Самодельный алюминиевый 3-х осевой фрезерный станок с чпу

Самодельный алюминиевый 3-х осевой фрезерный станок с ЧПУ

Я построил этот ЧПУ с нуля, используя в основном алюминиевый профиль 3/4″ x 3/4″ x1/16″ квадратного сечения. Я разработал станок, ориентируясь на проекты, найденные в Google и импровизируя.

Рабочая площадь станка составляет около 12″ x 8″ x 3″ (X/Y/Z).

При сборке шасси с подшипниками использовано более 100 5/16″ гаек.

Я подсчитал, что проект обойдется примерно в $650 — $700.

Примечание: Я сделал этот проект, используя только перфоратор (с возможностью работы в режиме дрели), ножовку и лобзик. У меня нет сверлильного станка и торцовочной пилы, чтобы делать отверстия/разрезы. Конечно, при наличии соответствующего оборудования и инструмента, всё это делается намного быстрее и проще.

В статье подробно рассказано об используемых элементах. Если много людей захотят повторить проект, то я разработаю чертежи. Но сейчас эта статья просто дает представление о самостоятельной постройке ЧПУ.

Фрезер

В качестве фрезера я выбрал ручной фрезер DeWalt DWP 611. Он имеет переменную скорость и мощность до 1,25 л.с. Сначала я хотел использовать Dremel, но беспокоился о питании.

Доступный мне в то время фрезер я получил установленным в корпус.

Главная рама

Идея рамы взята у Tom McWire. Я немного масштабировал её.

Трубы — это оцинкованные стальные трубы 3/4″. Я окрасил их белым матовым цветом для более красивого вида и остался доволен результатом.

Длина трубы не так важна, оси могут выходить за её пределы.

Подшипники

Я использовал подшипники с внутренним диаметром 8 мм, наружным 22 мм, и толщиной 7 мм.

Обратите внимание, что внутренний диаметр 8 мм, что немного больше чем 5/16″. Когда подшипники будут закреплены на направляющих, это будет компенсировано туго затянутыми гайками (т.е. подшипник будет прикреплен так, как будто использовался болт М8).

Муфты

Я купил муфты из Гонконга на eBay по $4 штука. На одной стороне муфты есть отверстие 1/4″(6,35 мм) для шагового двигателя, а на другой 8мм для ходового винта.

Ось X

Длина направляющих X около 26″, а расположены они на расстоянии 15″ если считать по внутренним сторонам.

Может показаться, что вся «каретка» удерживается только силой тяжести, но на самом деле подшипники прижимаются к раме довольно плотно

Оси Х и Y собираются вместе как одна часть.

Направляющие Y на самом деле помогают четырем блокам подшипников X (я использую слово блоки из-за отсутствия более подходящего слова) оставаться напротив друг друга.

Ось Y

Сборки подшипников Y повернуты боком по отношению к оси X. Во первых, я пытался сориентировать их так же, как ось X, но главной проблемой была необходимая длина алюминиевых блоков. Я решил использовать максимально длинную ось Y, за вычетом расстояния, на которое может двигаться рабочая платформа. Преимущества такой конструкции я опишу позже.

6″ болты с квадратным подголовком, которые используются в подшипниковых сборках, заставляют двигаться их по направляющим оси Y.

Ось Z

Сборки подшипников оси Z делаются так же, как для оси Y, но вся ось располагается вертикально.

Я использовал восемь 6″ болтов с квадратным подголовком для сборки подшипников. Это упрочняет сборку.

Направляющие Z оси крепятся непосредственно к трубе 3/4″(главной раме).

Ходовые гайки

Ходовые гайки (винтовой передачи) изготовлены из 5/16″ Т-образных гаек с отверстиями. Т-образная гайка крепится на алюминиевой основе 1/8″ х 0,75″. Потом она крепится к сборкам подшипников.

С Т-образными гайками люфт очень мал, и у меня нет кругового индикатора, чтобы измерять его.

Ходовые винты и винтовые опоры

Ходовые винты это дешевые 5/16″ штифты из оцинкованной стали.

Винтовые опоры очень важны. Муфты по существу выглядят как пружины, что допускает перекос винта, который не желателен для любой из осей из-за непредсказуемых игр. При установке винтовых опор, абсолютно ни что не играет. Крутящий момент двигателя должен быть передан непосредственно на ходовую гайку.

Подшипники крепятся с обеих сторон для ходовых винтов. Подшипники крепятся к раме при помощи 1/2″зажимов для труб, которые после небольшой шлифовки отлично подходят для них.

Установка моторов

Рабочая платформа

Рабочая платформа сделана из русской березовой фанеры. Это самая высококачественная древесина, которую я нашел в местном хозяйственном магазине. Она обошлась мне в 20$ за лист 2’х4′. Толщина составляет 11,5 мм.

Как я уже говорил ранее, рабочая зона составляет около 12″х 8″х3″. Тем не менее, я вырезал платформу размером 14″ х 10″, для того, чтобы использовать зажимы. Вот то преимущество, о котором я говорил выше: можно менять размер рабочей платформы.

Я специально использовал болты длиннее, чем надо, чтобы можно было расположить стол под прямым углом к фрезеру.

Концевики

Концевики — это прекрасная вещь в ЧПУ. Во время тестирования без выключателей, я поднялся по Z оси слишком высоко и чуть не оставил без коммуникаций ось Z. Провода смогли растянуться, но это не хорошо.

Я установил концевые выключатели на каждый конец X и Y осей и один в верхней части оси Z.
Если хоть одна из кнопок нажимается, станок останавливается.

Прокладка кабелей

Проводов много, и важно, чтобы они не мешали. Провода шаговых двигателей очень короткие, поэтому я удлинил их проводами от старого компьютерного блока питания. Я также поместил провода в рукава предназначенные для моддинга компьютера. Они сдерживают их, и смотрится красиво и аккуратно. Также я использовал кабельные стяжки, чтобы прикрепить провода к раме.

Я использовал Molex разъемы, поэтому я могу легко отключить станок от драйвера в случае необходимости. Алюминиевый профиль позволяет мне спрятать провода от механический воздействий.

Плата драйвера

Я использовал дешевую плату драйвера двигателя Toshiba TB6560 купленную на eBay. На самом деле мне пришлось использовать три контроллера Toshiba TB6560. Один был неисправен изначально, ещё один сломался после использования и один сгорел. Их легко менять если вы умеете паять. Замена занимает совсем немного времени, но я предлагаю покупать более качественные драйверы.

Я установил плату драйвера и блок питания в корпус своего компьютера. Плата драйвера установлена на акриловую основу и установлена на слоты расширения. Я заменил штатный кулер на плате, на кулер от старой видеокарты.
Извините за размытые фотографии.

Драйверы управляются при помощи LPT порта от компьютера. В качестве софта использовал MeshCAM 5 для генерации G-кодов и MACH 3.

Как сделать фрезерный станок по дереву – схема и чертежи сборки своими руками ЧПУ на Ардуино

Для многих проектов фрезерный станок с ЧПУ необходим для хороших и быстрых результатов. После некоторого исследования существующих на данный момент машин CNC, я пришел к выводу, что все машины с ценой до 150 тыс. не могут удовлетворить мои потребности в отношении рабочего пространства и точности.

  • рабочее пространство 900 х 400 х 120 мм
  • относительно тихий шпиндель с высокой мощностью на низких скоростях вращения
  • максимально возможная жесткость (для фрезерования алюминиевых деталей)
  • максимально возможная точность
  • USB-интерфейс
  • потратить до 150 тыс. рублей

С этими требованиями я начал 3D конструирование с разработкой схем и чертежей, проверяя множество доступных деталей. Основное требование: части должны сочетаться друг с другом. В конце концов я решил построить машину на гайке типа 30-B с 8 алюминиевыми рамами с 16-миллиметровыми шарикоподшипниковыми шпинделями, 15-мм шарикоподшипниковыми направляющими и 3-амперными шаговыми двигателями NEMA23, которые легко вписываются в готовую систему крепления.

Эти детали идеально сочетаются друг с другом без необходимости в изготовлении специальных деталей.

Шаг 1: Строим раму

Главное — это хорошее планирование…

Через неделю после заказа прибыли запчасти. И через несколько минут ось Х была готова. — Проще, чем я думал! 15-миллиметровые линейные подшипники HRC имеют очень хорошее качество, и после их установки вы сразу понимаете, что они будут работать очень хорошо.

Через 2 часа при сборке своими руками станка ЧПУ на Ардуино появилась первая проблема: шпиндели не хотят попадать в роликовые подшипники. Мой морозильник недостаточно большой для 1060 мм шпинделей, поэтому я решил достать сухой лед, что означало приостановить проект на неделю.

Шаг 2: Настройка шпинделей

Пришел друг с пакетом сухого льда, и после нескольких минут заморозки шпиндели отлично вписываются в роликовые подшипники. Еще несколько винтов, и это уже немного похоже на станок с ЧПУ.

Шаг 3: Электрические детали

Механическая часть закончена, и я перехожу к электрическим деталям.

Поскольку я очень хорошо знаком с Arduino и хочу иметь полный контроль через USB, я сначала выбрал Arduino Uno со щитом GRBL и степперами TB8825. Эта конфигурация работает очень просто, и после небольшой настройки машина стала управляемой на ПК. Отлично!

Читайте также  Намотка тороидального трансформатора глазами практика. отделка и крепёж

Но так как TB8825 работает максимум на 1,9 А и 36 В (становится очень горячим), этого достаточно для запуска машины, но я заметил потери в шагах из-за слишком малой мощности. Длительный процесс фрезерования при такой температуре представляется кошмаром.

Я купил дешевый TB6560 из Китая (300 рублей за каждый, доставка 3 недели) и подключил их к щиту GRBL. Номинальные напряжения не очень точны для этой платы, вы найдете номиналы от 12 до 32В. Поскольку у меня уже есть источник питания 36 В, я попытался приспособить именно его.

Результат: два шаговых привода работают нормально, один не может выдержать более высокое напряжение, а другой поворачивается только в одном направлении (невозможно изменить направление).

Итак, снова в поисках хорошего драйвера…

TB6600 — мое окончательное решение. Он полностью закрыт алюминиевым охлаждающим покрытием и прост в настройке. Теперь мои степперы работают по осям X и Y с 2,2А и по оси Z с 2,7А. Я мог поднять до 3А, но поскольку у меня есть закрытая коробка для защиты цепей от алюминиевой пыли, я решил использовать 2,2А, что достаточно для моих нужд и почти не выделяет тепла. Также я не хочу, чтобы степперы уничтожили машину в случае ошибки, когда я даю им слишком много мощности.

Я долго думал над решением для защиты блока питания степперов и преобразователя частоты от мелких алюминиевых деталей. Существует много решений, когда преобразователь устанавливается очень высоко или на достаточном расстоянии от фрезерного станка. Основная проблема в том, что эти устройства выделяют много тепла и нуждаются в их активном охлаждении. Мое окончательное решение — прекрасные колготки моей девушки. Я разрезал их на кусочки по 30 см и использовал в качестве защитного шланга, что очень просто и обеспечивает хороший воздушный поток.

Шаг 4: Шпиндель

Выбор подходящего шпинделя требует много исследований. Сначала я подумал о том, чтобы использовать стандартный шпиндель Kress1050, но, поскольку у него всего 1050 Вт на скорости 21000 об / мин, я не могу ожидать большой мощности на более низких скоростях.

Для моих требований к сухому фрезерованию алюминия и, возможно, некоторых стальных деталей мне нужна мощность на 6000-12000 об / мин.

Вот почему я, наконец, выбрал частотно-регулируемый привод на 3кВт из Китая (вместе с конвертером) за 25 тыс. рублей.

Качество шпинделя очень хорошее. Он довольно мощный и простой в настройке. Я недооценил вес в 9 кг, но, к счастью, моя рама достаточно крепкая и с тяжелым шпинделем проблем нет. (Высокий вес является причиной для привода оси Z на 2,7 А)

Шаг 5: Работа завершена

Готово. Машина работает очень хорошо, у меня было несколько проблем с шаговыми драйверами, но в целом я действительно доволен результатом. Я потратил около 120 тыс. руб., и у меня есть машина, которая точно соответствует моим потребностям.

Первый фрезерный проект был отрицательной формой в POM (Parallax occlusion mapping). Станок отлично справился с задачей!

Шаг 6: Доработка для фрезерования алюминия

Уже в POM я увидел, что крутящий момент на Y-образном подшипнике немного велик, и машина изгибается при высоких усилиях вокруг оси Y. Вот почему я решил купить вторую рейку и соответственно модернизировать портал.

После этого почти нет люфта из-за усилия на шпинделе. Отличное обновление и, конечно, стоит своих денег (10 тыс. рублей).

Теперь я готов к алюминию. При работе с AlMg4,5Mn я получил очень хорошие результаты без какого-либо охлаждения.

Шаг 7: Заключение

Создание собственного станка с ЧПУ на самом деле не ракетостроение. У меня относительно плохие условия работы и оборудование, но имея хороший план работ нужно всего несколько бит, отвертка, зажимы и обычный сверлильный станок. Один месяц в CAD и на план покупок, и четыре месяца сборки, чтобы завершить установку. Создание второго станка прошло бы намного быстрее, но без каких-либо предварительных знаний в этой области мне пришлось много узнать о механике и электронике за это время.

Шаг 8: Детали

Здесь вы можете найти все основные части станка. Я бы порекомендовал сплавы AlMg4,5Mn для всех алюминиевых пластин.

Электрические:
Я купил все электрические части на Ebay.

1500 руб.

  • Шаговый драйвер: 1000 руб.шт
  • Блок питания: 3000 руб.
  • Шаговые двигатели:

    1500 руб.шт

  • Фрезерный шпиндель + инвертор: 25 тыс. руб.
    • Линейные подшипники: ссылка
    • Линейные рельсы: ссылка
    • Шариковые циркуляционные шпиндели: ссылка
    • 2x1052mm
    • 1x600mm
    • 1x250mm
    • Фиксированные подшипники шпинделя + держатель степпера: ссылка
    • Плавающий подшипник: ссылка
    • Шпиндельно-шаговые соединения: заказал китайские муфты за 180 руб.шт
    • Нижние профили: ссылка
    • Х-профили для рельсов: ссылка
    • Y-образные профили для установки степпера / шпинделя оси X: ссылка
    • Профиль на линейном подшипнике X: ссылка
    • Задняя панель / Монтажная панель: 5 мм алюминиевая пластина 600×200.
    • Y-профили: 2x ссылка
    • Z-профиль: ссылка
    • Z-монтажная пластина: 5 мм 250×160 Алюминиевая пластина
    • Z-скользящая пластина для крепления шпинделя: 5 мм 200×160 Алюминиевая пластина

    Шаг 9: Программное обеспечение

    Попользовавшись CAD, затем CAM и, наконец, G-Code Sender я очень разочарован. После долгих поисков хорошего программного обеспечения я остановился на Estlcam, которое является очень удобным, мощным и очень доступным (3 тыс. рублей).

    Он полностью перезаписывает Arduino и самостоятельно контролирует шаговые двигатели. Есть много хороших задокументированных функций. Пробная версия обеспечивает полную функциональность программного обеспечения, лишь добавляя время ожидания.

    К примеру, поиск края. Нужно просто подключить провод к контакту Arduino A5 и к заготовке (если не металлическая, то используйте алюминиевую фольгу, чтобы временно покрыть ее). С помощью машинного управления вы можете теперь прижимать инструмент для фрезерования к рабочей поверхности. Как только цепь замыкается, машина останавливается и устанавливает ось на ноль. Очень полезно! (обычно заземление не требуется, потому что шпиндель должен быть заземлен)

    Шаг 10: Усовершенствование

    До настоящего времени оси Y и Z имели временные пластиковые кронштейны для передачи усилий гаек шпинделя и соответственно перемещали фрезерный шпиндель.

    Пластиковые скобы были из прочного пластика, но я им не слишком доверяю. Представьте, что скоба оси Z будет тормозить, фрезерный шпиндель просто упадет (очевидно, в процессе фрезерования).

    Вот почему я теперь изготовил эти кронштейны из алюминиевого сплава (AlMgSi). Результат прилагается на картинке. Они теперь намного прочнее, чем пластиковая версия, которую я сделал раньше без фрезерного станка.

    Шаг 11: Станок в работе

    Теперь с небольшой практикой ЧПУ станок по дереву своими руками уже дает очень хорошие результаты (для хобби). На этих снимках изображено сопло из AlMg4,5Mn. Я должен был фрезеровать его с двух сторон. На последнем фото то, что получилось еще без полировки или наждачной бумаги.

    Я использовал фрезу VHM 6 мм с 3 лопостями. Я понял, что 4-6-миллиметровые инструменты дают очень хорошие результаты на этом станке.

    Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

    Как собрать самодельный фрезерный станок с ЧПУ + Чертежи и схемы!

    Возможно, меня уволят за это!

    Я давно хотел разместить серию постов по теме самодельных станков с ЧПУ. Но всегда останавливал тот факт, что Станкофф — станкоторговая компания. Дескать, как же так, мы же должны продавать станки, а не учить людей делать их самостоятельно. Но увидев этот проект я решил плюнуть на все условности и поделиться им с вами.

    И так, в рамках этой статьи-инструкции я хочу, что бы вы вместе с автором проекта, 21 летним механиком и дизайнером, изготовили свой собственный настольный фрезерный станок с ЧПУ. Повествование будет вестись от первого лица, но знайте, что к большому своему сожалению, я делюсь не своим опытом, а лишь вольно пересказываю автора сего проекта.

    В этой статье будет достаточно много чертежей, примечания к ним сделаны на английском языке, но я уверен, что настоящий технарь все поймет без лишних слов. Для удобства восприятия, я разобью повествование на «шаги».

    Предисловие от автора

    Уже в 12 лет я мечтал построить машину, которая будет способна создавать различные вещи. Машину, которая даст мне возможность изготовить любой предмет домашнего обихода. Спустя два года я наткнулся на словосочетание ЧПУ или если говорить точнее, то на фразу «Фрезерный станок с ЧПУ». После того как я узнал, что есть люди способные сделать такой станок самостоятельно для своих нужд, в своем собственном гараже, я понял, что тоже смогу это сделать. Я должен это сделать! В течение трех месяцев я пытался собрать подходящие детали, но не сдвинулся с места. Поэтому моя одержимость постепенно угасла.

    Читайте также  Светодиодный светильник с драйвером на микросхеме tl494

    В августе 2013 идея построить фрезерный станок с ЧПУ вновь захватила меня. Я только что окончил бакалавриат университета промышленного дизайна, так что я был вполне уверен в своих возможностях. Теперь я четко понимал разницу между мной сегодняшним и мной пятилетней давности. Я научился работать с металлом, освоил техники работы на ручных металлообрабатывающих станках, но самое главное я научился применять инструменты для разработки. Я надеюсь, что эта инструкция вдохновит вас на создание своего станка с ЧПУ!

    Шаг 1: Дизайн и CAD модель

    Все начинается с продуманного дизайна. Я сделал несколько эскизов, чтобы лучше прочувствовать размеры и форму будущего станка. После этого я создал CAD модель используя SolidWorks. После того, как я смоделировал все детали и узлы станка, я подготовил технические чертежи. Эти чертежи я использовал для изготовления деталей на ручных металлообрабатывающих станках: токарном и фрезерном.

    Признаюсь честно, я люблю хорошие удобные инструменты. Именно поэтому я постарался сделать так, чтобы операции по техническому обслуживанию и регулировке станка осуществлялись как можно проще. Подшипники я поместил в специальные блоки для того, чтобы иметь возможность быстрой замены. Направляющие доступны для обслуживания, поэтому моя машина всегда будет чистой по окончанию работ.

    Файлы для скачивания «Шаг 1»

    Шаг 2: Станина

    Станина обеспечивает станку необходимую жесткость. На нее будет установлен подвижной портал, шаговые двигатели, ось Z и шпиндель, а позднее и рабочая поверхность. Для создания несущей рамы я использовал два алюминиевых профиля Maytec сечением 40х80 мм и две торцевые пластины из алюминия толщиной 10 мм. Все элементы я соединил между собой на алюминиевые уголки. Для усиления конструкции внутри основной рамы я сделал дополнительную квадратную рамку из профилей меньшего сечения.

    Для того, чтобы в дальнейшем избежать попадания пыли на направляющие, я установил защитные уголки из алюминия. Уголок смонтирован с использованием Т-образных гаек, которые установлены в один из пазов профиля.

    На обоих торцевых пластинах установлены блоки подшипников для установки приводного винта.

    Простой и недорогой 3-х осевой фрезерный станок с ЧПУ. Часть 2. Настройки

    Подпишитесь на автора

    Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

    Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

    Статья относится к принтерам:

    В предыдущей публикации мы остановились на вопросе настройки слайсера Skeinforge.

    Собственно с этого места поподробнее. Итак, нажимаем кнопку «Настройка»

    Откроется окно настройки слайсера Skeinforge.

    В поле «Profile Selection» выбираем «End_mill»

    В закладке «Chop» в поле «Diameter mill/focus (mm)» вводим диаметр рабочей части фрезы.

    В поле «Layer Height (mm)» вводим требуемое значение слоя обработки фрезой.

    Обычное значение 0,1-0,3 мм. Чем тверже материал, тем меньше значение высоты слоя.

    В закладке «Feed»

    В поле «Feed Rate (mm/s)» вводим значение скорости резки (подачи).

    Это значение задается в мм в секунду. В других программах это значение может измеряться в мм в минуту (mm/min). Перевод между значениями: 1 mm/min = 60 mm/s.

    Значения могут принимать диапазон от 0.5 mm/s (30 mm/min) для жестких материалов до 7 mm/s (420 mm/min) для мягких материалов.

    В закладке «Lift»

    В поле Clearance above Top (mm): ставим высоту на которую будет подниматься фреза от заготовки перед началом горизонтальных перемещений. Эта высота должна быть выше высоты любых крепежных элементов заготовки.

    В поле «Differnce of model and detail (mm)» вводим значение разницы между высотой 3D модели по оси Z и высотой заготовки

    Значение = Высота заготовки – Высота модели

    1) У нас есть 3D модель высотой 2,5 мм.

    Нам надо эту модель отфрезеровать на заготовке высотой 2,5 мм

    Тогда значение = 2,5-2,5=0

    2) Если у нас заготовка высотой 1,5 мм

    То значение будет = 1,5-2,5 = -1 мм (минус 1 мм)

    3) Если у нас заготовка 5 мм

    То значение будет = 5-2,5 = 2,5 мм (плюс 2,5 мм)

    Введя это значение, фрезеровка будет начинаться по верхней поверхности заготовки.

    Остальные параметры менять не нужно.

    Нажимаем кнопку «Save all» и закрываем окно.

    Далее нажимаем кнопку

    Видно, что фрезеровка будет начинаться от координат чуть больше 20 мм по Х и 20 мм по У.

    Заготовку надо будет разместить в том же положении, что и полученный g-code.

    7.5. Установка фрезы в 0 положение

    Все манипуляции с фрезой должны осуществляться только при отключенном питании фрезера.

    Перед началом фрезерования необходимо установить фрезер на установку. Пункт 3.3, 3.4.

    Включаем станок в сеть.

    ВАЖНО: питания фрезера НЕ ВКЛЮЧАЕМ.

    Подсоединяем кабель USB устройства к компьютеру.

    Открываем программу Repetier-Host.

    Выбираем профиль: RUBOT_ MILL

    После подключения принтера переходим в закладку «Управление» и нажимаем на кнопку парковки по всем осям.

    Далее поднимаем ось Z на 20-30 мм.

    Перемещаем по осям XY на 50 мм.

    Устанавливаем фрезу в цангу фрезера

    Придерживая фрезу, закручиваем нижнюю гайку до тех пор, пока фреза не станет выпадать из цанги, но может перемещаться в ней.

    Далее в поле «G-Code» вводим значение «G1 Z0» (команда для перемещения стола в 0 положение и нажимаем кнопку «Отправить»

    Необходимо затянуть фрезу.

    Станок готов к началу фрезерования.

    7.6. Запуск фрезерования

    После установки фрезы, подготовки g-кода необходимо:

    — установить заготовку используя крепления

    — включить питание фрезера. Фреза начнет вращаться.

    — нажать на кнопку «Пуск»

    Начнется процесс фрезерования.

    Станок определит 0 положения по осям X Y Z

    Начнет процесс фрезеровки.

    После окончания фрезеровки. Станок остановится.

    Необходимо выключить питание фрезера.

    После остановки вращения фрезы можно снимать заготовку.

    7.7. Подготовка кода для фрезерования из векторного файла

    Для работы с векторной графикой используется программа Inkscape с расширением gcodetools.

    Внимание: шкалы по вертикали и горизонтали отображаются не в mm а в px

    Разместите модель в требуемых координатах. Разместить можно как перемещением самой детали (с нажатой левой кнопкой) так и введя требуемые значения в поля Х и У.

    Откроется окно, в котором для фрезерования выберите «RUBOT mill cutter»

    Нажмите кнопку «Применить», затем «Закрыть».

    Далее в зеленом прямоугольнике появятся настройки фрезы.

    Здесь необходимо поменять:

    «diameter» — рабочий диаметр фрезы в мм

    «feed» — скорость обработки в. mm/min (при настройке в Skeinforge вводили значения в mm/s)

    «depth step» — глубина обработки за 1 проход в мм

    Изменение происходит путем нескольких двойных нажатий мышью на текстовое значение

    После ввода нужных значений выделяем модель и выбираем Расширения/Gcode tools/Orientation points»

    Здесь необходимо ввести следующие значения:

    «Z surface» — высота заготовки от стола в мм

    «Z depth» — глубина обработки в шагом «depth step». Глубина считается от стола. Если «0», то обработка будет вестись на всю глубину «Z surface» до стола.

    Нажимаем «Применить» и «Закрыть».

    Появятся служебные координаты в мм

    «File» — вводим имя файла с расширением .gcode

    «Directory» — вводим путь куда сохранить файл

    «Post-processor» — выбираем MILL для фрезерования

    После этого. ВАЖНО. переходим в закладку «Path to Gcode» и нажимаем «Применить», затем «Закрыть»

    На модели отобразится путь фрезы

    Код для фрезеровки создан.

    Теперь открываем Repetier-Host, подключаем станок, устанавливаем фрезу, открываем созданный файл кода (кнопкой «Загрузить»)

    Подпишитесь на автора

    Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

    Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

    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.

    Читайте также  Практические схемы включения интегральных усилителей низкой частоты

    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.

    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.