В этой статье я попытаюсь рассказать, как можно в домашних условиях, из подручных материалов построить небольшой ЧПУ станок. Оговорюсь сразу - в процессе постройки этого станка я не делал фотографий. Снимал уже готовое изделие, поэтому некоторые нюансы не видны. Если будут вопросы, задавайте.
Рабочее поле: X-450мм, Y-350мм, Z-50мм.
Главное требование к строителю - не совсем кривые руки. Главное требование к станку - максимально возможная жёсткость конструкции, от этого зависит точность обработки.
Основанием послужила дверца от мебели из ДСП. К ней с помощью саморезов крепятся два алюминиевых уголка 50Х20мм. Между ними расположены направляющие по оси Х, взятые из старого принтера А3. Их диаметр 12мм, длина 560мм. Вообще, чем больше их диаметр, тем лучше, но я нашёл такие. В торцах нарезана резьба М5 для крепления к уголкам. Они должны быть строго параллельны.Для уменьшения вероятности прогиба при такой длине в середине я их просверлил на половину диаметра, нарезал резьбу М3 и сделал такие опоры:
По этим валам двигаются каретки, сделанные из уголков и подшипников 10Х3. Четыре подшипника сверху и два снизу. Всё должно быть подогнано плотно, без люфтов и в то же время легко кататься по валу. Длина каретки 80 мм. Можно было применить втулки скольжения, но у меня их не было.
Каретки крепятся к поперечине из алюминиевого профиля 40Х20. Из него же сделаны стойки портала, но со смещением, как видно на фото. Стойки крепятся к кареткам сбоку. К поперечине крепятся ходовые гайки по оси Х, их две.
Между стойками, аналогично валам оси Х крепятся два вала оси Y. По ним на бронзовых втулках скользит держатель оси Z из того же профиля 40Х20. Валы и втулки тоже от какого-то принтера, сейчас не помню.
Аналогично сделана и ось Z, только из пластины. Её валы тоньше - 8мм. К этой пластине крепится шпиндель. На фото первый вариант - не совсем удачный. Позже шпиндель я заменил. Новый шпиндель куплен на Ebay, но вообще их много, где продают, в России тоже. На нём цанга 3,175мм. Он питается от 12 до 48 вольт постоянного тока. У меня примерно 24 в. Ходовые винты - это обычные шпильки из магазина - М8 по Х и Y, и М6 по Z. Причём для исключения перекоса портала по оси Х я поставил два винта, соединённых между собой зубчатым ремнём, тоже взятом из какого-то принтера. Мотор соединён только с одним из валов.
Ходовые гайки сначала были латунные, позже выточил из капролона. Люфты уменьшились и станок стал работать гораздо мягче и тише. Все ходовые винты вращаются на подшипниках. Концы винтов проточены под нужный диаметр подшипника. У меня это 4 и 5 мм. В профилях отверстия, в которые плотно посажены подшипники. Снаружи закрыты крышечками на винтиках М3. Короче, нужно сделать так, чтобы не было осевого люфта винта.
Шаговые двигатели взяты из принтеров А3, но те, что на фото - самые мощные из всех, что попадались. Так что ищите такие же или подобные. На двигателе Z установлен небольшой радиатор с кулером от старого компьютера. Так как этот мотор чаще стоит в режиме удержания, греется он сильнее остальных. На винт оси Z, вращение передаётся через зубчатый ремень - мне так показалось эстетичнее. Но можно и напрямую, как на других осях. Да и сам ходовой винт Z лучше сделать тоже, как и остальные 8мм.
Сверху любым удобным способом крепится стол, на котором и происходит резка материала. Если держатели валов Х сделать из швеллера, крепить стол будет гораздо удобнее. У меня стол из МДФ. Она ровная и гладкая. Фанерные, бальзовые и текстолитовые заготовки я закрепляю на столе при помощи кусочков вспененного двустороннего скотча. Если фанера кривая, дополнительно прижимаю маленькими саморезами.
А вот так я храню станок в кладовке (она же мастерская). Когда нужно поработать - снимаю со стены. Потом обратно на стену вешаю.
Электрическая часть станка - это контроллер, тоже самодельный, хотя можно купить и готовый на три оси или четыре. У меня самодельный контроллер на четыре оси, так, как иногда я к нему подключаю ЧПУ пенорезку для резки крыльев из пенопласта, там как раз четыре шаговых двигателя.
Контроллер подключается к компьютеру принтерным LPT кабелем.
Станок управляется программой Mach3. Управляющие программы, впрочем и сами чертежи я готовлю в ArtCam.
Пенорезка представляет собой два портала. Между ними натянута нихромовая проволока. Каждый портал имеет две оси перемещения. Кусок пенопласта закрепляется между порталов, и нагретая нихромовая проволока вырезает крыло. Параметры крыла (длину, профиль, хорду корневую, концевую, стреловидность, крутку) задаются в программе, которая и управляет пенорезкой.
Вот небольшое видео работы станочка. Сверление стеклотекстолита.
Вот резка 4мм фанеры за два прохода. Так надёжнее. Но можно и за один проход резать.
Скорость конечно не очень большая, но мне спешить некуда))).
Небольшой пример работы пенорезки.
С помощью этого станочка уже немало моделей построено. Работает безотказно.
Ну вот и всё вроде бы. Будут вопросы - спрашивайте, постараюсь всем ответить.
Рабочее поле: X-450мм, Y-350мм, Z-50мм.
Главное требование к строителю - не совсем кривые руки. Главное требование к станку - максимально возможная жёсткость конструкции, от этого зависит точность обработки.
Основанием послужила дверца от мебели из ДСП. К ней с помощью саморезов крепятся два алюминиевых уголка 50Х20мм. Между ними расположены направляющие по оси Х, взятые из старого принтера А3. Их диаметр 12мм, длина 560мм. Вообще, чем больше их диаметр, тем лучше, но я нашёл такие. В торцах нарезана резьба М5 для крепления к уголкам. Они должны быть строго параллельны.Для уменьшения вероятности прогиба при такой длине в середине я их просверлил на половину диаметра, нарезал резьбу М3 и сделал такие опоры:
По этим валам двигаются каретки, сделанные из уголков и подшипников 10Х3. Четыре подшипника сверху и два снизу. Всё должно быть подогнано плотно, без люфтов и в то же время легко кататься по валу. Длина каретки 80 мм. Можно было применить втулки скольжения, но у меня их не было.
Каретки крепятся к поперечине из алюминиевого профиля 40Х20. Из него же сделаны стойки портала, но со смещением, как видно на фото. Стойки крепятся к кареткам сбоку. К поперечине крепятся ходовые гайки по оси Х, их две.
Между стойками, аналогично валам оси Х крепятся два вала оси Y. По ним на бронзовых втулках скользит держатель оси Z из того же профиля 40Х20. Валы и втулки тоже от какого-то принтера, сейчас не помню.
Аналогично сделана и ось Z, только из пластины. Её валы тоньше - 8мм. К этой пластине крепится шпиндель. На фото первый вариант - не совсем удачный. Позже шпиндель я заменил. Новый шпиндель куплен на Ebay, но вообще их много, где продают, в России тоже. На нём цанга 3,175мм. Он питается от 12 до 48 вольт постоянного тока. У меня примерно 24 в. Ходовые винты - это обычные шпильки из магазина - М8 по Х и Y, и М6 по Z. Причём для исключения перекоса портала по оси Х я поставил два винта, соединённых между собой зубчатым ремнём, тоже взятом из какого-то принтера. Мотор соединён только с одним из валов.
Ходовые гайки сначала были латунные, позже выточил из капролона. Люфты уменьшились и станок стал работать гораздо мягче и тише. Все ходовые винты вращаются на подшипниках. Концы винтов проточены под нужный диаметр подшипника. У меня это 4 и 5 мм. В профилях отверстия, в которые плотно посажены подшипники. Снаружи закрыты крышечками на винтиках М3. Короче, нужно сделать так, чтобы не было осевого люфта винта.
Шаговые двигатели взяты из принтеров А3, но те, что на фото - самые мощные из всех, что попадались. Так что ищите такие же или подобные. На двигателе Z установлен небольшой радиатор с кулером от старого компьютера. Так как этот мотор чаще стоит в режиме удержания, греется он сильнее остальных. На винт оси Z, вращение передаётся через зубчатый ремень - мне так показалось эстетичнее. Но можно и напрямую, как на других осях. Да и сам ходовой винт Z лучше сделать тоже, как и остальные 8мм.
Сверху любым удобным способом крепится стол, на котором и происходит резка материала. Если держатели валов Х сделать из швеллера, крепить стол будет гораздо удобнее. У меня стол из МДФ. Она ровная и гладкая. Фанерные, бальзовые и текстолитовые заготовки я закрепляю на столе при помощи кусочков вспененного двустороннего скотча. Если фанера кривая, дополнительно прижимаю маленькими саморезами.
А вот так я храню станок в кладовке (она же мастерская). Когда нужно поработать - снимаю со стены. Потом обратно на стену вешаю.
Электрическая часть станка - это контроллер, тоже самодельный, хотя можно купить и готовый на три оси или четыре. У меня самодельный контроллер на четыре оси, так, как иногда я к нему подключаю ЧПУ пенорезку для резки крыльев из пенопласта, там как раз четыре шаговых двигателя.
Контроллер подключается к компьютеру принтерным LPT кабелем.
Станок управляется программой Mach3. Управляющие программы, впрочем и сами чертежи я готовлю в ArtCam.
Пенорезка представляет собой два портала. Между ними натянута нихромовая проволока. Каждый портал имеет две оси перемещения. Кусок пенопласта закрепляется между порталов, и нагретая нихромовая проволока вырезает крыло. Параметры крыла (длину, профиль, хорду корневую, концевую, стреловидность, крутку) задаются в программе, которая и управляет пенорезкой.
Вот небольшое видео работы станочка. Сверление стеклотекстолита.
Вот резка 4мм фанеры за два прохода. Так надёжнее. Но можно и за один проход резать.
Скорость конечно не очень большая, но мне спешить некуда))).
Небольшой пример работы пенорезки.
С помощью этого станочка уже немало моделей построено. Работает безотказно.
Ну вот и всё вроде бы. Будут вопросы - спрашивайте, постараюсь всем ответить.
Короче, надо искать причину, наверняка можно исправить. Но так, на расстоянии ничего не подскажешь.
https://pp.vk.me/c638322/v638322240/1bef4/dsMB18vwUHg.jpg
https://pp.vk.me/c638322/v638322240/1bed6/jjWjLqVTZGg.jpg https://pp.vk.me/c638322/v638322240/1bee0/9s5ZDmC4HLY.jpg https://pp.vk.me/c638322/v638322240/1beea/dYovvfmqOWM.jpg
Заранее благодарен за совет! А подскажите еще про припуск в УП, просто завеодмо чопики делать на 2 мм больше, а отверстия на 2 мм меньше?
УП я делаю в АртКаме. Там есть окно, куда вводится припуск при создании траектории инструмента. Если фрезерование попутное, я ставлю припуск -0,25. Фреза идёт со смещением 0,25 мм, что в конечном результате и убирает мою погрешность 0,5 мм (по 0,25 с каждой стороны). В вашем случае попробуйте припуск -1 мм.
Если фрезерование встречное, то припуск без знака минус. Вот как-то так...
Кстати, люфты в линейных подшипниках (особенно разрезных, для валов на опорах) убираются регулировочными винтиками сбоку. На моих подшипниках люфтов не было.
Да, это я описал для нового станка. но, при постройке старого поступал аналогично.
+
http://cncmasterkit.ru/viewtopic.php?f=3&t=159
всё подробно рассмотрено и разжевано.
Дмитрий,меня интересует предложение о продаже,напишите мне nsurnachev@rambler.ru
На мой взгляд использование станков с ЧПУ ни как не влияет на степень мастерства человека. Достаточно взглянуть на модели, построенные автором станка. ЧПУ - это всего лишь еще один дополнительный инструмент в арсенале моделиста, который без человека всего лишь железяка, сама ничего не умеющая делать. А вот моделисту, использующему такой станок в своей работе, придется дополнительно освоить кое-какое программное обеспечение не очень-то и простое.
Микронных точностей при вырезании деталей из фанеры и бальзы в авиамоделизме и не требуется. Достаточно попробовать пару раз "шоркнуть" наждачкой по деревянной детали, замерив ее размеры до и после этой операции, чтобы в этом убедиться. А точность плюс-минус три-пять десяток такой станок гарантированно обеспечит. Зато повторяемость изготовления деталей для авиамодели будет такой, какую при ручном способе не достичь.
Цена комплектующих именно такого станка - "копеечная".
Капролоновые гайки практически "вечные", периодически (в зависимости от интенсивности использования) нужно будет только менять винты из строительных шпилек.
Но стоит все таки предупредить, желающих построить такой станок. Сначала нужно трезво оценить свои способности. Многие только после покупки комплектующих начинают понимають сколько знаний нужно иметь для этого.
И еще. ЧПУ-строение, - оно ведь как "болезнь или своего рода зависимость". Построив и испытав первый станок, хочется построить новый, более точный, более быстрый, умеющий обрабатывать не только мягкие материалы. Только начал строить второй, а в голове уже вырисовывается проект третьего. Найдется ли время на авиамоделизм?
У автора с этим все в порядке. За это готов еще плюсов добавить.
Однозначно +, для моделизма хватит сполна. Мой первый фрезерный ЧПУ строил тоже из подручных материалов, валы на оси Z Y использовал от стоек автомобильных амортизаторов (особенно задних они достаточно длинные) подшипники скольжения оттуда же, на X покупал. На данный момент у меня уже станок который способен резать лёгкие металлы и тонкую сталь, вырезали на нём похожий станок ЧПУ из Фанеры 15мм, при правильной конструкции жесткость не уступает стали, бронзу режет хорошо.
Осталось 2 ненужных контроллера
Если интересует: есть USB контроллер http://ru.aliexpress.com/item/Free-shipping-2013-New-A251A-For-engraving-maching-CNC-USB-MK1-USBCNC-2-1-4-Axis/2053522312.html
С Mash3 он не работает, там своя программа.
И трёх осевой контроллер с драйверами на одной плате http://ru.aliexpress.com/item/3-axis-TB6560-3-5A-CNC-engraving-machine-stepper-motor-driver-board-16-segments-stepper-motor/910682014.html
С Mash3 Отлично работает. Как сделаю фото станка тоже выложу.