Самодельный ЧПУ станок. Механика чпу станка своими руками
| |||||||||||||||||
| << Первая < Предыдущая 1 2 3 4 5 Следующая > Последняя >> | |||||||||||||||||
| Страница 1 из 5 | |||||||||||||||||
homecnc.ru
Механика простого 3-координатного ЧПУ-гравера
Ниже будет рассмотрена конструкция простого самодельного фрезерного станка, работающего под управлением компьютера. Подобное оборудование реально расширяет возможности домашней мастерской, предоставляя Мозгочину всю мощь ЧПУ-обработки широчайшего спектра строительных материалов.
Автор конструкции с пеной у рта утверждает, что конструкция обладает кучей ништяков следующими достоинствами:
— небольшие размеры, позволяющие легко разместить станок на рабочем столе;
— масштабируемость конструкции под любой необходимый размер;
— максимальная дешевизна конструкции;
— достаточная (относительно) точность обработки деталей;
— доступность компонентов (общая цена – до 200 USD)
По сути, конструкция включает в себя два станка: 2-координатный для гравировки и разводки печатных плат, а также 3-координатный для объемной обработки сравнительно мягких материалов типа дерева, пластика, пеноматериалов.
Работу станка вы можете увидеть на видео в конце статьи, а схема драйверов для шаговых двигателей будет рассмотрена в позднейших публикациях.
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ. РАМА СТАНКА
Для сборки рамы автор использовал 1-дюймовую водопроводную трубу, не в последнюю очередь из-за удобства ее сборки на резьбовых соединениях. Кроме того, геометрию самой трубы и рамы в целом всегда можно подправить при помощи молотка и такой-то матери. Как вы можете видеть на изображении, рама представляет собой незамкнутое У-образное кольцо, скрепленное резьбовыми 90-градусными уголками, на концах заглушенное резьбовыми пробками. На длинном плече рамы при помощи тройника закреплена вертикальная штанга для крепления рабочего инструмента. Обратите внимание, что штанга размещена не по центру плеча. Цель подобного действия – придание конструкции жесткости, и водопроводная труба отлично для этого подходит. После предварительной сборки и примерки вы можете закрепить резьбовые соединения при помощи специального фиксатора.
Примечание переводчика: давайте-ка прикинем список материалов и инструментов, необходимых для сборки рамы:
-
Труба водопроводная 1-дюймовая, 1,5 метра;
-
Заглушки водопроводные резьбовые 1-дюймовые, 2 шт.;
-
Уголок водопроводный 90-градусный, с внутренней резьбой, 1-дюймовый, 3 шт.;
-
Тройник водопроводный, с внутренней резьбой, 1-дюймовый, 1 шт.;
-
Крепление для трубы настенное фланцевое, с внутренней резьбой, 1-дюймовое, 1 шт.
ЧАСТЬ ВТОРАЯ. ОСЬ Х. НАПРАВЛЯЮЩИЕ И МОТОР
Теперь наступил черед для рельсовых направляющих оси Х. Мы изготовим их из отрезков У-образного алюминиевого профиля диаметром ¾ дюйма, который можно найти в хозяйственном магазине.
Примечание переводчика: если в случае с водопроводными трубами все просто, то неметрические размеры для других компонентов могут вызвать вопросы. Так что советую воспользоваться онлайн-калькуляторами мер и величин. Необходимо помнить, что профиль измеряется расстоянием внешних кромок стенок. Таким образом, ¾ дюйма представляют собой 19 миллиметров. Такой профиль в стандартную номенклатуру не входит, так что выберем 20-миллиметровый, который действительно легко найти в магазинах.
Далее, просверлим крепежные отверстия в трубах рамы и профиле направляющих (см. изображение). Надо ли говорить, что отверстия в раме и профилях должны быть полностью симметричными. Крепление рельс на трубе может быть произведено как саморезами по металлу, так и банальными винтами с гайками. Между профилем и трубой рамы необходимо обеспечить зазор, для чего просто наденьте на крепеж толстостенную шайбу.
Сильно волноваться по поводу обеспечения абсолютной параллельности направляющих профилей не стоит. Почему, будет объяснено далее.
Крепление мотора к трубе рамы производится парой Г-образных профилей с тремя отверстиями на каждом. Как можно увидеть на изображении, два симметричных отверстия служат для крепления профиля к трубе рамы, а еще одно используется непосредственно для крепления двигателя к самому профилю. Теперь можем переходить к сборке винтовой передачи.
Это еще проще. Берем резьбовой пруток диаметром ¼ дюйма (то есть 6 миллиметров) и соединяем его с валом шагового двигателя небольшим куском жесткого армированного шланга с внутренним диаметром опять-таки 6 миллиметров. По словам автора, наиболее подходящим для этого является топливный шланг.
Примечание переводчика: для большей жесткости и предотвращения прокручивания концы соединительного шланга предпочтительно обжать небольшими хомутами.
ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ. ОСЬ Х. ПОДВИЖНАЯ ПЛАТФОРМА
Для ее создания автор использовал оргстекло, хотя может подойти практически любой другой достаточно твердый пластик с ровной поверхностью. К нему винтами или саморезами прикрепите отрезок уже знакомого нам П-образного алюминиевого профиля плоской стороной вниз.
Теперь пришло время для небольшого трюка. Вы ведь помните фразу о том, что нет особой нужды беспокоится о полной соосности опорных профилей на раме? Так вот, обратите внимание на изображение. Круглый предмет на ней – это шариковый подшипник. Его можно извлечь из нерабочего пепелаца двигателя или купить в магазине запчастей. Вам необходимо закрепить его на отрезке алюминиевой полосы шириной 20 миллиметров так, как это показано на изображении.
Впрочем, более детально весь процесс создания поджимного упора вы можете увидеть в ролике ниже.
Изготовим упорную гайку винтовой передачи из удлиненной гайки-втулки М6 и алюминиевого листа, который при помощи молотка и тисков обернем вокруг указанной гайки. Должно получиться что-то похожее на нижеприведенное изображение. Теперь прикрепим упор и гайку передачи к нашей рабочей подвижной платформе так, как это уже сделано на изображении.
Как видите, указанные выше детали работают враспор и позволяют подвижной платформе при помощи винтовой передачи двигаться вперед и назад по оси Х, одновременно удерживая ее в плоскости по оси Y.
Такая конструкция не только легко повторяема, но и не требовательна к смазке.
ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ. ОСЬ Y
Как вы можете видеть на изображениях, ось Y по конструкции полностью идентична оси Х, однако развернута относительно нее на 90 градусов.
Кроме того, если нижние направляющие упоры оси Х крепятся непосредственно к раме станка, то у оси Y они прикручены к подвижной платформе оси Х.
Все это позволяет обрабатываемой детали, закрепленной на подвижной платформе оси Y (то есть самой верхней), перемещаться по двум осям относительно обрабатывающего инструмента.
ЧАСТЬ ПЯТАЯ. ОСЬ Z
В целом, эта ось тоже подобна по конструкции осям X и Y, хотя и имеет свои особенности, легко различимые на изображениях.
Выберем прямоугольный кусок ровного пластика и прикрепим к нему упорные профили и двигатель с резьбовой шпилькой.
Это будет основанием оси. Подвижная поверхность с учетом размеров и формы тоже полностью идентична уже изготовленным для других осей деталям, за исключением опор для шпинделя (круглые штуки из белого пластика).
Кроме того, обратите внимание, что гайка передачи крепится на подвижной платформе несколько по-иному (см. изображения).
Обратите внимание, что от позора выпадения вперед подвижная поверхность удерживается двумя упорами, прикрепленными к торцам основания.
ЧАСТЬ ШЕСТАЯ. СБОРКА
Окончательный этап. Разумеется, нам еще предстоит подключить шаговые моторы к контроллерам и настроить программное обеспечение. Впрочем, все это будет описано позже.
ЧАСТЬ СЕДЬМАЯ. А СОБСТВЕННО, ЗАЧЕМ ВСЕ ЭТО?
Если вы осилили вышеизложенное заинтересовались описанным проектом, то наверняка уже знаете, что могут трехкоординатные станки с компьютерным управлением. В нашем же случае самым шокирующим может оказаться точность обработки деталей (при условии, что все гайки затянуты). Впрочем, потрвозиться с настойками тоже придется, как и всякому уважающему себя Мозгочину. В любом случае, следите за тем, чтобы направляющие крепились плотно и параллельно, а винты были соответствующим образом затянуты.
Автор использовал станок для изготовления печатных плат для суперкомпьютеров, также он незаменим для гравировки на собачьих бирках именных медальонах и брелоках. И уж совсем захватывает зрелище получения трехмерной детали из массива пластика или пены.
С программным обеспечением придется повозиться! При нетерплячке остром желании, придется заплатить за набор для ЧПУ из шаговых движков, их контроллеров и софта.
Впрочем, продолжение следует…
ЧАСТЬ ВОСЬМАЯ. ВИДЕОИНСТРУКЦИЯ
(A-Z Source)
ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ!About Hind
mozgochiny.ru
Простой самодельный ЧПУ станок
Не смотря на то, что на этом сайте опубликованы чертежи ЧПУ станков которые стоит повторять: чертежи самодельного ЧПУ станка моделиста, ЧПУ станок своими руками из МДФ, а так же самодельный ЧПУ из металла, я продолжаю публикацию конструкций ЧПУ станков которые легко изготовить дома, не используя спец инструментов и не имея доступа к станочному парку.
Вот такой вот фрезерный ЧПУ станок получается в итоге.
Итак, посмотрим как и что надо сделать, что бы изготовить такой чпу станок.
Для изготвления этого ЧПУ станка использовался винипласт - разновидность пластмассы. Толщина плиты 11 мм, возможно так же использование и других материалов - алюминия, огрстекла, фанеры или ДСП.
Станина
Основание ЧПУ станка - станина изготовлена, как уже было сказано выше, из винипласта толщиной 11 мм. Винипласт - это очень твердый пластик, который легко можно купить в хозмаге или на стройрынке.
Все детали станины скрепляются между собой саморезами, если вы хотите недопустить вывыинчивания саморезов при работе станка, то можно дополнительно применять фиксатор резьбы или клей типа Момент.
Суппорта и направляющие
В качестве направляющих для самодельного фрезерного ЧПУ станка использованы шлифованные стальные прутки диаметром 12 мм. Длинна этих прутков 200 мм, на оси Z - 90 мм. Необходимо по два прутка штуки на ось.
Направляющие - это одна из важных деталей самодельного ЧПУ станка. Достать их или трудно или дорого. Наиболее приемлемым вариантом является потрошение старых принтеров формата А3. Таких как Epson FX1000 и ему подобных. Из них же можно взять и шаговые двигатели для ЧПУ станка. Можно потрошить и принтера А4, но кроме направляющей из них ничего не взять. Современные струйники используют обычные коллекторные моторы.
По направляющим передвигаются суппорта Х, У и Z. Суппорта делаются из текстолита и имеют размеры 25х100х45. В них сверлится три сквозных отверстия, два для движения по направляющим и одно для установки ходовой гайки. Направляющие закрепляются с помощью винтов М6 в торец. На суппортах Х и У на верхней части имеется 4 резьбовых отверстия для крепления стола и узла оси Z.
Суппорт оси Z
Направляющие для оси Z крепятся на суппорт оси Х через специальную переходную пластину размерами 45х100х4. Пластина сделана из стали стали.
Крепление двигателей и ходовых винтов
Шаговые двигатели фрезерного ЧПУ станка крепятся на кронштейнах из стальных пластин толщиной 2..3мм. Вполне хватает одной пластины. Если стальной пластины нет под рукой, можно сделать из алюминия толщиной 3-4 мм, но при этом использовать крепление не только снизу, но и сверху шагового двигателя.
Ходовой винт ЧПУ станка соединяется с ротором двигателя с помощью муфты из резины. В самом простом варианте это отрезок толстостенного резинового шланга. Если использовать жесткое крепление - то возможно заклинивание станка из за возможных перекосов при сборке.
Ходовую гайку лучше всего изготовить из бронзы, если такой возможности нет, то используем обычную. Гайку запрессовываем и вклеиваем прямо в суппорт.
Сборка самодельного ЧПУ станка
Сборка станка производится в следующей последовательности:
1) Устанавливаются в суппорта направляющие и прикручиваются сами направляющие к боковинам станины. Боковины на основание пока не зафиксированы. Перемещая суппорт по направляющим добиваемся выравниванием конструкции плавного хода. Затем затягиваем болты на боковинах, тем самым фиксируя направляющие.2) Узел направляющие + суппорт + боковина закрепляем саморезами к станине ЧПУ станка.3) Собираем узел Z. Затем, вместе с переходной пластиной, крепим его к суппорту Х.4) Устанавливаем ходовые винты с муфтами.5) Соединяем роторы шаговых двигателей и винты муфт и с помощью стальных кронштейнов закрепляем шаговые двигатели. При сборке контролируем плавность вращения ходовых винтов.
Результат
Вот такие произведения можно получить на подобном самодельном ЧПУ станке.
Станок получается универсальным. Можно использовать его как фрезер по цветным металлам, пластмассам, гипсу и дереву, рисовать картины выжигателем, изготавливать платы для электронных изделий, гравировать по стали и так далее.
Удачи в постройке и работе !
Статья написана по материалам vri-cnc.ru
Самодельный ЧПУ станок
homecnc.ru
Простой ЧПУ станок
Если самодельный ЧПУ станок вам нужен для гравировки, резки фанеры, фрезеровки дерева или обработки пластика и в качестве шпинделя для ЧПУ станка вы планируете использовать Дремель или его аналог, то нет необходимости изготавливать прочный портал. Можно сделать ЧПУ станок на скору руку.
Вам не надо скачивать чертежи ЧПУ станков, использовать дорогие материалы и тд. Вполне можно обойтись трубами до сантехники, оргстеклом или фанерой для осей, алюминиевыми уголками и пятеркой подшипников. Кроме этого потребуются шаговые двигатели (например от старых матричных принтеров) и желание сделать ЧПУ станок своими руками.
В качестве основы самодельного ЧПУ станка используются обычные железные трубы для подвода воды, а так же фурнитура - Т образные разветвители и угловые переходники.
Использование этих материалов обусловлено тем, что такая конструкция имеет весьма невысокую цену, большую жесткость и простоту сборки. Все это очень ценно, если вы хотите собрать ЧПУ станок своими руками.
Посмотрите на фотографию ниже - такую основу ЧПУ станка можно собрать за 10 минут. Конечно, придется заранее напилить трубы в размер и нарезать на их краях резьбу с помощью плашки, но, все же это гораздо быстрее, чем делать, к примеру, ЧПУ станок из дерева, не говоря уже о металлических ЧПУ станках.
В качестве ходового винта используется обычная шпилька, которую можно купить в хозяйственном магазине.
Крепление ходового винта к мотору делается с помощью самодельной муфты для ЧПУ станка. В качестве направляющих используются П-образные алюминиевые профили.
Ось представляет собой пластину из оргстекла или фанеры с ответной частью из П-профиля.
Поддержка оси осуществляется с помощью подшипника, а в качестве ходовой гайки используется обычная длинная гайка обернутая в жесть и закрепленная на оси.
Конечно, такая конструкция не выдержит сильных нагрузок, но, если вы планируете использовать дремель в качестве шпинделя - то и нагрузок больших не получится, так как фрезы от дремеля весьма хрупкие на излом из за своей толщины.
На оси Х крепится шаговый двигатель для оси Y.
А так же пара П профилей для организации перемещения оси Y.
Ось Z требует 3-х подшипников, один как и на предыдущих осях удерживает от бокового смещения, а еще пара прижимает ось к П планкам.
Дремель или его аналог крепится к оси Y самодельного ЧПУ станка с помощью пружины или резинового жгута в оболочке. Такой жгут можно купить в автомагазине для закрепления вещей на верхнем багажнике автомобиля.
Вот и собран станок ЧПУ своими руками. Как видите - не пришлось использовать никаких специфических инструментов или материалов.
Если остались какие то непонятности в сборке самодельного ЧПУ станка, посмотрите видео ниже, на нем в реальном времени собирается такой станок.
Как видите - имея все детали в наличии собрать ЧПУ станок своими руками можно за 5 минут.
А вот видео работы простого ЧПУ станка
Как можно заметить - не смотря на простоту конструкции, ЧПУ станок обладает достаточной точностью, а так же может легко фрезеровать пластик.
Остается добавить только то, что электронику на ЧПУ станок лучше ставить готовую. Например, 5ти осевой контроллер для ЧПУ станка.
ЧПУ станок своими руками
homecnc.ru
Книги по самодельным ЧПУ станкам
Интересная подборка теоретического и практического материала по самодельным ЧПУ станкам.
Скачать книги по ЧПУ станкам можно по ссылкам в конце статьи.
В архиве собраны 3 методических пособия для начинающего строителя ЧПУ своими руками.
Первая книга в электронном виде это Станок с ЧПУ своими руками (Филенко H.)
В это книге рассказывается о постройке самодельного станка ЧПУ на базе кареток от печатных машинок. К сожалению на сегодняшний день найти пару другую печатным машинок, которые отдадут за бесценок маловероятно, но подход к изготовлению кареток весьма интересный.
Больше всего в этом литературном пособии по изготовлению ЧПУ станка своими руками мне понравилось описание самого подхода к строительству ЧПУ станка. Прямо как старом мультфильма Вокруг света за 80 дней - Используй то, что под рукой и не ищи себе другое.
Есть старые печатные машинки - делаем легкий фрезер из них, нет - пишем объявление в газету или городскую доску объявлений - заберу старый принтер за самовывоз. Многие готовы избавиться от старого жужащего матричного принтера. А в них используются и шаговые двигатели и блок каретки на подшипнике скольжения.
Кстати, как донор исходных материалов для самодельных ЧПУ станков очень хороши принтера формата А3 Epson FX 1000 и их аналоги.
Вторая книга - Механика самодельного станка ЧПУ (Павлов С.)
Эта статья рекомендуется тем, кто только начинает свой путь в станкостроении самодельных ЧПУ станков. Очень подробно рассмотрено проектирование механической части станка. Подробно объяснено - почему именно так, а не иначе.
Причем в статье очень серьезный подход. Человек рассказывает на примере проектирования самодельного станка и его изготовления.Я очень сильно пожалел, что не имел этой статьи в те времена, когда только начинал свой путь в миру ЧПУ станков. Конечно, многое можно найти в учебниках по станкостроению, но скажите - кто будет перелопачивать груды учебников, да еще толком не зная - на какой вопрос ищется ответ?
Третья книга - Методика программирования станков с ЧПУ (Сосонкин В.Л.)
В этой книге описан подход к составлению программ для ЧПУ станков. Не смотря на название, она будет интересна не только тем, кто собирается писать свой софт для ЧПУ станка, но и тем, кто собирается просто использовать готовое ПО. Основные термины, понятия и так далее - в этой книге описаны на практических примерах.
Например описано - почему программируемый размер и размер готовой детали отличаются, как влияет прогиб детали на обработку.
Все 3 книги будут полезны начинающему, именно по этому я объединил их в один файл. И не смотря на то, что они не могут претендовать на полноту и доскональность в описании изготовления ЧПУ станков своими руками, эти книги помогут разобраться в основах и подходить к изготовлению ЧПУ станков более осознано.
Скачать архив с книгами по ЧПУ станкам можно с depositfiles.
Самодельный ЧПУ станок
homecnc.ru
