Шаг 1: что нам нужно
Основные компоненты:
- 1 шт. х Плата расширения CNC для Arduino Nano v4;
- 1 шт. х Плата контроллера Arduino Nano;
- 2 шт. х Модуль драйвера шагового двигателя A4988;
- 2 шт. х Старые CD/DVD плееры;
- 1 шт. x Cерводвигатель SG90;
- 1 метр x Ленточный кабель провод 8P;
- 1 шт. x Алюминиевый уголок 20 x 20 x 1,4 мм — длина 120 мм;
- 1 шт. x Степлер;
- 1 шт. x Блок питания 12 В;
- 1 шт. x Алюминиевая муфта с гибким валом, размер внутреннего отверстия: 5 мм x 8 мм(или 8 мм x 8 мм);
- 2 шт. x Медные латунные столбы L-10мм;
- 2 шт. x Медные латунные столбы L-5мм;
- 2 шт. Болта гайки шайбы M4 x 50 мм;
- 3 шт. Болта гайки шайбы M4 x 25 мм;
- 2 шт. Болта гайки шайбы M4 x 20 мм;
- 1 шт. Болты гайки шайбы M2 x 40 мм;
- 2 шт. x Болты гайки шайбы M2 x 5 мм;
- Небольшие кабельные стяжки.
Инструменты:
Программное обеспечение:
- Прошивка MIGRBL;
- INKSCAPE версия 0.48.5;
- Расширение INKSCAPE MI-GRBL;
- Универсальный отправитель Gcode.
Программа lasergrbl для создания гравировки.
Для гравировки будем использовать уже знакомую программу LaserGRBL, которую можно использовать не только с лазером, но и для рисования на ЧПУ плоттере.
Для того чтобы рисунок был полностью закрашен, выбираем «Horizontal» и количество подачи: 2 линии на мм. Получим вот такой результат. Но все зависит от вашего маркера.
После чего переходим в настройки обработки. Здесь нужно указать скорость. Я ставлю 5000 мм/мин. Больше скорость ставить смысла нет, так как в прошивке мы указали максимальную скорость 6000.
Нам необходимо указать значение:
- S-мин. 0 – Положение серво, когда происходит перемещение.
- S-макс. 15 – Производим рисование, маркер отпущен.
Также указываем размер изображения так, чтобы оно не выходило за пределы рисования. Я рисую 200 мм. Можно добиться и большей области изображения. При работе с растровым изображением, нажимаем кнопку центровать рисунок. Это поможет нам расположить маркер по центру будущего изображения.
После чего можно отправить изображение на гравировку.
Самодельный сервопривод
Самопальный чпу — бюджетный вариант / 3d-принтеры, станки и аксессуары / ixbt live
Самодельные ЧПУ станки — это способ получить возможность обрабатывать дома или в гараже дерево/пластик/легкие металлы. Для кого-то это способ начать свой бизнес, для кого-то это дешевый способ реализовать свое хобби.

Небольшая статья на тему о самостоятельной сборке простого ЧПУ станка.
Предыдущие посты по теме:
Комплектующие для самодельного ЧПУ с Таобао
Комплектующие для ЧПУ с Таобао
Частотный преобразователь для однофазной сети Delta VFD-M VFD015M21A
Это наверное самый простой способ собрать ЧПУ станок. И один из самых недорогих. Софт простой в освоении (достаточно закинуть файл-2D-рисунок для простейшей фрезеровки).
Стоимость самой станины не велика (профиль Соберизавод), в зависимости от размеров это от тысячи рублей для небольшого станка до нескольких тысяч для мощного профиля большого размера (с учетом уголков и метизов).
Станок не претендует на самую оптимальную конструкцию, но наверняка один из самых недорогих и простых в сборке.
Идея взята из похожего станка CNC2417

В попытках исправить косяки китайских разработчиков были переделаны боковые пластины для рамы и держатели моторов. Прикладываю ссылку на Чертежи пластин для самостоятельной сборки подобного станка (под двигатели Nema17, направляющие цилиндрические 8 мм).
Для потребуется алюминиевый профиль, фурнитура для сборки (уголки) и метизы. Размеры станка могут быть любые, в разумных пределах. Я использовал 7 отрезков по 260 мм и два на 300 мм. Длинные отрезки идут для увеличенного хода стола по Y. В результате рабочая область будет чуть больше, чем у 2418.
В каталоге Соберизавод ищем нужный тип профиля и кликаем «купить»

Режем в размер (размеры можно примерно прикинуть исходя из ваших потребностей

Нарезаем сразу нужный профиль, в нужном количестве для рамы.

Подтверждаем.

Плюс не забываем уголки и метизы для сборки. Опционально можно докупить и пластины для крепления.
В части сборки рамы все просто — свинчиваем профили с помощью уголков и закладных гаек.

Устанавливаем боковые пластины и держатели двигателей.

Далее нужно будет установить на раму остальные комплектующие.


Помимо рамы, для сборки потребуются другие комплектующие: «мозги», направляющие, ходовая часть, шпиндель, блок питания и т.п.
Большинство запчастей заказывал на площадке Таобао, так как получается дешевле при покупке комплекта (из-за одной запчасти нет смысла там заказывать, а если подбираете комплект — тогда да, удобно и выгодно).
Для доставки большой сборной посылки пользовался услугами посредника Yoybuy, воспользовался скидкой $10 для доставки (этот купон на скидку $10 то $20 дают всем вновь зарегистрированным пользователям).
В качестве платы управления используется простая МК1. Это самый бюджетный вариант с таким функционалом. Существуют «детские варианты» на Arduino Uno (Nano) CNC Shield с прошивкой GRBL, которые могут подойти для ознакомления с ЧПУ, но для серьезной работы малопригодны, хотя бы из-за ограниченных возможностей прошивки.
Купить плату управления МК1
(Не всегда ссылки корректно работают — я дублирую прямые ссылки на Таобао.)

Плата МК1 построена на основе PICmicro, имеет силовые выходы, входы для концевиков и датчика калибровки, а также возможность подключения ручного пульта управления.

Настройки плата не требует, подключается все просто (в лоте есть вариант с драйверами двигателей в комплекте).

Кстати, можно сделать ход конем, и прикупить полноценный пульт типа DDCSV — альтернативный вариант управления станком, хотя больше подходит для больших ЧПУ. Это наиболее бюджетный вариант автономного (без компьютера) управления станком, можно купить «навырост» — изготовив на маленьком станке детали для сборки большого ЧПУ фрезера. Пульт представляет собой автономный контроллер станка ЧПУ на 3 оси и имеет огромный функционал.
Ссылка на пульт DDCSV

В качестве направляющих рекомендую рельсы SBR10. Можно взять 12-16, хотя 16 мм явно будет перебор.
Размер берите исходя их ваших хотелок (размеры хода по XY). В моем случае используются простые полированные валы 8 мм, это эконом-вариант направляющих. Но рекомендую именно рельсы.
Купить рельсы SBR10-12-16-20 для станка ЧПУ.

Для обработки материалов потребуется шпиндель.
На Таобао есть неплохие варианты на 1,5кВт с воздушным охлаждением (до 24000 об/мин, диаметр 80 мм, цанга ER11, 400Гц).
Купить шпиндель 1,5 кВт

Если размер станка 2418 для вас маловат, можно собрать что-то подобное, но на раме из профиля 6060 (6090) и рельсах SBR16. Для перемещения осей потребуются мощные двигатели типа 57BYG78 (57H2P7842A4) с током до 4.2A и усилием 2.1Nm. Это как раз мощный вариант, у меня используются простые Nema17 42HS8404.
Купить шаговые двигатели 57BYG78

Для управления шпинделем потребуется частотный преобразователь (ЧП, Vector Frequency Converter — VFD для поиска).
Это устройство, вырабатывающее три фазы 220В с частотой до 400Гц и имеющее множество настраиваемых параметров.
Простой и недорогой ЧП, имеющий вход бытовой сети (220В/50Гц, одна фаза L ноль N).
Купить частотный преобразователь (однофазный)

Если размеры позволяет и есть доступ к трехфазной промышленной сети, можно выбрать вот такой недорогой ЧП.
Купить частотный преобразователь для трехфазной сети 1,5kw-5.5kw-7.5kw

По комплектующим все, многое было рассмотрено в предыдущих обзорах. При наличии некоторого навыка собирается все достаточно быстро, если опыта нет — может занять некоторое время. Если есть вопросы — спрашивайте))).
Скриншот управляющей программы для станка.

Проба хода по осям собранного станка.
В целом все, станок собирал для своего друга, он только начинает осваивать технологии с ЧПУ, и настольный вариант ему очень удобен. Профиль приобретался в компании Соберизавод, остальные комплектующие на Таобао через посредника Yoybuy. Прикинул сразу что нужно, сформировал одну большую сборную посылку. Получилось дешевле, чем покупать на Али или в оффлайне. Не забывайте про скидку — купон на $10 для доставки посылок от $20. Средняя посылка до 3 кг можно привезти за $20 с этим купоном.

Сборка чпу плоттер 4xidraw.
Приступаем к сборке патера 4xiDraw. Первым делом устанавливаем 2 длинных вала в детали с крепежами для установки шаговых двигателей. Предварительно на валы нужно установить по паре линейных подшипников.
С одной стороны, валы нужно немного выставить так, чтобы можно было закрепить на них крепёж для установки электроники. О которой поговорим немного позднее.
В нижнюю часть каретки устанавливаем 8 гаек М3.
И защелкиваем линейные подшипники в подготовленные пазы. Нижняя часть каретки стоит на месте и перемещается по оси X.
Приступаем к сборке второй оси. По аналогии устанавливаем валы, предварительно надеваем линейные подшипники на них.
С данной стороны деталь поставил верх ногами. То есть гайки должны смотреть вовнутрь. Это я исправлю позднее.
Устанавливаем верхнюю часть каретки на место.
Пришло время установить шкивы с подшипниками. Так как у меня нет нужного количества буду использовать пластиковые втулки и шайбы. 2 капроновые шайбы красного цвета нужны для улучшения скольжения роликов.
Устанавливаю верхнюю часть каретки с валами на место. Закручиваю винты.
Сейчас нужно закрепить основание станка двумя шпильками М8.
Корпус ЧПУ станка готов.
Приступаю к установке шаговых двигателя на место.
Ставлю шкив на шаговый двигатель.
Устанавливаю шкив с подшипником на место.
Пришло время натянуть ремень.
В этом деле отлично помогает плоская отвёртка, которая отлично направляет край ремня.
Продергиваем 2 конца ремня через пластину-натяжитель.
И с помощью двух нейлоновых стяжек фиксируем ремень.
Благодаря двум винтам можно производить натяжку ремня.
Сейчас можно установить сервопривод.
Ставим шестеренку, которая будет поднимать механизм нанесения рисунка.
Крепим все на станок. Ставим шестеренку, которая будет поднимать механизм нанесения рисунка.
Собираем механизм нанесения рисунка, фиксируем его с помощью шпилек, которые я сделал из двух гвоздей на 90 мм.
Пришло время установить электронику плоттера4xiDraw.
Таблица конфигурации осей:
- Чернила:
- Откройте INKSCAPE.
- Установите размер страницы 40 x 40 мм.
- Нарисуйте квадрат размером 10 мм x 10 мм -> Select Image->Convert to Path
- Перейдите в Extension Menu-> Нажмите MIGRBL Z-AXIS SERVO CONTROL, настройте значения во всплывающем окне.
Мои настройки показаны на картинке ниже:
- Нажмите «Apply», квадратный G-код будет сохранен с именем и в выбранной нами папке.
- Универсальный отправитель Gcode.
- Откройте UGS, выберите Port и установите скорость 115200 бод, щелкните вкладку «Подключить».
- Выберите подходящее положение, перемещая оси X влево — вправо, оси Y вперед — назад и установите исходные координаты кнопкой «Сбросить ноль».
- Нажмите «Открыть» -> Перейдите к файлу G-кода, созданному INKSCAPE.
- Нажмите «Отправить», и мини-ЧПУ выполнит рисование квадрата 10×10 мм в соответствии с G-кодом.
- Наблюдайте за миниплоттером в действии на вкладке «Визуализатор».
- Измерьте фактическую длину по осям X и Y линейкой, чтобы проверить правильность 10 мм. Если нет, мы должны проверить шаг / мм, иначе какие-либо механические детали застряли.
- Нарисуйте еще несколько кругов разного диаметра, проверьте, совпадают ли начальная и конечная точки круга? Если они не совпадают, возможно, кончик пера перекошен или механические части не выровнены.
Шаг 10: калибровочные работы
Steps/mm: Сообщает GRBL, сколько шагов необходимо, чтобы переместить машину на заданное расстояние.
Шаг/мм =(Шаг на оборот)x(Микрошаги)/(мм на оборот).
- Шагов на оборот = 20; — это исходное количество шагов, необходимых для того, чтобы шаговый двигатель совершил 1 полный оборот.
- Микрошаги — 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 — это настройка драйвера шагового двигателя A4988. Более высокое значение означает меньший крутящий момент, но более высокую точность. Моя настройка микрошагов: 1/8.
- мм на оборот — это расстояние в мм, на которое винт перемещается за один оборот (шаг винта). Так как шаг винта CD/DVD ROM является «однозаходным», то «шаг» — это осевое расстояние между соседними резьбами.
Согласно спецификации шаг винта шагового двигателя DVD/CD составляет 3 мм. Мы можем проверить, измерив рабочую длину винта: 40 мм и посчитав количество резьбы в этом рабочем диапазоне: 14. Шаг винта можно оценить следующим образом:
ШАГ = 40/13 = 3 мм.
Моя последняя калибровка:
- X Макс. Ход (мм): 130 = 40,000
- Максимальный ход по оси Y (мм): 131 = 40,000
- X шагов / мм: 101 = 53,333
- Шаг по оси Y / мм: 100 = 53,333
Эти приведенные выше значения в точности были подтверждены моими тестами.
Шаг 11: начать использовать
Мы могли бы обратить внимание на следующие шаги, прежде чем запускать мини-плоттер с ЧПУ.
- Проверьте настройки микрошагов A4988: подробное описание в шаге 5.
- Проверьте настройки ограничения тока A4988: подробное описание в шаге 5.
- Подключите мини-плоттер с ЧПУ к UGS и проверьте его параметры калибровки: подробное описание в шаге 10.
- Чтобы проверить двигатели и плату расширения CNC, перейдите на вкладку «Управление станком» -> щелкните стрелки X , X-, Y и Y-.
- Мы должны следить за движением шаговых двигателей, касаясь их, чтобы проверить, горячие ли они. Если шаговые двигатели горячие, мы должны дважды проверить VREF на A4988 с помощью мультиметра и немного снизить VREF.
- Правильное направление этого плоттера следующее: Простой способ понять декартову систему координат по отношению к вашему станку с ЧПУ — это использовать «Правило правой руки».
Мы можем изменить направление движения оси без изменения проводки в Axis Direction $3. Из-за устройства моих шаговых двигателей мне пришлось изменить направление шагового двигателя по оси Y, поэтому мое значение настройки было: $3 = 2 . См. Таблицу конфигурации осей ниже.
Шаг 4: плата расширения cnc для arduino nano v4
Плата расширения CNC v4 для Arduino Nano имеет 3 слота на печатной плате для модулей привода шаговых двигателей и один слот для Arduino Nano. Она может управлять 3 шаговыми двигателями от Arduino Nano. Плата расширения CNC V4.0 имеет несколько контактов GPIO, доступных для подключения к другим модулям, таким как концевой выключатель, а также к интерфейсу I2C или последовательной связи. Питание для 3 модулей привода шаговых двигателей и платы Nano подается через разъем внешнего питания (12 В постоянного тока).
Я купил плату расширения CNC для Arduino Nano v4 по низкой цене из Китая. По ссылкам я обнаружил, что мне нужно настроить как аппаратное, так и программное обеспечение, чтобы использовать прошивку GRBL и настроить режим микрошагов для A4988.
Все перемычки для настройки количества микрошагов подключены к GND, а их нужно подтянуть к VCC. Значение микрошага фиксировано на низком уровне и всегда переводит шаговый драйвер в полное разрешение шага.
Контакты, подключенные к входам «STEP» и «DIRECTION» драйверов шагового двигателя, неверны по сравнению с исходными определениями GRBL. Плата расширения CNC v4 использует Arduino Nano, поэтому мы можем исправить определения контактов «STEP» и «DIRECTION» в файле «cpu_map_atmega328p.h», расположенном в папке grbl, следующим образом:
#define X_STEP_BIT 5 // Uno Digital Pin 2
#define Y_STEP_BIT 6 // Uno Digital Pin 3
#define Z_STEP_BIT 7 // Uno Digital Pin 4
#define X_DIRECTION_BIT 2 // Uno Digital Pin 5
#define Y_DIRECTION_BIT 3 // Uno Digital Pin 6
#define Z_DIRECTION_BIT 4 // Uno Digital Pin 7
Шаг 5: драйвер шагового двигателя a4988
A4988 — это микрошаговый драйвер двигателя со встроенным переводчиком для упрощения работы. Он предназначен для работы биполярных шаговых двигателей в полушаговых, полушаговых, четвертьшаговых, восьмых и шестнадцатошаговых режимах с выходной мощностью до 35В и ± 2А.
Мы можем управлять шаговым двигателем с помощью всего двух контактов нашего контроллера: один для управления направлением вращения, а другой для управления шагами.
Во многих приложениях микрошаговый режим может повысить производительность системы, а также снизить сложность и стоимость системы по сравнению с полушаговыми и полушаговыми методами вождения. Микрошаговый режим можно использовать для решения всех проблем с резонансом, вибрацией и шумом в системе шагового двигателя, а также для повышения точности и разрешения шага.
По правилам, чем больше микрошагов, тем плавнее движения, но меньше крутящий момент, и наоборот. Я пробовал с 1/16 микрошагов, но в конце концов выбрал 1/8 микрошагов, что является хорошей комбинацией плавного движения и крутящего момента.
Каждый поворот шагового двигателя DVD/CD изначально разделен на 20 шагов с углом 18 °/ шаг (1 поворот = 360 градусов | 360/20 = 18 °). Когда мы применяем микрошаговый режим с разрешением 1/8 шага на A4988 для управления этим шаговым двигателем, каждое вращение шагового двигателя DVD/CD будет разделено на 160 шагов с углом 2,25°/ шаг, что сделает вращение шагового двигателя намного более плавным.
Подстроечный потенциометр на плате A4988 может использоваться для установки ограничения тока шагового двигателя. Следует обратить внимание на следующее:
- В платах шаговых драйверов A4988 используются различные резисторы RCS для считывания тока, в зависимости от производителя, обычно RCS может быть 0,05 Ом (с маркировкой «R050»), 0,1 Ом(с маркировкой «R100») или 0,2 Ом (с маркировкой «R200»). RCS на моей плате управления A4988: 0,1 Ом.
- Шаговые двигатели CD/DVD работают при уровне напряжения 5V, мы могли бы измерить сопротивление катушки 2 с мультиметром, чтобы получить оценочный максимальный ток с использованием закона Ома: Imax = V/R.
- Предел тока, Imax, относится к опорному напряжению следующим образом: VREF=(8 * Imax * RCS).
Шаг 6: сборка
Установка оси X и Y:
Существует много инструкций по изготовлению осей X и Y для мини плоттеров с ЧПУ.В этом проекте я в основном использовал болты для соединения компонентов.
- Первый шаг к созданию этого мини-плоттера с ЧПУ — это разобрать два привода DVD / CD.
- Я припаял 4 проводных кабеля к 2-м шаговым двигателям, определив их обмотки и клеммы.
- Я измерил длину DVD / CD-плеера — ось X, которая будет расположена горизонтально, затем вырезал алюминиевый уголок 20 x 20 x 1,4 мм с соответствующей измеренной длиной. В моем случае это 120 мм в длину.
- Я просверлил в этом алюминиевом уголке 6 отверстий следующим образом:
- Два отверстия прикручены к приводу DVD / CD оси Y с помощью M4x50;
- Два отверстия прикручены к приводу DVD / CD оси X с помощью M4x25;
- Два оставшихся отверстия соединены с CNC Shield V4.0 через медные латунные стойки L-10 мм.
- Для оси Y — поверхность построения я использовал одну пластину из нержавеющей стали размером 70×80 мм.
- На рисунке ниже показана подставка мини-плоттера с ЧПУ.
Установка оси Z:
Когда я использовал степлеры в своем офисе, мне пришла в голову идея, что я могу использовать степлер как механическую часть для подъема ручки. И как показала практика это оказалось хорошей идеей. Если у вас возникли проблемы с подъемником ручки мини-плоттера с ЧПУ, вы можете обратиться к моим инструкциям ниже. Это легко сделать из имеющихся канцелярских товаров.
В этом проекте я использовал пружинный механизм степлера для перемещения пера вверх и вниз по оси Z.
- Сначала я разобрал степлер на мелкие детали.
- Средняя часть — патрон магазина степлера с прижимным блоком и пружиной, в ней 2 небольших отверстия на расстоянии 17 мм. Я использовал его для крепления ручки/карандаша.
- Я соединил их с 2 отверстиями гибкой муфты 5×8 с помощью 2 шурупов и 2 медных латунных стоек для ручки/карандаша.
- Поскольку шаг резьбы отверстия гибкой муфты отличается от стандартной медной латунной стойки, мне пришлось использовать медную латунную прокладку, взятую из сломанного компьютера. Её голова больше обычной. Вы можете увидеть это на изображении ниже.
- Обратите внимание, чтобы пружина сшивателя не касалась головки винтов при движении толкающего блока вверх и вниз, я как можно тоньше заточил головки двух винтов.
- RC сервоприводы хорошо помещаются во внутреннюю U-образную рамку степлера.
- Я снял пластиковую часть, вырезал и оставил только U-образную часть для зажима сервопривода RC.
- Соедините RC сервопривод и толкающий блок длинным винтом M2x40 через 4 отверстия сшивателя. Я затянул его, чтобы убедиться, что сервопривод не может двигаться, когда он работает.
- На обратной стороне картриджа магазина степлера есть одно большое отверстие. Позже оно будет использоваться для соединения держателя ручки/карандаша, включая сервопривод RC, с механизмом оси X через это отверстие с помощью болта M4x25 и 3 гаек.
- Вставьте карандаш в гибкую муфту и выполните выравнивание и затягивание. Чтобы закрепить карандаш, можно затянуть 2 оставшихся небольших винта на гибкой муфте. Чтобы поднять ручку, я вырезаю резиновый или акриловый лист круглой формы, просверлите по центру отверстие с таким же диаметром ручки. Я установил его на перо, отрегулировав его по сравнению с RC серворычагом так, чтобы перо можно было поднять вверх по RC серворычагу и вниз с помощью пружины степлера.
- А вот и вариант с шариковой ручкой.
- Я подключил, выровнял и затянул подъемную часть ручки к DVD/CD приводу по оси X болтом и гайками.
- Я установил плату расширения CNC v4.0 на алюминиевый уголок на 2 медных латунных опорах и подключил все кабели 2 шаговых двигателей, сервопривода RC к экрану CNC. Затем я использовал кабельные стяжки, чтобы закрепить провода.
Этап 2. тип компоновки
Все настольные станки с ЧПУ, исходя из компоновки, можно условно поделить на 2 класса:
- Станки с подвижным порталом
- Станки с подвижным рабочим столом
Рассмотрим эти типы в обратном порядке.
Станки с подвижным рабочим столом Станки этого типа составляют заметное меньшинство в семействе роутеров с ЧПУ — причиной является в основном то, что рабочее поле у таких станков существенно меньше, чем у такого же размеров станка с подвижным порталом.
Однако, станки с подвижным столом имеют ряд собственных преимуществ. Станки с подвижным столом обычно малоформатные — небольшой размер станка позволяет получить от преимуществ такой компоновки максимальную отдачу. Первое преимущество заключается в том, что на таком станке намного проще сделать тяжелый и жесткий портал, который сможет принять на себя гораздо большую нагрузку фрезерования и тяжелый шпиндель — неподвижный портал может быть сколь угодно тяжелым, и вам не надо заботиться о том, как его потом перемещать, тогда как при подвижном портале Вам постоянно надо держать в уме вес портала, чтобы соотносить его с мощностью двигателей, нагрузочной способностью направляющих во избежание их прогиба, и как следствие — потери точности.
Этап 3. размер рабочего поля
Рабочее поле — пространство, заключенное между крайними положениями режущего инструмента по всем трем осям. Размер рабочего поля — крайне важно, определив его единожды, вы не сможете изменить его потом, разве что построив новый станок.
Естественно, каждый станкостроитель хочет сделать станок с рабочим полем как можно большим. Однако, ограничения не заставят себя долго ждать — и первыми напомнят о себе масса и жесткость станка. Для удержания их в нужных пределах вам потребуются средства — расходы на направляющие и передачи, словом, весь бюджет растет в геометрической прогрессии вместе с размером поля.
Поэтому для начала надо определиться с максимальным размером заготовок, которые будут обрабатываться на этом станке. Затем стоит оценить примерно, какие линейные направляющие вы сможете себе позволить с изначальным бюджетом, и провести повторную проверку — смогут ли эти направляющие обеспечивать необходимую точность и жесткость(если они являются частью несущей конструкции, как валы) — возможно, по результатам второй проверки вам придется уменьшить рабочее поле станка.
Этап 5. точность
Мы уже упоминали их в начале, при выборе характеристик станка. Однако, их важность настолько велика, что мы повторим здесь основные моменты. Точность, наряду с повторяемостью — ключевая характеристика станка с ЧПУ. Важно различать эти два понятия — повторяемость показывает, насколько сильно ошибка размера плавает относительно среднего значения, тогда как точность показывает, насколько размер плавает относительно заданного значения.
Точность станка с ЧПУ — тема настолько обширная, что невозможно о ней рассказать даже вкратце в рамках данного руководства. Скажем только, что ориентироваться стоит на точность в 0.1-0.2 мм для станка с полем около 0.5-1 кв. м: меньшие значения(0.05 мм и меньше) обычно удел станков профессиональных и получить такие значения без значительного опыта невозможно.
Этап 6. из чего делать станок с чпу
Портальный станок с ЧПУ может быть сделан из огромного спектра материалов. Несмотря на то, что промышленные станки делаются из стали и чугуна, существуют самодельные станки из оргстекла, алюминия, фанеры, полимерных материалов. Материал станины определяется 4 факторами — материалами, которые будут обрабатываться, бюджетом, доступными материалами для постройки и доступными вам средствами обработки.
Влияние первого фактора вполне естественно — некоторые материалы, такие как камень, сталь, цветные металлы — требуют особой жесткости станины, и делать для них станок из фанеры или пластика не очень хорошая идея, и стоит рассмотреть чугун или полимергранит.
Остальные три фактора всегда связаны, и тут тоже нет сложностй: не каждому доступен шлифовальный станок для выравнивания стальной станины под направляющие, не всегда есть возможность заказать фрезерованные детали станины из Д16Т, а заливка полимергранитом может оказаться дороже, если у вас под боком литейных цех, где вам отольют чугунную станину.
На самом деле, нет каких-то универсальных рекомендаций по выбору материала, исходить надо из реальных возможностей. Немало станков из оргстекла показывают лучшую точность, чем станки из алюминия, сделанные без должного навыка и кое-как отфрезерованных деталей, потому что в процессе постройки не удалось найти нормальный фрезерный станок.
Перед началом постройки составьте список доступных материалов и средств обработки, и проверьте, достаточно ли их для выполнения всех операций при производстве деталей для станка. Не беритесь за работу, прежде чем дважды не проверите этот список — одна изготовленная «на коленке» деталь, которая должна быть изготовлена на заводском оборудовании, может свести качество вашего станка к нулю. Возможно, придется сделать сперва станок попроще, чтобы потом на нем изготовить детали для будущего, улучшенного, станка.