Мой первый станок ЧПУ

 Перевел SaorY для mozgochiny.ru

Доброго дня, мозгочины! Сегодня расскажу вам, как я своими руками собрал свой первый ЧПУ станок, используя при этом распечатанные 3D детали.

 

moy-pervyiy-stanok-chpu50

moy-pervyiy-stanok-chpu1

moy-pervyiy-stanok-chpu2

Оговорюсь сразу, что основные узлы мозгостанка я приобрел на этом Kickstart-проекте. Сам станок состоит из алюминиевых профилей и 3D деталей, которые я самостоятельно создал и распечатал на принтере. Остановил я свой выбор на 3D деталях потому, что не имею разнообразных инструментов и оборудования, которые позволили бы создать точные и качественные элементы поделки. Поэтому помог мой 3D принтер и простые ручные инструменты для окончательной сборки.

 

 

Шаг 1: Материалы

  • суппорт для направляющих ∅ 2см – 8шт
  • направляющие ∅ 2см х 30см – 2шт
  • направляющие ∅ 2см х 60см – 2шт
  • червячная направляющая 30см – 1шт
  • червячная направляющая 60см – 1шт
  • ось Z для ЧПУ
  • суппорт с внутренней резьбой
  • гладкая втулка
  • кронштейн для фрезера
  • шаговые двигатели
  • переходная муфта для вала двигателя (с 1см до 0.6см)
  • микропереключатели – 6шт
  • обжимные разъемы
  • контактные разъемы с крепежной гайкой – 4шт
  • штекеры для контактных разъемов – 4шт
  • кабель
  • алюминиевый профиль с Т-образными пазами 60х30: для рамы и верха – 65см, для стола — 315см (профиль с отверстиями в торце), вертикали — 61см (+ 4 торцевые заглушки)
  • алюминиевый профиль с Т-образными пазами 120х30: боковые стороны – 61см (+ 4 торцевые заглушки)
  • Т-образные болты М6
  • болты и гайки М6
  • подшипник 1см х 2.2см

moy-pervyiy-stanok-chpu3

moy-pervyiy-stanok-chpu4

moy-pervyiy-stanok-chpu5

 

 

Шаг 2: 3D детали

 

moy-pervyiy-stanok-chpu6

moy-pervyiy-stanok-chpu7

moy-pervyiy-stanok-chpu8

moy-pervyiy-stanok-chpu9

moy-pervyiy-stanok-chpu10

moy-pervyiy-stanok-chpu11

moy-pervyiy-stanok-chpu12

moy-pervyiy-stanok-chpu13

moy-pervyiy-stanok-chpu14

moy-pervyiy-stanok-chpu15

moy-pervyiy-stanok-chpu16

В софте для 3D проектирования я создал макеты кронштейнов, которые будут удерживать направляющие, а также макет кронштейна для шагового двигателя, крепящий его к раме. Большой плюс 3D печати в том, что детали получаются очень точными и нет нужды их подгонять и высверливать отверстия. Итак, спроектировав необходимые детали поделки вот в этой программке, я затем распечатал их на своем 3D принтере.

 

 

Шаг 3: Отверстия червячных направляющих

 

moy-pervyiy-stanok-chpu17

moy-pervyiy-stanok-chpu18

moy-pervyiy-stanok-chpu19

В боковых концевых профилях высверлил отверстия для червячной направляющей, они должны быть немного больше диаметра самих направляющих (1см).

 

 

Шаг 4: Сборка

 

moy-pervyiy-stanok-chpu20

moy-pervyiy-stanok-chpu21

moy-pervyiy-stanok-chpu22

moy-pervyiy-stanok-chpu23

moy-pervyiy-stanok-chpu24

moy-pervyiy-stanok-chpu25

moy-pervyiy-stanok-chpu26

moy-pervyiy-stanok-chpu27

moy-pervyiy-stanok-chpu28

moy-pervyiy-stanok-chpu29

moy-pervyiy-stanok-chpu30

С помощью Т-образных и обычных болтов собрал мозгодетали вместе.

 

 

Шаг 5: Концевые выключатели

 

moy-pervyiy-stanok-chpu31

moy-pervyiy-stanok-chpu32

moy-pervyiy-stanok-chpu33

moy-pervyiy-stanok-chpu34

moy-pervyiy-stanok-chpu35

moy-pervyiy-stanok-chpu36

moy-pervyiy-stanok-chpu37

moy-pervyiy-stanok-chpu38

На собранной конструкции закрепил концевые выключатели, которые будут отключать движение каретки фрезера в конечных точках.

Кабель провел про принципу «нормально замкнутый», то есть при коротком замыкании самоделка перейдет в безопасный режим. Для этого мне пришлось доработать питание блока управления и поставить кнопку экстренного выключения.

 

 

Шаг 6: Настройка параметров Mach3

Для настройки значений движения по осям я использовал этот полезный сайт и получил:
Шаговый угол моторов — 1,8 °
Передаточное число двигателей и червячной направляющей 1:1
Значение ЧПУ контроллера ¼ шага
для оси Z: червячная передача 9.53мм (2.11мм ведущая), ход в мм 379,47
для X и Y оси: червячная передача 9.53мм (5.08мм ведущая) x 381мм, ход в мм 157,48

Характеристики моторов motor

 

Шаг 7: Заключительный шаг

 

moy-pervyiy-stanok-chpu39

moy-pervyiy-stanok-chpu40

moy-pervyiy-stanok-chpu41

moy-pervyiy-stanok-chpu42

В качестве заключительной доработки я вырезал и установил рабочую поверхность из МДФ, на которой легко и быстро размещать/менять обрабатываемые элементы.

Ну а самым последним шагом было подключение мозгостанка к компьютеру и его запуск, правда еще ушло много времени на чтение инструкции для Mach3 🙂

 

 

Шаг 8: Доработка — корпус

 

moy-pervyiy-stanok-chpu43

moy-pervyiy-stanok-chpu44

moy-pervyiy-stanok-chpu45moy-pervyiy-stanok-chpu46

moy-pervyiy-stanok-chpu47

moy-pervyiy-stanok-chpu48

moy-pervyiy-stanok-chpu49

moy-pervyiy-stanok-chpu50

 

Первое что я сделал после всех основных работ, так это корпус для электроники, который будет защищать электронные детали от пыли и прочих неприятностей.

 

 

Шаг 9: Первые пробы

 


Тестирование мозгостанка прошло нормально, но выявило несколько недостатков:

— люфт оси Y. Червяк оси Y установлен в обычных суппортах, но позже я планирую установить безлюфтовые суппорты.

— при быстром движении каретки по оси Y есть легкие отклонения рамы. Причина в не сбалансированности рамы, и ее я планирую решить установкой дополнительного алюминиевого профиля, который заодно и укрепит всю раму.

— ложные срабатывания концевых выключателей. Возможна причина в наведении от не экранированного кабеля. Пришлось внести изменения в код чтобы перенастроить их срабатывание.

 

Шаг 10: Доработка – регулятор скорости вращения и кнопка экстренного выключения

 

moy-pervyiy-stanok-chpu52

Фрезер, который я установил на свой мозгостанок, имеет фиксированную скорость вращения фрезы, поэтому пришлось установить дополнительный регулятор скорости вращения, а именно модуль управления переменным током.

Еще в разрыв питающих проводов смонтировал кнопку экстренной остановки, которая при необходимости отключает и фрезер, и движение каретки.

Вот такой у меня получился первый ЧПУ станок! Благодарю за мозговнимание и удачи в творчестве!

 

(A-z Source)

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ!


3 Replies to “Мой первый станок ЧПУ”

  1. Причина вовсе не в «несбалансированности рамы» причина в том, что вылет фрезера раза в 3 больше чем ширина линейного подшипника по оси Y, отсюда при толчке вдоль оси Y создается большой момент и станину начинает раскачивать. Тут либо расставлять нижние подшипники значительно дальше друг от друга либо сильно упрочнять конструкцию.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

* Copy This Password *

* Type Or Paste Password Here *