Як зробити чпу станок своїми руками: Как собрать станок с ЧПУ своими руками

Как собрать самодельный фрезерный станок с ЧПУ + Чертежи и схемы!

Возможно, меня уволят за это!

Я давно хотел разместить серию постов по теме самодельных станков с ЧПУ. Но всегда останавливал тот факт, что Станкофф — станкоторговая компания. Дескать, как же так, мы же должны продавать станки, а не учить людей делать их самостоятельно. Но увидев этот проект я решил плюнуть на все условности и поделиться им с вами.

И так, в рамках этой статьи-инструкции я хочу, что бы вы вместе с автором проекта, 21 летним механиком и дизайнером, изготовили свой собственный настольный фрезерный станок с ЧПУ. Повествование будет вестись от первого лица, но знайте, что к большому своему сожалению, я делюсь не своим опытом, а лишь вольно пересказываю автора сего проекта. 

В этой статье будет достаточно много чертежей, примечания к ним сделаны на английском языке, но я уверен, что настоящий технарь все поймет без лишних слов. Для удобства восприятия, я разобью повествование на «шаги».

Предисловие от автора

Уже в 12 лет я мечтал построить машину, которая будет способна создавать различные вещи. Машину, которая даст мне возможность изготовить любой предмет домашнего обихода. Спустя два года я наткнулся на словосочетание ЧПУ или если говорить точнее, то на фразу «Фрезерный станок с ЧПУ». После того как я узнал, что есть люди способные сделать такой станок самостоятельно для своих нужд, в своем собственном гараже, я понял, что тоже смогу это сделать. Я должен это сделать! В течение трех месяцев я пытался собрать подходящие детали, но не сдвинулся с места. Поэтому моя одержимость постепенно угасла.

В августе 2013 идея построить фрезерный станок с ЧПУ вновь захватила меня. Я только что окончил бакалавриат университета промышленного дизайна, так что я был вполне уверен в своих возможностях. Теперь я четко понимал разницу между мной сегодняшним и мной пятилетней давности. Я научился работать с металлом, освоил техники работы на ручных металлообрабатывающих станках, но самое главное я научился применять инструменты для разработки. Я надеюсь, что эта инструкция вдохновит вас на создание своего станка с ЧПУ! 

Шаг 1: Дизайн и CAD модель

Все начинается с продуманного дизайна. Я сделал несколько эскизов, чтобы лучше прочувствовать размеры и форму будущего станка. После этого я создал CAD модель используя SolidWorks. После того, как я смоделировал все детали и узлы станка, я подготовил технические чертежи. Эти чертежи я использовал для изготовления деталей на ручных металлообрабатывающих станках: токарном и фрезерном.

Признаюсь честно, я люблю хорошие удобные инструменты. Именно поэтому я постарался сделать так, чтобы операции по техническому обслуживанию и регулировке станка осуществлялись как можно проще. Подшипники я поместил в специальные блоки для того, чтобы иметь возможность быстрой замены. Направляющие доступны для обслуживания, поэтому моя машина всегда будет чистой по окончанию работ.

Файлы для скачивания «Шаг 1»

Габаритные размеры

DIY_CNC_основные размеры.

pdf 30314Скачать

Шаг 2: Станина

Станина обеспечивает станку необходимую жесткость. На нее будет установлен подвижной портал, шаговые двигатели, ось Z и шпиндель, а позднее и рабочая поверхность. Для создания несущей рамы я использовал два алюминиевых профиля Maytec сечением 40х80 мм и две торцевые пластины из алюминия толщиной 10 мм. Все элементы я соединил между собой на алюминиевые уголки. Для усиления конструкции внутри основной рамы я сделал дополнительную квадратную рамку из профилей меньшего сечения. 

Для того, чтобы в дальнейшем избежать попадания пыли на направляющие, я установил защитные уголки из алюминия.  Уголок смонтирован с использованием Т-образных гаек, которые установлены в один из пазов профиля.

На обоих торцевых пластинах установлены блоки подшипников для установки приводного винта.

Несущая рама в сборе

Уголки для защиты направляющих

Файлы для скачивания «Шаг 2»

Чертежи основных элементов станины

Блок подшипников. pdf 21192Скачать

Т-образная гайка.pdf 15462Скачать

Боковой рофиль внутренней рамки 40х40 мм.pdf 16270Скачать

Крепежные элементы внутренней рамки.pdf 13697Скачать

Основной профиль 80х40 мм.pdf 15745Скачать

Задняя торцевая пластина.pdf 14278Скачать

Пылезащитный профиль.pdf 12849Скачать

Торцевой рофиль внутренней рамки 40х40 мм.pdf 13454Скачать

Торцевые защитный накладки. pdf 12252Скачать

Фронтальная торцевая платина.pdf 14450Скачать

Шаг 3: Портал

Подвижной портал — исполнительный орган вашего станка, он перемещается по оси X и несет на себе фрезерный шпиндель и суппорт оси Z. Чем выше портал, тем толще заготовка, которую вы можете обработать. Однако, высокий портал менее устойчив к нагрузкам которые возникают в процессе обработки. Высокие боковые стойки портала выполняют роль рычагов относительно линейных подшипников качения.

Основная задача, которую я планировал решать на своем фрезерном станке с ЧПУ — это обработка алюминиевых деталей. Поскольку максимальная толщина подходящих мне алюминиевых заготовок 60 мм, я решил сделать просвет портала (расстояние от рабочей поверхности до верхней поперечной балки) равным 125 мм.  В SolidWorks все свои измерения я преобразовал в модель и технические чертежи. В связи со сложностью деталей, я обработал их на промышленном обрабатывающем центре с ЧПУ, это дополнительно мне позволило обработать фаски, что было бы весьма затруднительно сделать на ручном фрезерном станке по металлу.

Файлы для скачивания «Шаг 3»

Нижняя поперечная пластина портала с креплением приводной гайки.pdf 12898Скачать

Крепления для U-образного профиля.pdf 11920Скачать

Боковые стойки портала.pdf 14185Скачать

U-образный верхний профиль портала.pdf 11554Скачать

Крепление двигателя оси Y.pdf 11785Скачать

Шаг 4: Суппорт оси Z

В конструкции оси Z я использовал переднюю панель, которая крепится к подшипникам перемещения по оси Y, две пластины для усиления узла, пластину для крепления шагового двигателя и панель для установки фрезерного шпинделя. На передней панели я установил две профильные направляющие по которым будет происходить перемещение шпинделя по оси Z. Обратите внимание на то, что винт оси Z не имеет контропоры внизу.

Файлы для скачивания «Шаг 4»

Верхняя пластина оси Z для крпеления шагового двигателя.pdf 11795Скачать

Задняя пластина оси Z.pdf 10593Скачать

Ложемент фрезерного шпинделя.pdf 10683Скачать

Нижняя исредняя пластины оси Z.pdf 10614Скачать

Пластина для крепления фрезерного шпинделя на оси Z.pdf 11097Скачать

Пластина для крепления гайки перемещения по оси Y. pdf 10152Скачать

Передняя пластина оси Z для крепления линейных направляющих.pdf 10766Скачать

Шаг 5: Направляющие

Направляющие обеспечивают возможность перемещения во всех направлениях, обеспечивают плавность и точность движений. Любой люфт в одном из направлений может стать причиной неточности в обработке ваших изделий. Я выбрал самый дорогой вариант — профилированные закаленные стальные рельсы. Это позволит конструкции выдерживать высокие нагрузки и обеспечит необходимую мне точность позиционирования. Чтобы обеспечить параллельность направляющих, я использовал специальный индикатор во время их установки. Максимальное отклонение относительно друг друга составило не более 0,01 мм.

Шаг 6: Винты и шкивы

Винты преобразуют вращательное движение от шаговых двигателей в линейное. При проектировании своего станка вы можете выбрать несколько вариантов этого узла: Пара винт-гайка или шарико-винтовая пара (ШВП). Винт-гайка, как правило, больше подвергается силам трения при работе, а также менее точна относительно ШВП. Если вам необходима повышенная точность, то однозначно необходимо остановить свой выбор на ШВП. Но вы должны знать, что ШВП достаточно дорогое удовольствие.

Я все же решил использовать винт-гайку для своего станка. Я выбрал гайки со специальными пластиковыми вставками которые уменьшают трение и исключают люфты.

Необходимо обработать концы винтов в соответствии с чертежами. На концы винтов устанавливаются шкивы

Файлы для скачивания «Шаг 6»

Винт оси X.pdf 12771Скачать

Винт оси Y.pdf 10332Скачать

Винт оси Z.pdf 10736Скачать

Шаг 7: Рабочая поверхность

Рабочая поверхность — это место на котором вы будете закреплять заготовки для последующей обработки. На профессиональных станках часто используется стол из алюминиевого профиля с Т-пазами. Я решил использовать лист обычной березовой фанеры толщиной 18 мм.

Шаг 8: Электрическая схема

Основными  компонентами электрической схемы являются:

1. Шаговые двигатели
2. Драйверы шаговых двигателей
3. Блок питания
4. Интерфейсная плата
5. Персональный компьютер или ноутбук
6. Кнопка аварийного останова 

Я решил купить готовый набор из 3-х двигателей Nema, 3-х подходящих драйверов, платы коммутации и блока питания на 36 вольт. Также я использовал понижающий трансформатор для преобразования 36 вольт в 5 для питания управляющей цепи. Вы можете использовать любой другой готовый набор или собрать его самостоятельно. Так как мне хотелось быстрее запустить станок, я временно собрал все элементы на доске. Нормальный корпус для системы управления сейчас находится в разработке )).

Электрическая схема станка

Электрическая схема. pdf 16835Скачать

Шаг 9: Фрезерный шпиндель

Для своего проекта я использовал фрезерный шпиндель Kress. Если есть необходимость, средства и желание, то вы вполне можете поставить высокочастотный промышленный шпиндель с водяным или воздушным охлаждением. При этом потребуется незначительно изменить электрическую схему и добавить несколько дополнительных компонентов, таких как частотный преобразователь.

Шаг 10: Программное обеспечение

В качестве управляющей системы для своего детища я выбрал MACh4. Это одна из самых популярных программ для фрезерных станков с ЧПУ. Поэтому про ее настройку и эксплуатацию я не буду говорить, вы можете самостоятельно найти огромное количество информации на эту тему в интернете.

Шаг 11: Он ожил! Испытания

Если вы все сделали правильно, то включив станок вы увидите, что он просто работает!

Я уверен, моя история вдохновит вас на создание собственного фрезерного станка с ЧПУ.

Послесловие

Друзья, если вам понравилась история, делитесь ей в социальных сетях и обсуждайте в комментариях. Успехов вам в ваших проектах!

Фрезерный станок с ЧПУ своими руками: чертежи, видео, фото

1. Инструкция по сборке самодельного фрезерного станка с ЧПУ
2. Подготовительные работы
3. Чертежи фрезерного станка с ЧПУ
4. Приступаем к сборке оборудования
5. Шаговые двигатели
6. Электронная начинка оборудования

Зная о том, что фрезерный станок с ЧПУ является сложным техническим и электронным устройством, многие умельцы думают, что его просто невозможно изготовить своими руками. Однако такое мнение ошибочно: самостоятельно сделать подобное оборудование можно, но для этого нужно иметь не только его подробный чертеж, но и набор необходимых инструментов и соответствующих комплектующих.

Обработка дюралевой заготовки на самодельном настольном фрезерном станке

Решившись на изготовление самодельного фрезерного станка с ЧПУ, имейте в виду, что на это может уйти значительное количество времени. Кроме того, потребуются определенные финансовые затраты. Однако не побоявшись таких трудностей и правильно подойдя к решению всех вопросов, можно стать обладателем доступного по стоимости, эффективного и производительного оборудования, позволяющего выполнять обработку заготовок из различных материалов с высокой степенью точности.

Чтобы сделать фрезерный станок, оснащенный системой ЧПУ, можно воспользоваться двумя вариантами: купить готовый набор, из специально подобранных элементов которого и собирается такое оборудование, либо найти все комплектующие и своими руками собрать устройство, полностью удовлетворяющее всем вашим требованиям.

Инструкция по сборке самодельного фрезерного станка с ЧПУ

Ниже на фото можно увидеть сделанный собственными руками фрезерный станок с ЧПУ, к которому прилагается подробная инструкция по изготовлению и сборке с указанием используемых материалов и комплектующих, точными «выкройками» деталей станка и приблизительными затратами. Единственный минус — инструкция на английском языке, но разобраться в подробных чертежах вполне можно и без знания языка.

Скачать бесплатно инструкцию по изготовлению станка: Самодельный фрезерный станок с ЧПУ

Фрезерный станок с ЧПУ собран и готов к работе. Ниже несколько иллюстраций из инструкции по сборке данного станка

«Выкройки» деталей станка (уменьшенный вид)

Начало сборки станка

Промежуточный этап

Заключительный этап сборки

Подготовительные работы

Если вы решили, что будете конструировать станок с ЧПУ своими руками, не используя готового набора, то первое, что вам необходимо будет сделать, — это остановить свой выбор на принципиальной схеме, по которой будет работать такое мини-оборудование.

Схема фрезерного станка с ЧПУ

За основу фрезерного оборудования с ЧПУ можно взять старый сверлильный станок, в котором рабочая головка со сверлом заменяется на фрезерную. Самое сложное, что придется конструировать в таком оборудовании, — это механизм, обеспечивающий передвижение инструмента в трех независимых плоскостях. Этот механизм можно собрать на основе кареток от неработающего принтера, он обеспечит перемещение инструмента в двух плоскостях.

К устройству, собранному по такой принципиальной схеме, легко подключить программное управление. Однако его основной недостаток заключается в том, что обрабатывать на таком станке с ЧПУ можно будет только заготовки из пластика, древесины и тонкого листового металла. Объясняется это тем, что каретки от старого принтера, которые будут обеспечивать перемещение режущего инструмента, не обладают достаточной степенью жесткости.

Облегченный вариант фрезерного станка с ЧПУ для работы с мягкими материалами

Чтобы ваш самодельный станок с ЧПУ был способен выполнять полноценные фрезерные операции с заготовками из различных материалов, за перемещение рабочего инструмента должен отвечать достаточно мощный шаговый двигатель. Совершенно не обязательно искать двигатель именно шагового типа, его можно изготовить из обычного электромотора, подвергнув последний небольшой доработке.

Применение шагового двигателя в вашем фрезерном станке даст возможность избежать использования винтовой передачи, а функциональные возможности и характеристики самодельного оборудования от этого не станут хуже. Если же вы все-таки решите использовать для своего мини-станка каретки от принтера, то желательно подобрать их от более крупногабаритной модели печатного устройства. Для передачи усилия на вал фрезерного оборудования лучше применять не обычные, а зубчатые ремни, которые не будут проскальзывать на шкивах.

Узел ременной передачи

Одним из наиболее важных узлов любого подобного станка является механизм фрезера. Именно его изготовлению необходимо уделить особое внимание. Чтобы правильно сделать такой механизм, вам потребуются подробные чертежи, которым необходимо будет строго следовать.

Чертежи фрезерного станка с ЧПУ

Чертеж №1 (вид сбоку)

Чертеж №2 (вид сзади)

Чертеж №3 (вид сверху)

Приступаем к сборке оборудования

Основой самодельного фрезерного оборудования с ЧПУ может стать балка прямоугольного сечения, которую надо надежно зафиксировать на направляющих.

Несущая конструкция станка должна обладать высокой жесткостью, при ее монтаже лучше не использовать сварных соединений, а соединять все элементы нужно только при помощи винтов.

Узел скрепления деталей рамы станка посредством болтового соединения

Объясняется это требование тем, что сварные швы очень плохо переносят вибрационные нагрузки, которым в обязательном порядке будет подвергаться несущая конструкция оборудования. Такие нагрузки в итоге приведут к тому, что рама станка начнет разрушаться со временем, и в ней произойдут изменения в геометрических размерах, что скажется на точности настройки оборудования и его работоспособности.

Сварные швы при монтаже рамы самодельного фрезерного станка часто провоцируют развитие люфта в его узлах, а также прогиб направляющих, образующийся при серьезных нагрузках.

Установка вертикальных стоек

Во фрезерном станке, который вы будете собирать своими руками, должен быть предусмотрен механизм, обеспечивающий перемещение рабочего инструмента в вертикальном направлении. Лучше всего использовать для этого винтовую передачу, вращение на которую будет передаваться при помощи зубчатого ремня.

Важная деталь фрезерного станка – его вертикальная ось, которую для самодельного устройства можно изготовить из алюминиевой плиты. Очень важно, чтобы размеры этой оси были точно подогнаны под габариты собираемого устройства. Если в вашем распоряжении есть муфельная печь, то изготовить вертикальную ось станка можно своими руками, отлив ее из алюминия по размерам, указанным в готовом чертеже.

Узел верхней каретки, размещенный на поперечных направляющих

После того как все комплектующие вашего самодельного фрезерного станка подготовлены, можно приступать к его сборке. Начинается данный процесс с монтажа двух шаговых электродвигателей, которые крепятся на корпус оборудования за его вертикальной осью. Один из таких электродвигателей будет отвечать за перемещение фрезерной головки в горизонтальной плоскости, а второй — за перемещение головки, соответственно, в вертикальной. После этого монтируются остальные узлы и агрегаты самодельного оборудования.

Финальная стадия сборки станка

Вращение на все узлы самодельного оборудования с ЧПУ должно передаваться только посредством ременных передач. Прежде чем подключать к собранному станку систему программного управления, следует проверить его работоспособность в ручном режиме и сразу устранить все выявленные недостатки в его работе.

Посмотреть процесс сборки фрезерного станка своими руками можно на видео, которое несложно найти в интернете.

Шаговые двигатели

В конструкции любого фрезерного станка, оснащенного ЧПУ, обязательно присутствуют шаговые двигатели, которые обеспечивают перемещение инструмента в трех плоскостях: 3D. При конструировании самодельного станка для этой цели можно использовать электромоторы, установленные в матричном принтере. Большинство старых моделей матричных печатных устройств оснащались электродвигателями, обладающими достаточно высокой мощностью. Кроме шаговых электродвигателей из старого принтера стоит взять прочные стальные стержни, которые также можно использовать в конструкции вашего самодельного станка.

Закрепление шагового двигателя на верхней каретке

Чтобы своими руками сделать фрезерный станок с ЧПУ, вам потребуются три шаговых двигателя. Поскольку в матричном принтере их всего два, необходимо будет найти и разобрать еще одно старое печатное устройство.

Окажется большим плюсом, если найденные вами двигатели будут иметь пять проводов управления: это позволит значительно увеличить функциональность вашего будущего мини-станка. Важно также выяснить следующие параметры найденных вами шаговых электродвигателей: на сколько градусов осуществляется поворот за один шаг, каково напряжение питания, а также значение сопротивления обмотки.

Для подключения каждого шагового двигателя понадобится отдельный контроллер

Конструкция привода самодельного фрезерного станка с ЧПУ собирается из гайки и шпильки, размеры которых следует предварительно подобрать по чертежу вашего оборудования. Для фиксации вала электродвигателя и для его присоединения к шпильке удобно использовать толстую резиновую обмотку от электрического кабеля. Такие элементы вашего станка с ЧПУ, как фиксаторы, можно изготовить в виде нейлоновой втулки, в которую вставлен винт. Для того чтобы сделать такие несложные конструктивные элементы, вам понадобятся обычный напильник и дрель.

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.

Схема подключения униполярных шаговых электродвигателей для 3-х координатного станка с ЧПУ (нажмите для увеличения)

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.

Ваше желание своими руками собрать такой станок, управляемый системой ЧПУ, должно быть подкреплено наличием определенных навыков и подробных чертежей. Очень желательно также посмотреть ряд тематических обучающих видео, некоторые из которых представлены в данной статье.

Создайте свой собственный станок с ЧПУ | Руководство пользователя

Обновлено 13 июня 2022 г.

Энди

Опубликовано 15 января 2018 г. в CNC

Станки с ЧПУ

существуют уже несколько десятилетий, а их история восходит к 1950-м годам. За это время они изменили то, как мы производим вещи. Они также помогли демократизировать процесс, предоставив возможность начинающим инженерам и производителям по всему миру создавать свои собственные продукты. Предлагая такую ​​универсальность, вы — да, ты! — может быть интересно, как построить свой собственный станок с ЧПУ.

Если это похоже на вас, не бойтесь — команда Scan2CAD всегда готова помочь. Мы здесь, чтобы дать полезные советы по сборке станка с ЧПУ. Мы включим несколько отличных вариантов комплектов ЧПУ, а также подробную информацию и ресурсы о том, как создать свой собственный станок с ЧПУ с нуля. Давайте начнем!

Итак, вы собираетесь собрать свой собственный станок с ЧПУ. Но с чего начать?

Прежде чем сравнивать комплекты или выбирать компоненты, важно начать отвечать на некоторые фундаментальные вопросы.

1. Что вы собираетесь производить на станке с ЧПУ?

Безусловно, станки с ЧПУ универсальны, и позволяют создавать широкий спектр различных изделий. Однако разные типы станков с ЧПУ лучше подходят для разных проектов.

Начните с рассмотрения типов проектов, за которые вы, вероятно, возьметесь, и используйте их в качестве основы для выбора типа станка с ЧПУ. Это решение также будет информировать о компонентах, необходимых для производства вашей машины.

2. Сколько времени требуется, чтобы построить станок с ЧПУ на заказ с нуля?

Создание собственного станка с ЧПУ с нуля — сложная задача. Сложность заключается в том, что машина должна быть точной, прочной и способной выполнять даже самые сложные задачи по резке. Более того, система шкивов, облегчающая перемещения по осям x, y и z, никоим образом не должна влиять на точность резки. Он также должен быть достаточно прочным, чтобы выдержать вес фрезера и облегчить перемещение по оси Z.

Таким образом, учет всех этих факторов требует планирования и хорошо продуманного проекта. Это означает, что этап сборки фактически начинается, когда вы начинаете проектировать станок с ЧПУ, и заканчивается, когда вы, наконец, собираете компоненты вместе. Таким образом, создание собственного станка с ЧПУ с нуля может занять от нескольких недель до нескольких месяцев.

Точная продолжительность зависит от различных факторов. Например, если вы собираетесь создать станок с ЧПУ потребительского класса для личного пользования, это займет у вас меньше месяца — около четырех недель (в это время входит период проектирования). С другой стороны, если вы собираетесь построить станок с ЧПУ промышленного класса весом более трех тонн, вам придется потратить на это более шести месяцев. Как правило, продолжительность зависит от факторов, перечисленных ниже.

• Размер и вес деталей и материалов : тяжелые материалы и детали, такие как двигатель, обычно требуют подъемного оборудования, и это может занять больше времени, чем если бы детали можно было поднять с помощью человеческой силы
• Происхождение компонентов , т. е. местное или импортное. Продолжительность сокращается, если все детали и материалы легко доступны на месте. Но если они импортируются, и учитывая продолжающиеся сбои, влияющие на цепочки поставок, это займет гораздо больше времени
• Наличие деталей : если детали легко доступны, вам не придется долго ждать, чтобы получить их
• Мастерство : если вы хорошо разбираетесь в фрезеровании, сварке и сборке различных деталей, сборка деталей не займет у вас много времени.

3. Сколько времени уходит на сборку готового станка с ЧПУ?

Если у вас нет возможности построить собственный станок с ЧПУ, не беспокойтесь. Вы можете приобрести готовый комплект/станок с ЧПУ и собрать (собрать) его. Производители этих комплектов/станков с ЧПУ отгружают их в разобранном состоянии, а различные детали уже вырезаны или обработаны. Таким образом, вам, как покупателю, не нужно использовать фрезерное или режущее оборудование. Скорее, все, что вам нужно сделать, это следовать инструкциям, включенным в пакет, которые должны помочь вам во всем.

На сборку готового станка с ЧПУ бытового уровня у вас уйдет от одного до трех часов, в зависимости от ваших навыков.

4. Сколько вы готовы потратить на станок с ЧПУ?

Ваш ответ здесь частично зависит от того, собираетесь ли вы использовать машину для профессионального или личного использования. Однако в обоих сценариях всегда стоит попытаться получить максимум за свои деньги. Таким образом, вы должны оценить, какие детали и компоненты необходимы для машины, которую вы хотите построить. Если они вам не нужны, не покупайте! Установите себе бюджет, который, как вы знаете, вы можете себе позволить, и придерживайтесь его. (Мы подробно рассмотрели стоимость ниже).

5. Какие навыки вы должны иметь, чтобы построить станок с ЧПУ?

Собрать собственный станок с ЧПУ проще, если у вас уже есть некоторые необходимые навыки. Таким образом, стремитесь завершить проект, который соответствует вашему опыту.

Если у вас уже есть опыт в деревообработке или металлообработке, вы можете попробовать более сложный проект. Тем временем новичок может захотеть начать с чего-нибудь попроще. Фактически, CNC Cookbook рекомендует, если это ваша первая сборка, начать с более простого станка. Таким образом, у вас будет больше шансов сделать это, а не откусить больше, чем вы можете прожевать и сдаться.

---

Комплект ЧПУ — невероятно удобный способ собрать собственный станок с ЧПУ. Это связано с тем, что в комплект обычно входит все необходимое, чтобы собрать машину и начать что-то делать.

Большинство производителей комплектов также предлагают ряд вариантов персонализации. Это позволяет выбрать компоненты, соответствующие вашим потребностям. Вы можете выбрать самый базовый пакет, если у вас ограниченный бюджет, или разориться, если у вас есть более конкретные требования.

К счастью, здесь, в Scan2CAD, мы уже составили список некоторых отличных комплектов ЧПУ для начинающих. В списке представлены:

• MillRight CNC — несмотря на базовую комплектацию, это один из самых дешевых комплектов ЧПУ на рынке. Отличный вариант, если вы впервые хотите построить свой собственный станок с ЧПУ.
• Shapeoko — эта машина поставляется частично собранной, что делает ее одним из самых простых проектов. Если вы чувствуете себя более амбициозным, Shapeoko также можно взломать, что дает вам реальную свободу модифицировать машину.
• Maslow — доступный ЧПУ — больше. Маслоу предлагает пользователям огромное рабочее пространство размером 4×8 футов, позволяющее легко создавать большие проекты.
• Next 3D — не хотите пачкать руки? Next 3D предлагает пользователям возможность построить станок с ЧПУ без пайки, сверления или склеивания. Просто свинтите вместе и приступайте к работе в кратчайшие сроки.

Нужна дополнительная информация? Ознакомьтесь с нашим полным списком лучших комплектов ЧПУ для начинающих.

Использование комплекта ЧПУ — один из самых простых способов приступить к работе, но он подходит не всем. Если вы предпочитаете иметь возможность создавать свой станок с ЧПУ по-своему, то сборка с нуля может быть отличным вариантом.

Что вам понадобится

Как вы, наверное, уже догадались, существует огромное количество возможностей, когда дело доходит до сборки станка с ЧПУ. Однако ваш станок с ЧПУ, скорее всего, будет включать в себя большинство, если не все, из следующих деталей:

Электрические детали , включая:
• Плата процессора/управления (некоторые машины могут использовать ПК)
• Шаговый щиток
• Шаговые драйверы
• Двигатели
• Блок питания
• Механические части , включая:
  • Инструменты, такие как режущие инструменты
  • Рамка
  • Подшипники
  • Направляющие и опоры
  • Прокладки, шайбы, гайки, винты и болты

Конечно, выяснение того, какой тип станка с ЧПУ построить, поможет определить, какие детали вам понадобятся. Если вы затрудняетесь принять решение, ознакомьтесь с нашим сравнением станков с ЧПУ, чтобы узнать, какой из них подходит именно вам.

Как построить свой станок с ЧПУ с нуля

Точная сборка вашего станка с ЧПУ будет зависеть от типа станка, который вы выберете для сборки, выбранных вами пользовательских опций, того, что вы планируете делать с помощью станка, и многих других факторов. Тем не менее, основные этапы сборки собственного станка с ЧПУ обычно следующие:

1. Спроектируйте свою машину

Создание дизайна для вашего станка с ЧПУ поможет вам получить четкое представление о готовом проекте. Вы можете начать с эскиза, прежде чем преобразовывать бумажный чертеж в САПР с помощью таких программ, как Scan2CAD. Оттуда вы можете выдавить свой 2D-чертеж в 3D-модель CAD в таких программах, как SolidWorks (или в одной из наших самых доступных альтернатив SolidWorks).

2. Получите детали

.

После того, как вы спроектировали свою машину, вы можете приступить к покупке деталей для нее. Используйте приведенный выше список в качестве руководства, но не стесняйтесь настраивать машину в соответствии со своими требованиями!

3. Соберите раму

Ваша рама — это то, что скрепляет все остальные части вашей машины. Таким образом, это первая конструкция, которую вы будете выполнять при сборке собственного станка с ЧПУ. Металлы, такие как алюминий, являются хорошим выбором для вашей рамы, так как они обеспечат стабильность и жесткость. Это, в свою очередь, поможет увеличить срок службы вашего другого оборудования.

4. Добавьте портал

Не все станки с ЧПУ оснащены порталом, но мы представили его здесь как один из самых популярных вариантов конструкции. Портал позволяет вашему обрабатывающему инструменту перемещаться по оси Y; он будет удерживать ваш инструмент над рабочей областью. Обеспечьте баланс сил, действующих на ваш портал, чтобы уменьшить потенциальную деформацию или тряску машины.

5. Ввести ось Z…

Ваш инструмент сам будет двигаться вверх и вниз по оси Z. Однако вам понадобится место для размещения вашего инструмента. Вы прикрепите этот корпус к порталу, что даст вашему инструменту больший диапазон глубины.

6. …затем ось X

Добавление подшипников и направляющих поможет сохранить жесткость вашего станка с ЧПУ и позволит вашему инструменту двигаться вперед и назад вдоль оси X.

7. Гоняй!

Теперь, когда вы добавили детали, которые позволят вашему ЧПУ двигаться вперед и назад, пришло время добавить те, которые фактически заставят двигаться по этой оси. Это система привода, обычно состоящая из двигателей, шкивов, шпинделей, винтов, болтов и гаек, а также других частей.

8. Вставьте электронные детали

Теперь вы готовы добавить множество электронных деталей, которые составят основу вашего станка с ЧПУ. Ключом к этому является двигатель , который в конечном итоге будет приводить в движение обрабатывающий инструмент. В этом случае у вас будет выбор из шаговых двигателей , и серводвигателей . Однако это далеко не единственный важный инструмент: вам также потребуется блок питания, коммутационная плата, драйверы и, конечно же, процессор или компьютер.

9. Установите столешницу на

.

Нельзя обрабатывать детали, не имея места для их размещения! Ваш разделочный стол может быть изготовлен из фанеры, МДФ или металла. Однако имейте в виду, что не все эти материалы подходят для того типа станка с ЧПУ, который вы создаете!

10. От вращательного движения к прямолинейному

Установленный вами двигатель будет вращать машину. Однако для вашего станка с ЧПУ обычно требуется линейное движение. Шпиндель преобразует вращательное движение двигателя в линейное движение, а это означает, что ваш обрабатывающий инструмент сможет двигаться вверх и вниз.

11. Выберите свой контроллер

Контроллер ЧПУ жизненно важен для работы станка с ЧПУ. Это часть, которая интерпретирует сигналы, подаваемые вашим процессором или компьютером, и преобразует их в сигналы для электронных частей вашего станка с ЧПУ. Таким образом, он действует как «мозг» всей системы.

12. Выберите программное обеспечение

Теперь ваша машина почти готова к работе! Однако сначала вам нужно выбрать программное обеспечение, которое управляет вашим станком с ЧПУ. В большинстве из них будут использоваться такие языки, как G-код, для управления движением вашего станка по трем осям, что позволит вам выполнять действия по механической обработке.

13. Добавьте обрабатывающий инструмент

Доступен широкий выбор инструментов для обработки. Инструменты для резки металла являются одним из самых простых вариантов, но более сложные машины могут использовать инструменты для лазерной или плазменной резки.

14. Начинай мастерить!

Ваша машина готова, и вы готовы приступить к своим собственным проектам!

Если вы прочитали всю эту статью, то, скорее всего, вы уже убедились в преимуществах создания станка с ЧПУ. Однако, если вы все еще не уверены, мы быстро рассмотрим некоторые из лучших причин для создания собственного станка с ЧПУ:

1. Настраиваемость  

Когда вы покупаете станок с ЧПУ, в нем могут отсутствовать необходимые вам функции или вам придется доплачивать за функции, которые вам не нужны. Если вы строите свой собственный станок с ЧПУ, у вас есть возможность выбрать, что (не) включать.

2. Экономьте деньги

Покупка готового станка с ЧПУ часто может обойтись вам в тысячи долларов. Вместо этого создание собственного станка с ЧПУ может дать вам те же результаты при гораздо меньших затратах. Чтобы представить это в перспективе, вот разбивка различных расходов, которые вы, вероятно, понесете, а также сбережений.

Станок с ЧПУ потребительского/любительского уровня стоит от 1000 до 3000 долларов. С другой стороны, чтобы купить профессиональный фрезерный станок с ЧПУ, вам придется выложить от 5000 до 100 000 долларов. 3-осевой вертикальный обрабатывающий центр начального уровня (фрезерный станок) стоит от 60 000 до 100 000 долларов, а серийные или промышленные станки с ЧПУ обойдутся вам в 150 000–300 000 долларов.

Однако, если вы решите создать станок с ЧПУ с нуля, вы, вероятно, потратите менее 1000 долларов на детали, необходимые для создания станка с ЧПУ для любителей или профессионального фрезерного станка с ЧПУ. Экономия с вашей стороны, скорее всего, будет связана с используемыми материалами, программным обеспечением ЧПУ (доступно несколько бесплатных программ с открытым исходным кодом) и стоимостью двигателя шпинделя (которая колеблется от 100 до 300 долларов США за шпиндель мощностью 24 000 об/мин мощностью 2 л.с.). двигатель). Примечательно, что в готовых станках с ЧПУ используются шпиндельные двигатели с такими характеристиками, но стоимость станков превышает 10 000 долларов. Хорошим примером является базовая машина Tormach 24r, которая в настоящее время стоит $14,9.95).

С другой стороны, если вы решите построить промышленный станок с ЧПУ на заказ, вы, вероятно, потратите от 15 000 до 30 000 долларов. Бюджет этого индивидуального конструктора, например, составлял 15 000 долларов. Их специальный станок с ЧПУ включает в себя несколько дополнительных функций, таких как сепаратор, весовые крышки на всех осях и автоматическую смену инструмента. Однако из-за инфляции общая стоимость должна быть на несколько ступеней выше этой цифры, поэтому наши оценки имеют широкое пространство для маневра. Несмотря на это, эта сумма меньше, чем 60 000–300 000 долларов, которые вам пришлось бы потратить на покупку первоклассного вертикально-фрезерного станка начального уровня или серийного производства.

3. Создавайте удивительные вещи

Итак, это относится к любому станку с ЧПУ, независимо от того, покупаете вы или строите. Но это остается правдой — создание станка с ЧПУ дает вам возможность производить свои собственные удивительные продукты. Если вы хотите начать свой собственный бизнес, заменить труднодоступные детали или просто создать нестандартные продукты, которые больше нигде не доступны, вы можете сделать это с помощью станка с ЧПУ. А с чего лучше начать изготовителю, как не с создания собственной машины?

Все еще нужно немного вдохновения, прежде чем сделать решительный шаг? Это прямо здесь: еженедельные пакеты бесплатных файлов DXF от Scan2CAD, а также наш путеводитель по еще большему количеству сайтов с бесплатными проектами DXF.

Если вы хотите построить станок с ЧПУ, вы можете создать его с нуля или приобрести комплект ЧПУ. Первый подход занимает гораздо больше времени, чем второй, и требует наличия дополнительных навыков. Тем не менее, это гораздо полезнее, поскольку дешевле и позволяет настраивать.

Об Энди

Я буду писать на самые разные темы, от типов файлов и методов преобразования до технических новостей и искусства. Когда я не за своим столом, я обычно либо брожу по дождливому северу Англии, либо (как можно чаще!) улетаю в более теплые края Европы.

Просмотреть все сообщения Энди →

3D-моделирование на iPad Pro от Shapr3D, SimulationX и др.

Преобразование изображений в вектор: основное руководство

ЧПУ «Сделай сам»: 4 потрясающих станка, которые можно построить уже сегодня

В зависимости от того, сколько углов вы вырезаете с помощью фрезерного станка с ЧПУ «Сделай сам» и насколько сложен ваш проект фрезерного станка с ЧПУ, фрезерный станок с ЧПУ, вероятно, будет самым дорогим, трудным в изготовлении, но и самым гибкий станок с ЧПУ своими руками. Мы сравниваем фрезерный станок с ЧПУ и фрезерный станок в отдельной статье.

Несмотря на то, что было создано несколько фрезерных станков с ЧПУ, построенных с нуля, вам лучше всего преобразовать ручной фрезерный станок в ЧПУ, пока у вас не будет большого опыта работы с ЧПУ. Под «преобразованием» я подразумеваю, что вы в основном собираетесь поставить оси x, y и z под контроль компьютера. Это означает добавление шарико-винтовых пар с подшипниковыми узлами к каждой оси. Скорее всего, вы будете использовать шаговый двигатель или сервопривод для вращения шариковых винтов. Вам также понадобится источник питания для запуска двигателей. Учитывая эти движущиеся части и хороший интерфейс для преобразования g-кода в сигналы, необходимые для запуска ваших осей, у вас будет ЧПУ для хобби, готовое к работе.

Таким образом, одно из первых решений, которое вам придется принять и которое определит множество других решений для вас в будущем, — какой ручной фрезерный станок переоборудовать.

Есть много возможностей. Некоторые, которые следует рассмотреть в порядке от самого тяжелого/самого дорогого до самого легкого/дешевого, включают:

– Коленная фреза в стиле Бриджпорт: они дороги, и тяжелое колено не особенно хорошо подходит для ЧПУ. OTOH, есть много коленчатых станков с ЧПУ, и ничто не говорит «Фрезерный станок», как Bridgeport. Я бы не выбрал его, если бы хотел с самого начала заняться ЧПУ, но если он у вас уже есть, нет необходимости рассматривать что-либо еще.

— RF-45 и клоны: это изготовленные в Китае мельницы для кроватей, которые можно приобрести в самых разных местах и ​​во всевозможных вариациях. У них есть рабочая зона и жесткость, как у Bridgeport, но без тяжелого колена, поэтому они лучше подходят для проектов с ЧПУ. Их самым большим недостатком является их шпиндель, который ограничен 1600 об/мин. Запланируйте переоборудование с ременным приводом в какой-то момент, прежде чем вы полностью реализуете потенциал одной из этих мельниц.

— Grizzly G0704: эти фрезерные станки немного меньше, чем RF-45, но представляют собой идеальную платформу ЧПУ. Такие люди, как Хосс из Hossmachine, могут предоставить полную информацию, включая планы и часто комплекты, помогающие с конверсиями. Если стол и ход достаточно велики для ваших проектов, это будет более дешевый и быстрый проект, чем RF-45.

— Sieg X2: Это аккуратные маленькие машины, очень популярные. Я не думаю, что стал бы меньше, чем X2, но вы можете делать с ним удивительные вещи, как продемонстрировала Hossmachine (полностью автоматическое устройство смены инструмента и корпус в стиле VMC).

Вот отличная статья о выборе станка-донора для вашего проекта фрезерного станка с ЧПУ «Сделай сам».

Важное примечание:

Некоторые новички задумываются о переделке сверлильного станка во фрезерный станок. Даже не начинайте идти по этому пути. Для получения посредственного результата потребуется столько усилий, что оно того не стоит.

Вот некоторые типичные станки:

Мое преобразование фрезерного станка RF-45 своими руками…

Преобразование Хосса G0704 с ЧПУ на довольно ранней стадии: он добавил гораздо больше!

Имея фрезерный станок с ЧПУ в вашем магазине, нет предела возможностям. Лучше всего то, что станок можно использовать для изготовления еще большего количества инструментов. Как только вы заработаете основные 3 оси, вы сможете создавать приводные дышла, автоматические смены инструмента и всевозможные другие аксессуары.

Образец деталей для фрезерных станков с ЧПУ

У меня есть страница интересных деталей, сделанных в домашних мастерских с ЧПУ. Вот некоторые основные моменты для фрезерных станков с ЧПУ DIY:

Профиль фрезерного станка с ЧПУ

Самодельный фрезерный станок с ЧПУ
Стоимость	От среднего до высокого : Этот проект лучше всего подходит для преобразования ручного фрезерного станка в ЧПУ. No related posts. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт