Складний у виготовленні, крім технічних складових, він має електронний пристрій, встановити яке може тільки фахівець. Попри цю думку, можливість зібрати ЧПУ верстат своїми руками велика, якщо заздалегідь підготувати необхідні креслення, схеми та комплектуючі матеріали.
При проектуванні ЧПУ своїми руками в домашніх умовах необхідно визначитися, за якою схемою він працюватиме.
Часто як основу майбутнього апарату беруть використаний.
Свердлильний верстат може бути використаний як основа для ЧПУ верстата.
У ньому знадобиться заміна робочої головки на фрезерну.
Найбільше утруднення при проектуванні ЧПУ верстата своїми руками викликає створення пристрою, з якого робочий інструмент переміщається у трьох площинах.
Частково вирішити завдання допоможуть каретки, взяті зі звичайного принтера. Інструмент зможе рухатися в обох площинах. Вибирати каретки для ЧПУ верстата краще того принтера, який має великі габарити.
Подібна схема дозволяє надалі підключати до верстата керування. Мінус у тому, що фрезерний верстат із ЧПУ працює тільки з дерев'яними, пластиковими виробами, виробами із тонкого металу. Це пов'язано з тим, що каретки не мають потрібної жорсткості.
Увага необхідно приділити двигуну майбутнього агрегату. Його роль зводиться до пересування робочого інструмента. Від цього залежить якість роботи та можливість виконання фрезерних операцій.
Вдалим варіантом для саморобного ЧПУ фрезера є кроковий двигун.
Альтернативою такому двигуну є електромотор, попередньо вдосконалений та підігнаний під стандарти апарату.
Будь-який, який використовує кроковий двигун, дозволяє не використовувати гвинтову передачу, це ніяк не впливає на можливості такого ЧПУ по дереву. Рекомендується використовувати для фрезерування на такому агрегаті ремені зубчастого типу. На відміну від стандартних ременів вони не прослизають на шківах.
Потрібно правильно спроектувати фрезер майбутнього верстата, для цього знадобляться докладні креслення.
Загальний набір матеріалів для верстата з ЧПУ включає:
Рекомендується при виготовленні своїми руками використовувати шпиндель з охолоджувальною рідиною. Це дозволить не відключати кожні 10 хвилин для охолодження. Для роботи підійдесаморобний верстат із ЧПУ, потужність його становить не менше 1,2 кВт. Оптимальним варіантомстане пристрій потужністю 2 кВт.
Набір інструментів, потрібний для виготовлення агрегату, включає:
Простий ЧПУ верстат своїми руками
Саморобний ЧПУ фрезерний верстат збирається за схемою:
Як основу для станини береться матеріал, зроблений з алюмінію.
Станіну потрібно робити з алюмінію
Профілі з цього металу вибирають із перетином 41*81 мм із товщиною пластин 11 мм. Сам корпус станини з'єднують за допомогою алюмінієвих куточків.
Від встановлення порталу залежатиме, якої товщини виріб зможе обробити верстат ЧПУ. Особливо якщо він зроблений своїми руками. Чим вище портал, тим товстіший виріб він зможе обробити. Важливо не встановити його надто високо, тому що така конструкція буде менш міцною та надійною. Портал рухається осі Х і несе шпиндель на собі.
Як матеріал для робочої поверхні агрегату застосовують профіль з алюмінію. Часто беруть профіль, що має Т-пази. Для домашнього використанняприймають її товщина становить не менше 17 мм.
Після того, як каркас пристрою буде готовий, приступають до встановлення шпинделя. Важливо встановлювати його вертикально, так як надалі буде потрібне його регулювання, це проводиться для фіксації необхідного кута.
Для встановлення електросистеми потрібна присутність таких компонентів:
Для роботи системи потрібний порт LPT. Крім цього, встановлюється керуюча роботою апарату і що дозволяє відповідати на питання, як зробити ту чи іншу операцію. Управління підключається через двигуни до фрезерного верстата.
Після того, як електроніка буде встановлена на верстат, потрібно завантаження драйверів та необхідних для роботи програм.
Найпоширенішою помилкою при складанні верстата з числовим програмним управлінням є відсутність креслення, але по ньому і проводиться складання. Внаслідок цього виникають недогляди в проектуванні та встановленні конструкцій апарату.
Часто неправильна робота верстата пов'язана з неправильно підібраними частотником та шпинделем.
Для коректної роботи верстата необхідно правильно підбирати шпиндель.
У багатьох випадках крокові двигуни не отримують належного живлення, тому для них необхідно вибирати окремий окремий блок живлення.
Необхідно враховувати те, що правильно встановлена електросхема та програмне забезпечення дозволяє виконувати на пристрої численні операції різного рівня складності. Верстат ЧПУ своїми руками виконати під силу майстру середньої ланки, конструкція агрегату має низку особливостей, але за допомогою креслень зібрати деталі нескладно.
З ЧПУ, своїми руками складеним, працювати легко, необхідно вивчити інформативну базу, провести низку тренувальних робіт та проаналізувати стан агрегату та деталі. Не варто поспішати, смикати деталі, що рухаються, або розкривати ЧПУ.
Умовою виконання професійних робітпо дереву є наявність. Дороги, що є у продажу, і не всім «по кишені». Тому багато хто виготовляє їх своїми руками, заощаджуючи гроші та отримуючи від творчого процесу задоволення.
Є два варіанти виготовлення міні верстатів для:
Розглянемо виготовлення фрезерних міні верстатів із ЧПУ своїми руками.
Перелік дій при розробці, виготовленні міні-пристрою для фрезерування по дереву наступний:
Саморобний верстат складається з наступних основних частин:
На станині встановлюють напрямні для переміщення порталу по осі Y. На порталі розміщені напрямні для переміщення супорта по осі X. Шпиндель з фрезою кріпиться на супорт. Він рухається своїми напрямними (вісь Z).
Контролер та драйвера забезпечують автоматизацію роботи верстата з ЧПУ за рахунок передачі команд на електродвигуни. Використання програмного комплексу Kcam дозволяє використовувати будь-який контролер і забезпечує управління двигунами відповідно до внесених до програми креслень деталі.
Конструкцію треба зробити жорсткою, щоб протистояти робочим зусиллям, що виникають при роботі, і не приводити до вібрацій. Вібрації призведуть до зниження якості виробу, поломки інструменту. Тому розміри елементів кріплення повинні забезпечувати монолітність конструкції.
Саморобний фрезерний верстат з ЧПУ використовують для отримання об'ємного 3D зображення на дерев'яні деталі. Вона кріпиться на столі пристрою. Його можна використовувати і як гравірувальний. Конструкція забезпечує переміщення робочого органу - шпинделя із встановленою фрезою відповідно до заданої програми дій. Переміщення супорта по осях Х і Y відбувається по шліфованим напрямним із застосуванням крокових електродвигунів.
Переміщення шпинделя по вертикальній осі Z дозволяє змінювати глибину обробки на малюнку, що створюється по дереву. Для отримання рельєфного малюнка 3D необхідно зробити креслення. Бажано використовувати різні видифрез, які дозволять отримати найкращі параметривідображення малюнка.
Для напрямних застосовують прутки із сталі D = 12 мм. Для кращого переміщення кареток вони шліфуються. Довжина залежить від розміру столу. Можна використовувати загартовані стрижні зі сталі від матричного принтера.
Крокові двигуни можна використовувати звідти. Їхні параметри: 24 В, 5 А.
Фіксацію фрез бажано забезпечити цангою.
На саморобний фрезерний міні-верстат краще використовувати блок живлення заводського виготовлення, так як від нього залежить працездатність.
У контролері потрібно використовувати конденсатори та резистори в корпусах SMD для поверхневого монтажу.
Щоб зібрати саморобний верстат для фрезерування 3D деталі по дереву своїми руками потрібно зробити креслення, підготувати необхідний інструмент, комплектуючі, виготовити деталі, що відсутні. Після цього можна приступати до збирання.
Черговість складання своїми руками міні верстата з ЧПУ з обробкою 3D складається з:
Саморобний верстат з ЧПУ після збирання обов'язково має бути випробуваний! Тестування 3D обробки проводиться за допомогою щадних режимів для виявлення всіх неполадок та їх усунення.
Робота в автоматичному режимі забезпечується програмним забезпеченням. Просунуті користувачі комп'ютерів можуть використовувати блоки живлення та драйвери до контролерів, крокових двигунів. Блок живлення перетворює змінний (220 В, 50 Гц), що надходить, в постійний струм необхідний для живлення контролера і крокових двигунів. Їх управління верстатом з персонального комп'ютера проходить через порт LPT. Робочими програмами є Turbo CNC та VRI-CNC. Для підготовки необхідних втілення в дерево малюнків використовують програми графічних редакторів CorelDRAW і ArtCAM.
Саморобний міні фрезерний верстат з ЧПУ для отримання 3D деталей простий в управлінні, забезпечує точність та якість обробки. При необхідності зробити складніші роботи потрібно використовувати крокові електродвигуни більшої потужності (наприклад: 57BYGH-401A). В цьому випадку для переміщення супортів потрібно для обертання гвинтів використовувати зубчасті ремені, а не муфту.
Встановлення блоку живлення (S-250-24), плати комутації, драйверів можна зробити в старому корпусі від комп'ютера, допрацювавши його. На ньому можна встановити червону кнопку стоп для аварійного відключення обладнання.
Довжинний верстат по дереву своїми руками Як зробити стругальний верстатпо дереву своїми руками Копіювально-фрезерні верстати по дереву
Багато майстрів часто замислюються над тим, щоб зібрати саморобний ЧПУ верстат. Він має низку переваг і дозволить вирішити велика кількістьзадач більш якісно та швидко.
Здійснюють фрезерування та різання практично всіх матеріалів. У зв'язку з цим спокуса виготовлення такого пристрою досить велика. Може вже настав час взяти все у свої руки та поповнити свою майстерню новим обладнанням?
Верстати з числовим програмним управлінням набули широкого поширення не тільки в промислове виробництво, а й у приватних майстернях. Вони дозволяють здійснювати плоску та профільну обробку металу, пластмаси та дерева.
Крім того, без них не обійтися при виконанні гравірувальних та свердлильно-присадних робіт.
Практично будь-яке завдання, яке вирішується з використанням подібних пристроїв, виконується на високому рівні.
При необхідності щось накреслити на платі або дерев'яна плита, достатньо створити макет у комп'ютерній програмі та за допомогою CNC Milling перенести це на виріб. Виконати подібну операцію вручну здебільшого просто неможливо, особливо якщо мова йдепро високу точність.
Усе професійне обладнанняданого типу характеризується високим рівнемавтоматизації та простотою роботи. Необхідні лише базові навички роботи у спеціалізованих комп'ютерних програмахдля вирішення нескладних завдань обробки матеріалів.
Водночас навіть із ЧПУ справляються з поставленими цілями. При належному налаштуванні та використанні якісних вузлів, можна домогтися від апарата гарної точності, мінімального люфту та прийнятної швидкості роботи.
Функціональна схема верстата з ЧПУ.
Отже, як зробити цей пристрій? Щоб виготовити верстат ЧПУ своїми руками, необхідно витратити час на розробку проекту, а також ознайомитись із існуючими заводськими моделями. Слідуючи цим першим і самим простим правилам, вдасться уникнути найпоширеніших помилок
Варто зазначити, що фрезерувальний ЧПУ верстат – технічно. складний пристрійіз електронними елементами. Через це багато людей вважають, що його неможливо зробити вручну.
Звичайно ж, ця думка помилкова. Однак необхідно мати на увазі, що для збирання знадобиться не тільки креслення, а й певний комплект інструментів та деталей. Наприклад, знадобиться кроковий двигун, який можна взяти з принтера тощо.
Слід також враховувати необхідність певних фінансових та тимчасових витрат. Якщо подібні проблеми не страшні, тоді виготовити доступний за вартістю ефективний агрегат з координатним позиціонуванням ріжучого інструментудля обробки металу або дерева не складе труднощів.
Найбільш важким етапом ЧПУ з металу та дерева є вибір оптимальної схемиобладнання. Тут усе визначається розмірами заготівлі та її обробки.
Для побутових цілей краще віддати перевагу кресленню невеликого пристрою з необхідним наборомфункцій.
Одним із варіантів може бути конструкція, що складається з двох кареток, які переміщатимуться в площині. Сталеві шліфувальні прутки відмінно підійдуть як основа. На них кріпляться каретки.
Також знадобляться ШД та гвинти з підшипниками кочення, щоб забезпечити трансмісію. Управління фрезера з ЧПУ здійснюватиметься за допомогою програми.
Для автоматизації саморобного фрезерного верстата із ЧПУ необхідно максимально продумати електронну частину.
Креслення саморобного верстата.
Її можна розділити на кілька елементів:
Потім, щоб побудувати самому верстат, необхідно підібрати складальні деталі. Найкраще використовувати підручні матеріали. Це допоможе максимально зменшити витрати на інструменти, які вам знадобляться.
Основу зазвичай роблять із дерева, оргскла або металу. Важливо, щоб під час руху супортів не виникали вагання. Вони призведуть до неточної роботи апарату. У зв'язку з цим потрібно правильно розробити їхню конструкцію.
Ось деякі поради щодо вибору деталей:
Після підготовки та вибору деталей можна приступати до збирання фрезерувального агрегату для обробки дерева та металу.
Насамперед слід ще раз перевірити всі комплектуючі та переконатися у правильності їх розмірів.
Схема влаштування ЧПУ.
Порядок виконання дій при складанні виглядає приблизно так:
Всю електронну складову слід розташувати в окремому блоці. Таким чином, ймовірність збою під час роботи буде зведена до мінімуму. Подібний варіант розміщення електроніки можна назвати найкращою конструкцією.
Після того, як з ЧПУ було зібрано власноруч, можна приступати до випробувань.
Контролюватиме дії верстата програмне забезпечення. Його потрібно вибирати правильно. Насамперед важливо, щоб програма була робочою. По-друге, вона має максимально реалізовувати усі можливості обладнання.
Кінематична схема роботи пристрою.
ПЗ повинні мати всі необхідні драйвери для контролерів.
Починати слід із нескладних програм. При перших запусках необхідно стежити за кожним проходом фрези, щоб переконатися у правильності обробки по ширині та глибині. Особливо важливо проконтролювати тривимірні варіанти таких пристроїв.
Пристрої для обробки дерева з числовим програмним керуванням мають у своїй конструкції різну електроніку. Через це, на перший погляд, може здатись, що подібне обладнання дуже важко виготовити самостійно.
Насправді, ЧПУ своїми руками – посильне завдання для кожного. Достатньо просто повірити в себе і у свої сили, і тоді можна стати володарем надійного та ефективного верстата фрезерування, який стане гордістю будь-якого майстра.
Вибираючи електронні комплектуючі для свого верстата, зробленого своїми руками, важливо звертати увагу на їхню якість, оскільки саме від цього залежатиме точність технологічних операцій, які на ньому виконуватимуться. Після встановлення та підключення всіх електронних компонентів системи ЧПУ потрібно виконати завантаження необхідного програмного забезпечення та драйверів. Тільки після цього слідують пробний запуск верстата, перевірка правильності роботи під управлінням завантажених програм, виявлення недоліків та його оперативне усунення.
Усі вищеописані дії та перелічені комплектуючі підходять виготовлення своїми руками фрезерного верстата як координатно-расточной групи, а й інших типів. На такому устаткуванні можна виконувати обробку деталей зі складною конфігурацією, оскільки робочий орган верстата може переміщатися у трьох площинах: 3d.
Ваше бажання своїми руками зібрати такий верстат, керований системою ЧПУ, має бути підкріплене наявністю певних навичок та докладних креслень. Дуже бажано також переглянути ряд тематичних навчальних відео, деякі з яких представлені в цій статті.
21 , середня оцінка: 3,52
із 5)
Метою цього проекту є створення настільного верстата з ЧПУ. Можна було купити готовий верстат, але його ціна та розміри мене не влаштували, і я вирішив побудувати верстат із ЧПУ з такими вимогами:
- Використання простих інструментів(Потрібен тільки свердлильний верстат, стрічкова пилката ручний інструмент)
- низька вартість (я орієнтувався на низьку вартість, але все одно купив елементів приблизно на $600, можна значно заощадити, купуючи елементи у відповідних магазинах)
- мала займана площа (30 "х25")
- нормальне робочий простір(10" по осі X, 14" по осі Y, 4" по осі Z)
- Висока швидкість різання (60" за хвилину)
- мала кількість елементів (менше 30 унікальних)
- доступні елементи (всі елементи можна купити в одному господарському та трьох online магазинах)
- Можливість успішної обробки фанери
Верстати інших людей
Ось кілька фото інших верстатів, які зібрали за цією статтею
Фото 1 – Chris з другом зібрав верстат, вирізавши деталі з 0,5" акрилу за допомогою лазерного різання. Але всі, хто працював з акрилом знають, що лазерне різання це добре, але акрил погано переносить свердління, а в цьому проекті є багато отворів . Вони зробили гарну роботу, більше інформації можна знайти у блозі Chris'a. Мені особливо сподобалося виготовлення 3D об'єкта за допомогою 2D різів.
Фото 2 - Sam McCaskill зробив справді гарний настільний верстатз ЧПУ. Мене вразило те, що він не спрощував свою роботу і вирізав усі елементи вручну. Я вражений цим проектом.
Фото 3 - Angry Monk's використовував деталі з ДМФ, вирізані за допомогою лазерного різакаі двигуни з зубчасто-ременної передачі, перероблені в двигуни з гвинтом.
Фото 4 - Bret Golab"s зібрав верстат і налаштував його для роботи з Linux CNC (я теж намагався зробити це, але не зміг через складність). Якщо ви зацікавлені його налаштуваннями, ви можете зв'язатися з ним. Він зробив велику роботу!
Боюся, що у мене недостатньо досвіду та знань, щоб пояснювати основи ЧПУ, але на форумі сайту CNCZone.com є великий розділ, присвячений саморобним верстатам, який дуже допоміг мені.
Різак: Dremel або Dremel Type Tool
Параметри осей:
Вісь X
Відстань переміщення: 14"
Швидкість: 60"/хв
Прискорення: 1"/с2
Роздільна здатність: 1/2000"
Імпульсів на дюйм: 2001
Вісь Y
Відстань переміщення: 10"
Привід: Зубчасто-ременова передача
Швидкість: 60"/хв
Прискорення: 1"/с2
Роздільна здатність: 1/2000"
Імпульсів на дюйм: 2001
Вісь Z (вгору-вниз)
Відстань переміщення: 4 "
Привід: Гвинт
Прискорення: .2"/с2
Швидкість: 12"/хв
Роздільна здатність: 1/8000 "
Імпульсів на дюйм: 8000
Я прагнув використати популярні інструменти, які можна придбати у звичайному магазині для майстрів.
Електроінструмент:
- Стрічкова пила або лобзик
- свердлильний верстат (свердла 1/4", 5/16", 7/16", 5/8", 7/8", 8мм (близько 5/16")), також називається Q
- принтер
- Dremel або аналогічний інструмент (для встановлення у готовий верстат).
Ручний інструмент:
- Гумовий молоток (для посадки елементів на місця)
- шестигранники (5/64", 1/16")
- викрутка
- клейовий олівець або аерозольний клей
- розвідний ключ (або торцевий ключ з тріскачкою та головкою 7/16")
У PDF-файлі (CNC-Part-Summary.pdf) представлені всі витрати та інформація про кожен елемент. Тут надана лише узагальнена інформація.
Аркуші --- $ 20
-Шматок 48"х48" 1/2" МДФ (підійде будь-який листовий матеріалтовщиною 1/2" Я планую використовувати UHMW у наступній версії верстата, але зараз це виходить надто дорого)
-Шматок 5"x5" 3/4" МДФ (цей шматок використовується як розпірка, тому можете брати шматок будь-якого матеріалу 3/4")
Двигуни та контролери --- $ 255
-Про вибір контролерів та двигунів можна написати цілу статтю. Коротко кажучи, необхідний контролер, здатний керувати трьома двигунами та двигуни з крутним моментом близько 100 oz/in. Я купив двигуни та готовий контролер, і все працювало добре.
Апаратна частина --- $ 275
-Я купив ці елементи у трьох магазинах. Прості елементи я придбав у господарському магазині, спеціалізовані драйвера я купив на McMaster Carr (http://www.mcmaster.com), а підшипники, яких треба багато, я купив у інтернет-продавця, заплативши $40 за 100 штук (виходить досить вигідно багато підшипників залишається для інших проектів).
Програмне забезпечення --- (безкоштовно)
-Необхідна програма, щоб намалювати вашу конструкцію (я використовую CorelDraw), і зараз я використовую пробну версію Mach3, але у мене є плани переходу на LinuxCNC (відкритий контролер верстата, що використовує Linux)
Головний пристрій --- (додатково)
-Я встановив Dremel на свій верстат, але якщо ви цікавитеся 3D печаткою (наприклад, RepRap) ви можете встановити свій пристрій.
У мене був деякий досвід роботи лобзиком, тож я вирішив приклеїти шаблони. Необхідно роздрукувати PDF файлиіз шаблонами, розміщеними на аркуші, наклеїти аркуш на матеріал та вирізати деталі.
Ім'я файлу та матеріал:
Все: CNC-Cut-Summary.pdf
0,5" МДФ (35 8.5"x11" аркушів із шаблонами): CNC-0.5MDF-CutLayout-(Rev3).pdf
0,75" МДФ: CNC-0.75MDF-CutLayout-(Rev2).pdf
0,75" алюмінієва трубка: CNC-0.75Alum-CutLayout-(Rev3).pdf
0,5 "MDF (1 48"x48" аркуш із шаблонами): CNC-(One 48x48 Page) 05-MDF-CutPattern.pdf
Примітка: Я додаю малюнки CorelDraw в оригінальному форматі (CNC-CorelDrawFormat-CutPatterns (Rev2) ZIP) для тих, хто хотів би щось змінити.
Примітка: Є два варіанти файлів для МДФ 0,5". Можна завантажити файл з 35 сторінками 8.5"х11" (CNC-0.5MDF-CutLayout-(Rev3), PDF), або файл (CNC-(Один 48x48 Page) 05- MDF-CutPattern.pdf) з одним листом 48"x48" для друку на широкоформатному принтері.
Крок за кроком:
1. Завантажте три PDF-файли з шаблонами.
2. Відкрийте кожен файл у програмі Adobe Reader
3. Відкрийте вікно друку
4. (ВАЖЛИВО) вимкніть Масштабування сторінок.
5. Перевірте, чи файл випадково не масштабувався. Першого разу я не зробив це, і роздрукував все в масштабі 90%, про що сказано нижче.
Приклейте роздруковані шаблони на МДФ та алюмінієву трубу. Далі просто вирізайте деталь по контуру.
Як було сказано вище, я випадково роздрукував шаблони в масштабі 90% і не помітив цього до початку випилювання. На жаль, я не розумів цього до цієї стадії. Я залишився з шаблонами в масштабі 90% і, переїхавши через всю країну, я отримав доступ до повнорозмірного ЧПУ. Я не витримав і вирізав елементи за допомогою цього верстата, але не зміг просвердлити їх з зворотного боку. Саме тому всі елементи на фотографіях без шматків шаблону.
Я не вважав, скільки саме, але в цьому проекті використовується багато отворів. Отвори, які свердляться на торцях, особливо важливі, але не пошкодуйте часу на них, і використовувати гумовий молоток вам доведеться вкрай рідко.
Місця з отворами в накладку один на одного – це спроба зробити канавки. Можливо, у вас є верстат із ЧПУ, на якому це можна зробити краще.
Якщо ви дійшли до цього кроку, я вітаю вас! Дивлячись на купу елементів досить складно уявити, як зібрати верстат, тому я постарався зробити докладні інструкції, схожі на інструкції до LEGO. (додається PDF CNC-Assembly-Instructions.pdf). Досить цікаво виглядають покрокові фотографіїзбирання.
Верстат готовий! Сподіваюся, ви зробили та запустили його. Я сподіваюся, що у статті не втрачені важливі деталіта моменти. Ось відео, де показано вирізання верстатом візерунка на рожевому пінопласті.
