Фрезерный станок с ЧПУ своими руками: чертежи, видео, фото

1. Инструкция по сборке самодельного фрезерного станка с ЧПУ
2. Подготовительные работы
3. Чертежи фрезерного станка с ЧПУ
4. Приступаем к сборке оборудования
5. Шаговые двигатели
6. Электронная начинка оборудования

Зная о том, что фрезерный станок с ЧПУ является сложным техническим и электронным устройством, многие умельцы думают, что его просто невозможно изготовить своими руками. Однако такое мнение ошибочно: самостоятельно сделать подобное оборудование можно, но для этого нужно иметь не только его подробный чертеж, но и набор необходимых инструментов и соответствующих комплектующих.

Обработка дюралевой заготовки на самодельном настольном фрезерном станке

Решившись на изготовление самодельного фрезерного станка с ЧПУ, имейте в виду, что на это может уйти значительное количество времени. Кроме того, потребуются определенные финансовые затраты. Однако не побоявшись таких трудностей и правильно подойдя к решению всех вопросов, можно стать обладателем доступного по стоимости, эффективного и производительного оборудования, позволяющего выполнять обработку заготовок из различных материалов с высокой степенью точности.

Чтобы сделать фрезерный станок, оснащенный системой ЧПУ, можно воспользоваться двумя вариантами: купить готовый набор, из специально подобранных элементов которого и собирается такое оборудование, либо найти все комплектующие и своими руками собрать устройство, полностью удовлетворяющее всем вашим требованиям.

Инструкция по сборке самодельного фрезерного станка с ЧПУ

Ниже на фото можно увидеть сделанный собственными руками фрезерный станок с ЧПУ, к которому прилагается подробная инструкция по изготовлению и сборке с указанием используемых материалов и комплектующих, точными «выкройками» деталей станка и приблизительными затратами. Единственный минус — инструкция на английском языке, но разобраться в подробных чертежах вполне можно и без знания языка.

Скачать бесплатно инструкцию по изготовлению станка: Самодельный фрезерный станок с ЧПУ

Фрезерный станок с ЧПУ собран и готов к работе. Ниже несколько иллюстраций из инструкции по сборке данного станка

«Выкройки» деталей станка (уменьшенный вид)

Начало сборки станка

Промежуточный этап

Заключительный этап сборки

Подготовительные работы

Если вы решили, что будете конструировать станок с ЧПУ своими руками, не используя готового набора, то первое, что вам необходимо будет сделать, — это остановить свой выбор на принципиальной схеме, по которой будет работать такое мини-оборудование.

Схема фрезерного станка с ЧПУ

За основу фрезерного оборудования с ЧПУ можно взять старый сверлильный станок, в котором рабочая головка со сверлом заменяется на фрезерную. Самое сложное, что придется конструировать в таком оборудовании, — это механизм, обеспечивающий передвижение инструмента в трех независимых плоскостях. Этот механизм можно собрать на основе кареток от неработающего принтера, он обеспечит перемещение инструмента в двух плоскостях.

К устройству, собранному по такой принципиальной схеме, легко подключить программное управление. Однако его основной недостаток заключается в том, что обрабатывать на таком станке с ЧПУ можно будет только заготовки из пластика, древесины и тонкого листового металла. Объясняется это тем, что каретки от старого принтера, которые будут обеспечивать перемещение режущего инструмента, не обладают достаточной степенью жесткости.

Облегченный вариант фрезерного станка с ЧПУ для работы с мягкими материалами

Чтобы ваш самодельный станок с ЧПУ был способен выполнять полноценные фрезерные операции с заготовками из различных материалов, за перемещение рабочего инструмента должен отвечать достаточно мощный шаговый двигатель. Совершенно не обязательно искать двигатель именно шагового типа, его можно изготовить из обычного электромотора, подвергнув последний небольшой доработке.

Применение шагового двигателя в вашем фрезерном станке даст возможность избежать использования винтовой передачи, а функциональные возможности и характеристики самодельного оборудования от этого не станут хуже. Если же вы все-таки решите использовать для своего мини-станка каретки от принтера, то желательно подобрать их от более крупногабаритной модели печатного устройства. Для передачи усилия на вал фрезерного оборудования лучше применять не обычные, а зубчатые ремни, которые не будут проскальзывать на шкивах.

Узел ременной передачи

Одним из наиболее важных узлов любого подобного станка является механизм фрезера. Именно его изготовлению необходимо уделить особое внимание. Чтобы правильно сделать такой механизм, вам потребуются подробные чертежи, которым необходимо будет строго следовать.

Чертежи фрезерного станка с ЧПУ

Чертеж №1 (вид сбоку)

Чертеж №2 (вид сзади)

Чертеж №3 (вид сверху)

Приступаем к сборке оборудования

Основой самодельного фрезерного оборудования с ЧПУ может стать балка прямоугольного сечения, которую надо надежно зафиксировать на направляющих.

Несущая конструкция станка должна обладать высокой жесткостью, при ее монтаже лучше не использовать сварных соединений, а соединять все элементы нужно только при помощи винтов.

Узел скрепления деталей рамы станка посредством болтового соединения

Объясняется это требование тем, что сварные швы очень плохо переносят вибрационные нагрузки, которым в обязательном порядке будет подвергаться несущая конструкция оборудования. Такие нагрузки в итоге приведут к тому, что рама станка начнет разрушаться со временем, и в ней произойдут изменения в геометрических размерах, что скажется на точности настройки оборудования и его работоспособности.

Сварные швы при монтаже рамы самодельного фрезерного станка часто провоцируют развитие люфта в его узлах, а также прогиб направляющих, образующийся при серьезных нагрузках.

Установка вертикальных стоек

Во фрезерном станке, который вы будете собирать своими руками, должен быть предусмотрен механизм, обеспечивающий перемещение рабочего инструмента в вертикальном направлении. Лучше всего использовать для этого винтовую передачу, вращение на которую будет передаваться при помощи зубчатого ремня.

Важная деталь фрезерного станка – его вертикальная ось, которую для самодельного устройства можно изготовить из алюминиевой плиты. Очень важно, чтобы размеры этой оси были точно подогнаны под габариты собираемого устройства. Если в вашем распоряжении есть муфельная печь, то изготовить вертикальную ось станка можно своими руками, отлив ее из алюминия по размерам, указанным в готовом чертеже.

Узел верхней каретки, размещенный на поперечных направляющих

После того как все комплектующие вашего самодельного фрезерного станка подготовлены, можно приступать к его сборке. Начинается данный процесс с монтажа двух шаговых электродвигателей, которые крепятся на корпус оборудования за его вертикальной осью. Один из таких электродвигателей будет отвечать за перемещение фрезерной головки в горизонтальной плоскости, а второй — за перемещение головки, соответственно, в вертикальной. После этого монтируются остальные узлы и агрегаты самодельного оборудования.

Финальная стадия сборки станка

Вращение на все узлы самодельного оборудования с ЧПУ должно передаваться только посредством ременных передач. Прежде чем подключать к собранному станку систему программного управления, следует проверить его работоспособность в ручном режиме и сразу устранить все выявленные недостатки в его работе.

Посмотреть процесс сборки фрезерного станка своими руками можно на видео, которое несложно найти в интернете.

Шаговые двигатели

В конструкции любого фрезерного станка, оснащенного ЧПУ, обязательно присутствуют шаговые двигатели, которые обеспечивают перемещение инструмента в трех плоскостях: 3D. При конструировании самодельного станка для этой цели можно использовать электромоторы, установленные в матричном принтере. Большинство старых моделей матричных печатных устройств оснащались электродвигателями, обладающими достаточно высокой мощностью. Кроме шаговых электродвигателей из старого принтера стоит взять прочные стальные стержни, которые также можно использовать в конструкции вашего самодельного станка.

Закрепление шагового двигателя на верхней каретке

Чтобы своими руками сделать фрезерный станок с ЧПУ, вам потребуются три шаговых двигателя. Поскольку в матричном принтере их всего два, необходимо будет найти и разобрать еще одно старое печатное устройство.

Окажется большим плюсом, если найденные вами двигатели будут иметь пять проводов управления: это позволит значительно увеличить функциональность вашего будущего мини-станка. Важно также выяснить следующие параметры найденных вами шаговых электродвигателей: на сколько градусов осуществляется поворот за один шаг, каково напряжение питания, а также значение сопротивления обмотки.

Для подключения каждого шагового двигателя понадобится отдельный контроллер

Конструкция привода самодельного фрезерного станка с ЧПУ собирается из гайки и шпильки, размеры которых следует предварительно подобрать по чертежу вашего оборудования. Для фиксации вала электродвигателя и для его присоединения к шпильке удобно использовать толстую резиновую обмотку от электрического кабеля. Такие элементы вашего станка с ЧПУ, как фиксаторы, можно изготовить в виде нейлоновой втулки, в которую вставлен винт. Для того чтобы сделать такие несложные конструктивные элементы, вам понадобятся обычный напильник и дрель.

Электронная начинка оборудования

Управлять вашим станком с ЧПУ, сделанным своими руками, будет программное обеспечение, а его необходимо правильно подобрать. Выбирая такое обеспечение (его можно написать и самостоятельно), важно обращать внимание на то, чтобы оно было работоспособным и позволяло станку реализовывать все свои функциональные возможности. Такое ПО должно содержать драйверы для контроллеров, которые будут установлены на ваш фрезерный мини-станок.

В самодельном станке с ЧПУ обязательным является порт LPT, через который электронная система управления и подключается к станку. Очень важно, чтобы такое подключение осуществлялось через установленные шаговые электродвигатели.

Схема подключения униполярных шаговых электродвигателей для 3-х координатного станка с ЧПУ (нажмите для увеличения)

Выбирая электронные комплектующие для своего станка, сделанного своими руками, важно обращать внимание на их качество, так как именно от этого будет зависеть точность технологических операций, которые на нем будут выполняться. После установки и подключения всех электронных компонентов системы ЧПУ нужно выполнить загрузку необходимого программного обеспечения и драйверов. Только после этого следуют пробный запуск станка, проверка правильности его работы под управлением загруженных программ, выявление недостатков и их оперативное устранение.

Все вышеописанные действия и перечисленные комплектующие подходят для изготовления своими руками фрезерного станка не только координатно-расточной группы, но и ряда других типов. На таком оборудовании можно выполнять обработку деталей со сложной конфигурацией, так как рабочий орган станка может перемещаться в трех плоскостях: 3d.

Ваше желание своими руками собрать такой станок, управляемый системой ЧПУ, должно быть подкреплено наличием определенных навыков и подробных чертежей. Очень желательно также посмотреть ряд тематических обучающих видео, некоторые из которых представлены в данной статье.

Фрезерный станок с чпу своими руками, самодельный чпу, чертежи

Зная о том, что фрезерный станок с ЧПУ считается усложненным техническим и электронным оборудованием, многие мастера думают, что его просто нельзя сделать своими руками.

Однако это мнение не соответствует действительности: своими руками сделать такое устройство можно, но для этого необходимо иметь не только его полный чертеж, но и набор определенных инструментов и подходящих комплектующих.

ЧПУ станок своими руками (чертежи)

Решившись на создание самодельного специального станка с ЧПУ, помните, что на это может уйти много времени. Помимо этого, понадобится много денег.

Чтобы изготовить фрезерный станок, который оснащается системой ЧПУ, можно воспользоваться 2 способами: приобрести готовый набор из специально выбранных деталей, из которых и собирается такое оборудование, либо отыскать все комплектующие и самостоятельно собрать устройство, полностью подходящее всем вашим требованиям.

Подготовка к работе

Если вы запланировали изготовить станок с ЧПУ самостоятельно, не применяя готового набора, то первое, что вам нужно будет сделать, — это остановиться на специальной схеме, по которой будет работать такое мини-устройство.

• За основание фрезерного оборудования можно взять ненужный сверлильный станок, в котором рабочая головка со сверлом поменяется на фрезерную. Самое трудное, что придется создавать в таком оборудовании, — это механизм, который обеспечит передвижение приспособления в трех разных плоскостях. Этот механизм можно изготовить на основании кареток от старого принтера, он обеспечит перемещение приспособления в двух плоскостях.
• К устройству, сделанному по этой принципиальной схеме, просто подключить программное управление. Однако его главный минус заключается в том, что обрабатывать на этом станке с ЧПУ можно будет лишь изделия из пластика, древесины или небольшого листового металла. Таким образом происходит, потому что каретки от ненужного принтера, которые будут производить перемещение режущего приспособления, не обладают нужной степенью жесткости.
• Чтобы ваше самодельное устройство было способно выполнять важные фрезерные действия с заготовками из разных материалов, за перемещение рабочего приспособления должен отвечать очень мощный специальный двигатель. Не нужно пытаться найти двигатель именно шагового вида, его можно сделать из простого электромотора, подвергнув небольшой доработке.
• Использование шагового двигателя в вашем оборудовании даст возможность избежать применения винтовой передачи, а остальные возможности и характеристики самодельного инструмента от этого не будут хуже. Если же вы все-таки захотите применить для своего мини-устройства каретки от принтера, то стоит подобрать их от более большой модели печатного устройства.
• Для передачи усилия на вал фрезерного станка лучше брать не простые, а зубчатые ремни, которые не смогут проскальзывать на шкивах. Одним из главных узлов любого похожего станка считается механизм фрезера. Именно его созданию нужно уделить много внимания. Чтобы качественно изготовить такой механизм, вам понадобятся подробные чертежи, которым придется строго следовать.

Сборка оборудования

Основанием собранного фрезерного оборудования может стать балка прямоугольного типа, которую надо крепко фиксировать на направляющих.

Несущая конструкция оборудования должна обладать большой жесткостью. При ее монтаже лучше не применять сварных соединений, а присоединять все детали лишь с помощью винтов.

Во фрезерном оборудовании, которое вы будете собирать самостоятельно, должен быть предусмотрен механизм, который обеспечит перемещение рабочего приспособления в вертикальном направлении. Лучше всего взять для него винтовую передачу, вращение на которую будет передаваться с помощью зубчатого ремня.

Основная часть станка

Важная часть такого станка — его вертикальная ось, которую для самодельного прибора можно сделать из алюминиевой плиты. Помните, чтобы размеры такой оси были точно подобраны под габариты создаваемого устройства.

• Если у вас есть муфельная печь, то сделать вертикальную ось устройства можно своими руками, отливая ее из алюминия по размерам, которые будут указаны в готовом чертеже. Когда все комплектующие нашего будущего фрезерного оборудования подготовлены, можно переходить к его сборке. Начинается этот процесс с монтажа 2 шаговых электрических двигателей, которые закрепляются на корпус станка за его вертикальной осью.
• Один из таких электрических двигателей будет отвечать за перемещение специальной головки в горизонтальной части, а второй — за перемещение головки, именно, в вертикальной части. Потом монтируются другие узлы и агрегаты самодельного оборудования.
• Вращение на все узлы собранного оборудования с ЧПУ должно передаваться лишь посредством ременных передач. Прежде чем подключать к самодельному оборудованию систему программного управления, стоит проверить его работоспособность в ручном режиме и сразу убрать все выявленные проблемы в его работе.

• Подготовка к работе
• Сборка оборудования
  • Основная часть станка

Как сделать комплект фрезерного станка с ЧПУ дома? — Руководство «Сделай сам»

В этой статье мы расскажем вам, как сделать комплект фрезерного станка с ЧПУ в домашних условиях, включая сборку деталей станка, установку программного обеспечения Mach4 и настройку контроллера ЧПУ.

В соответствии со своими интересами и увлечениями, а также с духом DIY, который не купишь за деньги, я спотыкался весь путь, который длился 15 дней, и, наконец, закончил проект DIY фрезерного станка с ЧПУ дома.

На самом деле, я долго думал, прежде чем делать это, можно ли сделать каждую деталь самому, какая конструкция, аксессуары, настройка, работа и так далее. В этом процессе я также ссылался на информацию крупных технических форумов и хотел бы поблагодарить этих экспертов за их самоотверженную работу.

Прежде чем приступить к работе, вы должны сначала понять, как работает фрезерный станок с ЧПУ. Популярный на рынке самодельный фрезерный станок с ЧПУ на самом деле является типом системы числового управления, основанной на параллельном порте компьютера. Программное обеспечение на компьютере преобразует G-код в импульсы управления шаговыми двигателями каждой оси (обычно трех осей: X, Y, Z), а затем выводит их напрямую через параллельный порт.

Примечание. В настоящее время параллельный порт не используется для параллельного вывода данных, он выводит только импульсы. Таким образом, план фрезерного станка с ЧПУ своими руками включает в себя следующие четыре шага:

Шаг 1.

Проектные чертежи для фрезерного станка с ЧПУ

Для более эффективной работы своими руками и настройки, прежде всего, мы должны разработать чертежи и определить размер стола и технические характеристики каждой части станка с ЧПУ. Он в основном включает габаритный чертеж оптической оси, габаритный чертеж шарикового винта, габаритный чертеж левого и правого опорных рычагов, габаритный чертеж подвижной опорной плиты оси Y, габаритный чертеж моторного конца основания (задняя часть), габаритный чертеж передней части. конец основания, габаритный чертеж подвижного основания по оси X, размер подвижного основания по оси Z, габаритный чертеж верхней и нижней пластин по оси Z и габаритный чертеж посадки подшипника по оси Z.

Когда я разрабатываю чертежи, я всегда пересматриваю и изменяю их. Я разработал 3 набора рисунков, и размер рисунков сначала был больше. Позже я доработал эти 10 рисунков для своего плана «сделай сам».

Шаг 2.

Проектирование и тестирование частей схемы

После разработки чертежей приступим к подготовке части схемы.

1. Три шаговых двигателя 2А 60, двигатель 6-ядерный, средний отвод не подключен, заменен на 4-х ядерный.

2. Плата управления МАЧ4.

3. Импульсный источник питания 24В6,5.

Подключил к компьютеру и проверил, все работает. Конечно, перед тестированием нужно понять, как установить и использовать МЧ4.

Как установить программу MACh4 для фрезерного станка с ЧПУ?

1. Откройте папку MACh4 в каталоге «MACh4 2.63» случайного компакт-диска

2. Запустите «MACh4 V2.63.EXE», чтобы начать установку, нажмите «ДАЛЕЕ» по умолчанию, пока установка не будет завершена.

3. Замените все файлы в «Перезаписать каталог установки» на путь установки программного обеспечения (по умолчанию C:\MACh4) и подтвердите перезапись.

4. Перезагрузите компьютер.

5. После правильной установки программного обеспечения вы должны увидеть соответствующий логотип в диспетчере устройств системы Windows, щелкните правой кнопкой мыши значок на рабочем столе «Мой компьютер», а затем выберите «Свойства», «Оборудование», «Диспетчер устройств» и вы увидите все устройства в списке. Если вы видите «Драйвер MACh4», это правильно. Если нет, то вам следует переустановить программное обеспечение. Перед переустановкой вы должны удалить исходную и вручную удалить ее каталог и очистить реестр.

Как настроить и использовать контроллер МАЧ4 для фрезерного станка с ЧПУ?

После перезагрузки компьютера на рабочем столе появилось несколько новых значков, все, что мы можем использовать, это «MACh4MILL», дважды щелкните его мышью, чтобы войти в интерфейс системы управления ЧПУ. Подробную информацию о настройке и использовании контроллера MACh4 можно найти самостоятельно, и я не буду здесь вдаваться в подробности.

Этап 3. Проектирование и сборка механических частей

Больше всего времени занимает сборка механической части. Я купил сырье в этом порядке. Сначала я купил ползунок, подшипник и оптическую ось (так как боялся, что размер реального объекта и чертежа будут отличаться, поэтому я получил реальный объект. Измерил его еще раз, а позже обнаружил, что это избыточно, потому что все ползунки стандартные), затем купите алюминиевый лист для обработки и, наконец, купите ходовой винт.

Вот краткое описание механической конструкции:

Алюминиевые листы изготовлены из алюминиевого сплава 6061 толщиной 12 мм. За исключением левого и правого рычагов, которые обрезаны, все остальные приобретаются в виде стандартных алюминиевых рядов, которые можно использовать при обрезке. Оптическая ось — это диаметр: ось Y — 20 мм, ось X — 16 мм, ось Z — 12 мм, все используют закаленную оптическую ось, ось X / Y использует линейный подшипник плюс ползунок, ось Z непосредственно использует расширенный линейный подшипник для фиксации на алюминиевом листе, используйте шариковый винт 1605.

Я тоже давно думал об обработке алюминиевых листов. Так как левое и правое плечо портала изогнуты, у меня нет подходящих инструментов, и их нелегко обрабатывать. Я могу только отнести его в ближайший магазин для лазерной резки, сверления и нарезания резьбы. Если у вас есть оборудование для изготовления металла, его также можно изготовить самостоятельно, что сэкономит средства.

После вырезания оптической оси и алюминиевых деталей отшлифуйте их наждачной бумагой, затем промойте масляные пятна водой и подготовьтесь к сборке.

Сначала соберите компоненты оси Z, ходовой винт и ползунок на задней стороне оси Z.

Так как каждый блок готов, весь стеллаж также легко собрать, и ниже показана схема сборки осей X/Y.

Это сборочная конструкция шагового двигателя оси Z. Лично мне всегда кажется, что ставить шаговый двигатель прямо на вершину слишком высоко, и вся машина немного не скоординирована, поэтому я изменил ее на метод использования синхронного колеса и ремня.

Прибывает шпиндель фрезерного станка с ЧПУ E240, и начинается сборка.

Измените направление шагового двигателя, зафиксируйте его латунной трубкой и соберите шпиндель. Это лучше выглядит?

Я был так взволнован этим шагом, что быстро нашел винты для временной сборки двигателя X/Y, а затем протестировал его с контроллером MACh4. Хорошо установите параметры высоты тона, а коэффициент обрезки очень точен. Пока станок с ЧПУ работает успешно.

Далее приступайте к изготовлению плинтуса своими руками

Алюминиевая пластина была выпилена при покупке, и я сам ее разметил и перфорировал.

После сверления отверстий отшлифуйте их, очистите и соберите.

На данный момент предварительная сборка станка с ЧПУ своими руками завершена.

Этап 4. Усовершенствование фрезерного станка с ЧПУ

Что нам нужно сделать для улучшения, так это изготовить прижимные пластины, организовать кабели и сделать электрические блоки управления.

Давайте начнем делать прижимную пластину, распилите алюминиевую пластину размером 8 мм X 300 мм до длины 100 мм, а затем проделайте отверстия, это проще всего.

Теперь я начинаю делать электрический блок управления. Купил готовую алюминиевую коробку прямо на рынке.

Спроектируйте панель управления в программе CAD/CAM, создайте траекторию движения инструмента и начните фрезерование.

Я использовал фрезу с остротой 0,3, 30 градусов, и считается, что для фрезерования лучше использовать 10 градусов.

Наденьте разъем, чтобы увидеть эффект.

Начать сборку схемы.

На данный момент проект фрезерного станка с ЧПУ полностью завершен. В процессе сборки я узнал много нового и получил массу удовольствия. Если вам интересно, вы действительно можете попробовать это. Вы обнаружите, что вам нужно продолжать на протяжении всего процесса создания. Можно сказать, что знание и использование соответствующего программного обеспечения, аппаратного обеспечения и знаний ЧПУ является классом ЧПУ, который обеспечивает основу для более сложных планов DIY в будущем. Спасибо за внимание и ценные мнения, а также спасибо STYLECNC. Я готов общаться с вами и обсуждать то, что вас интересует, чтобы вместе совершенствоваться.

Часто задаваемые вопросы о комплектах фрезерных станков с ЧПУ своими руками

Стоит ли делать фрезерный станок с ЧПУ своими руками?

Если у вас есть свободное время, профессиональные знания станков с ЧПУ, достаточно терпения и доступный бюджет, стоит сделать фрезерный станок с ЧПУ своими руками. Если у вас нет возможности построить его самостоятельно, но вы все еще заинтересованы в нем, вы можете купить настольный мини-фрезерный станок с ЧПУ для любителей и домашнего использования на Amazon или купить лучший бюджетный китайский фрезерный станок с ЧПУ за границей по низкой цене.

Сколько стоит изготовить фрезерный станок с ЧПУ самостоятельно?

Средняя стоимость самостоятельного изготовления фрезерного станка с ЧПУ составляет около 800 долларов США, а некоторые из них могут стоить до 5160 долларов США, в зависимости от необходимых вам функций. Различные размеры стола фрезерного станка с ЧПУ (2×2, 2×3, 2×4, 4×4, 4×6, 4×8, 5×10, 6×12) приводят к разным затратам на оборудование. Различные контроллеры ЧПУ могут различаться по стоимости программного обеспечения.

Создайте свой собственный станок с ЧПУ | Руководство пользователя

Обновлено

13 июня 2022 г.

Энди

Опубликовано 15 января 2018 г. в ЧПУ

Станки с ЧПУ

существуют уже несколько десятилетий, а их история восходит к 1950-м годам. За это время они изменили то, как мы производим вещи. Они также помогли демократизировать процесс, предоставив возможность начинающим инженерам и производителям по всему миру создавать свои собственные продукты. Предлагая такую ​​универсальность, вы — да, вы! — может быть интересно, как построить свой собственный станок с ЧПУ.

Если это похоже на вас, не бойтесь — команда Scan2CAD всегда готова помочь. Мы здесь, чтобы дать полезные советы по сборке станка с ЧПУ. Мы включим несколько отличных вариантов комплектов ЧПУ, а также подробную информацию и ресурсы о том, как создать свой собственный станок с ЧПУ с нуля. Давайте начнем!

Итак, вы собираетесь собрать свой собственный станок с ЧПУ. Но с чего начать?

Прежде чем сравнивать комплекты или выбирать компоненты, важно начать отвечать на некоторые фундаментальные вопросы.

1. Что вы собираетесь производить на станке с ЧПУ?

Безусловно, станки с ЧПУ универсальны, и позволяют создавать широкий спектр различных изделий. Однако разные типы станков с ЧПУ лучше подходят для разных проектов.

Начните с рассмотрения типов проектов, за которые вы, вероятно, возьметесь, и используйте это в качестве основы для выбора типа станка с ЧПУ. Это решение также будет информировать о компонентах, необходимых для производства вашей машины.

2. Сколько времени требуется, чтобы построить станок с ЧПУ по индивидуальному заказу с нуля?

Создание собственного станка с ЧПУ с нуля — сложная задача. Сложность заключается в том, что машина должна быть точной, прочной и способной выполнять даже самые сложные задачи по резке. Более того, система шкивов, облегчающая перемещения по осям x, y и z, никоим образом не должна влиять на точность резки. Он также должен быть достаточно прочным, чтобы выдержать вес фрезера и облегчить перемещение по оси Z.

Таким образом, учет всех этих факторов требует планирования и хорошо продуманного проекта. Это означает, что этап сборки фактически начинается, когда вы начинаете проектировать станок с ЧПУ, и заканчивается, когда вы, наконец, собираете компоненты вместе. Таким образом, создание собственного станка с ЧПУ с нуля может занять от нескольких недель до нескольких месяцев.

Точная продолжительность зависит от различных факторов. Например, если вы собираетесь создать станок с ЧПУ потребительского класса для личного пользования, это займет у вас меньше месяца — около четырех недель (в это время входит период проектирования). С другой стороны, если вы собираетесь построить станок с ЧПУ промышленного класса весом более трех тонн, вам придется потратить на это более шести месяцев. Как правило, продолжительность зависит от факторов, перечисленных ниже.

• Размер и вес деталей и материалов : тяжелые материалы и детали, такие как двигатель, обычно требуют подъемного оборудования, и это может занять больше времени, чем если бы детали можно было поднимать с помощью человеческой силы
• Происхождение компонентов , т. е. местное или импортное. Продолжительность сокращается, если все детали и материалы легко доступны на месте. Но если они импортируются, и учитывая продолжающиеся сбои, влияющие на цепочки поставок, это займет гораздо больше времени
• Наличие деталей : если детали легко доступны, вам не придется долго ждать, чтобы получить их
• Мастерство : если вы хорошо разбираетесь в фрезеровании, сварке и сборке различных деталей, сборка деталей не займет у вас много времени.

3. Сколько времени уходит на сборку готового станка с ЧПУ?

Если у вас нет возможности построить собственный станок с ЧПУ, не беспокойтесь. Вы можете приобрести готовый комплект/станок с ЧПУ и собрать (собрать) его. Производители этих комплектов/станков с ЧПУ отгружают их в разобранном состоянии, а различные детали уже вырезаны или обработаны. Таким образом, вам, как покупателю, не нужно использовать фрезерное или режущее оборудование. Скорее, все, что вам нужно сделать, это следовать инструкциям, включенным в пакет, которые должны помочь вам во всем.

На сборку готового станка с ЧПУ бытового уровня у вас уйдет от одного до трех часов, в зависимости от ваших навыков.

4. Сколько вы готовы потратить на станок с ЧПУ?

Ваш ответ здесь частично зависит от того, собираетесь ли вы использовать машину для профессионального или личного использования. Однако в обоих сценариях всегда стоит попытаться получить максимум за свои деньги. Таким образом, вы должны оценить, какие детали и компоненты необходимы для машины, которую вы хотите построить. Если они вам не нужны, не покупайте! Установите себе бюджет, который, как вы знаете, вы можете себе позволить, и придерживайтесь его. (Мы подробно рассмотрели стоимость ниже).

5. Какие навыки вы должны иметь, чтобы построить станок с ЧПУ?

Собрать собственный станок с ЧПУ проще, если у вас уже есть некоторые необходимые навыки. Таким образом, стремитесь завершить проект, который соответствует вашему опыту.

Если у вас уже есть опыт в деревообработке или металлообработке, вы можете попробовать более сложный проект. Тем временем новичок может захотеть начать с чего-нибудь попроще. Фактически, CNC Cookbook рекомендует, если это ваша первая сборка, начать с более простого станка. Таким образом, у вас будет больше шансов сделать это, а не откусить больше, чем вы можете прожевать и сдаться.

Комплект ЧПУ — невероятно удобный способ собрать собственный станок с ЧПУ. Это связано с тем, что в комплект обычно входит все необходимое, чтобы собрать машину и начать что-то делать.

Большинство производителей комплектов также предлагают ряд вариантов персонализации. Это позволяет выбрать компоненты, соответствующие вашим потребностям. Вы можете выбрать самый базовый пакет, если у вас ограниченный бюджет, или разориться, если у вас есть более конкретные требования.

К счастью, здесь, в Scan2CAD, мы уже составили список некоторых отличных комплектов ЧПУ для начинающих. В списке представлены:

• MillRight CNC — несмотря на базовую комплектацию, это один из самых дешевых комплектов ЧПУ на рынке. Отличный вариант, если вы впервые хотите построить свой собственный станок с ЧПУ.
• Shapeoko — эта машина поставляется частично собранной, что делает ее одним из самых простых проектов. Если вы чувствуете себя более амбициозным, Shapeoko также можно взломать, что дает вам реальную свободу модифицировать машину.
• Maslow — доступный ЧПУ — больше. Маслоу предлагает пользователям огромное рабочее пространство размером 4×8 футов, позволяющее легко создавать большие проекты.
• Next 3D — не хотите пачкать руки? Next 3D предлагает пользователям возможность построить станок с ЧПУ без пайки, сверления или склеивания. Просто свинтите вместе и приступайте к работе в кратчайшие сроки.

Нужна дополнительная информация? Ознакомьтесь с нашим полным списком лучших комплектов ЧПУ для начинающих.

Использование комплекта ЧПУ — один из самых простых способов приступить к работе, но он подходит не всем. Если вы предпочитаете иметь возможность создавать свой станок с ЧПУ по-своему, то сборка с нуля может быть отличным вариантом.

Что вам понадобится

Как вы, наверное, уже догадались, существует огромное количество возможностей, когда дело доходит до сборки станка с ЧПУ. Однако ваш станок с ЧПУ, скорее всего, будет включать в себя большинство, если не все, из следующих деталей:

• Электрические детали , включая:
  • Плата процессора/управления (некоторые машины могут использовать ПК)
  • Шаговый щиток
  • Шаговые драйверы
  • Двигатели
  • Блок питания
• Механические детали , включая:
  • Инструменты, такие как режущие инструменты
  • Рамка
  • Подшипники
  • Направляющие и опоры
  • Прокладки, шайбы, гайки, винты и болты

Конечно, выяснение того, какой тип станка с ЧПУ построить, поможет определить, какие детали вам понадобятся. Если вы затрудняетесь принять решение, ознакомьтесь с нашим сравнением станков с ЧПУ, чтобы узнать, какой из них подходит именно вам.

Как создать собственный станок с ЧПУ с нуля

Точная сборка вашего станка с ЧПУ будет зависеть от типа станка, который вы выберете для сборки, выбранных вами пользовательских опций, того, что вы планируете делать с помощью станка, и многих других факторов. Тем не менее, основные этапы создания собственного станка с ЧПУ обычно следующие:

1. Спроектируйте свою машину

Создание дизайна для вашего станка с ЧПУ поможет вам получить четкое представление о готовом проекте. Вы можете начать с эскиза, прежде чем преобразовывать бумажный чертеж в САПР с помощью таких программ, как Scan2CAD. Оттуда вы можете выдавить свой 2D-чертеж в 3D-модель CAD в таких программах, как SolidWorks (или в одной из наших самых доступных альтернатив SolidWorks).

2. Получите детали

После того, как вы спроектировали свою машину, вы можете приступить к покупке деталей для нее. Используйте приведенный выше список в качестве руководства, но не стесняйтесь настраивать машину в соответствии со своими требованиями!

3. Соберите раму

Ваша рама — это то, что скрепляет все остальные части вашей машины. Таким образом, это первая конструкция, которую вы будете выполнять при сборке собственного станка с ЧПУ. Металлы, такие как алюминий, являются хорошим выбором для вашей рамы, так как они обеспечат стабильность и жесткость. Это, в свою очередь, поможет увеличить срок службы вашего другого оборудования.

4. Добавьте портал

Не все станки с ЧПУ оснащены порталом, но мы представили его здесь как один из самых популярных вариантов конструкции. Портал позволяет вашему обрабатывающему инструменту перемещаться по оси Y; он будет удерживать ваш инструмент над рабочей областью. Обеспечьте баланс сил, действующих на ваш портал, чтобы уменьшить потенциальную деформацию или тряску машины.

5. Ввести ось Z…

Ваш инструмент сам будет двигаться вверх и вниз по оси Z. Однако вам понадобится место для размещения вашего инструмента. Вы прикрепите этот корпус к порталу, что даст вашему инструменту больший диапазон глубины.

6. …затем ось X

Добавление подшипников и направляющих поможет сохранить жесткость вашего станка с ЧПУ и позволит вашему инструменту двигаться вперед и назад вдоль оси X.

7. Гоняй!

Теперь, когда вы добавили детали, которые позволят вашему ЧПУ двигаться вперед и назад, пришло время добавить те, которые фактически заставят двигаться по этой оси. Это система привода, обычно состоящая из двигателей, шкивов, шпинделей, винтов, болтов и гаек, а также других частей.

8. Вставьте электронные детали

Теперь вы готовы добавить множество электронных деталей, которые составят основу вашего станка с ЧПУ. Ключом к этому является двигатель , который, в конечном счете, будет приводить в движение обрабатывающий инструмент. В этом случае у вас будет выбор из шаговых двигателей , и серводвигателей . Однако это далеко не единственный важный инструмент: вам также потребуется блок питания, коммутационная плата, драйверы и, конечно же, процессор или компьютер.

9. Установите столешницу на

Нельзя обрабатывать детали, не имея места для их размещения! Ваш разделочный стол может быть изготовлен из фанеры, МДФ или металла. Однако имейте в виду, что не все эти материалы подходят для того типа станка с ЧПУ, который вы создаете!

10. От вращательного движения к прямолинейному

Установленный вами двигатель будет вращать машину. Однако для вашего станка с ЧПУ обычно требуется линейное движение. Шпиндель преобразует вращательное движение двигателя в линейное движение, а это означает, что ваш обрабатывающий инструмент сможет двигаться вверх и вниз.

11. Выберите свой контроллер

Контроллер ЧПУ жизненно важен для работы станка с ЧПУ. Это часть, которая интерпретирует сигналы, подаваемые вашим процессором или компьютером, и преобразует их в сигналы для электронных частей вашего станка с ЧПУ. Таким образом, он действует как «мозг» всей системы.

12. Выберите программное обеспечение

Теперь ваша машина почти готова к работе! Однако сначала вам нужно выбрать программное обеспечение, которое управляет вашим станком с ЧПУ. В большинстве из них будут использоваться такие языки, как G-код, для управления движением вашего станка по трем осям, что позволит вам выполнять действия по механической обработке.

13. Добавьте свой инструмент для обработки

Доступен широкий выбор инструментов для обработки. Инструменты для резки металла являются одним из самых простых вариантов, но более сложные машины могут использовать инструменты для лазерной или плазменной резки.

14. Начинай мастерить!

Ваша машина готова, и вы готовы приступить к своим собственным проектам!

Если вы прочитали всю эту статью, то, скорее всего, вы уже убедились в преимуществах создания станка с ЧПУ. Однако, если вы все еще не уверены, мы быстро рассмотрим некоторые из лучших причин для создания собственного станка с ЧПУ:

1. Настраиваемость  

Когда вы покупаете станок с ЧПУ, в нем могут отсутствовать необходимые вам функции или вам придется доплачивать за функции, которые вам не нужны. Если вы строите свой собственный станок с ЧПУ, у вас есть возможность выбрать, что (не) включать.

2. Экономьте деньги

Покупка готового станка с ЧПУ часто может обойтись вам в тысячи долларов. Вместо этого создание собственного станка с ЧПУ может дать вам те же результаты при гораздо меньших затратах. Чтобы представить это в перспективе, вот разбивка различных расходов, которые вы, вероятно, понесете, а также сбережений.

Станок с ЧПУ потребительского/любительского уровня стоит от 1000 до 3000 долларов. С другой стороны, чтобы купить профессиональный фрезерный станок с ЧПУ, вам придется выложить от 5000 до 100 000 долларов. 3-осевой вертикальный обрабатывающий центр начального уровня (фрезерный станок) стоит от 60 000 до 100 000 долларов, а серийные или промышленные станки с ЧПУ обойдутся вам в 150 000–300 000 долларов.

Однако, если вы решите создать станок с ЧПУ с нуля, вы, вероятно, потратите менее 1000 долларов на детали, необходимые для создания станка с ЧПУ для любителей или профессионального фрезерного станка с ЧПУ. Экономия с вашей стороны, скорее всего, будет связана с используемыми материалами, программным обеспечением ЧПУ (доступно несколько бесплатных программ с открытым исходным кодом) и стоимостью двигателя шпинделя (которая колеблется от 100 до 300 долларов США за шпиндель мощностью 24 000 об/мин мощностью 2 л. с.). двигатель). Примечательно, что в готовых станках с ЧПУ используются шпиндельные двигатели с такими характеристиками, но стоимость станков превышает 10 000 долларов. Хорошим примером является базовая машина Tormach 24r, которая в настоящее время стоит $14,9.95).

С другой стороны, если вы решите построить промышленный станок с ЧПУ на заказ, вы, вероятно, потратите от 15 000 до 30 000 долларов. Бюджет этого индивидуального конструктора, например, составлял 15 000 долларов. Их специальный станок с ЧПУ включает в себя несколько дополнительных функций, таких как сепаратор, весовые крышки на всех осях и автоматическую смену инструмента. Однако из-за инфляции общая стоимость должна быть на несколько ступеней выше этой цифры, поэтому наши оценки имеют широкое пространство для маневра. Несмотря на это, эта сумма меньше, чем 60 000–300 000 долларов, которые вам пришлось бы потратить на покупку первоклассного вертикально-фрезерного станка начального уровня или серийного производства.

3. Создавайте удивительные вещи

Итак, это относится к любому станку с ЧПУ, независимо от того, покупаете вы или строите. Но это остается правдой — создание станка с ЧПУ дает вам возможность производить свои собственные удивительные продукты. Если вы хотите начать свой собственный бизнес, заменить труднодоступные детали или просто создать нестандартные продукты, которые больше нигде не доступны, вы можете сделать это с помощью станка с ЧПУ. А с чего лучше начать изготовителю, как не с создания собственной машины?

Все еще нужно немного вдохновения, прежде чем сделать решительный шаг? Это прямо здесь: еженедельные пакеты бесплатных файлов DXF от Scan2CAD, а также наш путеводитель по еще большему количеству сайтов с бесплатными проектами DXF.

Если вы хотите построить станок с ЧПУ, вы можете создать его с нуля или приобрести комплект ЧПУ. Первый подход занимает гораздо больше времени, чем второй, и требует наличия дополнительных навыков.