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».
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!
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.
Габаритные размеры
DIY_CNC_основные размеры.pdf 29712 Скачать
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
Чертежи основных элементов станины
Блок подшипников.pdf 20785 Скачать Т-образная гайка.pdf 15189 Скачать Боковой рофиль внутренней рамки 40х40 мм.pdf 15972 Скачать Крепежные элементы внутренней рамки.pdf 13439 Скачать Основной профиль 80х40 мм.pdf 15456 Скачать Задняя торцевая пластина.pdf 14018 Скачать Пылезащитный профиль.pdf 12615 Скачать Торцевой рофиль внутренней рамки 40х40 мм.pdf 13163 Скачать Торцевые защитный накладки.pdf 12023 Скачать Фронтальная торцевая платина.pdf 14148 Скачать
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.
Крепления для U-образного профиля.pdf 11711 Скачать Боковые стойки портала.pdf 13919 Скачать U-образный верхний профиль портала.pdf 11332 Скачать Крепление двигателя оси Y.pdf 11570 Скачать
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.
Верхняя пластина оси Z для крпеления шагового двигателя.pdf 11593 Скачать Задняя пластина оси Z.pdf 10410 Скачать Ложемент фрезерного шпинделя.pdf 10495 Скачать Нижняя исредняя пластины оси Z.pdf 10440 Скачать Пластина для крепления фрезерного шпинделя на оси Z.pdf 10912 Скачать Пластина для крепления гайки перемещения по оси Y.pdf 9963 Скачать
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.
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.
https://www.youtube.com/watch?v=VG0HZ249C28\u0026t=7s
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
Винт оси X.pdf 12554 Скачать Винт оси Y.pdf 10163 Скачать Винт оси Z.pdf 10559 Скачать
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.
Основными компонентами электрической схемы являются:
- Шаговые двигатели
- Драйверы шаговых двигателей
- Блок питания
- Интерфейсная плата
- Персональный компьютер или ноутбук
- 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.pdf 16524 Скачать
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.
В качестве управляющей системы для своего детища я выбрал MACH3. 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.
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.
Друзья, если вам понравилась история, делитесь ей в социальных сетях и обсуждайте в х. Успехов вам в ваших проектах!
Строим самодельный ЧПУ фрезерный станок: пошаговая инструкция
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.
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.
Наборы для сборки фрезерного станка с ЧПУ
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!
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.
ДАВАЙТЕ НАЧНЕМ
ШАГ 1: Ключевые конструктивные решения
В первую очередь необходимо рассмотреть следующие вопросы:
- Определение подходящей конструкции конкретно для вас (например, если будете делать станок по дереву своими руками).
- Требуемая площадь обработки.
- Доступность рабочего пространства.
- Материалы.
- Допуски.
- Методы конструирования.
- Доступные инструменты.
- Бюджет.
ШАГ 2: Основание и ось X-оси
Тут рассматриваются следующие вопросы:
- Проектирование и построение основной базы или основания оси X.
- Разбивка различных конструкций на элементы.
- Жестко закрепленные детали.
- Частично закрепленные детали и др.
ШАГ 3: Проектирование козловой оси Y
В этом пункте рассматриваются следующие вопросы:
- Проектирование и строительство портальной оси Y.
- Разбивка различных конструкций на элементы.
- Силы и моменты на портале и др.
Возможности фрезерного ЧПУ станка
ШАГ 4: Схема сборки оси Z
Здесь рассматриваются следующие вопросы:
- Проектирование и сборка сборки оси Z.
- Силы и моменты на оси Z.
- Линейные рельсы / направляющие и расстояние между подшипниками.
- Выбор кабель-канала.
ШАГ 5: Линейная система движения
В этом пункте рассматриваются следующие вопросы:
- Подробное изучение систем линейного движения.
- Выбор правильной системы конкретно для вашего станка.
- Проектирование и строительство собственных направляющих при малом бюджете.
- Линейный вал и втулки или рельсы и блоки?
ШАГ 6: Компоненты механического привода
В этом пункте рассматриваются следующие аспекты:
- Детальный обзор частей привода.
- Выбор подходящих компонентов для вашего типа станка.
- Шаговые или серводвигатели.
- Винты и шарико-винтовые пары.
- Приводные гайки.
- Радиальные и упорные подшипники.
- Муфта и крепление двигателя.
- Прямой привод или редуктор.
- Стойки и шестерни.
- Калибровка винтов относительно двигателей.
ШАГ 7: Выбор двигателей
В этом шаге необходимо рассмотреть:
- Подробный обзор двигателей с ЧПУ.
- Типы двигателей с ЧПУ.
- Как работают шаговые двигатели.
- Типы шаговых двигателей.
- Как работают сервомоторы.
- Типы серводвигателей.
- Стандарты NEMA.
- Выбор правильного типа двигателя для вашего проекта.
- Измерение параметров мотора.
ШАГ 8: Конструкция режущего стола
В этом шаге рассматриваются следующие вопросы:
- Проектирование и строительство собственных столов при малом бюджете.
- Перфорированный режущий слой.
- Вакуумный стол.
- Обзор конструкций режущего стола.
- Стол можно вырезать при помощи фрезерного станка с ЧПУ по дереву.
ШАГ 9: Параметры шпинделя
В этом шаге рассматриваются следующие вопросы:
- Обзор шпинделей с ЧПУ.
- Типы и функции.
- Ценообразование и затраты.
- Варианты монтажа и охлаждения.
- Системы охлаждения.
- Создание собственного шпинделя.
- Расчет нагрузки стружки и силы резания.
- Нахождение оптимальной скорости подачи.
ШАГ 10: Электроника
В этом пункте рассматриваются следующие вопросы:
- Панель управления.
- Электропроводка и предохранители.
- Кнопки и переключатели.
- Круги MPG и Jog.
- Источники питания.
ШАГ 11: Параметры контроллера Программного Управления
В этом шаге рассматриваются следующие вопросы:
- Обзор контроллера ЧПУ.
- Выбор контроллера.
- Доступные опции.
- Системы с замкнутым контуром и разомкнутым контуром.
- Контроллеры по доступной цене.
- Создание собственного контроллера с нуля.
ШАГ 12. Выбор программного обеспечения
В этом пункте рассматриваются следующие вопросы:
- Обзор программного обеспечения, связанного с ЧПУ.
- Подбор программного обеспечения.
- Программное обеспечение CAM.
- Программное обеспечение САПР.
- Програмное обеспечение NC Controller.
——————————————————————————————————————————————————–
Монтаж и пусконаладка широкоформатного станка с ЧПУ Advercut K45MT
Всем привет друзья, с Вами 3DTool!
Некоторое время назад, мы анонсировали рубрику пусконаладок в личном блоге компании, в котором решили знакомить Вас с наиболее интересными кейсами пусконаладок нашего оборудования.
В этой статье мы познакомим Вас с процессом пусконаладки фрезерного станка с ЧПУ внушительных размеров 2 на 3 метра – Advercut K45MT с системой автосмазки направляющих и вакуумным столом.
О прошлой пусконаладке лазерного раскроечно-гравировального станка Raylogic 11G 2030 вы можете прочитать ЗДЕСЬ.
Характеристики и комплектация станка
Для начала немного познакомимся с самим станком. Advercut K45MT, портальный фрезерный ЧПУ станок профессионального типа.
Используется в широком спектре самых различных сфер применения, но лучше всего показывает себя в раскрое и фрезеровке фанеры, шпона и различных гипсокартоновых и пластиковых листовых материалов.
Однако, благодаря наличию поднимающейся оси Z, на которой закреплен шпиндель, при подключении поворотной оси может выполнять и сложную 3D-гравировку.
Так же, K45MT не чурается работы с мягкими металлами, некоторыми горными породами и камнями, а также практически с любым пластиком.
https://www.youtube.com/watch?v=VG0HZ249C28\u0026t=86s
Описываемая в этой статье комплектация поставляется с блоком управления, dsp – пультом, вакуумным прижимным столом и системой смазки направляющих.
Однако, обо всем по порядку. Ниже приведена табличка характеристик устройства.
В комплектацию станка входит:
- Вакуумный стол, позволяющий надежно удерживать листовые материалы,
- T-слоты для фиксирующих скоб,
- Водяная помпа охлаждения для охлаждения шпинделя,
- Система автоподачи смазки
- Компрессор вакуумной системы
- DSP – пульт и набор интструментов.
Охлаждающую жидкость для шпинделя, необходимо приобретать отдельно.
Краткий обзор станка
- Станок Advercut K45MT построен на мощной стальной станине, например, толщина опор балки портала целых 2 см.
- Каркас так же сварен из мощных стальных профилей, общий вес станка почти 3 тонны.
- Механика Advercut 2030 построена на косозубой рейке и рельсах по оси X и Y и рельсах с ШВП на оси Z.
- Момент движения для всей системы передают специальные редукторы, основой которых является шаговой мотор и приводной ремень.
На блок управления выведены самые необходимые функции и кнопка аварийной остановки. Справа располагается слот для фиксации DSP пульта, с него выполняется полное управление станком чпу, а также запускаются управляющие программы.
Станок поставляется заказчику в частично разобранном виде и требует сборки и настройки. Именно это мы сейчас и опишем.
Процесс пусконаладки
Как мы уже отметили выше, станок поставляется в частично разобранном виде и его можно разделить на 3 основных части. Это станина, портал, блок управления чпу и оставшаяся комплектация.
- Из-за высокого веса установка станка требует жесткого бетонного пола, или отдельного основания, с ровным покрытием и без выбоин и каверн на поверхности.
Подготовка площадки
Для начала необходимо определиться с размещением станка в цеху/помещении. Линия питания должна находиться недалеко и иметь возможность простого и быстрого подключения устройства.
- После того, как станок и блок управления (его возможно будет двигать при необходимости) займут свои места, необходимо будет разместить компрессор вакуумного стола и подвести к станку электро питание.
- Теперь необходимо установить портал и начать сборку основных узлов и подключение систем станка чпу.
Сборка крупных узлов
Для сборки портала необходимо использовать механизацию, «на руках» установить такой тяжелый узел довольно проблематично, хотя в целом и возможно. В данном случае был использован портальный цеховой кран.
- Перед установкой портала необходимо заранее выставить мелкие детали вроде фитингов системы смазки для кареток, провести гибкий маслопровод, установить редукторы движения и подключить моторы.
- Далее, требуется установить отбойники на рельсы, установить масляный бачок и распаковать шпиндель.
После того, как необходимые действия были совершены, необходимо установить портал. Перед установкой, нужно убедится в отсутствии мешающих элементов в рабочей области станка и обвязать балку портала стропами.
Аккуратно не кантуя груз, требуется спустить его опорными площадками на каретки рельс и прихватить винтами. При этом, не забывая проверить параллель установки.
После того, как портал встанет на свое место, можно приступать к следующему этапу сборки. На очереди подключение компрессора для вакуумного стола, подключение блока управления чпу и прочих элементов.
Сборка мелких узлов
Для того, чтобы закончить работу с порталом и перейти к другим узлам станка, необходимо залить жидкость в систему охлаждения и подключить водяную помпу охлаждения шпинделя.
В качестве охлаждающей жидкости используется антифриз разведенный в дистиллированной воде. Такой же раствор применяется в случае использования чиллера.
Выбор системы охлаждения зависит от мощности шпинделя станка и материалов, с которыми вы планируете работать. В данном случае владелец планирует работать с мягкими материалами, например гипсокартоном и фанерным листом.
Они не требуют особых условий для работы и можно обойтись обыкновенной помпой.
Теперь очередь за сборкой и подключением вакуумного стола. Первым делом прокладывается вакуумная магистраль от станка к компрессору. Компрессор должен быть уже установлен на своем месте заранее.
- Как только вакуумная магистраль будет подключена, можно прокачать систему подачи смазки и переключится к узлам управления.
Подключение систем управления станком Advercut 2030
Первым подключается блок управления. В идеале кабель-канал от цеховой сети должен подходит к блоку управления максимально близко, после чего провода можно завести внутрь. Станок требует трехфазного подключения, это необходимо учитывать заранее.
- Параллельно с подключением проводов питания, заводится линия от станка, компрессора и водяной помпы.
- В основе электроники Advercut находится плата управления RichAuto, к которой подключен DSP пульт.
Тестирование
Следующий этап пусконаладочных работ, непосредственно тестирование. Необходимо еще раз удостовериться в правильном подключении узлов, проверить работоспособность пульта управления и плавность движения станка по осям X-Y-Z, после чего можно будет выполнить тестовую фрезеровку.
Тестирование можно выполнять несколькими способами, либо запускать уже подготовленное задание через USB флеш накопитель для DSP пульта, либо вручную включив и откалибровав шпиндель, подвигать осями. На этом этапе обычно проверяется правильность движений станка, тестируются системы охлаждения и вакуумного прижима.
Итог
Процесс пусконаладки подобного станка занимает в среднем от 6-8 часов работы, с учетом подготовки и того, что все необходимые компоненты присутствуют.
Необходимо обратить внимание, что при пусконаладках широкоформатных станков с чпу, зачастую требуются подъемные краны.
Если ваше помещение или цех не оборудованы подобным, лучше всего заказать грузовик с манипулятором, чтобы после разгрузки, можно было сразу установить портал на свое место.
Так же, необходимо учитывать и воздушную среду в которой будет использоваться ваш ЧПУ станок. Если цех грязный и в нем, например, работают с деревом или гипсокартоном, для работы станка потребуется плотная завеса из брезента, или специальный щит ограждения.
При необходимости станок так же необходимо подключаться к системе аспирации, для этого на пылесборнике есть специальный фланец.
Что ж, а на этом у нас все! Надеемся эта статья была для Вас полезна!
Заказать фрезерный станок с ЧПУ или задать свои вопросы и узнать статус Вашего заказа, вы можете
- По электронной почте: [email protected]
- По телефону: 8(800)775-86-69 (бесплатно по РФ)
- Или на нашем сайте: http://3dtool.ru
- Не забывайте подписываться на наш YouTube канал:
- Подписывайтесь на наши группы в соц.сетях:
- ВКонтакте
Фрезерный станок по металлу с ЧПУ своими руками
В нынешнее время существует огромное количество приспособлений и станков, которые осуществляют фрезеровочную деятельность. Можно обрабатывать практически все металлы, которые пригодны для тех или иных работ. Можно купить новый инструмент, а можно собрать точно такой же своими руками.
Но двигатель прогресса шагает вперёд. Вместе с тем, использование простого ручного станочка становится нецелесообразным. На сегодняшний день, всё технологическое оборудование оснащено числовым программным обеспечением. Ниже будет представлена информация о фрезерном оборудовании по металлу с ЧПУ.
Общие понятия
Автоматическое управление консолью с фрезой или порталом с фрезером позволяет получить самые точные детали из металла, сделать различные пазы, отверстия, обработка сложных контуров и многое другое. Как правило, под обработку попадает чёрный и цветной металл. Для обработки металлических изделий используют различные фрезы.
Совет: Для обработки металла более большой толщины следует собирать конструкцию прочнее, чтобы не допустить поломки оборудования!
Предназначение
Прямое назначение фрезеровочного оборудования — это обработка металла и изготовление различных металлических деталей и изделий. Существует огромное множество агрегатов для фрезерной обработки металла.
Однако, различные модификации фрезерных установок, будь то на производстве или в домашних условиях, работают по одинаковому принципу. А также имеют очень похожие конструкции.
Ниже мы рассмотрим все разновидности такого оборудования.
Разновидность
Стационарный фрезерный станок с ЧПУ
Бытовой фрезерный станок по металлу с ЧПУ
Настольный фрезерный станок с ЧПУ
Самодельный фрезерный станок по металлу с ЧПУ
Станки по обработке металла различаются на несколько категорий:
Стационарное оборудование
Располагается на производствах и предназначено для масштабного производства. Как правило, имеют огромный вес и размеры конструкции. Такие приспособления способны обрабатывать толстый металл больших размеров.
Бытовое оборудование
В готовом виде, которые можно с лёгкостью приобрести в интернет — магазине. В основном применяются в быту, для изготовления тех или иных, необходимых изделий или деталей.
Имеют небольшие размеры, что даёт возможность расположить такой инструмент в любом месте. Такие приспособления способны производить мелкие детали, для каких — либо механизмов.
Для работы используется не толстый материал, чтобы добиться более точной обработки.
Настольные
Такой вид станков применяется как на производствах, так и в быту. Имеют преимущественно малые размеры и не подходят для обработки толстых материалов. В отличие от бытовых станков, на данном станочке можно обрабатывать чуть более толстый материал.
Однако размеры заготовок не должны превышать размеры рабочего стола, чтобы фреза или шпиндель могли свободно передвигаться по всей площади обрабатываемой заготовки. За счёт жёсткой конструкции, есть возможность производства серийными партиями.
При этом качество получаемой продукции будет замечательным.
Самодельные
прототипы бытовых и настольных, созданные из подручных средств, что существенно экономит семейный бюджет, а также установочное место. Такие приспособления способны заменить бытовые станки.
Обработка металла целиком и полностью зависит от жёсткости всей конструкции. С помощью такого аппарата можно изготовить различные детали, предназначенные для механизмов, сделать отверстия в заготовке и многое другое.
В домашнем пользовании такой инструмент незаменим.
Совет: В не зависимости от выбранной модели, необходимо определиться, что вы будете делать на этом станке, какой материал будете обрабатывать. В зависимости от этого следует подумать о жёсткости конструкции!
Теперь, когда вы имеете хоть какое — нибудь представление о таком оборудовании, можно рассмотреть конструкцию и сборку самодельного фрезерного станка.
Если бюджет ограничен, то достаточно подобрать подходящие элементы для вашего детища и заказать электронику для полноценной работы. Если же у вас есть компьютер, достаточно будет установить профессиональную программу для направленной работы.
Эти программы существуют в свободном доступе на просторах интернета. Самые распространённые программы — это:
- Mach3
- ArtCAM
- Machine
- Kcam4
Это ещё не все программы. Их очень много.
Конструкция самодельного станка по металлу ЧПУ
Основные детали фрезерного станка по металлу с ЧПУ
Основные элементы такого станка перечислены на фото. Перечислим их:
Швп оси z — шарико — винтовая передача
Предназначена такая передача для конвертирования вращательных движений в возвратно — поступательные движения и в обратном направлении.
Вертикальные направляющие
Предназначены для осуществления движения портала со шпинделем по вертикали.
Поперечные направляющие
Предназначены для движения рабочего стола вправо и влево.
Продольные направляющие
Они располагаются непосредственно на станине станка и позволяют двигаться по ним рабочему столу и всей колонне.
Колонна, как правило, в этом элементе станка располагается противовес, который предназначен для компенсации веса шпиндельного узла.
Основание
Самая главная часть станочного оборудования, на котором располагается вся оснастка.
Шпиндель
Рабочая часть узла, которая, посредством закреплённой в нём фрезы, производит обработку металлических заготовок.
Рабочий стол
- Это плоскость, на которой непосредственно производятся фрезеровочные работы.
- Как правило, на таких станках ещё используют систему охлаждения фрезеровочного инструмента, которая предназначена для предотвращения перегрева фрезы и шпиндельного узла.
- Теперь зная конструкцию основных элементов агрегата, можно рассмотреть принципы работы станочного узла.
Совет: Для экономии вашего бюджета, при создании собственноручных фрезерных, можно брать принтерные каретки.
Принцип работы
Как уже говорилось, любой фрезерный станок, оснащённый программным обеспечением, работает непосредственно по командам, посылаемым с компьютера. Всё чаще используют электронику фирмы Arduino.
Специальная программа, в которой создаётся будущее изделие, с точностью и наоборот рассчитывается в специальные G — коды, в свою очередь которые распознаёт контроллер и распределяет сигналы на шаговые двигатели.
ШГ (шаговые двигатели) по заданной программе перемещают шпиндель или фрезер по нескольким плоскостям, проектируя на заготовке заданную деталь посредством фрезы.
Как видно, процесс этот довольно не сложный. Главное произвести правильную сборку и установку, а также программного управления и электроники. Рассмотрим ниже процесс сборки фрезеровочного аппарата.
Совет: В процессе сборки, одним из главных процессов, за которым необходимо следить, является скольжение по направляющим. Ведь если не обеспечить плавного скольжения, что происходит при неправильной сборке, можно сломать станок при запуске или испортить все металлические заготовки.
Сборка по чертежам своими руками
Начало сборки фрезерного станка
Промежуточный этап сборки
Заключительный этап сборки
Рассмотрим схему с размерами и разберёмся, какие элементы и куда крепятся, а также как сделать самодельный станок своими руками. Кстати, полную инструкцию по сборке можно скачать бесплатно здесь. Разберём основные этапы сборки:
Начало сборки
Первым и главным этапом сборки вашего агрегата является сборка станины. Ведь именно на ней должен располагаться станок и его комплектующие элементы. К ним относится станина, направляющие и крепёжные элементы. Главное убедиться, что станина имеет довольно прочный каркас и стоит прочно на плоской поверхности.
Промежуточный этап сборки
В этом этапе производится установка консоли фрезера, колонны, шаговых двигателей и остальных направляющих. В данном процессе главное, чтобы скольжение по направляющим было гладким и плавным.
А также, необходимо проверить работу и крепление всех механизмов. После этого можно смело переходить к следующему этапу сборки.
В инструкции будет наглядно показано, какие детали, какое их количество будет необходимо для данного этапа сборки.
Заключительный этап
На данном этапе проверяется работоспособность всего фрезерного узла в целом. Скольжение по направляющим, работа шаговых двигателей и т.д. По завершении сборки важным и неотъемлемым этапом является установка электроники на станок.
Установка контроллера и программного обеспечения на компьютер
Схема контроллера представлена ниже. На ней представлена полная цепочка разветвлений от контроллера к шаговым двигателям, к компьютеру, к различным датчикам.
Схема контроллера
После того, как все вышеуказанные этапы успешно пройдены, можно приступать к первому запуску станочного оборудования и первому пропуску металлической заготовки.
Наладка оборудования
Перед первым запуском необходимо установить все необходимые драйвера и программу на компьютер или ноутбук. Конечно же, программа располагается в свободном доступе в интернете.
Поэтому, когда программа установлена на ПК, следует загрузить в неё нужные эскизы для изготовления деталей или необходимых элементов (выемок, пазов, отверстий различных диаметров и многое другое).
Когда всё сделано, можно загружать материал на рабочую поверхность и приступить к подбору непосредственного инструмента — фрезы, для последующей обработки металла.
Когда фреза подобрана, можно проводить первый прогон на вашем станочке.
Совет: При обработке металла, необходимо задать тонкое снятие металлического слоя, чтобы не сжечь фрезу и материал.
Когда всё выполнено, можно смело начинать работать на вашем изобретении. Однако, без соблюдения правил безопасности ни в коем случае нельзя даже притрагиваться к станку без ознакомления правил и техники безопасности.
Техника безопасности
Все правила и техники безопасности одинаковы, однако, при работе с металлом они должны быть особенным. Рассмотрим их ниже:
- При работе с металлом самым главным средством защиты является защита от металлической стружки, чтобы она случайно не попала в глаза.
- Нельзя допускать перегрева фрезерного узла, в противном случае она может разлететься и причинить серьёзный вред вашему здоровью.
- Строго настрого должна присутствовать система охлаждения фрезы.
- Вся электроника и станок должны иметь заземление.
- Дети не должны находиться в свободном доступе к станку, ведь если станок будет работать, стружка может отскочить в лицо ребёнка.
- В электрической сети должны присутствовать автоматические пакеты, чтобы предотвратить пожар при коротком замыкании.
Полный список всех правил безопасности можно найти в интернете. Задав соответствующий запрос в поисковой строке.
Загрузка...
