Функционирование и комплектация домашнего ЧПУ станка. Станок для дома с чпу
Станок с ЧПУ для домашней мастерской своими руками (самодельный)
Выбрать станок ЧПУ для домашней мастерской — это половина дел, которые необходимо выполнить для получения различных заготовок, изделий и деталей. При организации мастерской дома чаще всего речь идет о деревообработке. Хотя некоторым мастерам требуется оборудование для обработки металла своими руками.
Содержание статьи
Критерии выбора
Фото станка с ЧПУ для домашней мастерской
Если вам требуется станок с модулем ЧПУ для работы в домашней мастерской, следует обратить внимание на основные нюансы выбора.
Главными критериями покупки станка с ЧПУ являются:
- Рабочий стол;
- Электромотор и шпиндель;
- Обрабатываемые заготовки;
- Управление;
- Надежность и точность обработки.
По всем представленным пунктам пройдемся отдельно, что позволит своими руками сделать правильный выбор и обеспечить себя возможностью получать качественную продукцию в нужном объеме.
Рабочий стол
Фото станка с ЧПУ для дома
Металлообрабатывающие и деревообрабатывающие станки часто применяются при организации домашней мастерской с целью делать мебель, изготавливать поделки, аксессуары, фурнитуру, сувенирную продукцию.
- От размеров рабочего стола напрямую зависят габариты заготовок, с которыми вы сможете работать своими руками;
- Станок может выполнять разные функции. Для мелких изделий вам не потребуется станок с большой рабочей поверхностью, и наоборот;
- Выбирая габариты рабочего стола, всегда ориентируйтесь на небольшой запас размера стола по сравнению с самой крупной заготовкой;
- Для сувенирной продукции подойдет стол размером до 420 на 420 мм. Самые большие столы пригодятся при обработке крупных металлических листов, длинных профилей, для изготовления окон или дверей — 1200 на 2600 мм.
Электромотор и шпиндель
- Тип двигателя. Заводские и самодельные станки могут оснащаться коллекторными или асинхронными двигателями. Делая выбор своими руками, важно знать про недостатки станка с ЧПУ, оснащенного коллекторным двигателем. Этот электромотор способен функционировать ограниченное время, применяется преимущественно на простейших ручных станках. Для домашней мастерской выбирайте станки с ЧПУ, которые оснащены асинхронным движком. Он способен работать длительное время без потери надежности.
- Мощность шпинделя. Электромотор и шпиндель — это два непосредственно связанных между собой элемента конструкции станка. Мотор задает вращение шпинделю. Что касается мощности, то для небольшого сувенирного, ювелирного производства или изготовления небольших деталей из дерева, металла подойдет шпиндель с параметром до 2,3 кВт. Если планируются более серьезные работы, обработка крупных заготовок, используйте шпиндель мощностью от 2,7 кВт.
- Охлаждение шпинделя. Самодельные станки обычно оснащаются воздушной системой охлаждения. Заводские качественные устройства имеют водяной тип. Такое охлаждение более эффективное и удобное в эксплуатации. Организовать его своими руками вполне возможно.
- Направляющие. Через направляющие осуществляется подача заготовки к рабочим органам. Направляющие могут иметь автоматический или ручной привод. Объективно лучшими считаются автоматизированные направляющие, подающие к фрезе, сверлу или абразивному диску заготовку.
Обрабатываемые заготовки
Если длина заготовки, которую способен обработать самодельный или заводской агрегат, зависит от параметров рабочего стола, то высота зависит от расстояния между столешницей и балкой, где фиксируются направляющие шпинделя.
Для стандартных работ при использовании небольших заготовок подойдет агрегат с ЧПУ, где высота между указанными элементами составит до 160 мм. Если речь идет о крупных заготовках, высота потребуется в диапазоне от 210 мм и более.
Управление
Фото станка с ЧПУ для домашней мастерской
Выделяют три основных способа управления станка с ЧПУ. Все они могут быть организованы своими руками, если речь идет про самодельный агрегат.
- Через порт и компьютер. Вариант любительского типа. Сделать своими руками данное управление не сложно, но для высококачественной обработки заготовок не подходит.
- Через плату управления и ПК. Преимущество такого управления заключается в возможности отображения процессов обработки на экране компьютера. Одного ПК достаточно, чтобы выполнять эмуляцию, моделирование, подготовку и обработку изделий.
- С помощью автономного пульта. Такие устройства полностью интегрируются с оборудование. Выключив станок от питания, при восстановлении работы станок начнет с того места, где закончил. Это полезно на случай внезапного отключения электричества. Компьютер все же потребуется, поскольку на нем вы будете составлять числовые программы для блока ЧПУ.
Среди всех указанных способов управления, объективно лучшим считается автономный пульт. Не каждый самодельный станок может им оснащаться, но при покупке профессионального заводского станка рекомендуем выбрать вариант с пультом управления.
Надежность и точность
На надежность станка, будь он самодельный или заводской, влияет несколько факторов.
- Соотношение размера и веса. Чем большие размеры имеет самодельный агрегат, тем тяжелее вам его следует изготовить. Устройство размером 1200 на 1200 мм не может весить менее 450 кг, иначе конструкция окажется неустойчивой, быстро развалится.
- Комплектующие. Электродвигатель, направляющие, рабочие инструменты, система охлаждения, электрика — все это обязано быть высокого качества исполнения. Если вы будете собирать своими руками станок из всякого хлама, подручных материалов, сомнительного модуля ЧПУ, рассчитывать на надежную и длительную работу станка не стоит.
- Обрабатываемый тип материала. Работать с материалами, параметры которых не соответствуют возможностям собранного своими руками станка, все равно, что написать приговор. Собирая самодельный агрегат, рассчитайте сразу, с материалами какой прочности, габаритов, веса вы будете работать. Пытаться распилить металлическую трубу с помощью деревообрабатывающего станка как минимум глупо.
Если говорить про точность обработки, то тут выделим несколько основных моментов.
- Скорость и точность обработки формируют итоговое качество изделия. Приобретать заводские высокоскоростные установки дорого, хотя они полностью себя оправдывают. Потому многие предпочитают собирать станок с ЧПУ самостоятельно, своими руками;
- Самые дорогие, но точные станки оснащаются скоростным шпинделем высокой мощности, системой автоматики для смены рабочего инструмента и сервомотором;
- Если хотите сэкономить, но получить достойную точность при обработке, выбирайте или собирайте устройства с шаговыми двигателями. Не забывайте о роли, которую выполняют направляющие;
- Привод также влияет на качество обработки. Самыми востребованными и недорогими приводами можно назвать шарико-винтовые пары и зубчатые реечные передачи;
- Шарико-винтовая пара отлично подходит для собранных своими руками небольших станков. Они способны перемещаться со скоростью до 11 м/мин и демонстрировать точность до 0,03 миллиметра на 30 см обработанной заготовки;
- Зубчатые рейки имеют более высокую скорость — до 45 м/мин. Но с точностью хуже — 0,06 мм на указанное расстояние. Хотя если станок предназначен для обработки средней точности, использовать «зубы» вполне разумно. Направляющие обеспечат нужное качество.
ЧПУ — очень полезное дополнение к станку. Выбор за вами — приобретать готовое устройство, либо собирать его своими руками.
tvoistanok.ru
Домашний ЧПУ станок: функционирование, комплектация, специфика
Как функционирует и комплектуется домашний ЧПУ станок, специфика программного обеспечения и сферы (примеры), где он применяется. Имеет ли смысл приобретать данное оборудования для частного пользования и как сделать правильный выбор. Ответы на все эти вопросы Вы найдете в этой статье.
Основные характеристики
ЧПУ станок это оборудование с программным числовым обеспечением, то есть оно работает в симбиозе с компьютером. Домашний ЧПУ станок дает возможность каждому пользователю без особого труда спроектировать любое изделие из дерева на своем компьютере. Если вспомнить, сколько времени у мастеров раньше уходило на изготовление резных изделий из дерева во время, когда еще не было станков с ПО, то становится понятно, что на станке такая работа выполняется в разы быстрее.
ЧПУ станок дает возможность воплощать в жизнь такие проекты, которые невозможно исполнить вручную. А благодаря легкости в эксплуатации и простому функционалу даже не совсем знакомый с компьютерными технологиями мастер может установить такое числовое оборудование у себя дома и воплощать все свои творческие идеи в жизнь.
Комплектация
Главным функционирующим элементом фрезерного оборудования является станина – именно на ней и располагаются все основные элементы. Комплектуется он рабочим столом, суппортом, инструментами для резки, а также шпиндельными головками и консолью. Эти элементы являются базовой комплектацией станков с ЧПУ для частного применения.
Управление
Управлением заведует комплекс сигналов: они передаются от ЧПУ блока к электродвигателю агрегата. Вследствие этого каретки начинают перемещаться, а инструменты фрезеровки меняют свое положение на заготовке.
Характеристики ЧПУ
Сокращение это расшифровывается как числовое программное управление. То есть, любое техническое устройство (в нашем случае, это станок для домашней обработки материалов), работающее на программном управлении, выполняет действия, которые посылаются ему специализированной программой. В основном, как и во множестве других современных компьютерных программ, параметры функционирования станка задаются математическими формулами и цифрами.
Программное управление контролирует мощность, параметры скорости и ускорения, а также, вращение и другие функциональные характеристики. Получается, что любое механическое действие, осуществляемое станком – это выполнение последовательных команд, записанных в программе.
Последние поколения программного управления позволяют станкам работать практически без вмешательства человека. Но, когда только стали появляться и пускаться в массовое производство программы для такого технического оборудования, оно работало в полуавтоматическом режиме, то есть, для последующего рабочего цикла необходимо было вмешательство мастера. Такая практика и в наше время пользуется спросом, особенно для домашнего использования, поскольку владельцам они обходятся гораздо дешевле.
Виды
Оборудование ЧПУ, в зависимости от рабочего расположения делится на два вида:
- Настольные агрегаты. По своим возможностям такие фрезерные мини – станки ни чем не уступают высоко функциональным промышленным аналогам. Идеальное приобретение для тех, кому необходим инструмент высокой точности для обработки деревянных заготовок.
- Напольные. Понятно, что такой вид характеризуется большим размером относительно настольного вида. Для больших объемов работы и больших заготовок такие агрегаты и приобретаются чаще всего. Для оборудования небольшого цеха на дому, например.
По техническим особенностям конструкции оно также подразделяется на 3 категории:
- Портальный тип. Здесь перемещение блока происходит по одной оси, а рабочего стола — по другой. Станком с таким вариантом конструкции очень удобно делать небольшие заготовки.
- Рабочий стол движется по двум осям. Такое оборудование имеет в комплекте шпиндельную головку, которая оснащена, в свою очередь, поднимающим и опускающим механизмом резки по отношению к заготовке.
- Фрезерная установка с консолью. Используется для изготовления деревянных изделий из крупных заготовок.
Области применения
Так в каких же видах деятельности применяется данное оборудование в домашних условиях? Ниже приведем самый популярный перечень областей использования станков на программном обеспечении.
Сфера архитектуры
В этом направлении творческой деятельности полет фантазии мастера не ограничен ни чем. Любой необходимый объект внешней отделки дома, дачи, бани и других построек, которые есть желание украсить и сделать необычными, можно изготовить на станке у вас дома. Это могут быть любые элементы декорирования (лепнины) – смотрятся такие традиционные виды отделки домов действительно великолепно.
В интерьере дома также можно сотворить настоящие шедевры в работе на таком техническом устройстве. Резные перила, различные фигуры и резьба на межкомнатных дверных проемах, гардинах и во всех других местах, куда заведет мастера его фантазия или желание заказчика.
Мебельное производство
Почему бы и не заняться данным видом деятельности, имея в своем распоряжении желание работать и станок с ЧПУ в собственном гараже. Это прекрасная идея для открытия малого бизнеса.
С использованием такого станка можно вырезать красивые фигурные ножки для столов, скамеек, стульев, а дверца для шкафов с узорами и столешницы с резным оформлением сделают эксклюзивными любую столовую мебель.
Это еще не все примеры. Просторы интернета дают огромные возможности для такой творческой деятельности любому домашнему мастеру без дизайнерского и художественного образования. Существует достаточно много программ и файлов для скачивания, как с отдельными элементами, так и целыми композициями, которые готовы к применению.
Изготовление сувениров
Это направление резьбы по дереву также включает в себя огромное многообразие вариантов, их использование и различные методы изготовления. Сувениры можно изготавливать для подарков родным и близким, для украшения интерьера комнат в доме, для хранения безделушек и украшений, а также для розничной продажи и реализации на заказ в качестве дополнительного источника дохода или направления малого бизнеса.
Наиболее распространенная сувенирная продукция, которая изготавливается на станках с ЧПУ:
- Резные шкатулки, сундуки и коробочки;
- Разделочные доски, тарелки, ложки, подносы и другая кухонная утварь;
- Фигурки людей, животных, птиц, какой – либо техники;
- Различные композиции;
- Рамочное оформление.
А какие великолепные рамки для зеркал, икон, окладов, картин и фотографий можно изготовить с помощью оборудования на ЧПУ! Смотрится такой вид оформления гармонично и эксклюзивно. Любой дополнительный элемент на любые виды рамок можно придумать и сделать в соответствии с пожеланиями.
Изготовление гравировок
С помощью такого станочного агрегата можно делать различные виды гравировок, причем, на разных материалах. Примером могут послужить надписи, узоры, разные виды логотипов, рисунков и другие варианты.
Увлечения
Многие умельцы делают своим хобби изготовление на ЧПУ оборудовании моделей любимых видов техники: мотоциклов, самолетов, машин, тракторов, вертолетов и даже кораблей. У многих со временем и приобретенным опытом в такой практике появляется страсть к изготовлению макетов домов, замков и даже целых городов. Такие резные шедевры становятся единственными в своем роде – это очень красивое и интересное творчество.
Еще больше пример применения агрегатов с ПУ в наших статьях :
- Идеи для фрезерного станка.
- Бизнес с ЧПУ лазером.
О преимуществах и недостатках работы со станками
Сначала рассмотрим основные преимущества, а далее перейдем к недостаткам.
Достоинства
Фрезерная установка с ЧПУ уже заняла достойные позиции на поприще изготовления декоративных отделочных, а также сувенирных изделий с обработкой высокой точности в условиях домашнего использования и применения в мелких цехах по производству данных видов продукции. Такое оборудование пришло на смену множеству инструментов, которые раньше использовали мастера резьбы по дереву, металлу, пластику и другим материалам.
В зависимости от модели, установка с ЧПУ дает возможность регулировки режимов скорости, направления резки, глубины резочного шва поэтому какую бы сложную задачу мастер не поставил перед собой – машина поможет осуществить ее с высокой точностью и минимальным риском брака.
Преимуществом ЧПУ также является то, что такой вид устройства осуществляет свою работу посредством подключения к обычному персональному компьютеру, а управление происходит с помощью специально разработанных программ. Поэтому, это оборудование, в условиях частного применения, способно производить обработку различных видов материалов, производить детали любого вида сложности.
В итоге, за счет автоматизирования процесса изготовления изделий, который сокращает затраты времени на переустановку и транспортировку шаблонов и увеличивает частоту рабочих операций, у мастера появляется дополнительное время и затрачивается гораздо меньше сил на такой труд.
При необходимости оборудование можно быстро, а главное – самостоятельно перенастроить: никакой квалификации и специального образования для работы на станках с ЧПУ не требуется. На таком достоинстве можно также сэкономить, ведь вызов наладчика не бесплатный.
Недостатки
Если приобретать станок числового управления для эксплуатации в личных целях, то сумма его стоимости будет весьма ощутимой для бюджета среднестатистического приобретателя. А для оборудования небольшого мини – цеха, направленного на производство резных изделий с дальнейшей реализацией такая затрата покажется менее ощутимой, поскольку аппарат за непродолжительное время использования оправдает ее.В плане эксплуатации и ремонта картина немножко другая.
К ремонту и замене несущих элементов рано или поздно подойдет любой владелец и, естественно, на это придется также потратиться. Потратить немалую сумму придется и на режущие инструменты, которые наиболее часто нуждаются в замене.
Нюансы выбора оборудования на ЧПУ для частной эксплуатации
Любая вещь, сделанная своими руками, пусть даже самая незначительная (небольшой сувенир, фурнитура), отличается своим особым очарованием. Те домашние мастера, которые любят заниматься таким творчеством, приобретают в частное использование оборудование с ЧПУ. Оно значительно облегчает работу по изготовлению большого спектра изделий из любых видов материалов.
Но прежде чем решиться на такую нужную, дорогостоящую и серьезную покупку, нужно учесть несколько немаловажных нюансов, чтобы в процессе эксплуатации не испытывать разочарований.
Определяемся с фронтом работ
Выбор свой следует остановить на таком станке с программным обеспечением, который отвечал бы требованиям изделия. То есть, если у вас в планах изготовление резных дверей с самыми разнообразными видами узоров, как межкомнатных, так и входных, то следует приобретать такой вид станка, который был бы гораздо большего размера, чем для изготовления фурнитуры или статуэток.
Тоже самое касается и других видов изделий – именно от будущих особенностей размера, конструкции, формы и многого другого зависит то, какой именно агрегат лучше всего приобрести.
Особенности конструкции и технические параметры
Этим важным аспектам следует уделить особое внимание перед приобретением установки с числовым управлением. Дело в том, что каждая модель станка имеет свои отличительные особенности и лучше с ними разобраться до приобретения оборудования.
Одним из важных элементов конструкции является портал, который должен быть изготовлен исключительно из стали – таким образом, исключается вибрация заготовок во время эксплуатации установки. А следовательно – исключается деформация и брак.
А вот на толщину заготовки будет оказывать влияние величина шпинделя – это тоже следует учитывать перед приобретением.
Опытные мастера рекомендуют выбирать станки, работающие на распространенном программном управлении. Это значительно облегчит рабочий процесс, особенно мастерам, у которых маловато опыта.
Программы на них составляются очень легко, с режимами использования разобраться тоже не составит никакого труда, так же как и с вопросами контроля и внесения корректировок.
Кроме того, лучше заранее определиться, где вы будете устанавливать ЧПУ станок: влезет ли он в отведенное для него помещение, будет ли он по размеру стола, который вы планируете использовать.Важным аспектом для многих из нас является экономичность. Поэтому, стоит тщательно обдумать – как часто будет происходить применение и окупит ли себя такое оборудование?
vseochpu.ru
Фрезерный станок с ЧПУ в домашних (гаражных) условиях
Я все-таки приведу ссылку на обзор готового станка mysku.ru/blog/aliexpress/27259.html от AndyBig. Я же не буду повторяться, не буду цитировать его текст, напишем все с нуля. В заголовке указан только набор с двигателями и драйвером, будут еще части, постараюсь дать ссылки на всё. И это… Заранее извиняюсь перед читателями, фотографии в процессе специально не делал, т.к. в тот момент делать обзор не собирался, но подниму максимум фоток процесса и постараюсь дать подробное описание всех узлов.
Цель обзора — не столько похвастаться, сколько показать возможность сделать для себя помощника самому. Надеюсь этим обзором подать кому-то идею, и возможно не только повторить, но и сделать еще лучше. Поехали…
Как родилась идея:
Так получилось, что с чертежами я связан давно. Т.е. моя профессиональная деятельность с ними тесно связана. Но одно дело, когда ты делаешь чертеж, а после уже совсем другие люди воплощают объект проектирования в жизнь, и совсем другое, когда ты воплощаешь объект проектирования в жизнь сам. И если со строительными вещами у меня вроде как нормально получается, то с моделизмом и другим прикладным искусством не особо. Так вот давно была мечта из нарисованного в автокаде изображения, сделать вжжик — и оно вот в натуре перед тобой, можно пользоваться. Идея эта время от времени проскакивала, но во что-то конкретное оформиться никак не могла, пока…Пока я не увидел года три-четыре назад REP-RAP. Ну что ж 3Д принтер это была очень интересная вещь, и идея собрать себе долго оформлялась, я собирал информацию о разных моделях, о плюсах и минусах разных вариантов. В один момент перейдя по одной из ссылок я попал на форум, где сидели люди и обсуждали не 3Д принтеры, а фрезерные станки с ЧПУ управлением. И отсюда, пожалуй, увлечение и начинает свой путь.
Вместо теории
В двух словах о фрезерных станках с ЧПУ (пишу своими словами намеренно, не копируя статьи, учебники и пособия).Фрезерный станок работает прямо противоположно 3Д принтеру. В принтере шаг за шагом, слой за слоем модель наращивается за счет наплавления полимеров, во фрезерном станке, с помощью фрезы из заготовки убирается «все лишнее» и получается требуемая модель.
Для работы такого станка нужен необходимый минимум. 1. База (корпус) с линейными направляющими и передающий механизм (может быть винт или ремень) 2. Шпиндель (я вижу кто-то улыбнулся, но так он называется) — собственно двигатель с цангой, в которую устанавливается рабочий инструмент — фреза. 3. Шаговые двигатели — двигатели, позволяющие производить контролируемые угловые перемещения. 4. Контроллер — плата управления, передающая напряжения на двигатели в соответствии с сигналами, полученными от управляющей программы. 5. Компьютер, с установленной управляющей программой. 6. Базовые навыки черчения, терпение, желание и хорошее настроение. ))
По пунктам: 1. База. по конфигурации:
разделю на 2 типа, существуют более экзотические варианты, но основных 2:
С подвижным порталом: Собственно, выбранная мной конструкция, в ней есть основа на которой закреплены направляющие по оси X. По направляющим оси Х передвигается портал, на котором размещены направляющие оси Y, и перемещающийся по нему узел оси Z.
Со статическим порталом Такая конструкция представляет и себя корпус он же и является порталом, на котором размещены направляющие оси Y, и перемещающийся по нему узел оси Z, а ось Х уже перемещается относительно портала.
по материалу: корпус может быть изготовлен из разных материалов, самые распространенные: — дюраль — обладает хорошим соотношением массы, жесткости, но цена (именно для хоббийной самоделки) все-таки удручает, хотя если на станок имеются виды по серьезному зарабатыванию денег, то без вариантов. — фанера — неплохая жесткость при достаточной толщине, небольшой вес, возможность обрабатывать чем угодно :), ну и собственно цена, лист фанеры 17 сейчас совсем недорог. — сталь — часто применяют на станках большой площади обработки. Такой станок конечно должен быть статичным (не мобильным) и тяжелым. — МФД, оргстекло и монолитный поликарбонат, даже ДСП — тоже видел такие варианты.
Как видите — сама конструкция станка весьма схожа и с 3д принтером и с лазерными граверами. Я намеренно не пишу про конструкции 4, 5 и 6 -осевых фрезерных станков, т.к. на повестке дня стоит самодельный хоббийный станок.
2. Шпиндель. Собственно, шпиндели бывают с воздушным и водяным охлаждением. С воздушным охлаждением в итоге стоят дешевле, т.к. для них не надо городить дополнительный водяной контур, работают чуть громче нежели водяные. Охлаждение обеспечивается установленной на тыльной стороне крыльчаткой, которая на высоких оборотах создает ощутимый поток воздуха, охлаждающий корпус двигателя. Чем мощнее двигатель, тем серьезнее охлаждение и тем больше воздушный поток, который вполне может раздувать во все стороны пыль (стружку, опилки) обрабатываемого изделия.
С водяным охлаждением. Такой шпиндель работает почти беззвучно, но в итоге все-равно разницу между ними в процессе работу не услышать, поскольку звук обрабатываемого материала фрезой перекроет. Сквозняка от крыльчатки, в данном случае конечно нет, зато есть дополнительный гидравлический контур. В таком контуре должны быть и трубопроводы, и помпа прокачивающая жидкость, а также место охлаждения (радиатор с обдувом). В этот контур обычно заливают не воду, а либо ТОСОЛ, либо Этиленгликоль.
Также шпиндели есть различных мощностей, и если маломощные можно подключить напрямую к плате управления, то двигатели мощностью от 1кВт уже необходимо подключать через блок управления, но это уже не про нас. ))
Да, еще частенько в самодельных станках устанавливают прямые шлифмашины, либо фрезеры со съемной базой. Такое решение может быть оправдано, особенно при выполнении работ недолгой продолжительности.
В моем случае был выбран шпиндель с воздушным охлаждением мощностью 300Вт.
3. Шаговые двигатели. Наибольшее распространение получили двигатели 3 типоразмеров NEMA17, NEMA23, NEMA 32 отличаются они размерами, мощностью и рабочим моментом NEMA17 обычно применяются в 3д принтерах, для фрезерного станка они маловаты, т.к. приходится таскать тяжелый портал, к которому дополнительно прикладывается боковая нагрузка при обработке. NEMA32 для такой поделки излишни, к тому же пришлось бы брать другую плату управления. мой выбор пал на NEMA23 с максимальной мощностью для этой платы — 3А.
Также люди используют шаговики от принтеров, но т.к. у меня и их не было и все равно приходилось покупать выбрал всё в комплекте.
4. Контроллер Плата управления, получающая сигналы от компьютера и передающая напряжение на шаговые двигатели, перемещающие оси станка.
5. Компьютер Нужен комп отдельный (возможно весьма старый) и причин тому, пожалуй, две: 1. Вряд ли Вы решитесь располагать фрезерный станок рядом с тем местом, где привыкли читать интернетики, играть в игрушки, вести бухгалтерию и т.д. Просто потому, что фрезерный станок — это громко и пыльно. Обычно станок либо в мастерской, либо в гараже (лучше отапливаемом). У меня станок стоит в гараже, зимой преимущественно простаивает, т.к. нет отопления. 2. По экономическим соображениям обычно применяются компьютеры уже не актуальные для домашней жизни — сильно б/у :) Требования к машине по большому счету ни о чем: — от Pentium 4 — наличие дискретной видеокарты — RAM от 512MB — наличие разъема LPT (по поводу USB не скажу, за имением драйвера, работающего по LPT, новинки пока не изучал) такой компьютер либо достается из кладовки, либо как в моем случае покупается за бесценок. В силу малой мощности машины стараемся не ставить дополнительный софт, т.е. только ось и управляющая программа.
дальше два варианта: — ставим windows XP (комп то слабенький, помним да?) и управляющую программу MATCh4 (есть другие, но это самая популярная) — ставим никсы и Linux CNC (говорят, что тоже очень неплохо все, но я никсы не осилил)
Добавлю, пожалуй, чтоб не обидеть излишне обеспеченных людей, что вполне можно поставить и не пенёк четвертый, а и какой-нибудь ай7 — пожалуйста, если это Вам нравится и можете себе это позволить.
6. Базовые навыки черчения, терпение, желание и хорошее настроение. Тут в двух словах. Для работы станка нужна управляющая программа (по сути текстовый файл содержащий координаты перемещений, скорость перемещений и ускорения), которая в свою очередь готовится в CAM приложении — обычно это ArtCam, в этом приложении готовиться сама модель, задаются ее размеры, выбирается режущий инструмент. Я обычно поступаю несколько более долгим путем, делаю чертеж, а AutoCad потом, сохранив его *.dxf подгружаю в ArtCam и уже там готовлю УП.
Далее начинаем курить форумы и собирать информацию, приведу пару полезных ссылок:www.cncmasterkit.ru/viewtopic.php?f=18&t=2730forumcnc.ru/forumdisplay.php?2-%CE%E1%F9%E8%E5-%E2%EE%EF%F0%EE%F1%FBwww.cnczone.ru/forums/index.php?s=9d56244c6c291357dcdde8a4f369a711&showforum=2
Ну и приступаем к процессу создания своего.
Перед проектированием станка принимаем за отправные точки несколько моментов: — Валы осей будут сделаны из шпильки строительной с резьбой М10. Конечно, бесспорно существуют более технологичные варианты: вал с трапециевидной резьбой, шарико-винтовая передача(ШВП), но необходимо понимать, что цена вопроса оставляет желать лучшего, а для хоббийного станка цена получается вообще космос. Тем не менее со временем я собираюсь провести апгрейд и заменить шпильку на трапецию. — Материал корпуса станка – фанера 16мм. Почему фанера? Доступно, дешево, сердито. Вариантов на самом деле много, кто-то делает из дюрали, кто-то из оргстекла. Мне проще из фанеры.
Делаем 3Д модель:
Развертку:
Далее я поступил так, снимка не осталось, но думаю понятно будет. Распечатал развертку на прозрачных листах, вырезал их и наклеил на лист фанеры.
Выпилил части и просверлил отверстия. Из инструментов — электролобзик и шуруповерт.
Есть еще одна маленькая хитрость, которая облегчит жизнь в будущем: все парные детали перед сверлением отверстий сжать струбциной и сверлить насквозь, таким образом Вы получите отверстия, одинаково расположенные на каждой части. Даже если при сверлении получится небольшое отклонение, то внутренние части соединенных деталей будут совпадать, а отверстие можно немного рассверлить.
Параллельно делаем спецификацию и начинаем все заказывать. что получилось у меня: 1. Набор, указанный в данном обзоре, включает в себя: плата управления шаговыми двигателями (драйвер), шаговые двигатели NEMA23 – 3 шт., блок питания 12V, шнур LPTи кулер.aliexpress.com/item/3Axis-kit-3PCS-NEMA23-CNC-stepper-motor-81mm-308-oz-in-3A-3-axis-High-speed/719006867.html 2. Шпиндель (это самый простой, но тем не менее работу свою выполняет), крепеж и блок питания 12V.aliexpress.com/item/DC-12-48-CNC-300W-Spindle-Motor-Mount-Bracket-24V-36V-For-Engraving-Carving/679287021.html 3. Б/у компьютер Pentium 4, самое главное на материнке есть LPT и дискретная видеокарта + ЭЛТ монитор. Взял на Авито за 1000р. 4. Вал стальной: ф20мм – L=500мм – 2шт., ф16мм – L=500мм – 2шт., ф12мм – L=300мм – 2шт. Брал тут, на тот момент в Питере брать получалось дороже. Пришло в течении 2 недель.duxe.ru/index.php?cPath=37_67_68 5. Подшипники линейные: ф20 – 4шт., ф16 – 4шт., ф12 – 4 шт. 20aliexpress.com/item/4pcs-SC20UU-Linear-Ball-Bearing-XYZ-Table-CNC-Router/1214529466.html 16aliexpress.com/item/AE-4pcs-SC16UU-Linear-Ball-Bearing-XYZ-Table-CNC-Router/1214431787.html 12aliexpress.com/item/4pcs-SC12UU-Linear-Ball-Bearing-XYZ-Table-CNC-Router/1297700376.html 6. Крепления для валов: ф20 – 4шт., ф16 – 4шт., ф12 — 2шт. 20aliexpress.com/item/4pcs-SHF20-20mm-Linear-Rail-Shaft-Support-XYZ-Table-CNC/1221841376.html 16aliexpress.com/item/4pcs-SHF16-16mm-Linear-Rail-Shaft-Support-XYZ-Table-CNC/1221839349.html 12aliexpress.com/item/4pcs-SHF12-12mm-Linear-Rail-Shaft-Support-XYZ-Table-CNC/1221612308.html 7. Гайки капролоновые с резьбой М10 – 3шт. Брал вместе с валами на duxe.ru 8. Подшипники вращения, закрытые – 6шт. Там же, но у китайцев их тоже полно 9. Провод ПВС 4х2,5 это оффлайн 10. Винтики, шпунтики, гаечки, хомутики – кучка. Это тоже в оффлайне, в метизах. 11. Так же был куплен набор фрезaliexpress.com/item/10pcs-3-175-1-5-8mm-PCB-Carbide-Cutting-Tools-PCB-End-Milling-Tools-In-Mini/922596359.html
Итак, заказываем, ждем, выпиливаем и собираем.
Изначально драйвер и блок питания для него установил в корпус с компом вместе.
Позже было принято решение разместить драйвер в отдельном корпусе, он как раз появился. 
Ну и старенький монитор как-то сам поменялся на более современный.
как я говорил вначале, никак не думал, что буду писать обзор, поэтому прилагаю фотографии узлов, и постараюсь дать пояснения по процессу сборки.
Сначала собираем три оси без винтов, для того чтобы максимально точно выставить валы.
Берем переднюю и заднюю стенки корпуса, крепим фланцы для валов. Нанизываем на оси Х по 2 линейных подшипника и вставляем их во фланцы.
Крепим дно портала к линейным подшипникам, пытаемся покатать основание портала туда-сюда. Убеждаемся в кривизне своих рук, все разбираем и немного рассверливаем отверстия.
Таким образом мы получаем некоторую свободу перемещения валов. Теперь наживляем фланцы, вставляем валы в них и перемещаем основание портала вперед-назад добиваемся плавного скольжения. Затягиваем фланцы.
На этом этапе необходимо проверить горизонтальность валов, а также их соосность по оси Z (короче, чтобы расстояние от сборочного стола до валов была одинаковой) чтобы потом не завалить будущую рабочую плоскость.
С осью Х разобрались.
Крепим стойки портала к основанию, я для этого использовал мебельные бочонки.
Крепим фланцы для оси Y к стойкам, на этот раз снаружи:
Вставляем валы с линейными подшипниками.
Крепим заднюю стенку оси Z.
Повторяем процесс настройки параллельности валов и закрепляем фланцы.
Повторяем аналогично процесс с осью Z.
Получаем достаточно забавную конструкцию, которую можно перемещать одной рукой по трем координатам.
Важный момент: все оси должны двигаться легко, т.е. немного наклонив конструкцию портал должен сам свободно, без всяких скрипов и сопротивления переместиться.
Далее крепим ходовые винты. Отрезаем строительную шпильку М10 необходимой длины, накручиваем капролоновую гайку примерно на середину, и по 2 гайки М10 с каждой стороны. Удобно для этого, немного накрутив гайки, зажать шпильку в шуруповерт и удерживая гайки накрутить. Вставляем в гнезда подшипники и просовываем в них изнутри шпильки. После этого фиксируем шпильки к подшипнику гайками с каждой стороны и контрим вторыми чтобы не разболталось. Крепим капролоновую гайку к основанию оси. Зажимаем конец шпильки в шуруповерт и пробуем переместить ось от начала до конца и вернуть. Здесь нас поджидает еще пара радостей: 1. Расстояние от оси гайки до основания в центре (а скорее всего в момент сборки основание будет посередине) может не совпасть с расстоянием в крайних положениях, т.к. валы под весом конструкции могут прогибаться. Мне пришлось по оси Х подкладывать картонку. 2. Ход вала может быть очень тугим. Если Вы исключили все перекосы, то может сыграть роль натяжение, тут необходимо поймать момент натяга фиксации гайками к установленному подшипнику. Разобравшись с проблемами и получив свободное вращение от начала до конца переходим к установке остальных винтов.
Присоединяем к винтам шаговые двигатели:
Вообще при применении специальных винтов, будь то трапеция или ШВП на них делается обработка концов и тогда подключение к двигателю очень удобно делается специальной муфтой.
Но мы имеем строительную шпильку и пришлось подумать, как крепить. В этот момент мне попался в руки отрез газовой трубы, ее и применил. На шпильку она прямо «накручивается» на двигатель заходит в притирку, затянул хомутами — держит весьма неплохо.
Для закрепления двигателей взял алюминиевую трубку, нарезал. Регулировал шайбами.
Для подключения двигателей взял вот такие коннекторы:
Извините, не помню как называются, надеюсь кто-нибудь в комментариях подскажет.
Разъем GX16-4 (спасибо Jager). Просил коллегу купить в магазине электроники, он просто рядом живет, а мне получалось очень неудобно добираться. Очень ими доволен: надежно держат, рассчитаны на бОльший ток, всегда можно отсоединить.
Ставим рабочее поле, он же жертвенный стол.
Присоединяем все двигатели к управляющей плате из обзора, подключаем ее к 12В БП, коннектим к компьютеру кабелем LPT.
Устанавливаем на ПК MACh4, производим настройки и пробуем! Про настройку отдельно, пожалуй, писать не буду. Это можно еще пару страниц накатать.
У меня целая радость, сохранился ролик первого запуска станка:
Да, когда в этом видео производилось перемещение по оси Х был жуткий дребезг, я к сожалению, не помню уже точно, но в итоге нашел то ли шайбу болтающуюся, то ли еще что-то, в общем это было решено без проблем.Далее необходимо поставить шпиндель, при этом обеспечив его перпендикулярность (одновременно по Х и по Y) рабочей плоскости. Суть процедуры такая, к шпинделю изолентой крепим карандаш, таким образом получается отступ от оси. При плавном опускании карандаша он начинает рисовать окружность на доске. Если шпиндель завален, то получается не круг, а дуга. Соответственно необходимо выравниванием добиться рисования круга. Сохранилась фотка от процесса, карандаш не в фокусе, да и ракурс не тот, но думаю суть понятна:
Находим готовую модель (в моем случае герб РФ) подготавливаем УП, скармливаем ее MACHу и вперед! Работа станка:
фото в процессе:
Ну и естественно проходим посвящение )) Ситуация как забавная, так и в целом понятная. Мы мечтаем построить станок и сразу выпилить что-то суперкрутое, а в итоге понимаем, что на это время уйдет просто уйма времени.В двух словах: При 2Д обработке (просто выпиливании) задается контур, который за несколько проходов вырезается. При 3Д обработке (тут можно погрузиться в холивар, некоторые утверждают, что это не 3Д а 2.5Д, т.к. заготовка обрабатывается только сверху) задается сложная поверхность. И чем выше точность необходимого результата, тем тоньше применяется фреза, тем больше проходов этой фрезы необходимо. Для ускорения процесса применяют черновую обработку. Т.е. сначала производится выборка основного объема крупной фрезой, потом запускается чистовая обработка тонкой фрезой.
Далее, пробуем, настраиваем экспериментируем т.д. Правило 10000 часов работает и здесь ;)
Пожалуй, я не буду больше утомлять рассказом о постройке, настройке и др. Пора показать результаты использования станка — изделия.
Как видите в основном это выпиленные контуры или 2Д обработка. На обработку объемных фигур уходит много времени, станок стоит в гараже, и я туда заезжаю ненадолго. Тут мне справедливо заметят — а на… строить такую бандуру, если можно выпилить фигуру U-образным лобзиком или электролобзиком? Можно, но это не наш метод. Как помните в начале текста я писал, что именно идея сделать чертеж на компьютере и превратить этот чертеж в изделие и послужили толчком к созданию данного зверя.
Написание обзора меня наконец подтолкнуло произвести апгрейд станка. Т.е. апгрейд был запланирован ранее, но «руки все не доходили». Последним изменением до этого была организация домика для станка:
Таким образом в гараже при работе станка стало намного тише и намного меньше пыли летает.
Последним же апгрейдом стала установка нового шпинделя, точнее теперь у меня есть две сменные базы:
1. С китайским шпинделем 300Вт для мелкой работы:
2. С отечественным, но от того не менее китайским фрезером «Энкор»…
С новым фрезером появились новые возможности.
Быстрее обработка, больше пыли.
Вот результат использования полукруглой пазовой фрезы:
Ну и специально для MYSKU
Простая прямая пазовая фреза:
Видео процесса:
На этом я буду сворачиваться, но по правилам надо бы подвести итоги.
Минусы: — Дорого. — Долго. — Время от времени приходится решать новые проблемы (отключили свет, наводки, раскрутилось что-то и др.)
Плюсы: — Сам процесс создания. Только это уже оправдывает создание станка. Поиск решений возникающих проблем и реализация, и является тем, ради чего вместо сидения на попе ровно ты встаешь и идешь делать что-либо. — Радость в момент дарения подарков, сделанных своими руками. Тут нужно добавить, что станок не делает всю работу сам :) помимо фрезерования необходимо это все еще обработать, пошкурить покрасить и др.
Большое Вам спасибо, если Вы еще читаете. Надеюсь, что мой пост пусть хоть и не подобьет Вас к созданию такого (или другого) станка, но сколько-то расширит кругозор и даст пищу к размышлениям. Также спасибо хочу сказать тем, кто меня уговорил написать сей опус, без него у меня и апгрейда не произошло видимо, так что все в плюсе.
Приношу извинения за неточности в формулировках и всякие лирические отступления. Многое пришлось сократить, иначе текст бы получился просто необъятный. Уточнения и дополнения естественно возможны, пишите в комментариях — постараюсь всем ответить.
Удачи Вам в Ваших начинаниях!
Update:
Обещанные ссылки на файлы:yadi.sk/d/B5auVp9lt239P — чертеж станка,yadi.sk/d/TNRUyj55t23JT — развертка, формат — dxf. Это значит, что Вы сможете открыть файл любым векторным редактором. 3Д модель детализирована процентов на 85-90, многие вещи делал, либо в момент подготовки развертки, либо по месту. Прошу «понять и простить». )
mysku.ru
Станок чпу для дома
Станок чпу для дома
2016-09-02
Во все времена ремесленное производство являлось основным выражением мастерства человека и составляло важную часть культуры. В процессе развития совершенствовались средства производства, однако элемент «авторского стиля» при изготовлении различных изделий присутствовал всегда.
Станок чпу для дома это развитие мастерства есть не что иное, как модернизация технологии «производства». И это касается не только способностей мастера, но и применяемого инструментария. Хорошо оборудованная мастерская всегда являлась предметом гордости. При этом оборудование и инструмент мастера не претендовали на «промышленные масштабы» – творчество для души больше направлено на достижение качества, а не объёмов выпуска.
Тем не менее, прогресс достиг такого уровня, что автоматическое станочное оборудование с ЧПУ стало вполне доступно не только для малого предприятия, но и для мастера-одиночки! Под «доступностью» понимается как приемлемая цена, так и компактные размеры. При этом «настольный» фрезерный станок с ЧПУ способен разом заменить собою множество ручных инструментов и «подручных» приспособлений. А качество и точность обрабатываемых изделий будет не хуже чем у «старших» моделей станков (т.е. вполне на уровне промышленного оборудования).
Даже когда первоначальная цель работы на фрезерном станке с ЧПУ является «несерьёзное» производство изделий, знакомство и освоение современного оборудования и САМ-программ позволит поднять собственное мастерство на качественно иной уровень. Вполне вероятно, что такое хобби станет трамплином к созданию настоящего, высокотехнологичного бизнеса!
Требования к «домашнему» оборудованию
В большинстве случаев фрезерный станок для хобби приобретается под размещение в домашних условиях (или в условиях маленькой мастерской). В обоих случаях основными критериями и требованиями к оборудованию будут:
Как видим, фрезерный станок с ЧПУ для хобби должен обладать весьма внушительным набором функций. Не будет преувеличением сказать, что мастер-любитель хочет иметь вполне профессиональное оборудование – только дешёвое и умещающееся на столе.
Производители фрезерных станков с ЧПУ весьма уважительно относятся к требованиям клиентов – и выпускают универсальные «настольные» модели, способные удовлетворить самого требовательного мастера-любителя. Остаётся лишь выбрать производителя и подходящую модель станка из общей линейки.
Номенклатура обрабатываемых изделий
В зависимости от предпочтений мастера-любителя, на «домашнем» фрезерном станке могут выпускаться пресс-формы, небольшие масштабные модели (в т.ч. 3D-модели), клише, сувенирные изделия, именные таблички, шильды, матрицы для отливки и пр.Соответственно, «настольный» фрезерный станок с ЧПУ должен одинаково хорошо справляться с обработкой дерева, пластика, органического стекла, цветных металлов и сталей (с приемлемым ограничением по толщине).
Отдельно стоит упомянуть изделия в виде тел вращения. Для их обработки станок с ЧПУ необходимо дооснастить т.н. поворотным устройством. При этом, в зависимости от диаметра цилиндрических заготовок на обработку, фрезерный станок должен иметь определённый запас пространства над рабочим столом.Значит, ещё до приобретения (и станка и поворотного устройства) необходимо по возможности точнее определить требования на размеры (диаметр) цилиндрических изделий под обработку. Иначе размеры «домашнего» фрезерного станка могут выйти за допустимые рамки.
Мощность и точность обработки
Некоторые недобросовестные производители считают, что «настольный» и «примитивный» фрезерный станок с ЧПУ – это одно и то же. Однако, согласно описанным выше критериям, мастер любитель ожидает от «настольной» модели профессиональных качеств обработки – с высоким уровнем точности и чистоты поверхности, а также широкой универсальностью.
Для соответствия этим требованиям, «настольный» фрезерный станок должен иметь:
Кроме перечисленного, станок чпу для дома должен обязательно быть простым в наладке, управлении и обслуживании (приглашение сервисного специалиста на предприятие и на дом – не одно и то же!). Важно выбрать «домашнюю» модель с «дружественной» системой ЧПУ, не требующей кропотливой настройки. А также позволяющей легко восстановить первоначальное функционирование в случае неудачных «экспериментов» с изменениями базовых режимов работы.
Совершенно очевидно, что оборудование, удовлетворяющее вышеприведённым требованиям, не может быть «усечённым» вариантом станка, оснащённого дешёвыми компонентами. Наоборот, фрезерный станок для хобби – это полноценный промышленный агрегат малых размеров. И отдавать предпочтение нужно тому производителю, кто выделяет подобное оборудование в отдельную модельную линейку станков.
steepline.ru
Фрезерный станок с ЧПУ своими руками: чертежи, видео, фото
Зная о том, что фрезерный станок с ЧПУ является сложным техническим и электронным устройством, многие умельцы думают, что его просто невозможно изготовить своими руками. Однако такое мнение ошибочно: самостоятельно сделать подобное оборудование можно, но для этого нужно иметь не только его подробный чертеж, но и набор необходимых инструментов и соответствующих комплектующих.
Обработка дюралевой заготовки на самодельном настольном фрезерном станке
Решившись на изготовление самодельного фрезерного станка с ЧПУ, имейте в виду, что на это может уйти значительное количество времени. Кроме того, потребуются определенные финансовые затраты. Однако не побоявшись таких трудностей и правильно подойдя к решению всех вопросов, можно стать обладателем доступного по стоимости, эффективного и производительного оборудования, позволяющего выполнять обработку заготовок из различных материалов с высокой степенью точности.
Чтобы сделать фрезерный станок, оснащенный системой ЧПУ, можно воспользоваться двумя вариантами: купить готовый набор, из специально подобранных элементов которого и собирается такое оборудование, либо найти все комплектующие и своими руками собрать устройство, полностью удовлетворяющее всем вашим требованиям.
Инструкция по сборке самодельного фрезерного станка с ЧПУ
Ниже на фото можно увидеть сделанный собственными руками фрезерный станок с ЧПУ, к которому прилагается подробная инструкция по изготовлению и сборке с указанием используемых материалов и комплектующих, точными «выкройками» деталей станка и приблизительными затратами. Единственный минус — инструкция на английском языке, но разобраться в подробных чертежах вполне можно и без знания языка.
Скачать бесплатно инструкцию по изготовлению станка: Самодельный фрезерный станок с ЧПУ
Фрезерный станок с ЧПУ собран и готов к работе. Ниже несколько иллюстраций из инструкции по сборке данного станка
«Выкройки» деталей станка (уменьшенный вид) 
Начало сборки станка 
Промежуточный этап 
Заключительный этап сборки
Подготовительные работы
Если вы решили, что будете конструировать станок с ЧПУ своими руками, не используя готового набора, то первое, что вам необходимо будет сделать, — это остановить свой выбор на принципиальной схеме, по которой будет работать такое мини-оборудование.
Схема фрезерного станка с ЧПУ
За основу фрезерного оборудования с ЧПУ можно взять старый сверлильный станок, в котором рабочая головка со сверлом заменяется на фрезерную. Самое сложное, что придется конструировать в таком оборудовании, — это механизм, обеспечивающий передвижение инструмента в трех независимых плоскостях. Этот механизм можно собрать на основе кареток от неработающего принтера, он обеспечит перемещение инструмента в двух плоскостях.
К устройству, собранному по такой принципиальной схеме, легко подключить программное управление. Однако его основной недостаток заключается в том, что обрабатывать на таком станке с ЧПУ можно будет только заготовки из пластика, древесины и тонкого листового металла. Объясняется это тем, что каретки от старого принтера, которые будут обеспечивать перемещение режущего инструмента, не обладают достаточной степенью жесткости.
Облегченный вариант фрезерного станка с ЧПУ для работы с мягкими материалами
Чтобы ваш самодельный станок с ЧПУ был способен выполнять полноценные фрезерные операции с заготовками из различных материалов, за перемещение рабочего инструмента должен отвечать достаточно мощный шаговый двигатель. Совершенно не обязательно искать двигатель именно шагового типа, его можно изготовить из обычного электромотора, подвергнув последний небольшой доработке.
Применение шагового двигателя в вашем фрезерном станке даст возможность избежать использования винтовой передачи, а функциональные возможности и характеристики самодельного оборудования от этого не станут хуже. Если же вы все-таки решите использовать для своего мини-станка каретки от принтера, то желательно подобрать их от более крупногабаритной модели печатного устройства. Для передачи усилия на вал фрезерного оборудования лучше применять не обычные, а зубчатые ремни, которые не будут проскальзывать на шкивах.
Узел ременной передачи
Одним из наиболее важных узлов любого подобного станка является механизм фрезера. Именно его изготовлению необходимо уделить особое внимание. Чтобы правильно сделать такой механизм, вам потребуются подробные чертежи, которым необходимо будет строго следовать.
Чертежи фрезерного станка с ЧПУ
Чертеж №1 (вид сбоку)
Чертеж №2 (вид сзади)
Чертеж №3 (вид сверху)
Приступаем к сборке оборудования
Основой самодельного фрезерного оборудования с ЧПУ может стать балка прямоугольного сечения, которую надо надежно зафиксировать на направляющих.
Несущая конструкция станка должна обладать высокой жесткостью, при ее монтаже лучше не использовать сварных соединений, а соединять все элементы нужно только при помощи винтов.
Узел скрепления деталей рамы станка посредством болтового соединения
Объясняется это требование тем, что сварные швы очень плохо переносят вибрационные нагрузки, которым в обязательном порядке будет подвергаться несущая конструкция оборудования. Такие нагрузки в итоге приведут к тому, что рама станка начнет разрушаться со временем, и в ней произойдут изменения в геометрических размерах, что скажется на точности настройки оборудования и его работоспособности.
Сварные швы при монтаже рамы самодельного фрезерного станка часто провоцируют развитие люфта в его узлах, а также прогиб направляющих, образующийся при серьезных нагрузках.
Установка вертикальных стоек
Во фрезерном станке, который вы будете собирать своими руками, должен быть предусмотрен механизм, обеспечивающий перемещение рабочего инструмента в вертикальном направлении. Лучше всего использовать для этого винтовую передачу, вращение на которую будет передаваться при помощи зубчатого ремня.
Важная деталь фрезерного станка – его вертикальная ось, которую для самодельного устройства можно изготовить из алюминиевой плиты. Очень важно, чтобы размеры этой оси были точно подогнаны под габариты собираемого устройства. Если в вашем распоряжении есть муфельная печь, то изготовить вертикальную ось станка можно своими руками, отлив ее из алюминия по размерам, указанным в готовом чертеже.
Узел верхней каретки, размещенный на поперечных направляющих
После того как все комплектующие вашего самодельного фрезерного станка подготовлены, можно приступать к его сборке. Начинается данный процесс с монтажа двух шаговых электродвигателей, которые крепятся на корпус оборудования за его вертикальной осью. Один из таких электродвигателей будет отвечать за перемещение фрезерной головки в горизонтальной плоскости, а второй — за перемещение головки, соответственно, в вертикальной. После этого монтируются остальные узлы и агрегаты самодельного оборудования.
Финальная стадия сборки станка
Вращение на все узлы самодельного оборудования с ЧПУ должно передаваться только посредством ременных передач. Прежде чем подключать к собранному станку систему программного управления, следует проверить его работоспособность в ручном режиме и сразу устранить все выявленные недостатки в его работе.
Посмотреть процесс сборки фрезерного станка своими руками можно на видео, которое несложно найти в интернете.
Шаговые двигатели
В конструкции любого фрезерного станка, оснащенного ЧПУ, обязательно присутствуют шаговые двигатели, которые обеспечивают перемещение инструмента в трех плоскостях: 3D. При конструировании самодельного станка для этой цели можно использовать электромоторы, установленные в матричном принтере. Большинство старых моделей матричных печатных устройств оснащались электродвигателями, обладающими достаточно высокой мощностью. Кроме шаговых электродвигателей из старого принтера стоит взять прочные стальные стержни, которые также можно использовать в конструкции вашего самодельного станка.
Закрепление шагового двигателя на верхней каретке
Чтобы своими руками сделать фрезерный станок с ЧПУ, вам потребуются три шаговых двигателя. Поскольку в матричном принтере их всего два, необходимо будет найти и разобрать еще одно старое печатное устройство.
Окажется большим плюсом, если найденные вами двигатели будут иметь пять проводов управления: это позволит значительно увеличить функциональность вашего будущего мини-станка. Важно также выяснить следующие параметры найденных вами шаговых электродвигателей: на сколько градусов осуществляется поворот за один шаг, каково напряжение питания, а также значение сопротивления обмотки.
Для подключения каждого шагового двигателя понадобится отдельный контроллер
Конструкция привода самодельного фрезерного станка с ЧПУ собирается из гайки и шпильки, размеры которых следует предварительно подобрать по чертежу вашего оборудования. Для фиксации вала электродвигателя и для его присоединения к шпильке удобно использовать толстую резиновую обмотку от электрического кабеля. Такие элементы вашего станка с ЧПУ, как фиксаторы, можно изготовить в виде нейлоновой втулки, в которую вставлен винт. Для того чтобы сделать такие несложные конструктивные элементы, вам понадобятся обычный напильник и дрель.
Электронная начинка оборудования
Управлять вашим станком с ЧПУ, сделанным своими руками, будет программное обеспечение, а его необходимо правильно подобрать. Выбирая такое обеспечение (его можно написать и самостоятельно), важно обращать внимание на то, чтобы оно было работоспособным и позволяло станку реализовывать все свои функциональные возможности. Такое ПО должно содержать драйверы для контроллеров, которые будут установлены на ваш фрезерный мини-станок.
В самодельном станке с ЧПУ обязательным является порт LPT, через который электронная система управления и подключается к станку. Очень важно, чтобы такое подключение осуществлялось через установленные шаговые электродвигатели.
Схема подключения униполярных шаговых электродвигателей для 3-х координатного станка с ЧПУ (нажмите для увеличения)
Выбирая электронные комплектующие для своего станка, сделанного своими руками, важно обращать внимание на их качество, так как именно от этого будет зависеть точность технологических операций, которые на нем будут выполняться. После установки и подключения всех электронных компонентов системы ЧПУ нужно выполнить загрузку необходимого программного обеспечения и драйверов. Только после этого следуют пробный запуск станка, проверка правильности его работы под управлением загруженных программ, выявление недостатков и их оперативное устранение.
Все вышеописанные действия и перечисленные комплектующие подходят для изготовления своими руками фрезерного станка не только координатно-расточной группы, но и ряда других типов. На таком оборудовании можно выполнять обработку деталей со сложной конфигурацией, так как рабочий орган станка может перемещаться в трех плоскостях: 3d.
Ваше желание своими руками собрать такой станок, управляемый системой ЧПУ, должно быть подкреплено наличием определенных навыков и подробных чертежей. Очень желательно также посмотреть ряд тематических обучающих видео, некоторые из которых представлены в данной статье.Оценка статьи:
Загрузка... Поделиться с друзьями:
met-all.org
Станок ЧПУ своими руками, конструкции
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:
Фото: набор деталей.
- Непосредственно рабочая область, которая производится из фанеры – это столешница и боковой каркас.
- Направляющие элементы.
- Держатели направляющих.
- Линейные подшипники и втулки скольжения.
- Опорные подшипники.
- Ходовые винты.
- Контролёр шаговых двигателей.
- Блок питания контролёра.
- Электрический гравер или фрезер.
- Муфта, соединяющая вал ходового винта с валом шаговых двигателей.
- Шаговые двигатели.
- Ходовая гайка.
Используя данный перечень деталей, вы смело сможете создать свой собственный фрезерный по дереву с ЧПУ станок с автоматизированной работой. Когда вы соберёте всю конструкцию, можете смело приступать к работе.
Фото: конструкция.
Принцип работы
Пожалуй, самым главным элементом на этом станке является фрезер, гравер или шпиндель. Это зависит от вашего выбора. Если у вас будет стоять шпиндель, то хвостик фрезы, который имеет цангу для крепления, будет плотно крепиться в цанговый патрон.
Сам патрон непосредственно закреплён на шпиндельном вале. Режущая часть фрезы подбирается исходя из выбранного материала. Электрический мотор, который располагается на движущейся каретке, вращает шпиндель с фрезой, что позволяет обрабатывать поверхность материала. Управление шаговыми двигателями происходит от контролера, на который подаются команды с компьютерной программы.
Электроника станка работает непосредственно на обеспечении компьютерного обеспечения, которое должно поставляться с заказываемой электроникой. Программа передаёт команды, в виде G – кодов на контролер. Тем самым эти коды сохраняются в оперативной памяти контролера.
После выбора на станке программы обработки (чистовой, черновой, трёхмерной), команды распределяются на шаговые двигатели, после чего происходит обработка поверхности материала.
Совет: Перед началом работы, необходимо протестировать станок, специализированной программой и пропустить пробную деталь, чтобы убедиться в правильности работы ЧПУ.
Сборка
Сборка станка своими руками не займёт у вас слишком много времени. Тем более что в интернете сейчас можно скачать очень много различных схем и чертежей. Если вы купили набор деталей для самодельного станка, то его сборка будет очень быстрой.
Итак, разберём один из чертежей собственно ручного станка.
Чертёж самодельного станка ЧПУ.
Как правило, первым делом из фанеры, толщиной 10-11 миллиметров, изготавливается каркас. Столешница, боковые стенки и подвижный портал для установки фрезера или шпинделя, изготавливаются только из фанерного материала. Столешница делается подвижной, используются мебельные направляющие соответствующих размеров.
В итоге должен получиться вот такой вот каркас. После того, как каркасная конструкция готова, в дело вступает дрель и специальные коронки, с помощью которых можно сделать отверстия в фанере.
Каркас будущего станка ЧПУ.
В готовом каркасе необходимо подготовить все отверстия, чтобы установить в них подшипники, направляющие болты. После этой установки, можно производить установку всех крепёжных элементов, электрических установок и т.д.
После того, как сборка завершена, важным этапом становится настройка программного обеспечения станка и компьютерной программы. При настройке программы проверяется работа станка на правильность заданных размеров. Если всё готово, можно приступать к долгожданным работам.
Совет: Перед началом работы необходимо проверить правильность крепления заготовочного материала и надёжность крепления рабочей насадки. Также убедиться в том, что выбранный материал соответствует изготовленному станку.
Наладка оборудования
Наладка станка ЧПУ производится непосредственно с рабочего компьютера, на котором установлена программа для работы со станком. Именно в программу загружаются необходимые чертежи, графики, рисунки. Которые в последовательности преобразуются программой в G – коды, необходимые для управления станком.
Когда всё загружено, совершаются пробные действия, относительно выбранного материала. Именно при этих действиях совершается проверка всех необходимых предустановленных размеров.
Совет: Только после тщательной проверки работоспособности станка можно приступать к полноценной работе.
Техника безопасности
Правила и техника безопасности при работе с данным станком ничем не отличается от работы на всех остальных станках. Ниже будут представлены самые основные:
- Перед работой проверить исправность станка.
- Одежда должна быть заправлена должным образом, чтобы нигде ничего не торчало и не могло попасть в рабочую зону станка.
- Должен быть одет головной убор, который будет прижимать ваши волосы.
- Около станка должен быть резиновый коврик или невысокая деревянная обрешётка, которые защитят от утечки электричества.
- Доступ к станку детям должен быть категорически запрещён.
- Перед работой со станком проверить все крепёжные элементы на их прочность.
Совет: К работе на станке необходимо подходить с трезвой головой и пониманием, что при неправильной работе вы можете нанести себе непоправимый вред.
С полными требованиями к безопасности при работе со станком вы сможете найти во всемирной паутине, т.е. в интернете и ознакомиться с ними.
Видео обзоры
Обзор сборки станка самодельного с ЧПУ
Видео обзор простого станка с ЧПУ
Обзор возможностей самодельного ЧПУ станка
Обзор шаговых двигателей
Обзор видео многоканального драйвера для шаговых двигателей
stanki-info.ru
Станки для малого бизнеса с ЧПУ - цены, характеритики
В поисках идеи для прибыльного и успешного бизнеса не обязательно, чтобы она была оригинальной и не похожей на другие, ведь многие успешные предприниматели начинали с чего-то малого, уже известного, и развивали это направление. Современный мир предлагает множество вариантов развития своего дела. Это может быть обучение и воспитание, реклама и оказание услуг, строительство и производство, и т.д. Если вы решили заняться каким-то небольшим производством, то первым пунктом в проекте, конечно, будет значиться оборудование.
Станки с ЧПУ для малых предприятий
Создание среднего или крупного предприятия нуждается в больших стартовых вложениях, которые не всегда есть у начинающего предпринимателя. А вот для малого бизнеса доступно множество недорогих доступных решений. Современный рынок оборудования предлагает большой ассортимент станков для малого бизнеса. Предприниматель может приобрести разнообразные мини станки для бизнеса, например станки с ЧПУ для малого бизнеса (фрезерный ЧПУ станок, настольный ЧПУ станок).
Но прежде чем начать выбирать оборудование, необходимо определиться с направлением предприятия и суммой доступных вложений. Сравните различные модели станков, предлагаемых на данном рынке, их стоимость. Многих начинающих бизнесменов, естественно, в первую очередь интересует цена оборудования. Большой популярностью пользуются мини станки отечественного производства. В частности, советуем обратить внимание на оборудование производства компании ЧПУ «Моделист», которые отличаются высоким качеством и доступной стоимостью. Преимущество данной компании в том, что кроме доставки оборудования она также предоставляет специалистов для установки аппаратуры и пусконаладочных работ.
В каталоге на сайте ЧПУ «Моделист» можно подробно ознакомиться со всевозможными станками для работы малого бизнеса, выбрать оптимальный набор оборудования для начала производства. Подробно изучив сильные и слабые стороны станков, любой начинающий предприниматель может выбрать оборудование, которое обеспечит процветание и доходность его компании.
Примеры станков с ЧПУ
Расскажем подробнее о некоторых моделях станков, предлагаемых ЧПУ «Моделист». Все гравировально-фрезерные станки данного предприятия являются отличным инструментом как для хобби, так и для прибыльного малого бизнеса. На станках данной серии возможен раскрой листовых материалов, гравировка, деревообработка ЗD, изготовление корпусов и плат для радиотехники, производство элементов дизайна и наружной рекламы.
Фрезерный настольный станок «Моделист» отличается компактными размерами и жесткой конструкцией с подвижным порталом. Благодаря чему он легко устанавливается в помещении с малой площадью, но мощно и быстро справляется с работами по раскрою, сверлению, фрезеровке и гравировке дерева, фанеры, пластика и других материалов. Управляется данный станок с помощью надежного программного обеспечения MACh4 или CNC-USB.
Плюсами всех станков по дереву серии «Моделист» является то, что данные аппараты оснащены самым современным компьютерным оборудованием и имеют высокую степень автоматизации. Конструкция их рабочего стола универсальна для фрезерования и гравировки по пластику и дереву. Работа на данных аппаратах безопасна благодаря использованию большого набора приборов контроля. Также в станочном комплексе присутствуют необходимые инструменты для выполнения изделий ювелирной направленности. Детализация выполненных на данных станках готовых изделий имеет очень высокое качество, практически не доступное при ручной работе. Кроме того, такие станки отличаются быстротой выполняемых программ обработки и высокой производительностью. И важно отметить, что вся техника ЧПУ «Моделист» полностью отвечает международным стандартам качества.
Еще одна группа станков «Моделист» - фрезерно-гравировальные станки для работы по камню. Такие аппараты незаменимы в бизнесе по изготовлению памятников и надгробий. Они легко справляются с обработкой искусственного и натурального камня, а также цветных металлов, что приносит довольно большую прибыль.
Отдельная группа оборудования – это гравировально-фрезерное оборудование CNC. Данное оборудование с ЧПУ отлично подходит для обучения молодых специалистов станочному мастерству. На таких станках можно работать с металлами, пластиком, натуральным или искусственным камнем, древесиной плотных пород. Данные станки могут выполнять задачи любого уровня сложности. На таком оборудовании могут работать даже дети в учебных комбинатах, что позволят привить им интерес с профессии станочника и выбрать профессиональную ориентацию.
Как видите, направлений бизнеса с использованием гравировально-фрезерных станков очень много. Вам необходимо лишь определиться с тем, что вам ближе, а мы поможем подобрать оборудование.
cncmodelist.ru
