3d станок по дереву своими руками


3d станок по дереву своими руками

3d станок по дереву своими руками

Станок с ЧПУ своими рукамиНастало время поговорить о том, как изготовить станок с ЧПУ своими руками, потому как фрезерный станок с ЧПУ является необходимым оборудованием для домашнего производства. Я занялся постройкой станка с ЧПУ своими руками еще весной прошлого года, но на страницах моего ТехноБлога Dimanjy этот факт оставался долгое время без внимания. Все дело в том, что это  настолько трудное мероприятие, что первые результаты у всех, кто начинает делать станок с ЧПУ своими руками, появляются в лучшем случае через год. Речь идет о более-менее рабочем варианте. Я на пути к создание своего фрезерного станка с ЧПУ начинал и благополучно забрасывал два конструктивных варианта и один макет станка из ДСП, потому как все они, по мере наполнения моей головы знаниями в этой области, оказывались тупиковыми. Но определенные выводы все эти промежуточные конструкции мне всё же помогали сделать. И не будь этих экспериментов, я бы вряд ли вообще дошел бы до текущего состояния моего проекта постройки фрезерного станка с ЧПУ своими руками.

Начну с того, что правы те, кто говорит о затратной части этого проекта, что купить сразу готовый станок выгоднее. Это действительно так, если вы подходите к вопросу организации домашнего производства с точки зрения бизнеса. Лично я на данный момент потратил на создание своего станка с ЧПУ сумму, за которую легко мог купить готовый станок китайского или даже отечественного производства. И купи я станок, сэкономил бы почти год! времени — только вдумайтесь — целый год! Но я не жалею потраченного времени, т.к. полученный мной бесценный опыт позволит мне теперь самому наладить производство станков, не чуть не уступающих по качеству китайским образцам. Знания дают гибкость — я могу легко доработать, доделать и даже переделать свой станок под свои нужды и под быстро меняющиеся рыночные реалии — ведь я сделал станок с ЧПУ своими руками!

Теперь перейдем непосредственно к текущей моей конструкции фрезерного станка с ЧПУ. Как вы знаете из предыдущей моей статьи о точности станка с ЧПУ на моем блоге Dimanjy, я планировал построить станок, работающий на зубчатых ремнях с использованием особого драйвера для шагового двигателя моей собственной разработки, который имеет откалиброванный под конкретный шаговый двигатель микрошаговый режим. Это позволит мне получить разрешающую способность, достижимую механическим способом только на винтовой передаче, и при этом уйти от всех тех недостатков, которыми обладает винтовая передача.

Портальный станок с ЧПУКонструктивно мой станок на данный момент напоминает большие промышленные образцы станков с ЧПУ. Я в итоге отказался от высокого портала, классического для самодельных станков с ЧПУ, которыми забит интернет, и пришел к низенькой прямоугольной балке, которая практически непосредственно крепится на направляющие. Такое решение, как мне кажется, позволит получить максимальную жесткость конструкции при использовании доступных материалов. Также благодаря такой компоновке удалось свести к минимуму сварные операции, которыми изобиловал классический портал, а также максимально использовать условно ровные поверхности, достижимые для современного металлопроката. А теперь будут слайды :)

Портальный ЧПУ станок Крепление портальной балки к направляющим

Как видно из фотографий, практически весь станок собран из металлической прокатной трубы квадратного сечения 80 мм. Подошва для крепления к направляющим тоже из трубы, но прямоугольного сечения 60 х 20 мм. Такая конструкция практически полностью исключает сварные соединения, и это большой плюс, как я считаю. Во-первых, везде пишут, что сварку ведет и крутит, даже со временем. Во-вторых, прикрепив основную балку к подошве четырьмя болтами М6, мы оставляем себе пространство для маневра (точной настройки станка с ЧПУ и выставления углов в 90°). Ну а затянув эти болты намертво, мы получаем очень надежное жесткое крепление с большой площадью соприкосновения. Такая конструкция портальной балки полностью исключает какие-либо люфты. Остаются только гипотетические прогибы направляющих под нагрузкой и возможные люфты в подшипниках скольжения, а они у меня, как видно из фоток, все же промышленные, хоть и китайские.

Теперь немного оправданий, почему я сразу не пришел к такой конструкции, а начал городить классический «высокий» портал. Дело в том, что я хотел максимально облегчить портал, ведь вместе со шпинделем и двумя шаговыми двигателями на борту портал получается довольно тяжелый. Но в итоге сварив классический портал, я убедился в его хлипкости. Он весь ходил ходуном! Что делает дальше настоящий экспериментатор? Правильно — наваривает дополнительные ребра жесткости. В итоге по весу моя первоначальная городуха со всеми дополнительными ребрами жесткости стала весить даже тяжелее нынешней квадратной трубы и при этом все равно уступать ей в жесткости! Но самое интересное, что шаговые двигатели справились с такой тяжестью, хотя я сперва не был в этом уверен. Поэтому я подумал, подумал, и выкинул свое чудо художественной сварки, заменив его куском квадратной трубы.

Крепление балки портала к направляющим Высокоскоростной шпиндель станка с ЧПУ

Как не крути, а ось Z все равно придется выполнить на винтовой передаче. Винт и гайка прекрасно держат тяжелую ось Z в заданном положении даже при выключенном двигателе, чего нельзя получить от зубчатого ремня. Зубчатый ремень на оси Z применяется для передачи вращения на ходовой винт. Это решение позволяет значительно снизить требования по точности установки шагового двигателя относительно ходового винта, а также добиться сглаживания любых возможных биений. Кроме того, значительно экономится место по вертикали и снижается центр тяжести конструкции.

Винтовая передача оси Z станка с ЧПУ Ременная передача на оси Z

Для изготовления оси Z я использовал алюминиевые плиты собственного изготовления, о чем я писал уже в своем ТехноБлоге Dimanjy в статье о литье алюминиевой плиты в муфельной печи, изготовленной своими руками. За осью Z я расположил два шаговых двигателя. Первый из них, как я уже говорил, передает вращение через зубчатый ремень на ходовой винт оси Z. Второй обеспечивает перемещение по оси X также через зубчатый ремень. Благодаря такому расположению я немного уравновесил нагрузку, создаваемую тяжестью шпинделя. Таким образом, вся тяжесть приходится примерно на центр опоры, чего обычно и стараются добиться, проектируя портальные станки с ЧПУ.

Направляющие оси Z станка с ЧПУ Крепление шаговых двигателей

Как видите, конструкция моего станка с ЧПУ предельно проста. Но все же мне не удалось упростить ее настолько, чтобы полностью обойтись без заказа работ на стороне. Как видно на фотографиях, ролики зубчатого ремня, обточку строительной шпильки, используемой в качестве ходового винта оси Z, я заказывал у токаря. Хотя сперва ролики у меня были изготовлены из обычных подшипников, но винт все равно придется обтачивать на токарном станке. К слову сказать, для обретения независимости от токарей я обзавелся малогабаритным токарным станком JET BD-7.

Оси Y и Z станка с ЧПУ Ролики для ременной передачи оси X

Теперь о том, чего не хватает мне на данный момент до завершения изготовления станка с ЧПУ своими руками. Никак не доделаю свои контроллеры управления с возможностью калибровки шагового двигателя. И не хватает хорошей станины. Я варил уже несколько станин, но всем им не хватало жесткости и точности. В данный момент я рассматриваю вариант отливки станины из искусственного камня для своего станка с ЧПУ. Дело в том, что полимерные литые станины в мировой промышленной практике показали себя даже лучше, чем отлитые из чугуна. Композитные станины в несколько раз (чуть ли не в 10!) лучше чугуна поглощают вибрации. Об изготовлении такой станины надеюсь написать на страницах своего ТехноБлога Dimanjy в ближайшем будущем.

Обновление от 23.03.2014

Пока отложил создание своего контроллера и временно прикупил себе обычный китайский четырехосевой. Очень уж не терпелось запустить наконец-то станок и на практике протестировать возможности конструкции, выявить недочеты, да и просто попилить чего-нибудь :)

Вот некоторые результаты работы моего станка:

Вообще, по созданию станка с ЧПУ своими руками предстоит сказать еще очень многое. Все и не уместить в одну статью, поэтому следите за обновлениями на моем техноблоге Dimanjy в рубрике Станки с ЧПУ!

Обновление от 14.07.2015

Винтовая передача из строительной шпилькиМой станок с ЧПУ претерпел некоторую модернизацию. Я переделал его с приводных зубчатых ремней на винтовую передачу на базе строительной шпильки. Благодаря этому я как бы поднялся на новый уровень: удалось значительно повысить точность станка с ЧПУ (разрешающую способность по осям), повысилась «силовая» составляющая обработки, благодаря чему стало возможным обрабатывать алюминий на скоростях не менее 850 мм/мин! Я на радостях даже посвятил этому целую отдельную статью под названием «Станок с ЧПУ из строительной шпильки«.

Также я написал небольшую программу под LinuxCNC для выпиливания радиаторов своими руками на станке с ЧПУ. Все исходники выложу для общего пользования.

Обновление от 21.11.2015

Теперь решил сделать 3D принтер из ЧПУ станка своими руками. Ведь по сути 3D принтер — это и есть ЧПУ станок, у которого вместо шпинделя приделан экструдер для печати пластиком. Вот как раз экструдера мне и не хватает для того, чтобы превратить свой ЧПУ станок в 3D принтер. Также есть задумка сделать такой экструдер для пластика, чтобы 3D принтер печатал сразу гранулами, вместо того, чтобы покупать безумно дорогой на данный момент пластиковый пруток. По крайней мере есть у меня такая задумка, да и конструкция моего станка для этого вполне подходящая :)

Обновление от 8.08.2016

Поворотная ось для ЧПУ своими рукамиНачал изготовление поворотной оси для ЧПУ станка. 4-ая ось для фрезерного станка — это еще одна степень свободы в прямом и переносном смысле. Благодаря наличию 4-ой поворотной оси для станка открывается целый класс доселе недоступных, действительно трехмерных изделий. Это и резные статуэтки, балясины, колонны, и ювелирные изделия — кольца, браслеты. Кроме того, это возможность позиционирования и обработки одновременно нескольких плоскостей одной детали без необходимости съема и повторной установки.


Источник: http://tech.dimanjy.com/%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%BA-%D1%81-%D1%87%D0%BF%D1%83-%D1%81%D0%B2%D0%BE%D0%B8%D0%BC%D0%B8-%D1%80%D1%83%D0%BA%D0%B0%D0%BC%D0%B8/



3d станок по дереву своими руками

3d станок по дереву своими руками

3d станок по дереву своими руками

3d станок по дереву своими руками

3d станок по дереву своими руками

3d станок по дереву своими руками

3d станок по дереву своими руками

3d станок по дереву своими руками