Фрезерний верстат з ЧПУ по металу своїми руками: земляні роботи, схема

Фрезеровочное пристрій призначений, щоб шляхом обробки металів фрезером, виготовляти різні вироби з них. Можна знайти безліч причин, чому люди бажають створювати фрезерні верстати з ЧПК по металу своїми руками, і це має сенс.

Зміст

  • 1 Приступати до роботи, маючи інструкцію
  • 2 Варіанти
  • 3 Що знадобиться для складання
  • 4 Найпростіша схема створення пристрою
  • 5 Збираємо саморобне обладнання
  • 6 Використання старих КД
  • 7 Розберемося з ” електронної «начинкою» пристрої
  • 8 12 кроків до побудови верстата
  • 9 Висновок

Дійсно, не всім по кишені їх придбати в торговельній мережі, або безпосередньо від виробника: ціни на них немаленькі. Але є люди, які отримують максимум задоволення від того, що працюють своїми руками, створюючи щось унікальне. Наприклад, ЧПУ фрезер під конкретні завдання, не передбачені агрегатами заводського виготовлення. Хоча їх робота будується за схожим принципом, а конструкції багато в чому схожі.

Приступати до роботи, маючи інструкцію

Фрезерні верстати з ЧПУ стаціонарного типу, задіяні на підприємствах, що виконують масштабні роботи. Тому у них величезні габарити і можливість виконувати обробку товстих листів металу великого формату. У настільних верстатів – маленькі розміри і є можливість проводити серійні партії продукції високої якості.

Саморобний фрезерний верстат ЧПУ, створений з коштів, які є під рукою, по суті, може служити прототипом побутових і настільних агрегатів. А це також суттєва економія сімейного бюджету.

Порада: незалежно від форми заготовки, що обробляється на верстаті, треба знати властивості матеріалу, який підлягає обробці. У зв’язку з цим варто правильно розрахувати жорсткість майбутньої конструкції!

Фрезерний верстат з ЧПУ по металу своїми руками: земляні роботи, схема

Коли планується збірка саморобного агрегату, але бюджет його обмежений, то для механічної частини конструкції майбутнього верстата добирають елементи, які підходять за ціною. Щоб забезпечити повноцінну роботу електроніки, слід знайти потрібні вузли. Якщо комп’ютер вже є, встановлюється професійна програма типу ArtCAM, Mach3, Machine і Kcam4.

Варіанти

Все це потребує фінансових вкладень і витрат часу. Але можливість володіти обладнанням, що працюють ефективно і точно обробляють заготовки, і яке доступне за ціною, того варте. Щоб зробити токарний верстат по металу або фрезерний, існує два варіанти:

  • Придбати готовий набір зі спеціально підібраними елементами, і зібрати його за схемою.
  • Комплектуючі витягуються з старих сканерів і принтерів, а пристрій, який би повністю задовольняв всі сподіванням умільця, збирається власноруч.
  • Головне, щоб мати інструкцію по збірці саморобних пристроїв (фрезерного або токарного) з ЧПУ, де вказані:

    • використовувані матеріали;
    • список необхідних комплектуючих;
    • перелік інструментарію;
    • креслення комплектуючих;
    • ціни на придбання елементів (приблизно).

    Але є один мінус: щоб прочитати хороші інструкції – треба знати англійську. Хоча, на думку багатьох умільців, розібратися в кресленні і схемою, навіть не володіючи мовою, — нескладно. Головне – зупинитися на оптимальною схемою для роботи міні-обладнання.

    Фрезерний верстат з ЧПУ по металу своїми руками: земляні роботи, схема

    Що знадобиться для складання

    У переліку компонентів фрезерних верстатів або для токарних робіт потрібно мати:

    • шарико-гвинтову передачу (ШВП) осі Z. Вона потрібна, щоб перетворити обертання і рух стало зворотно-поступальний, і навпаки;
    • вертикальні і поперечні напрямні – з їх участю портал зі шпинделем агрегату рухається по вертикалі; а робочий стіл – направо і наліво;
    • поздовжні напрямні розташовані на станині і забезпечують рух робочого столу по довжині колони;
    • колону – в ній є противага для того, щоб компенсувати навантаження шпиндельного вузла;
    • підстава, на ньому мають оснастку;
    • шпиндель – в ньому закріплюється робочий інструмент;
    • робочий стіл – в його площині виконують фрезерування та токарні роботи;
    • системи охолодження фрезера, різця і шпинделя від перегріву.

    Найпростіша схема створення пристрою

    Фрезерне пристрій з числовим програмним керуванням може мати своєю основою б/у верстат, на ньому замість робочої головки зі свердлом, ставлять фрезер. Потім треба буде сконструювати механізм, який би забезпечив пересування в координатних площинах. Його збирають, взявши каретки від колишнього у вживанні принтера, і цим вже забезпечуються робота в 2-х площинах.

    До пристрою без проблем підключається ПУ. Але воно зможе лише працювати з пластиковими заготовками, з дерева, тонких металевих листів. Причина – недостатня жорсткість конструкції. Це, по суті, буде модифікація верстата, що працює з м’якими матеріалами. Щоб зробити повноцінний програмований верстат, який здатний фрезерувати заготовки з будь-яких матеріалів, достатньо двох потужних крокових двигунів. Їх реально сконструювати, трохи доопрацювавши, електромоторів.

    Вони хороші тим, гвинтова передача не потрібна, функціонал саморобної конструкції не погіршаться. Якщо вирішено користуватися кареткою з принтера, краще пошукати його великогабаритну модель. З’єднують вал фрезерного пристрою та зубчасті ремені, щоб уникнути прослизання на шківах.

    Фрезерний верстат з ЧПУ по металу своїми руками: земляні роботи, схема

    Збираємо саморобне обладнання

    Спочатку фіксуємо на напрямних балку з прямокутним перетином. Для несучої конструкції пристрою потрібна достатня жорсткість. Краще обійтися без зварного з’єднання всіх елементів, застосовуючи гвинти і болти. Шви, що утворилися при зварюванні, погано переносять вібрацію. І рама здатна швидко зруйнуватися.

    У фрезерному верстаті, або ж токарному, зібраний власноруч, необхідно мати механізм, який сприяє тому, що робочий інструмент переміщається в площині, розташованої вертикальної. З цією метою застосовують гвинтову передачу.

    Що стосується вертикальної осі, вона легко виготовляється з плити алюмінію. Потрібно тільки параметри осі ідеально підігнати до габаритів майбутнього устрою. Якщо умілець має муфельній піччю, конструкція алюмінієвої осі виготовляється самостійно: для її відливки користуються відображеними в кресленні габаритами.

    Збирання починають з КД. Щоб їх змонтувати, обидва двигуна закріплюють позаду вертикальної осі на корпусі. Перший несе відповідальність за те, щоб фрезерна головка переміщалася в горизонтальному напрямку, а інший, — образно кажучи, «опікується» вертикальну. І вже потім починається монтаж решти вузлів.

    Для забезпечення обертання всіх механізмів служать ремінні передачі. Перед підключенням до верстата ПУ, потрібна перевірка (виконується в ручному режимі) його працездатності та усунення по ходу виявлених недоліків.

    Використання старих КД

    Конструкцій верстатів з ЧПУ не обійтися без КД, які забезпечують рух інструменту в 3D. Іноді в їх виготовленні використовують електромотори з матричного принтера. Велика частина застарілих моделей була оснащена потужними електродвигунами. Зі старого принтера витягують стрижні із сталі з високою міцністю, які будуть використані в конструйованих верстатах.

    Фрезерний верстат з ЧПУ по металу своїми руками: земляні роботи, схема

    Для виготовлення фрезерного програмованого верстата, що працює з металом, потрібен не один кроковий двигун, а цілих три. З матричного принтера ми знімемо два, тому буде розібрано ще одне старе друкувальний пристрій.

    Порада: Виконуючи збірку, важливо простежити за процесом ковзання каретки відносно всіх напрямних. Коли не досягнута плавність, а це спостерігається у випадку неграмотної складання, реально в момент запуску зламати верстат або ж зіпсувати заготовку.

    Бажано, щоб у двигуна було п’ять проводів управління, це розширить функціонал міні-агрегату. Вивчаються параметри КД: який кут виконання однокрокового повороту, визначається величина таких показників, як напруга живлення і опір обмоток. Підключаючи кожен з двигунів, їх потрібно забезпечити індивідуальними контролерами.

    Нескладно і з приводом, його збирають з шпильки і гайки потрібних розмірів. Щоб вал двигуна зафіксувати, і він був приєднаний до шпильці, можна взяти гумову обмотку від електрокабеля достатньої товщини. Фіксатор краще зробити у вигляді гвинта, його вставляють у втулку з нейлону. Виготовляючи ці нескладні елементи конструкції, можна скористатися наборів напилків і застосувати в роботі дриль.

    Розберемося з ” електронної «начинкою» пристрої

    Керувати верстатом з ЧПУ, зробленим власноруч, покликане програмне забезпечення. Для правильного вибору ПО (часто його пишуть самостійно), потрібно подбати про включення драйверів для контролерів, якщо хочуть мати функціональний пристрій.

    Електронний блок, який ним керує, підключається до порту LPT, а уніполярні КД для 3-х координатного ЧПУ верстата – за спеціальною схемою. Що стосується електронних комплектуючих, то потрібні тільки якісні, якщо умільцю важливо домогтися точності у виконанні технологічних операцій. Після підключення, виконується завантаження потрібного ПО одночасно з драйверами. І вже за цим піде перевірка роботи завантажених програм, за допомогою пробного запуску верстата, з подальшим виявленням і усуненням недоробок.

    12 кроків до побудови верстата

    Треба знати, що є чимало саморобних креслень верстата з ЧПУ, пропонуються різні підходи до вирішення деяких завдань. Щоб в цій інформації не «заблудитися», досвідчені фахівці розробили керівництво, в якому сформульовано 12 головних кроків для створення функціонального агрегату.

    Фрезерний верстат з ЧПУ по металу своїми руками: земляні роботи, схема

    Втілюючи верстат в металі, потрібно визначитися:

  • З ключовими конструктивними рішеннями, які враховують бюджет.
  • Підставою і елементами Х-осі.
  • З правильним проектуванням козлової осі Y.
  • Схемою складання осі Z.
  • Лінійною системою руху.
  • Компонентами механічного приводу.
  • Вибором двигунів.
  • Конструкцією ріжучого столу.
  • Параметрами шпинделів і системи охолодження.
  • Електронною начинкою і джерелами живлення.
  • Параметрами контролера ПУ.
  • Вибором необхідного ПЗ.
  • Фрезерний верстат з ЧПУ по металу своїми руками: земляні роботи, схема

    Висновок

    Багато умільці вже користуються верстатами координатно-розточний групи власного виготовлення, обробними метали. На них нескладно створювати деталі зі складними конфігураціями, так як верстат переміщається в трьох площинах. Важливо лише мати певні навички, інструменти, докладні схеми та набір елементів майбутньої конструкції, а також бажання втілити свою мрію в життя.

    Сподобалася стаття? Поділитися з друзями: