Как сделать станок чпу своими руками: ЧПУ станок своими руками: пошаговая инструкция, схемы, советы

Содержание

Строим самодельный ЧПУ фрезерный станок: пошаговая инструкция

Фрезерный

Самодельный ЧПУ фрезерный станок: подробности процесса сборки, обзор нужных комплектов и наборов, личный опыт. Откроем секреты сборки станка своими руками.

Итак, вы решили построить самодельный ЧПУ фрезерный станок или, может быть, вы просто над этим только задумываетесь и не знаете с чего начать? Есть много преимуществ в наличии машины с ЧПУ. Домашние станки могут производить фрезерование и резать практически все материалы. Будь вы любитель или мастер, это открывает большие горизонты для творчества. Тот факт, что один из станков может оказаться в вашей мастерской, еще более соблазнителен.

Есть много причин, по которым люди хотят построить собственный фрезерный станок ЧПУ своими руками. Как правило, это происходит потому, что мы просто не можем позволить себе купить его в магазине или от производителя, и в этом нет ничего удивительного, ведь цена на них немаленькая. Или же вы можете быть похожи на меня и получать массу удовольствия от собственной работы и создания чего-то уникального. Вы можете просто заниматься этим для получения опыта в машиностроении.

Личный опыт

Когда я впервые начал разрабатывать, продумывать и делать первый ЧПУ фрезер своими руками, на создание проекта ушел примерно один день. Затем, когда начал покупать части, я провел небольшое исследование. И нашел кое-какие сведения в различных источниках и форумах, что привело к появлению новых вопросов:

  • Мне действительно нужны шарико-винтовые пары, или обычные шпильки и гайки будут работать вполне нормально?
  • Какой линейный подшипник лучше, и могу ли я его себе позволить?
  • Двигатель с какими параметрами мне нужен, и лучше использовать шаговик или сервопривод?
  • Деформируется ли материал корпуса слишком сильно при большом размере станка?
  • И т.п.

самодельный фрезерный станок с чпу

К счастью, на некоторые из вопросов я смог ответить благодаря своей инженерно-технической базе, оставшейся после учебы. Тем не менее, многие из проблем, с которыми я бы столкнулся, не могли быть рассчитаны. Мне просто нужен был кто-то с практическим опытом и информацией по этому вопросу.

Конечно, я получил много ответов на свои вопросы от разных людей, многие из которых противоречили друг другу. Тогда мне пришлось продолжить исследования, чтобы выяснить, какие ответы стоящие, а какие – мусор.

Каждый раз, когда у меня возникал вопрос, ответ на который я не знал, мне приходилось повторять тот же процесс. По большему счету это связано с тем, что у меня был ограниченный бюджет и хотелось взять лучшее из того, что можно купить за мои деньги. Такая же ситуация у многих людей, создающих самодельный фрезерный станок с ЧПУ.

самодельный чпу фрезер

Комплекты и наборы для сборки фрезеров с ЧПУ своими руками

Да, есть доступные комплекты станков для ручной сборки, но я еще не видел ни одного, который можно было бы подстроить под определенные нужды.

Также нет возможности вносить изменения в конструкцию и тип станка, а ведь их много, и откуда вы знаете, какой из них подойдет именно вам? Независимо от того, насколько хороша инструкция, если конструкция продумана плохо, то и конечная машина будет плохой.

Вот почему вам нужно быть осведомленным относительно того, что вы строите и понимать какую роль играет каждая деталь!

самодельный фрезерный чпу

Руководство

Это руководство нацелено на то, чтобы не дать вам совершить те же ошибки, на которые я потратил свое драгоценное время и деньги.

Мы рассмотрим все компоненты вплоть до болтов, глядя на преимущества и недостатки каждого типа каждой детали. Я расскажу о каждом аспекте проектирования и покажу, как создать ЧПУ фрезерный станок своими руками. Проведу вас через механику к программному обеспечению и всему промежуточному.

Имейте в виду, что самодельные чертежи станков с ЧПУ предлагают немного способов решения некоторых проблем. Это часто приводит к «неаккуратной» конструкции или неудовлетворительному функционированию машины. Вот почему я предлагаю вам сначала прочитать это руководство.

чпу фрезерный станок своими руками

ДАВАЙТЕ НАЧНЕМ

ШАГ 1: Ключевые конструктивные решения

В первую очередь необходимо рассмотреть следующие вопросы:

  1. Определение подходящей конструкции конкретно для вас (например, если будете делать станок по дереву своими руками).
  2. Требуемая площадь обработки.
  3. Доступность рабочего пространства.
  4. Материалы.
  5. Допуски.
  6. Методы конструирования.
  7. Доступные инструменты.
  8. Бюджет.

схема самодельного фрезерного станка с чпу

ШАГ 2: Основание и ось X-оси

Тут рассматриваются следующие вопросы:

  1. Проектирование и построение основной базы или основания оси X.
  2. Разбивка различных конструкций на элементы.
  3. Жестко закрепленные детали.
  4. Частично закрепленные детали и др.

фрезер чпу по дереву своими руками

ШАГ 3: Проектирование козловой оси Y

В этом пункте рассматриваются следующие вопросы:

  1. Проектирование и строительство портальной оси Y.
  2. Разбивка различных конструкций на элементы.
  3. Силы и моменты на портале и др.

собираем фрезерный чпу станок

ШАГ 4: Схема сборки оси Z

Здесь рассматриваются следующие вопросы:

  1. Проектирование и сборка сборки оси Z.
  2. Силы и моменты на оси Z.
  3. Линейные рельсы / направляющие и расстояние между подшипниками.
  4. Выбор кабель-канала.

чпу фрезер по металлу своими руками

ШАГ 5: Линейная система движения

В этом пункте рассматриваются следующие вопросы:

  1. Подробное изучение систем линейного движения.
  2. Выбор правильной системы конкретно для вашего станка.
  3. Проектирование и строительство собственных направляющих при малом бюджете.
  4. Линейный вал и втулки или рельсы и блоки?

Строим самодельный фрезерный ЧПУ станок

ШАГ 6: Компоненты механического привода

В этом пункте рассматриваются следующие аспекты:

  1. Детальный обзор частей привода.
  2. Выбор подходящих компонентов для вашего типа станка.
  3. Шаговые или серводвигатели.
  4. Винты и шарико-винтовые пары.
  5. Приводные гайки.
  6. Радиальные и упорные подшипники.
  7. Муфта и крепление двигателя.
  8. Прямой привод или редуктор.
  9. Стойки и шестерни.
  10. Калибровка винтов относительно двигателей.

фрезерный чпу своими руками

ШАГ 7: Выбор двигателей

В этом шаге необходимо рассмотреть:

  1. Подробный обзор двигателей с ЧПУ.
  2. Типы двигателей с ЧПУ.
  3. Как работают шаговые двигатели.
  4. Типы шаговых двигателей.
  5. Как работают сервомоторы.
  6. Типы серводвигателей.
  7. Стандарты NEMA.
  8. Выбор правильного типа двигателя для вашего проекта.
  9. Измерение параметров мотора.

фрезерный станок с чпу своими руками

ШАГ 8: Конструкция режущего стола

В этом шаге рассматриваются следующие вопросы:

  1. Проектирование и строительство собственных столов при малом бюджете.
  2. Перфорированный режущий слой.
  3. Вакуумный стол.
  4. Обзор конструкций режущего стола.
  5. Стол можно вырезать при помощи фрезерного станка с ЧПУ по дереву.

стол самодельного чпу станка

ШАГ 9: Параметры шпинделя

В этом шаге рассматриваются следующие вопросы:

  1. Обзор шпинделей с ЧПУ.
  2. Типы и функции.
  3. Ценообразование и затраты.
  4. Варианты монтажа и охлаждения.
  5. Системы охлаждения.
  6. Создание собственного шпинделя.
  7. Расчет нагрузки стружки и силы резания.
  8. Нахождение оптимальной скорости подачи.

фрезер чпу по дереву своими руками

ШАГ 10: Электроника

В этом пункте рассматриваются следующие вопросы:

  1. Панель управления.
  2. Электропроводка и предохранители.
  3. Кнопки и переключатели.
  4. Круги MPG и Jog.
  5. Источники питания.

схема подключения чпу контроллера

ШАГ 11: Параметры контроллера Программного Управления

В этом шаге рассматриваются следующие вопросы:

  1. Обзор контроллера ЧПУ.
  2. Выбор контроллера.
  3. Доступные опции.
  4. Системы с замкнутым контуром и разомкнутым контуром.
  5. Контроллеры по доступной цене.
  6. Создание собственного контроллера с нуля.

как собрать чпу фрезер своими руками

ШАГ 12. Выбор программного обеспечения

В этом пункте рассматриваются следующие вопросы:

  1. Обзор программного обеспечения, связанного с ЧПУ.
  2. Подбор программного обеспечения.
  3. Программное обеспечение CAM.
  4. Программное обеспечение САПР.
  5. Програмное обеспечение NC Controller.

——————————————————————————————————————————————————–

Как собрать самодельный фрезерный станок с ЧПУ + Чертежи и схемы!

Возможно, меня уволят за это!

Я давно хотел разместить серию постов по теме самодельных станков с ЧПУ. Но всегда останавливал тот факт, что Станкофф — станкоторговая компания. Дескать, как же так, мы же должны продавать станки, а не учить людей делать их самостоятельно. Но увидев этот проект я решил плюнуть на все условности и поделиться им с вами.

И так, в рамках этой статьи-инструкции я хочу, что бы вы вместе с автором проекта, 21 летним механиком и дизайнером, изготовили свой собственный настольный фрезерный станок с ЧПУ. Повествование будет вестись от первого лица, но знайте, что к большому своему сожалению, я делюсь не своим опытом, а лишь вольно пересказываю автора сего проекта. 

В этой статье будет достаточно много чертежей, примечания к ним сделаны на английском языке, но я уверен, что настоящий технарь все поймет без лишних слов. Для удобства восприятия, я разобью повествование на «шаги».

Предисловие от автора

Уже в 12 лет я мечтал построить машину, которая будет способна создавать различные вещи. Машину, которая даст мне возможность изготовить любой предмет домашнего обихода. Спустя два года я наткнулся на словосочетание ЧПУ или если говорить точнее, то на фразу «Фрезерный станок с ЧПУ». После того как я узнал, что есть люди способные сделать такой станок самостоятельно для своих нужд, в своем собственном гараже, я понял, что тоже смогу это сделать. Я должен это сделать! В течение трех месяцев я пытался собрать подходящие детали, но не сдвинулся с места. Поэтому моя одержимость постепенно угасла.

В августе 2013 идея построить фрезерный станок с ЧПУ вновь захватила меня. Я только что окончил бакалавриат университета промышленного дизайна, так что я был вполне уверен в своих возможностях. Теперь я четко понимал разницу между мной сегодняшним и мной пятилетней давности. Я научился работать с металлом, освоил техники работы на ручных металлообрабатывающих станках, но самое главное я научился применять инструменты для разработки. Я надеюсь, что эта инструкция вдохновит вас на создание своего станка с ЧПУ! 

Шаг 1: Дизайн и CAD модель

Все начинается с продуманного дизайна. Я сделал несколько эскизов, чтобы лучше прочувствовать размеры и форму будущего станка. После этого я создал CAD модель используя SolidWorks. После того, как я смоделировал все детали и узлы станка, я подготовил технические чертежи. Эти чертежи я использовал для изготовления деталей на ручных металлообрабатывающих станках: токарном и фрезерном.

Признаюсь честно, я люблю хорошие удобные инструменты. Именно поэтому я постарался сделать так, чтобы операции по техническому обслуживанию и регулировке станка осуществлялись как можно проще. Подшипники я поместил в специальные блоки для того, чтобы иметь возможность быстрой замены. Направляющие доступны для обслуживания, поэтому моя машина всегда будет чистой по окончанию работ.

Файлы для скачивания «Шаг 1»

Габаритные размеры

Шаг 2: Станина

Станина обеспечивает станку необходимую жесткость. На нее будет установлен подвижной портал, шаговые двигатели, ось Z и шпиндель, а позднее и рабочая поверхность. Для создания несущей рамы я использовал два алюминиевых профиля Maytec сечением 40х80 мм и две торцевые пластины из алюминия толщиной 10 мм. Все элементы я соединил между собой на алюминиевые уголки. Для усиления конструкции внутри основной рамы я сделал дополнительную квадратную рамку из профилей меньшего сечения. 

Для того, чтобы в дальнейшем избежать попадания пыли на направляющие, я установил защитные уголки из алюминия.  Уголок смонтирован с использованием Т-образных гаек, которые установлены в один из пазов профиля.

На обоих торцевых пластинах установлены блоки подшипников для установки приводного винта.

Несущая рама в сборе

Уголки для защиты направляющих

Файлы для скачивания «Шаг 2»

Чертежи основных элементов станины

Шаг 3: Портал

Подвижной портал — исполнительный орган вашего станка, он перемещается по оси X и несет на себе фрезерный шпиндель и суппорт оси Z. Чем выше портал, тем толще заготовка, которую вы можете обработать. Однако, высокий портал менее устойчив к нагрузкам которые возникают в процессе обработки. Высокие боковые стойки портала выполняют роль рычагов относительно линейных подшипников качения.

Основная задача, которую я планировал решать на своем фрезерном станке с ЧПУ — это обработка алюминиевых деталей. Поскольку максимальная толщина подходящих мне алюминиевых заготовок 60 мм, я решил сделать просвет портала (расстояние от рабочей поверхности до верхней поперечной балки) равным 125 мм.  В SolidWorks все свои измерения я преобразовал в модель и технические чертежи. В связи со сложностью деталей, я обработал их на промышленном обрабатывающем центре с ЧПУ, это дополнительно мне позволило обработать фаски, что было бы весьма затруднительно сделать на ручном фрезерном станке по металлу.

Файлы для скачивания «Шаг 3»

Шаг 4: Суппорт оси Z

В конструкции оси Z я использовал переднюю панель, которая крепится к подшипникам перемещения по оси Y, две пластины для усиления узла, пластину для крепления шагового двигателя и панель для установки фрезерного шпинделя. На передней панели я установил две профильные направляющие по которым будет происходить перемещение шпинделя по оси Z. Обратите внимание на то, что винт оси Z не имеет контропоры внизу.

Файлы для скачивания «Шаг 4»

Шаг 5: Направляющие

Направляющие обеспечивают возможность перемещения во всех направлениях, обеспечивают плавность и точность движений. Любой люфт в одном из направлений может стать причиной неточности в обработке ваших изделий.
Я выбрал самый дорогой вариант — профилированные закаленные стальные рельсы. Это позволит конструкции выдерживать высокие нагрузки и обеспечит необходимую мне точность позиционирования. Чтобы обеспечить параллельность направляющих, я использовал специальный индикатор во время их установки. Максимальное отклонение относительно друг друга составило не более 0,01 мм.

Шаг 6: Винты и шкивы

Винты преобразуют вращательное движение от шаговых двигателей в линейное. При проектировании своего станка вы можете выбрать несколько вариантов этого узла: Пара винт-гайка или шарико-винтовая пара (ШВП). Винт-гайка, как правило, больше подвергается силам трения при работе, а также менее точна относительно ШВП. Если вам необходима повышенная точность, то однозначно необходимо остановить свой выбор на ШВП. Но вы должны знать, что ШВП достаточно дорогое удовольствие.

Я все же решил использовать винт-гайку для своего станка. Я выбрал гайки со специальными пластиковыми вставками которые уменьшают трение и исключают люфты.

Необходимо обработать концы винтов в соответствии с чертежами. На концы винтов устанавливаются шкивы

Файлы для скачивания «Шаг 6»

Шаг 7: Рабочая поверхность

Рабочая поверхность — это место на котором вы будете закреплять заготовки для последующей обработки. На профессиональных станках часто используется стол из алюминиевого профиля с Т-пазами. Я решил использовать лист обычной березовой фанеры толщиной 18 мм.

Шаг 8: Электрическая схема

Основными  компонентами электрической схемы являются:

  1. Шаговые двигатели
  2. Драйверы шаговых двигателей
  3. Блок питания
  4. Интерфейсная плата
  5. Персональный компьютер или ноутбук
  6. Кнопка аварийного останова 

Я решил купить готовый набор из 3-х двигателей Nema, 3-х подходящих драйверов, платы коммутации и блока питания на 36 вольт. Также я использовал понижающий трансформатор для преобразования 36 вольт в 5 для питания управляющей цепи. Вы можете использовать любой другой готовый набор или собрать его самостоятельно. Так как мне хотелось быстрее запустить станок, я временно собрал все элементы на доске. Нормальный корпус для системы управления сейчас находится в разработке )).

Электрическая схема станка

Шаг 9: Фрезерный шпиндель

Для своего проекта я использовал фрезерный шпиндель Kress. Если есть необходимость, средства и желание, то вы вполне можете поставить высокочастотный промышленный шпиндель с водяным или воздушным охлаждением. При этом потребуется незначительно изменить электрическую схему и добавить несколько дополнительных компонентов, таких как частотный преобразователь.

Шаг 10: Программное обеспечение

В качестве управляющей системы для своего детища я выбрал MACh4. Это одна из самых популярных программ для фрезерных станков с ЧПУ. Поэтому про ее настройку и эксплуатацию я не буду говорить, вы можете самостоятельно найти огромное количество информации на эту тему в интернете.

Шаг 11: Он ожил! Испытания

Если вы все сделали правильно, то включив станок вы увидите, что он просто работает!

Я уверен, моя история вдохновит вас на создание собственного фрезерного станка с ЧПУ.

Послесловие

Друзья, если вам понравилась история, делитесь ей в социальных сетях и обсуждайте в комментариях. Успехов вам в ваших проектах!

Большой портальный фрезерный станок с ЧПУ своими руками / Хабр

Здравствуй дорогой читатель, в этой статье хочу поделиться своим опытом постройки фрезерного портального станка с числовым программным управлением.


Подобных историй в сети очень много, и я наверное мало кого удивлю, но может эта статья будет кому то полезна. Эта история началась в конце 2016 года, когда я со своим другом – партнером по разработке и производству испытательной техники аккумулировали некую денежную сумму. Дабы просто не прогулять деньги (дело то молодое), решили их вложить в дело, после чего пришла в голову идея изготовления станка с ЧПУ. У меня уже имелся опыт постройки и работы с подобного рода техникой, да и основной областью нашей деятельности является конструирование и металлообработка, что сопутствовало идее с постройкой станка ЧПУ.

Вот тогда то и началась движуха, которая длиться и по сей день…

Продолжилось все с изучения форумов посвященных ЧПУ тематике и выбора основной концепции конструкции станка. Предварительно определившись с обрабатываемыми материалами на будущем станке и его рабочим полем, появились первые бумажные эскизы, в последствии которые были перенесены в компьютер. В среде трех мерного моделирования КОМПАС 3D, станок визуализировался и стал обрастать более мелкими деталями и нюансами, которых оказалось больше чем хотелось бы, некоторые решаем и по сей день.

Одним из начальных решений было определение обрабатываемых на станке материалов и размеры рабочего поля станка. Что касается материалов, то решение было достаточно простым — это дерево, пластик, композитные материалы и цветные металлы (в основном дюраль). Так как у нас на производстве в основном металлообрабатывающие станки, то иногда требуется станок, который обрабатывал бы быстро по криволинейной траектории достаточно простые в обработке материалы, а это в последствии удешевило бы производство заказываемых деталей. Отталкиваясь от выбранных материалов, в основном поставляемых листовой фасовкой, со стандартными размерами 2,44х1,22 метра (ГОСТ 30427-96 для фанеры). Округлив эти размеры пришли к таким значениям: 2,5х1,5 метра, рабочее пространство определенно, за исключением высоты подъёма инструмента, это значение выбрали из соображения возможности установки тисков и предположили что заготовок толще 200мм у нас не будет. Так же учли тот момент, если потребуется обработать торец какой либо листовой детали длиной более 200мм, для этого инструмент выезжает за габариты основания станка, а сама деталь/заготовка крепится к торцевой стороне основания, тем самым может происходить обработка торца детали.

Конструкция станка представляет собой сборное рамное основание из 80-й профильной трубы со стенкой 4мм. По обе стороны длинны основания, закреплены профильные направляющие качения 25-го типоразмера, на которые установлен портал, выполненный в виде трех сваренных вместе профильных трубы того же типоразмера что и основание.

Станок четырех осевой и каждую ось приводит в движение шарико-винтовая передача. Две оси расположены параллельно по длинной стороне станка, спаренных программно и привязанных к Х координате. Соответственно оставшиеся две оси – это Y и Z координаты.

Почему именно остановились на сборной раме: изначально хотели делать чисто сварную конструкцию с закладными приваренными листами под фрезеровку, установку направляющих и опор ШВП, но для фрезеровки не нашли достаточно большого фрезерно-координатного станка. Пришлось рисовать сборную раму, чтобы была возможность обработать все детали своими силами с имеющимися на производстве металлообрабатывающими станками. Каждая деталь, которая подвергалась воздействию электродуговой сварки, была отожжена для снятия внутренних напряжений. Далее все сопрягаемые поверхности были выфрезерованны, и в последствии подгонки пришлось местами шабрить.

Залезая вперед, сразу хочу сказать, что сборка и изготовление рамы оказалась самым трудоемким и финансово затратным мероприятием в постройке станка. Первоначальная идея с цельно сваренной рамой по всем параметрам обходит сборную конструкцию, по нашему мнению. Хотя многие могут со мной и не согласиться.

Многие любители и не только, собирают такого рода и размера (и даже большего) станки у себя в мастерской или гараже, делая целиком сварную раму, но без последующего отжига и механической обработки за исключением сверления отверстий под крепление направляющих. Даже если повезло со сварщиком, и он сварил конструкцию с достаточно хорошей геометрией, то в последствии работы этого станка ввиду дребезга и вибраций, его геометрия будет уходить, меняться. Я конечно могу во многом ошибаться, но если кто то в курсе этого вопроса, то прошу поделиться знаниями в комментариях.

Сразу хочу оговориться, что станки из алюминиевого конструкционного профиля мы тут пока рассматривать не будем, это скорее вопрос другой статьи.

Продолжая сборку станка и обсуждая его на форумах, многие начали советовать сделать внутри рамы и снаружи диагональные стальные укосины для добавления еще большей жесткости. Мы этим советом пренебрегать не стали, но и добавлять укосины в конструкцию то же, так как рама получилась достаточно массивной (около 400 кг). А по завершению проекта, периметр обошъётся листовой сталью, что дополнительно свяжет конструкцию.

Давайте теперь перейдем к механическому вопросу этого проекта. Как было ранее сказано, движение осей станка осуществлялось через шарико–винтовую пару диаметром 25мм и шагом 10мм, вращение которой передается от шаговых двигателей с 86 и 57 фланцами. Изначально предполагали вращать непосредственно сам винт, дабы избавиться от лишних люфтов и дополнительных передач, но без них не обошлось в виду того, что при прямом соединении двигателя и винта, последний на больших скоростях начало бы разматывать, особенно когда портал находится в крайних положениях. Учитывая тот факт, что длина винтов по Х оси составила почти три метра, и для меньшего провисания был заложен винт диаметром 25мм, иначе хватило бы и 16 мм-го винта.

Этот нюанс обнаружился уже в процессе производства деталей, и пришлось быстрым темпом решать эту проблему путем изготовления вращающейся гайки, а не винта, что добавило в конструкцию дополнительный подшипниковый узел и ременную передачу. Такое решение так же позволило хорошо натянуть винт между опорами.

Конструкция вращающейся гайки довольно проста. Изначально подобрали два конических шарикоподшипника, которые зеркально одеваются на ШВП гайку, предварительно нарезав резьбу с ее конца, для фиксации обоймы подшипников на гайке. Подшипники вместе с гайкой вставали в корпус, в свою очередь вся конструкция крепится на торце стойки портала. Спереди ШВП гайки закрепили на винты переходную втулку, которую в последствии в собранном виде на оправке обточили для придания соостности. На неё одели шкив и поджали двумя контргайками.

Очевидно, что некоторые из вас, зададутся вопросом о том – «Почему бы не использовать в качестве механизма передающего движения зубчатую рейку?». Ответ достаточно прост: ШВП обеспечит точность позиционирования, большую двигающую силу, и соответственно меньший момент на валу двигателя (это то, что я с ходу вспомнил). Но есть и минусы – более низкая скорость перемещения и если брать винты нормального качества, то соответственно и цена.
Кстати, мы взяли ШВП винты и гайки фирмы TBI, достаточно бюджетный вариант, но и качество соответствующее, так как из взятых 9 метров винта, пришлось выкинуть 3 метра, ввиду несоответствия геометрических размеров, ни одна из гаек просто не накрутилась…

В качестве направляющих скольжения, были использованы профильные направляющие рельсового типоразмера 25мм, фирмы HIWIN. Под их установку были выфрезерованны установочные пазы для соблюдения параллельности между направляющими.

Опоры ШВП решили изготовить собственными силами, они получились двух видов: опоры под вращающиеся винты (Y и Z оси) и опоры под не вращающиеся винты (ось Х). Опоры под вращающиеся винты можно было купить, так как экономии ввиду собственного изготовления 4 деталей вышло мало. Другое дело с опорами под не вращающиеся винты – таких опор в продаже не найти.

Из сказанного ранее, ось Х приводится в движение вращающимися гайками и через ременную зубчатую передачу. Так же через ременную зубчатую передачу решили сделать и две другие оси Y и Z, это добавит большей мобильности в изменении передаваемого момента, добавит эстетики в виду установки двигателя не вдоль оси винта ШВП, а сбоку от него, не увеличивая габариты станка.

Теперь давайте плавно перейдем к электрической части, и начнем мы с приводов, в качестве них были выбраны шаговые двигатели, разумеется из соображений более низкой цены по сравнению с двигателями с обратной связью. На ось Х поставили два двигателя с 86-м фланцем, на оси Y и Z по двигателю с 56-м фланцем, только с разным максимальным моментом. Ниже постараюсь представить полный список покупных деталей…

Электрическая схема станка довольно проста, шаговые двигатели подключаются к драйверам, те в свою очередь подключается к интерфейсной плате, она же соединяется через параллельный порт LPT с персональным компьютером. Драйверов использовал 4 штуки, соответственно по одной штуке на каждый из двигателей. Все драйвера поставил одинаковые, для упрощения монтажа и подключения, с максимальным током 4А и напряжением 50В. В качестве интерфейсной платы для станков с ЧПУ использовал относительно бюджетный вариант, от отечественного производителя, как указанно на сайте лучший вариант. Но подтверждать или опровергать это не буду, плата проста в своем применении и самое главное, что она работает. В своих прошлых проектах применял платы от китайских производителей, они тоже работают, и по своей периферии мало отличаются, от использованной мной в этом проекте. Заметил во всех этих платах, один может и не существенный, но минус, на них можно всего лишь установить до 3-х концевых выключателя, но на каждую ось требуется как минимум по два таких выключателя. Или я просто не разобрался? Если у нас 3-х осевой станок, то соответственно нам надо установить концевые выключатели в нулевых координатах станка (это еще называется «домашнее положение») и в самых крайних координатах чтобы в случае сбоя или не хватки рабочего поля, та или иная ось просто не вышла из строя (попросту не сломалась). В моей схеме использовано: 3 концевых без контактных индуктивных датчика и аварийная кнопка «Е-СТОП» в виде грибка. Силовая часть запитана от двух импульсных источников питания на 48В. и 8А. Шпиндель с водяным охлаждением на 2,2кВт, соответственно включенный через частотный преобразователь. Обороты устанавливаются с персонального компьютера, так как частотный преобразователь подключен через интерфейсную плату. Обороты регулируются с изменения напряжения (0-10 вольт) на соответствующем выводе частотного преобразователя.

Все электрические компоненты, кроме двигателей, шпинделя и конечных выключателей были смонтированы в электрическом металлическом шкафу. Все управление станком производится от персонального компьютера, нашли старенький ПК на материнской плате форм фактора ATX. Лучше бы, чуть ужались и купили маленький mini-ITX со встроенным процессором и видеокартой. При не малых размерах электрического ящика, все компоненты с трудом разместились внутри, их пришлось располагать достаточно близко друг к другу. В низу ящика разместил три вентилятора принудительного охлаждения, так как воздух в нутрии ящика сильно нагревался. С фронтальной стороны прикрутили металлическую накладку, с отверстиями под кнопки включения питания и кнопки аварийного останова. Так же на этой накладке разместили панельку для включения ПК, ее я снял с корпуса старого мини компьютера, жаль, что он оказался не рабочим. С заднего торца ящика тоже закрепили накладку, в ней разместили отверстия под разъемы для подключения питания 220V, шаговых двигателей, шпинделя и VGA разъем.

Все провода от двигателей, шпинделя, а также водяные шланги его охлаждения проложили в гибкие кабель каналы гусеничного типа шириной 50мм.

Что касается программного обеспечение, то на ПК размещенного в электрическом ящике, установили Windows XP, а для управления станком применили одну из самых распространенных программ Mach4. Настройка программы осуществляется в соответствии с документацией на интерфейсную плату, там все описано достаточно понятно и в картинках. Почему именно Mach4, да все потому же, был опыт работы, про другие программы слышал, но их не рассматривал.

Технические характеристики:

Рабочее пространство, мм: 2700х1670х200;

Скорость перемещения осей, мм/мин: 3000;

Мощность шпинделя, кВт: 2,2;

Габариты, мм: 2800х2070х1570;

Вес, кг: 1430.

Список деталей:

Профильная труба 80х80 мм.

Полоса металлическая 10х80мм.

ШВП TBI 2510, 9 метров.

ШВП гайки TBI 2510, 4 шт.

Профильные направляющие HIWIN каретка HGh35-CA, 12 шт.

Рельс HGh35, 10 метров.

Шаговые двигатели:

NEMA34-8801: 3 шт.

NEMA 23_2430: 1шт.

Шкив BLA-25-5M-15-A-N14: 4 шт.

Шкив BLA-40-T5-20-A-N 19: 2 шт.

Шкив BLA-30-T5-20-A-N14: 2 шт.

Плата интерфейсная StepMaster v2.5: 1 шт.

Драйвер шагового двигателя DM542: 4шт. (Китай)

Импульсный источник питания 48В, 8А: 2шт. (Китай)

Частотный преобразователь на 2,2 кВт. (Китай)

Шпиндель на 2,2 кВт. (Китай)

Основные детали и компоненты вроде перечислил, если что-то не включил, то пишите в комментарии, добавлю.

Опыт работы на станке: В конечном итоге спустя почти полтора года, станок мы все же запустили. Сначала настроили точность позиционирования осей и их максимальную скорость. По словам более опытных коллег максимальная скорость в 3м/мин не высока и должна быть раза в три выше (для обработки дерева, фанеры и т.п.). При той скорости, которой мы достигли, портал и другие оси упершись в них руками (всем телом) почти не остановить — прёт как танк. Начали испытания с обработки фанеры, фреза идет как по маслу, вибрации станка нет, но и углублялись максимум на 10мм за один проход. Хотя после заглубляться стали на меньшую глубину.

По игравшись с деревом и пластиком, решили погрызть дюраль, тут я был в восторге, хоть и сломал сначала несколько фрез диаметром 2 мм, пока подбирал режимы резания. Дюраль режет очень уверенно, и получается достаточно чистый срез, по обработанной кромке.

Сталь пока обрабатывать не пробовали, но думаю, что как минимум гравировку станок потянет, а для фрезеровки шпиндель слабоват, жалко его убивать.

А в остальном станок отлично справляется с поставленными перед ним задачами.

Вывод, мнение о проделанной работе: Работа проделана не малая, мы в итоге изрядно приустали, так как ни кто не отменял основную работу. Да и денег вложено не мало, точную сумму не скажу, но это порядка 400т.р. Помимо затрат на комплектацию, основная часть расходов и большая часть сил, ушла на изготовление основания. Ух как мы с ним намаялись. А в остальном все делалось по мере поступления средств, времени и готовых деталей для продолжения сборки.

Станок получился вполне работоспособным, достаточно жестким, массивным и качественным. Поддерживающий хорошую точность позиционирования. При измерении квадрата из дюрали, размерами 40х40, точность получилась +- 0,05мм. Точность обработки более габаритных деталей не замеряли.

Что дальше…: По станку есть еще достаточно работы, в виде закрытия пыле — защитой направляющих и ШВП, обшивки станка по периметру и установки перекрытий в середине основания, которые будут образовывать 4 больших полки, под объем охлаждения шпинделя, хранения инструмента и оснастки. Одну из четвертей основания хотели оснастить четвертой осью. Также требуется на шпиндель установить циклон для отвода и сбора стружки о пыли, особенно если обрабатывать дерево или текстолит, от них пыль летит везде и осаждается повсюду.

Что касается дальнейшей судьбы станка то тут все не однозначно, так как у меня возник территориальный вопрос (я переехал в другой город), и станком заниматься сейчас почти некому. И вышеперечисленные планы не факт что сбудутся. Не кто этого два года назад и предположить не мог.

В случае продажи станка с его ценником все не понятно. Так как по себестоимости продавать откровенно жалко, а адекватная цена в голову пока не приходит.

На этом я пожалуй закончу свой рассказ. Если что-то я не осветил, то пишите мне, и я постараюсь дополнить текст. А в остальном многое показано в видео про изготовления станка на моем YouTube канале.

чертежи и изготовление своими руками


На чтение 6 мин. Просмотров 2.4k. Опубликовано
Обновлено

Многие мастера часто задумываются над тем, чтобы собрать самодельный ЧПУ станок. Он обладает рядом преимуществ и позволит решить большое количество задач более качественно и быстро.

осуществляют фрезеровку и резку практически всех материалов. В связи с этим соблазн изготовления подобного устройства достаточно велик. Может уже пришло время взять все в свои руки и пополнить свою мастерскую новым оборудованием?

Назначение фрезерных станков

Станки с числовым программным управлением получили широкое распространение не только в промышленном производстве, но и в частных мастерских. Они позволяют осуществлять плоскую и профильную обработку металла, пластмассы и дерева.

Кроме того, без них не обойтись при выполнении гравировальных и сверлильно-присадочных работах.

Практически любая задача, решаемая с использованием подобных устройств, выполняется на высоком уровне.

При необходимости что-то начертить на плате или деревянной плите, достаточно создать макет в компьютерной программе и с помощью CNC Milling перенести это на изделие. Выполнить подобную операцию вручную в большинстве случаев просто невозможно, особенно если речь идет о высокой точности.

Все профессиональное оборудование данного типа характеризуется высоким уровнем автоматизации и простотой работы. Необходимы лишь базовые навыки работы в специализированных компьютерных программах, чтобы решать несложные задачи обработки материалов.

В то же время даже с ЧПУ справляются с поставленными целями. При должной настройке и использовании качественных узлов, можно добиться от аппарата хорошей точности, минимального люфта и приемлемой скорости работы.

Станок с ЧПУ своими руками

схема функциональнаяФункциональная схема станка с ЧПУ.

Итак, как сделать данное устройство? Чтобы изготовить станок ЧПУ своими руками, необходимо потратить время на разработку проекта, а также ознакомиться с существующими заводскими моделями. Следуя этим первым и самым простым правилам, удастся избежать самых распространенных ошибок.

Стоит отметить, что фрезеровочный ЧПУ станок – технически сложное устройство с электронными элементами. Из-за этого многие люди полагают, что его невозможно сделать вручную.

Конечно же, данное мнение ошибочно. Однако необходимо иметь в виду, что для сборки понадобится не только чертеж, но и определенный комплект инструментов и деталей. Например, понадобится шаговый двигатель, который можно взять из принтера и т.д.

Следует также учитывать необходимость определенных финансовых и временных затрат. Если подобные проблемы не страшны, тогда изготовить доступный по стоимости и эффективный агрегат с координатным позиционированием режущего инструмента для обработки металла или дерева не составит труда.

Схема

Наиболее трудным этапом ЧПУ по металлу и дереву является выбор оптимальной схемы оборудования. Тут все определяется размерами заготовки и степени ее обработки.

[box type=”fact”]Для бытовых целей лучше отдать предпочтение чертежу небольшого устройства с необходимым набором функций.[/box]

Одним из вариантов может быть конструкция, состоящая из двух кареток, которые будут перемещаться в плоскости. Стальные шлифовальные прутки отлично подойдут в качестве основания. На них крепятся каретки.

Также понадобятся ШД и винты с подшипниками качения, чтобы обеспечить трансмиссию. Управление фрезера с ЧПУ будет осуществляться с помощью программы.

Подготовка

Для автоматизации самодельного фрезерного станка с ЧПУ необходимо максимально продумать электронную часть.

самодельный станок с чпуЧертеж самодельного станка.

Ее можно разделить на несколько элементов:

  • блок питания, обеспечивающий подачу электроэнергии на ШД и контроллер;
  • контроллер;
  • драйвер, регулирующий работу подвижных частей конструкции.

Затем, чтобы построить самому станок, необходимо подобрать сборочные детали. Лучше всего использовать подручные материалы. Это поможет максимально уменьшить расходы на инструменты, которые вам понадобятся.

[box type=”info”]Основу обычно делают из дерева, оргстекла или металла. Важно, чтобы во время движения суппортов не возникали колебания. Они приведут к неточной работе аппарата. В связи с этим нужно правильно разработать их конструкцию.[/box]

Вот некоторые советы по выбору деталей:

  • в качестве направляющих подойдут прутки диаметром до 12 мм;
  • лучшим вариантом для суппорта будет текстолит;
  • ШД обычно берут от принтеров;
  • блок фиксации фрезы также делается из текстолита.

Инструкция по сборке

После подготовки и выбора деталей можно приступать к сборке фрезеровального агрегата для обработки дерева и металла.

В первую очередь следует еще раз проверить все комплектующие и удостовериться в правильности их размеров.

чертеж чпу станкаСхема устройства ЧПУ.

Порядок выполнения действий при сборке выглядит приблизительно следующим образом:

  • установка направляющих суппорта, их крепление к боковым поверхностям конструкции;
  • притирка суппортов в результате их перемещения до тех пор, пока не удастся добиться плавного хода;
  • затяжка болтов;
  • установка компонентов на основании устройства;
  • закрепление ходовых винтов с муфтами;
  • крепление к винтам муфт шаговых двигателей.

Всю электронную составляющую следует расположить в отдельном блоке. Таким образом, вероятность сбоя во время работы будет сведена к минимуму. Подобный вариант размещения электроники можно назвать лучшей конструкцией.

Особенности работы

После того, как с ЧПУ был собран своими руками, можно приступать к испытаниям.

Контролировать действия станка будет программное обеспечение. Его необходимо выбирать правильно. В первую очередь важно, чтобы программа была рабочей. Во-вторых, она должна максимально реализовывать все возможности оборудования.

схема кинематическаяКинематическая схема работы устройства.

В ПО должны содержаться все необходимые драйверы для контроллеров.

Начинать следует с несложных программ. При первых запусках необходимо следить за каждым проходом фрезы, чтобы убедиться в правильности обработке по ширине и глубине. Особенно важно проконтролировать трехмерные варианты подобных устройств.

Итог

Устройства для обработки дерева с числовым программным управлением имеют в своей конструкции различную электронику. Из-за этого, на первый взгляд, может показаться, что подобное оборудования очень трудно изготовить самостоятельно.

На самом деле ЧПУ своими руками – посильная задача для каждого. Достаточно просто поверить в себя и в свои силы, и тогда можно стать обладателем надежного и эффективного фрезеровального станка, который станет гордостью любого мастера.

Самодельный ЧПУ станок. – своими руками Станок с ЧПУ

Самодельный чпу станок.Конструкция оси Y.

Самодельный чпу станок я сделал из профильных труб 80х40. Схема чпу станка тоже сделана мной. Можно посмотреть видео на канале железкин.Таким образом я достиг большей жёсткости портала Х. Конструкция по оси Y не представляет сложности. Потому что я описываю в своей статье весь процесс сборки рамы. Поэтому всё понятно как сделать такой станок буквально на коленке. И так первым делом надо нарезать профиль для чпу по размеру.

Изготовление чпу станкаПрофиль для рамы

 

Прикрутить (для того чтобы не повело после сварки) поперечины две штуки (на фото одна), после чего обварить и болт выкрутить.

станок чпу конструкцияПрикрутил поперечины

 

После того как обварен профиль основания, надо поставить два профиля 30х30 сверху и обварить.

портал станкаверхние поперечины

После обваривания верхнего профиля, я вырезал с передней части отрезок. (смотрите на фото ниже). Так я его ставил целиком для того, чтобы профиль был приварен ровно.

Чпу станок своими рукамиУстановить сверху профиль

И после этого я примеряю портал Х на свой самодельный чпу станок. Но перед этим ставлю рельсы для чпу.Так как лишний отрезок профиля вырезал. И теперь ничего не мешает.

Отверстия в профиле я закрываю металлом и обвариваю. Потому что отверстия выглядят не очень красиво. После того как я завершил все сварочные работы, я буду зашлифовывать все сварные швы. Потому что они не красиво выглядят.

Теперь я поставлю подшипники для чпу станка, и винт ШВП 1204.

На фото ниже видно под подшипником KP008 (передняя часть) я установил подкладку. Потому что она нужна  для выравнивания подшипников по высоте. Так как высота переднего и заднего подшипника разная.

Я сделал эту подкладку из дюраля толщиной 3 мм. Смотрите фото ниже.

чертежи чпу станкаПодкладка под подшипник.                                                                     Детали чпуЧертёж.чертеж самодельного чпуВид на подшипник

 

 

 

детали для чпу станков                                       Крупным планом.

Соединение с порталом Х

Когда установлены рельсы, можно поставить портал. Корпус гайки ШВП соединяю с порталом Х (на портале отверстия ещё не просверлены) потому что сверлить буду по месту.

 

портал чпуМесто соединения корпуса гайки швп с порталом Х.

 

Соединение с порталом Х. Я так же привёл чертёж соединительной пластины в статье Портал  станка с ЧПУ. (Х)

чпу станок чертежТак выглядит соединительная пластина с порталомСочленение с порталомРазмер соединяющего узла с порталом Х

После того как я завершил все работы по соединению портала, можно переходить к другой работе.

Узлы креплений ЧПУ станка.

Для того чтобы работа была последовательной, я перехожу к работе по креплению шаговых двигателей. Так как этот узел имеет важное значение, поэтому я сделал крепёж из стали толщиной 2мм.

чертеж самодельного фрезерного станка чпуОсновы для установки креплений шаговых двигателей.самодельные чпу станки с чертежамиЛевая и правая части одинаковые.

Я вырезал две стальные заготовки, размер которых указан на чертеже в верхней части. Так как обе части одинаковые, я указал размер только на одну заготовку. И теперь на эти пластины я буду устанавливать крепление для шаговых двигателей. Но можно обойтись и без дополнительного переходного крепления. Потому что я для установки двигателей уже изготовил дополнительное крепление, я и буду его использовать. Потому что оно предусматривает возможность установки двигателей двух типов. Так как моём случае установлены два шаговых двигателя на один драйвер (двигатели Nema 17).

Переходное крепления я сделал из дюраля толщиной 3 мм. Для оси Y я изготовил два таких переходных крепления. Но можно установить такие же крепежи и на другие оси. Смотрите фото ниже текста.

cnc станокКрепёж для шаговых по Yстанок чпу конструкцияЗадняя часть с установленным креплением.

Фото крепление Nema 17

станок чпу сборкаКрепление двигателя на переходном крепеже

Теперь снимаю все детали и окрашиваю раму и те детали, которые не покрашены. Потому что потом покрасить будет проблемно. Фото ниже. Сборка фрезерного станка с чпу.

самодельный cncПокраска станка с чпу

После того как станок я покрасил, начинаю сборку. На фото, которое размещено ниже вы можете посмотреть на мой самодельный чпу станок.

Сборка станка с чпуПредварительная сборка.

Конструкцию стола я привожу в следующей статье. В статье  самодельный чпу станок-как сделать стол для станка чпу.

Ножки для станка.

Для конструкции в качестве ножек я буду использовать крышки от зубной пасты. Но вполне возможно использование и других подходящих материалов.

что нужно для чпу станкаНожки станка сделаны из крышек зубной пасты.Как сделать ножки для станкаВерхняя часть тюбика пасты отрезана.

В заключении хочу сказать, что если что то не понятно я отвечу на все ваши вопросы. Задавайте свой вопрос в комментариях или пишите в личку. Смотрите видео на канале железкин в Ютуб. Так же там есть видео циклон для пылесоса. Это ажно, иметь пылеудаление ЧПУ. На сайте есть статья как сделать циклон. Можете почитать.

Моя история постройки ЧПУ-станка своими руками / Хабр

Приветствую всех жителей Geektimes! Сегодня я хочу вам рассказать свою историю постройки бюджетного классического портального фрезерного станка.


Хочу начать с истории, которая началась в конце 2015 года. Встретившись тогда с другом, он предложил мне сделать фрезерный чпу-станок для раскройки фанеры и пластика. Недолго подумав, я сказал ему, что для вырезания различных слов, рамочек и прочего станок не окупит себя и станет убыточным, на что он мне ответил «придумай что-нибудь»…

Так как в основе проекта был положен интерес я, конечно же, взялся за него. Но все бы ничего, но на предложенный проект не было денег, да и свободного времени тоже. Тогда, исходя из задач, возложенных на станок, было спроектировано следующее:

В итоге на весь станок выделили 20 т.р. Рабочее поле — 550х950 мм. В качестве управления выбрал китайскую синюю плату на драйверах TB6560 на 4 оси, в комплект еще входит 4 двигателя, блок питания, диск с ПО и провод для подключения к ПК, на тот момент она обошлась мне в 14 с копейками т.р.

Так как планировалось сделать что-то вроде конструктора, и не прибегая к фрезерным, расточным, шлифовальным работам, вся конструкция изготовлялась из конструкционной листовой стали толщиной 8мм, раскроенной на лазерным ЧПУ станке. Но без токарной обработки не обошлось, так как надо точить подшипниковые опоры, втулки скольжения, обтачивать концы винтов и в этом помогла наша дочерняя фирма. И вообще то, что касается металлообработки в России, я постарался, высказать свои мысли в блоге, чтобы здесь не флудить.

Подшипниковая опора.

В итоге раскрой всех деталей к станку из металлического листа вышло в 1,5т.р., еще 2т.р. отдал за токарную обработку, остальное потратилось на крепеж, подшипники и прочие невспомненные мной моменты.

Далее хотелось бы продемонстрировать несколько видео о процессе сборки и работы станка, а также фото того, что пробовал вырезать я.

И еще один момент: в качестве шпинделя решил использовать обыкновенную дрель, ввиду невысокой скорости работы станка.

Попробовали выжигать

По итогам сборки наладки и проверки можно сказать, что станок оказался работоспособным, но достаточно «жидким», но это и так было понятно по закладываемому бюджету. И свои задачи он выполнял отлично… Станок был собран к концу февраля и окупился у друга до лета, после чего он успешно его продал за 30 т.р. Продал по причине – надоело, пропал интерес, и нежелание работать.

Я, возможно, что-то упустил и не описал, надеюсь, что на видео найдётся вся отсутствующая здесь информация. В другом же случае оставляйте комментарии.

Станок ЧПУ своими руками, конструкции

В наше время у рукодельных людей всё чаще можно встретить новые станки, которые управляются не руками, как мы все привыкли, а компьютерной программной и компьютеризированной оснасткой. Такое новшество получило название ЧПУ (числовое программное управление).

Такая технология применяется во многих учреждениях, на больших производствах, а также в хозяйских мастерских. Автоматизированная система управления позволяет сэкономить очень много времени, а также повысить качество производимой продукции.

Автоматизированной системой управляет программа с компьютера. В эту систему входят асинхронные двигатели с векторным управлением, имеющие три оси движения электрического гравера: X, Z, Y. Ниже мы рассмотрим, какими бывают станки с автоматическим управлением и расчётами.

Общие понятия

Как правило, на всех станках с ЧПУ используется электрический гравер, либо фрезер, на котором можно менять насадки. Станок с числовым управлением применяется для придания тем или иным материалам элементов декора и не только. ЧПУ станки, в связи с продвижениями в компьютерном мире, должны иметь множество функций. К таким функциям относятся:

Фрезерование

Механический процесс обработки материала, в процессе которого, режущий элемент (насадка, в виде фрезы), производит вращательные движения на поверхности заготовки.

Гравировка

Заключается в нанесении того или оного изображения на поверхности заготовки. Для этого используют либо фрезы, либо штихель (стальной стержень с заострённым под углом одним концом).

Сверление

Механическая обработка материала резаньем, с помощью сверла, за счёт которого получаются отверстия разных диаметров и отверстия, имеющие много граней различных сечений и глубин.

Лазерная резка

Способ раскроя и резанья материала, при котором отсутствует механическое воздействие, сохраняется высокая точность заготовки, а также деформации, совершаемые данным способом, имеют минимальные деформации.

Графопостроитель

Производится высокоточное рисование сложнейших схем, чертежей, географических карт. Рисование производится за счёт пишущего блока, посредством специализированного пера.

Рисование и сверление печатных плат

Производство плат, а также рисование электропроводящих цепей на поверхности диэлектрической пластины. Также сверление маленьких отверстий под радиодетали.

Какие функции будет выполнять ваш будущий станок с программным управлением решать только вам. А дальше рассмотрим конструкцию станка ЧПУ.

Разновидность станков ЧПУ

Технологические признаки и возможности данных станков приравниваются к универсальным станкам. Однако, в современном мире, выделяют три разновидности станков ЧПУ:

Токарные

Предназначение таких станков заключается в создании деталей по типу тел вращения, которое заключается в обработке поверхности заготовки. Также производство внутренних и наружных резьб.

Фрезерные

Автоматизированная работа этих станков заключается в обработке плоскостей и пространств различных корпусных заготовок. Осуществляют фрезеровку плоскую, контурную и ступенчатую, под различными углами, а также с нескольких сторон. Производят сверление отверстий, нарезание резьб, развёртывание и растачивание заготовок.

Сверлильно — расточные

Выполняют рассверливание, сверление отверстий, растачивание и развёртывание, зенкерование, фрезеровка, нарезание резьб и многое другое.

Как мы видим, станки ЧПУ имеют большой ряд функционала, которые они совершают. Поэтому и приравниваются к универсальным станкам. Все они стоят очень дорого и купить какую-нибудь установку из вышеперечисленных просто невозможно, в силу финансовой недостаточности. И можно подумать, что придётся совершать все эти действия вручную, на протяжении всей жизни.

Можно не расстраиваться. Умелые руки страны, ещё с первого появления заводских станков ЧПУ, начали создавать самодельные прототипы, которые работают не хуже профессиональных.

Все комплектующие материалы для станочков ЧПУ можно заказать в интернете, где они находятся в свободном доступе и стоят довольно-таки недорого. Кстати, корпус автоматизированного станка можно изготовить своими руками, а за правильными размерами можно обратиться в интернет.

Совет: Перед выбором станка ЧПУ определитесь с тем, какой материал вы будете обрабатывать. Этот выбор будет иметь главное значение при сооружении станка, так как это напрямую зависит от размеров оборудования, а также затрат на него.

Конструкция

Конструкция станка ЧПУ полностью зависит от вашего выбора. Можно приобрести уже готовый стандартный набор всех необходимых деталей и просто собрать его в своём гараже или мастерской. Или заказывать всё оснащение отдельно.

Рассмотрим стандартный набор деталей на фото:

Конструкция

Фото: набор деталей.

  1. Непосредственно рабочая область, которая производится из фанеры — это столешница и боковой каркас.
  2. Направляющие элементы.
  3. Держатели направляющих.
  4. Линейные подшипники и втулки скольжения.
  5. Опорные подшипники.
  6. Ходовые винты.
  7. Контролёр шаговых двигателей.
  8. Блок питания контролёра.
  9. Электрический гравер или фрезер.
  10. Муфта, соединяющая вал ходового винта с валом шаговых двигателей.
  11. Шаговые двигатели.
  12. Ходовая гайка.

Используя данный перечень деталей, вы смело сможете создать свой собственный фрезерный по дереву с ЧПУ станок с автоматизированной работой. Когда вы соберёте всю конструкцию, можете смело приступать к работе.

""

Фото: конструкция.

Принцип работы

Пожалуй, самым главным элементом на этом станке является фрезер, гравер или шпиндель. Это зависит от вашего выбора. Если у вас будет стоять шпиндель, то хвостик фрезы, который имеет цангу для крепления, будет плотно крепиться в цанговый патрон.

Сам патрон непосредственно закреплён на шпиндельном вале. Режущая часть фрезы подбирается исходя из выбранного материала. Электрический мотор, который располагается на движущейся каретке, вращает шпиндель с фрезой, что позволяет обрабатывать поверхность материала. Управление шаговыми двигателями происходит от контролера, на который подаются команды с компьютерной программы.

Электроника станка работает непосредственно на обеспечении компьютерного обеспечения, которое должно поставляться с заказываемой электроникой. Программа передаёт команды, в виде G — кодов на контролер. Тем самым эти коды сохраняются в оперативной памяти контролера.

После выбора на станке программы обработки (чистовой, черновой, трёхмерной), команды распределяются на шаговые двигатели, после чего происходит обработка поверхности материала.

Совет: Перед началом работы, необходимо протестировать станок, специализированной программой и пропустить пробную деталь, чтобы убедиться в правильности работы ЧПУ.

Сборка

Сборка станка своими руками не займёт у вас слишком много времени. Тем более что в интернете сейчас можно скачать очень много различных схем и чертежей. Если вы купили набор деталей для самодельного станка, то его сборка будет очень быстрой.

Итак, разберём один из чертежей собственно ручного станка.

Чертёж

Чертёж самодельного станка ЧПУ.

Как правило, первым делом из фанеры, толщиной 10-11 миллиметров, изготавливается каркас. Столешница, боковые стенки и подвижный портал для установки фрезера или шпинделя, изготавливаются только из фанерного материала. Столешница делается подвижной, используются мебельные направляющие соответствующих размеров.

В итоге должен получиться вот такой вот каркас. После того, как каркасная конструкция готова, в дело вступает дрель и специальные коронки, с помощью которых можно сделать отверстия в фанере.

Каркас ЧПУ

Каркас будущего станка ЧПУ.

В готовом каркасе необходимо подготовить все отверстия, чтобы установить в них подшипники, направляющие болты. После этой установки, можно производить установку всех крепёжных элементов, электрических установок и т.д.

После того, как сборка завершена, важным этапом становится настройка программного обеспечения станка и компьютерной программы. При настройке программы проверяется работа станка на правильность заданных размеров. Если всё готово, можно приступать к долгожданным работам.

Совет: Перед началом работы необходимо проверить правильность крепления заготовочного материала и надёжность крепления рабочей насадки. Также убедиться в том, что выбранный материал соответствует изготовленному станку.

Наладка оборудования

Наладка станка ЧПУ производится непосредственно с рабочего компьютера, на котором установлена программа для работы со станком. Именно в программу загружаются необходимые чертежи, графики, рисунки. Которые в последовательности преобразуются программой в G — коды, необходимые для управления станком.

Когда всё загружено, совершаются пробные действия, относительно выбранного материала. Именно при этих действиях совершается проверка всех необходимых предустановленных размеров.

Совет: Только после тщательной проверки работоспособности станка можно приступать к полноценной работе.

Техника безопасности

Правила и техника безопасности при работе с данным станком ничем не отличается от работы на всех остальных станках. Ниже будут представлены самые основные:

  • Перед работой проверить исправность станка.
  • Одежда должна быть заправлена должным образом, чтобы нигде ничего не торчало и не могло попасть в рабочую зону станка.
  • Должен быть одет головной убор, который будет прижимать ваши волосы.
  • Около станка должен быть резиновый коврик или невысокая деревянная обрешётка, которые защитят от утечки электричества.
  • Доступ к станку детям должен быть категорически запрещён.
  • Перед работой со станком проверить все крепёжные элементы на их прочность.

Совет: К работе на станке необходимо подходить с трезвой головой и пониманием, что при неправильной работе вы можете нанести себе непоправимый вред.

С полными требованиями к безопасности при работе со станком вы сможете найти во всемирной паутине, т.е. в интернете и ознакомиться с ними.

Видео обзоры

Обзор сборки станка самодельного с ЧПУ

Видео обзор простого станка с ЧПУ

Обзор возможностей самодельного ЧПУ станка

Обзор шаговых двигателей

Обзор видео многоканального драйвера для шаговых двигателей

4 потрясающих станка с ЧПУ своими руками, которые вы можете построить сегодня

В зависимости от того, сколько углов вы разрезаете с помощью фрезерного станка с ЧПУ и насколько сложен ваш проект фрезерного станка с ЧПУ, фрезерный станок с ЧПУ, вероятно, самый дорогой, самый сложный в изготовлении, но самый гибкий DIY Станок с ЧПУ. Хотя было создано несколько фрезерных станков с ЧПУ, созданных с нуля, вам лучше преобразовать ручной фрезерный станок в ЧПУ, пока у вас не появится большой опыт работы с ЧПУ. Таким образом, одно из первых решений, которое вам нужно будет принять и которое определит множество других решений для вас в дальнейшем, — это какой ручной фрезерный станок преобразовать.

Есть много возможностей. Некоторые из них, которые следует рассмотреть в порядке от самого тяжелого / самого дорогого к самому легкому / дешевому, включают:

— Фрезерный станок для колен в стиле Бриджпорта: они дорогие, а тяжелое колено не особенно хорошо подходит для ЧПУ. OTOH, есть много коленных станков с ЧПУ, и ничто не говорит «фрезерный станок», как Bridgeport. Я бы не выбрал один, если бы хотел с самого начала заняться ЧПУ, но если он у вас уже есть, нет необходимости рассматривать что-либо еще.

— RF-45 и клоны: это постельные мельницы китайского производства, которые доступны из самых разных мест и во всевозможных вариантах. Они имеют рабочий диапазон и жесткость, как у бриджпорта, но без тяжелого колена, поэтому они лучше подходят для проектов с ЧПУ. Их самый большой недостаток — их шпиндель, который ограничен 1600 об / мин. Планируйте преобразование ременного привода в какой-то момент, прежде чем вы полностью реализуете потенциал одного из этих заводов.

— Grizzly G0704: Эти фрезы немного меньше RF-45, но они являются идеальной платформой для ЧПУ.Такие люди, как Хосс из Hossmachine, могут предоставить полную информацию обо всем, что вам нужно знать, о планах и часто о комплектах, которые помогут с преобразованием. Если стол и путешествия достаточно велики для ваших проектов, это будет более дешевый и быстрый проект, чем RF-45.

— Sieg X2: Это аккуратные маленькие машинки, очень популярные. Не думаю, что я стал бы меньше, чем X2, но с ним можно делать некоторые удивительные вещи, как продемонстрировала Hossmachine (полностью автоматический сменщик инструмента и корпус в стиле VMC).

Вот отличная статья о выборе станка-донора для проекта DIY CNC Mill.

Важное примечание:

Некоторые новички задумываются о переделке сверлильного станка в фрезерный. Даже не начинай идти по этому пути. Для получения посредственного результата потребуется столько усилий, что оно того не стоит.

Вот несколько типичных машин:

Переделка мельницы My DIY RF-45…

Преобразование ЧПУ

Hoss G0704 на довольно ранней стадии: он добавил намного больше!

.

2020 Easy Guide [+ Учебники по обработке]

Изучите основы ЧПУ: общая картина и концепции

cnc basics tutorial beginners learn

Лично я всегда начинаю с общей картины и основных концепций. Они являются основой для более глубокого понимания и дают вам важнейший обзор того, как большие части соединяются в головоломке. Изучив основы ЧПУ, вы можете углубляться в детали и изучать ЧПУ небольшими порциями.

Этот вид «большого изображения» покажется вполне нормальным, если вы планируете зарабатывать на жизнь в мире производства ЧПУ.Но многие любители хотят сразу же купить или построить станок с ЧПУ.

Дело вот в чем — сначала изучите основы ЧПУ, прежде чем пытаться приобрести станок. Понимание этих основ ЧПУ поможет вам понять спецификации и документацию вашего потенциального нового станка. Они помогут вам понять, о чем говорят люди на форумах (отличные обучающие ресурсы!). Это потенциально может сэкономить вам деньги и сэкономить нервы.

Вот общая картина, которая поможет вам освоить базовые концепции ЧПУ быстро .

Big Picture: пошаговое руководство по изготовлению деталей с ЧПУ

Есть 9 шагов, чтобы сделать деталь ЧПУ, описанную ниже. Щелкните заголовок любого, чтобы развернуть и просмотреть подробности каждого шага.

1

Результат: создание идеальной CAD-модели детали

design part cad software

Спроектируйте деталь в программе САПР на основе эскизов, фотографий, спецификаций и любых других идей, которые у нас есть для детали. Деталь помечена как «Идеализированная», потому что мы еще не сделали серьезной домашней работы, чтобы оценить, насколько легко будет ее изготовить.Опытные конструкторы смогут избежать многих производственных проблем на этом этапе, в то время как новички обнаружат, что им нужно немного изменить, чтобы упростить изготовление детали.

2

Результат: готовая модель САПР + схема установки, которая представляет собой план изготовления детали

design part cad software

80% затрат на изготовление изделия определяется при проектировании…

На этом этапе мы оценим, насколько легко изготовить нашу деталь, изменим конструкцию по своему желанию, чтобы упростить производство, и составим план производства детали, который мы зафиксируем в нашей схеме наладки. ,

3

Результат: программа детали G-кода + готовый лист настройки

design part cad software

Использование MeshCAM для создания программы детали G-кода…

Вооружившись моделью CAD и нашим планом наладки, мы готовы погрузиться в CAM, диалоговое программирование, ручное кодирование или любой другой метод, который мы хотим использовать для создания программы части G-кода.

4

Результат: станок с ЧПУ настроен для запуска детали

design part cad software

Setup — это место, где мы получаем все станки с ЧПУ, готовые к запуску детали.Нам нужно убедиться, что в устройстве смены инструмента есть все необходимые инструменты, загружена правильная программа gcode и в целом машина готова к работе.

5

Результат: программа проверена, часть готова к запуску

cnc program proofing and simulation

Проверка программы — последний шаг перед тем, как мы действительно начнем сокращать. Целью проверки является проверка правильности программы и правильной настройки станка с ЧПУ, чтобы не было проблем при первом запуске g-кода.Проверка может быть выполнена либо с помощью воздушной резки (простой, но очень трудоемкий), либо с помощью симулятора ЧПУ (также называемого симулятором G-кода).

Щелкните заголовок раздела, чтобы развернуть его и выбрать лучший вариант.

6

Результат поставки: детали с ЧПУ

cnc program proofing and simulation

После всей подготовки мы наконец готовы изготовить стружку и обработать деталь с ЧПУ.

7

Результат поставки: проверенные детали, готовые к отделке

cnc program proofing and simulation

Закончив обработку с ЧПУ, пришло время для контроля качества.Мы проверим детали, чтобы убедиться, что они соответствуют требуемым спецификациям, допускам и чистоте поверхности.

8

Результат поставки: Часть готова!

cnc program proofing and simulation

Наш последний шаг — отделка деталей. Это необязательно, так как нашим частям это может не потребоваться. Но существует множество возможных форм отделки: от окраски до анодирования, дробеструйной обработки и многого другого.

,

11 способов найти нулевую деталь на вашем станке с ЧПУ

Метод 2: используйте 3D Taster

Другой очень распространенный, но более современный и изящный метод, чем два вышеупомянутых кромкоискателя, — это использование «3D Taster». 3D-дегустаторы (часто называемые «3D-сенсорами», но оригинальный перевод с немецкого намного веселее!) Были впервые сделаны в Германии компанией Haimer, хотя теперь вы можете купить их более дешевые клоны. Попробовав клон, рекомендую придерживаться оригинала. Это больше денег, но намного точнее и надежнее.

haimer 3d taster

Haimer 3D Taster — 395 долларов на Amazon…

Я заплатил больше, когда купил свой — на самом деле, намного больше, так как сначала я купил дешевый китайский клон, пожалел об этом, а затем купил настоящую вещь, которая продавалась по цене больше, чем 395 долларов, которые они выставили на Amazon. Что ты можешь с ним делать? Что ты не умеешь? Это в основном модные, но чрезвычайно точные и простые в использовании кромкоискатели. Вы вставляете один в свой шпиндель и используете его, чтобы найти нулевую точку детали, края, углы, трамбование тисков и все виды других общих задач настройки.Причина в том, что они работают быстрее и проще, чем другие методы.

Эти прецизионные измерительные инструменты немецкого производства настолько удобны для выполнения множества задач по настройке, что я постоянно держу один в держателе инструмента и видел, как многие другие специалисты с ЧПУ делают то же самое.

Для поиска Part Zero используйте 3D Taster так же, как и кромкоискатели. Вот видео Тормаха для демонстрации:

Метод 3: выберите фиксированное место на тисках или приспособлении

Это мой любимый метод, потому что он требует меньше всего времени и усилий для каждой настройки, хотя требует небольшой предварительной настройки один раз.

В двух других методах вы должны находить нулевую деталь каждый раз, когда вы опускаете новую деталь на станок. С помощью этого метода вы найдете его один раз, потому что он относится к заготовке. Приведу пример. Предположим, вы используете угол фиксированной губки ваших тисков:

VisePartZero

Используйте угол фиксированной губки ваших фрезерных тисков (обведен красным) в качестве нулевой детали…

Кстати, если вы используете фиксирующую пластину, то каждый раз опускать тиски на пластину в одном и том же месте очень просто.Установите нулевую точку этой неподвижной кулачковой детали в качестве рабочего смещения, и вы сможете очень быстро вернуть ее в любое время. На этой фотографии показано, как каждый раз устанавливать тиски на крепежной пластине, используя всего 3 установочных штифта:

mount a vise on a fixture plate

Найдите свои тиски и каждый раз очень быстро установите нулевую точку детали с помощью фиксирующей пластины…

Это замечательная экономия времени, потому что большую часть времени тиски находятся на вашем фрезерном столе. Пока вы проектируете свои детали с идеей, что угол губок тисков представляет собой нулевую деталь, вы можете вставить деталь в губки и начать обработку без измерения нулевой точки детали, по крайней мере, без измерения X и Y.Вам нужно только измерить и обнулить, если тиски перемещаются или вы меняете исходное положение. Возможно, вам придется провести повторные измерения, если на ваших машинах также отсутствуют повторяющиеся переключатели исходного положения. Но как бы вы ни смотрели на это, вы будете устанавливать ноль детали намного реже, и это сэкономит ваше время.

Метод 4: Используйте какой-либо стоп

На рисунке выше показан упор для тисков, который я сделал давным-давно. Вы можете установить упор, чтобы повторно ориентировать деталь по некоторому нулю детали, до которого вы измеряете.

Вы можете разместить упоры на крепежной пластине в качестве альтернативы, используя упоры.Наконец, вы даже можете получить стопы, которые подходят для Т-образных пазов, например, от Тормаха:

.

mount a vise on a fixture plate

Метод 5. Используйте камеру или осциллограф

Центрирующие прицелы существуют уже давно, и при достаточном внимании и увеличении они могут быть довольно точными:

Прицел позволяет оптически позиционировать нулевую точку детали…

Предупреждаю, что эти центрирующие прицелы трудно увидеть. Иногда оптика не ахти и изображение может быть довольно тусклым.Помогает достаточное освещение, возможно, от дополнительной лампы. Но более современный подход — использовать цифровую камеру с увеличением. Вот снимок центрирующего прицела фрезерного станка Beatty Robotics:

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Прицел для центрирования робототехники Beatty…

А вот изображение, полученное центрирующим прицелом:

BeattyScope2

Использование цифровой камеры для центрирования лунки точечного сверления…

Обратите внимание, что камера смещена от оси шпинделя.Это смещение фиксировано и может быть учтено при обнулении. Есть также камеры, которые устанавливаются прямо в держателе инструмента и смотрят вниз по оси шпинделя.

Кстати, если вы никогда не были в Beatty Robotics, зацените это. Это семейное предприятие, где отец Битти вместе со своими дочерьми выполняет множество замечательных проектов с ЧПУ. Действительно классная штука, и они даже используют G-Wizard.

Метод 6: обнуление элемента детали

Это не полностью независимый метод, потому что вам нужно использовать один из других методов, чтобы правильно найти элемент детали.Но это чрезвычайно полезно для второстепенных операций и случаев, когда вам нужно положить на машину что-то другое, а не грубый кусок материала, возможно, для ремонта или переделки. Идея сводится к нулю какой-то особенности детали. Например, мы использовали точечное сверление ямочки с цифровой камерой выше. Фактически, определение местоположения отверстий может быть выполнено очень точно, так что это довольно распространенный тип функции. Конечно, функция не обязательно должна быть нулевой. Он просто должен быть расположен по известному смещению, чтобы, как только вы нашли элемент, вы могли применить смещение, чтобы получить ноль детали.

Метод 7: Концевая фреза Plus Paper, Feeler или Gage Block

Еще один очень распространенный подход — это поиск нулевой точки детали с помощью концевой фрезы. Идея состоит в том, чтобы подойти к детали с помощью концевой фрезы и использовать какую-либо проставку, чтобы концевая фреза фактически не касалась детали. Обычные прокладки включают в себя лист бумаги, щуп или измерительный блок. Для этого метода, за исключением бумаги, вам нужно, чтобы шпиндель был неподвижным.

Однажды я провел несколько экспериментов, чтобы попытаться определить, насколько точен такой метод.Вот что я нашел из нескольких методов касания в Z:

Отрезок на ощупь : Для моего 1-го метода при остановленном шпинделе наденьте резак на верхнюю часть заготовки. Обнулите УЦИ и двигайтесь дальше. Это дало результат с ошибкой 0,012 ″. Не очень хорошо! Ошибка была относительно повторяемой, поэтому можно было добавить фактор выдумки. В конце дня разрез оказался на 0,012 дюйма глубже, чем хотелось. Это также не особенно хорошо для фрезы или подшипников шпинделя, если вы не будете осторожны.

Отключение со звуком : Во второй попытке я осторожно опустил шпиндель под напряжением и прислушался, когда резак начал резать. Этот метод оказался немного более точным, и в результате получился разрез на 0,0085 дюйма. Все еще не очень хорошо.

Отрезок с бумагой : Традиционный метод старой школы заключается в том, чтобы держать кусок сигаретной бумаги (по слухам, толщиной ровно 0,001 дюйма) на заготовке и постепенно опускать нож, пока он не начнет захватывать бумагу.Добавьте еще 0,001 ″, и вы на нуле! Не имея сигаретной бумаги, я использовал стандартную бумагу для лазерных принтеров. Я вырезал полосу шириной 1/2 дюйма, чтобы я мог держаться за один конец с безопасного расстояния, и ждал, пока резак схватится. В моем случае я получил 0,010 ″, а не 0,001 ″, но, по крайней мере, это было красивое круглое число и довольно повторяемое.

Устройство предварительной настройки оси Z : Последним в тестах был дешевый модуль предварительной настройки оси Z, который я купил на eBay. Выглядят они так:

Устройство предварительной настройки оси Z от продавца eBay 800 Вт…

Как это работает? Просто.Слева внизу видна небольшая ручка с накаткой. Имеет позиции «тест» и «использование». Установите его в положение «тест», и внутренний стандарт встанет на место, так что если вы нажмете пальцем на наковальню сверху до упора, у вас будет ровно 2 дюйма от верха наковальни до низа гаджета. В этом положении вы поворачиваете циферблат до нуля. Теперь установите ручку в положение «использование», поместите ее на заготовку, опустите резак до тех пор, пока игла не зарегистрируется, обнулите иглу, обнулите УЦИ, и вы должны быть точно на 2 дюйма выше того места, на котором находится устройство предварительной настройки.

Итак, не ожидая многого, я поставил присоску на мой алюминиевый куб в тисках Курта на мельнице и повернул головку, пока резец почти не коснулся. Заблокировал головку и проворачивал перо с точной регулировкой до тех пор, пока игла не обнулялась, обнулял мой УЦИ, снимал устройство предварительной настройки, проверял еще 2 дюйма с помощью точной регулировки, снова обнулял УЦИ, прибавлял 0,010 дюйма для скромного сокращения, запускал куб через подачу питания, и перетащил блок на поверхность, чтобы посмотреть, что я сделал.

Желаемый результат — 2.396 «. Я опустил высотомер вниз, чтобы получить показание, которое, пожалуйста, барабанная дробь, 2.396 ″! Святая сверхъестественная точность, Бэтмен! Дерзкий предустановщик действительно работал, и он работал хорошо, и хотя перо проехало 2 дюйма, а я ожидал худшего, все получилось правильно.

Они делают гораздо более приятные и точные устройства, чем этот, поэтому я в большинстве случаев не вижу ценности в других методах, которые я пробовал. Я скажу, что измерительный блок может быть очень точным. Просто убедитесь, что вы используете его, скользя между инструментом и заготовкой, вытаскивая его, толкаясь и проверяя, пока он не подходит.Не совершайте толчковые движения с установленным измерительным блоком, так как это плохо для измерительного блока и резака.

Метод 8: Лазерный прицел

Этот метод очень нагляден, но не очень точен. Вы можете установить дешевый лазер в державке, которая будет проецировать красивое красное лазерное пятно на вашу работу, которая находится на оси шпинделя. Вот тот, что предлагает Тормах:

32854_Laser_Edge_Finder_MG_9821

Лазерный «яблочко» от Тормаха…

Если вы не рассчитываете на его сверхточность, он может стать для вас идеальным инструментом для настройки нулевого значения.Возьмем, к примеру, случай, когда вы спроектировали свою деталь так, что ноль является углом черновой заготовки и находится «вне пространства», а не на самой детали. Вы собираетесь обработать лишнее и оставить примерно 0,150 дюйма необработанного материала. Пока вы найдете край в пределах, скажем, половины этого значения (с точностью до 0,075 дюйма), все в порядке. Эти маленькие лазеры определенно на это способны. Или, возможно, вы просто работаете на фрезерном станке с ЧПУ, который не требует жестких допусков.Опять же, вы можете найти это лазерное пятно достаточно хорошо для многих подобных вещей.

Наверное, стоит воткнуть один в свой инструментарий на всякий случай. Некоторые люди клянутся ими.

Метод 9: Датчик ЧПУ

Я оставил лучшее напоследок — высококачественный датчик с ЧПУ более автоматизирован и может быть более точным, чем любой другой метод. Зонды входят в шпиндель и используют наконечник щупа для измерения детали:

3D Touch Probes могут быть очень точными…

Зондами

можно управлять с помощью g-кода и использовать их для различных задач.Они могут определять края, центры отверстий или выступов и многое другое. Используя правильный g-код, вы можете полностью автоматизировать процесс поиска Part Zero. Просто поместите код в начало вашей программы обработки детали, и оператор может положить деталь в тиски, нажать зеленую кнопку и позволить станку решить все остальное. На самом деле, это просто удивительно, на что способны эти штуки. Их главный недостаток заключается в том, что они будут наиболее дорогостоящим методом, а сами датчики могут быть повреждены в результате аварии, что делает вещи еще более дорогими.

Метод 10: достаточно близко к «глазному яблоку»

С помощью этого метода вы написали свою программу обработки детали, предполагающую, что деталь находится на некотором расстоянии внутри детали. Это расстояние определяет, насколько точно вы должны определить нулевую точку детали.

Если программа обработки детали написана так, что деталь находится внутри детали на 0,25 дюйма, нам нужно только убедиться, что деталь достаточно велика, чтобы содержать столько отходов вокруг готовой детали, и что ноль детали детали находится в пределах 0.25 ″ фактического нуля. Это такой большой предел погрешности, что вы легко можете увидеть ноль.

Бонус: метод 11: использование машины для установки остановки

Вот метод, предложенный нашими читателями в комментариях ниже — спасибо, народ!

Вставьте штифт в держатель инструмента, установите его в соответствии с программой обработки детали и позвольте штифту быть упором, когда вы вставляете деталь в тиски. Вам нужно будет компенсировать диаметр штифта в вашей программе.

Это позволяет легко изготавливать детали, которые намного короче или намного длиннее, чем ваши губки тисков.Я делаю нечто подобное на своем токарном станке с ЧПУ все время, когда устанавливаю инструмент так, чтобы я мог подтянуть пруток вверх и использовать инструмент в качестве упора для начала новой детали.

Заключение

Теперь у вас есть 8 способов управления нулевой частью для ваших проектов с ЧПУ. У каждого есть свои сильные и слабые стороны. Есть еще много других методов. Поиск нулевой детали для некоторых видов 5-осевой работы или работы с деталями сложной формы может быть очень сложной задачей. Я не касался методов, связанных с DTI, стульями инструментального мастера, держателями нулевого набора и т. П.Я оставлю их в качестве упражнения, чтобы вы, внимательный читатель, взялись за дело и прокомментировали.

Расскажите нам, какие ваши любимые методы, которые мы упустили, в комментариях — поделитесь богатством с помощью ваших собственных специальных приемов.

.

9 Совершенно несерьезные вещи, которые можно сделать на своем дорогом станке с ЧПУ

Мы отправили людей на Луну с ним и многое другое, но ЧПУ также может быть такой декадентской роскошью. Независимо от того, что вы делаете с ЧПУ, оно приобретает определенный вид механического совершенства. Природа наполнена органическими кривыми, поэтому, когда мы видим объекты с ЧПУ, они особенно заметны в своем искусственном контрасте.

Вот 9 совершенно несерьезных вещей, которые вы могли бы сделать на своем дорогом станке с ЧПУ просто потому, что вы можете, и потому что они такие классные:

1.Зубчатое искусство

Мы продаем много копий программного обеспечения Art Fenerty’s Gearotic Gear Design. Некоторые из них идут на законные занятия по часовому делу (изготовление часов). Но я подозреваю, что очень многие пользователи Gearotic испытывают виноватое удовольствие — им нравится создавать необычные конструкции снаряжения для искусства (и я не имею в виду мистера Фенерти):

GearBox

Потому что вам понадобится хранилище для всех других несерьезных проектов с ЧПУ, которые вы делаете…

GearLightSwitch

Усилитель выключателя света.Незаменим для машинистов и инженеров. Потому что мы можем.

HeartGears

Мне нужно СЕРДЦЕ, эти шестерни…

Шестерни

непросто спроектировать, но отличное программное обеспечение Gearotic от Арта быстро с ними справится.

2. Волчок с ЧПУ

Любые игрушки — это весело, но некоторые из них завораживают. Волчок с ЧПУ может быть изготовлен с достаточной точностью, чтобы он действительно был очень хорошо сбалансирован. Что может быть легкомысленнее или веселее?

BrassTops

Кто знает — при небольшой удаче, небольшом дизайнерском таланте, превосходном мастерстве вы даже можете заработать на Kickstarter такие вещи.

3. Окончательный ЧПУ Yoyo

На ступеньку выше по сложности от волчков — это высокоточные йойо. Они точно сбалансированы, правильно взвешены для максимальной производительности и даже оснащены шарикоподшипниками, поэтому струна остается такой свободной, как никогда раньше. Да, создание идеального индивидуального йойо — это проект, достойный любого машиниста в списке самых несерьезных проектов:

Mk2SuperLightYoYo

Создать йойо, соответствующий вашему любимому дизайну магнитного колеса? Да, пожалуйста!

AddictYoYo

Анодирование и лазерная гравировка для раскрытия всего потенциала шика…

lathe_pic_2YoYo

Без ЧПУ таких йойо просто не бывает!

Хотите еще добра йойо? Посмотрите интервью с Saturn Precision Yoyos, они проделали всю эту сумасшедшую работу в стиле йойо.Есть еще много мастеров с ЧПУ, которые трудятся над идеальными йойо, которые дают простым смертным суперчеловеческий потенциал йо-йо. Мы приветствуем их!

4. Ручные инструменты с невероятным орнаментом

Существует целый поджанр создания ручных инструментов, которые настолько красивы, что вы никогда не осмелитесь ими воспользоваться. Я считаю, что они абсолютно замечательные, хотя я тоже никогда ими не пользовался. Рассмотрим этот маленький отвес:

PlumbBob

На Etsy есть небольшая компания, которая занимается изготовлением этих маленьких украшений, во многих доступных вариантах…

PlumbBob2

Обожаю этого человечка из того же костюма…

5.Татуировка Мона Лиза с помощью лазерного гравера

Хорошо, я взял там небольшую поэтическую лицензию — продукты Apple — это не Мона Лиза, даже если некоторые владельцы настаивают на том, чтобы относиться к ним как к современному искусству. Джонни Айвз и сообщество дизайнеров подойдут к любому украшению, которое вы примените к их минималистским шедеврам, но искусство в глазах смотрящего. Кроме того, некоторые люди действительно копают татуировки, так почему бы не сделать татуировку на своем Mac? Вы знаете, дайте ему некоторое отношение. Немного хабар. Вы знаете, SWAG, как в «Swagger.«Дайте возможность взглянуть в Starbucks на что-нибудь, кроме фруктов на задней панели вашего Apple iDevice. Они это оценят.

macbook-engraving

From In a Flash Laser (мило!)…

BangBangMac

6. Совершайте легкомыслие с огнестрельным оружием

Вы знаете, что хотите. У вас есть любимый шутер, но его нужно немного украсить. ЧПУ — идеальный ответ на вашу проблему. Проверьте это:

GLock

Этот Глок околдовал меня!

MatchingGripsAndKnife

Подходящие ручки и нож очень крутые…

С ЧПУ возможно практически все.Вы ограничены только границами собственного вкуса и дизайнерского чутья.

7. Повторяй за мной: Зомби НЕТ!

Я знаю, я знаю, тебе могут понадобиться эти вещи для чего-то другого, кроме Зомби. Например, был этот потрясающий, очень реалистичный фильм «Красный рассвет», где русские и кубинцы спрыгнули с парашютом…

Гм, но я отвлекся.

Тактические брелки (Привет, Брэд!), Тактические расчески, Тактические зубочистки (возможно, лучше назовите их флешетами, чтобы люди поняли, что они действительно ТАКТИЧЕСКИЕ), Тактические самовывоз.Ради всего святого, в наши дни существует множество «тактических» вещей. Но давайте посмотрим правде в глаза. Чертовски круто. Мужчины тянутся к нему, как мотыльки к огню. И многие из них идеально подходят для одного или двух фривольных проектов с ЧПУ. Например, у вас должна быть действительно крутая открывалка для бутылок, верно? Проверьте бутылочную гранату:

BottleGrenade

Право. Теперь это тактический комплект , товарищи…

Не копируйте бутылочную гранату, сделайте свой собственный тактический танг.Это может быть инструмент EDC (Every Day Carry для непосвященных), который подходит к вашей цепочке для ключей и позволяет разобрать SR-71 Blackbird до последней гайки и болта, потому что он очень мощный. Это может быть самый лучший в мире карабин Ceychain (так в оригинале) Crazy Combo Carry (эм, кончились C) Thing:

Ti2Carabiner

Спасибо, Майк и Питер, у вас действительно классные карабины!

Между прочим, я должен упомянуть прямо здесь и сейчас, что что бы вы ни делали, , если вы делаете его из титана, он автоматически тактичен, независимо от того, что это такое! Как это круто?

8.Немного менее легкомысленный: экстравагантные ножи и фонарики

Мы балансируем на слишком легкомысленном конце спектра? Вам нужно немного больше практической пользы от тяжелой работы над одним из этих проектов? Не знаете, что бы вы сделали с Tactical Yoyo? Хорошо, давайте на мгновение отступим от пропасти и рассмотрим две заслуженные категории работ с ЧПУ, которые гораздо менее легкомысленны. По большей части они легкомысленны, поскольку для создания полезного объекта, который прорезает или подчеркивает линию, не требуется много труда и затрат.Но такой объем работы и расходов — ВЕСЕЛО, так кого это волнует?

Существуют целые субкультуры, специализирующиеся на изготовлении нестандартных ножей и нестандартных фонариков. Я не могу отдать должное парой картинок, поэтому я просто выброшу пару картинок и настоятельно рекомендую, если они вам хоть немного нравятся, вы черт возьми в Google из этих областей. Вы не представляете, сколько легкомысленного удовольствия можно потратить на такие вещи, истекая слюной. Я только начинаю осознавать потенциальную потерю производительности здесь.Так что копайтесь и не стесняйтесь этого.

Между тем, позвольте предложить несколько картинок, чтобы сок растекся:

GrimsmoKnife

Скандинав из Гримсмо. Внимание к каждой детали и канал на YouTube, где он показывает вам, как он их делает. Что может быть лучше?

Как насчет этого великолепного фонарика? Это из всего сообщения в блоге CNCCookbook о фонариках с ЧПУ…

9. Мужские украшения

Где-то какой-то шутник неудержимо хихикает при мысли о мужских украшениях.Может там что-нибудь более легкомысленное? Что ж, может, но не намного. Тем не менее, это благодатная почва для интересных проектов с ЧПУ, поэтому мы должны ее охватить.

Давным-давно хорошо одетый мужчина носил наручные часы в качестве основного украшения. Я не хочу сказать, что те времена прошли, но многие из нас, которые раньше были фанатиками часов, в наши дни в основном определяют время по телефону. Это означает, что отделу мужских украшений пришлось немного поумнеть. Например, есть странный жанр почти тактических (опять же это слово) зажимов для денег:

BilletusWallet

Зажим для денег из углеродного волокна и обработанного алюминия…

Кольца всех видов вполне возможны.Как пожизненный редуктор, я искал эти протекторные кольца для мужчин:

TireTreadRing

Этот рисунок протектора похож на внедорожный…

Конечно же, интересных чар для собачьих жетонов, которые можно было бы обработать с помощью ЧПУ, бесконечное множество:

LegoCharm

И если бы я когда-нибудь носил костюмы, я бы хотел напечатать на 3D-принтере что-то вроде этого:

MINOLTA DIGITAL CAMERA

Заключение

Вы мало что сможете сделать, если у вас есть доступ к ЧПУ и 3D-печати.Дело здесь в том, чтобы выделить некоторые вещи, которые просто забавны. В зависимости от взгляда смотрящего, они могут быть несерьезными или незаменимыми. Идей предостаточно. Все эти фотографии взяты с нашей доски CNCCookbook Pinterest, где я собрал тысячи фотографий таких вещей, таким образом легкомысленно преследуя несерьезное.

Над какими забавными проектами с ЧПУ вы работали? Что-нибудь тактическое в работе? Поделись, пожалуйста!

Присоединяйтесь к 100 000+ ЧПУ! Получайте наши последние сообщения в блоге, которые доставляются прямо на ваш почтовый ящик один раз в неделю бесплатно.Кроме того, мы предоставим вам доступ к некоторым отличным справочным материалам по ЧПУ, включая:

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о