Фрезерные станки с ЧПУ своими руками по дереву чертежи, видео

ЧПУ станок своими руками чертежи и схемы

Считается, что ЧПУ станок сложен в изготовлении, кроме технических составляющих, он имеет электронное устройство, установить которое в состоянии только специалист. Вопреки этому мнению, возможность собрать ЧПУ станок своими руками велика, если заранее подготовить необходимые чертежи, схемы и комплектующие материалы.

Проведение подготовительных работ

При проектировании ЧПУ своими руками в домашних условиях необходимо определиться, по какой схеме он будет работать.

Часто в качестве основы будущего аппарата берут использованный сверлильный станок.

В нем потребуется замена рабочей головки на фрезерную.

Наибольшее затруднение при проектировании ЧПУ станка своими руками вызывает создание устройства, при помощи которого рабочий инструмент перемещается в трех плоскостях.

Частично решить задачу помогут каретки, взятые из обычного принтера. Инструмент сможет двигаться в обеих плоскостях. Выбирать каретки для ЧПУ станка лучше из того принтера, который имеет большие габариты.

Подобная схема позволяет в дальнейшем подключать к станку управление. Минус в том, что фрезерный станок с ЧПУ работает только с деревянными, пластиковыми изделиями, изделиями из тонкого металла. Это связано с тем, что каретки принтера не имеют нужной жесткости.

Внимание необходимо уделить двигателю будущего агрегата. Его роль сводится к передвижению рабочего инструмента. От этого зависит качество работы и возможность выполнения фрезерных операций.

Удачным вариантом для самодельного ЧПУ фрезера является шаговый двигатель.

Альтернативой такому двигателю является электромотор, предварительно усовершенствованный и подогнанный под стандарты аппарата.

Любой фрезерный станок по дереву, использующий шаговый двигатель, позволяет не использовать винтовую передачу, это никак не влияет на возможности такого ЧПУ по дереву. Рекомендуется использовать для фрезерования на таком агрегате ремни зубчатого типа. В отличие от стандартных ремней они не проскальзывают на шкивах.

Требуется правильно спроектировать фрезер будущего станка, для этого понадобятся подробные чертежи.

Материалы и инструменты, необходимые для сборки

Общий набор материалов для станка с ЧПУ включает в себя:

  • шпиндель;
  • кабель длиной 14–19 м;
  • фрезы, обрабатывающие дерево;
  • патрон для фрезы;
  • преобразователь частот, имеющий одинаковую мощность со шпинделем;
  • подшипники;
  • плата для управления;
  • водяная помпа;
  • охлаждающий шланг;
  • три двигателя шагового типа для трех осей перемещения конструкции;
  • болты;
  • защитный кабель;
  • шурупы;
  • фанера, ДСП, плита из дерева или металлическая конструкция на выбор в качестве корпуса будущего аппарата;
  • муфта мягкого типа.

Рекомендуется при изготовлении устройства с ЧПУ по дереву своими руками использовать шпиндель с охлаждающей жидкостью. Это позволит не отключать его каждые 10 минут для остужения. Для работы подойдет самодельный станок с ЧПУ, мощность его составляет не меньше 1,2 кВт. Оптимальным вариантом станет устройство мощностью 2 кВт.

Набор инструментов, требующийся для изготовления агрегата, включает в себя:

  • молотки;
  • изоленту;
  • сборочные ключи;
  • клей;
  • отвертку;
  • паяльник, герметик;
  • болгарку, ее часто заменяют на ножовку;
  • пассатижи, агрегат для сварки, токарный станок, ножницы, плоскогубцы.

Простой ЧПУ станок своими руками

Порядок действий при сборке станка

Самодельный ЧПУ фрезерный станок собирается по схеме:

  • изготовление чертежей и схем устройства с указанием системы электрооборудования;
  • покупка материалов, содержащих в себе будущий самодельный ЧПУ станок;
  • установка станины, на ней будут крепиться двигатели, рабочая поверхность, портал, шпиндель;
  • установка портала;
  • установка оси Z;
  • фиксация рабочей поверхности;
  • установка шпинделя;
  • установка водоохлаждающей системы;
  • установка электросистемы;
  • подключение платы, с ее помощью осуществляется управление аппаратом;
  • настройка программного обеспечения;
  • стартовый пуск агрегата.

В качестве основы для станины берется материал, сделанный из алюминия.

Профили из этого металла выбирают с сечением 41*81 мм с толщиной пластин 11 мм. Сам корпус станины соединяют при помощи алюминиевых уголков.

От установки портала будет зависеть, какой толщины изделие сможет обработать станок ЧПУ. Особенно если он, сделанный своими руками. Чем выше портал, тем более толстое изделие он сможет обработать. Важно не установить его слишком высоко, так как такая конструкция будет менее прочной и надежной. Портал движется по оси Х и несет шпиндель на себе.

В качестве материала для рабочей поверхности агрегата применяют профиль из алюминия. Часто берут профиль, имеющий Т-пазы. Для домашнего использования принимают фанеру, ее толщина составляет не менее 17 мм.

После того как каркас устройства будет готов, приступают к установке шпинделя. Важно устанавливать его вертикально, так как в дальнейшем потребуется его регулировка, это проводится для фиксации требуемого угла.

Для установки электросистемы необходимо присутствие таких компонентов:

  • блок питания;
  • компьютер;
  • шаговый двигатель;
  • плата;
  • кнопка остановки;
  • драйверы двигателя.

Для работы системы требуется порт LPT. Помимо этого, устанавливается программа, управляющая работой аппарата и позволяющая отвечать на вопрос, как сделать ту или иную операцию. Управление подключается через двигатели к самому фрезерному станку.

После того как электроника будет установлена на станок, потребуется загрузка драйверов и необходимых для работы программ.

Распространенные ошибки при сборке

Часто встречающейся ошибкой при сборке станка с числовым программным управлением является отсутствие чертежа, но по нему и проводится сборка. В результате этого возникают упущения в проектировании и установке конструкций аппарата.

Часто неправильная работа станка связана с неверно подобранными частотником и шпинделем.

Во многих случаях шаговые двигатели не получают должного питания, поэтому для них необходимо выбирать специальный отдельный блок питания.

Читайте также:  Лада Веста универсал фото цены характеристики комплектации и цены

Необходимо учитывать то, что правильно установленная электросхема и программное обеспечение позволяет выполнять на устройстве многочисленные операции разного уровня сложности. Станок ЧПУ своими руками выполнить под силу мастеру среднего звена, конструкция агрегата имеет ряд особенностей, но с помощью чертежей собрать детали несложно.

С ЧПУ, своими руками составленным, работать легко, необходимо изучить информативную базу, провести ряд тренировочных работ и проанализировать состояние агрегата и детали. Не стоит торопиться, дергать движущиеся детали или вскрывать ЧПУ.

Видео по теме: ЧПУ станок своими руками

Особенности изготовления фрезерного станка с ЧПУ своими руками

Любой мастер, работающий с металлом, мечтает о приобретении дополнительного оборудования для расширения возможностей в плане производства. Однако новые станки не каждому по карману. Чтобы оборудовать мастерскую не обязательно покупать дорогое оборудование. Можно изготовить фрезерный станок с ЧПУ своими руками.

Фрезерный станок с ЧПУ своими руками

Особенности устройства

Современные фрезерные станки с ЧПУ представляют собой набор разнообразных механизмов, которые зависят друг от друга. Создать идентичную машину в домашних условиях невозможно. Однако это не означает, что нельзя собрать более простой станок. Главное знать из каких деталей он состоит и как их правильно объединить между собой.

Конструкция

Фрезерный станок представляет собой конструкцию, к которой есть режущая часть, корпус (конструкция), подвижные и соединительные элементы. Необходимо обозначить ключевые элементы оборудования:

  1. Станина. Представляет собой массивное основание, которое должно гасить вибрации двигателя и не давать станку двигаться при работе.
  2. Рабочий стол. Должен быть изготовлен из листа металла, чтобы при обработке заготовки не повредить рабочую поверхность.
  3. Направляющая станина по которой будет передвигаться режущая часть.
  4. Шпиндель.
  5. Направляющие для возможности изменения положения рабочего стола.

Главным элементом станка является электродвигатель. Выбирать его мощность необходимо в зависимости от обрабатываемых материалов. Минимальная мощность — 500 Вт. Оптимальным считается показатель в 2 кВт.

Выбирая электродвигатель на самодельный станок, желательно покупать модель с возможностью регулирования оборотов. Таким образом можно увеличить функционал самодельного оборудования и обрабатывать гораздо больше видов материалов.

Также на самодельный станок необходимо установить контроллер ЧПУ. Он представляет собой частотный конвектор и материнскую плату. Эти два элемента необходимо закрыть защитным кожухом, который убережёт их от повреждения во время работы.

Размеры

Размеры самодельного станка будут зависеть о того, какие детали и заготовки мастер хочет обрабатывать. Исходя из этого создаются рабочая поверхность. Нельзя забывать про то, что к размеру нужно прибавить направляющие, по которым будет передвигаться рабочий стол.

Рабочая поверхность

Руководство по изготовлению

Сделать самодельный фрезерный станок с ЧПУ может любой человек. Для этого нужно подготовить инструменты и материалы. Также нельзя забывать про чертеж фрезерного станка. В интернете есть различные варианты сборки самодельного оборудования с подробными чертежами.

Инструменты и материалы для изготовления

Когда чертёж самодельного станка выбран, необходимо подготовить инструменты и материалы. Оборудование с ЧПУ требует дополнительной электроники для сборки.

  1. Шпиндель. Главный рабочий элемент.
  2. Материалы для изготовления каркаса. Для простых станков со слабыми электродвигателями, подойдёт фанера, МДФ, ДВП, ДСП. Если же оборудование массивное, необходимо делать каркас из металла.
  3. Кабель для подключения и защита для него.
  4. Управляющая плата.
  5. Крепежные элементы (шурупы, болты).
  6. Патрон для закрепления фрезы.
  7. Частотный преобразователь.
  8. Подшипники.
  9. Двигатели которые будут передвигать рабочую часть по осям Y, X, Z.
  1. Набор ключей.
  2. Сварочный аппарат.
  3. Клей, паяльник, изолента.
  4. Болгарка для разрезания металлических уголков.
  5. Молоток, отвёртки.
  6. Ножовка по металлу.
  7. Дрель, шуруповерт.

К электроинструменту, необходимо подобрать оснастку. Это свёрла по металлу для дрели, биты для шуруповерта и отрезные круги для болгарки.

Ключевые конструктивные решения

Перед началом работ по сборке оборудования необходимо разобраться с ключевыми вопросами. К ним относятся:

  1. Допустимый бюджет на изготовление станка.
  2. Рабочее пространство в помещении (от этого будет исходить размер готовой конструкции).
  3. Используемые материалы при сборке.
  4. Рабочая площадь.
  5. Возможные допуски.

После ответа на эти вопросы можно приступать к основным работам.

Рабочее пространство

Основание и ось x оси

В первую очередь необходимо построить основную базу под ось X. При её выставлении, необходимо учитывать жёстко закреплённые детали и подвижные элементы конструкции.

Проектирование оси y

Изначально идёт разметка и строительство оси Y. После этого общая конструкция разбивается на отдельные элементы. Учитываются силы и моменты на портале оси Y.

Схема сборки оси z

При проектировании и сборке оси Z, необходимо учитывать несколько особенностей. В первую очередь обратите внимание на силы и моменты на оси Z. Также нужно знать расстояние между подшипниками и учитывать количество направляющих.

Линейная система движения

Для каждого станка подбирается своя система линейного движения. Если бюджет не позволяет, необходимо самостоятельно сделать направляющие.

Компоненты механического привода

Чтобы собрать механический привод, необходимо понимать из каких компонентов он состоит:

  • шаговые;
  • серводвигатели;
  • приводные гайки;
  • стойки;
  • шестерни;
  • редуктор;
  • муфта;
  • крепления для двигателя.

В зависимости от типа станка компоненты могут меняться.

Выбор двигателя

Чтобы выбрать качественный двигатель, необходимо знать какие разновидности подвижных элементов существуют. Перед тем как приобрести мотор, требуется изучить типы электродвигателей с ЧПУ, виды шаговых элементов. Важно учитывать параметры двигателя, чтобы знать с какими материалами допустимо работать.

При эксплуатации станка, нельзя использовать двигатель на мощности в 80% длительное время. Из-за этого нужно выбирать более мощный мотор. Оптимальный расход мощности во время работы — 50–60%.

Конструкция режущего стола

При малом бюджете, можно изготовить стол самостоятельно. Его размер будет зависеть от обрабатываемых заготовок и деталей. Для работы с металлом желательно делать массивный стол. Его нужно установить на направляющие, которые позволят ему передвигаться во время работы.

Читайте также:  Описание кузова ваз 2120 по типу нагруженности

Параметры шпинделя

Шпиндель является главной частью станка. При обработке больших заготовок из твердой стали, необходимо выбирать модель с водным или воздушным охлаждением. Второй вариант более уместен если самодельный станок будет установлен в помещении с ограниченным пространством.

Электроника

В станках, управляемых при помощи ЧПУ, гораздо больше электроники, чем в обычных моделях, которые управляются механически. Важно заранее подготовить схему, на которой будут отображены все узлы соединения проводов, кнопки переключения и выключения, настройки режима работы. Также нельзя забывать про ответвление к источникам питания.

Параметры контроллера программного управления

Контролер ЧПУ выбирается в зависимости от функций, которые он может выполнять. В этом плане всё зависит от желания и бюджета человека. Можно создать собственный контроллер ЧПУ своими руками, однако для этого необходимо разбираться в электронике, построении микросхем и работе процессоров.

Выбор программного обеспечения

Нельзя забывать про программное обеспечение для ЧПУ. Самыми популярными являются:

  • CAM;
  • САПР;
  • NC Controller.

Его выбор будет зависеть от выбранного контролера для управления ЧПУ и количества функций.

Ошибки и недочеты с которыми можно столкнуться

При сборке самодельного фрезерного станка, можно столкнуться с различными проблемами:

  1. Основная проблема большинства мастеров — отсутствие чёткого чертежа, на котором обозначены все крепёжные элементы, связки проводов. Из-за этого могут появиться трудности и путаница при сборке.
  2. Неправильный выбор мощности двигателя. Если электродвигатель будет слишком слабым, с его помощью нельзя будет обрабатывать твердые виды металла. Из-за этого функционал станка значительно сузится.
  3. Экономия на материале для сборки каркаса. Желательно изготавливать его из металла.
  4. Ошибки, связанные с выбором размера станка.
  5. Часто, мастера забывают заземлить станок и получают удар током во время включения самодельного оборудования.
  6. Для предотвращения пожара и поломки станка необходимо оборудовать его системой автоматического выключения.
  7. Отсутствие охлаждения фрезы.
  8. Неправильное программирование контролера ЧПУ.
  9. Ошибка с выбором питания для шагового двигателя. Часто этот элемент требует отдельного источника питания (установки дополнительного блока). Поэтому нужно заранее оценить возможность подключения дополнительного питания к шаговому двигателю.

Перед первым включением самодельного станка требуется проверить крепёжные элементы, подключение двигателей и кнопок для настройки. Перед началом работы запустите основной шпиндель и дайте поработать в течение 10 минут. За это время, оцените наличие посторонних звуков и вибрации. Если вибрация присутствует, утяжелите станину и проверьте основание, на котором стоит станок. Нельзя забывать про установку защиты от металлической стружки, которая будет лететь из-под фрезы во время работы.

Как сделать ЧПУ фрезер своими руками

ЧПУ фрезер своими руками – чертежи, технология изготовления

Итак, предлагаем поговорить о том, как сделать своими руками ЧПУ фрезер – подробности процесса, обзор требуемых наборов и комплектов, а еще общий опыт мастеров, которые уже это делали. Давайте откроем секреты сборки станка собственноручно. Итак, вы решили изготовить своими руками фрезерный ЧПУ станок, или, может быть, вы просто над этим лишь задумывались и не знаете, с чего начинать работы?

Есть огромное количество достоинств в наличии машины с ЧПУ. Станки домашнего типа могут произвести фрезерование и разрезать практически все виды материалов. Будь вы мастер или любитель, это будет открывать вам большой горизонт для творчества.

Сам факт, что один из станков может оказаться в личной мастерской, еще больше соблазнителем.

Общие сведения

Есть огромное количество причин, по которым люди желают построить собственный фрезеровальный станок, имеющий числовое программное управление, своими руками. Как правило, это происходит лишь по той причине, что мы просто не способны позволить приобрести себе его в магазине или напрямую от производителя, и в этом нет ничего странного, потому что их стоимость крайне велика. Или же вы можете быть похожи на домашних мастеров и получить множество удовольствия от проделанной своими руками работы и создания чего-то невероятного, оригинального. Вы можете просто заниматься таким для получения опыта в деле машиностроения.

Когда мастера начали впервые разрабатывать, продумывать и изготавливать первый ЧПУ фрезеровальный станок своими руками, на подготовку проекта ушел приблизительно 1 день. Далее, после этого пришлось покупать элементы, и тут были проведены исследования.

И в форумах, как оказалось, можно найти в разных форумах и источниках, что привело к образованию новых вопросов:

  • Действительно ли требуются шарико-винтовые пары, или простые шпильки и гайки будут тоже работать вполне нормально.
  • Какой из линейных подшипников лучше, и стоит ли его покупать?
  • Двигатели с какими параметрами требуются, и лучше использовать сервопривод или шаговик?
  • Деформируется ли корпусный материал очень сильно при огромном размере станка?

К огромной радости, на некоторые вопросы можно сразу ответить за счет своей инженерно-технической базе, которая часто остается после учебы в соответствующем заведении. И все-таки, многие из проблем, с которыми можно столкнуться, не могли быть рассчитаны. Возможно, вам потребуется кто-то, имеющий практический опыт и информацию по такому вопросу. Естественно, что на форумах по данному вопросу можно найти много ответов от разных людей, и многие из которых противоречили друг другу. В этом случае потребуется продолжить исследования, чтобы выяснить, какие из ответов правда, а что является лишь словесным мусором. Но так приходится делать, если у вас ограниченный бюджет и хочется взять все лучшее из того, что можно приобрести за имеющиеся деньги. Аналогичная ситуация у большинства людей, которые создают самодельный станок фрезера с ЧПУ.

Читайте также:  Размеры багажника Лады Ларгус технические характеристики

Комплекты и сборочные наборы фрезеров с ЧПУ

Да, существуют доступные комплекты станков для ручных работ по сборке, но еще не было таких наборов, которые можно было бы подстраивать под определенные нужды. Еще нет возможности вносить конструкционные изменения и разновидности станка, а еще их много, и откуда вы знаете, какой из них подойдет конкретно вам? Вне зависимости от того, насколько хороша инструкция, если конструкция продумана ужасно, то конечная машина останется плохой. Вот по этой причине требуется быть осведомленной относительно того, что вы строите и понимать определенную роль играют все детали.

Руководство

Данное руководство нацелено на то, чтобы не давать вам повторить те же ошибки, на которые другие мастера потратили своего драгоценного времени и средства. Мы рассмотрим все компоненты даже до болтиков, глядя на достоинства и недостатки всех типов деталей. Мы расскажем вам о каждом аспекте проектирования, а еще вы узнаете о том, как создавать ЧПУ станок своими руками. Мы проведем вас через механику до программного обеспечения и всему промежуточному.

Обратите внимание, что самодельные чертежи ЧПУ станков предлагают мало методов решения определенных проблем. Это часто может привести к «неаккуратной» конструкции или даже неудовлетворительной работе машины. Вот этой причине предлагаем вам для начала прочесть следующее руководство.

Подробности

Ключевые особенности

В первую очередь следует рассмотреть такие вопросы:

  • Определите подходящие конструкции конкретно для вас (к примеру, если вы планируете сделать станок по древесине собственноручно).
  • Требуемая площадь обработки.
  • Доступность рабочего места.
  • Допуски.
  • Материалы.
  • Способы конструирования.
  • Доступные инструменты.
  • Бюджет.

Теперь поговорим про оси.

Основание и ось Х-оси

Тут мы рассмотрим такие вопросы:

  • Проектирование и построение главной базы или основания Х-оси.
  • Разбивание разных конструкций на отдельные элементы.
  • Жестко прикрепленные детали.
  • Частично закрепленные элементы и прочее.

Проектирование оси Y

В этом пункте рассмотрим такие вопросы:

  • Проектирование и изготовление портальной оси Y.
  • Разбивайте разные конструкции на элементы.
  • Моменты и силы на порте и прочее.

Как собрать ось Z

Тут мы рассмотрим такие вопросы:

  • Проектирование, а еще сборочные работы по оси Z.
  • Далее рассматриваем моменты и силы на оси.
  • Уделите внимание рельсам и направляющим, а еще расстоянию между подшипниками.
  • Выбор кабель-канала.

Линейная система движения

В таком пункте предлагаем рассмотреть такие вопросы:

  • Подробно изучите системы линейного движения.
  • Подбор правильной системы конкретно для вашего типа станка ЧПУ.
  • Проектирование и возведение собственных направляющих при маленьком бюджете.
  • Втулки и линейный вал или блоки и рельсы?

Компоненты привода механики

Чертежи ЧПУ фрезера своими руками требуется рассматривать, чтобы подбирать компоненты механического привода:

  • Детальный обзор приводных частей.
  • Подбор подходящих элементов для вашего вида станка.
  • Серводвигатели или шаговые.
  • Шариково-винтовые и винты пары.
  • Приводные гайки.
  • Упорные и радиальные подшипники.
  • Крепление и муфта двигателя.
  • Редуктор или прямой привод.
  • Шестерни и стойки.
  • Калибрование винтов относительно двигателей.

Подбор двигателя

Тут потребуется следующее:

  • Подробный обзор двигателей с устройством.
  • Разновидности двигателей с ЧПУ.
  • Как работают двигатели шагового типа.
  • Разновидности шаговых двигателей.
  • Как работают сервомоторы.
  • Разновидности серводвигателей.
  • Стандарты NЕМА.
  • Подбор правильного типа электрического двигателя для вашего проекта.
  • Измерение моторных параметров.

Конструкция режущего стола

Тут мы рассмотрим следующие вопросы:

  • Проектирование и возведение собственных столов при маленьком бюджете.
  • Перфорированный слой резки.
  • Вакуумный столик.
  • Обзор конструкции режущего стола.
  • Стол можно вырезать посредством фрезерного станка по дереву.

Шпиндельные параметры

В этом шаге рассмотрим такие вопросы:

  • Обзор шпинделей с числовым программным обеспечением.
  • Функции и типы.
  • Траты и ценообразование.
  • Варианты установки и охлаждения.
  • Варианты установки и охлаждения.
  • Охладительные системы.
  • Создание шпинделя своими руками.
  • Произведение расчета стружки и силы резки.
  • Нахождение идеальной скорости подачи.

Электроника

Здесь мы рассмотрим следующие вопросы:

  • Панель управления.
  • Предохранители и электрическая проводка.
  • Переключатели и кнопки.
  • Круги МРG и Jоg.
  • Источник питания.

Параметры контроллера ПУ (программного управления)

В этом шаге рассмотрим такие вопросы:

  • Рассмотрите контроллер ЧПУ.
  • Подбор контроллера.
  • Доступные функции.
  • Системы, имеющие замкнутый контур и разомкнутый контур.
  • Контроллеры по умеренной стоимости.
  • Изготовление своего контроллера с нуля.

Подбор ПО (программного обеспечения)

И осталось рассмотреть следующие вопросы:

  • Обзор ПО (программного обеспечения), который связан с ЧПУ.
  • Выбор программного обеспечения.
  • ПО САМ.
  • ПО САПР.
  • ПО NС Соntrоllеr.

Это, пожалуй, и все. На самом деле все не так уж и сложно, главное, разобраться.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector