Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

В этой статье мастер-самодельщик расскажет нам, как он спроектировал, изготовил, собрал и запустил этот мини-фрезерный станок ЧПУ. Задача была — сделать (относительно) недорогой фрезерный станок с ЧПУ, для домашнего применения.
Давайте посмотрим небольшое демонстрационное видео.


Инструменты и материалы:
-Фрезерный станок с ЧПУ;
-Ручная дрель;
-Сверла;
-Ножовка по металлу;
-Ключи шестигранные;
-Кусачки;
-Мультиметр;
-Фанера;
Весь остальной необходимый материал и комплектующие указаны в «ведомости материалов».
Шаг первый: детали для рамы станка
Сначала мастер разработал в графической программе дизайн станка.

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Для того, чтобы изготовить детали для сборки рамы этого фрезерного ЧПУ-станка нужен другой ЧПУ-станок. Вручную вырезать детали будет затруднительно.
Для изготовления рамы мастер использовал фанеру толщиной 12 мм.
Кроме того, если вы заинтересованы в том, как внести изменения в эту конструкцию, я прикрепил Solidworks (2020) файлов и ступенчатую файл здесь.
Если нужно внести изменения в конструкцию, то файлы можно скачатьздесь.
Для вырезания деталей он использовал плоскую концевую фрезу 1/8 дюйма со скоростью подачи 3 дюйма / с = 180 дюймов / мин. Все файлы можно найти здесь.

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Шаг второй: сборка
После того, как все детали подготовлены, а комплектующие в наличии, можно приступить к сборке станка.
Сборка этой конструкции может быть немного сложной, нужно убедиться, что в движущихся частях нет заедания или дополнительного трения. Для каждой оси, прежде чем она будет собрана и зафиксирована, нужно установить линейные стержни и убедиться, что все детали стоят как нужно.
Сначала нужно собрать основание (не закручивая шурупов) и свободно прикрутить четыре опоры линейных направляющих оси X с помощью винтов и гаек M5x20 мм. Затем добавьте две линейные направляющие 300 мм и затянуть винты. Важно установить линейные направляющие перед использованием шурупов для обеспечения совмещения.

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Перед закручиванием шурупов нужно просверлить отверстие, иначе фанера может лопнуть.

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Дальше собирает ось Y. Здесь тоже нужно сначала собрать все предварительно, установить направляющие, выровнять, и затем зафиксировать шурупами.

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Прикручивает держатель для оси X, направляющую и линейные подшипники.

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Дальше снимает линейные направляющие оси X с основания и устанавливает каретку оси Y так, чтобы линейные направляющие можно было пропустить через линейные подшипники. Затягивает винты, чтобы зафиксировать линейные направляющие на месте.

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Прикручивает опорный подшипник с помощью двух винтов и гаек M5x16 мм. Прикручивает двигатель оси x с помощью четырех винтов M3x12 мм. Устанавливает муфту вала двигателя. Затем устанавливает ходовой винт.

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Устанавливает двигатель оси Y и опорный подшипник.

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Собирает каретку оси Z.

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Устанавливает гайку ходового винта.

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Устанавливает линейные подшипники.

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Дальше нужно прикрутить гайку ходового винта к держателю, и затем всю конструкцию к каретке оси Z.

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Прикручивает линейные подшипники.

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Устанавливает шпиндель в держатель и всю деталь устанавливает на направляющие каретки.

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Теперь нужно установить каретки z на ось y.

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Последнее, что нужно сделать, это сдвинуть шпиндель вверх в держателе и затянуть винты.

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Шаг третий: электроника
Для связки микроконтроллер + коммутационная плата можно использовать либо Arduino Mega 2560 + Ramps 1.4, либо плату расширения Arduino UNO + CNC. Последняя сборка дешевле и, возможно, лучше для этой цели, а первая чаще используется для 3D-принтеров. Мастер будет использовать Arduino Mega 2560 + Ramps 1.4, просто потому, что эти комплектующие у него были в наличии.
Сначала нужно подготовить провода. При необходимости их нужно удлинить.

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Питание 12 В собирается по следующей схеме.

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Подключает шпиндель. Потенциометр управляет скоростью вращения шпинделя.

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

На плату RAMPS устанавливает перемычки, как на фото. Установка перемычек позволяет использовать режим микрошага 1/16.
Устанавливает необходимое напряжение. Как это сделать, можно узнать перейдя по этой ссылке.

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Дальше прокладывает провода и подключает к плате.

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Шаг четвертый: прошивка
Для этого проекта мастер использовал прошивку Marlin. Скачать прошивку можно здесь. Затем нужно ее отредактировать в Arduino IDE. Нужно открыть файл configuration.h и внесите изменения, перечисленные ниже.
Примечания выделены наклонным текстом.

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Показать / Скрыть текстMarlin 2.0.7.2 L.130 BOARD_RAMPS_14_EFB [i]Choose BOARD_RAMPS_14 the ending doesn’t matter because it isn’t a printer[/i] L.144 EXTRUDERS 0 [i]L.744 DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT { 400, 400, 400, 500 }[/i] [url=https://blog.prusaprinters.org/calculator_3416/]https://blog.prusaprinters.org/calculator_3416/[/url] (leadscrew pitch = 8) These values may need to be tuned. L.751 DEFAULT_MAX_FEEDRATE { 120, 120, 30, 25 } L.746 DEFAULT_MAX_ACCELERATION { 400, 400, 100, 10000 } L.799 DEFAULT_ACCELERATION 400 L.781 DEFAULT_TRAVEL_ACCELERATION 400 L.793 #define DEFAULT_XJERK 3.0 L.794 #define DEFAULT_YJERK 3.0 L.795 #define DEFAULT_ZJERK 0.2 L.828 #define S_CURVE_ACCELERATION (uncomment) L.1089 #define INVERT_X_DIR true L.1090 #define INVERT_Y_DIR false L.1091 #define INVERT_Z_DIR true
Последние 3 строки изменяют направление двигателей. Если после сборки двигатели будут крутиться неправильно, то нужно будет эти строки отредактировать или изменить подключение.
Для подключения компьютера к принтеру он использовал программу pronterface. Она предназначена для 3D-печати, но является одним из немногих интерфейсов, которые подключаются к прошивке Marlin.
Откройте приложение, подключите компьютер к микроконтроллеру и подключитесь к станку. После подключения используйте кнопки для перемещения + x -x, + y -y и + z, -z. В станке не используются концевые выключатели, поэтому нужно аккуратно переводить каретки в крайнее положение.
Шаг пятый: работа станка
После создания траектории инструмента в Fusion 360 или другом программном обеспечении CAM необходимо выполнить ее постобработку в gcode, который может понять машина. Это операция зависит от типа прошивки, которую вы используете, поэтому нужен специальный постпроцессор для прошивки Marlin. Загрузить его можно здесь и затем добавить его в Fusion 360 в соответствии с этими инструкциями.
После добавления в Fusion 360 нужно выбрать постпроцессор DIYCNC_Marlin20 и измените настройки, показанные синим текстом на картинке. Это предотвратит выход оси z за пределы рабочей зоны.

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Теперь можно попробовать сделать несколько тестов.
После тестирования он обнаружил, что оптимальная скорость для работы с древесиной около 1 дюйм / с = 60 дюймов / мин.

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Небольшой фрезерный ЧПУ-станок

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.


вернуться наверх
Меню
Самоделки
Adblock
detector