Станок с ЧПУ своими руками: как сделать самодельный

Что необходимо

На вопрос, как сделать станок с ЧПУ, можно кратко ответить. Зная, что самодельный фрезерный станок с ЧПУ в целом представляет собой сложное устройство со сложной конструкцией, конструктору желательно:

• получить проекты;
• приобрести надежные комплектующие и крепеж;
• подготовить хорошее средство;
• иметь токарный и расточный станок с ЧПУ для быстрого изготовления.

Не помешает посмотреть видео — какое-то воспитание, обучение — с чего начать. И начну с подготовки, куплю все необходимое, займусь рисунком — это правильное решение начинающего дизайнера. Поэтому подготовительный этап перед сборкой очень важен.

Руководство

Это руководство предназначено для того, чтобы вы не совершили тех же ошибок, на которые я потратил свое драгоценное время и деньги.

Мы рассмотрим все компоненты вплоть до болтов, рассматривая преимущества и недостатки каждого типа каждой детали. Я расскажу о каждом аспекте дизайна и покажу вам, как сделать фрезерный станок с ЧПУ своими руками. Я расскажу вам обо всем, что связано с программным обеспечением и всем, что между ними.

Имейте в виду, что чертежи станков с ЧПУ своими руками предлагают несколько способов решения некоторых проблем. Это часто приводит к «неряшливой» конструкции или плохой работе машины. Вот почему я рекомендую вам сначала прочитать это руководство.

ДАВАЙ НАЧНЕМ

ШАГ 1: Ключевые конструктивные решения

Прежде всего, вам необходимо рассмотреть следующие вопросы:

1. Определение подходящей конструкции именно для вас (например, если вы будете делать деревообрабатывающий станок своими руками).
2. Требуемая площадь обработки.
3. Наличие рабочего места.
4. Материалы.
5. Допуски.
6. Методы строительства.
7. Доступные инструменты.
8. Остаток средств.

ШАГ 2: Основание и ось X-оси

Здесь рассматриваются следующие проблемы:

1. Спроектируйте и постройте основу оси X.
2. Разбивка различных конструкций на элементы.
3. Фиксированные детали.
4. Частично закрепленные детали и т.д.

ШАГ 3: Проектирование козловой оси Y

В этом разделе рассматриваются следующие проблемы:

1. Проектирование и построение оси Y портала.
2. Разбивка различных конструкций на элементы.
3. Силы и моменты на портале и т.д.

ШАГ 4: Схема сборки оси Z

Здесь рассматриваются следующие проблемы:

1. Проектирование и сборка сборки оси Z
2. Силы и моменты по оси Z.
3. Линейные рельсы / направляющие и расстояние между опорами.
4. Выбор кабельного канала.

ШАГ 5: Линейная система движения

В этом разделе рассматриваются следующие проблемы:

1. Детальное изучение систем линейного движения.
2. Выбор подходящей системы для вашей машины.
3. Создавайте и создавайте свои гиды с небольшим бюджетом.
4. Линейный вал и втулки или рельсы и блоки?

ШАГ 6: Компоненты механического привода

В этом разделе рассматриваются следующие аспекты:

1. Подробный обзор деталей трансмиссии.
2. Выбор правильных компонентов для типа машины.
3. Шаговые двигатели или серводвигатели.
4. Винты и шарико-винтовые пары.
5. Играйте в кости.
6. Радиальные и осевые подшипники.
7. Крепление и опора двигателя.
8. Прямой привод или коробка передач.
9. Стойки и шестерни.
10. Калибровка винта применительно к двигателям.

ШАГ 7: Выбор двигателей

На этом этапе необходимо учитывать:

1. Подробный обзор двигателей с ЧПУ.
2. Типы двигателей с ЧПУ.
3. Как работают шаговые двигатели.
4. Типы шаговых двигателей.
5. Как работают серводвигатели.
6. Типы серводвигателей.
7. Стандарты NEMA.
8. Выберите подходящий тип двигателя для своего проекта.
9. Измерение параметров двигателя.

ШАГ 8: Конструкция режущего стола

Этот шаг решает следующие проблемы:

1. Создавайте и создавайте свои столы с ограниченным бюджетом.
2. Перфорированный режущий слой.
3. Вакуумный стол.
4. Обзор моделей столов для резки.
5. Стол можно разрезать на фрезерном станке с ЧПУ.

ШАГ 9: Параметры шпинделя

Этот шаг решает следующие проблемы:

1. Обзор шпинделей с ЧПУ.
2. Виды и функции.
3. Цены и стоимость.
4. Варианты монтажа и охлаждения.
5. Системы охлаждения.
6. Создайте свой шпиндель.
7. Расчет нагрузки на стружку и силы резания.
8. Найдите оптимальную скорость движения вперед.

ШАГ 10: Электроника

В этом разделе рассматриваются следующие проблемы:

1. Панель управления.
2. Электропроводка и предохранители.
3. Кнопки и переключатели.
4. MPG и бег трусцой.
5. Запасы энергии.

ШАГ 11: Параметры контроллера Программного Управления

Этот шаг решает следующие проблемы:

1. Обзор контроллера ЧПУ.
2. Выбор контроллера.
3. Доступные Варианты.
4. Замкнутые и разомкнутые системы.
5. Контроллер по доступной цене.
6. Создайте свой собственный контроллер с нуля.

Этап 9. Проведение первых проб.

Машина успешно прошла первые испытания, при этом выявились недостатки:
• ось Y имеет люфт; ось червячная установлена ​​в обычные суппорты, в планах предусмотрена установка беззазорных суппортов;
• при быстром движении каретки по оси Y рама могла немного отклониться; причина — несбалансированность каркаса, планируется установка дополнительного алюминиевого профиля, он должен укрепить весь каркас;
• концевые выключатели могут срабатывать неправильно; причиной может быть неэкранированный кабель и, следовательно, направляющая; чтобы перенастроить их работу, был изменен код.

Видео-инструкция «Самодельный ЧПУ фрезерный станок»

Этап 5. Работа с концевыми выключателями.

простой станок с ЧПУ

простой станок с ЧПУ
На получившейся конструкции закреплены концевые выключатели: они отвечают за отключение движения каретки фрезы в конечных точках.
Кабель проложен по принципу «нормально замкнутый», а это значит, что в случае короткого замыкания устройство будет работать в безопасном режиме. Для этого поменял питание блока управления, установили кнопку аварийной остановки.

простой станок с ЧПУ

Этап 6. Как настроить параметры Mach3.

Чтобы настроить значения движения оси, я использовал информацию на этом полезном сайте. В результате я получил:
• Угол шага двигателей: 1,8°;
• Передаточное отношение двигателей и червячной направляющей: 1: 1;
• Значение шага ЧПУ:
или для оси Z: червячная передача 9,53 мм (заранее 2,11 мм), ход: 379,47 мм;
или для осей X и Y: червячная передача 9,53 мм (ведомая 5,08 мм) x 381 мм, ход: 157,48 мм;
• Характеристики двигателя: двигатель.

Чертежи фрезерного станка с ЧПУ

Рисунок n. 1 (вид сбоку)

Рисунок n. 2 (вид сзади)

Рисунок n. 3 (вид сверху)

Способы изготовления

Сделать самодельный фрезерный станок с ЧПУ существует два варианта:

1. Берем готовый комплект деталей (специально подобранные агрегаты), из которого собираем оборудование сами.
2. Найдите (создайте) все комплектующие и приступайте к сборке станка с ЧПУ своими руками, отвечающего всем требованиям.

важно определиться с назначением, размерами и конструкцией (как обойтись без чертежа самодельного станка с ЧПУ), найти схемы его изготовления, закупить или изготовить некоторые необходимые для этого детали, приобрести ходовые винты.

Есть разные примеры выбора того или иного варианта. Часто делают машинку из МДФ, многие используют фанеру для изготовления самого рабочего стола, других деталей и даже можно приобрести нержавеющую трубку для направляющих.

возможна схема фрезерного станка с ЧПУ, в которой за основу взяли старый сверлильный станок и заменили рабочую головку на сверло с фрезерным станком.

А для этого необходимо сконструировать механизм (в его конструкции есть подшипник), который отвечает за обеспечение движения инструмента в трех плоскостях (по осям). Обычно он собирается на базе кареток принтера. Когда сборка будет завершена по такой принципиальной схеме, остается подключить программное управление к устройству.

Как соорудить фрезерный станок по металлу с ЧПУ своими руками?

Станки с ЧПУ применимы на производственном предприятии любого размера. Даже если человек решит начать штамповать гайки у себя в гараже, это будет намного проще (но дороже) сделать на автоматизированном станке с ЧПУ. Кроме того, перепрофилировать производство для другой смежной области будет реально, только изменив инструкции программы. Далее рассмотрим третий вариант сборки фрезерного станка с ЧПУ по металлу своими руками + дадим советы по работе для новичков.

1) Обобщенная схема сборки

Здесь есть 2 пути: заказать заводской монтажный комплект или сделать машину с нуля. Второй вариант сопряжен с множеством сложностей, хотя обещает значительную экономию средств на всех этапах сборки.

Купленные комплекты дороже, но идут с инструкциями по сборке. Потратив 1-2 недели, можно будет сделать ЧПУ своими руками по металлу + сэкономить до 30% розничной стоимости агрегата. Недостаток строителей — их невысокая универсальность. Если человек захочет повторно использовать агрегат, ему придется обратиться к специалисту, потому что у него просто нет необходимых знаний и навыков.

Чтобы сделать машину с нуля, потребуется изучить множество нюансов. Дальнейшие обобщенные пошаговые инструкции расскажут вам больше о каждом из них.

3 этапа сборки гидравлического пресса своими руками

Этап №1. Решения по конструкции

Какие нюансы следует учитывать:

• финальная версия устройства по мере необходимости;
• на какие размеры деталей будет рассчитана машина;
• уровень доступа к рабочему пространству;
• какие материалы будут использованы при изготовлении;
• методы сборки;
• какие инструменты будут использоваться в процессе компиляции;
• на какой бюджет вы рассчитываете.

Этап №2. Разработка основы и Х-оси.

Что нужно учитывать:

• разработка конструкции основания станка (ось X);
• распределение узла на отдельные составляющие;
• как закрепить составляющие сборки с требуемым уровнем жесткости;
• какие элементы сборки нужно частично закрепить, либо поработать на рычагах.

Этап №3. Разработка Y-оси.

Что следует учитывать:

• конструкция такой же структуры, как ось Y;
• разбить сборку на отдельные компоненты для упрощения сборки;
• расчет сил и моментов на портале оси Y и прочая мелочь.

Этап №4. Разработка оси Z.

Какие вопросы нужно будет рассмотреть:

• разработка проекта построения оси Z;
• расчет моментов и сил по оси;
• конструкция и тип рельсов, а также какое будет расстояние от одного подшипника до другого;
• как выбрать кабельный канал.

Этап №5. Рассматриваем систему движения станка

На какие трудности стоит обратить внимание:

• как работают системы линейного перемещения;
• какой дизайн подходит для сборки вашего фрезерного станка с ЧПУ;
• как гиды разрабатываются своими руками при ограниченном бюджете;
• выбор между блочно-гусеничной или линейной системой перемещения вала.

Этап №6. Узел механического привода

Чему учиться:

• из чего состоит узел;
• ищите детали, необходимые именно для фрезерного станка с ЧПУ;
• выбор между шаговым двигателем или типом сервера;
• какие винты и шарико-винтовые пары использовать;
• подбор гаек для привода;
• поиск радиальных и осевых подшипников;
• как будет смонтирован двигатель;
• анализ сцепления;
• выбор между коробкой передач или прямым двигателем;
• как собираются стеллажи;
• как откалиброваны винты применительно к системе двигателя будущей машины.

Этап №7. Двигатель

С чем вам придется столкнуться:

• какие варианты двигателей рационально использовать с системами ЧПУ;
• какие вообще существуют двигатели с ЧПУ;
• принцип работы шаговых двигателей + их виды
• принцип работы серводвигателей + их типы;
• Стандарты NEMA;
• расчет параметров двигателя.

№8. Разработка стола для обработки деталей

Список решаемых проблем:

• как спроектировать и собрать недорогой вариант стола для фрезера по металлу;
• анализ структурных характеристик поверхности;
• выбор типа стола: вакуумный или перфорированный;
• можно использовать деревянный стол, который легко распилить на деревообрабатывающем станке с ЧПУ.

Этап №9. Параметры для шпинделя.

Что нужно изучить:

• какие шпиндели с ЧПУ доступны для покупки бесплатно;
• функциональность детали в зависимости от типа;
• как собрать компонент узла + как обеспечить его охлаждение;
• сложность разработки шпинделя с нуля;
• как рассчитывается нагрузка на деталь + ее усилие прижатия при обработке заготовок;
• расчет оптимальной скорости подачи детали.

Этап №10. Электронная начинка станка.

Какие пункты для изучения:

• какой будет пульт управления;
• электромонтаж и подбор предохранителей;
• количество и назначение кнопок с тумблерами;
• MPG и Jog;
• Как контроллер будет запитан.

Этап №11. Разбор параметров контроллера ПУ

Какие проблемы нужно решить:

• анализ конструкции детали + выбор по количеству необходимых опций;
• какой контур оптимален для вашей машины: закрытый или открытый;
• цены на новые или б / у запчасти в Интернете;
• возможность разработать контроллер своими руками с нуля.

Этап №12. ПО для электроники.

Первое, что нужно узнать:

• какое программное обеспечение для фрезерных станков по металлу вообще существует в сети;
• выбрать лучший вариант для CAM и CAD компонентов;
• найти качественное программное решение на контроллере ЧПУ.

Да, информации много, но в этой сфере дизайн деятельности — это 80% успеха. Остальные 20% зависят от навыков обращения с инструментами и способности найти / собрать или даже отрегулировать нестандартную деталь в соответствии с вашими потребностями. Далее мы предоставим вам более четкие инструкции по сборке фрезы своими руками с нуля.

2) Детальный вариант сборки ЧПУ фрезера по металлу своими руками

А теперь перейдем к кое-чему интересному. Что самое главное при сборке автомобиля? Конечно же, чертежи деталей. Для большинства людей очевидно, что разработать деталь с нуля без инструкций и размеров чрезвычайно сложно, поэтому люди спешат в Интернет и скачивают все приведенные ниже эскизы, хотя они предназначены для разных типов станков. Конечно, в финале у сборщика будет много недоработок + не факт, что его дизайнерское решение вообще сработает.

Дальнейшие инструкции основаны на едином плане сборки. Все чертежи деталей являются составными частями единой конструкции, а значит, соединить заготовки в агрегатах будет очень просто. Примерный результат вашей работы вы можете увидеть на фото выше. А теперь о самой сборке.

Шаг №1. Разработка дизайна и CAD модели

Дизайн проекта был разработан в среде программного обеспечения SolidWorks. Изначально формировались узлы, затем непосредственно доводились конструкции будущего устройства.

За счет размещения подшипников в отдельных блоках их замена выполняется в разы быстрее, чем у заводских аналогов станка. Направляющие также легко доступны, поэтому очистка после работы агрегата выполняется за пару минут.

Основные размеры нашего фрезерного станка показаны на рисунке выше. Текущие и последующие чертежи будут сопровождаться текстом на английском языке, но для понимания конструкции будет достаточно ознакомиться с самим чертежом и его указанными размерами.

Шаг №2. Начинаем со станины

Основа рамы — алюминиевый профиль + торцевые пластины из того же металла. Для усиления конструкции во внутреннюю часть каркаса был добавлен алюминиевый угольник, при сборке которого использовались профили меньшего сечения.

Чертежи конструктивных элементов:

1. 1. Прямо профиль.

1. 1. Торцевая пластина.

1. 1. Торцевая пластина (2).

1. 1. Набивка для защиты кровати.

1. 1. Т-образная гайка

1. 1. Основной профиль (вид сбоку).

1. 1. Размеры профиля внутри основного каркаса кровати.

1. 1. Размеры профиля внутри основного каркаса кровати.

Чтобы кровать не запылялась по углам, нужно оформить углы из алюминия. Блоки с подшипниками для установки ходового винта размещены по обеим сторонам концов рамы.

Шаг №3. Разработка портала

Деталь — это исполнительная часть конструкции. Задачи портала — движение по главной оси X + движение каретки Z и самого шпинделя. По мере увеличения высоты портала универсальность станка увеличивается, поскольку из-за высокого подъема значительно увеличивается количество обрабатываемых деталей.

Чертежи портала:

1. 1. Портал публикует сами сообщения.

1. 1. П-образный профиль для верхней части конструкции портала (1).

1. 1. П-образный профиль для верхней части конструкции портала (2).

1. 1. Двигатель оси Y

1. 1. Пластина внутри портальной конструкции поперечного типа, с гайкой.

Предусмотренная конструкция портала рассчитана на максимальную высоту металлических заготовок до 55 сантиметров. Если вы хотите большего, вам придется самостоятельно регулировать параметры высоты рисунков.

Шаг №4. Разработка суппорта по Z

Суппорт сделан на основе того же алюминия. Для усиления функционального блока используются две вспомогательные пластины. Движение происходит по двум профилированным направляющим.

Чертежи узловых элементов:

1. 1. Пластина, на которой будут закреплены гайки, перемещается по оси Y.

1. 1. Пластина по оси Z, на которой будут закреплены линейные направляющие.

1. 1. Задняя пластина оси Z

1. 1. Пластина по оси Z, внутри которой будет закреплен шаровой мотор.

1. 1. Пластина оси Z, которая будет использоваться для фиксации фрезерного шпинделя.

1. 1. Пластины для дна и центра относительно оси Z.

1. 1. Чертеж самого фрезерного шпинделя.

Если вы внимательно посмотрите на конструкцию суппорта, то заметите, что винт внизу оси Z не имеет контропоры — это не ошибка, а конструктивная особенность сборочного элемента.

Шаг №5. Занимаемся направляющими

Конструктивная задача направляющих — обеспечить плавное + точное перемещение по периметру рабочей зоны. Даже малейший откат приведет к браку продукции, а с учетом автоматизации процесса такая ситуация обернется убытками в десятки тысяч рублей.

Самое простое решение с высокой надежностью — только рельсы из закаленной стали. Такие направляющие позволят станку выдерживать большие нагрузки + обеспечат высокую точность позиционирования обрабатываемых деталей при работе. Максимально допустимое отклонение рельсов от параллельности относительно друг друга не должно быть более 0,001 сантиметра.

Шаг №6. Занимаемся шкивами и винтами

Задача пропеллера — преобразовать вращательное движение, исходящее от сферического двигателя, в линейное. В процессе разработки проекта человек может пойти несколькими путями по отношению к согласованной детали: использовать гайку или вкрутить шариковую винт.

Чертежи саморезов по осям:

1. 1. Вдоль H.

1. 1. Вдоль Ю.

1. 1. Вдоль Z.

Хотя пара шарико-винтовых пар будет стоить дороже, с точки зрения точности этот вариант намного выгоднее пары винт-гайка. В нашей сборке используется более дешевая деталь — гайка винта, имеющая пластиковую вставку, уменьшающую трение и устраняющую люфт.

Шаг №7. Разработка рабочей поверхности и подготовка электросхем станка

Рабочий стол — это место для крепления деталей для обработки. Здесь каждый решает для себя, из чего сделать площадку — из металла или дерева. Если говорить о заводских станках, то здесь часто используются профили с Т-образными пазами, но в нашей сборке используется обычная фанера толщиной 2 сантиметра.

Из чего будет состоять схема подключения:

1. Шаговые двигатели.
2. Драйвер шагового двигателя.
3. Блок питания схемы.
4. Интерфейсная карта.
5. ПК или ноутбук.
6. Аварийная кнопка остановки машины.

Здесь нет варианта: покупаем. Разработка плат с нуля — это не то, чем вы можете заняться в одночасье, даже если у вас под рукой есть подробные инструкции. В нашем случае используется комплект Nema.

Чтобы преобразовать 36 вольт тока в 5 вольт, используется трансформатор для понижения напряжения. Если на момент прочтения статьи вы не нашли в продаже согласованный набор, можно использовать имеющиеся аналоги или вообще собрать комплектующие самостоятельно на части.

Разработка недорогого роутера своими руками:

Видео «ЧПУ станок своими руками»

Но на таком самодельном станке из-за недостаточной жесткости тележек можно будет освоить изготовление печатных плат, обрабатывать только куски пластика, дерева и тонкого листового металла. Для станка с ЧПУ и полноценного фрезерования на нем понадобится мощный мотор и хорошая электроника. И, в частности, печатная плата.

Обычно, найдя принципиальную схему устройства, сначала моделируют все детали станка, готовят технические чертежи, а затем используют их на токарно-фрезерном станке (иногда необходимо использовать сверлильный станок) для изготовления деталей из фанеры или алюминий. Чаще всего рабочие поверхности (их еще называют рабочим столом) представляют собой фанеру толщиной 18 мм.

Сборка важных узлов станка

В станке, который вы начали собирать своими руками, нужно предусмотреть ряд ответственных узлов, обеспечивающих вертикальное перемещение рабочего инструмента. В этом списке:

• косозубая передача — вращение передается через зубчатый ремень. Он хорош тем, что не скользит по шкивам, равномерно передавая усилия на вал фрезерного оборудования;
• если вы используете шаговый двигатель (ШМ) для мини-станка, желательно брать тележку от более крупной модели принтера — он более мощный; у старых матричных принтеров были довольно мощные электродвигатели;

• для трехмерного устройства вам понадобятся три шаговых двигателя. Ну а если в каждом будет по 5 проводов управления, то функциональность мини машинки увеличится. Стоит оценить значение параметров: напряжение питания, сопротивление обмотки и угол поворота шагового двигателя за один шаг. Для подключения каждого шагового двигателя требуется отдельный контроллер;
• с помощью винтов вращательное движение от шагового двигателя преобразуется в линейное. Для достижения высокой точности многие считают необходимым наличие шарико-винтовой пары (ШВП), но этот компонент стоит недешево. Подбирая комплект крепежных гаек и винтов для монтажных блоков, выбирайте их с пластиковыми вставками, это снижает трение и исключает люфт;

• вместо шагового двигателя можно взять обычный электродвигатель, после небольшой доработки;
• вертикальная ось, которая перемещает инструмент в 3D, покрывая всю таблицу XY. Он состоит из алюминиевой пластины. Важно, чтобы размеры оси соответствовали габаритам устройства. При наличии муфельной печи ось может быть отлита по размерам чертежей.

Ниже представлен рисунок, сделанный в трех проекциях: вид сбоку, вид сзади и вид сверху.

Этап 4. Процесс сборки.

простой станок с ЧПУ
Используя обычные болты и Т-образные болты, я собрал все элементы вместе.

простой станок с ЧПУ

простой станок с ЧПУ

Изготовление станины

Необходимую жесткость станка обеспечивает станина. На нем установлены подвижный портал, система рельсовых направляющих, шаговый двигатель, рабочий стол, ось Z и шпиндель.

Например, один из создателей самодельного станка с ЧПУ изготовил опорную раму из алюминиевого профиля Maytec — две части (сечение 40х80 мм) и две торцевые пластины толщиной 10 мм из того же материала, соединяющие элементы алюминиевыми уголками. Конструкция усиленная, внутри рамы находится рама из более мелких квадратных профилей.

Станина монтируется без использования сварных соединений (сварные швы плохо переносят вибрационные нагрузки). В качестве крепежа лучше всего использовать Т-образные гайки. Торцевые пластины снабжены подшипниковой опорой для крепления гайки. Вам понадобится подшипник скольжения и подшипник шпинделя.

Основную задачу станка с ЧПУ своими руками определил умелец по производству алюминиевых деталей. Так как ему подходили куски максимальной толщиной 60 мм, он сделал расстояние портала 125 мм (это расстояние от верхней поперечной балки до рабочей поверхности).

Этап 3. Отверстия для червячных направляющих.

простой станок с ЧПУ
Взяв боковые торцевые профили, просверлил отверстия под направляющую червяка. Их диаметр должен быть немного больше диаметра направляющих (1 см).

Приступаем к сборке оборудования

Основой самодельного фрезерного оборудования с ЧПУ может стать прямоугольная балка, которую необходимо надежно закрепить на направляющих.

Несущая конструкция станка должна иметь высокую жесткость, сварные соединения при установке лучше не использовать, а все элементы нужно соединять только винтами.

Узел крепления деталей станины станка болтовым соединением

Объясняется это требование тем, что сварные швы очень плохо переносят вибрационные нагрузки, которым обязательно будет подвергаться несущая конструкция оборудования. В результате такие нагрузки приведут к тому, что рама станка со временем начнет разрушаться и произойдут изменения геометрических размеров, что скажется на точности конфигурации оборудования и его производительности.

Сварные швы при установке каркаса самодельного фрезерного станка часто провоцируют развитие зазоров в его узлах, а также прогиб направляющих, который образуется при больших нагрузках.

Установка подкосов

В фрезерном станке, который вы будете собирать своими руками, должен быть предусмотрен механизм, обеспечивающий движение рабочего инструмента в вертикальном направлении. Лучше всего для этого использовать косозубую передачу, вращение которой будет передаваться при помощи зубчатого ремня.

Важной частью фрезерного станка является его вертикальная ось, которую можно сделать из алюминиевой пластины для самодельного устройства. Очень важно, чтобы размеры этой оси точно соответствовали габаритам собранного устройства. Если у вас есть муфельная печь, вы можете сделать вертикальную ось станка своими руками, выплавив ее из алюминия по размерам, указанным на готовом чертеже.

Верхняя тележка на поперечных рельсах

Когда у вас будут готовы все компоненты самодельного фрезерного станка, можно приступать к его сборке. Этот процесс начинается с установки двух шаговых двигателей, которые крепятся к корпусу оборудования за его вертикальной осью. Один из этих электродвигателей будет отвечать за перемещение фрезерной головки в горизонтальной плоскости, а второй — за перемещение головки, соответственно, в вертикальной плоскости. Далее собираются остальные узлы и агрегаты самодельного оборудования.

Завершающий этап сборки станка

Вращение на все узлы самодельного оборудования с ЧПУ должно передаваться только ременными передачами. Перед подключением системы программного управления к собранной машине необходимо проверить ее работу в ручном режиме и сразу устранить все выявленные недостатки в ее работе.

Вы можете посмотреть процесс сборки фрезерного станка своими руками на видео, которое легко найти в Интернете.

Комплекты и наборы для сборки фрезеров с ЧПУ своими руками

Да, доступны комплекты для ручной сборки, но я еще не видел ни одного, который можно было бы адаптировать к вашим конкретным потребностям.

Кроме того, нет возможности внести изменения в конструкцию и тип автомобиля, но их много, и как узнать, какой из них подходит вам? Независимо от того, насколько хороши инструкции, если дизайн будет плохо продуман, конечная машина будет плохой.

Вот почему вам нужно знать, что вы создаете, и понимать, как каждая деталь играет роль!

Монтаж станка ЧПУ

Собирая самодельные станки с ЧПУ, после подготовки компонентов лучше строго следовать чертежу, чтобы они работали. Процесс сборки с использованием ходовых винтов необходимо производить в следующей последовательности:

• опытный мастер начинает с подключения первых двух шаговых двигателей к корпусу за вертикальной осью оборудования. Один отвечает за горизонтальное перемещение фрезерной головки (рельсовые направляющие), а второй — за движение в вертикальной плоскости;
• подвижный портал, движущийся по оси X, несет на себе фрезерный шпиндель и опору (ось z). Чем выше портал, тем крупнее заготовка. Но у высокого портала в процессе обработки снижается устойчивость к возникающим нагрузкам;

• для фиксации шагового двигателя оси Z, линейных направляющих используйте переднюю, заднюю, верхнюю, среднюю и нижнюю пластины. Там же сделайте корпус для фрезерного шпинделя;
• агрегат собирается из тщательно подобранных гаек и шпилек. Чтобы зафиксировать вал двигателя и закрепить его на шпильке, используйте резиновую обмотку толстого электрического кабеля. Фиксатор можно вкрутить в нейлоновую втулку.

Затем начинается сборка остальных узлов и агрегатов самоделки.

Подготовительные работы

Если вы решили сконструировать станок с ЧПУ своими руками, без использования готового набора, то первое, что вам нужно будет сделать, это выбрать принципиальную схему, по которой такое мини-оборудование будет работать.

Схема фрезерного станка с ЧПУ

За основу фрезерного оборудования с ЧПУ можно взять старый сверлильный станок, у которого рабочая головка со сверлом заменена на фрезерный. Самое сложное, что придется спроектировать в таком оборудовании, — это механизм, обеспечивающий движение инструмента в трех независимых плоскостях. Этот механизм можно собрать на базе тележек от неисправного принтера, он обеспечит перемещение инструмента в двух плоскостях.

программное управление легко подключить к устройству, собранному по такой принципиальной схеме. Однако его главный недостаток заключается в том, что на таком станке с ЧПУ можно обрабатывать только детали из пластика, дерева и тонкого листового металла. Объясняется это тем, что каретки старого принтера, которые будут обеспечивать движение режущего инструмента, не обладают достаточной степенью жесткости.

Облегченная версия фрезерного станка с ЧПУ для обработки мягких материалов

Чтобы ваш самодельный станок с ЧПУ мог выполнять полноценные фрезерные операции с заготовками из различных материалов, за перемещение рабочего инструмента должен отвечать достаточно мощный шаговый двигатель. Совсем не обязательно искать двигатель шагового типа, его можно сделать из обычного электродвигателя, подвергнув его последней небольшой модификации.

Использование в вашем фрезерном станке шагового двигателя позволит вам избежать использования винтового привода, при этом функциональность и особенности самодельной техники от этого не ухудшатся. Однако, если вы решите использовать тележки для принтера для своего мини-устройства, рекомендуется взять их с более крупной модели печатающего устройства. Для передачи усилия на вал фрезерного оборудования лучше использовать нестандартные, но зубчатые ремни, которые не будут скользить по шкивам.

Ременный привод

Одним из важнейших компонентов таких машин является механизм маршрутизатора. Именно его изготовлению следует уделить особое внимание. Чтобы сделать такой механизм правильно, вам потребуются подробные чертежи, которым придется неукоснительно следовать.

Этап 2. Работа над 3D деталями.

простой станок с ЧПУ
В программе 3D-проектирования были созданы модели кронштейнов для поддержки рельсов и модель кронштейна для шагового двигателя, который фиксирует его на раме. Большим преимуществом 3D-печати является высокая точность деталей — не требуется регулировка или сверление отверстий. После того, как элементы были разработаны в этом программном обеспечении, я распечатал их на своем 3D-принтере.

простой станок с ЧПУ

простой станок с ЧПУ

простой станок с ЧПУ

Этап 7. Завершающий этап.

Последним штрихом стала резка и установка столешницы из МДФ. На нем можно легко разместить и отредактировать обработанные детали.

простой станок с ЧПУ
Самый последний шаг: я подключил машину к компьютеру и запустил ее. До этого я много времени уделял изучению инструкции Mach3.

Этап 10. Доработка регулятора скорости вращения и кнопки экстренного отключения.

простой станок с ЧПУ
Фреза, установленная на станке, имеет фиксированную скорость вращения фрезы. По этой причине было принято решение установить дополнительный регулятор скорости — модуль управления переменным током.
Кроме того, в разрыв кабеля питания была установлена ​​кнопка аварийной остановки, которая может выключить роутер и одновременно остановить грузовик.

Как сделать простой станок с ЧПУ своими руками
Получилась моя первая самодельная модель станка с ЧПУ. Тем, кто не хочет собирать станок с ЧПУ своими руками, предлагаем посетить top3dshop.ru, там большой выбор станков по отличной цене.
Всем спасибо и успехов в творческих начинаниях!
Поделиться: Комментарии: 1 +4

Шаговые двигатели

В конструкции любого фрезерного станка с ЧПУ обязательно должны быть шаговые двигатели, обеспечивающие движение инструмента в трех плоскостях: 3D. При проектировании самодельного станка для этой цели можно использовать электродвигатели, установленные в матричном принтере. Большинство старых моделей матричных принтеров оснащалось достаточно мощными электродвигателями. В дополнение к шаговым двигателям старого принтера вам следует взять с собой прочные стальные стержни, которые также можно использовать в конструкции вашего самодельного станка.

Подключение шагового двигателя к верхней каретке

Чтобы сделать фрезерный станок с ЧПУ своими руками, понадобится три шаговых двигателя. Поскольку в матричном принтере их всего два, вам нужно будет найти и разобрать еще одно старое печатающее устройство.

Будет большим плюсом, если найденные вами моторы будут иметь пять управляющих проводов — это значительно увеличит функциональность вашего будущего мини-автомобиля. Также важно узнать следующие параметры найденных вами шаговых двигателей: на сколько градусов выполняется поворот за один шаг, какое напряжение питания, а также значение сопротивления обмотки.

Вам понадобится отдельный контроллер для подключения каждого шагового двигателя

Конструкция привода самодельного фрезерного станка с ЧПУ собирается из гайки и штифта, размеры которых следует предварительно подбирать по чертежу вашего оборудования. Для фиксации вала мотора и крепления его к шпильке удобно использовать толстую резиновую обмотку от электрического кабеля. Детали вашего станка с ЧПУ, такие как зажимы, могут быть выполнены в виде нейлоновой втулки, в которую вставлен винт. Для изготовления таких простых конструктивных элементов понадобится обычный напильник и дрель.

Этап 8. Доработка корпуса.

Для всей основной работы я рассматривал корпус электроники. Его цель — защитить электронные части от загрязнения, влажности, экстремальных температур и механических повреждений.

простой станок с ЧПУ

простой станок с ЧПУ

Читайте также: Конусная линейка для токарного станка: принцип работы