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.
Детали для ЧПУ с алиэкспресс. Устройство станка с ЧПУ
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.
Источник: met-all.org
Станок лазерной и фрезерной обработки металла и дерева – конструктор для сборки своими руками
Иметь дома небольшой фрезерный станочек, да ещё и с возможностью лазерной гравировки? Ещё недавно о таком можно было только мечтать! А сейчас подобное удовольствие есть в свободной продаже на китайских сайтах, по цене от 250$ (15000 рублей). И сегодня редакция сайта “Две Схемы” подготовила небольшой обзор такого оборудования.
Станок может сверлить, фрезеровать, гравировать, вырезать окна и контуры заготовок из дерева и металлов. Естественно не только фрезой (на моторе), но и лазером. Замена инструмента выполняется за минуту. В зависимости от комплекта поставки и размера рабочей зоны, заметно меняется стоимость.
Например младшую модель CNC 1610 GRBL с чпу, рабочая зона 16x10x4.5 см, с полуваттным лазером, можно купить всего за 230 долларов вместе с доставкой. Всего же имеется 3 основные модели: CNC 3018, 2418 и 1610 – эти цифры указывают на предельный размер рабочей зоны (обрабатываемого места). Сам станок несколько больше. То есть 3018 расшифровывается как 30х18 сантиметров.
Дополнительно нужно при покупке указать на то, какой мощности нужен лазер. Например 2,5 Вт головка сама по себе стоит под 100 долларов. Но не переживайте, если вы заказали слабый излучатель – на сайте полно лазеров разных мощностей и все они взаимозаменяемые, так что докупить и установить новую не проблема (например если случайно сожгли старую).
Программы для ЧПУ станков
Программное обеспечение для управления стандартное практически для всех моделей станков: GrblController и для создания программ нужен Artcam2008. С печатными платами (PCB) потребуется Coppercam. (не все продавцы включают этот софт в поставочный комплект).
Особая прелесть этих станков в том, что они поставляются в виде наборов “сделай сам” – основные компоненты нужно собрать вручную в соответствии с инструкцией. Может кто-то посчитает эту работу сложной, но любой нормальный мастер выполнит её с интересом и увлечением, да и сыну полезно будет поучаствовать в процессе – ведь это как серьёзный конструктор. Готовые комплекты тоже есть, например вот такие – только с лазером.
Скачать инструкцию и программы
Все необходимые драйвера, управляющую программу с библиотеками на русском языке и набор инструкций для её использования вы можете бесплатно скачать с нашего сервера – нажмите чтоб скачать файл 60 Мб
Технические характеристики CNC 1610
- Размеры: 260 х 240 х 220 мм
- Обрабатываемая площадь: 160 х 100 х 30 мм
- Профессиональные ходовые винты с устранением люфта
- Шаговый двигатель: 42 шага
- Питающее напряжение: 12 В, ток 1.3 A
- Крутящий момент 0.25 N.m
- Шпиндель: 775 мотор (12-36 В) 24 В: 7000r/min, 36 В: 9000r/min
- Установлен лазер: 500 МВт
- Мощность шагового двигателя: 12 В, 3 A
- Мощность двигателя шпинделя: 24 В, 5 A
- Стол: 20100 профиль (размер стола: 180 х 100 мм)
- Цена комплекта с доставкой: 10 тыс. руб.
Список комплекта поставки
- 1 шт. ЧПУ (полный блок)
- 4 шт. Приспособления
- 10 шт. Граверы биты
- 1 шт. Лазерная головка
В зависимости от желания покупателя, практически везде можно изменить комплектацию на такие варианты:
- Все части станка + 10 шт. резцов (опционально патрон ER11)
- Все части станка с 0,5 Вт лазером + 10 шт. резцов + защитные очки
- Все части станка с 2,5 Вт лазером + 10 шт. резцов + защитные очки
- Все части станка с 5,5 Вт лазером + 10 шт. резцов + защитные очки
Технические характеристики CNC 3018
- Размер станка общий: 33x40x24 см
- Рабочая зона: 30x18x4.5 см
- Привод шпинделя: 775 мотор (12-36 В) 24 В: 10000r/мин
- Патрон шпинделя: цанговый ER11
- Шаговый двигатель: 34 мм, ток 1.3 A, 12 В. Крутящий момент 0.25 N/m
- Питание: 24 В, 6 A
- Программное обеспечение: GrblController
- Поддерживается система: Windows (не поддерживают Mac)
- Инструмент фрезерный в комплекте: наконечник 0.1 мм, 20 градусов, D=3 мм. Пакет 10 шт.
- Лазеры на выбор: 12 В/500 МВт 405 нм, 12 В/2500 МВт 450 нм, 12 В/5500 МВт 450 нм
- Зажимы: 4 шт., толщина 0-30 мм, размер: 50х20х12 (длина х ширина х толщина), внутренняя ширина 8 мм
- Цена максимального комплекта с доставкой: 20 тыс. руб.
Полезное: Лидар — обзор модуля для Ардуино
Обратите внимание на тип патрона. Он должен быть обязательно цанговый ER11. Не нужно экономить на этом 10 долларов, так как удобство его очевидно!
Ссылки на какие-либо сайты и продавцов давать не будем, дабы не быть обвинёнными в излишней рекламе – через поиск на Алиэкспресс сами можете найти по запросу: CNC-3018 ER11 grbl DIY ЧПУ, 3-х осевой фрезерный станок с лазерной гравировкой.
Схема подключения электрооборудования
Вся электроника умещается на одной печатной плате, к которой подключены шаговые двигатели осей и мотор шпинделя, а также лазерная головка на 12 вольт. Соединение с ПК – по проводному USB интерфейсу.
Отзывы покупателей
Отличный станок, очень быстрая доставка, все работает! Заказывал станок с лазером 5500. Продавец по ошибке отправил лазер на 500. Без открытия спора он отправил мне новый лазер на 5500, который пришел в течении 2-х недель в комплекте с еще одними очками и очень хорошим футлярчиком (лазер на 500 продавец мне просто подарил)! Огромное спасибо продавцу за отличное качество товара и такое отношение!
Быстрая доставка, все хорошо упаковано. Правда на лазере указана маркировка 400-450нм. Как это можно понимать? Мне нужно только 405 нм для фоторезиста, о чем предупреждал продавца. Реально пока не не засвечивал фоторезист, поэтому не могу сказать какая длина волны у лазера, и какая форма точки при фокусировке, круглая или прямоугольная.
В крайнем случае придется заменить лазерный модуль на 405 нм.
Посылка упакована качественно. Плотный картон, полностью обмотана жёлтым скотчем. Внутри все проложено вспененным полиэтиленом. Все элементы в отдельных нишах. Все детали на вид хорошо сделаны.
Традиционно отсутствует инструкция. Собирал по фото с сайта продавца и примерам с ютубуа. Особых проблем со сборкой не возникло. Механическая и электрическая часть готовы, программная впереди.
Отправка из России, дошло достаточно быстро. До лазера руки пока не дошли, собрал станину с движками и проверил их на работоспособность. Пластину крепления движка, для каретки шпинделя пришлось растачивать, т.к. в муфте соединения движка с червячным валом был жуткий перекос.
Конструктор, что тут сказать Под столик пришлось докупить болты по длиннее, т.к. из комплекта болты прикручиваются на пару витков. Там пришлось подкладывать шайбы, чтобы устранить подклинивание. В целом, за свою цену более чем нормально. Надо докупить концевики крайних положений, т.к. чувствую, что пока привыкну к софту и станку, попалю моторы, или моторы погнут станину На плате управления входы под них предусмотрены, гугл в курсе В комплект положили только 2 фрезы, открыл спор, и продавец выслал набор из 10 фрез. В общем нормально, не стал тянуть резину 5 звезд получил заслуженно.
Использование станка – видео
Станочек может быть использован для резки или гравировки пластика, дерева, не твёрдого металла, акрила, пвх, pcb, древесины или другой подобный материал. По опыту заметим, что 0,5 ватт крайне маловато – таким лучом только на дереве, картоне и пластике выжигать рисунки. Если хотите работать с металлом – нужно минимум 5 ватт. Не для резки, а гравировки. Смотрите наглядно на ютубовском видеоролике.
Подведём итог
Компактный размер, прочный корпус с профилем, малый вес, USB интерфейс, GRBL системы управления, работает с различными лазерами. Взаимозаменяемые стандартные детали, множество положительных отзывов и доступная цена. А главное – возможность заметно упростить изготовление различных самодельных конструкций, позволяя вплотную приблизится по качеству к заводским изделиям.
НАЖМИТЕ ТУТ И ОТКРОЙТЕ КОММЕНТАРИИ
Источник: 2shemi.ru
Простой ЧПУ станок часть 1
С тех пор, как я впервые услышал о ЧПУ, мне хотелось сделать такой станок своими руками. В детстве мои родители не приняли всерьез моего увлечения. Они посчитали, что непрактично покупать ЧПУ, поскольку это были всего лишь детские желания. В то время в нашей стране ЧПУ и 3D принтеры не производились, а покупать за рубежом было слишком дорого.
По этой причине мне очень хотелось построить свою версию ЧПУ, поэтому я искал в интернете статьи о производстве оборудования такого рода. К счастью, на просторах всемирной паутины были тонны литературы, что касались строительства ЧПУ, но не один из станков не был сделан полностью вручную. Для постройки большинства ЧПУ, необходимо было вырезать много довольно точных деталей, а для этого нужен был ЧПУ станок. Это очень иронично, для производства ЧПУ необходим ЧПУ.
Из-за ограничений во времени при изготовлении станка нужно было импровизировать и использовать общедоступные материалы, что были куплены в строительных магазинах. Все было построено за 3 дня, работы велись и днем, и ночью. При грубом подсчете трудоемкость составила 34 человеко-часов.
Прошу прощения за качество фото. Все снималось на мобильный телефон, поскольку только на завершающем этапе появилось идея выложить статью о том, как сделать ЧПУ станок без ЧПУ станка.
Шаг 1: Мечты, исследования, каракули, макет
Для начала проведем исследования на тему постройки ЧПУ станков. После прочтения десятка статей на тему конструкций, нарисуем эскиз будущего творения.
Шаг 2: Необходимые материалы
Электроника:
- L298N;
- Arduino Uno/ Mega;
- Шаговые двигатели;
- Блок питания.
Материалы :
- Лист ДСП 1,2×2,4 м;
- 4 направляющих длиной по 35 см;
- Пластиковая заготовка для корпуса.
Инструменты :
- Мультитул;
- Электрическая дрель;
- Самодельный гравер;
- Напильник;
- Электролобзик.
Шаг 3: Размечаем ДСП
Настало время воплотить рисунки в реальность. Приобретем лист ДСП размерами 1,2×2,4 м и толщиной в 1,3 см. Затем воспользуемся линейкой и маркером для разметки листа.
Шаг 4: Вырежем детали для основной рамы
Лень мешает использовать ручную ножовку? Возьмем электролобзик! ;-). Максимально аккуратно выполним распил листа ДСП. Кривые детали, приведут к снижению производительности станка.
Шаг 5: Результаты
Судя по полученному результату, можно сказать, что проблем в работе основы не будет.
Шаг 6: Очистим рабочее место
Помните! Всегда держите рабочее место в чистоте!
Шаг 7: Установим ползунок оси Y
Механизм работы предельно ясный. Установим ось вместе с кареткой, после чего подключим их к корпусу.
Шаг 8: Усилим раму
К верхней панели добавим кусок древесины перпендикулярный поверхности. Это сделано для увеличения устойчивости, когда станок начинает фрезеровать.
Шаг 9: Поверхности и кромки
Убедимся в том, что поверхность изготовленной рамы достаточно ровная. Это нужно для предотвращения касания движущихся частей о неровную поверхность. Чем меньше трение, тем эффективнее будет работать механизм станка.
Шаг 10: Ножки станка
Возьмём по два квадратных блока ДСП и приклеим их на каждый угол основания. После установки ног, станок поднимется над поверхностью, что создаст возможность монтажа шагового двигателя в основание.
Шаг 11: Монтаж шагового двигателя для оси Y
Отпилим небольшую часть рамы ЧПУ. В этом месте будет установлен шаговый двигатель. Нужно воспользоваться суперклеем для укрепления просверленных отверстий под винтовые соединения.
Шаг 12: Приводящий вал оси Y
В случае необходимости укоротим приводящий вал оси Y с помощью гравера, после чего торец зачистим напильником.
Шаг 13: Соединим вал двигателя с осью
Если вы не нашли муфты нужного диаметра для соединения вала двигателя и оси, можно воспользоваться эпоксидной смолой. Для скрепления частей воедино капнем несколько капель смолы. Держим части вместе до тех пор, пока соединение не затвердеет.
Источник: mozgochiny.ru