замена рабочей головки на фрезерную.

Наибольшее затруднение при проектировании ЧПУ станка своими руками вызывает создание устройства, при помощи которого рабочий инструмент перемещается в трех плоскостях.

Частично решить задачу помогут каретки, взятые из обычного принтера. Инструмент сможет двигаться в обеих плоскостях. Выбирать каретки для ЧПУ станка лучше из того принтера, который имеет большие габариты.

Подобная схема позволяет в дальнейшем подключать к станку управление. Минус в том, что фрезерный станок с ЧПУ работает только с деревянными, пластиковыми изделиями, изделиями из тонкого металла. Это связано с тем, что каретки принтера не имеют нужной жесткости.

Читайте также:  Регулятор температуры для 12в паяльника

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

Удачным вариантом для самодельного ЧПУ фрезера является шаговый двигатель.

Шаговый двигатель

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

Любой фрезерный станок по дереву, использующий шаговый двигатель, позволяет не использовать винтовую передачу, это никак не влияет на возможности такого ЧПУ по дереву. Рекомендуется использовать для фрезерования на таком агрегате ремни зубчатого типа. В отличие от стандартных ремней они не проскальзывают на шкивах.

Материалы и инструменты, необходимые для сборки

Общий набор материалов для станка с ЧПУ включает в себя:

  • шпиндель;
  • кабель длиной 14–19 м;
  • фрезы, обрабатывающие дерево;
  • патрон для фрезы;
  • преобразователь частот, имеющий одинаковую мощность со шпинделем;
  • подшипники;
  • плата для управления;
  • водяная помпа;
  • охлаждающий шланг;
  • три двигателя шагового типа для трех осей перемещения конструкции;
  • болты;
  • защитный кабель;
  • шурупы;
  • фанера, ДСП, плита из дерева или металлическая конструкция на выбор в качестве корпуса будущего аппарата;
  • муфта мягкого типа.

Муфта мягкого типа

Рекомендуется при изготовлении устройства с ЧПУ по дереву своими руками использовать шпиндель с охлаждающей жидкостью. Это позволит не отключать его каждые 10 минут для остужения. Для работы подойдет самодельный станок с ЧПУ, мощность его составляет не меньше 1,2 кВт. Оптимальным вариантом станет устройство мощностью 2 кВт.

Набор инструментов, требующийся для изготовления агрегата, включает в себя:

  • молотки;
  • изоленту;
  • сборочные ключи;
  • клей;
  • отвертку;
  • паяльник, герметик;
  • болгарку, ее часто заменяют на ножовку;
  • пассатижи, агрегат для сварки, токарный станок, ножницы, плоскогубцы.

Простой ЧПУ станок своими руками

Порядок действий при сборке станка

Самодельный ЧПУ фрезерный станок собирается по схеме:

  • изготовление чертежей и схем устройства с указанием системы электрооборудования;
  • покупка материалов, содержащих в себе будущий самодельный ЧПУ станок;
  • установка станины, на ней будут крепиться двигатели, рабочая поверхность, портал, шпиндель;
  • установка портала;
  • установка оси Z;
  • фиксация рабочей поверхности;
  • установка шпинделя;
  • установка водоохлаждающей системы;
  • установка электросистемы;
  • подключение платы, с ее помощью осуществляется управление аппаратом;
  • настройка программного обеспечения;
  • стартовый пуск агрегата.

В качестве основы для станины берется материал, сделанный из алюминия.

Станину нужно делать с алюминия

Профили из этого металла выбирают с сечением 41*81 мм с толщиной пластин 11 мм. Сам корпус станины соединяют при помощи алюминиевых уголков.

От установки портала будет зависеть, какой толщины изделие сможет обработать станок ЧПУ. Особенно если он, сделанный своими руками. Чем выше портал, тем более толстое изделие он сможет обработать. Важно не установить его слишком высоко, так как такая конструкция будет менее прочной и надежной. Портал движется по оси Х и несет шпиндель на себе.

В качестве материала для рабочей поверхности агрегата применяют профиль из алюминия. Часто берут профиль, имеющий Т-пазы. Для домашнего использования принимают фанеру, ее толщина составляет не менее 17 мм.

После того как каркас устройства будет готов, приступают к установке шпинделя. Важно устанавливать его вертикально, так как в дальнейшем потребуется его регулировка, это проводится для фиксации требуемого угла.

Для установки электросистемы необходимо присутствие таких компонентов:

  • блок питания;
  • компьютер;
  • шаговый двигатель;
  • плата;
  • кнопка остановки;
  • драйверы двигателя.

Драйвер шагового двигателя

Для работы системы требуется порт LPT. Помимо этого, устанавливается программа, управляющая работой аппарата и позволяющая отвечать на вопрос, как сделать ту или иную операцию. Управление подключается через двигатели к самому фрезерному станку.

После того как электроника будет установлена на станок, потребуется загрузка драйверов и необходимых для работы программ.

Распространенные ошибки при сборке

Часто встречающейся ошибкой при сборке станка с числовым программным управлением является отсутствие чертежа, но по нему и проводится сборка. В результате этого возникают упущения в проектировании и установке конструкций аппарата.

Часто неправильная работа станка связана с неверно подобранными частотником и шпинделем.

Для корректной работы станка необходимо правильно подбирать шпиндель

Во многих случаях шаговые двигатели не получают должного питания, поэтому для них необходимо выбирать специальный отдельный блок питания.

Необходимо учитывать то, что правильно установленная электросхема и программное обеспечение позволяет выполнять на устройстве многочисленные операции разного уровня сложности. Станок ЧПУ своими руками выполнить под силу мастеру среднего звена, конструкция агрегата имеет ряд особенностей, но с помощью чертежей собрать детали несложно.

С ЧПУ, своими руками составленным, работать легко, необходимо изучить информативную базу, провести ряд тренировочных работ и проанализировать состояние агрегата и детали. Не стоит торопиться, дергать движущиеся детали или вскрывать ЧПУ.

Видео по теме: ЧПУ станок своими руками

Источник: https://promzn.ru/stanki-i-oborudovanie/chpu-stanok-svoimi-rukami.html

Станок ЧПУ своими руками схема чертежи

В наше время у рукодельных людей всё чаще можно встретить новые станки, которые управляются не руками, как мы все привыкли, а компьютерной программной и компьютеризированной оснасткой. Такое новшество получило название ЧПУ (числовое программное управление).

Такая технология применяется во многих учреждениях, на больших производствах, а также в хозяйских мастерских. Автоматизированная система управления позволяет сэкономить очень много времени, а также повысить качество производимой продукции.

Автоматизированной системой управляет программа с компьютера. В эту систему входят асинхронные двигатели с векторным управлением, имеющие три оси движения электрического гравера: X, Z, Y. Ниже мы рассмотрим, какими бывают станки с автоматическим управлением и расчётами.

Общие понятия

Как правило, на всех станках с ЧПУ используется электрический гравер, либо фрезер, на котором можно менять насадки. Станок с числовым управлением применяется для придания тем или иным материалам элементов декора и не только. ЧПУ станки, в связи с продвижениями в компьютерном мире, должны иметь множество функций. К таким функциям относятся:

Фрезерование

Механический процесс обработки материала, в процессе которого, режущий элемент (насадка, в виде фрезы), производит вращательные движения на поверхности заготовки.

Гравировка

Заключается в нанесении того или оного изображения на поверхности заготовки. Для этого используют либо фрезы, либо штихель (стальной стержень с заострённым под углом одним концом).

Сверление

Механическая обработка материала резаньем, с помощью сверла, за счёт которого получаются отверстия разных диаметров и отверстия, имеющие много граней различных сечений и глубин.

Лазерная резка

Способ раскроя и резанья материала, при котором отсутствует механическое воздействие, сохраняется высокая точность заготовки, а также деформации, совершаемые данным способом, имеют минимальные деформации.

Графопостроитель

Производится высокоточное рисование сложнейших схем, чертежей, географических карт. Рисование производится за счёт пишущего блока, посредством специализированного пера.

Рисование и сверление печатных плат

Производство плат, а также рисование электропроводящих цепей на поверхности диэлектрической пластины. Также сверление маленьких отверстий под радиодетали.

Какие функции будет выполнять ваш будущий станок с программным управлением решать только вам. А дальше рассмотрим конструкцию станка ЧПУ.

Разновидность станков ЧПУ

Технологические признаки и возможности данных станков приравниваются к универсальным станкам. Однако, в современном мире, выделяют три разновидности станков ЧПУ:

Токарные

Предназначение таких станков заключается в создании деталей по типу тел вращения, которое заключается в обработке поверхности заготовки. Также производство внутренних и наружных резьб.

Фрезерные

Автоматизированная работа этих станков заключается в обработке плоскостей и пространств различных корпусных заготовок. Осуществляют фрезеровку плоскую, контурную и ступенчатую, под различными углами, а также с нескольких сторон. Производят сверление отверстий, нарезание резьб, развёртывание и растачивание заготовок.

Сверлильно — расточные

Выполняют рассверливание, сверление отверстий, растачивание и развёртывание, зенкерование, фрезеровка, нарезание резьб и многое другое.

Как мы видим, станки ЧПУ имеют большой ряд функционала, которые они совершают. Поэтому и приравниваются к универсальным станкам. Все они стоят очень дорого и купить какую-нибудь установку из вышеперечисленных просто невозможно, в силу финансовой недостаточности. И можно подумать, что придётся совершать все эти действия вручную, на протяжении всей жизни.

Можно не расстраиваться. Умелые руки страны, ещё с первого появления заводских станков ЧПУ, начали создавать самодельные прототипы, которые работают не хуже профессиональных.

Все комплектующие материалы для станочков ЧПУ можно заказать в интернете, где они находятся в свободном доступе и стоят довольно-таки недорого.

Кстати, корпус автоматизированного станка можно изготовить своими руками, а за правильными размерами можно обратиться в интернет.Совет: Перед выбором станка ЧПУ определитесь с тем, какой материал вы будете обрабатывать.

Этот выбор будет иметь главное значение при сооружении станка, так как это напрямую зависит от размеров оборудования, а также затрат на него.

Конструкция

Конструкция станка ЧПУ полностью зависит от вашего выбора. Можно приобрести уже готовый стандартный набор всех необходимых деталей и просто собрать его в своём гараже или мастерской. Или заказывать всё оснащение отдельно.

Рассмотрим стандартный набор деталей на фото:

Источник: http://stanki-info.ru/chpu-svoimi-rukami.html

Модельный ряд станков из алюминия

Статистика
Онлайн всего: 1Гостей: 1Пользователей:

Настольный фрезерный  станок c

ЧПУ

из алюминия

CNC-2020AL

200х200 мм

Станок в полной комплектации (включая шпиндель и всю электронику), готов к работе.

Предназначен для 2D/3D обработки различных материалов – дерева, пластика, текстолита и т.д.

Станок может выполнять операции резки, фрезерования и гравировки, сверления. Область применения: декоративные элементы мебели, сувенирная продукция, рекламная индустрия.

Читайте также:  Компания altera начала поставку своих первых компонентов снк

Рабочая область – 200*200*120 мм

Размер стола – 300*240 мм

Максимальная высота заготовки 60мм или 110мм(имеется возможность установки портала в 2х положениях)

Материал станка – сталь+алюминий

Направляющие по Z и Y 12мм , по X – 16 мм

Ходовые винты – трапецеидальный TR10x2 с шагом 2мм по всем осям

Ходовая гайка – капроновая подпружининная с компенсацией люфта

Дискретность по оcям (для полушага) – 0,01мм

 Максимальная скорость перемещений – 1500мм/мин

Рабочая скорость  – до 1000мм/мин

Шпиндель 300Вт, цанга ER11-A

Вес 17 кг

Стоимость станка Вы можете узнать в нашем Интернет магазине

Настольный гравировально-фрезерный станок c

ЧПУ

из алюминия  CNC-3040AL

300х400мм


Предназначен для 2D/3D обработки различных материалов – дерева, пластика, текстолита, цветных металлов (вариант станка со шпинделем жидкостного охлаждения). Станок может выполнять операции резки, фрезерования и гравировки, сверления. Область применения: декоративные элементы мебели, сувенирная продукция, рекламная индустрия.

Рабочая область – 290*410*80 мм

Размер стола – 390*540 мм

Материал станка – алюминий.

Ходовые винты – шарико-винтовая пара(ШВП1605) по всем осям!!!

Направляющие по Х и Y 20мм , по Z – 16 мм. Больший диаметр направляющих – 20мм!!!, против 16мм на дешёвых станках от лукавых производителей заявляющих о точности 0,05мм при провисании 16мм направляющих под собственным весом портала на 0,1мм.

Дискретность по оcям (для полушага) – 0,0125мм

Максимальная скорость перемещений – 4000мм/мин

Рабочая скорость  – до 2000мм/мин

Станок может быть укомплектован коллекторным шпинделем или профессиональным шпинделем жидкостного охлаждения 800Вт. 

Вес 35 кг

Фрезерный станок с ЧПУ из алюминия CNC-6090AL 600х900мм

Предназначен для 2D/3D обработки различных материалов – дерева, пластика, текстолита, цветных металлов.

Рабочая область – 600*900*80 мм

Размер стола – 750*1100 мм

Максимальная высота заготовки 110мм

Материал станка – алюминий

Диаметр направляющих по Х – 30мм

Диаметр направляющих по Y – 35мм

Диаметр направляющих по Z – 30мм

Ходовые винты – ШВП1605 по всем осям

Дискретность по оcям (для полушага) – 0,0125мм

Максимальная скорость перемещений – 3000мм/мин

Рабочая скорость  – до 2000мм/мин

Вес 90 кг

Стоимость станка Вы можете узнать в нашем Интернет магазине

Фрезерный станок с

ЧПУ

из алюминия Моделист60100 (600х1000 мм), Моделист60120 (600х1200 мм), Моделист90120 (900х1200 мм)

Предназначен для 2D/3D обработки различных материалов – дерева, пластика, текстолита, цветных металлов.



Рабочая область – 600*1000*120 мм (для Моделист60120 600*1200*120 мм) (для Моделист90120 900*1200*120 мм)

Максимальная высота заготовки 130мм

Размер стола – 750*1100 мм

Материал станка – алюминиевый конструкционный профиль

Направляющие по Х , Y и Z : цилиндрический рельс – 16 мм

Ходовые винты – ШВП1605 по всем осям (по оси Y два ходовых винта, два ШД)

Дискретность по оcям (для полушага) – 0,0125мм

Максимальная скорость перемещений – 3000мм/мин

Рабочая скорость  – до 2000мм/мин

Вес 75 кг

Приобрести эти станки можно на здесь

Источник: http://cnc-shop.narod.ru/index/modelnyj_rjad_stankov_iz_aljuminija/0-34

Самодельный алюминиевый 3-х осевой фрезерный станок с ЧПУ

Я построил этот  ЧПУ с нуля, используя в основном алюминиевый профиль 3/4″ x 3/4″ x1/16″ квадратного сечения. Я разработал станок, ориентируясь на проекты, найденные в Google и импровизируя.

Рабочая площадь станка составляет около 12″ x 8″ x 3″ (X/Y/Z).

При сборке шасси с подшипниками использовано более 100 5/16″ гаек.

Я подсчитал, что проект обойдется примерно в $650 – $700.

Примечание: Я сделал этот проект, используя только перфоратор (с возможностью работы в режиме дрели), ножовку и лобзик. У меня нет сверлильного станка и торцовочной пилы, чтобы делать отверстия/разрезы. Конечно, при наличии  соответствующего оборудования и инструмента, всё это делается намного быстрее и проще.

В статье подробно рассказано об используемых элементах. Если много людей захотят повторить проект, то я разработаю чертежи. Но сейчас эта статья просто дает представление о самостоятельной постройке ЧПУ.

Фрезер

В качестве фрезера я выбрал ручной фрезер DeWalt DWP 611. Он имеет переменную скорость и мощность до 1,25 л.с. Сначала я хотел использовать Dremel, но беспокоился о питании.

Доступный мне в то время фрезер я получил установленным в корпус.

Главная рама

Идея рамы взята у Tom McWire. Я немного масштабировал её.

Трубы – это оцинкованные стальные трубы 3/4″. Я окрасил их белым матовым цветом для более красивого вида и остался доволен результатом.

Длина трубы не так важна, оси могут выходить за её пределы.

Подшипники

Я использовал подшипники с внутренним диаметром 8 мм, наружным 22 мм, и толщиной 7 мм.

Обратите внимание, что внутренний диаметр  8 мм, что немного больше чем  5/16″. Когда подшипники будут закреплены на направляющих, это будет компенсировано туго затянутыми гайками (т.е. подшипник будет прикреплен так, как будто использовался болт М8).

Муфты

Я купил муфты из Гонконга на eBay по $4 штука. На одной стороне муфты есть отверстие 1/4″(6,35 мм) для шагового двигателя, а на другой 8мм для ходового винта.

Ось X

Длина направляющих X около 26″, а расположены они на расстоянии 15″ если считать по внутренним сторонам.

Может показаться, что вся “каретка” удерживается только силой тяжести, но на самом деле подшипники прижимаются к раме довольно плотно

Оси Х и Y собираются вместе как одна часть.

Направляющие Y на самом деле помогают четырем блокам подшипников X (я использую слово блоки из-за отсутствия более подходящего слова) оставаться напротив друг друга.

Ось Y

Сборки подшипников Y повернуты боком по отношению к оси X. Во первых, я пытался сориентировать их так же, как ось X, но главной проблемой была необходимая длина алюминиевых блоков. Я решил использовать максимально длинную ось Y, за вычетом расстояния, на которое может двигаться рабочая платформа. Преимущества такой конструкции я опишу позже.

6″ болты с квадратным подголовком, которые используются в подшипниковых сборках, заставляют двигаться их по направляющим оси Y.

Ось Z

Сборки подшипников оси Z делаются так же, как для оси Y, но вся ось располагается вертикально.

Я использовал восемь 6″ болтов с квадратным подголовком для сборки подшипников. Это упрочняет сборку.

Направляющие Z оси крепятся непосредственно к трубе 3/4″(главной раме).

Ходовые гайки

Ходовые гайки (винтовой передачи) изготовлены из 5/16″ Т-образных гаек  с отверстиями. Т-образная гайка крепится на алюминиевой основе 1/8″ х 0,75″.  Потом она крепится к сборкам подшипников.

С Т-образными гайками люфт очень мал, и у меня нет кругового индикатора, чтобы измерять его.

Ходовые винты и винтовые опоры

Ходовые винты это дешевые 5/16″ штифты из оцинкованной стали.

Винтовые опоры очень важны. Муфты по существу выглядят как пружины, что допускает перекос винта, который не желателен для любой из осей из-за непредсказуемых игр. При установке винтовых опор, абсолютно ни что не играет. Крутящий момент двигателя должен быть передан непосредственно на ходовую гайку.

Подшипники крепятся с обеих сторон для ходовых винтов. Подшипники крепятся к раме при помощи 1/2″зажимов для труб, которые после небольшой шлифовки отлично подходят для них.

Установка моторов

См. фото:

Рабочая платформа

Рабочая платформа сделана из русской березовой фанеры. Это самая высококачественная древесина, которую я нашел в местном хозяйственном магазине. Она обошлась мне в 20$ за лист  2'х4'. Толщина составляет 11,5 мм.

Как я уже говорил ранее, рабочая зона составляет около 12″х 8″х3″. Тем не менее, я вырезал платформу размером 14″ х 10″, для того, чтобы использовать зажимы. Вот то преимущество, о котором я говорил выше: можно менять размер рабочей платформы.

Я специально использовал болты длиннее, чем надо, чтобы можно было расположить стол под прямым углом к фрезеру.

Концевики

Концевики –  это прекрасная вещь в ЧПУ. Во время тестирования без выключателей, я поднялся по Z оси слишком высоко и чуть не оставил без коммуникаций ось Z. Провода смогли растянуться, но это не хорошо.

Я установил концевые выключатели на каждый конец X и Y осей и один в верхней части оси Z.
Если хоть одна из кнопок нажимается, станок останавливается.

Прокладка кабелей

Проводов много, и важно, чтобы они не мешали. Провода шаговых двигателей очень короткие, поэтому я удлинил их проводами от старого компьютерного блока питания. Я также поместил провода в рукава предназначенные для моддинга компьютера. Они сдерживают их, и смотрится красиво и аккуратно. Также я использовал кабельные стяжки, чтобы прикрепить провода к раме.

Я использовал Molex разъемы, поэтому я могу легко отключить станок от драйвера в случае необходимости. Алюминиевый профиль позволяет мне спрятать провода от механический воздействий.

Плата драйвера

Я использовал дешевую плату драйвера двигателя Toshiba TB6560 купленную на eBay. На самом деле мне пришлось использовать три контроллера Toshiba TB6560. Один был неисправен изначально, ещё один сломался после использования и один сгорел. Их легко менять если вы умеете паять. Замена занимает совсем немного времени, но я предлагаю покупать более качественные драйверы.

Я установил плату драйвера и блок питания в корпус своего компьютера. Плата драйвера установлена на акриловую основу и установлена на слоты расширения. Я заменил штатный кулер на плате, на кулер от старой видеокарты.
Извините за размытые фотографии.

Драйверы управляются при помощи LPT порта от компьютера. В качестве софта использовал MeshCAM 5 для генерации G-кодов и MACH 3.

Оригинал статьи

Источник: http://cxem.gq/master/58.php

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector