Чпу станок своими руками. часть 3. выбор конструкции станины

Конструкция

Конструкция станка ЧПУ полностью зависит от вашего выбора. Можно приобрести уже готовый стандартный набор всех необходимых деталей и просто собрать его в своём гараже или мастерской. Или заказывать всё оснащение отдельно.

Рассмотрим стандартный набор деталей на фото:

Фото: набор деталей.

1. Непосредственно рабочая область, которая производится из фанеры — это столешница и боковой каркас.
2. Направляющие элементы.
3. Держатели направляющих.
4. Линейные подшипники и втулки скольжения.
5. Опорные подшипники.
6. Ходовые винты.
7. Контролёр шаговых двигателей.
8. Блок питания контролёра.
9. Электрический гравер или фрезер.
10. Муфта, соединяющая вал ходового винта с валом шаговых двигателей.
11. Шаговые двигатели.
12. Ходовая гайка.

Используя данный перечень деталей, вы смело сможете создать свой собственный фрезерный по дереву с ЧПУ станок с автоматизированной работой. Когда вы соберёте всю конструкцию, можете смело приступать к работе.

Фото: конструкция.

Станок с ЧПУ своими руками

Функциональная схема станка с ЧПУ.

Итак, как сделать данное устройство? Чтобы изготовить станок ЧПУ своими руками, необходимо потратить время на разработку проекта, а также ознакомиться с существующими заводскими моделями. Следуя этим первым и самым простым правилам, удастся избежать самых распространенных ошибок.

Стоит отметить, что фрезеровочный ЧПУ станок – технически сложное устройство с электронными элементами. Из-за этого многие люди полагают, что его невозможно сделать вручную.

Конечно же, данное мнение ошибочно. Однако необходимо иметь в виду, что для сборки понадобится не только чертеж, но и определенный комплект инструментов и деталей. Например, понадобится шаговый двигатель, который можно взять из принтера и т.д.

Следует также учитывать необходимость определенных финансовых и временных затрат. Если подобные проблемы не страшны, тогда изготовить доступный по стоимости и эффективный агрегат с координатным позиционированием режущего инструмента для обработки металла или дерева не составит труда.

Схема

Наиболее трудным этапом изготовления станка ЧПУ по металлу и дереву является выбор оптимальной схемы оборудования. Тут все определяется размерами заготовки и степени ее обработки.

Для бытовых целей лучше отдать предпочтение чертежу небольшого устройства с необходимым набором функций.

Одним из вариантов может быть конструкция, состоящая из двух кареток, которые будут перемещаться в плоскости. Стальные шлифовальные прутки отлично подойдут в качестве основания. На них крепятся каретки.

Также понадобятся ШД и винты с подшипниками качения, чтобы обеспечить трансмиссию. Управление фрезера самодельного станка с ЧПУ будет осуществляться с помощью программы.

Подготовка

Для автоматизации самодельного фрезерного станка с ЧПУ необходимо максимально продумать электронную часть.

Чертеж самодельного станка.

Ее можно разделить на несколько элементов:

• блок питания, обеспечивающий подачу электроэнергии на ШД и контроллер;
• контроллер;
• драйвер, регулирующий работу подвижных частей конструкции.

Затем, чтобы построить самому станок, необходимо подобрать сборочные детали. Лучше всего использовать подручные материалы. Это поможет максимально уменьшить расходы на инструменты, которые вам понадобятся.

Основу обычно делают из дерева, оргстекла или металла

Важно, чтобы во время движения суппортов не возникали колебания. Они приведут к неточной работе аппарата

В связи с этим нужно правильно разработать их конструкцию.

Вот некоторые советы по выбору деталей:

• в качестве направляющих подойдут прутки диаметром до 12 мм;
• лучшим вариантом для суппорта будет текстолит;
• ШД обычно берут от принтеров;
• блок фиксации фрезы также делается из текстолита.

Инструкция по сборке

После подготовки и выбора деталей можно приступать к сборке фрезеровального агрегата для обработки дерева и металла.

В первую очередь следует еще раз проверить все комплектующие и удостовериться в правильности их размеров.

Схема устройства ЧПУ.

Порядок выполнения действий при сборке выглядит приблизительно следующим образом:

• установка направляющих суппорта, их крепление к боковым поверхностям конструкции;
• притирка суппортов в результате их перемещения до тех пор, пока не удастся добиться плавного хода;
• затяжка болтов;
• установка компонентов на основании устройства;
• закрепление ходовых винтов с муфтами;
• крепление к винтам муфт шаговых двигателей.

Всю электронную составляющую следует расположить в отдельном блоке. Таким образом, вероятность сбоя во время работы будет сведена к минимуму. Подобный вариант размещения электроники можно назвать лучшей конструкцией.

Особенности работы

После того, как самодельный станок с ЧПУ был собран своими руками, можно приступать к испытаниям.

Кинематическая схема работы устройства.

В ПО должны содержаться все необходимые драйверы для контроллеров.

Начинать следует с несложных программ. При первых запусках необходимо следить за каждым проходом фрезы, чтобы убедиться в правильности обработке по ширине и глубине

Особенно важно проконтролировать трехмерные варианты подобных устройств

Добро пожаловать на сайт открытого проекта по разработке станка с ЧПУ на базе Arduino своими руками

Проект Простой станок с ЧПУ на Ардуино задумывался для разработки, отладки и тестирования программного обеспечения, необходимого для работы станков с числовым программным управлением (ЧПУ).

Соответственно, хотелось потратить минимум денег на изготовление механической и электронной составляющих станка.

В качестве контроллера была выбрана плата Ардуино, ввиду её огромных возможностей по взаимодействию с различными устройствами.
Функционал Arduino легко расширяется благодаря возможности подключения огромного количества устройств, поддерживающих стандартные протоколы передачи данных и управления.
На официальном сайте arduino.cc опубликована исчерпывающая информация о подключении устройств к Ардуино, а также о программировании Arduino.

Фрезерные станки с ЧПУ, а точнее программы для станков с ЧПУ, работают с векторными изображениями, которые сами по себе довольно дорого стоят.
Это изначально сместило направление исследований на разработку фрезерного станка с ЧПУ, который работает с бесплатными растровыми изображениями (обычными файлами в формате bmp, jpg, gif и т.д.).
Собрав всё воедино получаем совершенно потрясающие характеристики:

• низкая стоимость станка с ЧПУ (менее 100$ или 6000 руб без учёта стоимости компьютера);
• лёгкая доступность всех деталей станка;
• работа с растровыми изображениями, которые легко может создать любой человек в простом графическом редакторе (например Paint);
• расширяемая платформа для разработки множества смежный систем;
• в идеале программное обеспечение должно иметь возможность обработки фотографий и/или изображений, полученных с обычного сканера.

Изначально планировалось использовать станок с ЧПУ на ардуино для фрезерования плоских фигур, орнаментов и объёмных тел. Однако, впоследствии к станку был подключен контактный датчик для 3D-сканирования.
Затем, на станок был установлен лазерный модуль для гравирования / выжигания. И, наконец, станок с ЧПУ был превращён в 3D-принтер: для этого потребовалось установить дополнительный блок, который называется экструдер.

Таким образом, получаем не просто 3-хкоординатный станок для фрезерования с ЧПУ на Ардуино, а целую платформу, на базе которой легко собирается:

• станок для фрезерования 2D-фигур и 3D-тел;
• контактный 3D-сканер;
• лазерный гравер / выжигатель с ЧПУ;
• 3D-принтер.

На сайте выложены подробные схемы сборки станка с ЧПУ, включая его модификации, чертежи станка с ЧПУ, исходные коды программного обеспечения, а также исходные коды прошивок для Arduino.

Станок с ЧПУ на Ардуино и его модификации собирались своими руками. Для промышленных целей такой станок с CNC конечно не подойдёт, однако для штучного изготовления и освоения принципов работы механики и программного обеспечения подходит.

Кроме того, на сайте имеется отдельный раздел, посвящённый приобретению компонентов самодельного станка с ЧПУ и необходимых расходных материалов, где описано, где, как и по какой цене можно приобрести требуемые составляющие простого станка CNC.

Самодельный фрезерный станок по металлу

Домашний фрезер является отличным помощником для обработки металлических или деревянных изделий в тех случаях, когда использование ручного инструмента не принесет желаемого результата. Можно в таком случае обратиться в мастерскую, но такие услуги не всегда стоят дешево. Обладая определенными навыками, можно собрать своими руками фрезерный станок по металлу простейшего типа или более сложную модель. Соответственно, у более простого типа станка, собранного на основе обычной дрели, функционал будет скромнее, чем у более сложного, оснащенного большим количеством комплектующих и работающего на основе электродвигателя. Если следовать инструкциям и чертежам, на основе которых собирают промышленные образцы фрезеров, для домашней мастерской можно соорудить станок, способный выполнять сложные технологические операции: вырезать изделия из металла или дерева, обрабатывать поверхности различной конфигурации, изготавливать пазы, фальцы, шлицы и т.п. При сборке станка можно опираться на видео-инструкции, которые можно найти в большом количестве в интернете.

Но перед тем, как вы приступите к сборке самодельного станка, хотели бы предупредить, что, не зная всех тонкостей сборки устройства, в итоге оно может оказаться небезопасным для эксплуатации

Поэтому если возникают сомнения в работе устройства, собранного своими руками, обратите внимание на фрезерно-гравировальные станки с ЧПУ от отечественного производителя MULTICUT, которые имеют гарантию качества и большую производительность

Устройство оборудования

Профессиональный фрезеровочный станок по дереву разработан по самым современным кинематическим схемам. Он оснащён сложными механическими соединениями и самой современной электроникой. Основными элементами таких устройств являются:

• мощная станина;
• специальный стол, который называется фрезерным;
• суппорт;
• шпиндель, имеющий специальную форму;
• перемещение заготовок вдоль станка производится с помощью специальных салазок;
• панель запуска шпинделя;
• система регулировок управления;
• набор режущего инструмента.

Отдельные производители свой станок фрезерный по дереву 220 В комплектуют дополнительной кареткой. Она превращает фрезеровальный станок в агрегат с расширенными возможностями. На нём реализована возможность производить обработку деталей под любым углом

Станина такого агрегата выполнена из толстого куска стали или чугуна. Благодаря своей массе она придает станку повышенную устойчивость. Она позволяет погасить колебания в процессе работы.

На суппорт крепится специальный вал. Его верхняя часть поднимается над столом через специальное отверстие. Во всех агрегатах предусмотрена возможность регулировки высоты поднятия вала. Сверху установлен вставной шпиндель с режущим инструментом. Промышленный фрезер по дереву — это аппарат, способный выполнять большое количество операций. Этого добиваются благодаря использованию разнообразного режущего инструмента. Основными видами оснастки являются: режущий диск, нож, фрезы различной конфигурации.

Для проведения фрезерования строго по прямой линии применяют специальную направляющую планку. Благодаря специальному узлу крепления её можно перемещать на необходимую длину. Высокая скорость вращения шпинделя существенно улучшает качество обработки.

Современные профессиональные станки оснащаются промышленными мощными пылесосами. Они позволяют создавать комфортные условия во время проведения работ. Благодаря мощной системе всасывания убирается строительная пыль.

Другие функциональные детали

Их перечень таков:

• Опорная плита. Гасит волны упругости.
• Плата привода для погашения вибраций.
• Гребенчатые упоры (гребёнки). Нужны для нейтрализации вертикальных вибраций заготовки.
• Статичный боковой упор. Гарантирует правильную подачу детали и глубину её горизонтальной обработки.
• Уловитель пыли.

Привод

Проём для размещения привода лучше сделать круглым, так у станка будет меньше вибраций в работе. Двигатель не должен контактировать с плитой.

Установка привода в данную плиту такова:

Плату привода лучше создавать из текстолита или стеклотекстолита плотностью минимум 1,5 см.

Для плиты применяется толстая фанера (1,9 см), обработанная вибропоглощающим средством.

Плату и плиту отделяет зазор 0,5 – 1мм. Желательно наличие крепёжных лап у двигателя, причём они должны выходить за пределы корпуса. Так фреза сможет двигаться вверх. Для её монтажа используются длинные болты мотора. Вынос фрезы обеспечивается так: между корпусом двигателя и подушкой подвеса на болты надеваются по очереди стальные шайбы с резиновыми прокладками.

Упор

Подходящий материал для упора – плотная фанера (от 2 см). Требуется просверлить 3-5 отверстий под гребёнки и подъёмы. Первые два находятся в 5 мм от крайних сторон выреза для фрезы. Другие – через 2,5-3 см. Позиции упоров зависят от параметров и качества заготовки.

Схема бокового упора такова:

Он может иметь такую конфигурацию:

Элементы системы

• Ведро на 15-20 л., имеющее плотную крышку и накидные защёлки.
• Патрубок 1 – входной. Диаметр – 2 см. Его окончание скашивается на 45 градусов и поворачивается на 25 градусов во внешнюю сторону. Оно ставится в 2 см от борта ёмкости.
• Патрубок-2 – вытяжной. Диаметр – 3 см. Ставится строго по вертикали ведра. Его отборное окончание заужено до 1,5-2 см.
• Пылесос.

Гребенки

Для гребёнок применяется дуб или орех, без грибков и дефектов. Они делаются с правой и левой стороны для удобства подачи заготовки.

Чертёж:

Длина первого зуба уменьшена на 3 мм. Причина – выполняет функцию отбойной пружины для целого гребня. Без этого может возникнуть поломка.

Гребни крепятся к упору с помощью специального болта через щелевую дырку.

Нерабочий элемент фиксируется саморезом к этому же упору через отверстие D7.

Для работы гребёнка ставится так, что контактировать с заготовкой всеми зубами, кроме начального. Затем она закрепляется барашком.

Процесс сборки

Распечатав чертежи, у меня появились детали, которые необходимо было собрать в кучу. Первое, что я сделал, – это установил дверь корпуса электроники с левой стороны и замок с петлей (дверца устанавливается без трудностей, поэтому я сделал это в первую очередь. Чтобы собрать корпус для электроники, я использовал множество L-образных железных скоб с отверстиями под саморезы. Если корпус планируется изготавливать из фанеры, то предварительно необходимо просверлить в ней также отверстия под саморезы.

Сначала была взята снова левая сторона корпуса электроники и установлена на нее передняя и задняя части корпуса при помощи скоб. Я не использовал винты или гвозди для установки крышки и панели управления, а прикрутил те же скобы к стенкам и просто положил крышку с панелью на них чтобы в дальнейшем при установке электроники не возникало никаких неудобств.

Отложив корпус электроники в сторону и взяв опорную плиту и опорные части оси Х необходимо установить их таким образом, как показано на фотографиях, убедившись, что ось Х и крепление мотора находятся на правой стороне станка с ЧПУ. Теперь можно смело установить корпус электроники таким же образом, как и показано на рисунках.

Далее были взяты два 700-мм вала, нанизаны на них по два линейных подшипника на каждый, и они были зафиксированы на самом станке при помощи специальных концевых опор для шлифованных валов.
На данном этапе у меня получилось вот что:

Уберите в сторону эту половину лазерного станка на некоторое время и займитесь подвижной частью X, а ось Y поддержите и прикрепите на весу опоры вала к движущейся части оси X гайками и болтами и прикрепите двумя гайками опору на ось Х.

1. Теперь возьмите два 500-миллиметровых вала, наденьте по одному линейному подшипнику на каждый вал, наденьте опору вала на каждый конец каждого вала и установите их на станок.
2. Прикрепите ходовую гайку оси Y на подвижную часть оси Y с помощью гаек и болтов, и прикрутите ее к линейным подшипникам с помощью саморезов.
3. Прикрепите ходовой винт и шаговый двигатель.
4. Подсоедините все это к другой половине гравера и закрепите ходовой винт и шаговый двигатель.

Теперь у вас должно выйти что-то похожее на то, что изображено на этом фото:

Основание и оси

Сборка фрезеровального станка начинается с создания основания и размещения осей X и Y. Направляющие для ЧПУ своими руками сделать довольно сложно, так как они должны иметь точные размеры. К другим особенностям сборки основания отнесем:

Во многих случаях в качестве основания для фрезеровального станка с ЧПУ применяется старый сверлильный станок с вертикальной стойкой.
Самым сложным механизмом можно назвать систему, которая обеспечивает движение инструмента в двух плоскостях и вертикальном направлении. Собрать ее можно на основе кареток от неработающего принтера.
Для вертикального перемещения режущего инструмента предусматривается установка специального механизма. Рекомендуется использовать в качестве подобного механизма винтовую передачу, вращение на которую передается через ременную передачу. Зубчатые ремни не проскальзывают при высокой нагрузке.
Вертикальная ось изготавливается своими руками из алюминиевой плиты

Важно выдерживать точные размеры при создании вертикальной оси, так как они будут учитываться при наладке оборудования после его сборки. При наличии муфельной печи изготовить вертикальную ось можно своими руками из алюминия

Подобный сплав характеризуется высокими литейными свойствами, а также коррозионной стойкостью.
После подготовки всех конструктивных элементов проводится их сборка. Два шаговых электрических двигателей будут устанавливаться на станине, для чего создают специальные посадочные площадки. Стоит учитывать, что во время работы электрический двигатель нагревается, возникает небольшая вибрация. Поэтому при выборе наиболее подходящего места установки следует предусмотреть поступление холодного воздуха.
Передача усилия в большинстве случаев проводится через клиноременную передачу. Напрямую проводить соединение мотора с исполнительными органами конструкции не рекомендуется, так как сильная вибрация и перегрузки могут уменьшить его срок службы.

При изготовлении станины из подручных материалов нужно обеспечить высокую жесткость. Для этого создается большое количество ребер жесткости, отдельные элементы соединяются между собой при применении крепежных элементов. Не рекомендуется применять сварочный аппарат для соединения отдельных элементов, так как сварочный шов не выдерживает воздействие вибрации. Переменная вибрационная нагрузка может стать причиной появления трещин, которые снижают прочность станины.

Разновидность станков ЧПУ

Технологические признаки и возможности данных станков приравниваются к универсальным станкам. Однако, в современном мире, выделяют три разновидности станков ЧПУ:

Токарные

Предназначение таких станков заключается в создании деталей по типу тел вращения, которое заключается в обработке поверхности заготовки. Также производство внутренних и наружных резьб.

Фрезерные

Автоматизированная работа этих станков заключается в обработке плоскостей и пространств различных корпусных заготовок. Осуществляют фрезеровку плоскую, контурную и ступенчатую, под различными углами, а также с нескольких сторон. Производят сверление отверстий, нарезание резьб, развёртывание и растачивание заготовок.

Сверлильно — расточные

Выполняют рассверливание, сверление отверстий, растачивание и развёртывание, зенкерование, фрезеровка, нарезание резьб и многое другое.

Как мы видим, станки ЧПУ имеют большой ряд функционала, которые они совершают. Поэтому и приравниваются к универсальным станкам. Все они стоят очень дорого и купить какую-нибудь установку из вышеперечисленных просто невозможно, в силу финансовой недостаточности. И можно подумать, что придётся совершать все эти действия вручную, на протяжении всей жизни.

Можно не расстраиваться. Умелые руки страны, ещё с первого появления заводских станков ЧПУ, начали создавать самодельные прототипы, которые работают не хуже профессиональных.

Все комплектующие материалы для станочков ЧПУ можно заказать в интернете, где они находятся в свободном доступе и стоят довольно-таки недорого. Кстати, корпус автоматизированного станка можно изготовить своими руками, а за правильными размерами можно обратиться в интернет.
Совет: Перед выбором станка ЧПУ определитесь с тем, какой материал вы будете обрабатывать. Этот выбор будет иметь главное значение при сооружении станка, так как это напрямую зависит от размеров оборудования, а также затрат на него.

Порядок действий при сборке станка

Самодельный ЧПУ фрезерный станок собирается по схеме:

• изготовление чертежей и схем устройства с указанием системы электрооборудования;
• покупка материалов, содержащих в себе будущий самодельный ЧПУ станок;
• установка станины, на ней будут крепиться двигатели, рабочая поверхность, портал, шпиндель;
• установка портала;
• установка оси Z;
• фиксация рабочей поверхности;
• установка шпинделя;
• установка водоохлаждающей системы;
• установка электросистемы;
• подключение платы, с ее помощью осуществляется управление аппаратом;
• настройка программного обеспечения;
• стартовый пуск агрегата.

В качестве основы для станины берется материал, сделанный из алюминия.

Станину нужно делать с алюминия

Профили из этого металла выбирают с сечением 41*81 мм с толщиной пластин 11 мм. Сам корпус станины соединяют при помощи алюминиевых уголков.

От установки портала будет зависеть, какой толщины изделие сможет обработать станок ЧПУ. Особенно если он, сделанный своими руками. Чем выше портал, тем более толстое изделие он сможет обработать

Важно не установить его слишком высоко, так как такая конструкция будет менее прочной и надежной. Портал движется по оси Х и несет шпиндель на себе

В качестве материала для рабочей поверхности агрегата применяют профиль из алюминия. Часто берут профиль, имеющий Т-пазы. Для домашнего использования принимают фанеру, ее толщина составляет не менее 17 мм.

После того как каркас устройства будет готов, приступают к установке шпинделя

Важно устанавливать его вертикально, так как в дальнейшем потребуется его регулировка, это проводится для фиксации требуемого угла

Для установки электросистемы необходимо присутствие таких компонентов:

• блок питания;
• компьютер;
• шаговый двигатель;
• плата;
• кнопка остановки;
• драйверы двигателя.

Драйвер шагового двигателя

Для работы системы требуется порт LPT. Помимо этого, устанавливается программа, управляющая работой аппарата и позволяющая отвечать на вопрос, как сделать ту или иную операцию. Управление подключается через двигатели к самому фрезерному станку.

После того как электроника будет установлена на станок, потребуется загрузка драйверов и необходимых для работы программ.

Порядок изготовления фрезерного станка с ЧПУ

Фрезерный станок из оргстекла

После выбора всех компонентов можно сделать настольный мини фрезерный станок с ЧПУ по дереву самостоятельно своими руками. Предварительно еще раз проверяются все элементы, выполняется контроль их размеров и качества.

Для фиксации элементов оборудования необходимо использовать специальные крепежные детали. Их конфигурация и форма зависят от выбранной схемы.

Порядок действий по сборке настольного мини оборудования с ЧПУ по дереву с функцией 3D обработки.

1. Монтаж направляющих суппорта, их фиксация на боковых частях конструкции. Эти блоки еще не устанавливаются на основание.
2. Притирка суппортов. Их необходимо двигать по направляющим до тех пор, пока не получится плавный ход.
3. Затяжка болтов для фиксации суппортов.
4. Крепление компонентов на основание оборудования.
5. Монтаж ходовых винтов вместе с муфтами.
6. Установка ходовых двигателей. Они крепятся к винтам муфт.

Электронная часть располагается в отдельном блоке. Это способствует уменьшению вероятности сбоя в работе во время функционирования фрезера. Также важным моментом является выбор рабочей поверхности для установки оборудования. Она должна быть ровная, так как в конструкции не предусмотрены болты регулировки уровня.

После этого можно приступать к пробным испытаниям. Сначала рекомендуется задать несложную программу фрезерования по дереву. Во время работы необходимо сверять каждый проход фрезы — глубину и ширину обработки, в особенности это касается 3D режима.

В видеоматериале показан пример как собрать большой фрезерный станок с ЧПУ, изготовленный своими руками:

Немного о шаговых двигателях

Любой агрегат с ЧПУ, в том числе и гравировальный станок, в обязательном порядке оснащается электродвигателями шагового типа.

При сборке самодельного фрезеровального оборудования с ЧПУ в качестве такого мотора можно использовать двигатели от старых матричных принтеров. В большинстве матричных принтеров установлено два таких элемента с достаточной мощностью.

Кроме этого, в матричных принтерах имеются еще и стальные стержни, изготовленные из прочной стали, которые также можно использовать в самодельном станке.

В этом случае следует отметить, что для сборки такого агрегата своими руками потребуется три отдельных двигателя шагового типа, а значит, придется искать и разбирать два матричных принтера.

Лучше, если такие двигатели будут иметь порядка пяти отдельных проводов управления, так как в этом случае функциональность самодельного станка увеличится в несколько раз.

Подбирая двигатели шагового типа для самодельного фрезерного станка с ЧПУ, необходимо выяснить число их градусов на один шаг, а также рабочее напряжение и обмоточное сопротивление.

Это поможет впоследствии правильно настроить все программное обеспечение оборудования.

Крепить вал двигателя шагового типа лучше всего при помощи резинового кабеля с толстой обмоткой. Он поможет и при присоединении самого двигателя непосредственно к шпильке.

Выполнить фиксаторы можно из изготовленной своими руками втулки с винтом. Для этого следует взять нейлон, а в качестве инструмента дрель и напильник.

О том, как сделать своими руками гравировально-фрезерный станок с блоком ЧПУ, подробно рассказано на видео ниже.

Видео:

X-Y-Z

Устанавливаем Z на Y.

Устанавливаем боковые стенки портала и клеммную коробочку для кабелей.

Устанавливаем портал на раму.

Вот и все. Станок получился удобный, стройный, я бы даже сказал поджарый, ничего не торчит, к рабочему полю хороший доступ со всех сторон, никаких кожухов, которые чего-то там прикрывают, нет «гусениц» для проводов, все провода спрятаны. Кстати, в моем экземпляре контроллер тоже спрятан под стол, к станку подходит только шнур питания и кабель LPT порта от компьютера.

Даже если вы все кривовато выпилили и не очень точно просверлили отверстия, вы все равно сможете доработать станок, довести его до ума и заставить нормально работать. Потому что в этой конструкции все определяется заведомо точными покупными направляющими и приемлемой геометрической точностью прессованных профилей (параллельность и перпендикулярность граней). Тут в принципе нет сложно выполнимых посадок и жестких допусков на линейные размеры. Однако, само собой разумеется, чем точнее вы сделаете детали, тем лучше и для станка и для тех изделий, которые вы будете на нем выпиливать.

Как выбрать мощность силового привода фрезерного станка по дереву для домашней мастерской

Согласно рекомендациям специалистов для запланированного фрезера лучше применять силовой аппарата минимальной мощностью 1,4 – 1,6 кВт. Если намечается реализация солидных объёмов работ, данный показатель развивается на 20-25%.

Мощное оборудование будет работать без излишней нагрузки, снизится вероятность поломок, и возрастёт его эксплуатационный срок. Также на таком станке можно поставить крупные фрезы.

Число оборотов

В подборе двигателя важно учитывать и параметр его оборотов – частоту вращения. Она должна находиться в спектре от 10 000 до 35 000 об/мин

Если увеличивается диаметр фрезы, развивается и угловая динамика. При преодолении определённого лимита из-за силы трения кардинально повышается температура обработки, и заготовка покрывается тёмными пятнами или даже воспламеняется.

Питание

Для двигателя оно должно быть подходящим, как в примере с трёхфазным аппаратом. Если используется мотор от какого-либо инструмента, рассчитанного работать от бытовой сети, тогда проблем в работе станке не должно возникать.

Пошаговый процесс сборки устройства

Когда выточены все необходимые детали, необходимо их собрать в единую конструкцию.

На сборочном столе собирают детали будущего настольного токарного станка.

Решено конструкцию изготавливать из фланцев, выточенных из кругляка диаметром 120 мм. Для облегчения в них просверлено центральное отверстие Ø 55 мм. Имеются три отверстия Ø 20 мм.

С торца просверлены дополнительные отверстия для резьбовых фиксаторов. Винтами М6 можно закрепить остальные детали в заданном положении.

Для будущего ходового винта запрессована бронзовая втулка. Внутренний Ø 16 мм.

Направляющие станины изготовлены из ковкого чугуна. В них изготовлены продольные проточки. Цилиндрическая часть позволяет фиксироваться в отверстиях фланцев.

Вставляется направляющая так, чтобы совместить все имеющиеся элементы.

Чтобы выдержать заданное расстояние используются дистанционные втулки. Их устанавливают в распор между фланцами.

Вторая направляющая изготовлена точно также как и первая.

Собрав основание для передней бабки, приступают к сборке задней.

Каркас стягивают гайками. Создана основа будущей станины.

Станок буде стоять, опираясь на передние упоры. Их крепят винтами к фланцам.

По направляющим перемещаются опорные втулки. На них будут монтироваться суппорт и задняя бабка. Длинная втулка работает направляющей, а короткая – является поддерживающей. Проточки на валиках не позволяют смещаться.

Конструктивно опорные втулки выполнены разной длины. Такое решение позволяет увеличить рабочий ход.

Длина обрабатываемых деталей может быть достаточной, чтобы детали имели размеры до 250 мм.

Площадка для суппорта крепится винтами М6.

Отверстия для площадки сверлят по месту. Эта деталь изготавливается индивидуально. Если попытаться сделать ее только по чертежу, то может проявиться эффект заклинивания.

По аналогии изготавливается площадка задней бабки. Ее также сверлят по месту. Нужно обеспечить скользящее перемещение по направляющим.

Нужно обеспечить жесткость станине. Для передней бабки выточено специальное цилиндрическое полукольцо. Оно крепится болтами к фланцам.

Перемещение инструментов на суппорте или задней бабке осуществляется по ходовому винту. На нем протачивается прямоугольная резьба, имеющая небольшой наклон (12,5 ⁰). При вращении ходового винта детали, закрепленные на нем, перемещаются вперед или назад. Зависит от направления вращения.

Отверстие с запрессованной втулкой создавалось для ходового винта.

Чтобы винт свободно вращался, но сам не смещался вдоль своей оси, используются упорные подшипники. Их ставят спереди и сзади от задней опоры.

Для предотвращения осевого перемещения ходового винта устанавливается фиксирующая втулка. Она крепится болтом М6. Теперь винт не будет смещаться вдоль оси, но вращаться может.

Поверх фиксирующей втулки ставится нониус (приспособление с насечками). Один оборот винта перемещает суппорт или заднюю бабку на 10 мм. Ориентируясь по шкале, можно выполнять точное смещение в продольном направлении.

Чтобы вращать ходовой винт, устанавливается маховичок. Небольшая рукоятка позволяет легко вращать маховик.

Ориентироваться помогает риска. Глядя на нее, задают нужное осевое смещение.

Станина станка собрана. Теперь нужно установить переднюю бабку. В ней будет фиксироваться деталь.

На пластинах устанавливают направляющие поперечного перемещения.

Передняя бабка монтируется сверху. На рисунке видны блок шкивов, трехкулачковый патрон и центральная втулка.

Шкивы можно легко снять и установить на шпиндель.

Сам шпиндель устанавливается внутри центральной втулки.

Между шпинделем и втулкой имеются радиальные подшипники. Они дают свободное вращение.

Центральная втулка крепится болтами к станине.

После установки подшипников монтируется шпиндель с трехкулачковым патроном. Внутри шпинделя проточено отверстие Ø 35 мм. При необходимости заготовки меньшего диаметра могут проходить сквозь него.

Станок готов. Привод осуществляется через клиновые ремни от электродвигателя, установленного в стороне.

Видео: токарный мини станок своими руками.

Заключение

Если установленные комплектующие же умельцем подобраны или обработаны неточно, с таким устройством будут проблемы

Поэтому важно всегда учитывать эти рекомендации:

• в фрезеровке металлических или каменных заготовок, профильным рельсам нет замены;
• если строится станок с рабочим полем, превышающим 7 кв. м., лучше подобрать вариант профильных направляющих;
• в оборудовании по обработке мягких материалов с маленьким рабочим полем, меньшим формата А4, применим полированный вал с диаметром 16-25 мм.

Если направляющая соответствует всем критериям, и каретка по ней движется плавно и равномерно, то и работа такого узла будет правильная.