Самодельный ЧПУ фрезер | Пикабу

Что послужит основой?

Изготовление самодельного ЧПУ станка из принтера возможно из оборудования матричного типа. Можно использовать любое, которое есть в наличии, независимо от марки производителя. Также для качественного управления и эффективной работы агрегатов из принтера необходимо извлечь и другие детали – двигатель, каретки, зубчатые ремни, направляющие, различные шестеренки.

Полезные запчасти
Полезные запчасти

Описание

Чтобы самостоятельно изготовить ЧПУ из принтера, нужно заранее разобрать вышедшую из строя технику, дабы иметь под рукой качественные детали:

Привод от дисков.
Шпильки, направляющие от принтера.
Контроллеры.
Материалы для крепежей.
ДСП либо фанера, чтобы создать прочный корпус.

Полученные в результате станки ЧПУ из принтеров смогут реализовывать разные идеи пользователей. Итоговые функциональные возможности зависят от механизма, который будет расположен на выходе станка. Эксперты отмечают, что чаще всего из струйных принтеров делают фрезерный станок с ЧПУ, сверлильные машины для создания качественных печатных плат, выжигатель.

В основе всегда лежит деревянный ящик из прочного ДСП. Мастеру обязательно нужно учесть то, что внутри контейнера будут спрятаны электронные компоненты, а также контроллеры. Для надежной фиксации лучше использовать саморезы. Работы, которые будут выполняться будущим станком, и процессы, возникающие во фрезерном и сверлильном механизмах, очень разнообразны и точны, поэтому мастеру понадобиться надежный контроллер и драйвер.

Что можно взять от принтера?

Опыт некоторых умельцев показывает, что можно использовать для самодельного фрезерного станка ЧПУ . Примеры применения материалов и комплектующих:

Для оси Х использовались основания от принтера матричного типа формата А3. На них закреплялись мебельные направляющие длиной 50 см.
Для оси Y находит применение двигатель от матричного принтера и ременная передача, а сам каркас выполнен из досок 100 × 25 мм.
Для оси Z наиболее подходит шаговый двигатель от сканера. Винтовая передача обеспечена шпилькой М10. Применены мебельные направляющие длиной 30 см.

Важно! Шпиндель фрезерного станка можно изготовить из двигателя от старого автомобильного компрессора. На его вал устанавливается цанга.

Базовые работы

Если мастер уже решил, что он будет конструировать станок с ЧПУ из принтера своими руками, без помощи специального набора, тогда нужно остановить свой выбор на стандартной схеме.

За основу можно взять старый сверлильный агрегат, в котором основная рабочая головка со сверлом заменяет классический фрез. Основные сложности могут возникнуть с механизмом, который гарантирует передвижение инструмента в трех независимых плоскостях. Этот механизм можно собрать на основании классических кареток от неработающего печатающего устройства.

Единственный недостаток в том, что обрабатывать таким изделием можно заготовки из пластика, тонкого листового металла и древесины. Объяснить этот эффект довольно просто, так как каретки не могут похвастаться достаточной жесткостью. Чтобы самодельный агрегат мог выполнить полноценные фрезерные манипуляции с заготовками, за перемещение главного рабочего инструмента должен отвечать довольно мощный шаговый двигатель.

Для своевременной передачи усилия на вал фрезерного устройства желательно использовать не стандартные, а более усовершенствованные зубчатые ремни. Только эти изделия гарантированно не будут проскальзывать на шкивах. К изготовлению ЧПУ необходимо подходить максимально ответственно, лучше всего использовать проверенные чертежи, которым нужно будет строго следовать.

Инструменты которые вам понадобятся

Для фрезерного ЧПУ нужны будут следующие инструменты:

Сварочный аппарат для изготовления металлического корпуса. Преимуществом пользуются сварка — автомат;
Необходимо будет выточить шпильки, возможно еще какие то токарные работы. Поэтому в идеале нужно было бы иметь доступ к токарному станку для выполнения работ по изготовлению комплектующих;
Болгарка или ножовка по металлу;
Отвертка;
Молоток;
Паяльник;
Ножницы;
Плоскогубцы и пассатижи;
Изолента;
Супер клей;
Фумлента и герметик;
Ключи для сборки.

Многофункциональность 3d принтера

Выжигание нужного рисунка основано на тщательном соблюдении определенных правил. На рабочую поверхность помещают материал, который нужно будет обработать станком. Чаще всего это отшлифованная доска, небольшой фанерный лист, проклеенный брус, ДВП либо МДФ.

Когда материал уложили и проверили максимальную точность положения, его фиксируют при помощи вакуумных прижимов. Перед запуском станка устройству обязательно задают начальную точку печати. Движение лазерного излучателя и его интенсивность задаются системой, что очень практично.

Необходимые материалы

Для того чтобы самостоятельно изготовить лазерный гравер на Arduino, потребуются следующие расходные материалы, механизмы и инструменты:

аппаратная платформа Arduino R3;
плата Proto Board, оснащенная дисплеем;
шаговые двигатели, в качестве которых можно использовать электромоторы из принтера или из DVD-плеера;
лазер, мощность которого составляет 3 Вт;
устройство для охлаждения лазера;
регулятор напряжения постоянного тока DC-DC;
транзистор MOSFET;
электронные платы, при помощи которых осуществляется управление двигателями лазерного гравера;
выключатели концевого типа;
корпус, в котором можно разместить все элементы конструкции самодельного гравера;
зубчатые ремни и шкивы для их установки;
шарикоподшипники различных типоразмеров;
четыре деревянных доски (две из них с размерами 135х10х2 см, а две другие – 125х10х2 см);
четыре металлических стержня круглого сечения, диаметр которых составляет 10 мм;
болты, гайки и винты;
смазочный материал;
стяжки-хомуты;
компьютер;
сверла различного диаметра;
циркулярная пила;
наждачная бумага;
тиски;
стандартный набор слесарных инструментов.

Необходимые материалы и инструменты

Для изготовления станков ЧПУ своими руками понадобятся такие материалы:

фанера (используется для корпуса устройства, поэтому должна иметь толщину не менее 15 мм);
алюминиевые уголки, которые имеют длину полки 20 мм;
саморезы для соединения основных элементов агрегата;
подшипники 608 (3 шт.);
болты М8 с длиной 2,5 см (несколько);
шпилька М8;
шланг из резины;
гайки М8 (2 шт.);
дремель;
подшипники линейного типа (4 шт.);
кронштейн 80;
клей.

Фрезерный станок не получится, если не подготовить некоторые инструменты – плоскогубцы, отвертка, тиски, ножовка, напильник, бокорезы. Если удастся найти электродрель, работа также существенно облегчится.

Окончательная настройка и подготовка к работе

Изготовив лазерный гравировальный станок своими руками и закачав в его управляющий компьютер необходимое программное обеспечение, не приступайте к работе сразу: оборудование нуждается в окончательной настройке и регулировке. В чем заключается такая регулировка?

Прежде всего необходимо убедиться, что максимальные перемещения лазерной головки станка по осям X и Y совпадают со значениями, полученными при преобразовании векторного файла. Кроме того, в зависимости от толщины материала, из которого изготовлено обрабатываемое изделие, надо отрегулировать параметры тока, подаваемого на лазерную головку. Делать это нужно для того, чтобы не прожечь изделие, на поверхности которого требуется выполнить гравировку.

Очень важным и ответственным процессом является точная настройка (юстировка) лазерной головки. Юстировка нужна для того, чтобы отрегулировать мощность и разрешение луча, вырабатываемого лазерной головкой вашего гравера. На дорогих серийных моделях лазерных гравировальных установок юстировка выполняется при помощи дополнительного маломощного лазера, установленного в основную рабочую головку.

Достаточно качественная юстировка самодельного лазерного гравера может быть выполнена при помощи светодиода, извлеченного из лазерной указки. Провода светодиода подсоединяются к источнику питания с напряжением 3 В, а сам он фиксируется на рабочем конце штатного лазера.

Попеременно включая и регулируя положение лучей, исходящих от тестового светодиода и лазерной головки, добиваются их совмещения в одной точке. Удобство использования светодиода от лазерной указки заключается в том, что юстировка с его помощью может выполняться без риска нанесения вреда как рукам, так и глазам оператора гравировальной установки.

Видеоролик показывает процесс подключения гравера к компьютеру, настройку софта и подготовку станка к работе.

Особенности изготовления фрезерного станка из принтера своими руками

В отличие от вышерассмотренного простого станка ЧПУ, фрезерный станок должен иметь более массивную и устойчивую конструкцию. Его изготовление имеет ряд особенностей. Прежде всего, необходимо выбрать схему фрезера. На фото показана стандартная схема на основе старого сверлильного станка.

Основа станка — прямоугольная балка, надежна фиксируемая на направляющих. Несущая конструкция обладает повышенной прочностью. Узлы скрепляются болтовым соединением.

Порядок сборки:

В суппортах устанавливаются направляющие и закрепляются на боковинах до их установки на основание.
Регулируется плавность перемещения суппортов по направляющим.
Фиксируются направляющие путем затягивания болтов.
На основании закрепляются суппорты, узел направляющих и боковины.
Собирается узел оси Z и через переходную пластину соединяется с узлом оси Х.
Устанавливаются ходовые винты и соединяются с двигателями через муфту.
Монтируются и закрепляются шаговые двигатели.

Особое внимание уделяется изготовлению суппортов. На фото показаны чертежи суппортов по всем осям. При креплении важно учитывать, что вертикальная ось (Z) испытывает значительные нагрузки, а потому вертикальные стойки должны обладать повышенной прочностью.

Особенности использования контуров

Если с вопросом о том, как сделать ручной лазерный гравер, вы уже разобрались, то необходимо прояснить и вопрос о параметрах контуров, которые могут наноситься при помощи такого устройства. Такие контуры, внутренняя часть которых не заполняется даже в том случае, если исходный рисунок закрашен, должны передаваться на контроллер гравера файлами не в пиксельном (jpeg), а векторном формате.

Это значит, что изображение или надпись, наносимые на поверхность обрабатываемого изделия при помощи такого гравера, будут состоять не из пикселей, а из точек. Такие изображения и надписи можно как угодно масштабировать, ориентируясь на площадь поверхности, на которую они должны быть нанесены.

Про другие станки: Станок для производства опилок своими руками - Утилизация и переработка отходов производства

При помощи лазерного гравера на поверхность обрабатываемого изделия можно нанести практически любой рисунок и надпись, но для этого их компьютерные макеты необходимо перевести в векторный формат. Выполнить такую процедуру несложно: для этого используются специальные программы Inkscape или Adobe Illustrator.

Ошибки и недочеты с которыми можно столкнуться

В процессе сборки машины можно столкнуться с рядом проблем, поэтому рекомендую прежде чем приступать к заказу и понимать что нужно искать, определиться с габаритами станка, габаритами изделий которые вы будете обрабатывать. Итак ошибка номер один — не создается чертеж станка с мельчайшими деталями, от каждого винтика, до каждого провода.

Следующей ошибкой является неправильная подборка шпинделя и частотника, поэтому будьте внимательны.

Еще одна частая ошибка — шаговый двигатель имеет часто не очень распространенное питание, и для него просто необходимо подбирать индивидуальный блок питания. Поэтому сравнивайте имеющееся у вас питание с напряжением для шагового двигателя.

Ну и конечно ошибки возникающие по причине недостатка опыта, тут можно посоветовать тщательней продумывать чертеж и руководствоваться пословицей «Дорогу осилит идущий».

Процесс сборки

Самодельный гравировальный станок предложенной конструкции – это устройство челночного типа, один из подвижных элементов которого отвечает за перемещение по оси Y, а два других, спаренных, – за перемещение по оси X. За ось Z, которая также оговаривается в параметрах такого 3D-принтера, принимается глубина, на которую осуществляется прожиг обрабатываемого материала.

Рамка рабочего стола – размеры и допуски

В качестве направляющих элементов, по которым будет перемещаться рабочая головка лазерного гравировального устройства, могут выступать алюминиевые стержни диаметром не менее 10 мм. Если найти стержни из алюминия не представляется возможным, для этих целей можно использовать стальные направляющие такого же диаметра.

Изготовление подвижной каретки

Поверхность стержней, которые будут использоваться в качестве направляющих элементов для лазерного гравировального устройства, надо очистить от заводской смазки и тщательно отшлифовать до идеальной гладкости. Затем на них следует нанести смазывающий состав на основе белого лития, который улучшит процесс скольжения.

Установка шаговых двигателей на корпус самодельного гравировального устройства осуществляется при помощи кронштейнов, изготовленных из листового металла. Чтобы сделать такой кронштейн, лист металла, ширина которого приблизительно соответствует ширине самого двигателя, а длина в два раза превышает длину его основания, сгибают под прямым углом.

Для установки на вал электромотора приводного механизма, состоящего из двух шкивов, шайбы и болта, также используется кусок металлического листа соответствующего размера. Чтобы смонтировать такой узел, из металлического листа формируют П-образный профиль, в котором просверливаются отверстия для его крепления к корпусу гравера и для выхода вала электродвигателя.

Шкивы, на которые будут надеваться зубчатые ремни, насаживаются на вал приводного электромотора и размещаются во внутренней части П-образного профиля. Надетые на шкивы зубчатые ремни, которые должны приводить в движение челноки гравировального устройства, соединяются с их деревянными основаниями при помощи саморезов.

Установка шаговых двигателей

Распространенный пирограф

Этот агрегат может похвастаться абсолютно автоматизированной обработкой дерева любой породы. Эксперты отмечают, что это изделие предназначено для универсального лазерного выжигания. По внешним параметрам приспособление больше напоминает классический плоттер.

Более мощные модели могут прожигать древесину насквозь, создавая тем самым резное кружево сложной формы. Компактные установки не могут похвастаться такими параметрами. В бытовой отрасли мастер может выжигать рельефные рисунки на любой поверхности.

Самодельный чпу фрезер

После публикации статьи о самодельном режущем плоттере, многие просили рассказать о постройке бюджетного ЧПУ фрезерного станка на котором были изготовлены детали вышеупомянутого плоттера.

Многие боятся сложностей связанных с постройкой самодельного ЧПУ станка. Это является основным тормозом который всех останавливает. А ведь данное устройство можно собрать не вкладывая огромные суммы денег. Эта статья в первую очередь для людей, которые хотят сделать что-то подобное, но боятся начинать. Я постараюсь максимально подробно рассказать о нюансах, которые вас ждут. В одной статье мы пройдем весь путь от создания станка до изготовления первых деталей на этом станке.

Сразу предупреждаю, статья очень длинная, но я надеюсь кому-то будет интересна.

Перед сборкой необходимо посетить разборку и собрать некоторые комплектующие. Нас интересуют детали от матричного принтера EPSON. Из принтера нам понадобятся направляющие валы 4 штуки длинной 450 мм. и 14 мм. диаметром и шаговые двигатели EM-181 в количестве 3 штук. Для изготовления каркаса едем в ближайшую мебельную фабрику и заказываем раскрой ДСП.

Размеры

Стол:

100х500 2 шт.

100х420 2 шт.

420х410 1 шт.

Портал:

100х230 2 шт.

100х420 1 шт.

100х465 1 шт.

Каретка «Z»

100х215 1 шт.

95х210 1 шь.

100х50 1 шт.

Кромку наклеиваем утюгом, так дешевле.

Для тех, кто хоть раз занимался изготовлением мебели все будет просто. Размечаем отверстия и сверлим. Отверстия под конфирмат сверлятся или двойным сверлом или двумя разными сверлами 6 и 4 мм. диаметром. 4 мм. под сам шуруп и 6 под шляпку. Посадочные отверстия для подшипников и направляющих сверлятся «пером» по дереву. Хочу заметить что размеры на таких сверлах не точные, обычно они в на 1 мм. поэтому посадочные отверстия под направляющие 14 мм. сверлятся пером на 13 мм. для подшипников 22 мм. перо пришлось протачивать чтобы подшипник не болтался.

Подшипники скольжения изготавливаем следующим образом. Идем в магазин, торгующий сантехническим оборудованием, покупаем трубу 1 метр ПВХ 25 мм. и крепеж для этой же трубы. Еще нам понадобится болты и гайки.

Режем трубу на отрезки 95 мм и запрессовываем при помощи тисков медно-графитовые втулки от печатной каретки принтера EPSON.

Важно! резать трубу надо ровно, иначе подшипники становятся криво и начинают подклинивать (О том как регулировать расскажу позже) После того как запрессовали втулки, на трубу надеваем пластиковый крепеж и наш узел принимает следующий вид.

На этом этапе, мы можем собирать стол (основу нашего станка) Для сборки используем мебельный конфирмат. Далее таким же образом собираем портал и монтируем всю конструкцию воедино. Далее таким же образом собираем портал

И вот мы уже приближаемся к нашей цели. На данном этапе вы, скорее всего, столкнетесь с проблемой подклинивания подвижных узлов ближе к крайним точкам. Все дело в том, что как бы вы не старались просверлить все отверстия точно у вас этого не выйдет. Я решал эту проблему следующим образом: Брал наждачную бумагу средней зернистости, скручивал в рулон и растачивал просверленные отверстия для направляющих. После, из жести изготавливаю клинья и запрессовываю их с нужной стороны. Для того чтобы определить с какой стороны ставить клин, берем маркер, рисуем кольцо вокруг направляющего вала с обоих сторон. При движении, в местах трения маркер будет затираться.

В качестве ходовых винтов были использованы строительные шпильки М8 для оси Х и У для оси Z шпилька М6 Шпильки с двигателем соединяются при помощи заказанных у токаря жестких муфт. Для ровного соединения муфты со шпилькой я использовал ФУМ ленту, она же выполняла роль некого демпфера. Собранная конструкция просверливалась сбоку, И вставляется стопор предотвращающий раскручивание. ВАЖНО! нельзя закручивать резьбовые соединения до упора, их перекашивает. (Я рекомендую приобрести готовые муфты, стоят они 1-2$ не дорого и работать будет лучше)

Далее изготавливаем ось Z нам понадобится комплект мебельных направляющих и заказанная у токаря ходовая гайка. Выглядит все это следующим образом.

Двигатель оси Z крепим на стойках чтобы не мешала муфта.

В собранном виде все это выглядит так.

В качестве шпинделя был использован ручной гравер RIOBY мощностью 150 Ватт. Для крепления был использован строительный уголок.

Ходовые гайки осей X и Y заказывались у токаря и крепятся на строительные уголки, выглядят все это следующим образом (гайку лучше делать из бронзы или капролона)

Все болтовые соединения имеют небольшую свободу для регулировки перед окончательной затяжкой. Это поможет избежать подклинивания. Главная задача при изготовлении этого узла избежать заедания при крайних положениях. Собираем узел, болты не затягиваем, перемещаем в крайнее положение, необходимо убедится, что шпилька вращается свободно, затягиваем болты. Если после затяжки шпилька вращается туго, ослабляем болты, определяем причину подклинивания, при необходимости используем проставки и затягиваем все обратно. На этом механические работы заканчиваются.

Шпильки на противоположной стороне от двигателя закрепляются в подшипниках, перед установкой необходимо прикрепить упор для подшипника. Изготавливаем упор из строительной шайбы.

Важный нюанс, подшипники на шпильку устанавливаем на подложку из жести, ее нужно обернуть вокруг шпильки, поверх насаживаем подшипник и зажимаем с обоих сторон гайками. Стоит обратить внимание, что гайки следует зажимать не сильно, в противном случае шпильку выгнет дугой. Гайки затягиваются так чтобы не было люфта, после фиксируются клеем.

Про другие станки: Лазерный станок ЧПУ - купить в Москве с доставкой: каталог с ценами на лазерное оборудование, описание и отзывы

Для крепления заготовок в столе сверлим отверстия и с нижней стороны вставляем шип-гайку. Собственно на фотографии все видно.

Далее нам предстоит размещение концевых выключателей (лимиты рабочего поля) подключение и настройка электроники. Изначально планировалось собирать электронику самостоятельно, но изучив схемы, стоимость комплектующих и необходимое время на изготовление плат было принято решение покупать готовое. Изучив предложения в интернете, сравнив цены были приобретены:

интерфейсная плата с опторазвязкой BL-MACH-V1.1 $ 5.03

драйверы шаговых двигателей BL-TB6560-V2.0 $ 4.84 за 1 штуку

Начнем с доработки двигателей. Двигатели EM-181 униполярные, это значит, что они имеют 4 обмотки соединенные определенным образом. Драйверы, которые мы используем, работают с биполярными двигателями, в которых 2 обмотки. Откручиваем 4 болта и снимаем заднюю крышку двигателя. Необходимо перерезать дорожку в обозначенном месте. Контакты обмотки 1 обозначены буквами «А» обмотки 2 буквами «В»

Подробно описывать подключение всей электроники смысла нет, просто покажу фотографии из которых все предельно понятно. Одно только хочу заметить, что концевики не будут работать пока к плате опторазвязи кроме 5V от USB не будет подключено 12V. не знаю почему но нигде в описании я этого не нашел и долго не мог понять почему MACH не запускался.

В качестве кабелеукладчика в автомагазине были приобретена пластиковая гофра диаметром около 10 мм. Кабель канал сделан из алюминиевого уголка.

При пробных прогонах станка были неверно настроены драйверы, а точнее ток был выставлен на 3 а. что не понравилось двигателям и через 20 минут из них пошел дым. Для того чтобы это больше не повторилось, ток был ограничен на уровне 1.2 а. и были установлены радиаторы и вентиляторы охлаждения. (Позже в процессе эксплуатации выяснилось, что двигатели разогреваются сильно на малой подаче, при правильно выставленном значении тока и подаче в 10-15 мм/с. двигатели греются не сильно)

Электронику упаковываем в симпатичный корпус, нашел случайно на рынке, стоил 4$ подошел идеально.

Подробно и с картинками о настройке драйверов можно прочитать здесь.

НАСТРОЙКА MACH3

Теперь пара слов о настройке программы управления MACH3.

В тонкости вдаваться не буду, опишу необходимый минимум, как заставить моторы вращаться в нужную сторону и на нужное расстояние. Скачиваем и устанавливаем программу mach3.

Установка порта:

В меню «config»(«Конфигурации») выбираем «Port and Pins» (Порты и Пины) ставим галку на нужный порт (адрес физического LPT порта 0х378)

Частоту ядра выбираем 25000Hz чтобы разогнать станок на нормальную скорость, на драйверах устанавливаем делитель 1:8

Настройка пинов управления двигателями:

Выберите вкладку «Motor Outputs»(«Выходы двигателей») Ставим галочки напротив осей X,Y,Z. Тем самым мы делаем их активными. Смотрим, к каким портам платы опторазвязки подключены наши драйверы и вписываем эти номера в поля «Step» (шаг) и «Dir» (направление) галочки «Step low active» отвечают за реверс вращения двигателей «step low active» шаг двигателя при положительном или отрицательном импульсе.

Концевые выключатели и кнопка экстренной остановки:

Концевики установленные на осях работают как индикатор достижения крайнего положения рабочего поля. Это предотвращает поломку механики. При срабатывании выключателя в процессе работы станок просто остановится.

В данном случае ось «X» подключена к 13 порту «Y» к 12 порту «Z» к 11 порту платы опторазвязки.

Кнопка E stop подключена к 15 порту и срабатывает при замыкании.

Теперь один очень важный момент. Даже если драйверы подключены правильно и пины управления подключены без ошибок двигатели не будут вращаться без команды включения. Переходим на вкладку »output signale» и ставим, галочки напротив «enable» номер порта прописываем тот, к которому подключен контакт »EN-» теоретически их можно подключить на один порт, но я все 3 драйвера подключен на порты 14-16-17

Вот и все, мы закончили настройки. Остался один маленький штрих. Ходовые гайки у нас без компенсации люфтов, и убрать их в таком исполнении убрать тяжело. Разработчики программы позаботились об этом и нам нужно всего лишь включить функцию компенсации и задать их величину. В меню «config»(«Конфигурации») выбираем «Backlash» Ставим галочку включить и прописываем значения для каждой оси.

К сожалению не все поместилось в одной статье, по этому более подробно о настройке mach3 и создании управляющей программы в ArtCAM вы можете прочитать здесь(вордовский документ).

После того как мы все настроили, включаем шпиндель (в данном случае гравер), нажимаем кнопу «Cycle Start» и идем пить кофе.

Есть один важный момент. Фанера может быть кривая или при фиксации к столу ее может слегка выгнуть. На большой площади этот перепад может быть до 1мм. Станочек не сильно мощный и фрезы тонкие. Глубина обработки у нас выставлена 1мм за проход, а при изгибе фанеры заглубление может оказаться 1.5-2 мм. фреза начнет гореть или даже может сломаться. Поэтому я прогоняю фрезу над заготовкой и смотрю максимальную высоту и при обработке учитываю эту погрешность.

После того как станок закончит свою работу наслаждаемся результатами 🙂

После настройки станка и пробных прогонов пришлось выполнить заказ жены, так сказать компенсация за шум и пыль)) Собственно вот такая рамка для детской фотографии моей дочери.

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.

Про другие станки: Рычажные ручные трубогибы в Ростове-на-Дону - купить, цены, отзывы, акции и скидки

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.

Создание самодельного станка

Прежде, чем переделать принтеры или сканеры в мини станки, которые смогут выполнять фрезерные работы, следует максимально точно собрать раму конструкции и ее основные составляющие.

На верхнюю крышку устройства требуется установить главные оси, которые являются важными компонентами среди всех профессиональных станков. Осей должно быть всего три, начало работы необходимо производить с крепления оси у. Для того чтобы создать направляющую используют мебельный полоз.

Создание чпу гравера с нуля…

Доброго времени суток дорогие читатели портала. Я не так давно на данном сайте. Вижу, что люди не ограничиваются только материалами о 3D принтерах, но и рассказывают о граверах и других системах с ЧПУ управлением. Системы являются очень схожими с принтерами, лишь ставим гравер или лазер вместо хотэнда.

Если модерадоры позволят, то покажу свое исполнение гравера, который делал примерно пол года назад! Его с успехом можно использовать для гравировки на металлических и пластиковых поверхностях (оргстекло).

Сразу ПОПРОШУ ПРОЩЕНИЯ за водяные знаки на всех фото и видео. Когда все это создавалось, то делал это я для своего сайта и это был маркетинговый ход, а фото без обработки не осталось! Проект мне не удался))) Не вышел из меня Марк Цукерберг!!!

Итак, начнем…

Определимся с будущими возможностями станка. В мои цели входит следующее — гравировка оргстекла шпинделем и лазером. Сборку будем производить не из самых дорогих материалов, но в тоже время на некоторых узлах экономить не будем, для того, чтобы не покупать потом еще раз. Корпус будущего чпу станка сделаем из фанеры толщиной 10 мм. Прежде всего была создана 3d модель в программе Sketchup, по ее размерам были вырезаны части чпу.

Шпиндель, шаговые моторы, линейные подшипники заказаны с ebay. Направляющие в проекте возьмем из старых принтеров (предпочтительнее струйные, так как длина направляющих в них больше). Дополнительно на 3d принтере еще были распечатаны крепления для линейных подшипников и соединительных гаек.

Забегая вперед скажу, что управление чпу будет построено на плате arduino, т.к. резервировать отдельный компьютер с LTP думаю не многим захочется)))

Сегодня расскажу о сборке механики.

Последовательность сборки такая — ось Z,Y,X, сборка драйверов, контроллера, настройка всего станка.

Поехали, для оси Z нам потребуется:

1. Шпиндель с готовым креплением.

2. Две направляющие со старых принтеров (диаметр 8мм).

3. Линейные подшипники lm8uu (4 шт.).

4. Крепление для подшипников (4 шт.) и гайки (1 шт.).

5. Фанера (10 мм.).

6. Шаговый мотор Nema 17.

7. Муфта (5мм — резьба М5).

8. Удлиненная гайка М5.

9. Шпилька резьбовая М5.

10. Уголки.

11. Болты, гайки, шайбы, шурупы.

12. Подшипник с внутренним диаметром 5 мм.

13. Шпилька резьбовая М8.

14. Уголки.

И сборка в фотографиях: Фанера для оси Z:

Крепления для линейных подшипников и ходовой гайки:

Муфта на шаговый мотор, я заказывал, можно и купить, не принципиально:

Задняя панель оси Z в сборе:

Составные части оси Z:

На фото ниже виден впрессованный подшипник для шпильки:

После остальной сборки, получается пока вот такое ‘чудо’:

P.S. Повторюсь, если материал пройдет модерацию, то в следующих частях буду выкладивать чертежи, схемы, детали (stl) для печати на 3D принтере, преимущества и недостатки конструкции.

Всем мира!

Характеристика

Распространенный в быту мини станок ЧПУ выгодно отличается тем, что каждый человек может в домашних условиях создавать из дерева объемные конструкции сложной формы. Этот агрегат обладает многочисленными положительными характеристиками. Стоит отметить, что он не печатает в привычном для всех смысле, а вырезает фрезой из массива различные фигуры.

Электрическая часть самодельного лазерного гравера

Основным элементом электрической схемы представленного устройства является лазерный излучатель, на вход которого должно подаваться постоянное напряжение со значением, не превышающим допустимых параметров. Если не соблюсти данное требование, лазер может просто сгореть.

Транзистор MOSFET, который является важнейшим элементом электрической части лазерного гравера, необходим для того, чтобы, получая сигнал от контроллера «Ардуино», включать и выключать лазерный излучатель. Электрический сигнал, вырабатываемый контроллером, является очень слабым, поэтому воспринимать его, а затем отпирать и запирать контур питания лазера может только транзистор MOSFET.

Шаговые электродвигатели лазерного гравера подключаются через одну электронную плату управления, что обеспечивает синхронность их работы. Благодаря такому подключению зубчатые ремни, приводимые в движение несколькими двигателями, не провисают и сохраняют стабильное натяжение в процессе своей работы, что обеспечивает качество и точность выполняемой обработки.

Следует иметь в виду, что лазерный диод, используемый в самодельной гравировальной установке, не должен перегреваться.

Для этого необходимо обеспечить его эффективное охлаждение. Решается такая задача достаточно просто: рядом с диодом устанавливают обычный компьютерный вентилятор. Чтобы исключить перегрев плат управления работой шаговых электродвигателей, рядом с ними также размещают компьютерные кулеры, так как обычные радиаторы с такой задачей не справляются.

Фотографии процесса сборки электросхемы

Электронное оснащение

Если мастер уже решил сделать ЧПУ станок из принтера, тогда ему нужно подготовить паяльник, припой, флюс, лупу. Чтобы не допустить ошибок, нужно заранее разобраться во всех микросхемах оргтехники. Можно отыскать управляющие платы принтера из серии LB1745 и 12F675.

Блок питания лучше брать тот, который раньше был установлен в принтере. Если мастер не хочет долго возиться, тогда он может задействовать уже готовый заводской контроллер ЧПУ станка. Наибольшей популярностью пользуется пятиосевая модель контроллера. Конечно, готовая электроника отличается многочисленными преимуществами, но цена таких изделий часто слишком высока.

Принцип управления агрегатом абсолютно автоматизирован. Питается ЧПУ выжигатель из старого принтера при помощи обычного USB-шнура. Стоит отметить, что в самодельном агрегате подключать плату управления на основе микросхем оргтехники необходимо от самого блока питания станка.

Блок питания нужно аккуратно демонтировать с принтера. При помощи обычной проводки необходимо соединить питательный элемент с тумблером включения/выключения, дремелем и контроллером. К основной плате управления агрегатом обязательно подключают провод от компьютера. В противном случае пользователь просто не сможет загрузить все необходимые задания.