Чпу из станочного профиля

Чпу из станочного профиля

Добрый день, друзья!

Материалы для станка:
1. Алюминиевый станочный профиль;
2. Линейные направляющие рельсового типа;
3. Трапецеидальные ходовые винты, метизы;
4. Гибкие кабель-каналы;
5. Шарико-винтовые передачи (ШВП);
6. Шаговые электродвигатели (привод);
7. Шпиндель;
8. Управляющая программа для ПК
Я лично большую часть комплектующих (это механика — направляющие, швп, винты) брал у этих товарищей: ЗЕТЕК. Остальное что-то заказывал из Китая (шаговый мотор), что-то у "Антриба" брал. Искал ответы параллельно на нескольких форумах по электронике и механике, как что лучше. Вот эти форумы самые нормальные: Чипмакер и Форум CNC.
Так вот, алгоритм создания станка следующий:
Шаг 1. Проектирование станка в системе Cad.
Я проектировал в автокаде, мне там проще всего, визуализацию тоже соответственно там делал.
Шаг 2. Создание станины из алюминиевого станочного профиля.
Станина станка выполннена из листовой стали толщиной 12 мм с использованием усиленного алюминиевого станочного профиля.
Шаг 3. Монтаж линейных направляющих.
Направляющими служат профильные шариковые рельсовые направляющие со средним преднатягом (HIWIN). Параллельность направляющих выполняется относительно первой забазированной направляющей.
Шаг 4. Монтаж шарико-винтовых передач (ШВП).
По продольной оси установлены две шарико-винтовых передачи с диаметром винта 25 мм. Данные решения позволили добиться высокой жёсткости в сравнении со станками данного класса.
Шаг 5. Установка шаговых электродвигателей.
Использование шаговых двигателей типоразмера NEMA34 и ШВП (HIWIN) с шагом 10 мм позволяет достигать высоких динамических характеристик, таких как скорость и ускорения, при работе на данном станке.
Шаг 6. Стяжка винтов до нужного преднатяга, устранение возможного люфта.
Шаг 7. Установка и настройка управляющей программы для станка, выбор режимов резания, подбор фрез для обработки материала.
На данном станке установлена программа управления "Linux CNC", ее можно скачать бесплатно.
Выбор режимов резания и подбор фрез необходимо осуществлять индивидуально под конкретную задачу, исходя из того, какой материал будет обрабатываться на данном станке, с какой скоростью и т.д.
Вообще конечно после сборки было еще много заморочек и недочетов, по жесткости станок получился очень даже неплохой, т.к. использовал ШВП высокоточные и грузуподъемные.
Пробовал обрабатывать на нем алюминий, с легкостью берет, надо вот еще сталь попробовать. Вообще он рассчитан для обработки следующих материалов: дерево, пластик, МДФ, текстолит, графит, цветные металлы.

Технические характеристики станка собрал в табличку:

Визуализация моего станка (вот, что получилось в итоге):

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Статья на тему самостоятельной постройки небольшого станочка для деревообработки (гравировка, фрезерование, сверление) с ЧПУ, подходит также и для других мягких материалов, например, пластика. Хорошо подойдет для фрезерования печатных плат и подобной работы. В этой и следующих статьях описываются общие комплектующие и приемы для сборки не только CNC станков, но и 3Д принтеров, граверов и подобной техники. Информации много, ссылок и фотографий много, проект открытый, советы и критика (по делу) приветствуется.

Вот несколько фотографий внешнего вида собранного станка CNC2418 из лотов продавцов с Али

Читайте также:  Замена насоса помпы в стиральной машине

Примеры лотов с Али с лазером и цангой ER11 (магазин DZT, магазин Jack’s, магазин IRouter).

Итак, расскажу про достаточно популярный китайский станочек под нехитрым названием CNC2418, что означает рабочую зону 24 мм на 18 мм. В качестве шпинделя у него стоит простой (коллекторный) оборотистый двигатель постоянного тока типа 775. Управляется через GRBL совместимыми программами, но обо всем по порядку.

Как правило, продается в районе $250 (от $170 до $300) в разной комплектации. Есть версия с разными шпинделями (различные вариации 775го двигателя), с разными цангами (от простой для сверл до ER11), может комплектоваться лазерным модулем. Обычно продавцы вкладывают расходники, биты-фрезы и прочее.

Характеристики станка 2418:

  • Рабочее поле — 240 мм х 180 мм х45 мм
  • Размер рамы (станины) — 260 мм х180 мм (алюминиевый профиль)
  • Общий размер — 330х340х240
  • Шаговые моторы: 3шт Nema17 1,3А 0,25Nm
  • Шпиндель: Диаметр 45мм, модель 775, 24V: 7000 r/min
  • Максимальный диаметр хвостовика фрезы зависит от установленной цанги
  • Питание: 24V 5.6A

Электроника типа Atmega+CNC Shield, EleckMill, или оригинальные платы, но с прошивкой GRBL. Управляются с помощью GrblController, UniversalGcodeSender, grblControl, используют файлы *.nc. Генерировать подобные файлы нужно отдельно.

Вот фотография среднего комплекта за $250 (включая комплект для лазерной гравировки)

Если серьезно говорить, то рыночная стоимость подобных комплектов для сборки сильно завышена. Я не готов отдавать под $300 за подобный набор. А вот собрать его своими руками раза в три дешевле — пожалуйста! Далее приведу подборку комплектующих с китайских магазинов, на основе которых можно спокойно собрать аналогичный станок или станок с большим/меньшим рабочим полем.

Для сборки потребуется купить набор направляющих: рельсы или полированные валы; ходовые винты (чаще всего Т8, так как ремни типа GT2-6 могут устанавливаться в лазерные граверы, в фрезере их применение не желательно), двигатели Nema17, шпиндель (чаще всего двигатель постоянного тока типа RS775 или мощнее) и различная мелочевка типа подшипников, суппортов, метизов.

Вопрос электроники отдельный: кто-то пользуется платами Arduino Nano/Uno+CNC Shield, кто-то Mega+Ramps, есть варианты более серьезных комплектов под Mach3.

Обращая ваше внимание на то, что в оригинальном комплекте присутствуют 3Д печатные компоненты.

Отдельно выделю сборку держателя шпинделя, одновременно каретку по XY.

Она так и приходит в сборе с установленным двигателем.

Внутри видно запрессованные подшипники LM8UU и где-то гайка Т8. Валы просверлены с торца и закреплены на торцах. Одновременно служат дополнительной опорой для конструкции.

Ссылки на комплектуху привожу с бангууда, так как надоело покупать по 1 лоту у разных продавцов с Али и ждать кучу посылок, приходящих в разное время. Цены сравнимые с Али, где-то дешевле, где-то удобнее применить поинты, где-то подождать акцию или купон. В итоге получил одну большую посылку с комплектухой. Также привожу ключевые слова для самостоятельного поиска, если нужно найти подобное на Али или Тао.

Теперь по порядку. Получил посылку разной комплектухи для станочной механики.

Направляющие полированные валы.

Linear Shaft (Rod). Еще встречается Optical Axis (полированная ось). Бывают на 5-6-8-10-12-16-20 мм. Актуальный диаметр 8 мм. На 16-20 мм лучше использовать круглые рельсы типа SBR16 или SBR20, так как они имеют поддержку. Валы разного диаметра используются, например, в принтере Ultimaker (6-8-10 мм). Кстати, валы на 12мм — могут пригодиться для оси Z принтера ZAV 3D и подобных.

Читайте также:  Чем оттереть битумную мастику с одежды

На фото 6 мм, 8 мм, 12 мм.

Вал 8 мм с длинами 100… 350 мм

Удобно, если подбирать в размер. Да и периодически на разные лоты делают акции, если не спешно собирать станок, можно поэкономить.

Есть несколько вариантов крепления направляющих. Самый простой — нарезать на концах резьбу и законтрогаить. Можно установить фланцы типа SHF08 или суппорты SK8. В этом случае длина увеличивается на 2 см каждой направляющей (один фланец захватывает 1см вала).

Я печатал сам, не скажу что большая разница, но экономия около $12. Вот ссылка на лот для установки нормальных металлических фланцев SHF08, а не пластиковых. Еще хороший вариант крепление не фланцами, а суппортами, прямо на профиль 2020. Это суппорт SH08 (SF08?).

Есть еще «китайский» вариант крепления, когда в центре вала сверлится отверстие и нарезается внутренняя резьба М3. В этом случае установка подобных направляющих максимально облегчается.

Суппорты-фланцы для крепления валов от SHF8 до SHF20

Фланец SHF8 Суппорт SK8 Еще один суппорт SK8 для валов для установки на профиль

Подшипники для валов

Лот с выбором размера коротких линейных подшипников LMххUU на 6/8/10 мм

Ключевые слова: Bearing LMххLUU (на хх мм, длинные), LMххUU (на хх мм короткие), в корпусе соответственно: SC8LUU и SC08UU.

Вот интересные комплекты-наборы осей с направляющими и подшипниками

То же, плюс винт Т8 с суппортом на 200мм, 300 мм и на 400 мм

Если пилить, то дополнительно надо будет прикупить еще латунных гаек

Обычно беру больше, плюс одну гайку. Режу в размер, остаток идет еще куда-либо

Фланец-подшипник KFL08 для крепления винта Т8 на торцевую поверхность (Flange Bearing KFL08)

Фланец-суппорт KP08 для крепления винта Т8 на профиль Mount Bearing KP08Для сборки также потребуется конструкционный профиль, 3Д печатные детали (держатели, уголки и прочее, ссылки в конце статьи), а также электроника.

Комплектующие для профиля:

уголки 2020 Corner Bracket. Для сборки станка типа 2418 потребуется минимум 16 шт. Берите с запасом )))

Есть варианты пластин для усиления, тоже неплохо было бы установить по основным углам и на портал (итого 6-8 шт).

Раз завел разговор про профиль, то расскажу подробно про закупку и нарезку профиля у Соберизавода.

Это конструкционный алюминиевый профиль от Соберизавода. Это наверное самый дешевый вариант, так как профиль из Китая будет стоить дороже, да и существует ограничение на максимальную длину посылок на китайской почте (500мм).

Я покупал сразу нарезанный в размер комплект профиля типоразмера 2020 для CNC2418.

Есть два варианта — профиль без покрытия (подешевле) и с покрытием (анодированный). Разница в стоимости небольшая, я рекомендую с покрытием, особенно если использовать в качестве направляющих для роликов.

Читайте также:  Как сделать козлы из поддонов

Доставка осуществляется ТК, рассчитать стоимость можно по калькулятору, так как размеры профиля вам известны, вес очень хорошо считается в карте раскроя. Для расчета нужна опция «забор груза у поставщика». Доставка Деловыми линиями обойдется дешевле, около 1000 рублей.

Можно забрать самовывозом в Москве.

В одном месте офис, склад и мастерская, где режут профиль в размер. Есть витрина с образцами, можно подобрать профиль на месте.

Нарезка профиля торцевой пилой Метабо

На фотографии для меня пилят профиль для небольшого дельта бота.

Полезные ссылки и информация:

1) чертежи суппортов, фланцев и прочего

2)3D печатные запчасти, для экономии:

Целиком проект CNC с печатными деталями. Рекомендую воспользоваться моделью кареток XY отсюда

Спасибо за ваше внимание. Далее будет про сборку осей XY и электронику

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Данный станок предназначен для сверления и фрезерования фольгированного текстолита (изготовление печатных плат), дерева и пластмассы. После небольшой модернизации с заменой фанерных элементов на металл — мягкого металла.

Станок разрабатывался как настольный на замену покупного китайского станочка.

Он достаточно тих в работе и компактен.

Характеристики

  • Конструкция — подвижный рабочий стол
  • Рабочее поле — 265×230 мм
  • Высота заготовки — 50 мм
  • Максимальный ход по оси Z — 80 мм
  • Шпиндель — 300Вт с воздушным охлаждением и регулировкой оборотов 3000-12000RPM
  • Шаговые двигатели 17HS8401 (1.8A)
  • Габариты станка 400x400x370 мм
  • Вес 16 кг

Комплектующие и материалы

Вертикальная рама (портал):

Горизонтальная рама (основание)

Крепеж

  • Сухари пазовые M5 (200 шт) и M6 (50 шт)
  • Винты и болты разной длины, гайки и шайбы M4, M5, M6 из ближайшего магазина крепежа по факту

Недостающие элементы рамы (фланцы для двигателя и элементы оси Z сделаны из фанеры 10-12мм)

6000 руб (с изготовлением деталей из фанеры лазерной резкой)

Механические компоненты:

ИТОГО ПО МЕХАНИЧЕСКИМ КОМПОНЕНТАМ

$200 (включая доставку в г.Пермь)

Моторы, переходные муфты

ИТОГО ЗА МОТОРЫ и МУФТЫ — $145 (включая доставку в г.Пермь)

Драйверы, контроллер и всякая мелочь

Итоговая стоимость комплектующих и материалов для станка обошлась в $460-475 (включая всевозможную мелочь, купленную в магазинах)

Немного видео по станку ЧПУ

Видео” по сборке

Чего еще планируется сделать

  1. Поставить концевики ограничивающие ход
  2. Заменить все элементы из фанеры на металлические для увеличения жесткости
  3. Заменить драйверы на TB6560/TB6600 и поднять максимальный ток шаговых движков. Поставить вентиляторы охлаждения ШД. В результате всего этого увеличить скорость перемещения по всем осям в 2-2.5 раза
  4. Установить кронштейн для крепления шланга бытового пылесоса для удаления мусора во время работы
  5. Изготовить кожух (или подобрать пластиковый ящик нужного размера) для всего станка с целью снижения шума и мусора при работе, а также для хранения и транспортировки.
  6. Прикрутить планшет на Windows Или Linux для управления станком

По отдельным элементам и этапам сборки и применению планируется цикл статей. Так что до скорых встреч!

>

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector