Простой и недорогой 3-х осевой станок с ЧПУ своими руками

Готово!

Станок готов! Надеюсь, вы сделали и запустили его. Я надеюсь, что в статье не упущены важные детали и моменты. Вот видео, в котором показано вырезание станком узора на розовом пенопласте.

Оригинал статьи

Максимум внимания – станине

Необходимая жесткость станку обеспечивается за счёт станины. На нее устанавливают подвижной портал, систему рельсовых направляющих, ШД, рабочую поверхность, ось Z и шпиндель.

К примеру, один из создателей самодельного станка ЧПУ, несущую раму сделал из алюминиевого профиля Maytec – две детали (сечение 40х80 мм) и две торцевые пластины толщиной 10 мм из этого же материала, соединив элементы алюминиевыми уголками. Конструкция усилена, внутри рамы сделано рамку из профилей меньших размеров в форме квадрата.

Станина монтируется без использования соединений сварного типа (сварным швам плохо удаётся переносить вибронагрузки). В качестве крепления лучше использовать Т-образные гайки. На торцевых пластинах предусмотрена установка блока подшипников для установки ходового винта. Понадобится подшипник скольжения и шпиндельный подшипник.

Основной задачей сделанному своими руками станку с ЧПУ умелец определил изготовление деталей из алюминия. Поскольку ему подходили заготовки с максимальной толщиной 60 мм, он сделал просвет портала 125 мм (это расстояние от верхней поперечной балки до рабочей поверхности).

Монтируем электронную начинку станка

Чтобы сделать своими руками ЧПУ станок и управлять ним, надо оперировать правильно подобранным числовым программным управлением, качественными печатными платами и электронными комплектующими (особенно если они китайские), что позволит на станке с ЧПУ реализовать все функциональные возможности, обрабатывая деталь сложной конфигурации.

Для того, чтобы не было проблем в управлении, у самодельных станков с ЧПУ, среди узлов, есть обязательные:

шаговые двигатели, некоторые остановились напримере Nema;
порт LPT, через который блок управления ЧПУ можно подключить к станку;
драйверы для контроллеров, их устанавливают на фрезерный мини-станок, подключая в соответствии со схемой;

платы коммутации (контроллеры);
блок электропитания на 36В с понижающим трансформатором, преобразующем в 5В для питания управляющей цепи;
ноутбук или ПК;
кнопка, отвечающая за аварийную остановку.

Только после этого станки с ЧПУ проходят проверку (при этом умелец сделает его пробный запуск, загрузив все программы), выявляются и устраняются имеющиеся недостатки.

Наборы для самостоятельной сборки чпу станков. станки чпу для самостоятельной сборки | набор для самостоятельной сборки чпу станка купить в россии

Профессиональные работы по дереву обязательно требуют наличия фрезерного станка с ЧПУ. Но нередко уже готовые станки, имеющиеся в продаже, не по карману начинающему предпринимателю. А если работа с деревом – просто хобби, то многие вообще не видят смысла в покупке готового станка. Гораздо дешевле изготовить станок своими руками. Особенно если вы хорошо разбираетесь в технике, такой вариант принесет не только экономию средств, но и удовольствие от процесса сборки.

Для тех, кто предпочитает собрать станок своими руками, компания «Моделист» подготовила специальные наборы деталей для его изготовления. Станки ЧПУ для самостоятельной сборки представлены в нашем каталоге в разных ценовых категориях. Прежде чем покупать набор для самостоятельной сборки станка ЧПУ, нужно определиться, для каких работ он вам необходим. От этого зависит, какие габариты деталей он сможет обрабатывать. Затем на нашем сайте вы можете купить готовый набор для самостоятельной сборки станка ЧПУ или сделать компоновку из предлагаемого перечня деталей. Далее вам нужно будет лишь сделать заказ, получить оборудование, собрать и отладить готовый станок.

Про другие станки: Ленточнопильные станки по металлу своими руками, разных видов: автоматические, ручные, вертикальные, напольные и другие, видео изготовления самодельного оборудования

Самодельный станок можно использовать для получения на деревянной детали объемного 3D изображения, гравировки и т.д. Для того, чтобы рисунок получился рельефный, советуем использовать различные виды фрез. Это позволяет добиться лучших параметров отображения рисунка.

Чтобы собрать станок, вы можете воспользоваться пошаговой инструкцией, размещенной на нашем сайте. Также здесь вы найдете другие полезные ссылки: техобслуживание ЧПУ станка, коллекция работ выполненных на станках, обучающие статьи по работе со станком и многое другое.

Благодаря нашим статьям и видео самостоятельное обучение на ЧПУ станке проходит очень просто. Внимательно изучив предлагаемый материал, вы быстро освоите навыки работы на станке с ЧПУ и сможете самостоятельно изготавливать изделия из дерева и других материалов.

Важно после сборки станка обязательно его опробовать посредством использования щадящих режимов, чтобы выявить все неполадки и своевременно устранить их.

Самостоятельная сборка фрезерного станка ЧПУ – отличный вариант для любителей работы с деревом. Таким образом вы значительно сэкономите и получите качественный и простой в управлении агрегат для создания 3D деталей, способный на точную и качественную обработку.

Наборы для самостоятельной сборки станков фирмы «Моделист» предназначены для творческих людей, увлекающихся изготовлением всевозможных деревянных моделей, гравировкой. Если вы еще не пробовали, но желаете попробовать свои силы в самостоятельной сборке станка с ЧПУ, тогда наборы именно для вас. Не сомневайтесь, у вас все получится! Мы позаботились о создании подробных инструкций, чтобы каждый желающий смог освоить сборку станка и управление ним.

Наши станки предназначены для работы с деревом, фанерой, пластиком, оргстеклом, композитными материалами и т.д. С их помощью вы сможете создавать рельефные изображения (логотипы, таблички, барельефы), производить фрезеровку, сверление по координатам, изготовление корпусов и многое другое.

Станки с ЧПУ дают возможность открыть свое дело, например мастерскую по производству декора, окладов для икон, сувенирной продукции, мебели. От того, чем вы планируете заниматься, во многом зависит выбор оборудования.

Специалисты ЧПУ «Моделист» при необходимости помогут вам подобрать комплектацию станков. Мы располагаем широким ассортиментом оснастки для станков и при необходимости можем помочь доукомплектовать уже готовый станок. Несмотря на использование новейших технологий, наши станки просты в управлении и имеют небольшие габариты. При покупке станков наши мастера обеспечат вас всей необходимой информацией. Поддержка со стороны поставщика оборудования – большой плюс в работе. Вы всегда будете получать оперативное гарантийное обслуживание или консультации по телефону. Если вы решили заказать уже готовый станок, мы доставим, соберем, установим оборудование и поможем вам освоить его в короткие сроки. Работаем со всеми городами России и по СНГ.

Про другие станки: Оборудование

Наклеивание и выпиливание элементов

Приклейте распечатаные шаблоны на МДФ и на алюминиевую трубу. Далее, просто вырезайте деталь по контуру.

Как было сказано выше, я случайно распечатал шаблоны в масштабе 90%, и не заметил этого до начала выпиливания. К сожалению, я не понимал этого до этой стадии. Я остался с шаблонами в масштабе 90% и, переехав через всю страну, я получил доступ к полноразмерному ЧПУ. Я не выдержал и вырезал элементы при помощи этого станка, но не смог просверлить их с обратной стороны. Именно поэтому все элементы на фотографиях без кусков шаблона.

Необходимые материалы

В прилагаемом PDF файле (CNC-Part-Summary.pdf) предоставлены все затраты и информация о каждом элементе. Здесь предоставлена только обобщенная информация.

Листы — $ 20-Кусок 48″х48″ 1/2″ МДФ (подойдет любой листовой материал толщиной 1/2″ Я планирую использовать UHMW в следующей версии станка, но сейчас это выходит слишком дорого)-Кусок 5″x5″ 3/4″ МДФ (этот кусок используется в качестве распорки, поэтому можете брать кусок любого материала 3/4″)

Двигатели и контроллеры — $ 255-О выборе контроллеров и двигателей можно написать целую статью. Коротко говоря, необходим контроллер, способный управлять тремя двигателями и двигатели с крутящим моментом около 100 oz/in. Я купил двигатели и готовый контроллер, и всё работало хорошо.

Сборка некоторых важных узлов станка

В станке, который вы начали собирать собственноручно, надо предусмотреть ряд ответственных узлов, обеспечивающих вертикальное перемещение рабочего инструмента. В этом перечне:

винтовая передача – вращение передаётся, используя зубчатый ремень. Он хорош тем, что не проскальзывают на шкивах, равномерно передавая усилия на вал фрезерного оборудования;
если используют шаговый двигатель (ШД) для мини-станка, желательно брать каретку от более габаритной модели принтера – помощнее; старые матричные печатные устройства имели достаточно мощные электродвигатели;

для трёхкоординатного устройства, понадобится три ШД. Хорошо, если в каждом найдётся 5 проводов управления, функционал мини-станка возрастёт. Стоит оценить величину параметров: напряжения питания, сопротивления обмотки и угла поворота ШД за один шаг. Для подключения каждого ШД нужен отдельный контроллер;
с помощью винтов, вращательное движение от ШД преобразуется в линейное. Для достижения высокой точности, многие считают нужным иметь шарико-винтовые пары (ШВП), но это комплектующая не из дешевых. Подбирая для монтажа блоков набор гаек и крепежных винтов, выбирают их со вставками из пластика, это уменьшает трение и исключает люфты;

вместо двигателя шагового типа, можно взять обычный электромотор, после небольшой доработки;
вертикальная ось, которая обеспечивает перемещение инструмента в 3D, охвачивая весь координатный стол. Её изготовляют из алюминиевой плиты. Важно, чтобы размеры оси были подогнаны к габаритам устройства. При наличии муфельной печи, ось можно отлить по размерам чертежей.

Про другие станки: Самодельные станки и приспособления для домашней мастерской - используем чертежи и делаем своими руками

Ниже – чертёж, сделанный в трёх проекциях: вид сбоку, сзади, и сверху.

Этот непростой процесс монтажа

Собрать самодельные ЧПУ станки, после подготовки комплектующих, лучше строго по чертежу, чтобы они работали. Процесс сборки, применяя ходовые винты, стоит выполнять в такой последовательности:

знающий умелец начинает с крепления на корпусе первых двух ШД – за вертикальной осью оборудования. Один отвечает за горизонтальное перемещение фрезерной головки (рельсовые направляющие), а второй за перемещение в вертикальной плоскости;
подвижной портал, перемещающийся по оси X, несет фрезерный шпиндель и суппорт (ось z). Чем выше будет портал, тем большую заготовку удастся обработать. Но у высокого портала, в процессе обработки, – снижается устойчивость к возникающим нагрузкам;

для крепления ШД оси Z, линейных направляющих используют переднюю, заднюю, верхнюю, среднюю и нижнюю пластины. Там же сделайте ложемент фрезерного шпинделя;
привод собирают из тщательно подобранных гайки и шпильки. Чтобы зафиксировать вал электродвигателя и присоединить к шпильке, используют резиновую обмотку толстого электрокабеля. В качестве фиксатора могут быть винты, вставленные в нейлоновую втулку.

Затем начинается сборка остальных узлов и агрегатов самоделки.

Вместо заключения

Как видите, сделать ЧПУ, которое не уступит китайским моделям, – реально. Сделав комплект запчастей с нужным размером, имея качественные подшипники и достаточно крепежа для сборки, эта задача – под силу тем, кто заинтересован в программной технике. Примера долго искать не придётся.

На фото внизу – некоторые образцы станков, имеющих числовое управление, которые сделаны такими же умельцами, не профессионалами. Ни одна деталь не делалась поспешно, произвольным размером, а подходящая к блоку с большой точностью, с тщательным выверением осей, применением качественных ходовых винтов и с надёжными подшипниками. Верно утверждение: как соберешь, так и работать будешь.

На ЧПУ выполняется обработка дюралевой заготовки. Таким станком, который собрал умелец, можно выполнить много фрезерных работ.

Еще один образец собранного станка, где плиту ДВП используют как рабочий стол, на котором возможно изготовление печатной платы.

Каждый, кто начнет делать первое устройство, скоро перейдет и к другим станкам. Возможно, захочет испытать себя в качестве сборщика сверлильного агрегата и, незаметно, пополнит армию умельцев, собравших немало самодельных устройств. Занятия техническим творчеством сделают жизнь людей интересной, разнообразной и насыщенной.