Гравировально-фрезерный станок с ЧПУ: технические параметры

Самодельный лазерный гравер. другой подход к проектированию.

1 Ударные (фрезерные) гравировальные станки.

Для изготовления резьбы на поверхностях из различных пород древесины, пластика и мягких видов металла используются фрезы граверы по дереву. Инструменты применяются для точного прорезания средних, боковых и наклонных частей рельефа, вырезания лепестков и подрезки линий на пересечениях.

Для эффективного результата гравировки и предотвращения быстрого выхода из строя расходного инструмента выбор фрезы должен основываться на совокупности следующих параметров:

• назначение оснастки;
  
• количество оборотов шпинделя;
  
• скорость подачи заготовки.
  

В линейке твердосплавных инструментов фреза гравер по металлу занимает особое место. Большое давление на острие требует от инструмента повышенной прочности, позволяющей выдерживать нагрузку при изготовлении рельефов на поверхностях из твёрдой стали или металлических сплавов.

Классификацию режущего инструмента для ЧПУ определяет форма режущей кромки, в зависимости от которой фрезы относят к категориям:

• Алмазные. Имеют режущую кромку из поликристаллического алмаза. Применяются для поверхностной обработки стекла, металла, натурального и искусственного камня.
• Сферические. Используются для максимально точной детализации при изготовлении трехмерного рельефа.
• Конические. Имеют плоское лезвие, заточенное под конус. Применяются для снятия фаски и обработки мелких деталей. Отличаются высокой износостойкостью.
  
• Прямые. Граверы отличает способность придавать особенную гладкость поверхности при обработке мелких элементов на 3D изделиях
  .
• Пирамидка. Фреза подходит для широкого спектра гравировки. Применяется для обработки материалов с высокой твёрдостью и отсутствием пластичности (алюминий, сталь, медь, гранит).

Сборка внешней части

Внешняя часть гравера отвечает за управление станком. Она состоит из механической системы перемещения, корпуса и системы управления (электроники).

Собирается внешняя часть в таком порядке.

Подготавливаются направляющие нужной длины: 2 – укороченные и 2 – длинные. В каждой группе длина направляющих одинакова.

Вырезается основание, оно должно быть на 10–15 см больше длины направляющих.

Подготавливаются Т-образные опоры для крепления направляющих к основанию. Они с помощью болтов вертикально закрепляются на основании.

Устанавливаются направляющие оси Y, а на их свободные концы одеваются каретки оси Х. Вставляются все направляющие на свои опоры.

Сверлятся отверстия для электродвигателей и осей шестеренок.

Устанавливаются шаговые двигатели, а на их валы закрепляются шестеренки.

В отверстия вставляются стержни оси и закрепляются эпоксидным клеем.

Устанавливаются прижимные ролики.

Устанавливаются и натягиваются ремни зубчатого типа для передачи вращения.

На каретки устанавливаются лазеры. Все провода аккуратно размещаются в специальных каналах. Концы выводятся наружу.

Завершает монтаж изготовление корпуса и подключение системы управления:

1. В основании делаются отверстия и устанавливаются уголки. Высота должна позволять поместить все элементы станка.
2. Из фанеры или оргстекла вырезаются стенки и закрепляются на уголках.
3. Крышка присоединяется с помощью петель.
4. В передней стенке делается отверстие для проводов.
5. Закрепляется выключатель и USB гнезда.
6. Монтируется и настраивается преобразователь напряжения.

К станку подключается компьютер и устанавливается программное обеспечение. Изображение в понятный для Arduino формат позволяет перевести программа Inkscape Lasertngraver.

Порядок сборки самодельного гравера для металла мало отличается от методики монтажа станка для обработки дерева. Главное отличие заключается в необходимости использования более мощного источника, что накладывает свои особенности.

Как собрать гравировальный станок своими руками?

Создание самодельного станка своими руками – это сложное занятие. Добиться успеха, в котором можно только в том случае, если тот, кто хочет создать такое оборудование имеет представление о технологии его работы. Из этой статьи вы узнаете, как в условиях дома или гаража создать станок с числовым программным обеспечением для гравировки заготовок.

Самодельные станки для гравировки с ЧПУ обладают следующей областью применения:

Собираем самодельный гравировальный станок с ЧПУ

Станок с ЧПУ картинками которых пестрит интернет, станут отличным подспорьем для сборки своего агрегата. Единственным преимуществом создания станка своими руками является экономия финансов. Во всех других случаях готовая конструкция, произведенная в промышленных условиях, будет лучше.

Какие операции может выполнять гравировальный станок с чпу по дереву?

На Руси резьба всегда была традиционным видом декора и считалась популярной. Сейчас гравировальные станки могут заменить ручной труд. Фрезерные станки оснащены режущими инструментами, которые выполняют заданную программу с высокой точностью, могут выполнять любые виды резьбы:

• резные украшения для фасада домов;
• наличники для окон;
• изготовление корпусного мебельного гарнитура, парковых скамеек.

Станок по дереву с ЧПУ имеет много функциональных возможностей. Такое оборудование подойдет для использования в небольшой ювелирной мастерской, в мебельном производстве.

Современным фрезерно-гравировальным станкам под силу сложные технологические задачи, графики в виде изображений и рельефов. На фрезерном оборудовании можно создать рисунок 3д по заданной программе для обработки.

Обработка дерева с помощью механических станков считается эффективным способом для многих изготовителей мебели. В последние годы появилось много оборудования для обработки изделий из разных материалов.

В фрезерно – гравировальном оборудовании пользователь получает «три в одном», так как такой механизм способен выполнять и резьбу, и фрезерование, и гравировку. Если станок укомплектовать программным управлением, то он становится высокоточным оборудованием.

Такие фрезерно-гравировальные станки отличаются:

• точностью обработки детали до 0,01 мм;
• высокой производительностью;
• низкой стоимостью фрезеровки и резьбы;
• высокой конкурентоспособностью;
• надежностью и долговечностью
• высокой скоростью резки
• объемной фрезеровкой3D, 4D

Станки могут обрабатывать материалы с большой толщиной.

При резьбе и фрезеровании кромка изделий остается без изменения цвета. Работают станки с применением режущих инструментов разной конфигурации.

Важные рекомендации по сборке станка

Несколько важных рекомендаций:

Лучшим материалом для изготовления рамы станка является алюминий. Этот прочный, но легкий металл обладает всеми необходимыми свойствами, позволяющими создать надежную конструкцию рамы.

После сборки проведите проверку работоспособности оборудования. Все узлы должны функционировать в соответствии с выбранными параметрами.

Конечно, представленная на этой странице конструкция станка является очень простой и не подходит для сложной работы. На примере описываемого оборудования мы показали вам возможность сборки таких станков в домашних условиях. Если вам удастся сделать простой гравер, то и изготовить более сложную и функциональную технику не составит большого труда. Понадобятся более мощные узлы, а принцип сборки останется тем же.

Личный опыт

Когда я впервые начал разрабатывать, продумывать и делать первый ЧПУ фрезер своими руками, на создание проекта ушел примерно один день. Затем, когда начал покупать части, я провел небольшое исследование. И нашел кое-какие сведения в различных источниках и форумах, что привело к появлению новых вопросов:

• Мне действительно нужны шарико-винтовые пары, или обычные шпильки и гайки будут работать вполне нормально?
• Какой линейный подшипник лучше, и могу ли я его себе позволить?
• Двигатель с какими параметрами мне нужен, и лучше использовать шаговик или сервопривод?
• Деформируется ли материал корпуса слишком сильно при большом размере станка?
• И т.п.

К счастью, на некоторые из вопросов я смог ответить благодаря своей инженерно-технической базе, оставшейся после учебы. Тем не менее, многие из проблем, с которыми я бы столкнулся, не могли быть рассчитаны. Мне просто нужен был кто-то с практическим опытом и информацией по этому вопросу.

Конечно, я получил много ответов на свои вопросы от разных людей, многие из которых противоречили друг другу. Тогда мне пришлось продолжить исследования, чтобы выяснить, какие ответы стоящие, а какие – мусор.

Каждый раз, когда у меня возникал вопрос, ответ на который я не знал, мне приходилось повторять тот же процесс. По большему счету это связано с тем, что у меня был ограниченный бюджет и хотелось взять лучшее из того, что можно купить за мои деньги. Такая же ситуация у многих людей, создающих самодельный фрезерный станок с ЧПУ.

Конструктивное исполнение оборудования

Первой нужно сделать станину и рабочий стол оборудования. Существует два вида механизмов с ЧПУ:

1. Станок с неподвижной гравировальной фрезой по металлу. Это конструкция, в которой передвигается рабочий стол, а шпиндель остаётся неподвижным.
2. Агрегат с передвигающимся порталом. Конструкция предусматривает установку направляющих, по которым будет передвигаться рабочая часть.

Второй вариант используется в небольших помещениях.

Сборка внутренней части

Внутренняя рабочая часть – это, по сути, сам лазер, включающий излучатель и фокусирующую систему. Рекомендуется такой порядок сборки лазера.

Извлекается светодиод и линзы из DVD-привода. Для гравера подходят только элементы, содержащиеся в пишущей головке.

Тестируется диод. На вывод надо подать напряжение 3 В и убедиться, что происходит свечение.

Отпиливается отрезок трубки длиной 150 мм и просверливается в ней отверстие под контактную кнопку.

В коробке для губки вырезаются гнезда для трубки, аккумулятора и выключателя.

Собирается электрическая схема. К контроллеру заряда прикрепляется аккумулятор, при этом контакты « » и «- » соединены с гнездом, а 2 других контакта – уходят на светодиод. На плату собирается схема питания лазера и изолируется скотчем.

К схеме подсоединяется светодиод и кнопка.

В трубке устанавливается лазер и закрепляется клеем, а в подготовленное отверстие вставляется кнопка. Остальные элементы схемы закрепляются скотчем.

Трубка с лазером закрепляется в коробке. Клеем закрепляется в ней аккумулятор и контроллер. Электрическая схема выводится наружу.

Фокусирующая линза устанавливается в трубке перед лазером. Для определения оптимального места надо проверить действие на листе бумаги. Перемещая линзу, определяется максимальный прожиг листа. В этой точке линза закрепляется термоклеем.

Коробка закрывается крышкой и можно считать, что лазер готов.

Как собрать своими руками станок?

Некоторые люди с детства мечтают о том, что смогут собрать самостоятельно что-нибудь интересное. Создать гравировальный станок с ЧПУ по металлу своими руками можно, действуя последовательно, тщательно продумывая и просчитывая все моменты. А начинать надо с подготовки дизайна, сделать эскизы.

Рассчитать размеры и определить форму будущего станка, чтобы своими руками изготовить, к примеру,  фигурки для шахмат или резные ножки для мебели, красивые нарядные колонны, декоративные детальки с резной гравировкой.

Особое внимание нужно уделить стационарной раме, которая должна прочно и устойчиво удерживать сооружение. Целесообразно смоделировать все составляющие части будущего аппарата, сделать техническую схему, чертежи, по которым будут производиться элементы на ручном металлообрабатывающем снаряжении.

Подвижная часть –  высший по исполнительским нагрузкам орган будущего агрегата. Здесь задействован шпиндель, суппорт (каретка). Расчет высоты боковых стоек должен соответствовать предполагаемым нагрузкам.

Можно в сети интернет найти сайты с достойными рекомендациями по части управления, выбора из числа популярных программ свою нужную.

Имея в пользовании обрабатывающую технику, не сложно развивать свой бизнес, достойно зарабатывать своим трудом. Предметы интерьера, украшенные всевозможной резьбой, гравировкой пользуются спросом у населения.

Координатный стол

Данная часть необходима для максимально точного позиционирования фокусирующего элемента. Позиционирование происходит относительно самого изделия. От данной составляющей устройства зависит много характеристик конечного изделия: точность контуров, скорость работы при контурном рисовании и гравировке, а также общее качество полученной детали.

За несущую функцию отвечает корпус станка либо станина. По этой причине к ней выдвигаются особые требования относительно жесткости и геометрической точности. Для обеспечения плавного и при этом точного движения подвижных частей на станину устанавливаются направляющие.

Приводом, который передает усилие с мотора на подвижные детали, могут быть зубчатые ремни или шарико-винтовые пары. Есть много вариантов, позволяющих сконструировать приводы. Каждый из них отличается рядом преимуществ и выбирается исходя из сферы применения лазера. Движение конструкции обеспечивает мотор, на каждую ось стола он отдельный.

Главный управляющий элемент — контролер. Программа передается ему через компьютер, а затем перемещает зеркала летающей оптики посредством координатного стола.

Преимущества и недостатки лазерного самодельного гравера

Выделяются такие преимущества лазерных граверов:

• облегчение и ускорение процесса гравировки;
• возможность обработки труднодоступных мест, куда обычный инструмент просто не может войти;
• можно производить гравировку на очень тонких покрытиях;
• возможность использования ЧПУ и проведения процесса по заданной программе;
• самостоятельное изготовление экономит средства, необходимые на закупку заводских моделей.

Следует отметить и некоторые минусы:

• сложность в контроле глубины выжигания (только косвенный контроль по мощности);
• изменение параметров гравировки при неоднородности структуры материала по поверхности;
• риск деформации некоторых материалов при температурном воздействии.

Эффективность гравера и качество гравировки зависит от используемого источника излучения, оптики и мастерства исполнителя.

Лазерный гравер становится все более популярным среди домашних мастеров. Такие аппараты позволяют создавать уникальные художественные произведения. Собрать гравер можно своими руками, причем источник лазерного излучения можно найти в старых DVD-приводах, принтерах, лазерных указках, светодиодных фонарях.

Лазерная лампа

Излучающим элементом в лазерных станках чаще всего выступают стеклянные лампы. Лазерные лампы наполняют газовыми смесями, основу которых составляют углекислоты. При включении лазера на электроды подается высокое напряжение, которое и приводит к образованию тлеющего разряда.

В разряде электроны двигаются по электроду (от положительно заряженного до отрицательного). Как только происходит перенасыщение энергией, начинается свечение (происходит за счет выделения фотонов). Фотоны инерционно пролетают электрод и отражаются в полупрозрачном зеркале.

Расстояние между зеркалами специально рассчитано, чтобы добиться резонанса системы, в результате чего энергия фотонов увеличивается до такой степени, что зеркало уже не в состоянии их удерживать. Такой поток энергии приводит к излучению лазера. Фотоны в этот момент летят в одном направлении, не сталкиваются друг с другом.

Происходящее излучение начинает жжение. Поэтому происходит горение и появляется дым (его нужно удалять).

Конструкция и основные параметры гравировальных станков.

Конструкция большинства моделей состоит из таких частей:

• корпус и стальная столешница;
  
• ЧПУ — модуль;
  
• каретка с иглой (алмазное напыление);
  
• направляющие и балка, которая движется;
  
• различные электрические приводы.
  

К основным характеристикам, которые влияют на выбор гравировального станка, относятся: точность и мощность шпинделя, габариты рабочей поверхности, скорость движения рабочего инструмента.Одним из важных критериев выбора станка является его «рабочая зона» , она может быть весьма компактной иметь размеры как 20 на 30 см , так и более большие габариты как 60 на 120 см. Тут главное заранее определиться с максимальным размером заготовок, которые вы планируете обрабатывать

К разновидностям выполняемых работ на ЧПУ гравере относятся:

• нанесение рисунков;
  
• резьба;
  
• создание рельефных узоров;
  
• нарезка деталей со сложной конфигурацией или формой;
  
• объёмная гравировка.

Какие отличительные особенности имеет станок чпу по дереву фрезерно – гравировальный cutter?

Станки компании Cutter характеризуются надежной фиксацией фрез, быстрой скоростью их вращения. Обладают многофункциональностью, отличаются высокой производительностью. С их помощью возможны операции:

• корпусной обработки заготовок;
• расточки и сверления;
• фрезерования с гравировкой.

Станок Cutter прост в управлении, обеспечивает высокую точность обработки и хорошую рабочую скорость. Т-слот обеспечивает усиленность конструкции, уменьшает вибрацию при эксплуатации. Габариты рабочего поля оптимальны для работы с заготовками (600×930 mm, 900×1200 mm). Рабочий шпиндель оснащен воздушным и жидкостным охлаждением, это дает возможность станку работать беспрерывно.

Нарезание резьбы и фрезерование выполняется одновременным движением в трёх плоскостях, при котором получаются красивые объёмные поверхности. Шпиндель допускает точность хода до сотых миллиметра.

Управлять таким станком можно с пульта станка, а также с использованием компьютерной программы.

Использование любого вида деревообрабатывающего оборудования намного облегчает труд при изготовлении деревянной продукции, обеспечивает высокое качество изделий.

Двигатели и электропитание

Двигатели можно снять все с того же принтера. Вдобавок к ним демонтируйте стержни, которые тоже можно использовать для переоснащения принтера в гравировальный станок. Старый принтер можно купить с рук на Авито. Отличным решением будет приобретение неработающего агрегата. Главное, чтобы были целыми моторы. Такая покупка снизит себестоимость вашего гравера.

Чтобы станок обладал максимальной функциональностью, его необходимо оснастить современным программным обеспечением и настроить электрооборудование. Для задачи данных с компьютера используется LPT-порт. Через него в ЧПУ станка устанавливается пакет нужных программ и актуальных версий драйверов.

После установке ПО нужно проверить работу станка и решить все проблемы, которые появятся в процессе работы такой техники. Важно правильно подойти к настройке оборудования. В интернете можно найти видео о том, как это сделать. Процесс, хоть и кропотливый, но совершенно несложный. Если провести настройку правильно, то ваш станок будет работать не хуже промышленного.

Как выбрать нужное оборудование?

Главными показателями при выборе считаются производительность оборудования и его технические возможности. В процессе подбора следует соблюдать последовательность:

1. По основным узлам гравировальный станок с ЧПУ по металлу с подходящим типом привода, где получается только гравировка по металлу, но возможен одновременный съём некоторого слоя поверхностного материала.
2. Механический узел передвижения опорной детали суппорта. Винтовой привод для небольших поверхностей, а к механизмам большей мощности подходит зубчатый привод рабочего суппорта. Способ укрепления исходного сырья на столе зависит от  массы обрабатываемого материала. Для легковесных изделий подойдёт станок по стали с зажимом. Материалы большей массы требуют  зажимной пневматики или гидравлики. Контролировать работу настроен ЧПУ.
3. Обеспечение ЧПУ данными. В современной модификации гравировального оборудования система ввода данных осуществляется посредством универсальных разъемов извне, к примеру, USB. Таким способом оперативно перепрограммируется оборудование.

Фрезерно-гравировальное оборудование компании cutter

Компания CUTTER производит уникальные фрезерные станки с ЧПУ для обработки дерева.

Фрезерно – гравировальный станок с ЧПУ cutter – готовое рабочее место для обработки дерева. Конструкция станины позволяет размещать в ней заготовки с оснасткой, управление с ЧПУ станком через систему Craftex с сенсорным дисплеем упрощает работу. Станки Cutter могут с легкостью обрабатывать:

• древесину всех пород;
• фанеру любой толщины и пластик;
• композиционные материалы и металлы мягкой структуры.

Конструкция станка выполнена из высокопрочного твердого сплава алюминия, магния и меди Д16Т, выдерживающего повышенные нагрузки. Двойные направляющие по осям Y, рабочий стол выполнены из фрезерованного алюминиевого профиля. Они повышают жесткость станка, способствуют снижению вибрации.

С чего начать?

Качественный и производительный гравировальный станок обязательно должен иметь числовое программное обеспечение. Наличие такого модуля позволит автоматизировать процесс. Домашние умельцы советуют использовать в качестве основы для своего мини гравера – старый сверлильный станок. Выбирайте такой, головка которого обладает компактными размерами.

На первом этапе стоит определить механизм, который будет использоваться для перемещения заготовки по плоскости. Самый оптимальный вариант – разобрать старый принтер и воспользоваться его кареткой. Подключить к ней цифровой блок и настроить его не составит больших проблем. Главное найти такой принтер, каретка которого сможет выдержать головку с фрезой.

Важным узлом гравировального станка является шаговый двигатель. Он формируется из простых электромоторов. Для передачи крутящего момента на привод используется зубчато-ременная передача.

Принцип работы лазерного станка с чпу

У сфокусированного луча много энергии, которой хватает для проникновения в материал и его резки. В том месте, где воздействует луч, меняется структура самого материала, что приводит к его исчезновению. В этом случае разница с механической резкой заключается в том, что при работе с лазером материал испаряется, а при механической обработке превращается в стружку.

Если хватает мощности лазера, луч проходит полностью и образовывает сквозное отверстие. В этом случае речь идет о сквозной резке. Для этого подходят материалы с небольшой толщиной. Если же материал более толстый, лазер оставляет на его поверхности следы. Здесь получаем гравировку.

Устройство лазерного станка с ЧПУ продумано для легкой и быстрой работы с различными материалами. Но при этом оператору важно обращать внимание на работу каждого узла и при необходимости корректировать ее. Таким образом станок дольше прослужит, выполняя свои функции качественно.

Как устроен фрезерный станок?

Агрегат с программным управлением имеет схожее строение с обычными станками. К ключевым элементам относятся:

1. Станина. Устойчивое основание заглушает вибрации, создаваемые электромотором.
2. Рабочий стол. Поверхность, на которой закрепляется заготовка, проводится основная обработка.
3. Направляющие. По ним передвигается рабочая часть фрезерно-гравировального станка.
4. Шпиндель. Главный элемент рабочей части. Передаёт вращательное усилие на оснастку.
5. Система управления. ЧПУ. Соединение нескольких электромоторов, дисплея и клавиш управления.

Усовершенствованные модели могут комплектоваться двумя, тремя и более шпинделями, что позволяет ускорить производственный процесс.

Летающая оптика

Система зеркал устанавливается на подвижных деталях координатного стола. Это необходимо для того, чтобы излучение лазера попадало в точное место на материале. Как только луч покидает излучающий элемент, он встречается с неподвижным зеркалом. При этой встрече луч сменяет траекторию движения.

Чтобы сохранить энергию луча, зеркало обработано специальным составом и отполировано (иногда вместо полировки используют состав, направленный на уменьшение рассеивания). После отражения от неподвижного зеркала луч направляется ко второму зеркалу, оно уже подвижное и направляет луч к третьему зеркалу. Это зеркало направляет луч в линзу.

Диаметр луча в некоторых случаях достигает 10 мм, все зависит от мощности элемента излучения. Линза направляет энергию луча в мельчайшее пятно, диаметр которого не превышает 0,2 мм. В итоге вся энергия сосредотачивается в этом пятнышке.

Введение.

Я думаю, что в последнее время вы стали часто замечать уже надоевшую рекламу «Чехлов с уникальным дизайном и технологией нанесения». На самом деле вся уникальность заключается в наличие у начинающего бизнесмена гравировального станка и коммерческой жилки.

Гравёр (Гравировальный станок при.ред Darxton) обрабатывает заготовку уже по готовой модели , загруженной оператором в его ПО — это означает, что вам не придётся во время работы самому следить,что то подкручивать и подправлять . Полностью автоматизированная работа ЧПУ исключает человеческий фактор, что избавляет конечный продукт от большинства дефектов и брака. Т.е вы сможете дать волю своей фантазии и с помощью гравера нанести хоть портрет Мона Лизы на заготовку.

Технические параметры

Возможности фрезерно-гравировального агрегата зависят от его характеристик. К основным параметрам относятся:

1. Габариты рабочей поверхности. От этого будет зависеть допустимый размер обрабатываемой заготовки.
2. Мощность шпинделя. Этот показатель влияет на возможность обработки различных материалов. Менее мощные модели не справятся с обработкой легированных сталей.
3. Скорость перемещения рабочей часть. Влияет на эффективность оборудования.
4. Скорость работы шпинделя.
5. Система управления. Станки настраиваемые вручную менее точные и производительные. Новые модели оборудуются ЧПУ.

Оборудование, которое будет использоваться для серийного производства металлических изделий, должно комплектоваться системой охлаждения.

Как собрать самодельный лазерный гравер по дереву?

Для создания рельефного рисунка на дереве не нужна большая энергия. Готовый источник излучения и оптику можно взять из DVD-RW привода. Простой самодельный гравер показан на фото 1. Потребуются такие детали:

• П-образная или круглая трубка из цветного металла с внутренним диаметром 18–20 мм;
• электролитический конденсатор 2200 мкФ на 20 В;
• пленочный конденсатор 100 нФ;
• резистор 5 Ом;
• контактная кнопка и выключатель;
• аккумулятор типа 18650 и холдер;
• контроллер заряда;
• гнездо Jack 2,1 ×5,5 мм;
• коробка для обувной губки;
• теплопроводящий клей.

Надо заранее приготовить и инструмент: электродрель, паяльник, кусачки, плоскогубцы, отвертка. При изготовлении корпуса потребуются: пистолет для термоклея, ножовка по металлу и дереву, напильники.

Электронная часть фрезерно-гравировального станка

Чтобы привести в действие подвижные части оборудования, нужно провести предварительные расчеты. Прежде чем устанавливать шаговые двигатели нужно просчитать насколько будет смещаться портал по направляющим. Система ЧПУ работает от микропроцессора. Он передаёт сигналы на элементы оборудования. Для удобства работы, задания алгоритмов нужно установить на конструкцию дисплей.

Промышленные агрегаты с ЧПУ считаются универсальными. С их помощью обрабатывают разные материалы, выполнять ряд технологических операций. Важно уметь задавать алгоритмы, устранять неполадки, возникающие при работе процессора и связывающих элементов.

Руководство

Это руководство нацелено на то, чтобы не дать вам совершить те же ошибки, на которые я потратил свое драгоценное время и деньги.

Мы рассмотрим все компоненты вплоть до болтов, глядя на преимущества и недостатки каждого типа каждой детали. Я расскажу о каждом аспекте проектирования и покажу, как создать ЧПУ фрезерный станок своими руками. Проведу вас через механику к программному обеспечению и всему промежуточному.

Имейте в виду, что самодельные чертежи станков с ЧПУ предлагают немного способов решения некоторых проблем. Это часто приводит к «неаккуратной» конструкции или неудовлетворительному функционированию машины. Вот почему я предлагаю вам сначала прочитать это руководство.

ДАВАЙТЕ НАЧНЕМ

Как сделать лазерный гравер своими руками: пошаговая инструкция

Лазерный гравер можно сделать своими руками. В качестве основного элемента используется полупроводниковый лазер (светодиод) мощностью до 10 Вт. Фокусирование светового потока обеспечивается оптической системой, собираемой из нескольких линз. Для возможности управления процессом формируется трансмиссионная и контролирующая системы.

Трансмиссия составляется из сервоприводов, синхронизирующих источник излучения с программным обеспечением. Контроль обеспечивают датчики и специальные схемы. При длительной работе гравера необходимо эффективное охлаждение диода с помощью кулеров. Опорные элементы и вспомогательные механизмы составляют механическую часть станка, которая отвечает за надежность работы всего устройства.

Особенности лазерных станков

Резка лазером напоминает механическую резку, только происходит это за счет лазерного луча. Его мощность позволяет проникнуть в материал и разрезать его. Такая особенность обуславливает и преимущества лазерного станка с ЧПУ:

• возможность работы с материалом, толщина которого составляет 0,1 мм;
• при резке материалов все выделяемые частицы всасываются системой вентиляции, поэтому после работы не остается ни пыли, ни грязи;
• резка даже сложных по форме предметов происходит относительно легко;
• подходит для большинства материалов.

Использование лазерного станка позволяет значительно облегчить и ускорить процесс резки, при этом теряется минимальное количество материала.

Сборка станка

С компоновкой определились, детали нашли – пора заняться сборкой станка. Первым делом соберите балку и установите ее на направляющие. Остальные модули крепятся на балку с помощью болтов. Все соединения должны быть максимально крепкими. Это позволит избежать брака из-за расшатывающейся конструкции. Если станок будет иметь шаткую основу, то ни о каком качестве работы речи быть не может.

Конечно, можно воспользоваться соединениями на сварку. Но это не лучший вариант. Сварочный шов обладает меньшей надежностью, чем болтовое соединение.

В качестве направляющих нужно использовать элементы из качественного металла.

Для чего нужны станки с чпу?

Металл представляет собой материал, трудно поддающийся обработке. Для  такого сырья требуются инструменты особой прочности, как гравировальный станок с ЧПУ по металлу. Эти станки высокой точности, обладающие  повышенной жесткостью, легко обрабатывают сталь, разные сплавы, в том числе титановые. Режущими инструментами в таком оборудовании служат различные фрезы, применяется и лазерный луч.

На больших или средних производственных предприятиях важную область деятельности представляет механическая отделка металлов. Эта отрасль готовит металлические детали, узлы и запчасти для современной техники.  Это оснащение признано полезным изобретением, упрощающим производственную деятельность.

Вспомогательные устройства

Все следующие устройства помогают работать лазеру без перебоев и как можно дольше.

• Охладительное устройство. Во время работы излучающего элемента образуется много тепла, которое может повредить трубку. Отвод тепла обеспечивается теплоносителем и чиллером (холодильной установкой).
• Воздушный компрессор — еще один важный элемент, поддерживающий бесперебойную работу. Первая его функция — обеспечить большее давление, позволяющее продуктам горения выходить из линзы. Вторая задача — продувка места реза.
• Для удаления продуктов горения используются вентиляционные устройства, характеризующиеся высокой производительностью (не меньше 600 кубических метров в час).

Конструкционные особенности

Все станки с ЧПУ работают разными инструментами, это соответствует требованиям обработки. Конструкторы фрезерно-гравировочного станка предусмотрели неизбежность  включения всех нужных технологических узлов и деталей:

• начиная от рабочего стола, названного координатным;
• и рабочим фрезеровальным устройством;
• установлена стационарная рама со всеми узлами управления и передвижения рабочего инструментария;
• оборудован привод и блок ЧПУ.

Есть конструкции гравировально фрезерных станков с ЧПУ по металлу, на которых предусмотрены приспособления,  удаляющие отходы от процесса гравировки.

Плюсы использования станка

У фрезерно-гравировальных агрегатов с ЧПУ есть преимущества:

• скорость и точность обработки;
• эффективность производства;
• минимум физического труда со стороны оператора;
• большое количество выполняемых технологических операций;
• возможность работать с разными материалами.

Механизмы с ЧПУ требуют точной настройки со стороны оператора. Для этого нужно знать, как задавать алгоритмы, исправлять ошибки.

Каковы технические характеристики станков?

Конструкция станков отличается жесткостью станины, оборудование не занимает много места, рабочий стол удобен во время эксплуатации механизма.

Они обладают:

• высокой мощностью и скоростью вращения шпинделя;
• двигателями перемещения портала;
• системой аспирации, то есть мелкие частицы, загрязняющие воздух, удаляются из рабочей зоны засасыванием воздуха;
• системой смазки и охлаждения.

Фрезерно – гравировальные станки с ЧПУ отличаются универсальностью, легко могут заменить несколько видов механизмов.

Советы по подбору аппарата

Чтобы не ошибиться с выбором фрезерно-гравировального станка, нужно учитывать ряд рекомендаций:

1. Если оборудование будет активно использоваться, необходимо выбирать модель с системой охлаждения.
2. Выбирать агрегаты с запасом мощности. Это позволит работать с более твердыми материалами, не опасаясь за целостность оборудования.
3. Рабочий стол должен быть на 5–10 см больше обрабатываемых заготовок.

При покупке нужно проверить целостность крепёжных элементов, опорной конструкции, рабочей поверхности.

Комплекты и наборы для сборки фрезеров с чпу своими руками

Да, есть доступные комплекты станков для ручной сборки, но я еще не видел ни одного, который можно было бы подстроить под определенные нужды.

Также нет возможности вносить изменения в конструкцию и тип станка, а ведь их много, и откуда вы знаете, какой из них подойдет именно вам? Независимо от того, насколько хороша инструкция, если конструкция продумана плохо, то и конечная машина будет плохой.

Вот почему вам нужно быть осведомленным относительно того, что вы строите и понимать какую роль играет каждая деталь!

Заключение

Данная конструкция позволит вам собрать не только гравировальный станок, но и другое оборудование. Вы можете оснастить его лазерной головкой. Для этого найдите записывающий привод от компьютера и извлеките устройство. С его помощью можно проводить гравировальные работы по пластику, акрилу, дереву и другим мягким материалам.

Типы обработки заготовки.

В основном рассматривают 2 метода:

• «Ударный». В данном методе изображение наносится с помощью механического воздействия. В данном методе сохраняется высокая точность картинки, но довольно медленная скорость обработки
• «Лазерный». В этом методе заготовка обрабатывается лазерными лучами, что даёт этому методу ряд преимуществ в виде высокой скорости нанесения изображения и его последующей устойчивости к воздействию внешней среды.

3 Мини — гравировальные станки.

Мини гравер — является отличным выбором для начинающего мастера или небольшой мастерской . В основном мини — граверы имеют компактные размеры , могут оснащаться различными видами СО2 трубок и фрез, просты в обслуживание. Стоимость таких станков начинается от 30 тысяч рублей. С помощью данных станков можно выполнять такие работы как:

• Небольшие таблички в офисы, декоративные номера на дверь и т.д

• Сувениры: Брелки, жетоны , авторские чехлы для смартфонов

Шаг 6: компоненты механического привода

В этом пункте рассматриваются следующие аспекты:

1. Детальный обзор частей привода.
2. Выбор подходящих компонентов для вашего типа станка.
3. Шаговые или серводвигатели.
4. Винты и шарико-винтовые пары.
5. Приводные гайки.
6. Радиальные и упорные подшипники.
7. Муфта и крепление двигателя.
8. Прямой привод или редуктор.
9. Стойки и шестерни.
10. Калибровка винтов относительно двигателей.

Что требуется учесть, при создании самодельного гравера?

При изготовлении и эксплуатации любого лазерного оборудования важно учитывать, что излучение опасно для человека. При настройке и тестировании лазеров появляется риск ожогов, нарушения зрения. Это указывает на необходимость соблюдения мер безопасности.

Что такое станок для гравировки и фрезерования?

Фрезерно-гравировальный — это промышленное оборудование, которое может выполнять ряд технологических операций:

С помощью этого оборудования выполняют 2D, 3D фрезеровку. Станки комплектуются программным управлением. Это позволяет создавать необходимые алгоритмы работы подвижных элементов, уменьшать ручной труд при эксплуатации фрезеров.

Область применения фрезерно-гравировальных станков

Встретить фрезерно-гравировальное оборудование можно на различных заводах. Связано это с универсальностью агрегатов, их техническими характеристиками, возможностью обработки разных материалов. Применение фрезерно-гравировальных агрегатов:

Механическая обработка заготовок позволяет изготавливать разные детали из металлических листов, наносить на них рисунок, вырезать отдельные части.

Шаг 1: ключевые конструктивные решения

В первую очередь необходимо рассмотреть следующие вопросы:

1. Определение подходящей конструкции конкретно для вас (например, если будете делать станок по дереву своими руками).
2. Требуемая площадь обработки.
3. Доступность рабочего пространства.
4. Материалы.
5. Допуски.
6. Методы конструирования.
7. Доступные инструменты.
8. Бюджет.

Шаг 7: выбор двигателей

В этом шаге необходимо рассмотреть:

1. Подробный обзор двигателей с ЧПУ.
2. Типы двигателей с ЧПУ.
3. Как работают шаговые двигатели.
4. Типы шаговых двигателей.
5. Как работают сервомоторы.
6. Типы серводвигателей.
7. Стандарты NEMA.
8. Выбор правильного типа двигателя для вашего проекта.
9. Измерение параметров мотора.

Шаг 9: параметры шпинделя

В этом шаге рассматриваются следующие вопросы:

1. Обзор шпинделей с ЧПУ.
2. Типы и функции.
3. Ценообразование и затраты.
4. Варианты монтажа и охлаждения.
5. Системы охлаждения.
6. Создание собственного шпинделя.
7. Расчет нагрузки стружки и силы резания.
8. Нахождение оптимальной скорости подачи.

Шаг 12. выбор программного обеспечения

В этом пункте рассматриваются следующие вопросы:

1. Обзор программного обеспечения, связанного с ЧПУ.
2. Подбор программного обеспечения.
3. Программное обеспечение CAM.
4. Программное обеспечение САПР.
5. Програмное обеспечение NC Controller.

——————————————————————————————————————————————————–

Шаг 8: конструкция режущего стола

В этом шаге рассматриваются следующие вопросы:

1. Проектирование и строительство собственных столов при малом бюджете.
2. Перфорированный режущий слой.
3. Вакуумный стол.
4. Обзор конструкций режущего стола.
5. Стол можно вырезать при помощи фрезерного станка с ЧПУ по дереву.

Шаг 5: линейная система движения

В этом пункте рассматриваются следующие вопросы:

1. Подробное изучение систем линейного движения.
2. Выбор правильной системы конкретно для вашего станка.
3. Проектирование и строительство собственных направляющих при малом бюджете.
4. Линейный вал и втулки или рельсы и блоки?

Шаг 11: параметры контроллера программного управления

В этом шаге рассматриваются следующие вопросы:

1. Обзор контроллера ЧПУ.
2. Выбор контроллера.
3. Доступные опции.
4. Системы с замкнутым контуром и разомкнутым контуром.
5. Контроллеры по доступной цене.
6. Создание собственного контроллера с нуля.

Оснащение техники

Перемещение рабочего поля осуществляется с помощью шагового механизма. Один мотор будет отвечать за перемещение в горизонтальном, а второй вертикальном направлении. От мотора до ведущего вала движение моторчика предается за счет ременной передачи.

Управляющая система

Система управления — мозг станка. Она обрабатывает загруженные в память устройства файлы, управляет мотором, лазером и периферическими устройствами. Данный элемент более уязвим к поломкам, поэтому оператору необходимо следить за состоянием системы управления.

Разбираемся в механической части станка

Чтобы перемещать рабочую часть в самодельном оборудовании, нужно выбрать направляющие. Лучше, чтобы передвижение портала происходило с помощью подшипников. Можно установить на агрегат шаговые двигатели, которые будут перемещать портал по рабочей поверхности.

Сборка станка своими руками

Можно сделать фрезерно-гравировальный станок своими руками. Прежде чем приступить к работе нужно решить, какие технологические операции будут выполняться с помощью оборудования. От этого будет зависеть размер станка, расположение направляющих, комплектация.

Шаг 2: основание и ось x-оси

Тут рассматриваются следующие вопросы:

1. Проектирование и построение основной базы или основания оси X.
2. Разбивка различных конструкций на элементы.
3. Жестко закрепленные детали.
4. Частично закрепленные детали и др.

«что же лучше фрезерный или лазерный гравер?»

Оба вида гравера выполняют практические одни и те же операции по гравировки и резки различных материалов. В данной статье мы постарались перечислить преимущества как фрезерных, так и лазерных граверов, но конечный выбор всегда остаётся за вами.

Шаг 4: схема сборки оси z

Здесь рассматриваются следующие вопросы:

1. Проектирование и сборка сборки оси Z.
2. Силы и моменты на оси Z.
3. Линейные рельсы / направляющие и расстояние между подшипниками.
4. Выбор кабель-канала.

Шаг 10: электроника

В этом пункте рассматриваются следующие вопросы:

1. Панель управления.
2. Электропроводка и предохранители.
3. Кнопки и переключатели.
4. Круги MPG и Jog.
5. Источники питания.

Шаг 3: проектирование козловой оси y

В этом пункте рассматриваются следующие вопросы:

1. Проектирование и строительство портальной оси Y.
2. Разбивка различных конструкций на элементы.
3. Силы и моменты на портале и др.