Схемы станка чпу своими руками

Простой и недорогой 3-х осевой станок с ЧПУ своими руками

Целью этого проекта является создание настольного станка с ЧПУ. Можно было купить готовый станок, но его цена и размеры меня не устроили, и я решил построить станок с ЧПУ с такими требованиями: - использование простых инструментов (нужен только сверлильный станок, ленточная пила и ручной инструмент) - низкая стоимость (я ориентировался на низкую стоимость, но всё равно купил элементов примерно на $600, можно значительно сэкономить, покупая элементы в соответствующих магазинах) - малая занимаемая площадь(30"х25") - нормальное рабочее пространство (10" по оси X, 14" по оси Y, 4" по оси Z) - высокая скорость резки (60" за минуту) - малое количество элементов (менее 30 уникальных) - доступные элементы (все элементы можно купить в одном хозяйственном и трех online магазинах) - возможность успешной обработки фанерыСтанки других людейВот несколько фото других станков, собравших по данной статьеФото 1 – Chris с другом собрал станок, вырезав детали из 0,5" акрила при помощи лазерной резки. Но все, кто работал с акрилом знают, что лазерная резка это хорошо, но акрил плохо переносит сверление, а в этом проекте есть много отверстий.

Они сделали хорошую работу, больше информации можно найти в блоге Chris’a. Мне особенно понравилось изготовление 3D объекта при помощи 2D резов.Фото 2 - Sam McCaskill сделал действительно хороший настольный станок с ЧПУ.

Меня впечатлило то, что он не стал упрощать свою работу и вырезал все элементы вручную. Я впечатлён этим проектом.Фото 3 - Angry Monk's использовал детали из ДМФ, вырезанные при помощи лазерного резака и двигатели с зубчато-ремённой передачей, переделанные в двигатели с винтом.Фото 4 - Bret Golab's собрал станок и настроил его для работы с Linux CNC (я тоже пытался сделать это, но не смог из-за сложности).

Если вы заинтересованы его настройками, вы можете связаться с ним. Он сделал великую работу!

Характеристики станка

Боюсь что у меня недостаточно опыта и знаний, чтобы объяснять основы ЧПУ, но на форуме сайта CNCZone.com есть обширный раздел, посвященный самодельным станкам, который очень помог мне.Резак: Dremel или Dremel Type ToolПараметры осей:Я стремился использовать популярные инструменты, которые можно приобрести в обычном магазине для мастеров.Электроинструмент: - сверлильный станок (сверла 1/4", 5/16", 7/16", 5/8", 7/8", 8мм (около 5/16")), также называется Q - принтер - Dremel или аналогичный инструмент (для установки в готовый станок).Ручной инструмент: - резиновый молоток (для посадки элементов на места) - шестигранники (5/64", 1/16") - клеевой карандаш или аэрозольный клей - разводной ключ (или торцевой ключ с трещоткой и головкой 7/16")

Необходимые материалы

В прилагаемом PDF файле (CNC-Part-Summary.pdf) предоставлены все затраты и информация о каждом элементе. Здесь предоставлена только обобщенная информация.Листы --- $ 20 -Кусок 48"х48" 1/2" МДФ (подойдет любой листовой материал толщиной 1/2" Я планирую использовать UHMW в следующей версии станка, но сейчас это выходит слишком дорого) -Кусок 5"x5" 3/4" МДФ (этот кусок используется в качестве распорки, поэтому можете брать кусок любого материала 3/4")Двигатели и контроллеры --- $ 255 -О выборе контроллеров и двигателей можно написать целую статью.

Коротко говоря, необходим контроллер, способный управлять тремя двигателями и двигатели с крутящим моментом около 100 oz/in. Я купил двигатели и готовый контроллер, и всё работало хорошо.Аппаратная часть --- $ 275 -Я купил эти элементы в трех магазинах. Простые элементы я приобрёл в хозяйственном магазине, специализированные драйвера я купил на McMaster Carr (http://www.mcmaster.com), а подшипники, которых надо много, я купил у интернет-продавца, заплатив $40 за 100 штук (получается довольно выгодно, много подшипников остается для других проектов).Программное обеспечение --- (бесплатно) -Необходима программа чтобы нарисовать вашу конструкцию (я использую CorelDraw), и сейчас я использую пробную версию Mach3, но у меня есть планы по переходу на LinuxCNC (открытый контролер станка, использующий Linux)Головное  устройство  --- (дополнительно) -Я установил Dremel на свой станок, но если вы интересуетесь 3D печатью (например RepRap) вы можете установить свое устройство.

Печать шаблонов

У меня был некоторый опыт работы лобзиком, поэтому я решил приклеить шаблоны. Необходимо распечатать PDF файлы с шаблонами, размещенными на листе, наклеить лист на материал и вырезать детали.Имя файла и материал: 0,5" МДФ (35 8.5"x11" листов с шаблонами): CNC-0.5MDF-CutLayout-(Rev3).pdf 0,75" МДФ: CNC-0.75MDF-CutLayout-(Rev2).pdf 0,75" алюминиевая трубка: CNC-0.75Alum-CutLayout-(Rev3).pdf 0,5 "MDF (1 48"x48" лист с шаблонами): CNC-(One 48x48 Page) 05-MDF-CutPattern.pdfПримечание: Я прилагаю рисунки CorelDraw в оригинальном формате (CNC-CorelDrawFormat-CutPatterns (Rev2) ZIP) для тех, кто хотел бы что то изменить.Примечание: Есть два варианта файлов для МДФ 0,5".

Можно скачать файл с 35 страницами 8.5"х11" (CNC-0.5MDF-CutLayout-(Rev3), PDF), или файл (CNC-(Один 48x48 Page) 05-MDF-CutPattern.pdf) с одним листом 48"x48"для печати на широкоформатном принтере.Шаг за шагом: 1. Скачайте три PDF-файла с шаблонами. 2. Откройте каждый файл в Adobe Reader 3. Откройте окно печати 4. (ВАЖНО) отключите Масштабирование страниц.

5. Проверьте, что файл случайно не масштабировался. Первый раз я не сделал это, и распечатал всё в масштабе 90%, о чем сказано ниже.

Наклеивание и выпиливание элементов

Приклейте распечатаные шаблоны на МДФ и на алюминиевую трубу. Далее, просто вырезайте деталь по контуру.Как было сказано выше, я случайно распечатал шаблоны в масштабе 90%, и не заметил этого до начала выпиливания. К сожалению, я не понимал этого до этой стадии.

Я остался с шаблонами в масштабе 90% и, переехав через всю страну, я получил доступ к полноразмерному ЧПУ. Я не выдержал и вырезал элементы при помощи этого станка, но не смог просверлить их с обратной стороны. Именно поэтому все элементы на фотографиях без кусков шаблона.

Сверление

Я не считал сколько именно, но в этом проекте используется много отверстий. Отверстия, которые сверлятся на торцах особенно важны, но не пожалейте времени на них, и использовать резиновый молоток вам придется крайне редко.Места с отверстиями в накладку друг на друга это попытка сделать канавки. Возможно, у вас есть станок с ЧПУ, на котором это можно сделать лучше.

Сборка

Если вы дошли до этого шага, то я поздравляю вас! Глядя на кучу элементов, довольно сложно представить, как собрать станок, поэтому я постарался сделать подробные инструкции, похожие на инструкции к LEGO. (прилагаемый  PDF CNC-Assembly-Instructions.pdf). Довольно интересно выглядят пошаговые фотографии сборки.

Готово!

Станок готов! Надеюсь, вы сделали и запустили его. Я надеюсь, что в статье не упущены важные детали и моменты. Вот видео, в котором показано вырезание станком узора на розовом пенопласте.В домашней мастерской желательно иметь простейшие настольные станки - сверлильный, шлифовальный и т.д.

Но если надо выполнить точные работы, то не обойтись без фрезерного агрегата. Для этого можно изготовить несложный ЧПУ своими руками. Это можно сделать двумя путями:Самодельный станок ЧПУ необходим для точного сверления или обрезания, а также обточки деталей.

Первый путь связан с определенными финансовыми расходами. Фирменные станки для домашнего использования имеют сравнительно высокую цену и не всем по карману.Самодельный фрезер с ЧПУ требует определенных знаний и владение инструментом для его создания.

С чего начать конструирование самодельного фрезера?

Для начала надо выбрать подходящую схему агрегата. За основу можно взять обычный сверлильный станок, только вместо сверла использовать в качестве рабочего инструмента фрезу. Естественно, надо будет продумать механизм его передвижения в трех плоскостях.

Обычно для маленьких агрегатов используют переработанные каретки от принтера, с помощью которых рабочий инструмент может передвигаться в двух плоскостях. Это выгодно и с точки зрения подключения программного обеспечения для работы в автоматическом режиме.

Но такие конструкции имеют один недостаток - они позволяют обрабатывать дерево, пластик и тонкие листы металла (1-2 мм).Схема привода самодельного станка.Поэтому для более серьезных работ ЧПУ фрезер должен иметь шаговые двигатели повышенной мощности. Их можно сделать путем доработки стандартных электродвигателей этого класса, что позволит отказаться от применения винтовой передачи с сохранением всех ее достоинств.

Для передачи усилия на вал лучше всего применить зубчатые ремни.При использовании самодельных кареток для передвижения рабочего инструмента можно использовать части от больших принтеров. Ниже будет описана одна из самодельных конструкций подобного типа.

Вернуться к оглавлению

Изготовление ЧПУ фрезера своими силами

Этот станок по своей конструкции напоминает образцы промышленных агрегатов. Основой его служит низкая балка прямоугольного сечения, прямо закрепленная на направляющих.

Это позволяет получить нужную жесткость конструкции и свести к минимуму сварочные работы при создании фрезера.В качестве основы взята металлическая квадратная труба со стороной 75-85 мм.

Для крепления к направляющим надо применить подошвы прямоугольного типа 65 х 25 мм. Это позволяет отказаться от сварки на данном этапе работ и поможет при точной настройке фрезера. Это нужно и для правильного выставления углов в 90 градусов.

Основная балка и подошва соединяются с помощью 4 винтов М6, которые надо затянуть до упора, чтобы получить нужную жесткость. Это исключит люфт, хотя возможен прогиб направляющих при большой нагрузке и неполадки в подшипниках скольжения (можно применить любые подходящие, даже китайские).Схема самодельного станка с ЧПУ.Вертикальный подъем рабочего инструмента осуществляется с помощью винтовой передачи, а зубчатый ремень используется для отдачи вращения на ходовой винт.

Это дает возможность избежать биений, понизить центр тяжести агрегата и сэкономить место. Сама вертикальная ось изготовляется из алюминиевой плиты. Ее надо обработать на фрезерном станке по размерам, нужным для самодельного станка.

Если в домашней мастерской есть муфельная печь, то ее можно отлить из алюминия.За осью надо установить два шаговых двигателя: первый вращает ходовой винт вертикального смещения, а второй обеспечивает передвижение по горизонтали. Вращение передается при помощи ремней.

Некоторые детали надо заказать у токаря, если нет собственного токарного станка.После изготовления всех элементов и сборки надо проверить ЧПУ фрезер в работе, используя ручное управление. После этого надо заняться контроллерами шаговых двигателей и программным обеспечением. Если нет соответствующих знаний, то можно обратиться в фирму, которая имеет в штате хороших программистов.Еще может понадобиться станина из металла или искусственного камня, которую лучше заказать по нужным размерам.

Какие шаговые двигатели может иметь самодельный ЧПУ?

Это самые важные элементы будущего фрезера.Схема подключения двигателя самодельного станка.Для того чтобы достать такие электродвигатели, надо разобрать старые матричные принтеры (например, "Эпсон"). Внутри таких аппаратов есть два шаговых двигателя и хорошие стальные стержни из закаленной стали.

Для постройки фрезера надо иметь 3 электродвигателя, поэтому придется разобрать 2 принтера.С целью упрощения производства операций на самодельном станке лучше всего применить двигатели с 5-6 проводами управления: они имеют хороший крутящий момент, и с ними легко работать. Для правильной программной настройки надо знать число их градусов на шаг, рабочее напряжение и сопротивление обмотки.Для привода на самодельный ЧПУ обычно используется гайка и шпилька.

Для закрепления вала шагового двигателя обычно применяют кусок толстостенного резинового кабеля, с его помощью электродвигатель присоединяют к шпильке. В качестве фиксаторов используют самодельные втулки с винтом. Их делают из нейлона, применяя дрель и напильник.

Вернуться к оглавлению

Электронное обеспечение фрезера

Можно применить самодельное программное обеспечение: использовать типовые драйверы для контроллеров и шаговых двигателей и стандартные блоки питания. Для возможности управления станком с домашнего компьютера нужен порт LPT.

В качестве рабочей программы можно использовать Turbo CNC или VRI-CNC. ЧПУ фрезер подключают через указанный порт посредством двигателей. После загрузки всех программ и драйверов проверяется правильность работы электронного обеспечения.

Cтанок своими руками , чпу своими руками, cnc своими руками, самодельный чпу

Рассмотрим фото готовых станков. За частую можно много перечитать, но стоит один раз увидеть станок и появляется желание и мысль соорудить подобное и некоторым образом улучшить ваш станок.Станки с чпу (Числовое программное управление) широко используются в нынешнем мире для самых различных операций. Соорудив подобное устройство можно даже создать свой бизнес или производить что либо полезное для себя.Самое главное при создании ЧПУ станка это направляющие, шаговые двигатели, интерфейс сопряжения с компьютером, дополнительный материал- железо.

ВНИМАНИЕ! ВСЕ ФОТОГРАФИИ ВЗЯТЫ ИЗ ПОИСКОВОЙ СИСТЕМЫ GOOGLE-КАРТИНКИ.МЫ НЕ ПРЕТЕНДУЕМ НА ВАШЕ ТВОРЧЕСТВО. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ

Станок ЧПУ своими руками

Сегодня станок с ЧПУ имеет широкий спектр применения. Среди основных операций, выполняемых на нем, можно отметить изготовление мебели, обработку камня, ремонтные, строительные работы и т.д. Станок с ЧПУ, изготовленный в промышленных условиях, – удовольствие достаточно дорогое.

Но, оказывается, сложный на первый взгляд механизм, очень прост и доступен в изготовлении в бытовых условиях своими руками.Для первого опыта лучше всего остановить свой выбор на станке с движущимся порталом. Связано это с тем, что в нем отличным образом совмещаются простота и функциональность.Для изготовления основных деталей станка возьмем МДФ плиты.

Этот материал представляет собой мелкие дисперсные фракции, которые спрессованы под большим давлением и температурой в одну плиту. К основным характеристикам МДФ относится высокая плотность. Поэтому они отлично подходят для изготовления станков ЧПУ своими руками.

На оборудовании из МДФ можно проводить обработку пластика, дерева, делать гравировку, но обрабатывать металлические детали с высокой точностью не получиться. Связано это с низкой стойкостью данного материала к нагрузкам.Для начала чертеж нашего станка распечатаем на принтере.

Затем полученные шаблоны можно наклеить на МДФ. Так намного проще и удобнее вырезать детали будущего станка.Фурнитуру, которая будет использовать в сборке, можно приобрести в любом строительном или строительном магазине.  Кроме фурнитуры для изготовления станка потребуются следующие инструменты: дрель, отвертка и ножовка.

Если у вас есть электролобзик, тогда лучше воспользоваться им. Это значительным образом упростит процесс выпиливания деталей. Приступаем к изготовлению станка.

Для этого распечатанные на принтере чертежи деталей наклеиваем на плиту МДФ, используя клеящий карандаш для бумаги. Выбирая его в магазине, остановите свой выбор на самом толстом.

Это позволит значительным образом ускорить процесс поклейки шаблонов.Теперь можно заняться непосредственным выпиливанием заготовок. В данной модели все детали имеют практически прямые линии и максимально простые контуры.После того, как все шаблоны вырезаны, приступаем к просверливанию отверстий.

Следует обратить внимание на то, что многие из них имею большой диаметр. Поэтому, чтобы поверхность этих отверстий была аккуратной и гладкой, лучше воспользоваться коронками или насадками для шлифовки.

Таким образом, у вас будет возможность аккуратно растачивать отверстия до нужного диаметра.Теперь можно приступать к сборке ЧПУ станка согласно имеющимся у нас чертежам.Так как мы планируем использовать станок в домашних условиях, то обязательно необходимо установить ограждение. Это позволит избежать разлетания пыли и грязи от обрабатываемых деталей.Для этих целей можно использовать пенопласт, стекловолокно, тонкую фанеру и т.д.

Не забудьте в ограждении сделать небольшое отверстие.Через него можно будет подключить вытяжку от старого пылесоса. Это обеспечит максимальное улавливание пыли и стружки.

Обратным эффектом использования подобного «грязеуловителя» является сильный шум.Следующим важным этапом сборки станка ЧПУ своими руками является электроника. Ведь она важная, т.к. с ее помощью происходит процесс управления.В этом случае можно воспользоваться двумя путями решения.

Первый из них – собрать необходимую схему контролера самостоятельно, купив все необходимые детали.Второй путь проще – купить готовый контролер в магазине или на радиорынке. Какой из предложенных путей выбрать – решать вам самим.

Если вы не очень разбираетесь в радиотехнике и решите купить готовую деталь, тогда рекомендуется остановить выбор на ТВ6560.За выбор этого элемента говорит его возможность подбора необходимого питания в зависимости от используемых шаговых двигателей, наличие защиты от перегрузки и перегрева, использование множества программных обеспечений и т.д.В случае если контроллер вы будет изготавливать самостоятельно, отлично подойдет старый сканер или МФУ. Из него выбирается микросхема ULN2003, стальные стержни и шаговый двигатель.

Кроме этого вам понадобиться разъем DВ-25 с проводом, гнездо для питания самого контроллера. Если хотите иметь компьютерное управления своего станка, тогда необходим будет компьютер, к которому вы подключите полученное оборудование.Для создания контроллера берем любую имеющуюся у нас плату.

На нее аккуратно паяльником припаиваем микросхему ULN2003. При этом не забывайте о полярности. На приведенной схеме видно, что имеют место две шины электропитания. Поэтому вывод микросхемы с отрицательным знаком мы припаиваем к одной, а с положительным -  к другой.

После этого к выводу 1 ULN2003 присоединяем вывод 2 коннектора параллельного порта. К выводу 2 ULN2003 мы присоединяем вывод 3 коннектора. Соответственно вывод схему ULN2003 4 мы соединим с 5 выводом коннектора и т.д.

А вот вывод нуля с 25 выводом параллельного порта мы припаяем к отрицательной шине.Следующий этап – припаивание шагового двигателя к управляющему устройству. Правильно сделать его можно только методом проб и ошибок, т.к. чаще всего документации на вывод имеющегося у вас электродвигателя нет.

Поэтому рекомендуется провода двигателя оснастить зажимами-крокодилами. Таким образом, процесс пойдет быстрее и легче.Следующий наш шаг – соединение проводов  с выводами 13,14,15,16 микросхемы ULN2003. Теперь паять провода мы будем к шине питания со знаком плюс.

В завершении устанавливаем гнездо электропитания.Наш контроллер почти готов. Теперь мы устанавливаем его на стальные стержни и закрепляем в подготовленных ранее гнездах. Для того, чтобы в процессе эксплуатации не происходил облом проводов, их лучше зафиксировать с помощью термоклея.

Вложение

Список фрурнитуры есть в архиве. Вместо роликов и П образных профилей можно использовать мебельные направляющие.2. МДФ плитаПосле распечатки из файла и наклейки листов на МДФ плиту - детали необходимо вырезать.Для этого потребуется дрель и электролобзик.

При помощи этих инструментов, вырезание не займет много времени.4. Все готово к сборке ЧПУ (CNC) станка5. СборкаСборку лучше смотреть на видео:В архиве есть документ - последовательность сборки.

Показан каждый этап сборки - когда и куда прикручивать каждую деталь этого самодельного, простого CNC станка!6. Запуск ЧПУ станка и наслаждение его работой7. ОблагораживаниеЧтоб вторая половина не слишком возмущалась, когда самодельный ЧПУ станок запуститься на кухне, его можно немного облагородить.Сделать пылеотсос из пылесоса и ограждение - чтоб пелкая стружка не разлеталась.Вобщем то, такой станок реально построить за один-два выходных. Было бы желание!Скачать чертежи ЧПУ станка:

Рекомендуем почитать