Как сделать простой ЧПУ станок своими руками

Станки и инструменты /21-дек,2018,13;48 / 1082
Как сделать простой ЧПУ станок своими руками

Всем умельцам привет! В этой статье я поделюсь с вами о том, как я сделал ЧПУ станок. Я его собрал впервые, только своими силами, из распечатанных 3D деталей.

Стоит сказать, что ключевые узлы я купил на этом сайте http://top3dshop.ru/chpu-stanki/. В конструкцию станка входят алюминиевые профили и 3D детали, которые я сам разработал и напечатал на принтере. Почему именно 3Д детали – у меня просто нет в нужном количестве и качестве требуемого оборудования и инструментария для создания точных элементов станка. Вместо этого отлично подошел мой 3D принтер вместе с простым ручным инструментом для конечной сборки.

Этап 1. Подготовка материалов.


• Суппорт для направляющих: диаметр 2 см – 8 шт.;
• направляющие: диаметр 2 см х 30 см – 2 шт.;
• направляющие: диаметр 2 см х 60 см – 2 шт.;
• червячная направляющая 30 см – 1 шт.;
• червячная направляющая 60 см – 1шт.;
• ось Z;
• суппорт с внутренней резьбой;
• гладкая втулка;
• кронштейн для фрезера;
• шаговые двигатели;
• переходная муфта для вала двигателя (с 1 см до 0,6 см);
• микропереключатели – 6 шт.;
• обжимные разъемы;
• контактные разъемы с крепежной гайкой – 4 шт.;
• штекеры для контактных разъемов – 4 шт.;
• кабель;
• алюминиевый профиль с Т-образными пазами 60 х 30: для рамы и верха – 65 см, для стола — 315 см (профиль с отверстиями на торце), вертикали — 61 см (и 4 торцевые заглушки);
• алюминиевый профиль с Т-образными пазами 120 х 30: боковые стороны – 61 см (и 4 торцевые заглушки);
• Т-образные болты М6;
• болты и гайки М6;
• подшипник 1 см х 2,2 см.

Этап 2. Работа над 3D деталями.


простой ЧПУ станокпростой ЧПУ станок

В программе для 3Д-проектирования были созданы макеты кронштейнов для удержания направляющих и макет кронштейна для шагового двигателя, который крепит его на раму. Большое преимущество 3D печати заключается в высокой точности деталей – их не нужно подгонять, делать отверстия. После того, как элементы были спроектированы в этом софте, я их напечатал на собственном 3Д-принтере.
простой ЧПУ станокпростой ЧПУ станок

простой ЧПУ станокпростой ЧПУ станок

простой ЧПУ станокпростой ЧПУ станок


Этап 3. Отверстия для червячных направляющих.


простой ЧПУ станокпростой ЧПУ станок

Взяв боковые концевые профили, я проделал отверстия под червячную направляющую. Их диаметр должен быть чуть больше, чем диаметр направляющих (1 см).

Этап 4. Процесс сборки.


простой ЧПУ станокпростой ЧПУ станок

Взяв обычные и Т-образные болты, я собрал все элементы воедино.
простой ЧПУ станокпростой ЧПУ станок

простой ЧПУ станокпростой ЧПУ станок


Этап 5. Работа с концевыми выключателями.


простой ЧПУ станокпростой ЧПУ станок

простой ЧПУ станокпростой ЧПУ станок

На получившейся конструкции были закреплены концевые выключатели – они отвечают за отключение движения каретки фрезера в конечных точках.
Кабель был проведен по принципу “нормально замкнутого” – это значит, что в случае короткого замыкания устройство будет работать в безопасном режиме. Чтобы этого достичь, я доработал питание блока управления, была установлена кнопка экстренного отключения.
простой ЧПУ станокпростой ЧПУ станок

Этап 6. Как настроить параметры Mach3.


Чтобы настроить значения движения по осям, я воспользовался информацией с этого полезного сайта. В итоге у меня получилось:
• Шаговый угол моторов: 1,8°;
• Передаточное число двигателей и червячной направляющей: 1:1;
• Значение ЧПУ контроллера ¼ шага:
o для оси Z: червячная передача 9,53 мм (2.11 мм ведущая), ход: 379,47 мм;
o для X и Y оси: червячная передача 9,53 мм (5,08 мм ведущая) x 381 мм, ход: 157,48 мм;
• Характеристики моторов: motor.

Этап 7. Завершающий этап.


Финишная доработка заключалась в вырезании и установке рабочей поверхности из МДФ. На ней можно в легкий способ разместить и поменять обрабатываемые детали.

простой ЧПУ станокпростой ЧПУ станок

Самый завершающий шаг – я подключил к компьютеру станок и запустил. Перед этим я провел немало времени за изучением инструкции Mach3.

Этап 8. Доработка корпуса.


За всеми основными работами я занялся корпусом под электронику. Его предназначение – защита электронных деталей от загрязнения, влаги, температурных перепадов, и механических повреждений.

простой ЧПУ станокпростой ЧПУ станок

простой ЧПУ станокпростой ЧПУ станок


Этап 9. Проведение первых проб.



Cтанок успешно прошел первые испытания, при этом выявились некоторые недостатки:
• ось Y имеет люфт; червяк оси установлен в обычных суппортах, в планах – установка безлюфтовых суппортов;
• в случаях быстрого движения каретки по оси Y рама может немного отклоняться; причиной является несбалансированность рамы, планируется становить дополнительный алюминиевый профиль, он должен укрепить раму целиком;
• концевые выключатели могут ложно срабатывать; причиной может стать неэкранированный кабель и как следствие – наведение; для перенастройки их срабатывания был изменен код.

Этап 10. Доработка регулятора скорости вращения и кнопки экстренного отключения.


простой ЧПУ станокпростой ЧПУ станок

У фрезера, установленного на станок, обладает фиксированной скоростью вращения фрезы. Из-за этого принято решение установки дополнительного регулятора скорости вращения – то есть модуля управления переменным током.

Кроме этого в разрыв проводов питания была смонтирована кнопка экстренного отключения, которая может отключать фрезер и вместе с тем останавливать каретку.

Как сделать простой ЧПУ станок своими рукамиКак сделать простой ЧПУ станок своими руками

Результат – моя вот такая первая самодельная модель станка ЧПУ. Для тех, кто не хочет собирать ЧПУ станок своими руками предлагаем посетить сайт top3dshop.ru, здесь большой выбор станков по отличной цене.
Всем спасибо и успехов в творческих начинаниях!