Самодельный токарный станок с чпу: Станок ЧПУ своими руками — схема и чертежи для сборки дома

Содержание

Самодельный токарный станок с ЧПУ

Самый просто способ изготовить токарный станок с ЧПУ — это взять готовый токарный станок и установить шаговые двигатели на ручки. Управлять таким токарным ЧПУ станком можно с помощью обычной программы MACH.

Если нет необходимости обрабатывать на самодельном токарном станке с ЧПУ сталь, а заняться обработкой дюрали и прочих не слишком прочных металлов, то можно купить б/у токарный станок и довести его до рабочего состояния. Для этого необходимо разобрать станок, хорошенько его смазать, убрать люфты, которые появляются при длительной эксплуатации токарного станка. Благо все станки это позволяют.

Затем необходимо замерить максимальное усилие на ручках (штурвалах) привода станка. Умножаем усилие (в кГ) на радиус ручки (см) и получаем необходимое усилие на валу (в кГ/см). По этим данным и подбираем шаговый двигатель для компьютеризации токарного станка. Необходимо сделать запас усилия, обычно полученную цифру умножают на 4, ведь у такой схемы нет обратного контроля и значит необходим минимум 3-х кратный запас мощности момента.

Чаще всего, для соосного соединения шагового двигателя и вала подачи токарного станка используют PL57H76-3.0-6, его момент на валу составляет 18, 9 кГ/см.

Вот пример реализации такого токарного станка с ЧПУ управлением.

Если подходящего двигателя нет под рукой, то можно использовать зубчатый шкив. Для этого вместо ручки подачи устанавливается зубчатый шкив большого диаметра, а на ось шагового двигателя ставится зубчатый шкив меньшего размера. Поделив диаметр большего шкива на меньший можно узнать коэффициент усиления усилия, не забудьте — скорость при этом упадет соответственно на тот же коэффициент.

Стоит заметить, что на токарном станке большая скорость подачи нужна только на холостом прогоне резца к месту металлообработки. А при самой работе скорость весьма небольшая, так что можно использовать и шаговые двигатели с небольшим усилием на валу.

Правда крепление зубчатых шкивов требует доработки и является более сложной процедурой изготовления ЧПУ привода для токарного станка.

Самодельный ЧПУ станок

 

http://homecnc.ru/

Самодельный ЧПУ станок — rodan.ru

Самодельный ЧПУ станок – это устройство, которое может производить резку, фрезеровку любых материалов. Каждый мастер мечтает заиметь в своей мастерской агрегат, который откроет большие возможности для творчества.

Содержание

  1. Фрезерные станки – назначение
  2. Станок с ЧПУ своими руками
  • ЧПУ станок своими руками – схема
  • Подготовка к процессу
  • Алгоритм сборки
  1. Конструктивные особенности станков с ЧПУ
  2. В заключение

Фрезерные станки – назначение

Широкое распространение станков ЧПУ в промышленности и среди частных мастеров обусловлено возможностью точно обработать дерево, металл или пластмассу. Кроме этого они применяются при сверлильных и гравировочных работах.

Все самодельные станки по дереву с ЧПУ могут справиться с любой поставленной задачей. Если использовать высококачественные узлы и настроить устройство должным образом, исключив даже минимальный люфт, то можно добиться высокой точности обработки деталей.

Станок с ЧПУ своими руками

Перед сборкой конструкции, нужно потратить время и создать проект ЧПУ станка

– для этого можно ознакомиться с различными моделями заводского производства. Благодаря этим двум пунктам можно избежать ошибок, которые часто совершают новички.

Многие мастера считают, что сделать самостоятельно данную конструкцию невозможно, так как устройство имеет сложное электронное наполнение. Но это ошибочное мнение, достаточно подготовить чертеж, специальный набор инструментов и необходимые детали.

Также нужны не только временные, но и денежные расходы. Если эти проблемы не пугают, то изготовить агрегат для фрезеровки материалов с ПУ не будет слишком сложным процессом. Достаточно запастись терпением и необходимыми элементами.

ЧПУ станок своими руками – схема

Это самый важный этап работы над формированием станка ЧПУ – план нужно начертить на бумаге, описав все необходимые нюансы, он должен иметь оптимальные параметры, которые определяются исходя из размеров обрабатываемых заготовок.

Если устройство будет применяться в бытовых целях для фрезеровки небольших деталей, то желательно отдать предпочтение компактному оборудованию с оптимальным набором функций.

Самый простой вариант – конструкция, которая состоит из 2 кареток, двигающихся по плоскости. В качестве базы прекрасно подходят стальные прутки, отшлифованные до идеальной гладкости, на них монтируются каретки.

Также следует подготовить крепежи с подшипниками качения и ШД, для обеспечения трансмиссии. Самодельный станок ЧПУ будет управляться специальным ПО, которое необходимо будет установить после монтажа.

Подготовка к процессу

Электроника в агрегате должна быть продумана до мельчайших подробностей.

Необходимо подготовить следующие элементы:

  • блок питания – он будет обеспечивать подачу электричества на контроллер и ШД;
  • драйвер – будет обеспечивать стабильную работу движущихся элементов конструкции;
  • контроллер – многоцепная коммутационная микросхема управляющая устройствами в электронике.

В отличие от фрезерного, самодельный лазерный ЧПУ станок – действует при помощи луча, воздействуя максимальной температурой на металл, расплавляя его и создавая на нем необходимый рисунок. Изготовление подобного устройства процесс сложный и трудоемкий.

Итак для самостоятельной сборки, нужно приготовить детали, подойдут материалы, которые есть под рукой. Это поможет снизить расходы на создание устройства до минимума.

Основание для устройства делают из металла либо дерева. Немаловажно чтобы в период работы суппортов не было колебаний, которые приводят к неточной работе устройства. Поэтому необходимо разрабатывать аппарат правильно.

Какие составляющие подойдут:

  • прутки сечением 12 мм – как направляющие;
  • текстолит – это оптимальный вариант для суппорта;
  • Ш-двигатель – обычно используют от матричного принтера их понадобиться 3 шт;
  • блок фиксации для фрезы.

Алгоритм сборки

После того, как все будет готово, можно начинать производство фрезеровального станка ЧПУ для шлифования металлических и деревянных болванок. Порядок действий следующий:

  • закрепить к боковым поверхностям конструкции направляющие суппорта;
  • чтобы ход был плавным, суппорты нужно тщательно притереть, путем многократного перемещения;
  • затянуть болты;
  • смонтировать все компоненты на станину;
  • установить ходовые муфты с винтами;
  • закрепить шаговые двигатели к муфтовым винтам.

Всю электронику необходимо разместить в отдельном блоке. Это позволит устройству работать бесперебойно на протяжении всего срока эксплуатации.

Важно! Увеличению точности содействует ликвидация зазоров во всех приводах подачи, которые применяются в механизмах, сокращение потерь на трение в направляющих и других узлах, улучшение устойчивости к вибрации, сокращение деформации при перегреве, использование обратных датчиков связи.

Приводы станков с управлением должны гарантировать максимальное быстродействие.

Конструктивные особенности станков с ЧПУ

Механизмы устройств с ЧПУ обеспечивает совмещение разных типов обработки, удобную загрузку заготовок простое снятие деталей. Кроме этого должна быть возможность быстро поменять программное обеспечение.

Как только собраны в

Самодельный станок с чпу | Все Станки

Сборка самодельного фрезерного ЧПУ станка занимает от одной до нескольких недель. Станина для него изготавливается из профильной трубы сечением 80х80 мм. Аппарат будет размещаться на верстаке, а мощное основание обеспечит лучшую устойчивость всей конструкции, предотвращая последствия вибраций. Направляющие фиксируются на подставке из профильных труб сечением 60х20 мм.


Конструкционные особенности

Собираем станину не с помощью сварки, а на резьбовых болтовых соединениях. В противном случае случаются силовые деформации. Резьбовая сборка позволит избежать люфтов и перекосов.

После этого самодельный CNC агрегат сможет обрабатывать материал:

  • дерево;
  • пластик;
  • листовой металл до 4 мм.

Оптимальным размером рабочей поверхности самодельного станка ЧПУ будет площадка 350х320 мм. В эти габариты укладывается большинство востребованных изделий. Диаметр направляющих валов для осей подбирают в пределах 10-20 мм. Для вертикальной оси он должен быть максимальным, так как она испытывает силовую нагрузку. Подшипники скольжения и направляющие подойдут от старых принтеров.

Мотор и программное обеспечение

Передачу вращения от мотора на шпиндель осуществляет зубчатый ремень шириной не менее 10 мм. Плоские ремни в самодельном ЧПУ станке будут проскальзывать. Востребованным будет шаговый двигатель, имеющий крутящий момент не менее 18 кг/см. Мощность его будет 1,5 кВт.

В короб ставятся важные блоки:

  • контроллер;
  • материнская плата;
  • частотный конвектор.

Пространство обеспечиваем хорошим продувом, так как в жаркую погоду наблюдается перегрев. Для подключения внешних устройств используется порт LPT. В программном обеспечении самодельных станков ЧПУ прописываются персональные драйвера для контроллеров. Последние выбираются четырехосного типа. Короб защищает также от возможных помех.
Важно знать, что контроллеры, оснащенные USB, не подойдут для станка с ЧПУ, использующего Linux.

Дополнительные факторы

В определенных случаях требуется установить систему охлаждения инструмента. Для этого ближе к шпинделю монтируют гибкий шланг. Второй его конец уходит в емкость с эмульсией. Для прокачки используется небольшая водяная помпа.
При выборе двигателя учитывается не только его мощность, но и скорость вращения, так как для инструментов небольшого диаметра требуются высокие обороты. В подобной ситуации выручает шаговый двигатель или коробка скоростей.

Предпочтительно выбирать готовые шпиндели, имеющие конус Морзе или возможность установки цангового патрона. В отличие от трехкулачковых патронов обеспечивается лучший захват инструмента при силовой нагрузке.



Представляем чертежи самодельных станков с габаритными размерами.


Электронная начинка оборудования

Управлять вашим станком с ЧПУ, сделанным своими руками, будет программное обеспечение, а его необходимо правильно подобрать. Выбирая такое обеспечение (его можно написать и самостоятельно), важно обращать внимание на то, чтобы оно было работоспособным и позволяло станку реализовывать все свои функциональные возможности. Такое ПО должно содержать драйверы для контроллеров, которые будут установлены на ваш фрезерный мини-станок.

В самодельном станке с ЧПУ обязательным является порт LPT, через который электронная система управления и подключается к станку. Очень важно, чтобы такое подключение осуществлялось через установленные шаговые электродвигатели.

Выбирая электронные комплектующие для своего станка, сделанного своими руками, важно обращать внимание на их качество, так как именно от этого будет зависеть точность технологических операций, которые на нем будут выполняться. После установки и подключения всех электронных компонентов системы ЧПУ нужно выполнить загрузку необходимого программного обеспечения и драйверов. Только после этого следуют пробный запуск станка, проверка правильности его работы под управлением загруженных программ, выявление недостатков и их оперативное устранение.
Все вышеописанные действия и перечисленные комплектующие подходят для изготовления своими руками фрезерного станка не только координатно-расточной группы, но и ряда других типов. На таком оборудовании можно выполнять обработку деталей со сложной конфигурацией, так как рабочий орган станка может перемещаться в трех плоскостях: 3d.

Фрезерный станок с ЧПУ своими руками

Для большинства домашних умельцев изготовление такого агрегата, как фрезерный станок с ЧПУ своими руками— что-то на уровне фантастического сюжета, ведь подобные машины и механизмы представляют собой сложные в проектном, конструктивном и электронном пониманиях устройства.

Однако, обладая под рукой необходимой документацией, а также требуемыми материалами, приспособлениями, мини-фрезерный самодельный аппарат, укомплектованный ЧПУ, сделать собственноручно вполне возможно.

Данный механизм выделяется точностью выполняемой обработки, несложностью в управлении механическими и технологическими процессами, а также отличными показателями производительности и качества изделий.

Принцип работы

Инновационные машины для фрезерования с блоками на компьютерном управлении предназначается для выполнения сложных рисунков на полуфабрикатах. Конструкция обязана обладать электронной составляющей. В комплексе это позволит по максимуму автоматизировать рабочие процессы.

Для моделирования фрезерных механизмов, первоначально требуется ознакомиться с основополагающими элементами. В роли исполнительного элемента выступает фреза, которая монтируется в шпиндель, расположенный на валу электрического мотора. Эта часть закрепляется на основе. Она способна выполнять перемещение в двух координатных осях: Х и Y. Для фиксирования заготовок сконструируйте и установите опорный стол.

Электрический блок регулировки сочленяется с электрическими маршевыми моторами. Они обеспечат перемещение каретки относительно обрабатываемых заготовок или полуфабрикатов. По подобной технологии выполняется 3D-графическое изображения на деревянных плоскостях.

Последовательность выполнения работ за счет данного механизма с ЧПУ:

  1. Написание рабочей программы, за счет которой будут выполняться перемещения рабочего органа. Для данной процедуры лучше всего пользоваться специализированными электронными комплексами, призванные выполнить адаптацию в “кустарных” экземплярах.
  2. Монтирование полуфабрикатов на столик.
  3. Вывод программного обеспечения на ЧПУ.
  4. Запуск механизмов, контролирование прохождения автоматических манипуляций оборудования.

Для получения максимального уровня автоматизации в 3D-режиме, корректно скомплектуйте схему и обозначьте определенные составляющие. Эксперты настоятельно советуют первоначально изучать производственные экземпляры перед началом построения фрезерной машины собственными руками.

Схема и чертеж

Схема фрезерного станка с ЧПУ

Наиболее ответственная фаза в изготовлении самодельного аналога – поиск оптимального хода изготовления оборудования. Он напрямую зависит от габаритных характеристик обрабатываемых заготовок и необходимости достижения определенного качества в обработке.

Для необходимости получения всех необходимых функций оборудования, наилучшим вариантом является изготовление мини-фрезерного станка собственными руками. Таким образом, вы будете уверены не только в сборке и ее качестве, но также и технологических свойствах, наперед будет известно, как его обслуживать.

Составляющие трансмиссии

Самым удачным вариантом является конструирование 2-х кареток, передвигаемых по перпендикулярным осям X и Y. Как остов лучше применять металлические шлифованные прутья. На них «одеваются» передвижные мобильные каретки. Для корректного изготовления трансмиссии заготовьте шаговые электромоторы, а также комплект винтов.

Для улучшенного автоматизирования рабочих процессов фрезерных машин с ЧПУ, сконструированных собственноручно, требуется сразу до мелочей скомплектовать электронную составляющую. Она делится на следующие компоненты:

  • используется для проведения электрической энергии на шаговые моторы и осуществляет питание микросхемы контроллера. Ходовой считается модификация 12в 3А;
  • его предназначением выступает подача команд на двигатели. Для правильного выполнения всех заданных операций фрезерной машины с ЧПУ, достаточно будет применение несложной схемы для выполнения контроля работоспособности 3-х двигателей;
  • драйверы (программное обеспечение). Также представляет собой элемент регулировки подвижного механизма.

Для осуществления управления рекомендуют применять стандартизированные электронные утилиты. Один из подобных комплексов ‒ KCam. Обладает довольно опциональным конструктивом для адаптации к контроллерам разных видов.

Видео: фрезерный станок с ЧПУ своими руками.

Комплектующие для самодельного фрезерного станка

 

Фрезерная машина с алюминиевым каркасом

Следующий, и ответственный шаг в построении фрезерного оборудования – подборка комплектующих для построения самодельного агрегата. Оптимальный выход из данной ситуации – применение подручных деталей и приспособлений. За основу для настольных экземпляров 3D-станков возможно взять твердые деревянные породы (бук, граб), алюминий/сталь или органическое стекло.

Для нормальной работы комплекса в целом требуется разработка конструкции суппортов. В момент их передвижения не недопустимы колебания, это вызовет некорректное фрезерование. Следовательно, перед выполнением сборки, комплектующие проверяются на надежность работы.

Практические советы по выбору составляющих фрезерной машины с ЧПУ:

  • направляющие – применяются стальные хорошо отшлифованные прутки Ø12 мм. Длина оси X равняется около 200 мм, Y — 100 мм;
  • суппортный механизм, оптимальный материал – текстолит. Стандартные габариты площадки составляют 30×100×50 мм;
  • шаговые моторы – знатоки инженерного дела советуют применять образцы от печатного устройства 24в, 5А. Они обладают достаточно значительной мощностью;
  • блок фиксирования рабочего органа, его тоже можно построить с применением текстолита. Конфигурация прямо зависит от существующего в наличии инструмента.

Порядок построения фрезерного оборудования с ЧПУ

После завершения подбора всех необходимых комплектующих можно совершенно беспрепятственно построить собственноручно негабаритный фрезерный механизм укомплектованный ЧПУ. Прежде, чем приступить к непосредственному конструированию, еще раз проверяем составляющие, производится контроль их параметров и качества изготовления. Это в дальнейшем поможет избежать преждевременного выхода из строя цепи механизма.

Для надежной фиксации комплектующих оборудования применяется специализированные крепежные запчасти. Их конструктив и исполнение напрямую зависят от будущей схемы.

Перечень необходимых действий для сборки небольшого оборудования с ЧПУ для выполнения процесса фрезеровки:

  1. Монтирование направляющих осей суппортного элемента, фиксирование на крайних частях машины.
  2. Притирание суппортов. Требуется передвигать по направляющим до того момента, пока не образуется плавное передвижение.
  3. Затягивание винтов для фиксирования суппортного устройства.
  4. Крепление комплектующих на основу рабочего механизма.
  5. Монтирование ходовых винтов и муфт.
  6. Установка маршевых моторов. Они закрепляются к болтам муфт.

Электронные комплектующие расположены в автономном шкафу. Это обеспечивает минимизацию сбоев в работоспособности в процессе проведения технологических операций фрезером. Плоскость для монтирования рабочей машины обязана быть без перепадов, ведь конструкция не предусматривает винтов регулирования уровней.

После завершения вышеперечисленного, приступайте к выполнению пробных испытаний. Сначала необходимо установить легкую программу для выполнения фрезеровки. В процессе работы нужно непрерывно сверять все проходы рабочего органа (фрезы). Параметры, которые подлежат постоянному контролю: глубина и ширина обработки. Особенным образом это относится к 3D-обработке.

Таким образом, ссылаясь на выше написанную информацию, изготовление фрезерного оборудования собственными руками, дает целый перечень преимуществ перед обычными покупными аналогами. Во-первых, данная конструкция будет подходить под предполагаемые объемы и виды работ, во-вторых, обеспечена ремонтопригодность, так как построена из подручных материалов и приспособлений и, в-третьих, такой вариант оборудования недорогой.

Имея опыт конструирования подобного оборудования, дальнейший ремонт не займет много времени, простои сведутся до минимума. Подобное оборудование может пригодиться вашим соседям по дачному участку для выполнения собственных ремонтных работ. Отдав в аренду такое оборудование, вы поможете ближнему товарищу в труде, в будущем рассчитывайте на его помощь.

Разобравшись с конструктивом и функциональными особенностями фрезерных станков, а также нагрузкой, которая на него ляжет, можете смело приниматься за его изготовление, опираясь на практичную информацию, приведенную по ходу текста. Конструируйте и выполняйте поставленные задачи безо всяких проблем.

Видео: самодельный ЧПУ фрезерный станок по дереву.