Termokings.ru

Домашний Мастер
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Самодельный ЧПУ станок

Самодельный ЧПУ станок

Разделы сайта

  • Самодельный ЧПУ станок
  • 3D принтер
  • Чертежи 3D принтеров
  • Чертежи ЧПУ станков
  • 3D модели
  • Механика
  • Электроника
  • Книги по ЧПУ
  • Софт для ЧПУ станка
  • Обзоры
  • Видео
  • Лазерные граверы

Интересное предложение

Лучшее

  • Домашний 3D принтер
  • Простой контроллер для ЧПУ станка
  • Самодельный ЧПУ станок моделиста
  • Чертеж самодельного ЧПУ станка
  • Самодельный ЧПУ станок из МДФ

Статистика

Для изготовления самодельных направляющих для домашнего ЧПУ станка можно использовать очень простую конструкцию из подшипников, алюминиевого уголка и болтов с гайкой.

Итак, материалы которые необходимы для сборки направляющих самодельного ЧПУ станка

Подшипники. Казалось бы — чем шире подшипник, тем больше плоскость качения и тем менее будет снашиваться алюминиевый уголок, однако это не так! На направляющие в момент работы действуют силы реакции противодействующие движению мотора, это из за того, что фрезер «грызет» заготовку и реально подшипник любой толщины накатывает весьма узкую дорожку. Так что стараться искать широкий подшипник во всю направляющую не стоит, как и не стоит ставить 2-е штуки рядом по ширине направляющей.

Алюминиевый уголок используется и для изготовления каретки. Если его же применить как направляющую то это будет расходный материал, та часть направляющей по которой будет кататься каретка на подшипниках очень быстро протрется. Вместо алюминия лучше применять любой другой метал, лучше всего сталь.

Наиболее подходящим материалом для направляющей самодельного ЧПУ станка является шлифованный стальной кругляк, можно, к примеру, использовать направляющие каретки из принтера.

Болты с гайками, подбираются совместно с подшипниками, толщина болта должна быть по внутреннему диаметру подшипника.

Теперь поговорим о конструировании. Как говориться в одной русской пословице — лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать, так что смотрим видео про изготовление каретки.

Если говорить кратко, делаем следующую конструкцию и закрепляем ее на самодельном ЧПУ станке.

В общем виде конструкция выглядит следующим образом

Если у вас нет хорошего шлифованного кругляка, не беда, для изготовления домашнего ЧПУ станка можно использовать любые подручные материалы. На фотографии ниже пример использования железной трубы квадратного сечения и обычных железных уголков.

Как говорится — было бы желание, а проблему нехватки подходящего материала всегда можно решить.

Виды линейных подшипников на вал:

1. Шариковые втулки

Линейные подшипники качения имеют большие люфты по сравнению с каретками рельсовых направляющих и меньшие нагрузочные характеристики.

Помимо этого для защиты от поворота каретки необходимо использовать как минимум два направляющих вала на одну ось. Недостатки линейных подшипников качения:

  • Низкая грузоподъемность.
  • Cледствие предыдущего пункта, а также конструктивного строения линейных подшипников.
  • Недолговечность.
  • Каждый шарик линейного подшипника касается вала в одной точке, что создает очень высокое давление. Со временем шарики могут прокатать канавку на валу, после чего вал подлежит замене.

  • Люфт
  • Бюджетные линейные подшипники многими производителями изготавливаются зачастую с весьма существенным люфтом.
  • Достаточно чувствительны к пыли и стружке на валу

2. Линейные подшипники скольжения

Втулки скольжения используют трение скольжения и изготавливаются из бронзы, латуни, капролона и иных материалов.

При должном соблюдении допусков бронзовый подшипник скольжения не уступает подшипнику качения в точности и грузоподъемности, и при этом легче переносит пыль и стружку. Однако необходимо быть уверенным, что вы всегда сможете достать материал для подшипника и обработать его как нужно.

Кроме того, периодически, по мере износа подшипник скольжения приходится подгонять для устранения зазоров. В большинстве случаев шариковая втулка предпочтительней для начинающих, по причине их высокой доступности и взаимозаменяемости.

Описание и назначение линейных направляющих

Основная функция элементов — обеспечение перемещения инструмента, заготовки и других узлов по нужной траектории. Использование качественных направляющих значительно повышает точность обработки за счет минимизации люфтов, возникающих в системе. Наряду с прямолинейными, существуют и круговые направляющие. Элементы выпускаются в большом количестве типоразмеров. Purelogic R&D предлагает множество разновидностей направляющих, рассчитанных на горизонтальное, вертикальное и наклонное размещение.

В разделе представлены цилиндрические, роликовые и профильные направляющие, что позволяет создать станок в соответствии с требованиями к точности обработки, жесткости и грузоподъемности.

Читать еще:  Компрессор для аэрографа советы по выбору инструкция по сборке

Получить консультационную поддержку в подборе направляющих для станков с ЧПУ можно по телефону: 8 (800) 555-63-74, электронной почте: info@purelogic.ru или через формы обратной связи на сайте www.purelogic.ru. Приобрести оборудование можно с доставкой в Москву, Санкт-Петербург, Воронеж, Челябинск, Екатеринбург, Краснодар и другие города России, а также в Белоруссию, Казахстан и другие страны СНГ.

К точности работы оборудования для обработки металлов и других материалов предъявляются исключительно высокие требования. Выбирая сотрудничество с Purelogic R&D, вы получаете возможность купить качественные и недорогие направляющие рейки для станков всех типов.

Направляющие скольжения

Самый простой вариант для самодельных программируемых устройств любого типа — детали скольжения. В зависимости от требований к производительности их параметры меняются. В основном используют цилиндрические стержни, их предварительно шлифуют, по ним движутся бронзовые втулки. Суппорт выполняется и без втулок, но это, естественно, будет влиять и на ресурс стержней, и на аккуратность обработки заготовок.

В качестве стержней на плоскошлифовальном наждаке, сверлильном или простом токарном, может быть использована оцинкованная труба разного диаметра. Она хороша тем, что стоит дешево, легко поддается обработке и формированию, но есть также и существенные недостатки:

  • труба имеет малый ресурс по сравнению с другими видами, поскольку защитный цинковый слой или слой хрома, который наносится дополнительно, стирается за 15-20 проходок, и тогда начинается интенсивный износ металла;
  • труба не обеспечивает достаточной прочности на изгиб в том случае, если необходимо подвергать заготовку высоким нагрузкам.

Тем не менее во многих маломощных устройствах они используются и если падает точность, труба просто заменяется новой. Более остроумно поступают при изготовлении маленького фрезера на базе устройств скольжения от старых матричных принтеров. Такой вариант показал себя на практике положительно и в них еще поработают не один год. Несколько таких конструкций мы представили на фото. Также есть еще один неплохой вариант, чтобы обойтись малой кровью при постройке программируемого оборудования.

Алгоритм изготовления прибора

Для начала необходимо измерить диаметр инструмента. Перед этим обязательно снимите гайку, которая удерживает сверло. Потом нанесите полученные данные на горлышко бутылки и вырезать окружность. Для безопасности и удобства можно также ошкурить края бутылки. Далее необходимо вставить в бутылку крышку до полного прилегания и приклеить при помощи клея. Этот прибор будет весьма примитивным и его конструкционные особенности не позволят сдвигать инструмент по вертикали. Зато он стоит очень дешево и очень прост в изготовлении.

Есть и способы посложнее. Для осуществления нам понадобиться гладкая деревянная доска, металлические стержни и пружины.

Первым делом также необходимо произвести измерения. Следующим этапом мы изготовим деревянные детали. Сделайте два закруглённых прямоугольника, и сделайте в них отверстия. Первое будет предназначено для самого инструмента.

А другие необходимо разместить в углах деревянного прямоугольника. В них мы ставим металлические стержни, они будут служить для перемещения дрели по вертикали. На стержни надеваем пружины и фиксируем механизм при помощи клея.

Данный прибор уже более функционален, ведь он позволяет смещать инструмент по вертикали.

Особенности конструкции

Задача сделать токарный станок не настолько сложная, как кажется на первый взгляд. Важные конструктивные элементы просто копируются с промышленных образцов. При этом схема самодельного токарного станка не требует реализации всех сборочных единиц, присутствующих в заводских моделях. Изготовить потребуется станину, суппорт и шпиндель. Другие узлы понадобятся только для решения специфических задач.

Конструкция станины

Основу рабочей части большинства станков выполняет станина. Массивное основание предназначено для установки всех механизмов, а также выполняет функцию гашения вибраций, неизбежно возникающих при механической обработке. От правильного выбора станины будут зависеть очень многие характеристики готового изделия. Классические, литые из чугуна, конструкции, в самодельном станкостроении не используются по причине высокой сложности технологии. Практическое применение нашли станины монолитного или сварного типа. Монолитный вариант обеспечивает высокие характеристики по жесткости и гашению вибрации. Основной его недостаток – большой вес. В качестве такого основания отлично подойдет металлическая плита толщиной 10-20 мм. В зависимости от назначения станка возможно применение и других материалов. Монолитные основания доступно получить и с помощью других технологий, например, литьем из полимербетона.

Станина для самодельного токарного станка

Сварная станина выполняется в виде рамы прямоугольного сечения. Для ее изготовления, наиболее часто применяются разнообразные металлические профили. Сварная рама токарного станка отличается простотой изготовления и малой массой. Но кажущаяся простота такого решения оборачивается необходимостью дополнительной обработки посадочных мест под установку оборудования. Компромисс можно достичь, выбрав обычный швеллер. На горизонтальной грани швеллера устанавливаются необходимые элементы, боковые используются в качестве подставки и места крепления вспомогательных устройств.

Станочный суппорт

Чтобы изготовить самодельный суппорт токарного станка своими руками понадобятся направляющие, по которым будет выполняться продольное и поперечное перемещения. В промышленном оборудовании традиционно используются направляющие скольжения типа «ласточкин хвост». В домашних условиях качественно изготовить такой узел невозможно. Поэтому, при выборе, предпочтение отдается готовым цилиндрическим или профильным рельсам с линейными подшипниками. Наилучший вариант построения системы перемещений заключается в установке рельс с подшипниками качения. Они позволяют получить высокую точность, отсутствие люфтов, надежность и длительный срок службы. Не зря такие рельсы стали очень популярны у производителей станков во всем мире. Ведущим их недостатком считается только высокая стоимость.

Существует и дешевое решение. Оно подразумевает использование полированных валов от старых принтеров или иного оборудования.

Движение в продольном и поперечном направлениях, создается с использованием ходовых пар типа винт-гайка. В машиностроении применяются механизмы, построенные на основе резьбовых шпилек, трапецеидальных винтов или шарико-винтовых пар (ШВП). Выбор стандартных шпилек оправдан только для очень простых станков, так как не обеспечивает должной точности и долговечности. Трапецеидальный винт более надежен, устойчив к большим нагрузкам. Лучший, но дорогой, вариант подразумевает применение ШВП. Именно они устанавливаются в точном промышленном оборудовании. Крепление ходовых винтов требует применения подшипниковых блоков, обеспечивающих свободное вращательное движение и невозможность возвратно-поступательного. Такой блок можно сделать самостоятельно, но лучше использовать модели серийного изготовления.

Для соединения составных частей суппорта между собой подойдут стальные пластины толщиной 8-10 мм. Их достаточно обработать по размерам направляющих и просверлить требуемые отверстия.

Сборка суппорта будет напоминать работу с детским конструктором, а результат окажется не хуже, чем у заводских моделей.

Шпиндель и коробка подач

Шпиндельная бабка используется для крепления оси шпинделя, установки коробки скоростей и коробки переключения подач (КПП). Рабочая часть устройства любой коробки требует большого числа шестерен и трудно реализуется в домашних условиях. Простым решением проблемы шпинделя будет применение регулируемого привода на основе асинхронного двигателя с частотным инвертором. Такой комплект полностью заменяет классический редуктор.

Самодельная КПП для миниатюрного токарного станка вряд ли понадобится. Небольшие размеры обрабатываемых деталей не потребуют от токаря больших физических усилий, а мелкую резьбу гораздо продуктивнее нарезать леркой. Если все же требуется токарный самодельный аппарат с коробкой подач, то не обязательно искать набор шестерен. Автоматическую подачу можно выполнить на основе маломощных электродвигателей, что позволит в дальнейшем даже применить устройство ЧПУ.

Направляющие качения

Они сконструированы при участии подшипников качения.

У линейных подшипников – больший люфт, чем у каретки рельсовых направляющих, он меньше нагружен. Но у него есть ряд минусов:

  • низкий уровень грузоподъемности;
  • недолговечность;
  • изготовление с солидным люфтом;
  • чувствительный к воздействию пыли и стружек на вал.

Материал для производства втулок – бронза, латунь, капролон. Если имеет место соблюдение допусков, бронзовые подшипники скольжения не уступают подшипникам качения. Время от времени, если подшипник скольжения износился, его подгоняют, и чтобы устранить зазоры. Поэтому шариковая втулка более предпочтительна, благодаря тому, что она доступна и взаимозаменяема.

Чертежи рамы станка с ЧПУ

Классическая рама дешёвого станка с ЧПУ на Ардуино

Как сделать простую раму станка с ЧПУ? С чего начать изготовление станка с ЧПУ?

Для того, чтобы сделать классическую раму станка с ЧПУ, нам понадобится примерно 1 кв. м. фанеры толщиной 12мм, 4 мебельных направляющих длинной 35 см, 2 мебельных направляющих длинной 25 см, и пара десятков саморезов.
Эта рама обладает рядом положительных качеств:

  • рама станка с ЧПУ выполнена по классической схеме, то есть может использоваться в других проектах;
  • рама станка с ЧПУ состоит из минимального количества деталей;
  • рама станка с ЧПУ сделана из легкодоступных материалов, проста в изготовлении и меет низкую себестоимость;
  • рама станка с ЧПУ достаточно крепкая, чтобы станок с ЧПУ на Ардуино мог выполнять фрезеровку по дереву.

К минусам относится то, что имеет место определённая погрешность при обработке заготовки станком на такой раме, ввиду изготовления рамы из дерева. А дерево подвержено деформационным изменениям при варьировании окружающих условий (давление, влажность). Однако при желании, подобную раму можно изготовить из алюминиевого листа и алюминиевых профилей, что исключит влияние окружающей среды на деформацию, но усложнит процесс изготовления и увеличит стоимость рамы и станка с ЧПУ в целом.

Все детали, кроме направляющих и саморезов, классической рамы простого станка с ЧПУ на Ардуино вырезаны из 12мм фанеры. Начинаем с основания для станка размером 350×326мм. На основание крепим борта 350×30мм и мебельные направляющие длинной 350мм.

Далее, крепим стойки размерами 400×100мм к основанию и бортам, а также устанавливаем на мебельные направляющие рабочую платформу размерами 350×320мм. На этой платформе будет размещаться обрабатываемая заготовка, кроме того эта платформа подвижна: она отвечает за перемещение вдоль оси X.

На стойках устанавливаем основание для платформы Y размерами 350×250мм. На Y-основание крепим борта с размерами 350×30мм и направляющие для перемещения платформы вдоль оси Y.

Теперь на направляющие устанавливаем подвижную платформу с размерами 350×250мм. Эта платформа обеспечивает перемещение вдоль оси Y для самодельного станка с ЧПУ. Затем на платформу устанавливаем борта с размерами 250×30мм и мебельные направляющие длиной 250мм.

И наконец, устанавливаем последнюю подвижную платформу для перемещения вдоль оси Z с размерами 250×250мм. Простая рама для дешёвого станка с ЧПУ на Arduino готова.

Чертежи рамы станка с ЧПУ

Классическая рама дешёвого станка с ЧПУ на Ардуино

Как сделать простую раму станка с ЧПУ? С чего начать изготовление станка с ЧПУ?

Для того, чтобы сделать классическую раму станка с ЧПУ, нам понадобится примерно 1 кв. м. фанеры толщиной 12мм, 4 мебельных направляющих длинной 35 см, 2 мебельных направляющих длинной 25 см, и пара десятков саморезов.
Эта рама обладает рядом положительных качеств:

  • рама станка с ЧПУ выполнена по классической схеме, то есть может использоваться в других проектах;
  • рама станка с ЧПУ состоит из минимального количества деталей;
  • рама станка с ЧПУ сделана из легкодоступных материалов, проста в изготовлении и меет низкую себестоимость;
  • рама станка с ЧПУ достаточно крепкая, чтобы станок с ЧПУ на Ардуино мог выполнять фрезеровку по дереву.

К минусам относится то, что имеет место определённая погрешность при обработке заготовки станком на такой раме, ввиду изготовления рамы из дерева. А дерево подвержено деформационным изменениям при варьировании окружающих условий (давление, влажность). Однако при желании, подобную раму можно изготовить из алюминиевого листа и алюминиевых профилей, что исключит влияние окружающей среды на деформацию, но усложнит процесс изготовления и увеличит стоимость рамы и станка с ЧПУ в целом.

Все детали, кроме направляющих и саморезов, классической рамы простого станка с ЧПУ на Ардуино вырезаны из 12мм фанеры. Начинаем с основания для станка размером 350×326мм. На основание крепим борта 350×30мм и мебельные направляющие длинной 350мм.

Далее, крепим стойки размерами 400×100мм к основанию и бортам, а также устанавливаем на мебельные направляющие рабочую платформу размерами 350×320мм. На этой платформе будет размещаться обрабатываемая заготовка, кроме того эта платформа подвижна: она отвечает за перемещение вдоль оси X.

На стойках устанавливаем основание для платформы Y размерами 350×250мм. На Y-основание крепим борта с размерами 350×30мм и направляющие для перемещения платформы вдоль оси Y.

Теперь на направляющие устанавливаем подвижную платформу с размерами 350×250мм. Эта платформа обеспечивает перемещение вдоль оси Y для самодельного станка с ЧПУ. Затем на платформу устанавливаем борта с размерами 250×30мм и мебельные направляющие длиной 250мм.

И наконец, устанавливаем последнюю подвижную платформу для перемещения вдоль оси Z с размерами 250×250мм. Простая рама для дешёвого станка с ЧПУ на Arduino готова.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×