Великий чпу своїми руками. Створення чпу верстата своїми руками

Верстати, оснащені числовим програмним забезпеченням (ЧПУ) представлені у вигляді сучасного обладнаннядля різання, точення, свердління чи шліфування металу, фанери, дерева пінопласту та інших матеріалів.

Вбудована електроніка на базі друкованих плат Arduino забезпечує максимальну автоматизацію робіт.

1 Що являє собою верстат з ЧПУ?

Верстати ЧПУ на базі друкованих плат «Ардуїно» здатні автоматичному режимібезступінчасто змінювати частоту обертання шпинделів, а також швидкість подачі супортів, столів та інших механізмів. Допоміжні елементи верстата ЧПУ автоматично приймає потрібне положення,і можуть використовуватись для різання фанери або алюмінієвого профілю.

У пристроях на основі друкованих плат Arduino ріжучий інструмент(попередньо налаштований) також змінюється в автоматичному режимі.

У пристроях ЧПУ на базі друкованих плат "Ардуїно" всі команди подаються через контролер.

Контролер отримує сигнали від програмноносія. Для такого обладнання для різання фанери, металевого профіліабо пінопласту програмоносіями є кулачки, упори чи копіри.

Сигнал, що надійшов з програмоносія, через контролер подає команду на автомат, напівавтомат або копіювальний верстат. Якщо необхідно змінити лист фанери або пінопласту для різання, кулачки або копіри замінюються іншими елементами.

Агрегати з програмним управлінням на базі плат "Ардуїно" як програмоносій використовують перфострічки, перфокарти або магнітні стрічки в яких міститься вся необхідна інформація. Із застосуванням плат Arduino весь процес різання фанери, пінопласту або іншого матеріалу повністю автоматизується, сто мінімізує витрати праці.

Варто зазначити, що зібрати верстат ЧПУ для різання фанери або пінопласту на базі плат Arduino своїми руками можна без особливих складнощів.Управління в агрегатах ЧПУ на основі Ардуїно здійснює контролер, який передає як технологічну, так і розмірну інформацію.

Застосовуючи плазморізи з ЧПУ на базі плат «Ардуїно» можна звільнити велике числоуніверсального обладнання та поряд з цим збільшити продуктивність праці.Основні переваги верстатів на базі «Ардуїно», зібраних своїми руками, виражаються в:

високою (порівняно з ручними верстатами) продуктивністю;
гнучкості універсального обладнання у поєднанні з точністю;
зниження потреби у залученні кваліфікованих фахівців до роботи;
можливості виготовлення взаємозамінних деталей за однією програмою;
скорочених термінів підготовки під час виготовлення нових деталей;
можливості зробити верстат своїми руками.

1.1 Процес роботи фрезерного верстата з ЧПУ (відео)

1.2 Різновиди ЧПУ верстатів

Представлені агрегати для різання фанери або пінопласту, що використовують для роботи плати Arduino, діляться на класи по:

технологічним можливостям;
принцип зміни інструмента;
способу зміни заготівлі.

Будь-який клас такого обладнання можна зробити своїми руками, а електроніка Arduino забезпечить максимальну автоматизацію робочого процесу.Поряд із класами, верстати можуть бути:

токарними;
свердлильно-розточувальними;
фрезерними;
шліфувальними;
верстати електрофізичного ряду;
багатоцільові.

Токарні агрегати на базі «Arduino» можуть обробляти зовнішні та внутрішні поверхнівсіляких деталей.

Обертання заготовок може проводитися як у прямолінійних, так і в криволінійних контурах. Пристрій також призначається для різання зовнішньої та внутрішнього різьблення. Фрезерні агрегати на базі Arduino призначаються для фрезерування простих і складних деталей корпусного типу.

Крім того вони можуть проводити свердління та розточування. Шліфувальні верстати, які також можна зробити своїми руками можуть застосовуватися для фінішної обробкидеталей.

Залежно від виду оброблюваних поверхонь агрегати можуть бути:

плоскошліфувальними;
внутрішньошліфувальними;
шліцешліфувальними.

Багатоцільові агрегати можуть застосовуватися для різанняфанери або пінопласту, виконувати свердління, фрезерування, розточування та токарну обробку деталей. Перед тим, як зробити верстат з ЧПУ своїми руками, важливо враховувати, що поділ обладнання здійснюється за способом зміни інструменту. Заміна може проводитися:

вручну;
автоматично у револьверній головці;
автоматично у магазині.

Якщо електроніка (контролер) може забезпечувати автоматичну зміну заготовок з використанням спеціальних накопичувачів, апарат може тривалий час працювати без участі оператора.

Для того щоб зробити представлений агрегат для різання фанери або пінопласту своїми руками, необхідно підготувати вихідне обладнання. Для цього може бути придатний вживаний.

У ньому робочий орган замінюється на фрезу. Крім того, зробити механізм своїми руками можна з кареток старого принтера.

Це дозволить рухатися робочій фрезі у напрямку двох площин. Далі до конструкції підключається електроніка, ключовим елементом якої є контролер та плати Arduino.

Схема збирання дозволяє зробити своїми руками саморобний агрегат ЧПУ автоматичним. Таке обладнання може бути призначене для різання пластику, пінопласту, фанери або тонкого металу. Для того щоб пристрій зміг виконувати більш складні види робіт, необхідний не тільки контролер, а й кроковий двигун.

Він повинен мати високі потужнісні показники – не менше 40-50 ватів. Рекомендується використовувати звичайний електродвигун, оскільки з його застосуванням відпаде необхідність у створенні гвинтової передачі, а контролер забезпечуватиме своєчасну подачу команд.

Потрібне зусилля на вал передачі в саморобному пристрої має передаватися за допомогою зубчастих ременів.Якщо для пересування робочої фрезисаморобний верстат з ЧПУ буде використовувати каретки від принтерів, то для цього необхідно вибрати деталі від принтерів великих розмірів.

Основою майбутнього агрегату може бути прямокутна балка, яка повинна бути міцно закріплена на напрямних. Каркас має відрізнятися високим ступенемжорсткості, але використовувати зварювання не рекомендується. Краще застосовувати болтове з'єднання.

Зварювальні шви будуть піддаватися деформації через постійні навантаження під час роботи верстата. Елементи кріплення при цьому руйнуються, що призведе до збою налаштувань, а контролер працюватиме некоректно.

2.1 Про крокові двигуни супорти та напрямні

Агрегат із ЧПУ, зібраний самостійно, має бути оснащений кроковими електродвигунами. Як вже згадувалося вище, для збирання агрегату найкраще використовувати двигуни від старих матричних принтерів.

Для ефективного функціонування пристрою знадобиться три окремих двигуникрокового типу. Рекомендується використовувати двигуни з п'ятьма окремими проводами управління. Це дозволить збільшити функціональність саморобного апаратуу кілька разів.

При підборі двигунів для майбутнього верстата потрібно знати число градусів на один крок, показник робочої напруги та опір обмотки. Згодом це допоможе зробити коректне налаштування всього програмного забезпечення.

Кріплення валу кульового двигуна виконується із застосуванням гумового кабелю, покритого товстою обмоткою. Крім того, за допомогою такого кабелю можна приєднати двигун до ходової шпильки. Станину можна виготовити із пластмаси з товщиною в 10-12 мм.

Поряд із пластиком можливе застосування алюмінію або органічного скла.

Провідні деталі каркаса кріпляться за допомогою шурупів, а при використанні деревини можна кріпити елементи клеєм ПВА. Напрямні являють собою сталеві прути з перетином 12 мм і довжиною 20 мм. На кожну вісь припадає по 2 прути.

Супорт виготовляють з текстоліту, його розміри повинні становити 30×100х40 см. різьбових отворидля закріплення станини. Крокові електродвигуни встановлюються за допомогою кріплень.

Кріплення можна зробити з використанням сталілистового типу. Товщина листа має становити 2-3 мм. Далі гвинт з'єднується з віссю крокового двигуна за допомогою гнучкого валу. З цією метою можна використовувати звичайний гумовий шланг.

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 із блоком числового програмного управління 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.

Написання програми, згідно з якою буде виконано послідовність переміщень різальної частини. Для цього краще використовувати спеціальні програмні комплекси, призначені для адаптації в саморобних моделях.
Встановити заготовку на стіл.
Виведення програми у ЧПУ.
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 їх можна зробити самостійно, але для тонкої роботи слід 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 роботивсього комплексу необхідно 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 розмірмайданчики - 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.

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

Електронна частина знаходиться в окремому блоці. Це сприяє зменшенню ймовірності збою у роботі під час функціонування фрезера. Також важливим моментомє вибір робочої поверхні для 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

Це мій перший верстат із ЧПУ зібраний своїми руками з доступних матеріалів. Собівартість верстата близько 170 $.

Зібрати верстат із ЧПУ мріяв уже давно. В основному він мені потрібен для різання фанери та пластику, розкрий якихось деталей для модельізму, саморобок та інших верстатів. Зібрати верстат руки свербіли майже два роки, за цей час збирав деталі, електроніку та знання.

Верстат бюджетний, вартість його мінімальна. Далі я вживатиму слова, які звичайній людині можуть здатися дуже страшними і це може відлякати від самостійного будівництва верстата, але насправді це все дуже просто і легко освоюється за кілька днів.

Електроніка зібрана на Arduino + прошивка GRBL

Механіка найпростіша, станина з фанери 10мм + шурупи та болти 8мм, лінійні напрямні з металевого куточка 25*25*3 мм + підшипники 8*7*22 мм. Вісь Z рухається на шпильці M8, а осі X і Y на ременях T2.5.

Шпиндель для ЧПУ саморобний, зібраний з безколекторного мотора та цангового затиску + зубчаста ременна передача. Слід зазначити, що двигун шпинделя живиться від основного блоку живлення 24 вольта. У технічні характеристикивказано, що двигун на 80 ампер, але реально він споживає 4 ампери під серйозним навантаженням. Чому так відбувається я пояснити не можу, але двигун працює відмінно і справляється зі своїм завданням.

Спочатку вісь Z була на саморобних лінійних напрямних з куточків та підшипників, пізніше я переробив її, фотки та опис нижче.

Робочий простір приблизно 45 см по X і 33 см по Y, по Z 4 см. Враховуючи перший досвід, наступний верстат я робитиму з великими габаритами і на вісь X ставитиму два мотори, по одному з кожної строни. Це пов'язано з великим плечем і навантаженням на нього, коли робота ведеться на максимальному видаленні по осі Y. Зараз стоїть один мотор і це призводить до спотворення деталей, коло виходить трохи еліпсом через прогинання каретки по X, що виникає.

Рідні підшипники у мотора швидко розбовталися, тому що не розраховані на бічне навантаження, а воно тут серйозне. Тому зверху та знизу на осі встановив два великі підшипники діаметром 8 мм, це треба було б робити відразу, зараз через це є вібрація.

Тут на фото видно, що вісь Z вже на інших лінійних напрямних опис буде нижче.

Самі напрямні мають дуже просту конструкцію, її я випадково знайшов на Youtube. Тоді мені ця конструкція здалася ідеальною з усіх боків, мінімум зусиль, мінімум деталей, просте складання. Але як показала практика, ці напрямні працюють не довго. На фото видно, яка канавка утворилася на осі Z після тижня моїх тестових запусків ЧПУ верстата.

Саморобні напрямні на осі Z я замінив на меблеві, що коштували менше долара за дві штуки. Я їх укоротив, залишив хід 8 см. На осях X і Y ще залишилися напрямні старі, міняти поки не буду, планую на цьому верстаті вирізати деталі для нового верстата, потім просто розберу.

Пару слів про фрези. Я ніколи не працював із ЧПУ і досвід фрезерування у мене теж дуже маленький. Купив я в Китаї кілька фрез, у всіх 3 та 4 канавки, пізніше я зрозумів, що ці фрези хороші для металу, для фрезерування фанери потрібні інші фрези. Поки що нові фрези долають відстань від Китаю до Білорусі я намагаюся працювати з тим, що є.

На фото видно як фреза 4 мм горіла на березовій фанері 10 мм, я так і не зрозумів чому, фанера чиста, а на фрезі нагар схожий на смолу від сосни.

Далі на фото фреза 2 мм чотиризахідна після спроби фрезерування пластику. Цей шматок розплавленого пластику потім дуже погано знімався, відкушував трохи кусачками. Навіть на малих оборотах фреза все одно вязне, 4 канавки явно для металу:)

Днями у дядька був день народження, з цієї нагоди вирішив зробити подарунок на своїй іграшці:)

Як подарунок зробив аншлаг на будинок із фанери. Насамперед спробував фрезерувати на пінопласті, щоб перевірити програму і не псувати фанеру.

Через люфти та прогинання підкову вдалося вирізати тільки з сьомого разу.

Загалом цей аншлаг (у чистому вигляді) фрезерувався близько 5 годин + купа часу на те, що було зіпсовано.

Якось я публікував статтю про ключницю, нижче на фото ця ж ключниця, але вже вирізана на верстаті з ЧПУ. Мінімум зусиль, максимум точність. Через люфт точність звичайно не максимум, але другий верстат я зроблю жорсткішим.

А ще на верстаті з ЧПУ я вирізав шестерні з фанери, це набагато зручніше і швидше, ніж різати своїми руками лобзиком.

Пізніше вирізав і квадратні шестерні з фанери, вони насправді крутяться:)

Підсумки позитивні. Зараз займуся розробкою нового верстата, вирізатиму деталі вже на цьому верстаті, ручна працяпрактично зводиться до збирання.

Потрібно освоїти різання пластику, тому що стала робота над саморобним роботом-пилососом. Власне, робот теж підштовхнув мене на створення свого ЧПУ. Для робота різатиму з пластику шестерні та інші деталі.

Update: Тепер купую фрези прямі з двома кромками (3.175*2.0*12 mm), ріжуть без сильних задир з обох боків фанери.

З цієї статті можна дізнатися, як у домашніх умовах виготовити фрезерний верстат по дереву своїми руками для виконання основних операцій із заготовками. У тексті викладено покрокова технологіястворення інструменту: аналіз конструкційних особливостейприладу та всіх складових, необхідних для його встановлення, креслення з розмірами та докладні описи, які допоможуть створити кожен із цих елементів і зібрати їх воєдино.

Верстати фрезерні по дереву можуть мати різне призначення. Деякі прилади розраховані виконання лише однієї операції, інші – багатофункціональні. Покупка професійного інструменту- Дороге задоволення, тому багато майстрів вдаються до виготовлення верстата по дереву своїми руками. Найчастіше такий фрезер використовується у невеликих меблевих майстернях.

Фрезери зазвичай використовуються для обробки деревини по прямому або кривому контуру. Як робочий елемент у конструкції виступає ножова головка, яка здійснює обертальні рухи. Найчастіше ця деталь розташовується вертикально. Існує багато різновидів фрезерів, кожен з яких має власні конструкційні особливості.

Найпопулярніші види приладів:

стандартні одношпиндельні (шпиндель розташований вертикально);
одношпиндельні конструкції, де шпиндель або саморобний фрезерний стіл нахиляється;
копіювальні фрезери зі шпинделем, що мають верхнє розміщення;
копіювальні конструкції зі шпинделем, що мають горизонтальне розміщення (інструмент призначений для обробки повітряних гвинтівз дерева).

Зверніть увагу! У всіх перерахованих конструкціях, крім останньої, матеріал подається вручну.

Пристрій фрезерного верстата: одношпиндельні конструкції

Конструкція одношпиндельного верстата включає горизонтальний стіл із парою шпунтових гнізд, призначених для фіксації напрямних лінійок. Він встановлений на станині з чавуну. Під столом знаходяться санки, які пересуваються напрямними. На них встановлений шпиндель на підп'ятнику та парі підшипників. У верхній частині цього елемента знаходиться ще один шпиндель – вставний. Він призначений для монтажу різальних деталей.

Санки зі шпинделем при необхідності можна підняти. Для цього використовується конічна передача з маховичком або гвинт. Ремінна передача дозволяє привести в рух шпиндель. Причому для цього може використовуватися контрпривід, двигун або вал двигуна.

Щоб виготовити такий фрезер по дереву своїми руками, потрібно врахувати деякі нюанси. У деяких випадках не обійтися без додаткового посилення шпинделя. Така необхідність виникає, якщо потрібно обробити заготовки великої висоти або на деталь впливають серйозні навантаження. Для цього на столі верстата потрібно встановити та закріпити верхній упор. Цей елемент фіксується на кронштейні. Щоб контролювати переміщення заготовки в процесі фрезерування бажано використовувати кільце, що направляє, або лінійку.

Верстати, в яких шпиндель або стіл нахиляється, дозволяють виконувати ширший спектр робіт по дереву своїми руками. Крім стандартних операцій, такі конструкції дозволяють отримати більш високу якість обробки, отримуючи чисту та рівномірну поверхню. Такого результату можна досягти за рахунок обробки деревини під кутом, використовуючи фрези з дуже маленьким діаметром. Прилад з шпинделем, що нахиляється, набагато безпечніше і зручніше.

Влаштування копіювального саморобного верстата по дереву з верхнім розміщенням шпинделя.

Ці прилади використовуються для виконання копіювальних робіт. При цьому не потрібна наявність високої потужності. Такі конструкції дозволяють виконувати фрезерування та свердлильні роботи для створення ажурних виробів.

Копіювальний прилад здатний замінити собою одразу три інструменти:

Фрезери.
Свердлильний верстат.
Лобзик.

Обробка деревини виконується за допомогою різальних фрез. Шпіндель розвиває велика кількістьоборотів, завдяки чому оброблена поверхня виходить дуже чистою.

Саморобний деревообробний верстат може використовуватися для різних цілей:

калібрування бобишок;
виготовлення ажурних рам;
опрацювання стінок нервюр тощо.

Як основа для такої конструкції використовується станина, виготовлена з чавуну. Її верхня частинавигнута у формі серпа. Ця зона використовується для монтажу електричного двигуна.

Зверніть увагу! Станіна виконує функцію сполучної ланки, на яку встановлюються всі елементи фрезерного саморобного верстата по дереву. Чим міцніша і надійніша її конструкція, тим краще.

Двигун встановлюється на напрямних. За рахунок системи важелів він може переміщатися цими елементами вниз і вгору. Ця ділянка наводиться в рух натисканням на педаль, яка укомплектована спеціальним стопором. Роторний вал двигуна з'єднується зі шпинделем, де закріплюється патрон із інструментом. Цей патрон може бути самоцентруючим або американським.

У нижній зоні станини монтується стіл на рухомому кронштейні. Така конструкція може пересуватися напрямними вертикально за допомогою маховичка. Існують інші варіанти виготовлення саморобного фрезерного верстата по дереву своїми руками, креслення такої конструкції передбачає вертикальне переміщення столу ще й у процесі роботи за рахунок натискання на педаль. У таких моделях електричний двигун та шпиндель залишаються нерухомими.

Як виготовити токарний верстат по дереву своїми руками: креслення та технологія

Найпростіший спосіб власноруч виготовити інструмент у домашніх умовах – сконструювати токарний верстат або фрезер із дриля або електричного двигуна, знятого з іншого інструменту. Цей процес не такий і складний, тому кожен майстер здатний впоратися з його виконанням. Для цього буде потрібно електричний двигун, потужність якого не перевищує 500 Вт, та підручні матеріали. Як привод може використовуватися і дриль. Звичайно, для виготовлення токарного верстата знадобляться деякі навички.

Для будівництва верстата необхідні такі елементи:

металева станина;
електромотор;
підручник;
задня бабця.

Не завадить придбати креслення, яке допоможе зорієнтуватися в розмірах і правильно виготовити всі елементи конструкції для подальшого її складання.

Як виготовити саморобний свердлильний верстат своїми руками з мотором

Для початку необхідно підготувати вал електромотора. Для цього на нього встановлюється планшайба, підійде і сталевий центр із різьбленням. Монтаж другого центру здійснюється у трубку задньої бабки. Для виготовлення станини знадобиться пара куточків розміром 5х3 см, їх довжина – 15 см. До станини за допомогою болтового з'єднаннякріпиться мотор.

Зверніть увагу! Центральна частина задньої бабки обов'язково має збігтися із серединою валу електромотора.

На наступному етапі виготовлення саморобного верстатасвоїми руками виконується складання бабки. Цей елемент формується з пари горизонтальних та пари вертикальних куточків. До неї кріпиться труба, призначена для шпинделя. У неї потрібно вставити болт, діаметр якого становить 1,2 см. Попередньо головка заточується під прямим кутом. Таким чином, позначається центральна частина шпинделя. Після цього бабка встановлюється на станині. На верхній стійці, яка з'єднується з горизонтальними куточками, необхідно закріпити за допомогою зварювання трубку.

Для виготовлення підручника потрібно взяти сталевий стрижень із фаскою. Також цей елемент повинен мати отвір, який використовуватиметься для закріплення опорної лінійки. Необхідно вертикально приварити трубку зі стопорним гвинтом до довгого куточка. Потім до неї вставляється стрижень підручника.

Як шпиндель передньої бабки буде використовуватися ротор двигуна, на якому закріплена планшайба. У ній потрібно виконати кілька отворів. У центральній частині вставлятиметься вилка. Отвори по краях призначені для фіксації деталі за допомогою шурупів.

Як виготовити своїми руками з дрилі токарний верстат по дереву

Маючи під рукою верстат з міцною та рівною робочою поверхнею, можна спорудити токарний верстат, не вдаючись до будівництва станини. Електричний дриль у цьому випадку виконуватиме функцію обертального приводу та передньої бабки. Згідно з найпростішим кресленням верстата цей інструмент достатньо закріпити на поверхні верстата через шийку. Для фіксації підійдуть струбцини та хомут.

Цей елемент монтується навпроти дриля. Для його створення можна взяти два бруски з дерева та регулювальний гвинт, заточений з одного кінця під конус. Якщо передбачається використання верстата для обробки масивних дерев'яних заготовокбажано зафіксувати упор на столі за допомогою струбцин.

Для виготовлення інструменту своїми руками достатньо недорогих матеріалів. Токарний верстатна основі дриля можна використовувати для виточування різних деталей:

дверні ручки;
конструкційні деталі сходів;
декоративні вироби тощо.

Зверніть увагу! Верстат із дерев'яною струбциною підходить виключно для обробки заготовок із деревини. Не допускається використання такого інструменту для роботи з металом.

Щоб розширити функціональні можливостіінструменту, його конструкцію можна доповнити насадками та іншими пристроями, здатними покращити якість роботи.

До таких удосконалень можна віднести:

виконання намотування на трансформаторах;
нанесення фарбуючого складуповерх деталі, що обертається для створення візерунків;
нанесення спіральних насічок на заготівлю тощо.

Установка спеціальної приставки у вигляді копіра дозволить використовувати верстат для створення цілої серії однакових деталей або виробів за шаблоном.

Як зробити фрезерний верстат по дереву своїми руками: креслення, відео, інструкція

Визначитись з типом конструкції, і які завдання виконуватиме інструмент.
Визначитись з матеріалами, які будуть використовуватись для будівництва кожного елемента, та способами фіксації.
Розрахувати необхідні для повноцінного функціонування технічні та експлуатаційні параметри.
Підібрати для фрезерного верстата, що виготовляється своїми руками, з ЧПУ по дереву креслення з розмірами всіх деталей.

Для роботи зі складними елементамизнадобиться фрезер з високим рівнем потужності і великою кількістю обертів. Фахівці рекомендують віддавати перевагу приладам, що мають ручне налаштування шпинделя та автоматичну стабілізацію. Незайвими будуть такі функції, як швидка зупинка та плавний пуск. У ідеальних конструкціяхдля заміни щіток електромотора не потрібне розбирання корпусної частини інструменту.

Стаття на тему:

Інструкція для експлуатації. Комплектуючі деталі Рекомендації щодо вибору конструкцій та огляд кращих моделей.

Конструкція фрезера складається з наступних елементів:

стільниці;
станини;
шпинделя;
паралельного упору;
подає санки;
пилососу.

Корисна порада! Рекомендована потужність двигуна для верстата – 2 кВт та більше. Інструмент із меншими показниками не зможе обробити заготовки із твердих порід деревини.

Підбір матеріалів для виготовлення деревообробного верстата своїми руками

Щоб станина змогла витримувати високі динамічні навантаження, бажано як матеріал для її виготовлення використовувати метал. Самим відповідним варіантомє труба з квадратним або прямокутним перетином. Допускається використання масивного металевого куточка.

Вибір таких матеріалів дозволяє створити конструкцію, не застосовуючи зварювального апарату. Усі елементи з'єднуються за рахунок болтів. Конструкція виходить розбірною, що полегшує її перенесення та транспортування. Крім цього, використовуючи відповідне креслення фрезерного столу, своїми руками можна створити регульовані ніжки. Рухливі опори дозволять налаштовувати верстат по горизонталі.

Для виготовлення стільниці підійдуть такі матеріали:

багатошарові фанерні листи;
стругана дошка;
МДФ, ОСБ чи ДСП.

Стільниця обов'язково повинна мати гладку поверхню. Будь-які нерівності позначаться на якості роботи. Крім цього, необхідно виключити всі фактори, які можуть спричинити появу подряпин під час обробки заготовок.

При виготовленні столу для фрезера своїми руками рівної поверхні можна досягти кількома способами:

оздоблення за допомогою пластику;
ретельне припасування та шліфування струганих дощок;
оздоблення металом.

Для виготовлення фрезера власноруч можна використовувати асинхронний або колекторний двигун. Перший варіант досить невибагливий в експлуатації і не накладає обмежень на розмір фрез, що використовуються. Серед недоліків – високий рівеньшуму. Колекторний двигун доступніший, проте його щітки зношуються швидше.

Як виготовити пристрої для фрезера своїми руками.

Саморобні фрези по дереву здатні ефективно обробляти деревину, проте при контакті з твердими матеріаламиріжучі елементи швидко затупляються. Тому спектр застосування таких деталей суттєво обмежений.

Щоб виготовити фрезу по дереву своїми руками, необхідно взяти циліндричну заготовку та зрізати половину її діаметра на тій ділянці, де буде розташовуватися ріжуча зона. Після цього необхідно згладити перехід, що утворився. Зі зрізаної частини заготовки потрібно прибрати ще 1/4 діаметра і виконати аналогічну операцію. Потім слід надати обробленій ділянці фрези прямокутної форми. Для цього потрібно зрізати її нижню частину. Товщина отриманої робочої зонимає становити 2-5 мм.

Корисна порада! Щоб зрізати металеву заготовку під фрезу, можна використовувати дриль або болгарку, пристосувавши цей інструмент для виконання цього завдання. Ріжучу кромку можна виготовити за допомогою верстата.

Заточування ріжучої частини бажано виконувати під кутом 7-10°. Більш гостра кромка різатиме набагато гірше і швидко втратить заточування.
За допомогою шліфувальної машинкикутового типу, укомплектованої дисками по металу, можна надати різальній частині фрези необхідну конфігурацію. Для цього підійдуть і надфілі, покриті алмазним напиленням.
Якщо фреза матиме складну конфігурацію, можна її розплющити або загнути.

Як виготовити фрезерний верстат своїми руками

Найпростіший фрезерний верстат можна виготовити за тим самим принципом, що і токарний інструмент, описаний раніше. Існує кілька способів оформити головний центр конструкції.

У першому випадку на вал насаджується сталева трубка із тонкими стінками. Цей метод вважається найпростішим, проте не позбавлений недоліків. Оператор не зможе обробляти заготовки, діаметр яких менший від внутрішнього перерізу труби. До того ж таку конструкцію не вдасться швидко демонтувати, якщо в цьому виникне потреба.

У другому випадку заготовка кріпитиметься до планшайби. Для цього можна використовувати шурупи, для яких потрібно попередньо зробити отвори. Цей метод також має недоліки. Діаметр оброблюваних заготовок обмежується розміром планшайби. Щоб спростити цей процес, можна виготовити спеціальний патрон, хоча і в цьому випадку не вдасться уникнути деяких обмежень.

Задній центр, який використовуватиметься для фіксації довгих заготовок, потрібно встановити на задній бабці. Монтаж електричного двигуна складає раму. В цілому, найпростіші конструкції токарного та фрезерного інструменту багато в чому схожі. За бажання отримати більш функціональний прилад можна виготовити фрезерний верстат з ЧПУ своїми руками, але для цього будуть потрібні додаткові технічні знання.

Технологія виготовлення столу для фрезера своїми руками з кресленнями

Існує кілька варіантів конструкцій, які можна використовувати для встановлення настільного фрезерного верстата з ЧПУ. Столи можуть бути стаціонарними чи портативними. Крім цього, існує ще й агрегатний різновид. Така конструкція дає змогу розширити поверхню столу для використання фрезера.

Найчастіше майстри віддають перевагу стаціонарним конструкціям, що мають металевий каркас. Як матеріал для стільниці підійде голландська фанера.

Зверніть увагу! Виготовляючи стіл для ручного фрезерасвоїми руками, обов'язково потрібно враховувати зростання людини, яка за ним працюватиме.

перелік необхідних інструментівта матеріалів включає:

металеві деталі для каркасу (труба чи куточок);
напрямні з алюмінію;
осі для фіксації фрезера;
шпаклівка, а також ґрунтуючий та фарбуючий склади;
саморізи;
меблеві болти (60х6 мм);
шестигранні регулювальні болти з гайками (4 шт.);
фінська ламінована фанера з вологостійкими властивостями (товщина листа 1,8 см);
матеріал для виготовлення паралельного упору (фанера чи дошки);
дриль та набір свердел;
шуруповерт та електричний лобзик;
зварювальний апарат;
допоміжні пристрої (пензлі, ганчірки, шпатель).

Маючи все необхідне можна легко виготовити конструкцію фрезерного столу своїми руками, відео-огляди технології, яких чимало в мережі, допоможуть наочно ознайомитися з цим процесом.

Технологія виготовлення верстата ЧПУ своїми руками: креслення та складання

Фрезер із ЧПУ відрізняється від звичайного інструменту наявністю програми, яка контролює його роботу. На багатьох відео саморобні верстати виготовляються на основі балки з прямокутним перетином, що закріплюється на напрямних. Фрезер із ЧПУ не є винятком. У процесі монтажу несучої конструкціїбажано не використовувати зварні з'єднання, фіксацію краще виконувати за допомогою болтів.

Справа в тому, що зварні шви вразливі перед вібраційним впливом, через що згодом рама зазнаватиме поступового руйнування. Внаслідок зміни геометричних розмірівобладнання втратить свою точність та якість обробки. Бажано, щоб креслення столу передбачало можливість переміщення інструменту по вертикалі. Для цього підійде гвинтова передача. Обертальний рух передаватиметься за допомогою зубчастого ременя.

Вертикальна вісь є найважливішим елементомконструкції. Для її виготовлення можна скористатися алюмінієвою плитою. При цьому важливо, щоб розмірні параметри осі відповідали габаритам майбутнього верстата.

Корисна порада! Використовуючи муфельну піч, можна відлити вертикальну вісь із алюмінію з урахуванням розмірів, вказаних у кресленні.

Складання верстата слід почати з монтажу двох електромоторів крокового типу. Вони встановлюються за вертикальною віссю прямо на корпус. Один двигун контролюватиме рухи фрезерної головки по горизонталі, інший – по вертикалі. Потім необхідно перейти до монтажу інших вузлів конструкції.

Обертальний рух передаватиметься на вузлові елементи інструменту за допомогою ременних передач. Перед тим як підключити до готового фрезера програмне керування, обов'язково потрібно перевірити його працездатність та за наявності недоліків усунути їх. Багато фахівців використовують для збирання верстата своїми руками відео-огляди, де докладно розглядається цей процес.

Устаткування для створення фрезерного верстата з ЧПУ по дереву своїми руками

Для створення фрезерного верстата з ЧПУ у домашніх умовах обов'язково використовувати крокові двигуни. Вони забезпечують можливість переміщення інструмента в трьох площинах. Для створення саморобного верстата ідеально підійдуть електричні двигуни, присутні в матричному принтері. Потрібно простежити, щоб двигуни мали достатню потужність. Крім двигунів, будуть потрібні сталеві стрижні.

У матричному принтері є всього кілька двигунів, а для створення фрезера потрібно три. Тому потрібно кілька старих друкованих пристроїв. Бажано, щоб двигуни мали 5 проводів керування. Завдяки цьому функціональність інструменту зростає.

Важливе значення мають інші параметри двигунів:

градус повороту за крок;
опір обмотки;
рівень напруги.

Для складання приводу знадобиться шпилька та гайка. Розмір цих деталей підбирається з урахуванням креслення. Щоб закріпити вал мотора та шпильку можна використовувати товсту обмотку з гуми від електричного кабелю. Нейлонова втулка підійде як фіксатор, в неї слід вставити гвинт. Як допоміжний інструмент можна використовувати дриль і напилок.

Управління інструментом здійснюватиметься програмним забезпеченням. Обов'язковий елементверстата - порт LPT, що забезпечує підключення системи керування до фрезера через електричні двигуни. Від якості комплектуючих, що використовуються для збирання верстата, залежать його терміни служби та якість виконуваних технологічних операцій. Тому до вибору деталей слід підходити ґрунтовно. Коли всі електронні компоненти верстата будуть встановлені та підключені, залишиться лише завантажити драйвера та програмне забезпечення.

Скільки коштуватиме покупка фрезерного верстата з ЧПУ: ціни на інструмент

Якщо з виготовленням ручного фрезера та стаціонарного столу може впоратися практично будь-який майстер, то збирання верстата з ЧПУ для багатьох здасться нездійсненним завданням. Причому саморобні конструкціїне мають таких можливостей, які може запропонувати інструмент заводського виробництва.

Корисна порада! Якщо передбачається використання фрезера для виконання складних робітпо дереву, краще віддати перевагу саме заводським конструкціям, які точно відкалібровані та мають безліч функцій.

Ціни на них варіюються в залежності від функціоналу, розміру столу, потужності, виробника та інших параметрів.

Середні розцінки на фрезерні верстати з ЧПУ заводського виробництва:

Найменування верстата	Довжина столу, мм	Ціна, руб.
LTT-K0609 (LTT-K6090A)	900	228970
WoodTec MH-6090		246780
LTT-P6090		329120
RJ 1212	1300	317000
WoodTec MH-1212		347350
RUIJIE RJ 1200		399200
WoodTec MH 1325	2500	496350
WoodTec MH-1625		540115
WoodTec VH-1625		669275
RJ 2040	3000	1056750
WoodTec VH-2030		1020935
WoodTec VH-2040		1136000

Складання верстата з програмним забезпеченням досить складний процес, що вимагає наявності певних навичок та знань. Цю роботу неможливо виконати без відповідного креслення та необхідних деталей. Такі елементи, як шлейфи, призначені передачі сигналів, крокові двигуни і мікропроцесорні плати можна зняти з застарілого устаткування чи придбати у мережі. Багато інтернет-магазинів пропонують готові набори для збирання фрезерних верстатів для домашніх майстерень.

Виготовлення фрезерного верстата по дереву своїми руками: відео інструкція

Отже, ви вирішили збудувати саморобний ЧПУфрезерний верстат або, можливо, ви просто над цим тільки замислюєтеся і не знаєте з чого почати? Є багато переваг у наявності машини з ЧПУ. Домашні верстати можуть проводити фрезерування та різати практично всі матеріали. Будь ви любитель чи майстер, це відкриває великі обрії для творчості. Той факт, що один із верстатів може опинитися у вашій майстерні, ще спокусливіший.

Є багато причин, через які люди хочуть збудувати власний фрезерний верстат ЧПУ своїми руками. Як правило, це відбувається тому, що ми просто не можемо дозволити собі купити його в магазині або від виробника, і в цьому немає нічого дивного, адже ціна на них велика. Або ви можете бути схожі на мене і отримувати масу задоволення від власної роботи та створення чогось унікального. Ви можете займатися цим для отримання досвіду в машинобудуванні.

Особистий досвід

Коли я вперше почав розробляти, продумувати та робити перший ЧПУ фрезер своїми руками, на створення проекту пішов приблизно один день. Потім, коли почав купувати частини, провів невелике дослідження. І знайшов деякі відомості в різних джерелах і форумах, що призвело до появи нових питань:

Мені дійсно потрібні кулько-гвинтові пари, чи звичайні шпильки та гайки працюватимуть цілком нормально?
Який лінійний підшипник кращий, і чи можу я собі його дозволити?
Двигун із якими параметрами мені потрібен, і краще використовувати кроковик чи сервопривід?
Чи деформується матеріал корпусу дуже сильно при великому розмірі верстата?
І т.п.

На щастя, на деякі питання я зміг відповісти завдяки своїй інженерно-технічній базі, що залишилася після навчання. Тим не менш, багато проблем, з якими я б зіткнувся, не могли бути розраховані. Мені просто потрібен був хтось із практичним досвідомта інформацією з цього питання.

Звичайно, я отримав багато відповідей на свої запитання від різних людей, багато з яких суперечили одне одному. Тоді мені довелося продовжити дослідження, щоб з'ясувати, які відповіді стоять, а які сміття.

Щоразу, коли у мене виникало питання, відповідь на яке я не знав, мені доводилося повторювати той самий процес. За великим рахунком, це пов'язано з тим, що в мене був обмежений бюджет і хотілося взяти найкраще з того, що можна купити за мої гроші. Така сама ситуація у багатьох людей, які створюють саморобний фрезерний верстат із ЧПУ.

Комплекти та набори для збирання фрезерів з ЧПУ своїми руками

Так, є доступні комплекти верстатів для ручного складання, але я ще не бачив жодного, який можна було б підлаштувати під певні потреби.

Також немає можливості вносити зміни в конструкцію і тип верстата, а їх багато, і звідки ви знаєте, який з них підійде саме вам? Незалежно від того, наскільки гарна інструкція, якщо конструкція погано продумана, то і кінцева машина буде поганою.

Ось чому вам потрібно бути обізнаним щодо того, що ви будуєте та розуміти яку роль відіграє кожна деталь!

Керівництво

Це керівництво націлене на те, щоб не дати вам зробити ті ж помилки, на які я витратив свій дорогоцінний час та гроші.

Ми розглянемо всі компоненти до болтів, дивлячись на переваги і недоліки кожного типу кожної деталі. Я розповім про кожен аспект проектування та покажу, як створити ЧПУ фрезерний верстат своїми руками. Проведу вас через механіку до програмного забезпечення та всього проміжного.

Майте на увазі, що саморобні креслення верстатів із ЧПУ пропонують кілька способів вирішення деяких проблем. Це часто призводить до «неакуратної» конструкції чи незадовільного функціонування машини. Ось чому я пропоную вам спочатку прочитати цей посібник.

ДАВАЙТЕ ПОЧНЕМО

КРОК 1: Ключові конструктивні рішення

Насамперед необхідно розглянути такі питання:

Визначення відповідної конструкції саме для вас (наприклад, якщо робитимете верстат по дереву своїми руками).
Необхідна площа обробки.
Доступність робочого простору.
Матеріали.
Допуски.
Методи конструювання.
Доступні інструменти.
Бюджет.