Самодельный Станок Чпу — Homemade Cnc Machine — Фрезеровка


Многие люди считают, что такое сложное устройство как станок с числовым программным управлением невозможно изготовить самостоятельно. Однако это ошибочное мнение, так как такое оборудование можно сделать своими руками самостоятельно.

Для воплощения в жизнь такого проекта вам потребуется помимо времени и терпения следующие компоненты:

  • Найти чертежи, по которым вы хотите собирать станок;
  • Необходимо приобрести качественные комплектующие и элементы крепежа;
  • Потребуется хороший и качественный инструмент;
  • Для изготовления необходимых деталей вам потребуется сверлильный и токарный станки.
  • Не будет лишним почитать литературу по теме и посмотреть обучающее видео, которое можно найти в интернете;
  • Не следует также забывать и о возможных финансовых вложениях в данный проект.

В том случае если вы обладаете всеми перечисленными факторами и у вас достаточно времени на работу, то можете приступать к созданию недорогого и эффективного ЧПУ станка своими руками.

Осуществление подготовительных работ

Для самостоятельной сборки станка можно воспользоваться двумя вариантами:

  • Купить на рынке полный комплект необходимых деталей и узлов из которых будет состоять устройство станка. И из них собирать станок своими руками;
  • Изготовить все комплектующие и узлы станка самостоятельно и затем приступать к сборке.

Если вы выбрали второй вариант и хотите самостоятельно изготовить все комплектующие и узлы станка можно приступать к работе.

Первое с чем вам необходимо определиться — это выбрать принципиальную схему будущего станка, по которой он будет работать.

Если вы хотите сделать фрезерный станок ЧПУ своими руками, то в качестве основания для него можно выбрать нерабочий станок для сверления. В дальнейшем головная часть, в которой находится сверло, заменяется на фрезерную головку.

Сложность будет заключаться в том, что потребуется изменить механизм станка таким образом, чтобы он двигался в трёх направлениях.

Для создания такого механизма можно использовать старый принтер, в котором рабочая головка двигается в требуемых плоскостях. К такому оборудованию легко можно будет подсоединить программное управление.

Но у него есть существенный недостаток обрабатывать на нём возможно будет только детали из мягкого материала. Это объясняется тем, что механизм старого принтера не способен выдерживать большие механические нагрузки. Поэтому этот способ хорошо подойдёт для создания ЧПУ станка по дереву своими руками.

Для обработки деталей из различных материалов необходимо чтобы за перемещение рабочей головки отвечал более мощный двигатель. Для этих целей хорошо подойдёт шаговый двигатель. Такой двигатель можно собрать самостоятельно из обычного электромотора.

Использование шагового двигателя в нашем оборудовании позволяет отказаться от винтовой передачи. При этом рабочие характеристики станка останутся на прежнем уровне.

В том случае если вы хотите использовать принтер в качестве рабочего механизма, то выбирайте для этого более мощную модель.

В качестве передаточного устройства лучше выбрать зубчатые ремни. При конструировании фрезерного станка необходимо обратить особое внимание на механизм фрезера.

Используя при конструировании шаговый двигатель, направляющие и механизм лазерной головки с системой охлаждения можно создать лазерный ЧПУ своими руками. Схема его сборки не является очень затратной так как число узлов, входящих в станок не очень большое.

По такому принципу можно создать и ЧПУ плазморез своими руками где в качестве головной части будет выступать устройство плазменной резки.

Нюансы при сборке фрезерного 3d станка с ЧПУ

Нужно знать, что в этом агрегате есть как плюсы, так и минусы. К минусам изготовления станка можно отнести несколько нюансов:

  • дороговизна сборки;
  • слишком много времени уходит на сборку комплектующих;
  • все время сборки возникают новые неожиданные проблемы.

К плюсам изготовления станка можно отнести следующее:

  1. Процесс создания самого станка оправдывает все ожидания. Поиск новых решений всех возникших проблем и реализация всех решений является тем, ради чего можно начать новое дело.
  2. Радость от изделий, которые сделаны собственными руками. Стоит добавить, что станок не всю работу делает самостоятельно. После фрезеровки необходимо дополнительно все обработать своими руками.
  3. Использование подручных инструментов.
  4. Минимально занимаемая площадь станка.
  5. Хорошее рабочее пространство.
  6. Отличная скорость нарезания.
  7. Небольшое количество всех элементов.
  8. Доступность всех элементов.
  9. Успешная обработка древесины.

Сделанное основание для станка должно быть с хорошей жесткостью, что последует более точному позиционированию фрезерной головки. Рекомендуется делать все соединения элементов конструкции с помощью винтов, что обеспечивает хорошую прочность и модернизацию станка в будущем.

В станке должен быть предусмотренный механизм, благодаря которому обеспечивается хорошая работа именно в вертикальном положении. В данной ситуации винтовая передача используется лучше всего, вращение которой передается благодаря зубчатому ремню.

Чертежи, по которым будет сконструирован новый станок

Чертежи ЧПУ станка можно найти готовые, а можно их спроектировать самостоятельно. Готовые чертежи можно найти в соответствующей литературе или в сети интернет, где много информации по теме.

Проектировать чертежи нового оборудования самостоятельно необходимо с учётом электрической части станка, учитывая схему подключения электрооборудования.

Такой чертёж можно создать с помощью карандаша и линейки, а можно использовать специальные компьютерные программы. В них в случае чего легко подправить чертёж. К тому же некоторые программы имеют уже готовые шаблоны для проектирования электрооборудования.

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.

Этап сборки устройства

В качестве основы для станка можно выбрать балку прямоугольной формы, которую необходимо зафиксировать при помощи направляющих.

Данное устройство должно обладать большой жёсткостью, а поэтому рекомендуется отказаться от сварных соединений и производить сборку оборудования с помощью болтов.

В качестве механизма, который отвечает за движение рабочей части по вертикали можно выбрать винтовую передачу. Эта передача осуществляет движение с помощью приводного ремня.

Одним из главных узлов в устройстве является вертикальная направляющая. Её можно изготовить из алюминия.

Главное, чтобы её размеры были точно подогнаны под остальные габариты. Вертикальная направляющая может быть отлита в специальной печи.

В первую очередь необходимо осуществить монтаж двигателей. Они крепятся на основание станка сзади вертикальной оси. Один из двигателей отвечает за перемещения главной части станка по горизонтали, а другой по вертикали. После того как двигатели установлены переходят к монтажу остальных узлов станка.

Перед подключением к станку программного управления необходимо провести проверку его работоспособности в ручном режиме для выявления возможных недостатков.

Применение специальных наборов

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

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

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

Читать также: Минимальный предел текучести стали

Фото ЧПУ своими руками


  • Как сделать лыжи своими руками: выбор материалов и технология изготовления лыж в домашних условиях (105 фото и видео)

  • Ловушка для тараканов своими руками: варианты, эффективные идеи! Принцип работы ловушек для тараканов, типы — клеевая, ультразвуковые, электрические, электростатическая, ядовитые

  • Как сделать печь на отработке: чертежи, принцип работы и постройка простых и эффективных печей (видео + фото)


Читайте здесь — Как сделать дверь своими руками: способы простейшего изготовления и советы как изготовить дверь (100 фото + видео)

Помогите сайту, сделайте репост ;)

0

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.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: