Самодельные станки с чпу и их чертежи: Станки с ЧПУ — Блог Станкофф.RU

С передвижным порталом очень удобен для создания печатных плат. По оси Y есть возможность обрабатывать длинные детали.

Фреза движется по оси Z.

Станок, на котором фрезеровочная деталь способна передвигаться в вертикальном направлении

Этот подтип обычно используют при доработке производственных образцов или при переделке сверлильного оборудования в гравировально — фрезерное.

Рабочее поле, то есть сама столешница имеет размеры 15х15 сантиметров, что делает невозможным обработку крупных деталей.

Такой тип не очень удобен в эксплуатации.

Безпортальный с числовым управлением

Этот тип станка очень сложен в своей конструкции, однако является самым производительным и удобным.

Безпортальный.

Заготовки можно обрабатывать длинной до пяти метров, даже если ось X составляет 20 сантиметров.

Такой подтип крайне не подходит для первого опыта, так как требует навыков на этом оборудовании.

Ниже мы рассмотрим конструкцию собственноручного фрезерного станка по дереву с ЧПУ, разберём принципы его работы. Узнаем, как сделать данное детище и как налаживается такое оборудование.

Устройство и принцип работы

Основными деталями устройства фрезерования являются следующие детали:

Станина

Непосредственно сама конструкция станка, на которой располагаются все остальные детали.

Суппорта

Узел, который представляет собой крепление для поддержки передвижения автоматического инструмента.

Рабочий стол

Область, на которой производится вся необходимая работа.

Вал шпинделя или фрезер

Инструмент, который выполняет фрезеровочные работы.

Фреза для обработки древесины

Инструмент, а точнее приспособление для фрезера, различных величин и форм, с помощью которых производится обработка древесины.

ЧПУ

Скажем так мозг и сердце всей конструкции. Программное обеспечение исполняет точный контроль всей работы.

Работа заключается в программном управлении. На компьютере установлена специализированная программа, именно она преобразует загруженные в неё схемы в специальные коды, которые программа распределяет на контроллер, а затем на шаговые двигатели. Шаговые двигатели, в свою очередь, передвигают фрезер по координатным осям Z, Y ,X, за счёт чего и происходит обработка деревянной заготовки.

Выбор комплектующих

Основным этапом в изобретении самодельного фрезерного станка является выбор комплектующих деталей. Ведь выбрав плохой материал, может пойти что — нибудь не так в

Пример сборки из алюминиевой рамы.

самой работе. Обычно используют простые материалы, такие как: алюминий, древесина (массив, МДФ), оргстекло. Для правильной и точной работы всей конструкции важно разработать всю конструкцию суппортов.

Проверить, нет ли где загвоздки, которая будет мешать. А главное, чтобы не допустить различного рода колебаний, так как это напрямую приведёт к некачественному фрезерованию.

Существуют некоторые назначения по подбору рабочих элементов, которые помогут в создании, а именно:

Направляющие

Схема направляющих чпу для фрезера.

Для них используют прутья диаметром 12 миллиметров. Для оси X, длинна прута, составляет 200 миллиметров, а для оси Y длина составляет 90 миллиметров.

Использование направляющих позволит выполнить высокоточную установку движущих деталей

Суппорта

Суппорт фрезерного ЧПУ станка.

Суппорт в сборке.

Для этих комплектующих можно использовать текстолитовый материал. Довольно прочный материал в своём роде. Как правило, размеры текстолитовой площадки составляет 25х100х45 милли

Блок фиксации фрезера

Пример каркаса для фиксации фрезера.

Также можно использовать текстолитовый каркас. Размеры непосредственно зависят от имеющегося у вас инструмента.

Шаговые двигатели или серводвигатели

Профессионалы рекомендуют применять модели двигателей от принтера с характеристиками в 24 ватта и 5-ю амперами. Они имеют хорошую мощность.

Блок питания

Рекомендуется собирать заводской блок, во избежание неправильной работы всего оборудования.

Контроллер

Электронная плата, которая распределяет электричество на шаговые двигатели, чтобы перемещать их по осям.

Совет: При паянии платы необходимо использовать конденсаторы и резисторы в специальных SMD корпусах (для изготовления корпусов таких деталей используют алюминий, керамика, пластик). Это уменьшит габариты платы, а также внутреннее пространство в конструкции будет оптимизировано.

Сборка

Схема самодельного станка с числовым программным управлением

Сборка не займёт у вас слишком много времени. Единственное что, процесс настройки будет самым долгим во всём процессе изготовления.

Для начала

Необходимо разработать схему и чертежи будущего станка с числовым управлением.

Если вам не хочется этого делать, то можно скачать чертежи из интернета. По всем размерам подготовить все необходимые детали.

Проделать все необходимые отверстия

Предназначенные для подшипников и направляющих. Главное соблюдать все необходимые размеры, иначе работа станка будет нарушена. Представлена схема с описанием расположения механизмов. Она позволит вам получить общее представление, особенно если вы собираете его в первый раз.

Когда все элементы и детали механизма у вас готовы, то можно смело приступать к сборке. Первым делом собирается станина оборудования.

Каркас

Должен быть геометрически правильно собран. Все углы должны быть ровненькими и равнозначными. Когда каркас готов, можно монтировать направляющие оси, рабочий стол, суппорта. Когда эти элементы установлены, можно установить фрезер, либо шпиндель.

Остаётся последний шаг — электроника. Установка электроники является основным этапом в сборке. К установленным на станке шаговым двигателям подключается контроллер, который и будет отвечать за их работу.

Далее контроллер подключается к компьютеру на котором уже должна быть установлена специальная программа для управления. Широко применяется торговая марка Arduino, которая производит и поставляет аппаратное оборудование.

Когда всё подключено и находится в режиме готовности, самое время запустить пробную заготовку. Для этого подойдёт любая древесина, которая не будет выходить за пределы рабочего стола. Если ваша заготовка прошла обработку и всё в порядке, то можно приступать к полноценному изготовлению того или иного продукта фрезерования.

Техника безопасности

Безопасность с фрезеровальным оборудованием является основой основ. Если не беречь себя, можно угодить в больницу с серьёзными травмами. Все правила для безопасности одинаковы, однако ниже будут перечислены самые основные:

1. Необходимо заземлить ваше оборудование, во избежание ударов током.
2. Не допускать детей к станку.
3. Ни есть и не пить на рабочем столе.
4. Одежду следует подбирать соответствующую.
5. Не обрабатывать громоздкие детали, которые превышают размеры рабочего стола, станочного оборудования.
6. Не бросать различные инструменты на рабочую область станка.
7. Не использовать материал, (металл, пластик и т.д.).

Видео обзоры

Видео обзор деталей к станку и где их взять:

Видео обзор работы фрезерного станка по дереву:

Видео обзор электроники

чертежи и изготовление своими руками

На чтение 6 мин. Просмотров 2.6k. Опубликовано 11.10.2018 Обновлено 28.07.2019

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.

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

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Сверлильный станок может быть использован как основа для ЧПУ станка

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.

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.

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.

Станину нужно делать с 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.

Драйвер шагового 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.

Для корректной работы станка необходимо правильно подбирать шпиндель

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

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

чертежи самодельного фрезера и комплектующие, пошаговая сборка из конструкционного профиля и из принтера

Станки с ЧПУ, а именно, с числовым программным управлением, годятся для обработки дерева, пластика любых видов и разновидностей, композита, металлов и их сплавов, резины. Они облегчают точную обработку, позволяют изготовить изделие предельно аккуратно.

Особенности изготовления

По сравнению с обычным фрезером или токарным станком, станок с ЧПУ годится даже для лазерной обработки. Управление станком осуществляет не только человек, но и микрокомпьютер (контроллер с процессорным блоком), что делает реализуемой технологическую усложнённость получаемых изделий. В частности, доступны выжигание по дереву и гравировка металлов с помощью лазера. А это уже – верх совершенства техпроцессов, ведь лазер обладает высокой точностью, если применить его в реальном деле.

Принцип действия ЧПУ следующий: программист или оператор задаёт компьютерному (вычислительному) блоку определённую программу, алгоритм. Микрокомпьютер, в свою очередь, приводит в действие двигатели, управляющие механизмами станка, коммутируя подачу электропитания на сами моторы.

Импульсы, периоды, в течение которых моторы запитываются и срабатывают на определённое количество оборотов (или доли одного оборота), очень точны – они задаются программой, переданной в процессор. Человек здесь бы ошибся, «недодав» питания – или «передержав» мотор запитанным, отчего параметры изготовленного изделия оказались бы далеки от заданных. Например, то же самое выжигание получилось бы неровным – скажем, покупатели требовали изображение розы на листе фанеры, а в итоге вышла бы не роза, а непонятный цветок, ни на что не похожий.

Кроме физической части механизмов, двигателей, в станках присутствует и программная часть. Сегодня ею может быть системный блок ПК 2000-х годов выпуска. Готовый микрокомпьютер – моноплата, содержащая процессор, оперативную память, флеш-накопитель (вместо отдельного диска-носителя), графический сопроцессор (простейшая встроенная видеокарта), дополнительные порты USB.

Возможно наличие порта LPT и/или COM. Производительности достаточно для работы операционной системы Linux (любая версия), Windows (версия XP или 7). Присутствует встроенный адаптер питания и 1-2 порта LAN, порт для подключения внешнего монитора SVGA/ (micro-) HDMI. Размеры микрокомпьютера (с корпусом) – пространство, занимающее половину глиняного кирпича – «сотки». Современные модели – в разы меньше.

Часть комплектующих элементов для станка, как и сам микрокомпьютер, заказываются в Китае. После сборки пользователь получает весьма надёжный, точный в работе станок, позволяющий ему соперничать со многими китайскими производителями. Перед запуском собственного домашнего производства пользователь определяет ряд аспектов:

• габариты будущего изделия;
• типы и разновидности материалов, планируемых к обработке;
• класс, параметры точности изготавливаемых деталей.

Габариты изготавливаемых деталей приближённо совпадают с размерами рабочей зоны станка. Иначе производство данных изделий окажется затруднённым или невозможным.

Инструменты и материалы

Материалы и функциональные комплектующие для изготовления будущего станка.

• Древесина (например, фанера) для корпуса. Высокая нагрузка на станок потребует листовую сталь, профиль (уголок, обычная труба).
• Шпиндель также изготавливается стальным (при необходимости). К нему полагается основной мотор с мощностью до 2 киловатт. Конструкция шпинделя станка, рассчитанного на многочасовую и непрерывную работу, нуждается в водяном охлаждении.
• Инверторный блок (частотный преобразователь) – выбирается с некоторым запасом мощности. Мотор на 1,5 кВт, например, потребует инвертор мощностью 2,5-3 кВт.
• Электронный блок управления или микрокомпьютер – старый «системник» ПК.
• Шаговые моторы с платами драйвера – 3 шт. Каждый из них перемещает обрабатываемые заготовки по трём координатам (X, Y, Z).
• Кабельный жёлоб или канал – механизмы значительно движутся, неосторожное движение может разрезать один из кабелей.
• Кабели разные – их общая протяжённость может достигать метров двадцать.
• Шпиндельная цанга или фрезерный патрон.
• Охлаждающие шланги и наборы шарикоподшипников (коронки-сепараторы соответствующего диаметра с нужным количеством стальных шариков). Без шариков не сработает ни один крутящий механизм.
• Гибкая муфта для передачи плавности хода и уравновешивания параметра соосности шагового двигателя.
• Фрезы по дереву. Вначале собранный станок проверяется на обработке древесины.
• Болты и гайки с плоскими и гровер-шайбами соответствующих размеров, саморезы.
• Водяная помпа – откачивающий насос для перегонки воды по охлаждающему контуру.
• Клеи: «суперклей» (например, «Секунда»), герметик, «Момент1». Может потребоваться и эпоксидный (ЭДП).

В качестве инструментария подготовьте.

• Сварочный аппарат и набор электродов. Повысить качество сборки поможет полуавтоматическая сварка.
• Шпильки – вытачиваются на токарном станке, если не удалось подыскать готовые.
• Болгарка и отрезные диски по металлу.
• Ручной инструмент: молоток, кусачки, плоскогубцы, шлицевая и фигурная отвёртка. Возможно, потребуется пара разводных ключей – на размер гаек и головок болтов в 10-25 мм. Для шестигранных болтов понадобится набор таких же ключей или трёхгранная отвёртка с набором насадок.
• Паяльник и подставка к нему, паяльный флюс, припой. Стандартный припой – марки ПОС-40. Если паяльный флюс недоступен, то потребуется обычная канифоль.

Подготовив необходимые инструменты, блоки и функциональные узлы, расходники, приступают к сборке станка.

Инструкция по сборке

Собрать станок ЧПУ пошагово и своими руками – дело не настолько простое, как сборка простого фрезера или токарного механизма.

Из принтера

Если у пользователя остался устаревший принтер или сканер, он послужит в качестве основы. Главное достоинство – уже готовая несущая конструкция. Раздобудьте его структурную схему, а также сборочный чертёж – либо воспользуйтесь советами опытных любителей в Сети, собиравших ЧПУ станки. Имеющиеся приводы используют для координатных осей, устанавливающихся вместо конечных валов. Сделайте следующее.

1. Разберите принтер, снимите блок распылителя тонера (или цветных порошков).
2. Удалите из принтера программный модуль. Программное обеспечение принтера не рассчитано на использование его в качестве ЧПУ «софта» Модуль оснащён процессором, оперативной и временной (кэш-) памятью.
3. Обозначьте провода (или шлейфы) питания штатных драйверов шаговых двигателей. Проверьте их работоспособность, подав на них 3,3, 5 или 12 вольт. Двигатели и их ременные приводы должны срабатывать чётко. Не превышайте напряжение питания, указанное на плате драйвера.
4. Используя систему штатных шаговых приводов, рассчитайте, какими будут поворачивающие оси, как они будут располагаться. В ЧПУ станке применяется лишь ременная (зубчато-ременная) передача.
5. Изготовьте крепления для осей X, Y и Z. Несущие стойки, прокладки и ходовые винты – «чушки» могут быть отлиты из алюминия в муфельной печи или при помощи паяльной лампы. Нарежьте внутреннюю резьбу в ходовых винтах под диаметр шпильки (например, для М10), из которой изготовлены сами оси.
6. Соберите систему осей, поместите её в рабочем пространстве принтера. Оси не должны мешать друг другу, а также уже имеющимся штатным комплектующим элементам принтера.
7. Поместите фрезерную часть с основным двигателем. Все крепления выполняются при помощи болтов.

По окончании сборки проверьте работу станка, подключив его к порту принтера (LPT или USB), используя сведения о распайке такого порта. Для работы устройства применяется специальная программа – её можно скачать отдельно для Linux или Windows.

Из конструкционного профиля

Сборка ЧПУ станка целиком, «с нуля», предусматривает изготовление рамы – несущей части конструкции. Она заменит ту, что есть в принтере или сканере. Передача на ремнях может не потребоваться – координатные оси жёстко, напрямую соединены с валами шаговых моторов. Сделайте следующее.

1. Сверяясь с чертежом, разметьте и распилите на составные отрезки квадратную (или прямоугольную) профтрубу, шпильки и листы конструкционной стали.
2. Разметьте и просверлите технологические отверстия в подвижных деталях. Нарежьте внутреннюю резьбу в ходовых гайках.
3. Сварите несущие детали в единую конструкцию. Рама получится прямоугольной.
4. Если станок предполагает наличие неподвижной и подвижной платформ – сварите подвижную часть, подгоняя её под размеры неподвижной. Если требуется, то установите металлические направляющие («рельсы»).
5. Разместите подшипниковые комплекты в местах установки осей. Установите сами оси. Проверьте их вращение на отсутствие заеданий.
6. Установите шаговые двигатели с креплениями. Убедитесь, что они зафиксированы жёстко.
7. Присоедините к осям шаговых двигателей, с помощью специальных запорных втулок, координатные оси, предварительно накрутив на последние ходовые гайки.
8. Соберите и закрепите систему подачи масла. Сориентируйте её на капельную смазку подшипников и винтовых ходовых сочленений. Проверьте её работу. Она должна, например, выдавать каплю масла в 2-3 минуты.
9. Резервуар с маслом установите отдельно, в свободном месте, выше маслоподающего устройства. Защитите шланги от перегиба стальной проволокой или длинной, подходящей по диаметру и протяжённости маслопровода, пружиной.
10. Установите платы драйверов. Подключите их к шаговым моторам. Проверьте, опробуйте их работу. Они должны работать чётко.
11. Соберите, установите и зафиксируйте фрезеровальную часть. Для неё может использоваться коллекторный или асинхронный, а не только шаговый, двигатель.

Для первичного опробования запитайте фрезер и вручную подавайте питание на драйверы шаговых двигателей (без ПК). Фреза должна перемещаться в заданных направлениях, при этом вращаясь. Затем подключите ваш самодельный станок к ПК. Может потребоваться дополнительный программатор, например, USB/RS-485.

Для настольного станка изготовьте специальный короб. Для этого сделайте следующее.

1. Разметьте и распилите квадратную профтрубу и листовую сталь, сверяясь с чертежом «коробки».
2. Сварите каркас для рамы. Его вертикальность по горизонту должна быть идеальной. Ни в одну сторону не должно быть перекосов – иначе станок может не поместиться внутри.
3. Выполните сварную обшивку листовой сталью, используя уже распиленные её фрагменты.
4. Просверлите и обточите от зазубрин технологическое окошко для вывода кабелей питания и управления в одной из стенок.

Поместите короб на верстак, и вставьте в него собранный ранее станок. Рабочее место оператора станка ЧПУ готово.

Как сделать фрезерный станок с ЧПУ своими руками, смотрите в видео ниже.

Фрезерный станок с ЧПУ по металлу своими руками: чертежи, схемы

Содержание статьи:

Фрезерный станок с ЧПУ может стать замечательным помощником в мелком производстве или домашнем ремонте. Стоимость заводских фрезерных станков с ЧПУ (cnc) достаточно высока, поэтому некоторые умельцы успешно создают их своими руками по уникальным чертежам.

Сделать самодельный cnc станок своими руками непросто, иногда на это уходит несколько месяцев.

Конструкция станка

самодельный фрезер с ЧПУ

Станину для самодельного фрезерного станка по металлу проще всего сделать из трубы квадратного сечения 80 х 80 мм, достаточно низкой. Небольшая высота делает устройство достаточно устойчивым, предотвращает вибрацию. Подставка для фиксации направляющих также изготавливается из прямоугольной металлической трубы 60 х 20 мм. Станина выполняется на болтовых креплениях, так как сварные соединения деформируют конструкцию. Болтовые крепления позволяют выставить устройство точно по уровню, площадь соприкосновения велика, крепление надежно и достаточно жестко, без люфтов.

Размер рабочего поля самодельного станка надо сделать от 32 х 35 см. Длина направляющих валов по У и Х — 1,6 см, по Z — 1 см.

Направляющие лучше всего сделать профильными, в противном случае по оси Х они будут прогибаться.

Подшипники скольжения лучше выбирать промышленные, пусть и самые недорогие. Их использование уменьшит вероятность люфтов.

Ось Z устанавливается на винтовой передаче, так как она достаточно тяжела. Чтобы передавать кручение на ходовой винт от оси Z используется зубчатый ремень шириной 10 мм. Подобная схема позволяет уменьшить биения и облегчить размещение шагового мотора относительно винта хода. Уменьшается вес станка и экономится пространство по вертикали.

Сама ось выполняется из алюминиевой плиты, а позади нее устанавливаются два шаговых мотора. Их назначение — передача кручения на винт оси Z посредством зубчатого ремня, другой двигатель ремнем передает движение по оси Х. Ходовой винт оси Z можно сделать из строительной шпильки.

Если вместо ремня сделать в чертеже винтовую передачу, повысится скорость до 850 оборотов в минуту и точность самодельного cnc станка. Но такая конструкция получается значительно дороже.

Если планируется водяное охлаждение шпинделя, следует предусмотреть и водяную помпу, а также комплект резиновых трубочек.

Двигатель и программное обеспечение

схема блока управления

Для самодельного фрезерного станка с ЧПУ (их называют еще cnc) подойдет шаговый двигатель с крутящим моментом от 18 кг\см. Такого мотора достаточно для шпинделя с мощностью 1,5 киловатта. Обрабатывать получится детали из мягких металлов и простых работ по углеродистой стали.

Контроллер, частотный конвектор и материнскую плату можно установить в единый защитный короб. Хотя многие боятся помех, они наблюдаются достаточно редко. Подобный центр управления в жаркую погоду подвержен перегреву!

Фрезерные станки с ЧПУ, собранные своими руками по чертежам, работают под руководством Linux. Некоторые драйвера придется написать своими руками, например, для шагового двигателя с микрошаговым режимом. Контроллеры с выходом USB не работают под управлением Linux, это следует учитывать при их подборе. Покупать нужно четырехосный контроллер и сделать соответствующие настройки.

Готовый набор для сборки станка

станок, собранный из набора

Большинство мастеров, собирающих станок своими руками, сталкиваются с необходимостью приобретения многих готовых деталей. В результате цена самодельного устройства может превысить заводскую. Процесс самостоятельной сборки весьма длителен, а результат часто разочаровывает. Нередко умельцы переделывают по нескольку раз станки, собранные без чертежей и расчетов, доводя их работу до желаемого стандарта.

Существует возможность за один рабочий день с помощью гаечного ключа и отвертки сделать своими руками фрезер с ЧПУ, используя готовый набор — своего рода простой конструктор для взрослых, содержащий абсолютно все детали и чертежи. Набор — это гарантия высокого качества будущего станка.

Устройство и испытание самодельного фрезера:

Примеры чертежей и самодельных моделей

9 самых успешных фрезерных станков с ЧПУ Видео в Интернете

А, фрезерный станок с ЧПУ. Работаете ли вы с ними или просто восхищаетесь ими, не может быть никаких сомнений в том, что огромное разнообразие трехмерных объектов, которые они могут создать, ошеломляет.

От чисто функциональных частей до произведений искусства, кажется, им нет границ, кроме человеческого воображения.

Здесь мы отмечаем их 9 наиболее интересными видеороликами о фрезерных станках с ЧПУ, которые нам удалось найти в Интернете.Конечно, нижеследующий выбор является произвольным и довольно субъективным, поэтому мы с нетерпением ждем ваших предложений.

Если вы когда-нибудь задумывались, как работают эти машины, эта статья дает довольно полезный обзор. В любом случае, без лишних слов, давайте рассмотрим это, не так ли?

1. Variaxis I-700

Удовлетворительно? Удивительно, что такой сложности можно достичь только фрезерованием с ЧПУ. Эти плохие парни, произведенные Mazak, имеют вертикальные обрабатывающие центры с продвинутыми возможностями одновременной обработки нескольких поверхностей по 5 осям.

Это, по-видимому, позволяет точно обрабатывать детали со сложной профилированной поверхностью за один проход. Вы можете подключить его к дополнительному устройству смены поддонов на два поддона.

Это позволит вам загружать, выгружать и проверять детали на одном поддоне, в то время как машина работает без помех на другом. В любом случае хватит торгового жаргона, этого больше не повторится.

2. ЧПУ фрезерный свинья

Ага, верно, какой-то гений решил создать свинью на фрезерном станке с ЧПУ.Мало того, что они оказали нам огромную услугу, сняв весь процесс. Большое спасибо.

Невероятный уровень детализации и управления, который эти машины могут достичь с такой сложной 3D-моделью.

Можно легко подумать, что им руководит человеческая рука. Музыка немного банальная, но мы не будем противить им. Хороший.

3. M8 Cube Станок Datron с ЧПУ и инструменты для резки пенопласта Datron

Чувак, я мог смотреть это весь день. Довольно завораживающе, правда? Такой изящный, конечно, звук в конце концов может действовать вам на нервы.

Нас всегда поражает, как они могут резать металл, как пластик или дерево. Мы просто рады, что нам не нужно потом наводить порядок. Представьте, что все это нужно делать вручную?

Кто бы мог подумать, что машина может выглядеть так изящно, вырезая кусок металла. В любом случае идем дальше.

4. Торопитесь да есть

Вау, просто вау.Это замедленное видео Gold-Max 4 с зазубренными вставками в действии действительно очень приятно, если мы так говорим.

Музыка немного раздражает, но, возможно, здесь что-то есть. Кто бы не хотел, чтобы медленный фрезерный станок с ЧПУ использовался в музыкальном видео, как мы говорим? Представьте несколько хитов Tool, может быть, Vicarious, с этим видео? Может, какая-нибудь классика? Может, джаз тоже сработает? Придется подстраиваться под темп, но это может породить совершенно новый жанр . .. В общем, мы отвлеклись и быстро двинемся дальше.

5. Предпочитаете орлов свиньям?

6. Фрезерованный шлем с ЧПУ

Кто-нибудь еще создавал свои собственные звуковые эффекты, когда двери камеры закрывались? Хорошо, тогда только мы. Совершенно невероятный контроль и «ловкость», если применить такое существительное к машинам.

Уровень детализации финального шлема ошеломляет. Представьте, что вам нужно выполнить это вручную. Хорошо, с металлом трудно работать в лучшие времена, но как получить такой уровень детализации? Удивительный.

7. Давайте немного ускорим процесс

Были ли другие слишком вялыми, на ваш вкус? Тогда вам понравится этот.Хорошо, это немного обманывает с некоторыми ускоренными кадрами, но, честно говоря, смотреть на это довольно приятно. Невероятно изящно, если так можно сказать. Посмотри на этот финиш, блестящее, блестящее совершенство. Бита иногда едва ли касается поверхности. Абсолютно красивый.

8. Ограничение скорости до предела

9. Завершение компиляции

Мы не уверены, что больше удовольствия от работы этих станков по дереву или по металлу? Мы позволим вам решать. Извините, мы отвлеклись, наблюдая за этим, поистине гипнотическим.Мы призываем всех вас не смотреть на это безмолвие. Невероятно, чего можно достичь с помощью этих машин.

Последнее слово

Итак, поехали. Мы надеемся, что вам понравился наш скромный выбор самых интересных видеороликов о фрезерных станках с ЧПУ. Конечно, подобная тема очень субъективна, поэтому, если у вас есть какие-либо предложения, мы будем очень рады их услышать.

Какой из представленных выше вам понравился больше всего? Возможно, вам не понравился какой-либо из них, и в этом случае поделитесь некоторыми лучшими в комментариях ниже.

Источники: Gizmodo, EMS

СМОТРИ ТАКЖЕ: 10 самых крутых оружейных установок Nerf для всех детей

Что такое станки с ЧПУ? (с иллюстрациями)

Станки с числовым программным управлением (ЧПУ) — это автоматизированные фрезерные устройства, которые производят промышленные компоненты без непосредственного участия человека. Они используют закодированные инструкции, которые отправляются на внутренний компьютер, что позволяет фабрикам точно и быстро изготавливать детали. Существует множество различных типов станков с ЧПУ, от сверл до плазменных резаков, поэтому их можно использовать для изготовления самых разных деталей.Хотя большинство из них используются в промышленном производстве, существуют также версии большинства машин для хобби, которые можно использовать в частных домах.

Виды машин

Наиболее распространенными станками с ЧПУ являются фрезерные, токарные и шлифовальные станки.Фрезерные станки автоматически режут материалы, включая металл, с помощью режущего шпинделя, который может перемещаться в разные положения и на различную глубину в соответствии с инструкциями компьютера. Токарные станки используют автоматизированные инструменты, которые вращаются для придания формы материалу. Они обычно используются для очень точных разрезов симметричных деталей, таких как конусы и цилиндры.

используют вращающееся колесо для измельчения материалов и формования металла или пластика в желаемой форме. Их легко программировать, поэтому они обычно используются для проектов, которые не требуют такой же точности, как фрезерные или токарные станки. Помимо этого, существуют также фрезерные станки с ЧПУ, которые используются для резки различных материалов; а также компьютерно-программируемые 3D-принтеры; и револьверные пуансоны, которые используются для проделывания отверстий в металле или пластике. Эта технология также может использоваться с различными типами резаков, включая те, которые работают с водой, лазерами и плазмой.

Программирование и работа

Код, используемый для программирования устройств ЧПУ, обычно называется G-кодом.Он содержит информацию о том, где должны быть размещены части станка, и сообщает станку, где именно разместить инструмент. Другие инструкции сообщают машине дополнительные детали, такие как скорость, с которой должна работать деталь; насколько глубоко он должен резать, гореть или пробивать; и угол автоматического инструмента. Большинство современных промышленных станков с ЧПУ связаны в сеть компьютеров и получают инструкции по эксплуатации и инструментам через файл программного обеспечения.

Преимущества и недостатки

В промышленных условиях станки с ЧПУ можно объединить в целые ячейки инструментальных станков, которые могут работать независимо друг от друга. Они часто управляются полностью цифровыми проектами, что устраняет необходимость физического составления чертежей.Многие способны бегать по несколько дней без вмешательства человека. Фактически, некоторые из них настолько сложны, что могут связаться с мобильным телефоном оператора и отправить предупреждение в случае возникновения неисправности. Эти автоматизированные функции позволяют изготавливать тысячи деталей при минимальном контроле и позволяют оператору выполнять другие задачи.

Кроме того, станок с ЧПУ может изготавливать детали с такой степенью точности, которая практически невозможна при использовании старых инструментов. На обычном заводе рабочие должны управлять разными инструментами вручную, и ошибки являются обычным явлением, но машина может выполнять ту же задачу, не уставая, и может работать без остановки. Это экономит много времени, а повышенная точность помогает исключить отходы, так как меньше неисправных деталей, которые нужно выбрасывать.

Краткое описание станков с ЧПУ и их работы [McNeel Wiki]

Основы ЧПУ

Чтобы лучше понять проблемы, связанные с успешным использованием данных Rhino для управляемой ЧПУ обработки или операции типа резки, вам необходимо понять процесс ЧПУ и то, как он работает.Надеюсь, этот небольшой праймер поможет.

Во-первых, пара определений

ЧПУ — Компьютерное числовое управление — Принимая оцифрованные данные, компьютер и программа CAM используются для управления, автоматизации и отслеживания движений станка. Станок может быть фрезерный, токарный, фрезерный, сварочный, шлифовальный, лазерный или водоструйный, станок для штамповки листового металла, робот или многие другие типы машин. Для более крупных промышленных машин компьютер обычно представляет собой встроенный контроллер.Но для большего количества машин любительского типа или после некоторых модификаций компьютер может быть внешним ПК. Контроллер ЧПУ работает вместе с рядом двигателей и компонентов привода для перемещения и управления осями станка, выполняя запрограммированные движения. На промышленных машинах обычно имеется сложная система обратной связи, которая постоянно контролирует и регулирует скорость и положение фрезы.

Настольные станки с ЧПУ — Есть много небольших настольных станков с ЧПУ в стиле моделистов и любителей.Как правило, они легче, менее жесткие, менее точные, медленные и менее дорогие, чем их промышленные аналоги, но могут хорошо работать для обработки предметов из более мягких материалов, таких как пластик, пена и воск. Некоторые настольные машины могут работать как принтер. У других есть собственная закрытая система команд и, возможно, даже специальное программное обеспечение CAM. Некоторые также принимают стандартный G-код в качестве входных данных. Некоторые настольные машины промышленного стандарта действительно существуют со специальными контроллерами для выполнения точных небольших работ.

CAM — Computer Aided Machining or Manufacturing — Относится к использованию различных пакетов программного обеспечения для создания траекторий движения инструмента и кода УП для запуска станка с ЧПУ на основе данных трехмерной компьютерной модели (CAD). Когда они используются вместе, это обычно называется CAD / CAM.

Примечание: CAM фактически не запускает станок с ЧПУ, а просто создает код для него. Это также не автоматическая операция, которая импортирует вашу модель САПР и выдает правильный код УП.CAM-программирование, как и 3D-моделирование, требует знаний и опыта в запуске программы, разработке стратегий обработки и знании того, какие инструменты и операции использовать в каждой ситуации для получения наилучших результатов. В то время как существуют простые программы, которые неопытный пользователь может начать без особых трудностей, более сложные модели потребуют вложений времени и денег, чтобы стать профессионалом.

Код ЧПУ — специальный относительно простой компьютерный язык, который станок с ЧПУ может понимать и выполнять.Эти языки изначально были разработаны для программирования деталей непосредственно на клавиатуре станка без помощи программы CAM. Они сообщают станку, какие движения выполнять, одно за другим, а также управляют другими функциями станка, такими как скорость шпинделя и подачи, охлаждающая жидкость. Самый распространенный язык — G-code или ISO code , простой алфавитно-цифровой язык программирования, разработанный для самых первых станков с ЧПУ в 70-х годах.

Постпроцессор — Хотя G-код считается стандартом, каждый производитель может изменять определенные части, такие как вспомогательные функции, создавая ситуацию, когда G-код, созданный для одной машины, может не работать для другой. Есть также много производителей машин, таких как Heidenhain или Mazak, которые разработали свои собственные языки программирования. Итак, чтобы преобразовать рассчитанные внутри программы CAM пути в конкретный код УП, который может понять станок с ЧПУ, существует программное обеспечение промежуточного программного обеспечения, называемое постпроцессором. После правильной настройки постпроцессор выводит соответствующий код для выбранной машины, так что, по крайней мере, теоретически любая CAM-система может выводить код для любой машины. Постпроцессоры могут быть бесплатными с системой CAM или за дополнительную плату.

Вот краткое изложение шагов, необходимых для получения цифровой модели на фрезерном станке с ЧПУ.

Станки с ЧПУ общего назначения

Станки с ЧПУ могут иметь несколько осей движения, и эти движения могут быть как линейными, так и вращательными. Многие машины имеют оба типа. Станки для резки, такие как лазеры или водоструйные станки, обычно имеют только две линейные оси, X и Y. Фрезерные станки обычно имеют не менее трех осей X, Y и Z и могут иметь больше осей вращения. Пятиосевой фрезерный станок — это станок с тремя линейными осями и двумя поворотными, что позволяет фрезу работать в полусфере на 180 градусов, а иногда и в большем количестве.Также существуют пятиосевые лазеры. Рука робота может иметь более пяти осей.

Некоторые ограничения станков с ЧПУ

В зависимости от возраста и сложности станки с ЧПУ могут быть ограничены возможностями своих систем управления и приводов. Большинство контроллеров ЧПУ понимают только движения по прямой и дуги окружности. Во многих машинах дуги также ограничиваются главными плоскостями XYZ. Движения поворотной оси можно рассматривать как линейные перемещения, просто градусы вместо расстояния.Чтобы создать движения по дуге или линейные перемещения под углом к ​​главным осям, две или более оси должны интерполироваться (перемещаться точно синхронно) вместе. Линейные и поворотные оси также могут интерполироваться одновременно. В случае пятиосевых станков все пять должны быть идеально синхронизированы — задача не из легких.

Скорость, с которой станок управляет

DIY CNC v.2.0 (Полная информация) — iD2CNC

iD2CNC :: CNC Router Plan v.2.1
Цена CNC Plan = 24 $.99

*** Извините за неудобства, но если у вас нет учетной записи Ebay, вы можете оплатить через Paypal или если вы хотите, чтобы я отправил вам запрос Paypal, отправьте электронное письмо Paypal на id2cnc@gmail.com и я отправлю вам счет Paypal, и после того, как вы очистите платеж, я отправлю вам файлы по электронной почте. ***

Состав планов:
— Б.O.M (машина 2 фута x 4 фута) со сметной стоимостью.
— B.O.M (машина 4 фута x 4 фута) со сметной стоимостью.
— Разнесенные виды машины и подробный документ по деталям (включая 2 фута x 4 фута и 4 фута x 4 фута).
— Подробный справочный документ по деталям.
— Руководство по сборке.
— Видео-инструкция по сборке.
— Электронная схема подключения.
— Руководство по настройке Mach4.
— Алюминий 2D (файлы DXF).

iD2CNC Machine v.2.1 Технические характеристики (2 фута x 4 фута) ::
— Рабочая зона станка 650 мм x 1250 мм
— Размер машины 1000 мм x 1600 мм x 700 мм (ширина x длина x высота).
— Расчет с использованием метрических единиц (мм).
— Двойной двигатель и шариковый винт на оси Y.

iD2CNC Machine v.2.1 Технические характеристики (4 фута x 4 фута) ::
— Рабочая зона станка 1250 мм x 1250 мм.
— Размер машины 1600 мм x 1600 мм x 700 мм (ширина x длина x высота).
— Расчет с использованием метрических единиц (мм).
— Двойной двигатель и шариковый винт на оси Y.

Образец журнала сборки (v.2.0) ::
— https://id2cnc.com/diy-cnc-step-by-step/
— https: //id2cnc. wordpress.ru / diy-cnc-шаг за шагом /

Добро пожаловать !!!

Теперь мне нужно представить вам мой новый дизайн и рабочий журнал для моего нового ЧПУ. Этот ЧПУ будет отличаться от моего старого за счет использования шарико-винтовой передачи с двумя осями X.
Хорошо, давайте начнем знакомиться с моим дизайном.

Окончательный проект (редакция 9) ::

Спецификация ::
Ось X :: Рабочая зона 700 мм
Ось Y :: Рабочая зона 520 мм
Ось Z :: Рабочая зона 120 мм

Ось X :: Использование направляющей SBR, двойной шарико-винтовой передачи и привода
Ось Y :: Использование направляющей SBR
Ось Z :: Использование линейной направляющей

Шпиндель :: 1.Инвертор ER16 + с водяным охлаждением мощностью 5 кВт

Габаритные размеры :: 1000кс860ммкс550мм

Инструменты для сборки моего ЧПУ.

Алюминий ::

ШВП, штанговая рейка и др. ::

Деревянная основа, и теперь все готово:

Электронные комплекты ::

Сборка оси Z ::
Завершить сборку оси Z.

Я использовал дешевую дрель, которая у меня есть, это не точность и не прецизионность, но я могу сделать ее более точной и аккуратной путем сверления, но в некоторых отверстиях будет + — 0,2-0,5 мм, и как сделать так, чтобы они все еще подходили при установке этого было просто. Хорошо, как? Если нужно просверлить отверстие 3 мм, просто просверлите отверстие 3,3 мм или 3,5 мм, тогда 0,3-0,5 мм отверстия будет использоваться для регулировки алюминиевой пластины при установке.

Определение, процессы, компоненты и оборудование обработки с ЧПУ

Что такое обработка с ЧПУ?

Обработка с ЧПУ — это термин, обычно используемый в производстве и промышленных приложениях, но что именно означает аббревиатура ЧПУ и что такое станок с ЧПУ?

Термин ЧПУ означает «компьютерное числовое управление», а определение механической обработки с ЧПУ заключается в том, что это субтрактивный производственный процесс, который обычно использует компьютеризированные средства управления и станки для удаления слоев материала с заготовки, известной как заготовка или заготовка — и производит деталь по индивидуальному заказу.Этот процесс подходит для широкого спектра материалов, включая металлы, пластмассы, дерево, стекло, пенопласт и композиты, и находит применение в различных отраслях промышленности, таких как крупногабаритная обработка с ЧПУ и обработка деталей аэрокосмической промышленности с ЧПУ. Говоря о самом станке, определение станка с ЧПУ состоит в том, что он представляет собой фактический программируемый станок, способный автономно выполнять операции обработки с ЧПУ. Обратите внимание на контраст между процессом (определение обработки с ЧПУ) и станком (определение станка с ЧПУ).

Субтрактивные производственные процессы, такие как обработка с ЧПУ, часто противопоставляются процессам аддитивного производства, таким как 3D-печать, или формующим производственным процессам, таким как литье под давлением. В то время как процессы вычитания удаляют слои материала из заготовки для создания нестандартных форм и конструкций, аддитивные процессы собирают слои материала для получения желаемой формы, а процессы формования деформируют и смещают исходный материал в желаемую форму.Автоматизированный характер обработки с ЧПУ позволяет производить высокоточные и высокоточные, простые детали и рентабельность при выполнении единичных и средних производственных циклов. Однако, хотя обработка с ЧПУ демонстрирует определенные преимущества по сравнению с другими производственными процессами, степень сложности и сложности, достигаемая при проектировании деталей, и экономическая эффективность производства сложных деталей ограничены.

Хотя каждый тип производственного процесса имеет свои преимущества и недостатки, в этой статье основное внимание уделяется процессу обработки с ЧПУ, излагаются основы процесса, а также различные компоненты и инструменты станка с ЧПУ (иногда ошибочно называемого станком C и C) .Кроме того, в этой статье исследуются различные операции механической обработки с ЧПУ и представлены альтернативы процессу обработки с ЧПУ.

Обзор процесса обработки с ЧПУ

Являясь развитием процесса обработки с числовым программным управлением (ЧПУ), в котором использовались перфокарты, обработка с ЧПУ представляет собой производственный процесс, в котором используются компьютеризированные средства управления для управления станками и режущими инструментами и манипулирования ими для придания формы заготовке — например, металлу, пластику, дереву, пене, композит и т. д. — в нестандартные детали и конструкции.Хотя процесс обработки с ЧПУ предлагает различные возможности и операции, фундаментальные принципы процесса остаются в основном одинаковыми для всех из них. Базовый процесс обработки с ЧПУ включает следующие этапы:

• Создание модели САПР
• Преобразование файла САПР в программу ЧПУ
• Подготовка станка с ЧПУ
• Выполнение операции обработки

CAD Модель Дизайн

Процесс обработки с ЧПУ начинается с создания 2D-векторной или 3D-модели твердотельной детали в САПР либо собственными силами, либо компанией, предоставляющей услуги проектирования CAD / CAM.Программное обеспечение для автоматизированного проектирования (САПР) позволяет дизайнерам и производителям создавать модели или визуализировать свои детали и продукты вместе с необходимыми техническими характеристиками, такими как размеры и геометрия, для производства детали или продукта.

Конструкции для деталей, обработанных с ЧПУ, ограничены возможностями (или неспособностью) станка с ЧПУ и инструментов. Например, большинство станков с ЧПУ имеют цилиндрическую форму, поэтому геометрия детали, возможная в процессе обработки с ЧПУ, ограничена, поскольку инструмент создает изогнутые угловые секции.Кроме того, свойства обрабатываемого материала, конструкция инструмента и возможности крепления станка дополнительно ограничивают возможности проектирования, такие как минимальная толщина детали, максимальный размер детали, а также включение и сложность внутренних полостей и элементов.

После завершения проектирования САПР дизайнер экспортирует его в формат файла, совместимый с ЧПУ, например STEP или IGES.

Преобразование файлов CAD

Отформатированный файл проекта САПР запускается через программу, обычно программное обеспечение автоматизированного производства (CAM), для извлечения геометрии детали и генерирования цифрового программного кода, который будет управлять станком с ЧПУ и манипулировать инструментами для производства детали, разработанной по индивидуальному заказу.

использовали несколько языков программирования, включая G-код и M-код. Самый известный из языков программирования ЧПУ, общий или геометрический код, называемый G-кодом, контролирует, когда, где и как движутся станки — например, когда включать или выключать, как быстро перемещаться к конкретное место, путь и т. д. — поперек заготовки. Код различных функций, называемый М-кодом, управляет вспомогательными функциями станка, такими как автоматизация снятия и замены кожуха станка в начале и в конце производства соответственно.

Как только программа ЧПУ сгенерирована, оператор загружает ее в станок с ЧПУ.

Настройка машины

Перед тем, как оператор запустит программу ЧПУ, он должен подготовить станок с ЧПУ к работе. Эти приготовления включают прикрепление заготовки непосредственно к станку, на шпиндели станка или в тисках станка или аналогичных зажимных приспособлениях, а также прикрепление необходимого инструмента, такого как сверла и концевые фрезы, к нужным компонентам станка.

После того, как станок полностью настроен, оператор может запустить программу ЧПУ.

Выполнение операции обработки

Программа ЧПУ действует как инструкции для станка с ЧПУ; он передает машинные команды, определяющие действия и движения инструмента, на встроенный компьютер станка, который управляет и манипулирует станком. Запуск программы побуждает станок с ЧПУ начать процесс обработки с ЧПУ, и программа направляет станок на протяжении всего процесса, поскольку он выполняет необходимые машинные операции для производства детали или продукта, разработанных по индивидуальному заказу.

могут выполняться собственными силами — если компания вкладывает средства в приобретение и обслуживание собственного оборудования с ЧПУ — или поручать специализированным поставщикам услуг по обработке с ЧПУ.

Типы операций обработки с ЧПУ

Обработка с ЧПУ — это производственный процесс, подходящий для самых разных отраслей, включая автомобилестроение, авиакосмическую промышленность, строительство и сельское хозяйство, и позволяющий производить ряд продуктов, таких как автомобильные рамы, хирургическое оборудование, авиационные двигатели, а также ручные и садовые инструменты. .Процесс включает в себя несколько различных операций обработки с компьютерным управлением, в том числе механические, химические, электрические и термические процессы, которые удаляют необходимый материал из заготовки для производства детали или продукта индивидуальной конструкции. Хотя химические, электрические и термические процессы обработки рассматриваются в следующем разделе, в этом разделе рассматриваются некоторые из наиболее распространенных операций механической обработки с ЧПУ, в том числе:

Сверлильный станок с ЧПУ

Сверление — это процесс механической обработки, в котором используются многоточечные сверла для создания цилиндрических отверстий в заготовке.При сверлении с ЧПУ, как правило, станок с ЧПУ подает вращающееся сверло перпендикулярно плоскости поверхности заготовки, в результате чего получаются выровненные по вертикали отверстия с диаметром, равным диаметру сверла, используемого для операции сверления. Однако операции углового сверления также могут выполняться с использованием специализированных конфигураций станков и зажимных приспособлений. Рабочие возможности процесса сверления включают зенкование, зенкование, развертывание и нарезание резьбы.

Фрезерный станок с ЧПУ

Фрезерование — это процесс обработки, при котором используются вращающиеся многоточечные режущие инструменты для удаления материала с заготовки. При фрезеровании с ЧПУ станок с ЧПУ обычно подает заготовку к режущему инструменту в том же направлении, что и вращение режущего инструмента, тогда как при ручном фрезеровании станок подает заготовку в направлении, противоположном вращению режущего инструмента. Рабочие возможности процесса фрезерования включают торцевое фрезерование — прорезание неглубоких плоских поверхностей и полостей с плоским дном в заготовке — и периферийное фрезерование — прорезание глубоких полостей, таких как пазы и резьбы, в заготовке.

Токарный станок с ЧПУ

Изображение предоставлено: Buell Automatics

Токарная обработка — это процесс обработки, в котором используются одноточечные режущие инструменты для удаления материала с вращающейся детали. При токарной обработке с ЧПУ станок с ЧПУ — обычно токарный или токарный станок — подает режущий инструмент линейным движением вдоль поверхности вращающейся заготовки, удаляя материал по окружности до достижения желаемого диаметра, для производства цилиндрических деталей с внешним и внутренние элементы, такие как прорези, конусы и резьбы.Рабочие возможности процесса токарной обработки включают растачивание, торцевание, нарезание канавок и нарезание резьбы.

Таблица 1 — Характеристики стандартных операций обработки с ЧПУ

Другие операции по обработке с ЧПУ

Прочие операции механической обработки с ЧПУ включают:

Обрабатывающее оборудование и компоненты с ЧПУ

Как указано выше, существует широкий спектр операций обработки.В зависимости от выполняемой операции обработки в процессе обработки с ЧПУ используются различные программные приложения, станки и станки для получения желаемой формы или дизайна.

Типы ПО поддержки обработки с ЧПУ

В процессе обработки с ЧПУ используются программные приложения, обеспечивающие оптимизацию, точность и аккуратность специально разработанной детали или продукта. Используемые программные приложения включают:

CAD : Программное обеспечение для автоматизированного проектирования (САПР) — это программы, используемые для черчения и создания 2D-векторных или 3D-изображений твердых деталей и поверхностей, а также необходимой технической документации и спецификаций, связанных с деталями.Проекты и модели, созданные в программе CAD, обычно используются программой CAM для создания необходимой машинной программы для производства детали с помощью метода обработки с ЧПУ. Программное обеспечение САПР также можно использовать для определения и определения оптимальных свойств деталей, оценки и проверки конструкции деталей, моделирования изделий без прототипа и предоставления проектных данных производителям и мастерским.

CAM : Программное обеспечение для автоматизированного производства (CAM) — это программы, используемые для извлечения технической информации из модели САПР и создания машинной программы, необходимой для запуска станка с ЧПУ и манипулирования инструментами для производства специально разработанной детали.Программное обеспечение CAM позволяет станку с ЧПУ работать без помощи оператора и помогает автоматизировать оценку готовой продукции.

CAE : Программное обеспечение для автоматизированного проектирования (CAE) — это программы, используемые инженерами на этапах предварительной обработки, анализа и постобработки в процессе разработки. Программное обеспечение CAE используется в качестве вспомогательных средств поддержки в приложениях для инженерного анализа, таких как проектирование, моделирование, планирование, производство, диагностика и ремонт, для помощи в оценке и изменении конструкции продукта.Доступные типы программного обеспечения CAE включают анализ методом конечных элементов (FEA), вычислительную гидродинамику (CFD) и программное обеспечение динамики многих тел (MDB).

Некоторые программные приложения сочетают в себе все аспекты программного обеспечения CAD, CAM и CAE. Эта интегрированная программа, обычно называемая программным обеспечением CAD / CAM / CAE, позволяет одной программе управлять всем процессом изготовления от проектирования до анализа и производства.

Что такое станок с ЧПУ? Типы станков с ЧПУ и станки

В зависимости от выполняемой операции обработки, в процессе обработки с ЧПУ используются различные станки и станки с ЧПУ для производства детали или продукта по индивидуальному заказу.В то время как оборудование может отличаться по-разному от операции к операции и от приложения к приложению, интеграция компонентов компьютерного числового программного управления и программного обеспечения (как указано выше) остается неизменной во всем обрабатывающем оборудовании и процессах с ЧПУ.

Сверлильное оборудование с ЧПУ

При сверлении используются вращающиеся сверла для создания цилиндрических отверстий в заготовке. Конструкция сверла позволяет отходам металла, то есть стружке, отводиться от заготовки.Есть несколько типов сверл, каждое из которых используется для определенного применения. Доступные типы сверл включают в себя точечные сверла (для изготовления неглубоких или пилотных отверстий), перфорированные сверла (для уменьшения количества стружки на заготовке), сверла для винтовых станков (для изготовления отверстий без пилотного отверстия) и патронные развертки (для увеличения предварительно изготовленные отверстия).

Обычно в процессе сверления с ЧПУ также используются сверлильные станки с ЧПУ, которые специально разработаны для выполнения операции сверления.Однако операция также может выполняться на токарных, нарезных или фрезерных станках.

Фрезерное оборудование с ЧПУ

При фрезеровании используются вращающиеся многоточечные режущие инструменты для придания формы заготовке. Фрезерные инструменты имеют горизонтальную или вертикальную ориентацию и включают концевые фрезы, винтовые фрезы и фрезы для снятия фасок.

В процессе фрезерования с ЧПУ также используются фрезерные станки с ЧПУ, называемые фрезерными станками или фрезами, которые могут быть горизонтально или вертикально ориентированы.Базовые фрезы могут перемещаться по трем осям, в более совершенных моделях предусмотрены дополнительные оси. Доступные типы фрез включают ручные, плоские, универсальные и универсальные фрезерные станки.

Токарное оборудование с ЧПУ

В токарной обработке используются одноточечные режущие инструменты для удаления материала с вращающейся детали. Конструкция токарного инструмента варьируется в зависимости от конкретного применения, с инструментами, доступными для черновой обработки, чистовой обработки, торцевания, нарезания резьбы, формовки, подрезки, отрезки и обработки канавок.

В токарном процессе с ЧПУ также используются токарные или токарные станки с ЧПУ. Доступные типы токарных станков включают токарно-револьверные станки, токарные станки для двигателей и специальные токарные станки.

Модели станков с ЧПУ

доступны в стандартной и настольной моделях. Стандартные станки с ЧПУ — это типичные станки промышленного стандарта, которые могут быть назначены для выполнения определенных операций станка, таких как сверлильные станки, или выполнения нескольких операций, таких как фрезерные и токарные станки.Настольные станки с ЧПУ — это меньшие и более легкие станки, напоминающие своих более крупных собратьев. Обычно настольные модели работают с более мягкими материалами, такими как пенопласт и пластик, мелкими деталями, и подходят для производства от легкой до средней. Доступные типы настольных станков с ЧПУ включают лазерные резаки и фрезерные станки размером с плоттер, а также настольные или настольные токарные станки.

Материальные аспекты

Процесс обработки с ЧПУ подходит для различных конструкционных материалов, в том числе:

• Металл (e.г., алюминий, латунь, нержавеющая сталь, легированная сталь и т. д.)
• Пластик (например, PEEK, PTFE, нейлон и т. Д.)
• Дерево
• Пена
• Композиты

Оптимальный материал для применения в производственном приложении с ЧПУ во многом зависит от конкретного производственного приложения и его технических характеристик. Большинство материалов можно обрабатывать при условии, что они могут выдерживать процесс механической обработки, то есть обладают достаточной твердостью, прочностью на растяжение, прочностью на сдвиг, а также химической и температурной стойкостью.

Материал заготовки и его физические свойства используются для определения оптимальной скорости резания, скорости подачи резания и глубины резания. Скорость резания, измеряемая в футах поверхности в минуту, означает, насколько быстро станок врезается в заготовку или удаляет с нее материал. Скорость подачи, измеряемая в дюймах в минуту, является мерой того, насколько быстро заготовка подается к станку, а глубина резания — насколько глубоко режущий инструмент врезается в заготовку. Как правило, заготовка сначала проходит начальную фазу, на которой она грубо обрабатывается до приблизительной, специально разработанной формы и размеров, а затем выполняется фаза чистовой обработки, на которой она испытывает более низкие скорости подачи и меньшую глубину резания для достижения более точной и точные спецификации.

Размеры

Широкий спектр возможностей и операций, предлагаемых процессом обработки с ЧПУ, помогает ему найти применение в различных отраслях промышленности, включая автомобилестроение, авиакосмическую промышленность, строительство и сельское хозяйство, а также позволяет производить ряд продуктов, таких как гидравлические компоненты, винты и валы. Несмотря на универсальность и настраиваемость процесса, изготовление некоторых деталей, например, больших или тяжелых компонентов, представляет более серьезные проблемы, чем другие.В таблице 1 ниже представлены некоторые проблемы, связанные с обработкой крупных деталей и тяжелых компонентов.

Таблица 2 — Проблемы обработки деталей размером

Альтернативы

Хотя обработка с ЧПУ демонстрирует преимущества по сравнению с другими производственными процессами, она может не подходить для каждого производственного применения, а другие процессы могут оказаться более подходящими и рентабельными.Хотя в этой статье основное внимание уделяется процессам механической обработки с ЧПУ, в которых используются станки для производства деталей или изделий по индивидуальному заказу, средства управления ЧПУ могут быть интегрированы в различные станки. Другие процессы механической обработки с ЧПУ включают ультразвуковую обработку, гидроабразивную резку и абразивно-струйную обработку.

Помимо механических процессов, также доступны процессы химической, электрохимической и термической обработки. Процессы химической обработки включают химическое фрезерование, вырубку и гравировку; процессы электрохимической обработки включают электрохимическое удаление заусенцев и шлифование; процессы термической обработки включают электронно-лучевую обработку, лазерную резку, плазменную резку и электроэрозионную обработку (EDM).

История обработки с ЧПУ (видео)

Сводка

Выше описаны основы процесса обработки с ЧПУ, различные операции обработки с ЧПУ и необходимое для них оборудование, а также некоторые соображения, которые могут быть приняты во внимание производителями и механическими цехами при принятии решения о том, является ли обработка с ЧПУ наиболее оптимальным решением для их конкретной ситуации. производственное приложение.

Чтобы получить дополнительную информацию о местных коммерческих и промышленных поставщиках услуг и оборудования для производства на заказ, посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, где вы найдете информацию о более чем 500 000 коммерческих и промышленных поставщиков.

Источники

1. Нетрадиционные процессы механической обработки и термической резки
2. Обработка пластика с ЧПУ
3. Отрасли, использующие высокоточные станки с ЧПУ
4. Токарно-фрезерные работы с ЧПУ
5. Швейцарская токарная обработка и традиционная обработка с ЧПУ
6. 7 причин, почему обработка с ЧПУ превосходит обычную обработку
7. Как вращается мир (ЧПУ) — Эволюция токарной обработки с ЧПУ
8. Типы и преимущества обработки с ЧПУ
9. Создание прототипов с ЧПУ, как сейчас
10. Преимущества контрактной обработки с ЧПУ
11. Об услугах по производственной обработке с ЧПУ
12. Обработка с ЧПУ большого диаметра
13. Все о станках с ЧПУ

Другие изделия с ЧПУ

Больше от Custom Manufacturing & Изготовления