ЧПУ станок своими руками чертежи и схемы

Чертежи станков портальных с ЧПУ — KeyProd

В англоязычной литературе и статьях часто противопоставляются понятия «ЧПУ роутер» (CNC Router) и «фрезерный станок с ЧПУ»(CNC milling machine). В русском языке оба этих словосочетания изначально передавались как «фрезерный станок с ЧПУ», однако вскоре за определенными видами станков закрепилась калька «роутер». Почему это произошло, и какие именно станки называют «роутерами»?

На первый вопрос ответить можно достаточно просто — термин появился, т.к. роутеры действительно сильно отличаются от обрабатывающих центров с ЧПУ, как по конструкции, комплектации так и по назначению и возможностям.
Само название «router» говорит о том, что шпиндель у станка такого типа движется прежде всего в горизонтальной плоскости XY, как бы прокладывая маршрут на карте.
Основные отличия в работе обусловлены тем, что роутеры предназначены для обработки плоских заготовок — дерева, фанеры, ЛДСП, композитных панелей и проч. Эти материалы мягкие, и одной из ключевых задач является их раскрой, что подразумевает работу фрезами маленьких диаметров, а чем меньше фреза — тем быстрее должен вращаться шпиндель. На роутерах, как правило, стоят высокоскоростные шпиндели — 18000 об/мин и выше, для них характерны относительно небольшие мощности шпинделей и отсутствие автосмены инструмента(подробнее о факторах, влияющих на выбор шпинделя).
Роутеры обладают существенно меньшей жесткостью, чем вертикально-фрезерные станки. Наконец, роутеры просто менее точны. На роутерах используется ограниченный набор инструмента — как правило, это концевые фрезы и сверла небольших диаметров. Очень редко когда можно увидеть торцовую или фасонную фрезу, почти никогда — резьбонарезные головки.

И?несмотря на это, роутеры могут выполнять часть работы фрезерных ОЦ, в т.ч. гравировку и фрезеровку металлов, алюминия, например.

Самодельный фрезерный станок с ЧПУ: собираем своими руками

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.

Фрезерный станок с ЧПУ собран и готов к работе. Ниже несколько иллюстраций из инструкции по сборке данного станка

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.

Читайте также:  Заземление в частном доме

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.

Читайте также:  Металлообработка Огромный выбор инструмента в Краснодаре

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.

Самодельный фрезерный станок с ЧПУ

Здравствуйте! В этой статье я расскажу про этапы создания своего станка с ЧПУ. Идеей станка я загорелся года два назад, когда в интернете наткнулся на видео таких станков.

Первые пробы сделать станок из металла вышли неудачными, и я как то забросил это дело. Но желание построить станок не оставляло меня, и в этом году просмотрев много сайтов и проектов станков я решил сделать его из фанеры. На этот выбор подтолкнул меня станок «АЙТО», автор Авилкин Дмитрий:

За основу я взял фанеру толщиной 10мм. Купил мебельные направляющие, и прикинув в голове размеры вырезал первые детали: боковые стенки и рабочий стол (ось X) .

Далее собрал уже вот такой вот «ящик», промежуточных фото к сожалению нет, но думаю из фото и так все понятно:

Читайте также:  Лучшее трансмиссионное масло - советы и рекомендации по выбору

Ну можно сказать основа готова. Идем далее: я решил не делать никаких проставок под мотор, так как усилия небольшие и у него есть свой подшипник. Делаю отверстия под шаговый мотор и подшипник напротив для оси X. Подшипники использовал 627Z, моторы подобные тем что стоят в 5 дюймовых дисководах. Отверстия сверлил фрезой по дереву, вроде 22мм. Фото фрез и отверстий + установленный двигатель:

Аналогичные действия для оси Y. Упор для подшипника — это часть держащая лампочку в стоп-сигнале мотоцикла:

Установка направляющих и шпильки для оси Y:

Далее самое сложное — изготовление оси Z. Так как мебельные направляющие слишком большие, пришлось делать вручную. Тоже прикинув все в голове, приступил к изготовлению. Начал с «бочонков» которые бы ездили по направляющим. В бочонке есть 2 отверстия: одно с резьбой для закрепления, другое сквозное через которое будет проходить направляющая. В роли направляющих использовал тягу от какого-то грузового автомобиля (прочная штука, резьбу с трудом нарезал).

Изготовил 4 штуки. Кстати бочонки сделаны из старого болта на 10 или 12 (точно не помню). Далее все это закрепил на платформу которая будет ездить, сделал направляющие:

Теперь делаю подобный бочонок, но только в обоих отверстиях резьба. Т.е. так выглядит у меня винтовая гайка. Ну и потихоньку продолжаю делать ось Z:

На этом этапе фото оси Z заканчиваются, переходим к оси Y. Поскольку мебельные направляющие неидеальны, пришлось с обратной стороны сделать упор. Ну и тут же сделал гайку и поставил все это на станок:

Гайку для оси X изготовил из какого-то прочного ролика:

Как видно из фото я использовал строительные шпильки диаметром 6 мм. Но мне кажется нужно использовать хотя бы 8… Двигателя со шпильками я соединил кусочками твердой шлангочки:

Перейдем к электронике. Начну с драйвера шаговых двигателй, описывать тут его не буду, просто выложу пару фото. Описание можете почитать в статье: Драйвер шагового двигателя для станка с ЧПУ

Еще с самого начала я задумал для станка использовать отдельный компьютер, а точнее материнскую плату которая была куплена в интернете за 200грн (

25$). Так же еще перед тем как начать строить станок я задумал всю электронику поместить внутрь станка. Для этого и был сделан такой «ящик». Блок питания использовался естественно компьютерный который был изъят из корпуса и которому были укорочены провода. Купил жесткий диск на 3Гб, больше и не требуется, лишь бы винда влезла (которая у меня урезанная и весит

300мБ). Все это дело было размещено на дне станка:

Материнка без видеокарты, она тут и не нужна. Станок управляется по сети через Radmin. Она также настроена на авто включение после того как появится питание. IDE шлейф был укорочен.

В самом корпусе станка была сделана прорезь под разъемы материнки:

Так же на боковую стенку я вывел разъемы питания (3.3, 5, 12в) для питания различных инструментов. И еще тумблер который принудительно отключает питание шаговых двигателей, так как при простое они очень сильно греются:

Фото уже готового и рабочего станка. На заднюю стенку выведен разъем питания, шлейф для двигателя по оси Z взят от DVD плеера. Двигателя осей Z,Y соединены в один кабель и соединения закрыты коробочкой:

Ну и немного разных фото.

Двигателя которые применял для осей Y,Z:

Фото подшипников по осям X,Y:

Пара дополнительных фото оси Z:

Ну и на самый конец процесс роботы и первые результаты:

Выжигать пробовал точками и линиями. Поскольку фанера неровная, есть разница в оттенке.

Так же советую к прочтению новую статью с видеороликом: Проба гравера на самодельном станке с ЧПУ

На данный момент все! Надеюсь Вам было интересно!

Добавление: 31.03.2013

Уже не первый раз у меня спрашивают чертежи и размеры станка. Чертежей нет, так как делал все из головы. Вот только могу дать размеры боковины, из них должно быть все понятно. Ширина станка равна длине мебельных направляющих.

Ссылка на основную публикацию
Чистка дроссельной заслонки Toyota Verso Сделай Себе
Дроссельная заслонка Тойота чистка, обучение, снятие, адаптация Техническое обслуживание блока дроссельной заслонки (БДЗ) на силовом агрегате 1NZ-FE должно производиться в...
Через какое время выветривается алкоголь (пиво, водка) из организма — таблица
Как быстро «выходит» алкоголь Новогодние праздники традиционно растягиваются надолго, и поводов выпить предостаточно. Но когда после рюмочки можно садиться за...
Через какое время после лишения прав можно сдавать экзамен
Сдача теоретического экзамена после лишения прав Согласно ч. 4.1 ст. 32.6 КоАП РФ, сдача экзамена по билетам ПДД – одна...
Чистка дроссельной заслонки как и чем промывать не снимая её
Как почистить дроссельную заслонку Признаки загрязнения и основные ошибки Дроссельная заслонка нужна для подачи воздуха в впускной коллектор двигателя. Вторая...
Adblock detector