Как сделать фрезер с ЧПУ своими руками?

  • 09-12-2014
  • 37
  • 393
Оглавление: [скрыть]
  • С чего начать конструирование самодельного фрезера?
  • Изготовление ЧПУ фрезера своими силами
  • Какие шаговые двигатели может иметь самодельный ЧПУ?
  • Электронное обеспечение фрезера
  • Список материалов, инструментов и устройств, применяемых при сборке фрезера

В домашней мастерской желательно иметь простейшие настольные станки — сверлильный, шлифовальный и т.д. Но если надо выполнить точные работы, то не обойтись без фрезерного агрегата. Для этого можно изготовить несложный ЧПУ своими руками. Это можно сделать двумя путями:

Самодельный станок ЧПУ

Самодельный станок ЧПУ необходим для точного сверления или обрезания, а также обточки деталей.

  • купить набор для изготовления подобной конструкции;
  • сделать такой фрезер самому.

Первый путь связан с определенными финансовыми расходами. Фирменные станки для домашнего использования имеют сравнительно высокую цену и не всем по карману.

Самодельный фрезер с ЧПУ требует определенных знаний и владение инструментом для его создания.

С чего начать конструирование самодельного фрезера?

Для начала надо выбрать подходящую схему агрегата. За основу можно взять обычный сверлильный станок, только вместо сверла использовать в качестве рабочего инструмента фрезу. Естественно, надо будет продумать механизм его передвижения в трех плоскостях. Обычно для маленьких агрегатов используют переработанные каретки от принтера, с помощью которых рабочий инструмент может передвигаться в двух плоскостях. Это выгодно и с точки зрения подключения программного обеспечения для работы в автоматическом режиме. Но такие конструкции имеют один недостаток — они позволяют обрабатывать дерево, пластик и тонкие листы металла (1-2 мм).

Схема привода самодельного станка

Схема привода самодельного станка.

Поэтому для более серьезных работ ЧПУ фрезер должен иметь шаговые двигатели повышенной мощности. Их можно сделать путем доработки стандартных электродвигателей этого класса, что позволит отказаться от применения винтовой передачи с сохранением всех ее достоинств. Для передачи усилия на вал лучше всего применить зубчатые ремни.

При использовании самодельных кареток для передвижения рабочего инструмента можно использовать части от больших принтеров. Ниже будет описана одна из самодельных конструкций подобного типа.

Вернуться к оглавлению

Изготовление ЧПУ фрезера своими силами

Этот станок по своей конструкции напоминает образцы промышленных агрегатов. Основой его служит низкая балка прямоугольного сечения, прямо закрепленная на направляющих. Это позволяет получить нужную жесткость конструкции и свести к минимуму сварочные работы при создании фрезера.

В качестве основы взята металлическая квадратная труба со стороной 75-85 мм. Для крепления к направляющим надо применить подошвы прямоугольного типа 65 х 25 мм. Это позволяет отказаться от сварки на данном этапе работ и поможет при точной настройке фрезера. Это нужно и для правильного выставления углов в 90 градусов. Основная балка и подошва соединяются с помощью 4 винтов М6, которые надо затянуть до упора, чтобы получить нужную жесткость. Это исключит люфт, хотя возможен прогиб направляющих при большой нагрузке и неполадки в подшипниках скольжения (можно применить любые подходящие, даже китайские).

Схема самодельного станка с ЧПУ

Схема самодельного станка с ЧПУ.

Вертикальный подъем рабочего инструмента осуществляется с помощью винтовой передачи, а зубчатый ремень используется для отдачи вращения на ходовой винт. Это дает возможность избежать биений, понизить центр тяжести агрегата и сэкономить место. Сама вертикальная ось изготовляется из алюминиевой плиты. Ее надо обработать на фрезерном станке по размерам, нужным для самодельного станка. Если в домашней мастерской есть муфельная печь, то ее можно отлить из алюминия.

За осью надо установить два шаговых двигателя: первый вращает ходовой винт вертикального смещения, а второй обеспечивает передвижение по горизонтали. Вращение передается при помощи ремней. Некоторые детали надо заказать у токаря, если нет собственного токарного станка.

После изготовления всех элементов и сборки надо проверить ЧПУ фрезер в работе, используя ручное управление. После этого надо заняться контроллерами шаговых двигателей и программным обеспечением. Если нет соответствующих знаний, то можно обратиться в фирму, которая имеет в штате хороших программистов.

Еще может понадобиться станина из металла или искусственного камня, которую лучше заказать по нужным размерам.

Вернуться к оглавлению

Какие шаговые двигатели может иметь самодельный ЧПУ?

Это самые важные элементы будущего фрезера.

Схема подключения двигателя самодельного станка

Схема подключения двигателя самодельного станка.

Для того чтобы достать такие электродвигатели, надо разобрать старые матричные принтеры (например, «Эпсон»). Внутри таких аппаратов есть два шаговых двигателя и хорошие стальные стержни из закаленной стали. Для постройки фрезера надо иметь 3 электродвигателя, поэтому придется разобрать 2 принтера.

С целью упрощения производства операций на самодельном станке лучше всего применить двигатели с 5-6 проводами управления: они имеют хороший крутящий момент, и с ними легко работать. Для правильной программной настройки надо знать число их градусов на шаг, рабочее напряжение и сопротивление обмотки.

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

Вернуться к оглавлению

Электронное обеспечение фрезера

Можно применить самодельное программное обеспечение: использовать типовые драйверы для контроллеров и шаговых двигателей и стандартные блоки питания. Для возможности управления станком с домашнего компьютера нужен порт LPT. В качестве рабочей программы можно использовать Turbo CNC или VRI-CNC. ЧПУ фрезер подключают через указанный порт посредством двигателей. После загрузки всех программ и драйверов проверяется правильность работы электронного обеспечения.

Вернуться к оглавлению

Список материалов, инструментов и устройств, применяемых при сборке фрезера

  1. Металлические трубы квадратного и прямоугольного сечения.
  2. Шаговые двигатели от старых дисководов.
  3. Шпиндельная головка с патроном.
  4. Зубчатые ремни и подшипники.
  5. Каретка с винтовой передачей для вертикальной оси.
  6. Алюминиевая пластина и стальная станина.
  7. Болты.
  8. Токарный станок.
  9. Сварочный аппарат.
  10. Электрическая дрель.
  11. Разметочный инструмент (рулетка, линейка).
  12. Напильник.

Самодельный ЧПУ фрезер можно сделать, если точно соблюдать все рекомендации, которые были даны выше. Это довольно серьезное мероприятие, и любое отступление от вышеизложенных советов может привести к непредвиденным последствиям, а все усилия по созданию фрезера пойдут насмарку.


Автор статьи

Статьи по теме