У наш час у рукоробних людей все частіше можна зустріти нові верстати, які управляються не руками, як ми всі звикли, а комп'ютерним програмним і комп'ютеризованим оснащенням. Така новація отримала назву ЧПУ (числове програмне управління).

Така технологія застосовується у багатьох установах, на великих виробництвах, а також у господарських майстернях. Автоматизована системауправління дозволяє заощадити дуже багато часу, а також підвищити якість продукції, що виробляється.

Автоматизованою системою управляє програма з комп'ютера. У цю систему входять асинхронні двигуниз векторним управлінням, що мають три осі руху електричного гравера: X, Z, Y. Нижче ми розглянемо, якими бувають верстати з автоматичним керуваннямта розрахунками.

Як правило, на всіх верстатах з ЧПУ використовується електричний гравер або фрезер, на якому можна міняти насадки. Верстат з числовим керуванням застосовується для надання тим чи іншим матеріалам елементів декору і не тільки. ЧПУ верстати у зв'язку з просуваннями в комп'ютерному світі повинні мати безліч функцій. До таких функцій відносяться:

Фрезерування

Механічний процес обробки матеріалу, в процесі якого різальний елемент (насадка, у вигляді фрези), виробляє обертальні рухи на поверхні заготовки.

Гравірування

Полягає у нанесенні того чи іншого зображення на поверхні заготовки. Для цього використовують або фрези, або штихель (сталевий стрижень із загостреним під кутом одним кінцем).

Свердління

Механічна обробка матеріалу різанням, за допомогою свердла, за рахунок якого виходять отвори різних діаметрівта отвори, що мають багато граней різних перерізів та глибин.

Лазерне різання

Спосіб розкрою та різання матеріалу, при якому відсутня механічна дія, зберігається висока точність заготовки, а також деформації, що здійснюються даним способом, мають мінімальні деформації.

Графобудівник

Виготовляється високоточне малювання найскладніших схем, креслень, географічних карт. Малювання проводиться за рахунок блоку, за допомогою спеціалізованого пера.

Малювання та свердління друкованих плат

Виробництво плат та малювання електропровідних ланцюгів на поверхні діелектричної пластини. Також свердління маленьких отворів під радіодеталі.

Які функції буде виконувати ваш майбутній верстат із програмним керуванням вирішувати лише вам. А далі розглянемо конструкцію верстата ЧПУ.

Різновид верстатів ЧПУ

Технологічні ознаки та можливості даних верстатів прирівнюються до універсальним верстатам. Однак, у сучасному світі, виділяють три різновиди верстатів ЧПУ:

Токарні

Призначення таких верстатів полягає у створенні деталей на кшталт тіл обертання, яке полягає в обробці поверхні заготівлі. Також виробництво внутрішніх та зовнішніх різьблень.

Фрезерні

Автоматизована робота цих верстатів полягає у обробці площин та просторів різних корпусних заготовок. Здійснюють фрезерування плоске, контурне і ступінчасте, під різними кутами, а також з кількох сторін. Виробляють свердління отворів, нарізування різьблення, розгортання та розточування заготовок.

Свердлильно — розточувальні

Виконують розсвердлювання, свердління отворів, розточування та розгортання, зенкерування, фрезерування, нарізування різьблення та багато іншого.

Як бачимо, верстати ЧПУ мають велику низку функціоналу, що вони здійснюють. Тому й прирівнюються до універсальних верстатів. Всі вони коштують дуже дорого і купити якусь установку з перелічених вище просто неможливо, в силу фінансової недостатності. І можна подумати, що доведеться робити всі ці дії вручну, протягом усього життя.

Можна не засмучуватися. Вмілі рукикраїни, ще з першої появи заводських верстатів ЧПУ, почали створювати саморобні прототипи, які працюють не гірше за професійні.

Всі комплектуючі матеріали для верстатів ЧПУ можна замовити в інтернеті, де вони знаходяться у вільному доступі і коштують досить недорого. До речі, корпус автоматизованого верстата можна зробити своїми руками, а за правильними розмірамиможна звернутися до інтернету.

Порада: Перед вибором верстата ЧПУ визначтеся з тим, який матеріал ви оброблятимете. Цей вибір матиме головне значення при спорудженні верстата, оскільки це залежить від розмірів устаткування, і навіть витрат за нього.

Конструкція верстата повністю залежить від вашого вибору. Можна придбати вже готовий стандартний набірвсіх необхідних деталей і просто зібрати його у своєму гаражі чи майстерні. Або замовляти все обладнання окремо.

Розглянемо стандартний набір деталей на світлині:

1. Безпосередньо робоча область, яка виготовляється з фанери – це стільниця та бічний каркас.
2. Напрямні елементи.
3. Утримувачі напрямних.
4. Лінійні підшипники та втулки ковзання.
5. Опорні підшипники.
6. Ходові гвинти.
7. Контролер крокових двигунів.
8. Блок живлення контролера.
9. Електричний гравер чи фрезер.
10. Муфта з'єднує вал ходового гвинта з валом крокових двигунів.
11. Крокові двигуни.
12. Ходова гайка.

Використовуючи даний перелік деталей, ви сміливо зможете створити свій власний верстат автоматизованою роботою. Коли ви зберете всю конструкцію, можете сміливо братися до роботи.

Принцип роботи

Мабуть, найголовнішим елементом на цьому верстаті є фрезер, гравер чи шпиндель. Це залежить від вашого вибору. Якщо у вас стоятиме шпиндель, то хвостик фрези, який має цангу для кріплення, щільно кріпиться в цанговий патрон.

Сам патрон безпосередньо закріплений на шпиндельному валі. Ріжуча частина фрези підбирається, виходячи з обраного матеріалу. Електричний мотор, який розташовується на каретці, що рухається, обертає шпиндель з фрезою, що дозволяє обробляти поверхню матеріалу. Управління кроковими двигунами походить від контролера, на який подаються команди з комп'ютерної програми.

Електронікаверстата працює безпосередньо на забезпеченні комп'ютерного забезпечення, яке повинно поставлятися із електронікою, що замовляється. Програма передає команди, як G – кодів на контролер. Тим самим ці коди зберігаються в оперативній пам'яті контролера.

Після вибору на верстаті програми обробки (чистової, чорнової, тривимірної) команди розподіляються на крокові двигуни, після чого відбувається обробка поверхні матеріалу.

Порада: Перед початком роботи необхідно протестувати верстат, спеціалізованою програмою і пропустити пробну деталь, щоб переконатися в правильності роботи ЧПУ.

Складання

Складання верстата своїми рукамине займе у вас багато часу. Тим більше, що в інтернеті зараз можна завантажитидуже багато різних схемта креслень. Якщо ви купили набір деталей для саморобного верстата, то його складання буде дуже швидким.

Отже, розберемо один із кресленьвласне ручного верстата.

Креслення саморобного верстата ЧПУ.

Як правило, насамперед із фанери, товщиною 10-11 міліметрів, виготовляється каркас. Стільниця, бічні стінки та рухомий портал для встановлення фрезера або шпинделя, виготовляються лише з фанерного матеріалу. Стільниця робиться рухомою, використовуються меблеві напрямні відповідних розмірів.

У результаті повинен вийти ось такий каркас. Після того як каркасна конструкціяготова, у справу вступає дриль та спеціальні коронки, за допомогою яких можна зробити отвори у фанері.

Каркас майбутнього верстата ЧПУ.

У готовому каркасі необхідно підготувати всі отвори, щоб встановити підшипники, що направляють, болти. Після цієї установки, можна виконувати установку всіх кріпильних елементів, електричних установок і т.д.

Після того, як складання завершено, важливим етапомстає налаштування програмного забезпечення верстата та комп'ютерної програми. Під час налаштування програми перевіряється робота верстата на правильність заданих розмірів. Якщо все готово, можна розпочинати довгоочікувані роботи.

Порада: Перед початком роботи необхідно перевірити правильність кріплення заготовочного матеріалу та надійність кріплення робочої насадки. Також переконайтеся, що вибраний матеріал відповідає виготовленому верстату.

Налаштування обладнання

Налагодження верстата ЧПУ здійснюється безпосередньо з робочого комп'ютера, на якому встановлена ​​програма для роботи зі верстатом. Саме до програми завантажуються необхідні креслення, графіки, малюнки. Які послідовності перетворюються програмою в G – коди, необхідні управління верстатом.

Коли все завантажено, здійснюються пробні дії щодо вибраного матеріалу. Саме за цих діях відбувається перевірка всіх необхідних встановлених розмірів.

Порада: Тільки після ретельної перевірки працездатності верстата можна розпочинати повноцінну роботу.

Техніка безпеки

Правила та техніка безпеки під час роботи з цим верстатом нічим не відрізняється від роботи на всіх інших верстатах. Нижче будуть представлені основні:

• Перед роботою перевірити справність верстата.
• Одяг повинен бути заправлений належним чином, щоб ніде нічого не стирчало і не могло потрапити в робочу зонуверстата.
• Має бути одягнений головний убір, який буде притискати ваше волосся.
• Біля верстата має бути гумовий килимок або невисока дерев'яні обрешітки, які захистять від витоку електрики
• Доступ до верстата дітям має бути категорично заборонено.
• Перед роботою зі верстатом перевірити всі елементи кріплення на їх міцність.

Порада: До роботи на верстаті необхідно підходити з тверезою головою та розумінням, що при неправильній роботі ви можете завдати собі непоправної шкоди.

З повними вимогами до безпеки під час роботи зі верстатом ви зможете знайти у всесвітній павутині, тобто. в інтернеті та ознайомитися з ними.

Відео огляди

Огляд складання верстата саморобного з ЧПУ

Відеоогляд простого верстатаз ЧПУ

Огляд можливостей саморобного ЧПУ верстата

Огляд крокових двигунів

Огляд відеобагатоканального драйвера для крокових двигунів

Для більшості домашніх умільців виготовлення такого агрегату як фрезерний верстатз ЧПУ своїми руками - щось на рівні фантастичного сюжету, адже подібні машини та механізми є складними в проектному, конструктивному та електронному розуміннях пристрою.

Однак, володіючи під рукою необхідною документацією, а також необхідними матеріалами, пристроями, міні-фрезерний саморобний апарат, укомплектований ЧПУ, зробити власноруч цілком можливо.

Даний механізм виділяється точністю виконуваної обробки, нескладністю в управлінні механічними та технологічними процесами, а також відмінними показниками продуктивності та якості виробів.

Принцип роботи

Інноваційні машини для фрезерування з блоками на комп'ютерному управлінні призначені для виконання складних малюнків на напівфабрикатах. Конструкція повинна мати електронну складову. У комплексі це дозволить максимально автоматизувати робочі процеси.

Для моделювання фрезерних механізмів спочатку потрібно ознайомитися з основними елементами. У ролі виконавчого елемента виступає фреза, яка монтується у шпиндель, розташований на валу електричного двигуна. Ця частина закріплюється з урахуванням. Вона здатна виконувати переміщення у двох координатних осях: Х та Y. Для фіксування заготовок сконструюйте та встановіть опорний стіл.

Електричний блок регулювання зчленовується з електричними маршевими двигунами. Вони забезпечать переміщення каретки щодо оброблюваних заготовок або напівфабрикатів. За такою технологією виконується 3D-графічне зображення на дерев'яних площинах.

Послідовність виконання робіт за рахунок даного механізму з ЧПК:

1. Написання робочої програми, за рахунок якої виконуватимуться переміщення робочого органу. Для цієї процедури найкраще користуватися спеціалізованими електронними комплексами, покликані виконати адаптацію у “кустарних” екземплярах.
2. Встановлення напівфабрикатів на столик.
3. Виведення програмного забезпечення на ЧПУ.
4. Запуск механізмів, контроль проходження автоматичних маніпуляцій обладнання.

Для отримання максимального рівня автоматизації в 3D-режимі коректно скомплектуйте схему і позначте певні складові. Експерти наполегливо радять спочатку вивчати виробничі екземпляри перед початком побудови фрезерної машини власними руками.

Схема та креслення

Схема фрезерного верстата з ЧПУ

Найбільш відповідальна фаза у виготовленні саморобного аналога– пошук оптимального процесу виготовлення устаткування. Він безпосередньо залежить від габаритних характеристик заготовок, що обробляються, і необхідності досягнення певної якості в обробці.

Для отримання всіх необхідних функцій обладнання, найкращим варіантомє виготовлення міні-фрезерного верстата власноруч. Таким чином, ви будете впевнені не тільки в збиранні та її якості, але й у технологічних властивостях, наперед буде відомо, як його обслуговувати.

Складові трансмісії

Самим вдалим варіантомє конструювання 2-х кареток, що пересуваються по перпендикулярних осях X і Y. Як кістяк краще застосовувати металеві шліфовані прути. На них «одягаються» пересувні мобільні каретки. Для коректного виготовлення трансмісії заготовте крокові електродвигуни, а також комплект гвинтів.

Для покращеного автоматизування робочих процесів фрезерних машин з ЧПУ, сконструйованих власноруч, потрібно одразу до дрібниць скомплектувати електронну складову. Вона поділяється на такі компоненти:

• використовується для проведення електричної енергіїна крокові мотори та здійснює живлення мікросхеми контролера. Ходовий вважається модифікація 12в 3А;
• його призначенням є подача команд на двигуни. Для правильного виконаннявсіх заданих операцій фрезерної машини з ЧПУ, достатньо буде застосування нескладної схеми виконання контролю працездатності 3-х двигунів;
• драйвери (програмне забезпечення). Також є елементом регулювання рухомого механізму.

Відео: фрезерний верстат із ЧПУ своїми руками.

Комплектуючі для саморобного фрезерного верстата

Наступний і відповідальний крок у побудові фрезерного обладнання – добірка комплектуючих для побудови. саморобного агрегату. Оптимальний вихід із цієї ситуації – застосування підручних деталей та пристроїв. За основу для настільних екземплярів 3D-верстатів можна взяти тверді дерев'яні породи (бук, граб), алюміній/сталь або органічне скло.

Для нормальної роботи комплексу загалом потрібна розробка конструкції супортів. У момент їхнього пересування неприпустимі коливання, це викличе некоректне фрезерування. Отже, перед виконанням збирання комплектуючі перевіряються на надійність роботи.

Практичні поради щодо вибору складових фрезерної машини з ЧПУ:

• напрямні - застосовуються сталеві добре відшліфовані прутки Ø12 мм. Довжина осі X дорівнює близько 200 мм, Y – 100 мм;
• супортний механізм, оптимальний матеріал- Текстоліт. Стандартні габаритимайданчики становлять 30×100×50 мм;
• крокові мотори - знавці інженерної справи рекомендують використовувати зразки від друкарського пристрою 24в, 5А. Вони мають досить значну потужність;
• блок фіксування робочого органу, його також можна побудувати із застосуванням текстоліту. Конфігурація прямо залежить від наявного інструменту.

Порядок побудови фрезерного обладнання з ЧПУ

Після завершення підбору всіх необхідних комплектуючих можна безперешкодно побудувати власноруч негабаритний фрезерний механізм укомплектований ЧПУ. Перш ніж приступити до безпосереднього конструювання, ще раз перевіряємо складові, проводиться контроль їх параметрів та якості виготовлення. Це допоможе уникнути передчасного виходу з ладу ланцюга механізму.

Для надійної фіксації комплектуючих обладнання застосовуються спеціалізовані кріпильні запчастини. Їхній конструктив і виконання безпосередньо залежать від майбутньої схеми.

Список необхідних дійдля складання невеликого обладнання з ЧПУ для виконання процесу фрезерування:

1. Монтування напрямних осей супортного елемента, фіксування крайніх частинах машини.
2. Притирання супортів. Потрібно пересувати по напрямних доти, доки утворюється плавне пересування.
3. Затягує гвинти для фіксації супортного пристрою.
4. Кріплення комплектуючих на основі робочого механізму.
5. Монтування ходових гвинтів та муфт.
6. Установка маршових двигунів. Вони закріплюються до болтів муфт.

Електронні комплектуючі розташовані в автономній шафі. Це забезпечує мінімізацію збоїв у працездатності у процесі проведення технологічних операційфрезером. Площина для монтування робочої машини повинна бути без перепадів, адже конструкція не передбачає гвинтів регулювання рівнів.

Після завершення перерахованого вище, приступайте до виконання пробних випробувань. Спочатку необхідно встановити легку програмудля виконання фрезерування. У процесі роботи необхідно постійно звіряти всі проходи робочого органу (фрези). Параметри, які підлягають постійному контролю: глибина та ширина обробки. Особливо це стосується 3D-обробки.

Таким чином, посилаючись на вище написану інформацію, виготовлення фрезерного обладнання власними руками дає цілий перелік переваг перед звичайними покупними аналогами. По перше, дана конструкціяпідходитиме під передбачувані обсяги та види робіт, по-друге, забезпечена ремонтопридатність, оскільки побудована з підручних матеріалів та пристроїв і, по-третє, такий варіант обладнання недорогий.

Маючи досвід конструювання такого обладнання, подальший ремонт не займе багато часу, простої зведуть до мінімуму. Подібне обладнання може стати в нагоді вашим сусідам по дачній ділянцідля виконання власних ремонтних робіт. Віддавши в оренду таке обладнання, ви допоможете ближньому товаришу у праці, у майбутньому розраховуйте на його допомогу.

Розібравшись із конструктивом та функціональними особливостямифрезерних верстатів, а також навантаженням, яке на нього ляже, можете сміливо братися за його виготовлення, спираючись на практичну інформацію, наведену по ходу тексту. Конструюйте та виконуйте поставлені завдання без жодних проблем.

Відео: саморобний ЧПУ фрезерний верстат по дереву.

Знаючи про те, що фрезерний верстат з ЧПУ вважається ускладненим технічним та електронним обладнанням, багато майстрів думають, що його просто не можна зробити своїми руками.

Однак ця думка не відповідає дійсності: своїми руками зробити такий пристрій можна, але для цього необхідно мати не тільки його повне креслення, але й набір певних інструментів та відповідних комплектуючих.

ЧПУ верстат своїми руками (креслення)

Зважившись на створення саморобного спеціального верстата з ЧПУ, пам'ятайте, що на це може знадобитися багато часу. Крім цього, знадобиться багато грошей.

Щоб виготовити фрезерний верстат, який оснащується системою ЧПУ, можна скористатися 2 способами: придбати готовий набір із спеціально вибраних деталей, з яких і збирається таке обладнання, або відшукати всі комплектуючі та самостійно зібрати пристрій, що повністю відповідає всім вашим вимогам.

Підготовка до роботи

Якщо ви запланували виготовити верстат з ЧПУ самостійно, не застосовуючи готовий набір, то перше, що вам потрібно буде зробити, - це зупинитися на спеціальною схемою, за якою буде працювати такий міні-пристрій

Складання обладнання

Підставою зібраного фрезерного обладнання може стати балка прямокутного типу, яку треба фіксувати на напрямних.

Несуча конструкція обладнання повинна мати велику жорсткість. При її монтажі краще не застосовувати зварних з'єднань, а приєднувати усі деталі лише за допомогою гвинтів.

У фрезерному устаткуванні, яке ви збиратимете самостійно, повинен бути передбачений механізм, який забезпечить переміщення робочого пристосування у вертикальному напрямку. Найкраще взяти для нього гвинтову передачу, обертання на яку передаватиметься за допомогою зубчастого ременя.

Основна частина верстата

Важлива частина такого верстата – його вертикальна вісь, яку для саморобного приладуможна зробити із алюмінієвої плити. Пам'ятайте, щоб розміри такої осі були точно підібрані під габарити створюваного пристрою.

Для виготовлення об'ємного малюнка на дерев'яні поверхнівикористовуються заводські фрезерні верстати з ЧПУ по дереву. Зробити аналогічну міні-модель своїми руками в домашніх умовах складно, але можливо при детальному вивченні конструкції. Для цього необхідно розібратися зі специфікою, правильно підібрати комплектуючі та виконати їх налаштування.

Принцип роботи фрезерного верстата

Сучасне деревообробне обладнання з блоком числового програмного керування призначене для формування складного малюнка по дереву. У конструкції має бути присутня механічна електронна частина. У комплексі вони дозволять максимально автоматизувати процес роботи.

Для виготовлення настільного дерева своїми руками слід ознайомитися з основними компонентами. Ріжучим елементом є фреза, яка встановлюється у шпиндель, розташований на валу електродвигуна. Ця конструкція кріпиться на станину. Вона може переміщатися двома осями координат – x; y. Для фіксації заготовки потрібно зробити опорний столик.

Електронний блок керування з'єднується з покроковими двигунами. Вони забезпечують усунення каретки щодо деталі. За такою технологією можна зробити 3D малюнки на дерев'яній поверхні.

Послідовність роботи міні-обладнання з ЧПУ, який можна виготовити своїми руками.

1. Написання програми, згідно з якою буде виконано послідовність переміщень різальної частини. Для цього краще використовувати спеціальні програмні комплекси, призначені для адаптації в саморобних моделях.
2. Встановити заготовку на стіл.
3. Виведення програми у ЧПУ.
4. Увімкнення обладнання, контроль за виконанням автоматичних дій.

Для досягнення максимальної автоматизації роботи в 3D режимі потрібно правильно скласти схему та вибрати відповідні комплектуючі. Фахівці рекомендують вивчити заводські моделі, перш ніж зробити міні-фрезерний верстат своїми руками.

Для створення складних малюнків та візерунків на дерев'яній поверхні знадобиться кілька видів фрез. Деякі з них можна зробити самостійно, але для тонкої роботислід придбати заводські.

Схема саморобного фрезерного верстата з числовим керуванням

Найскладнішим етапом є вибір оптимальної схемивиготовлення. Вона залежить від габаритів заготівлі та ступеня її обробки. Для домашнього використаннябажано виготовити настільний, зроблений своїми руками, який матиме оптимальну кількість функцій.

Оптимальним варіантомє виготовлення двох кареток, які рухатимуться по осях координат x; y. Як основа найкраще використовувати сталеві шліфовані прутки. На них монтуватимуться каретки. Для створення трансмісії необхідні крокові електродвигуни та гвинти з підшипниками кочення.

Для максимальної автоматизації процесу конструкції міні-фрезерного верстата з ЧПУ по дереву, зробленого своїми руками, необхідно детально продумати електронну частину. Умовно вона складається з наступних компонентів:

• блок живлення. Необхідний для подачі електроенергії на крокові електродвигуни та мікросхему контролера. Найчастіше використовують модель 12в 3А;
• контролер. Він призначений для подачі команд на електродвигуни. Для роботи міні-фрезерного верстата ЧПУ, виготовленого власноруч, досить простий схеми контролю функціонування трьох двигунів;
• драйвер. Також є елементом регулювання роботи рухомої частини конструкції.

Перевагою цього комплексу є можливість імпортування файлів найпоширеніших форматів. За допомогою спеціального додатка можна скласти тривимірне креслення деталі для попереднього аналізу. Крокові двигуни працюватимуть із певною частотою ходу. Але для цього слід зробити технічні характеристикиу програму управління.

Вибір комплектуючих для фрезерного верстата з ЧПУ

Наступним етапом є вибір компонентів для збирання саморобного обладнання. Оптимальним варіантом є використання підручних засобів. Як основа для настільних моделей 3D верстата можна використовувати дерево, алюміній або оргскло.

Для правильної роботи всього комплексу потрібно розробити конструкцію супортів. Під час їхнього руху не повинно виникати вагань, це може призвести до неточного фрезерування. Тому перед складання всі компоненти перевіряються на сумісність один з одним.

• напрямні. Використовуються сталеві шліфовані дротики діаметром 12 мм. Довжина для осі x становить 200 мм, для y - 90 мм;
• супорт. Оптимальним варіантом є текстоліт. Звичайний розмір майданчика - 25 * 100 * 45 мм;
• крокові двигуни. Фахівці рекомендують використовувати моделі принтера 24в, 5А. На відміну приводів дисковода вони мають велику потужність;
• блок фіксації фрез. Його також можна зробити із текстоліту. Конфігурація залежить від наявного інструменту.

Блок живлення найкраще зібрати заводський. При самостійне виготовленняможливі помилки, які згодом позначаться на роботі всього обладнання.

Порядок виготовлення фрезерного верстата з ЧПУ

Після вибору всіх компонентів можна зробити настільний міні фрезерний верстат із ЧПУ по дереву самостійно своїми руками. Попередньо ще раз перевіряються всі елементи, виконується контроль їх розмірів та якості.

Для фіксації елементів обладнання необхідно використовувати спеціальні кріпильні деталі. Їх конфігурація та форма залежать від обраної схеми.

Порядок дій зі збирання настільного міні обладнання з ЧПУ по дереву з функцією 3D обробки.

1. Монтаж напрямних супорта, їх фіксація на бічних частинах конструкції. Ці блоки ще не встановлюються на основу.
2. Притирання супортів. Їх необхідно рухати напрямними до тих пір, поки не вийде плавний хід.
3. Затягування болтів для фіксації супортів.
4. Кріплення компонентів на основі обладнання.
5. Монтаж ходових гвинтів разом із муфтами.
6. Установлення ходових двигунів. Вони кріпляться до гвинтів муфт.

Електронна частина розміщується в окремому блоці. Це сприяє зменшенню ймовірності збою у роботі під час функціонування фрезера. Також важливим моментомє вибір робочої поверхнідля встановлення обладнання. Вона повинна бути рівною, тому що в конструкції не передбачені болти регулювання рівня.

Після цього можна приступати до пробних випробувань. Спочатку рекомендується встановити нескладну програму фрезерування по дереву. Під час роботи необхідно звіряти кожен прохід фрези – глибину та ширину обробки, особливо це стосується 3D режиму.

У відеоматеріалі показаний приклад, як зібрати великий фрезерний верстат з ЧПУ, виготовлений своїми руками:

Приклади креслень та саморобних конструкцій

У наш час все більш частим стає виробництво дрібних деталейз деревини для тих чи інших конструкцій. Також у магазинах можна зустріти різноманітність красивих об'ємних картин, виготовлених на деревному полотні. Такі операції здійснюються за допомогою фрезерних верстатів з числовим програмним керуванням. Точність деталей або картин з дерева досягається за рахунок керування з комп'ютера спеціалізованою програмою.

Фрезерний верстат з обробки деревини з числовим управлінням є високопрофесійною машиною, створеною за останнім словом техніки.

Вся робота полягає в обробці спеціальною фрезою по дереву, якою можна здійснити роботу з вирізування маленьких деталей деревного матеріалустворення красивих малюнків. Робота здійснюється рахунок подачі сигналів на крокові двигуни, які, своєю чергою, рухають фрезер за трьома осями.

За рахунок чого відбувається високоточна обробка. Як правило, вручну такі роботи зробити неможливо так якісно. Тому фрезерні верстати з дерева з ЧПУ є великою знахідкою для столярів.

Призначення

Здавна, фрезерування призначалося для стругальних робіт з деревиною. Але двигун прогресу рухається суворо вперед і в наш час до таких верстатів створили числове програмне управління. На цьому етапі фрезерувальний верстат може виконувати різноманітні дії, що стосуються обробки дерева:

1. Вирізання різних деталей із масиву деревини.
2. Відрізання зайвих частин заготовки.
3. Можливість робити пази та отвори різних діаметрів.
4. Малювання складних орнаментів за допомогою фрези.
5. 3D тривимірні зображення на масиві дерева.
6. Повноцінне меблеве виробництвоі багато іншого.

Яке б не було поставлене завдання, воно буде виконано з високою точністю та акуратністю.

Порада: Під час роботи на саморобному з ЧПУ оснащенням необхідно плавно знімати товщину деревини, інакше ваша деталь буде зіпсована або спалена фрезою!

Різновид

У сучасному технологічному світі розрізняють такі види верстатів фрезерування по дереву з числовим управлінням:

Стаціонарні

Ці машини розмішаються на виробництвах, оскільки мають величезні розміри та вагу. Проте таке обладнання здатне виготовляти продукцію у великих обсягах.

Ручні

Це саморобні пристроїабо пристрої із готових наборів. Ці верстати можна сміливо встановлювати у вашому гаражі чи власній майстерні. До таких належать такі підвиди:

Устаткування з використанням порталу, з числовим керуванням

Саме фрезер здатний пересуватися по двох декартових осях X і Z. У такого типу верстата висока жорсткість при обробці на вигини. Конструкція портального фрезерного верстата з числовим керуванням досить проста у своєму виконанні. Багато столяр починають пізнання верстатів з ЧПУ саме з такого підтипу. Однак у цьому випадку розмір заготівлі буде обмежений розміром самого порталу.

З числовим керуванням та пересувним порталом

Конструкція цього підтипу трохи ускладнена.

Пересувний портал

Саме цей тип пересуває фрезер по всіх трьох декартових осях, по X, Z і Y. У даному випадку необхідно буде використовувати міцну напрямну для осі X, так як все велике навантаження буде прямувати саме на неї.

З пересувним порталом дуже зручний для створення друкованих плат. По осі Y можна обробляти довгі деталі.

Фреза рухається осі Z.

Верстат, на якому фрезерувальна деталь здатна пересуватися у вертикальному напрямку

Цей підтип зазвичай використовують при доопрацюванні виробничих зразків або при переробці свердлильного обладнання гравірувально - фрезерне.

Робоче поле, тобто сама стільниця має розміри 15х15 сантиметрів, що унеможливлює обробку великих деталей.

Такий тип не дуже зручний в експлуатації.

Безпортальний з числовим керуванням

Цей тип верстата дуже складний у своїй конструкції, проте є найпродуктивнішим і найзручнішим.

Заготовки можна обробляти довжиною до п'яти метрів, навіть якщо вісь X становить 20 сантиметрів.

Такий підтип вкрай не підходить для першого досвіду, оскільки потребує навичок на цьому устаткуванні.

Нижче ми розглянемо конструкцію власноручного фрезерного верстата з ЧПУ, розберемо принципи його роботи. Дізнаємось, як зробитице дітище і як налагоджується таке обладнання.

Пристрій та принцип роботи

Основними деталями пристрою фрезерування є такі деталі:

Станіна

Безпосередньо сама конструкція верстата, на якій розташовуються всі інші деталі.

Супорта

Вузол, який є кріпленням для підтримки пересування автоматичного інструменту.

Робочий стіл

Область, де проводиться вся необхідна робота.

Вал шпинделя або фрезер

Інструмент, який виконує роботи фрезерування.

Фреза для обробки деревини

Інструмент, а точніше пристрій для фрезера, різних величин і форм, за допомогою яких проводиться обробка деревини.

ЧПУ

Скажімо так мозок та серце всієї конструкції. Програмне забезпеченнявиконує точний контроль усієї роботи.

Робота полягає у програмному управлінні. На комп'ютері встановлена ​​спеціалізована програма, саме вона перетворює завантажені до неї схеми спеціальні коди, які програма розподіляє на контролер, а потім на крокові двигуни. Крокові двигуни, у свою чергу, пересувають фрезер по координатних осях Z, Y, X, за рахунок чого відбувається обробка дерев'яної заготовки.

Вибір комплектуючих

Основним етапом у винаході саморобногоФрезерний верстат є вибір комплектуючих деталей. Адже вибравши поганий матеріал, може піти що-небудь не так у

Приклад збирання з алюмінієвої рами.

самій роботі. Зазвичай використовують прості матеріали, такі як: алюміній, деревина (масив, МДФ), оргскло. Для правильної та точної роботи всієї конструкції важливо розробити всю конструкцію супортів.

Порада: Перед збиранням своїми руками, необхідно перевірити всі вже підготовлені деталі на сумісність.

Перевірити, чи немає десь загвоздки, яка заважатиме. А головне, щоб не допустити різного роду коливань, оскільки це призведе до неякісного фрезерування.

Існують деякі призначення з підбору робочих елементів, які допоможуть у створенні, а саме:

Напрямні

Схема направляючих ПП для фрезера.

Для них використовують прути діаметром 12 міліметрів. Для осі X, довжина лозини, становить 200 міліметрів, а для осі Y довжина становить 90 міліметрів.

Використання напрямних дозволить виконати високоточну установку рушійних деталей

Супорта

Супорт фрезерного ЧПУверстата.

Супорт у збиранні.

Для цих комплектуючих можна використати текстолітовий матеріал. Досить міцний матеріалв своєму роді. Як правило, розмір текстолітового майданчика становить 25х100х45 мілі.

Блок фіксації фрезера

Приклад каркаса фіксації фрезера.

Можна також використовувати текстолітовий каркас. Розміри безпосередньо залежать від інструменту, що є у вас.

Крокові двигуни або серводвигуни

Блок живлення

Контролер

Електронна плата, яка розподіляє електрику на крокові двигуни, щоб переміщувати їх осями.

Порада: При паянні плати необхідно використовувати конденсатори та резистори в спеціальних корпусах SMD (для виготовлення корпусів таких деталей використовують алюміній, кераміка, пластик). Це зменшить габарити плати, а також внутрішній простіру конструкції буде оптимізовано.

Складання

Схема саморобного верстата з числовим програмним керуванням

Складання не займе у вас занадто багато часу. Єдине, що процес налаштування буде найдовшим у всьому процесі виготовлення.

Для початку

Необхідно розробити схему та креслення майбутнього верстата з числовим управлінням.

Якщо вам не хочеться цього робити, можна скачати креслення з інтернету. По всім розмірампідготувати усі необхідні деталі.

Виконати всі необхідні отвори

Призначені для підшипників та напрямних. Головне дотримуватися всіх необхідних розмірів, інакше роботу верстата буде порушено. Представлена ​​схема з описом розташування механізмів. Вона дозволить вам отримати загальне уявленняособливо якщо ви збираєте його вперше.

Коли всі елементи та деталі механізму у вас готові, можна сміливо приступати до складання. Насамперед збирається станина обладнання.

Каркас

Має бути геометрично правильно зібраний. Всі кути повинні бути рівними та рівнозначними. Коли каркас готовий, можна монтувати напрямні осі, робочий стіл, супорт. Коли ці елементи встановлені, можна встановити фрезер або шпиндель.

Залишається останній крок – електроніка. Установка електроніки є основним етапом у збиранні. До встановлених на верстаті крокових двигунів підключається контролер, який і відповідатиме за їхню роботу.

Далі контролер підключається до комп'ютера, на якому вже має бути встановлена ​​спеціальна програма для керування. Широко застосовується торгова марка Arduino, яка виробляє та постачає апаратне обладнання.

Коли все підключено та знаходиться в режимі готовності, саме час запустити пробну заготовку. Для цього підійде будь-яка деревина, яка не виходитиме за межі робочого столу. Якщо ваша заготівля пройшла обробку і все гаразд, можна приступати до повноцінного виготовлення того чи іншого продукту фрезерування.

Техніка безпеки

Безпека із фрезерувальним обладнанням є основою основ. Якщо не берегти себе, можна потрапити до лікарні із серйозними травмами. Усі правила безпеки однакові, проте нижче будуть перераховані основні:

1. Необхідно заземлити ваше обладнання, щоб уникнути ударів струмом.
2. Не допускати дітей до верстата.
3. Не їсти і не пити на робочому столі.
4. Одяг слід підбирати відповідний.
5. Чи не обробляти громіздкі деталі, які перевищують розміри робочого столу, верстатного обладнання.
6. Не кидати різні інструментина робочу область верстата.
7. Не використовувати матеріал (метал, пластик і т.д.).

Відео огляди

Відео огляд деталей до верстата та де їх взяти:

Відео огляд роботи фрезерного верстата по дереву:

Відео огляд електроніки