Load Загрузка

ЧПУ своими руками

Это мой первый станок с ЧПУ собранный своими руками из доступных материалов. Себестоимость станка около 170$.

Собрать станок с ЧПУ мечтал уже давно. В основном он мне нужен для резки фанеры и пластика, раскрой каких-то деталей для моделизма, самоделок и других станков. Собрать станок руки чесались почти два года, за это время собирал детали, электронику и знания.

Станок бюджетный, стоимость его минимальна. Далее я буду употреблять слова, которые обычному человеку могут показаться очень страшными и это может отпугнуть от самостоятельной постройки станка, но на самом деле это всё очень просто и легко осваивается за несколько дней.

Электроника собрана на Arduino (плата) + CNC shield v3 (плата) + GRBL (прошивка) + шаговые моторы NEMA 17, всё куплено в Китае, aliexpress. Блок питания 24 вольта 15 ампер.

Видео о том как поют :) моторы ЧПУ станка.

ЧПУ своими руками

Механика самая простая, станина из фанеры 10мм + шурупы и болты 8мм, линейные направляющие из металического уголка 25*25*3 мм + подшипники 8*7*22 мм. Ось Z движется на шпильке M8, а оси X и Y на ремнях.

Шпиндель для ЧПУ самодельный, собран из бесколлекторного мотора и цангового зажима + зубчатая ременная передача. Надо отметить, что мотор шпинделя питается от основного блока питания 24 вольта. В технических характеристиках указано, что мотор на 80 ампер, но реально он потребляет 4 ампера под серьёзной нагрузкой. Почему так происходит я объяснить не могу, но мотор работает отлично и справляется со своей задачей.

ЧПУ своими руками

Изначально ось Z была на самодельных линейных направляющих из уголков и подшипников, позже я переделал её, фотки и описание ниже.

ЧПУ своими руками

Рабочее пространство примерно 45 см по X и 33 см по Y, по Z 4 см. Учитывая первый опыт, следующий станок я буду делать с большими габаритами и на ось X буду ставить два мотора, по одному с каждой строны. Это связано с большим плечом и нагрузкой на него, когда работа ведётся на максимальном удалении по оси Y. Сейчас стоит один мотор и это приводит к искажению деталей, круг получается немного элипсом из-за возникающего прогибания каретки по X.

ЧПУ своими руками

Родные подшипники у мотора быстро разболтались, потому что не рассчитаны на боковую нагрузку, а она тут серьёзная. Поэтому сверху и снизу на оси установил два больших подшипника диаметром 8 мм, это надо было бы делать сразу, сейчас из-за этого есть вибрация.

ЧПУ своими руками

Здесь на фото видно, что ось Z уже на других линейных направляющих, описание будет ниже.

ЧПУ своими руками

ЧПУ своими руками

Сами направляющие имеют очень простую конструкцию, её я как-то случайно нашел на Youtube. Тогда мне эта конструкция показалась идеальной со всех сторон, минимум усилий, минимум деталей, простая сборка. Но как показала практика эти направляющие работают не долго. На фото видно какая канавка образовалась на оси Z после недели моих тестовых запусков ЧПУ станка.

ЧПУ своими руками

Самодельные направляющие на оси Z я заменил на мебельные, стоили меньше доллара за две штуки. Я их укоротил, оставил ход 8 см. На осях X и Y ещё остались направляющие старые, менять пока не буду, планирую на этом станке вырезать детали для нового станка, потом этот просто разберу.

ЧПУ своими руками

ЧПУ своими руками

Пару слов о фрезах. Я никогда не работал с ЧПУ и опыт фрезерования у меня тоже очень маленький. Купил я в Китае несколько фрез, у всех 3 и 4 канавки, позже я понял, что эти фрезы хороши для металла, для фрезерования фанеры нужны другие фрезы. Пока новые фрезы преодолевают расстояние от Китая до Беларуси я пытаюсь работать с тем, что есть.

На фото видно как фреза 4 мм горела на берёзовой фанере 10 мм, я так и не понял почему, фанера чистая, а на фрезе нагар похожий на смолу от сосны.

ЧПУ своими руками

Далее на фото фреза 2 мм четырёхзаходная после попытки фрезерования пластика. Этот кусок расплавленного пластика потом очень плохо снимался, откусывал по чуть-чуть кусачками. Даже на малых оборотах фреза все равно вязнет, 4 канавки явно для металла :)

ЧПУ своими руками

На днях у дяди был день рождения, по этому случаю решил сделать подарок на своей игрушке :)

В качестве подарка сделал аншлаг на дом из фанеры. Первым делом попробовал фрезеровать на пенопласте, чтобы проверить программу и не портить фанеру.

ЧПУ своими руками

ЧПУ своими руками

ЧПУ своими руками

ЧПУ своими руками

Из-за люфтов и прогибаний подкову получилось вырезать только с седьмого раза.

ЧПУ своими руками

ЧПУ своими руками

В общей сложности этот аншлаг (в чистом виде) фрезеровался около 5 часов + куча времени на то, что было испорчено.

ЧПУ своими руками

Как-то я публиковал статью про ключницу, ниже на фото эта же ключница, но уже вырезанная на станке с ЧПУ. Минимум усилий, максимум точность. Из-за люфтов точность конечно не максимум, но второй станок я сделаю более жестким.

ЧПУ своими руками

ЧПУ своими руками

А ещё на станке с ЧПУ я вырезал шестерёнки из фанеры, это намного удобнее и быстрее, чем резать своими руками лобзиком.

Позже вырезал и квадратные шестерёнки из фанеры, они на самом деле крутятся :)

Итоги положительные. Сейчас займусь разработкой нового станка, буду вырезать детали уже на этом станке, ручной труд практически сводится к сборке.

Нужно освоить резку пластика, потому как встала работа над самодельным роботом-пылесосом. Собственно робот тоже подтолкнул меня на создание своего ЧПУ. Для робота буду резать из пластика шестерни и другие детали.








КОММЕНТАРИИ

  • Михаил№1 | 07.06.2015 19:48

    Добрый вечер, Дмитрий. Заметил, что вы работаете через Grbl controller. Загоревшись повторением чпу решил тоже воплотить проект на этот контроллере. Скажите, вы у вас не было проблем с заливкой прошивки в ардуино? Есть ли у Вас туториал подробный?

  • Дмитрий ДА
    Дмитрий ДА№2 | 07.06.2015 20:10

    Михаил, я тоже долго ломал голову как это сделать, оказалось всё очень просто. Берем онлайн переводчик и переводим первые два экрана следующей страницы https://github.com/grbl/grbl/wiki/Compiling-Grbl можно даже без переводчика понять что там написано.

    Если вкратце, то качаем отсюда архив https://github.com/grbl/grbl , нажать надо на кнопку "Download ZIP". Распаковываем архив и импортируем библиотеку в Arduino IDE. Если нет, скачать тут http://www.arduino.cc/en/Main/Software. Дальше совсем просто, выбираем в IDE библиотеку GRBL, откроется файл. Подключаем Ардуино, выбираем порт и плату. Нажимаем кнопку загрузить. Всё :)

  • Михаил№3 | 08.06.2015 11:54

    Дело в том, что я уже пытался это сделать - выдает ошибку при компиляции скетча перед загрузкой. Пробовал через убунту и через вин7, но каждый раз выдавал ошибки. Надо будет опробовать хр.

  • Дмитрий ДА
    Дмитрий ДА№4 | 08.06.2015 11:58

    Библиотеку нужно импортировать без вложенной папки, из-за этого у меня тоже была ошибка. Других проблем не было. Какая у вас ошибка?

  • Михаил№5 | 08.06.2015 12:36

    Импорт библиотеки доставил сначала неудобств. Она отображалась в списке библиотек, но при добавлении ее в скетч итогом была просто пустая строка. Ошибка говорила о том, что нет того или иного файла библиотеки. Причем на разных ОС выдавал ошибку о том, что не может найти разные файлы

  • Владимир№6 | 21.09.2015 15:35

    Здравствуйте, Дмитрий! Очень заинтересовал проект! Не подскажите, как реализовано питание самих двигателей и каких характеристик эти самые двигатели Nema 17? А то в поисках столкнулся с тем, что они бывают различными

  • Дмитрий ДА
    Дмитрий ДА№7 | 21.09.2015 18:08

    Владимир, последний раз моторы покупал тут:
    http://www.aliexpress.com/item/CE-certification-5pcs-4-lead-Nema17-Stepper-Motor-42-motor-Nema-17-motor-42BYGH-1-7A/1500927219.html
    http://www.aliexpress.com/item/Best-Selling-5-PCS-Wantai-4-lead-Nema-17-Stepper-Motor-42BYGHW609-56oz-in-40mm-1/599005546.html

    Вообще главные характеристики :
    Ток 1,7 ампера
    Шаг мотора 1.8 градуса
    Длина мотора 40 мм и больше
    Усилие 4 кг/см

  • Сергей№8 | 07.11.2015 14:42

    Интересный проект. Спасибо. А платы и блок питания где заказывали (ссылки)? Еще вопрос - где взять схему подключения всего этого?

  • Дмитрий ДА
    Дмитрий ДА№9 | 08.11.2015 00:18

    Сергей, ищите комплект из Ардуино, шилда и четырёх драйверов с радиаторами на сайте aliexpress.com по запросу "GRBL" или "arduino cnc".

    На плате шилда есть адрес сайта, там инструкции как подключать провода, и на самой плате в принципе всё подписано.

    Блок питания любой на 12 или 24 вольта. Моторы кушают максимум 1.7 ампера, умножайте на количество моторов (обычно 4 штуки) и такой мощности берите БП. Если блоком будете питать шпиндель, то нужно учитывать ещё и его энергопотребление.

    В принципе вся схема как конструктор, собирается легко, даже паять особо ничего не надо :)

  • Алексей№10 | 25.11.2015 17:01

    Здравствуйте!
    Прошу помощи. У меня электроника как у Вас, плата, движки.
    Помогите с подсоединением мотора к плате. Я не могу понять в каком порядке втыкать 4 провода от мотора к каким пинам на плате.
    Типа у мотора есть a , a-, b , b-. Как понять где какой провод? И на плате пины не подписаны. Весь интернет перерыл, не могу найти. Спасибо!

  • Дмитрий ДА
    Дмитрий ДА№11 | 25.11.2015 23:38

    Алексей, для вас опубликовал тут http://modelmen.ru/p3140

  • Алексей№12 | 26.11.2015 10:17

    Дмитрий, спасибо большое! У меня как раз особый случай, с другими цветами. Подключил, крутится :)

  • Олег№13 | 26.11.2015 20:07

    Здравстуйте Дмитрий. А с помощье какой программы упрвляете станко?

  • Михаил№14 | 26.11.2015 21:46

    Здравствуйте. У меня такой вопрос G-коды чем делаете или какой формат ,можно ли грузить из Artcam

  • Дмитрий ДА
    Дмитрий ДА№15 | 26.11.2015 22:47

    Олег, станком управляет Ардуино с прошивкой GRBL. На компьютере стоит программа Grbl Controller, через неё g-коды отправляются на Ардуину.

    Михаил, чертежи рисую в AutoCAD, мне так привычнее. Потом эти чертежи закидываю в ArtCAM, где настраиваю способы резки, сохраняю как "CamtechRMS MM (*.cnc)". После сохранения заголовки меняю на такие:

    G21 (Units in millimeters)
    G90 (Absolute programming)
    G17 (XY plane)
    G40 (Cancel radius comp.)
    G49 (Cancel length comp.)

    GRBL понимает не все команды, поэтому приходится менять заголовки на эти, конец файла тоже подтираю от лишних команд.

    Вместо Арткама можно пользоваться программой DXF2GCODE, она очень примитивная и не всегда удобна, но в некоторых моментах просто незаменима.

  • Михаил№16 | 27.11.2015 02:05

    Спасибо. Не исправить проблему с чтением заголовков или не пытались.

  • Гена№17 | 28.01.2016 20:33

    Здравия!
    Пластик точить надо с охлаждением, тогда и фреза чистая будет.
    Как вариант решения - трубочка для жидкости (мыльный раствор или др.) на шпинделе. Струю направить на фрезу, в рабочую область.
    Конечно, надо продумать дренаж охлаждающей жидкости внизу станка и обернуть его пленкой как в ванной комнате. Опасность - не "коротнуло" бы это хозяйство ))

  • Дмитрий ДА
    Дмитрий ДА№18 | 28.01.2016 21:22

    Гена, нашел фрезу двухзаходную, если на малом заглублении, то фрезерует хорошо, без наматывания стружки. Есть ещё однозаходные фрезы с большим шагом, но их пока не пробовал.

  • Александр№19 | 11.02.2016 11:36

    Собрал по вашему, Дмитрий, примеру, все работает. С подключением моторов только долго возился, пока не разобрал один и понял где катушки:)) спасибо большое за статью.

  • Александр№20 | 28.02.2016 14:33

    Я себе собирал по такому образцу карманный станок.

    http://mozgochiny.ru/electronics-2/karmannyiy-cnc-stanok-dlya-vyizhiganiya/

  • Дмитрий ДА
    Дмитрий ДА№21 | 28.02.2016 14:36

    Александр, фото или видео есть?
    Что получается выжигать?

  • Денис№22 | 08.04.2016 14:25

    Дмитрий, можем совместно поработать? Есть предложение. Напишите мне на почту пожалуйста demchenko_dn24@mail.ru

  • swd789№23 | 21.07.2017 01:30

    http://cnc-one.ru




НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ





  • Бумажный пароход

    Такой пароход врятли поплывёт, но детям будет интересно его складывать.

    Дмитрий ДА 20.11.2009
  • Развёртки геометрических фигур

    Большой выбор развёрток простых геометрических фигур.

    Дмитрий ДА 28.05.2009
  • Разбираем китайский будильник стоимостью $1
    Судя по надписи на самих часах это всё же японский будильник, но нас интересует не производитель, а детали, которые можно взять из этого недорогого устройства :)
    Дмитрий ДА 06.04.2009
  • Самолётик из бумаги с острым носом

    Умеете делать самолётик из бумаги, научитесь делать его правильно.

    Дмитрий ДА 19.08.2009
  • Всемирный солнечный слет в Тайвани 2006
    Обалдеть, я о таком только в журналах читал, а теперь нашёл видеоролик об автомобилях на солнечных батареях. Скорость авто может превышать 150 километров в час.
    Дмитрий ДА 19.12.2009
  • Ключница "Он и Она"

    Изображение этой ключницы жена нашла в Интернете, а я решил что сделаю её своими руками :) Что из этого получилось смотрите далее.

    Дмитрий ДА 02.11.2013
  • Индикатор скрытой проводки
    Бывает нужно просверлить в стене отвертие и совершенно не известно есть там электрическая проводка или нет. Поможет найти провода в стене следующая схема.
    Дмитрий ДА 19.05.2009
  • Карета из ДВП своими руками

    Однажды меня попросили сделать маленькой девочке на день рождения карету для ее кукол, естественно с родителями мы договорились о цене и о том, как должна выглядеть игрушка.

    Дмитрий ДА 01.03.2009
  • Новогодняя свеча

    Из самой обычной хозяйственной свечки можно своими руками сделать настоящее украшение на новогодний стол.

    Дмитрий ДА 24.12.2009
  • Все выпуски журнала ЮТ за 1991 год

    Самый популярный технический журнал моей юности :)

    Дмитрий ДА 10.12.2009
  • Шар оклеенный зеркалами
    Этот зеркальный шар мне подарила супруга, но сделать подобный шарик сможет каждый мастер.
    Дмитрий ДА 20.10.2009
  • Magnet Motor - Search for Free Energy (xbirdiebirdiex)
    Красиво собранный магнитный мотор, однако это всё равно не позволяет ему крутиться вечно :(
    Дмитрий ДА 19.12.2009
Вверх ⇒
Страница сгенерирована за 0.019757 сек.
SQL-запросов: 4
Памяти использовано: 249 kB.