Чпу самодельные: Обзор самодельных станков с ЧПУ

из чего сделать линейные (роликовые) рельсы на подшипниках, изготовление своими руками

В устройстве  станка с ЧПУ  применяется несколько видов направляющих. Самодельные изделия часто комплектуются рельсами из каретки печатной машины, принтера или приобретенными в магазине. Функции и качество этих элементов влияют на возможности устройства с ЧПУ и точность обработки.

Что такое направляющие для ЧПУ-станка?

Направляющие для ЧПУ станка — узлы, которые обеспечивают перемещение материала, инструмента и связанных с ними частей по необходимой траектории с определенной точностью.

Какие бывают рельсы для ЧПУ станка?

 Справка . Производители во время изготовления приборов с ЧПУ используют большое количество направляющих. Такое их количество облегчает работу, связанную с проектированием автоматизированной техники.

Все направляющие делятся на те, которые применяют силы скольжения и силы качения. Данные технологии встречаются в таких направляющих:

  • Круглые направляющие. Обычная конструкция, которая обеспечивает меньшие нагрузки. При работе повышается нагрев в итоге трения, и из-за этого становится меньше ресурс опорно-направляющей группы. Такие элементы устанавливают в местах не слишком активных перемещений или на устройствах небольшой категории, при этом механизмы смазывают вручную.
  • Рельсовые. Они имеют свой пыльник, который защищает подшипники, сальники, ниппели и возможность подключения системы подачи смазки, поэтому они более надежные и универсальные.

 Справка : рельсовый тип направляющих более предпочтителен, так как может справиться с высокими нагрузками промышленных автоматических станков.

  • Цилиндрические направляющие на рельсах. В таких элементах применяется специальная опора — рельса с круглой выемкой, которая повторяет размеры вала. Таким образом, прогиба элемента под действием своего веса и нагрузки в процессе работы не происходит. Цилиндрические направляющие, как и обычные шлифованные валы, просты в изготовлении. Поэтому их стоимость ниже, чем при покупке профильных.

 ВАЖНО!  В связи с тем, что покупатели не проверяют твердость изделий при покупке, данный подход процветает, и риск покупки некачественных валов достаточно высокий.

  • Профильные элементы рельсовые. Благодаря их конструкции возможно добиться высокой точности фрезеровки, что и определяет область их использования. Такие элементы крепят на неподвижную часть. Верх рельсы обрабатывают и шлифуют, чтобы избежать мелких выемок и коррозий. Благодаря боковым выемкам каретка перемещается около балки. В отличие от круглого вала, площадь прикосновения в этом случае не точечная, в виде линии, благодаря чему становится меньше сила трения, увеличивается точность работы оборудования.
  • Призматические элементы и «ласточкин хвост». Их ставят там, где необходима высокая жесткость. Рельсы в этом случае представляют из себя две скользящих друг по другу части. Их невозможно убрать или поменять, так как они часть станины. Изготовление и ремонт таких частей достаточно сложны, а изменить их самостоятельно вообще невозможно.
  • Шлицевой вал. Отличается большей жесткостью и износостойкостью и используется в механизмах, в которых нужен монтаж направляющих на концах.

Из чего можно выполнить направляющие для станка самостоятельно?

Роликовые элементы можно собрать самостоятельно из подшипников, уголка из металла, болтов и гаек. Уголки из алюминия применять не следует — элемент придется заменять часто, так как шарикоподшипники будут выедать в них дорожки.

Лучше всего для изготовления направляющих подойдет уголок из стали. В зависимости от интенсивности применения его можно закалить или оставить как есть, но нужно отшлифовать для уменьшения трения.

Самый простой и недорогой вариант — направляющие из старого принтера.

Кроме того, направляющие можно сделать из автомобильных стоек. Их применяют в российских авто, поэтому достать их не составит большого труда. Применяются штоки от стоек, которые выполнены из качественного металла и обладают высокой прочностью.

Как сделать самодельные направляющие для CNC-станка?

Работа любого станка основана на точности обработки изделий, которую обеспечивают направляющие стержни. Их вполне можно сделать самостоятельно и обойтись без лишних денежных затрат.

К примеру, рабочий элемент фрезерного станка сделать самостоятельно вряд ли получится, также как и в случае со сверлильным и токарным видами оборудования. Поэтому придется применять готовые решения, такие как дрели и приводы. Если применять направляющие, то все обстоит попроще, так как их тип и характеристики напрямую зависят от назначения устройства.

Самодельные направляющие на подшипниках

Самодельные элементы для ЧПУ своего изготовления могут быть сделаны в нескольких вариантах. В самом простом варианте в процессе изготовления агрегата по этому алгоритму нужно собрать конструкцию, которая состоит из следующих частей:

  • подшипников, которые принимают силу мотора;
  • уголка из металла, который выступает в качестве каретки;
  • гаек и болтов, соответствующих внутреннему размеру подшипника.

Сначала замеряется длина уголка из металла и удаляется лишнее. Далее следует просверлить симметрично с обоих сторон отверстия одинакового размера. С помощью болтов и гаек прикрепляются подшипники.

Роликовые направляющие для станков своими руками

Такие элементы сделать самостоятельно можно следующим образом:

  • Каркас неподвижной части следует поставить вертикально, что облегчит процесс сборки. В него нужно поставить только одну направляющую — нерегулируемую, которая должна быть в самом низу.
  • Далее на нее по центру положить сепаратор и в него поставить зубчатое колесо и шарики.
  • На шарики установить подвижную часть таким образом, чтобы ее направляющая находилась на них сверху, а зубчатое колесо в середине.
  • Угол между подвижной частью и каркасом должен составлять примерно 80 градусов.
  • Далее на направляющую подвижной части уложить сепаратор и в него также вставить колесо вместе с шариками.
  • Сверху на все это положить оставшуюся направляющую неподвижной части.
  • Весь пакет установить в каркас, а верхнюю часть закрепить.
  • Чтобы шарики не выпадали, на концах направляющих проделать небольшие отверстия и вбить штифты таким образом, чтобы шарик при подходе к краю направляющей упирался в этот штифт.

Линейные направляющие для станков своими руками

Если вы решили сделать линейные направляющие самостоятельно, то вам необходима точность. На рабочую поверхность устанавливается рельс. В этом случае точность — средний показатель индикатора в центре замеряемой поверхности.

Кроме того, точность таких элементов определяется замером длины и ширины. В процессе работы рельсовые элементы подвергаются деформации, величина которой зависит от видов частей качения. В любом случае она будет меньше, когда нагрузка станет больше.

Чтобы увеличить жесткость системы, используется преднатяг, уменьшающий длительность срока службы линейных элементов, вызывающий в них внутреннее напряжение и поглощающий нагрузку при сильной вибрации.

Обладая небольшими размерами, рельсовые элементы обладают высокой грузоподъемностью. Устанавливаемые в разных устройствах, они монтируются как по горизонтали, так и сбоку.

Линейные элементы устанавливают с помощью крепления на основную поверхность. Способ крепления состоит в создании бортика на посадочной поверхности и установки на него каретки.

Для обеспечения точной установки нужно сделать базовые поверхности, которые должны находиться на каретке и на рельсе только с одной стороны. При этом метка должна находиться с другой стороны. Если точность не выполняется из-за особенностей схемы установки, то происходит обработка базовой поверхности и с другой стороны. Для защиты направляющих от действия коррозии на них наносят специальную защиту.

Немного подумав, легко сделать направляющие для устройства с ЧПУ своими руками из подручных частей, которые находятся в доступе и не используются по назначению. Это сокращает затраты на домашнее производство и повышает его продуктивность и качество.

  • 01 ноября 2020
  • 12634

Получите консультацию специалиста

Самодельные ЧПУ станки.

Самодельные ЧПУ станки.

CNC-tex.ru

Не смотря на богатый выбор ЧПУ станков иногда данный полезный инструмент не по карману, но потребность в ЧПУ станке есть. В данном разделе сайта ЧПУ технологии (CNC-tex.ru) выкладываю мои реализации самодельных станов с ЧПУ. Первые версии моих самодельных ЧПУ станков можно посмотреть тут:

ЧПУ станок своими руками на базе Arduino. Пошаговая инструкция + видео

Процесс сборки достаточно длинный и не всегда идет гладко. Промежуточные результаты выкладываю в разделе.

Поэтапная сборка ЧПУ станков.

Самодельный ЧПУ плоттер на Arduino: 4xiDraw.

Существует несколько разновидностей рисующих плоттеров на Arduino. Отливаются они конструкцией и формой. Собрал я уже несколько рисующих плоттеров. От самого примитивного из карандашей и палок. До плоттера с валами в виде обычного принтера.
Сегодня дошли руки до распространённого плоттера 4xiDraw. Самодельный
ЧПУ плоттер на Arduino: 4xiDraw обладает рядом преимуществ перед
предыдущими вариантами плоттеров.

Необходимые комплектующие для сборки CNC Plotter — 4xiDraw.

20 октября 2021 139

Подробнее …

ЧПУ плоттер в виде принтера на Arduino своими руками.

Сегодня сделаем ЧПУ плоттер на Arduino своими руками. Который внешне напоминает обычный принтер.
Принцип работы также очень похож на работу принтера. Есть подающий
валик, который вращается и перемещает бумагу. А по продольной оси
двигается механизм, который отпускает и поднимает инструмент нанесения
рисунка (это может быть карандаш, ручка, фломастер, маркер и пр. ) он и наносит изображение на бумагу. Давайте рассмотрим, как собрать такой плоттер на Ардуино своими руками.

Печать комплектующих на 3d принтере для Arduino плоттер.

23 июля 2021 200

Подробнее …

ЧПУ станок для раскраски пасхальных яиц на Arduino. Своими руками.

Какие ЧПУ станки я только не собирал за последнее время. Скоро пасха, и поэтому решил сделать станок, который будет раскрашивать яйца. Как всегда, управлять всем будет Arduino. Времени на сборку самодельной раму из подручных материалов не было, поэтому использовал готовый набор для печати. Если вам интересен данный ЧПУ станок, и вы хотите, чтобы я собрал его своими руками из подручных материалов, пишите об этом в комментарии.

29 апреля 2021 149

Подробнее …

ESP32 GRBL плоттер. Конечные выключатели. Позиция Home.

Продолжаем тему — самодельный ЧПУ плоттер. Сегодня поменяем Arduino UNO на ESP32. Настроим работу с сервоприводом в качестве оси Z. Подключим конечные выключатели. А также научим станок находить позицию Дом (Home), не смотря на то что у нас вместо оси Z servo. Как это все настроить и подключить, сейчас рассмотрим.

Подробнее о проекте ЧПУ плоттер:

1 апреля 2021 197

Подробнее …

ЧПУ плоттер на Arduino своими руками.

Сегодня расскажу, как можно собрать своими руками ЧПУ плоттер, который будет рисовать ручкой по бумаге. Собирать буду из доступных материалов. Себестоимость станка не превышает 2.5 т. руб.
Недорогой и при этом справляется со своей задачей отлично. Наверное,
хватит расхваливать свой ЧПУ станок, пора бы и рассказать вам как его
сделать. Также рекомендую посмотреть мои предыдущие самодельные ЧПУ станки:

  1. Лазерный гравер на ESP32. Прошивка GRBL_ESP32.
  2. Самодельный Лазерный гравёр с ЧПУ, в домашних условиях.
  3. Самодельный ЧПУ фрезерный станок на Arduino с дисплеем.

….

10 февраля 2021 185

Подробнее …

Лазерный гравер на ESP32. Прошивка GRBL_ESP32.

Благодаря моим подписчикам на youtube – канале узнал про такую отличную прошивку для создания ЧПУ станка «GRBL_ESP32». После нескольких тестов решил установить ESP32 на лазерный гравер, который собирал раньше из подручных материалов. Получился ли у меня лазерный гравер на ESP32
или нет? Какие функции у гравера? Читайте дальше в написании данного
проекта. А если вы первый раз на моем сайте! Перед тем как начать
знакомиться с данной информацией, рекомендую посмотреть материалы, на
основе которых будет построено описание:

27 января 2021 186

Подробнее …

Самодельный Лазерный гравёр с ЧПУ, в домашних условиях.

Кроме созданий проектов на Arduino, ещё я увлекаюсь созданием самодельных станков с ЧПУ. На счету у меня собрано больше 5 штук самодельных ЧПУ станков с различной кинематикой перемещения и разнообразного назначения. Сегодня пойдет речь о самодельном лазерном гравере, который я собрал в домашних условиях,
а точнее в квартире. При этом использовал подручные материалы, которые
лежат без дела, или которые можно не задорого купить в ближайшем
магазине. С чего все началось, и для чего я собрал лазерный
гравировальный станок из хлама, сейчас расскажу.

Зачем собирать самодельный ЧПУ станок из хлама?

22 ноября 2020 184

Подробнее …

Читайте также

Плата для ЧПУ на Arduino UNO, CNC shield v3 и драйвера A4988 (DRV8825).

Установка и настройка конечных выключателей на 2 осевой ЧПУ станок – GRBL.

Подбираем нихром для ЧПУ гравировального станка.

Мы в соц сетях

Подпишись на канал Мы на facebook

Бесплатный образец

Самодельный станок с ЧПУ

На фото ниже мой самодельный станок с ЧПУ. Он был сконструирован для ускорения сверления отверстий в самодельных печатных платах для других электронных хобби-проектов. Это был страстный проект, который разрабатывался в течение года по вечерам и выходным, работая штатным инженером. Для его создания потребовались все мои навыки и изучение новых, включая проектирование и обработку механических деталей, проектирование электронных схем и, конечно же, много кодирования. Он настолько самодельный, насколько это возможно, с большинством механических компонентов, сделанных мной лично на фрезерном станке G0704, а дизайн, вдохновленный другими проектами DIY, полностью мой собственный.

Ниже представлено короткое видео станка с ЧПУ в действии, на котором сверлятся отверстия диаметром 0,7 мм в пустой печатной плате.

Блок-схема системы

Основные части системы показаны на схеме ниже. Основой системы является микроконтроллер ATmega328P, который получает команды GCODE от управляющего ПК через UART. ATmega328P получает местоположение для перемещения шпинделя ЧПУ, вычисляет траекторию и дает команду шаговым двигателям перемещаться по осям X, Y и/или Z.

Каждый из трех шаговых двигателей управляется платой EasyDriver. Это упрощает управление с точки зрения микроконтроллера и уменьшает количество необходимых контактов, поскольку каждый шаг управляется импульсом от одного соединения. Кроме того, каждый драйвер имеет соединение для управления направлением и одно для управления режимом (1/8 шага против полного шага).

Программа хост-компьютера

Для отправки команд микроконтроллеру, запуска скриптов, отображения местоположения и т. д. я написал программу хост-компьютера или консоль GCODE, как я буду называть ее в дальнейшем. Он полностью написан на Python и использует библиотеку wxWidgets для графического интерфейса. Скриншот этой программы показан ниже.

Программа использует многопоточность для непрерывного обновления отображения на главном экране, одновременно выполняя сценарии в фоновом режиме.

Краткое изложение основных функциональных областей программы показано ниже.

Программа ATmega328P

Для Atmega328P требовалась возможность преобразовывать команды, поступающие от хост-компьютера, в движение шаговых двигателей. Исходный код этой программы можно найти здесь. Общий вид потока программы показан на диаграмме UML ниже. Программа Atmega328P считывает команды через свое оборудование UART и сравнивает их со списком допустимых команд. Если команда запрашивает перемещение по диагональной линии или по кривой, координаты команды обрабатываются алгоритмом, который вычисляет ближайшее приближение к указанной линии или кривой с использованием дискретных шагов. Эти шаги отправляются в виде импульсов на микросхемы шагового двигателя, которые перенаправляют питание от источника 12 В для управления отдельными линиями шагового двигателя.

Алгоритм определения шаговых импульсов для аппроксимации диагональной линии или кривой был адаптирован из этой статьи Кеннета и Мелвина Голдбергов под названием «Алгоритмы интерполяции XY».

Макет

В настоящее время схема все еще находится в виде макета. В настоящее время я работаю над дизайном в EAGLE, чтобы перенести его на что-то более постоянное.

Механические и электрические детали

Шпиндель, используемый в этом проекте, имеет воздушное охлаждение мощностью 400 Вт и был приобретен у RATTMMOTOR здесь. Он использует отдельную плату управления для установки скорости и работает от этого источника питания 48 В.

Ходовой винт и связанное с ним оборудование, используемые в этом проекте для управления осями, являются общими для большинства 3D-принтеров.

Остальные детали были изготовлены из прямоугольных алюминиевых профилей толщиной 1/4 дюйма 6061.

Зачем беспокоиться? платы, которые я делаю, что может занять очень много времени.

Например, плата ниже, плата ATmega328P breakout, которую я разработал, имеет более 50 отверстий!

Самодельный станок с ЧПУ | Хакадей

7 июня 2015 г., Рич Бремер

В мире ЧПУ на любительском уровне стоимость и простота обычно являются ключевыми факторами. Использование недорогих и легкодоступных материалов имеет большое значение для осуществимости проекта. [FreeRider] уже построил фрезерный станок с ЧПУ, но он был большим, гибким и не таким точным, как он хотел. Он приступил к разработке своего собственного настольного маршрутизатора, вдохновленного другими проектами, найденными в сети, но при этом снизив затраты и упростив сборку.

Рама машины изготовлена ​​из МДФ толщиной 3/4″ и вырезана на первом фрезерном станке [FreeRider] — JGRO. Обратите внимание, как расточены все отверстия для множества головок болтов. Понятно, что при разработке этой машины было уделено большое внимание деталям. Алюминиевые уголки действуют как линейные рельсы, по которым перемещаются V-образные подшипники. Подшипники конька поддерживают резьбовой стержень 5/16″, используемый в качестве ходового винта. Свинцовые гайки представляют собой блоки из ПЭВП с резьбой и, похоже, работают удовлетворительно с минимальным люфтом.

[FreeRider] говорит, что его новая машина способна двигаться со скоростью 60 дюймов в минуту, что вдвое больше, чем у его старой машины. Поскольку новая машина жестче, он может обрабатывать алюминий и успешно изготовил несколько кронштейнов из пластины 1/8″. Он сообщает, что размерная точность составляет около 0,002-0,003 дюйма. Чтобы узнать о более недорогих станках с ЧПУ на основе МДФ, посмотрите на этот подшипник скольжения для выдвижных ящиков или на этот, в котором вместо шпинделя используется сверло.

Posted in cnc hacksTagged cnc, Станок с ЧПУ, Фрезерный станок с ЧПУ, станок с ЧПУ своими руками, самодельный станок с ЧПУ, деревянный фрезерный станок с ЧПУ

21 января 2015 г. Рич Бремер

[Куперман] какое-то время рылся в сети, проверяя самодельные станки с ЧПУ. Он хотел построить один. Во время поиска он заметил, что среди самодельных машин есть общая черта; они обычно делались из деталей, которые были под рукой или легко доступны. У него были некоторые детали, и он решил запрыгнуть в вагон группы и построить фрезерный станок с ЧПУ. Что отличает проект [Купермана] от остальных, так это то, что у него, по-видимому, есть несколько действительно хороших компонентов, доступных в его корзине для деталей. Машину прозвали «Tweakie», потому что она никогда не будет закончена, всегда есть что подправить, чтобы сделать ее лучше.

Основание Tweakie представляет собой сварную раму из стальных квадратных труб диаметром 25 мм. Внимательный наблюдатель может заметить , что сварка рамы может вызвать некоторую деформацию и деформацию. [Куперман] тоже подумал об этом, поэтому прикрепил алюминиевые прокладки к стальной раме и притер их. После этого к теперь уже прямой поверхности проставки были прикреплены полностью поддерживаемые линейные подшипники THK. Обе оси X и Y имеют шарико-винтовые пары для минимизации люфта и приводятся в действие шаговыми двигателями NEMA23. В оси Z используются 16-миллиметровые неподдерживаемые стержни с линейными подшипниками с опорными блоками. В отличие от X и Y, ось Z использует трапециевидный ходовой винт и бронзовую гайку. [Куперман] планирует в будущем заменить его шарико-винтовой передачей, но во время сборки у него не было ее под рукой.

Mach4 — это программное обеспечение, используемое для управления фрезерным станком с ЧПУ. Он связывается через параллельный порт с платой драйвера 3-осевого двигателя StepMaster, которая может обеспечить подачу 24 В постоянного тока на шаговые двигатели. Вся электроника аккуратно смонтирована в электрическом шкафу, установленном на задней части машины. В целом, это сверхпрочная и точная конструкция машины. [Куперман] успешно режет дерево, пластик и даже алюминий!

Posted in cnc hacksTagged cnc, фрезерный станок с ЧПУ, самодельный станок с ЧПУ, самодельный станок с ЧПУ

17 октября 2013 г.