ЧПУ-станок (планы, схемы, чертежи)

Материалы для сборки лазерного станка ЧПУ своими руками

На фото показан простой лазерный станок, изготовленный своими руками.

Для его изготовления использованы такие материалы и комплектующие:

1. ДСП, МДФ или фанера для корпуса.
2. Направляющие элементы – металлические стержни диаметром 10–12 мм.
3. Держатели направляющих.
4. Линейные и опорные подшипники, втулки скольжения разного диаметра.
5. Шаговые двигатели. Их надо 3 шт. для установки по осям X, Y, Z. Вполне подходят электродвигатели от принтеров или DVD-плееров.
6. Ходовые винты и гайки.
7. Контроллер шаговых двигателей.
8. Блок питания контроллера.
9. Мягкая муфта для передачи плавного хода и обеспечения соосности шагового двигателя.
10. Кабели и провода, в т. ч. USB-кабель.
11. Шкивы для ременной передачи и ремни зубчатого типа.
12. Концевые выключатели.
13. Компьютер.

Для сборки лазерного станка необходимо приготовить головку с лазером. Он подбирается в зависимости от необходимой мощности излучения. Хорошо подходит диод от пишущего DVD-плеера (красное свечение). Можно приспособить источник из лазерной указки или светодиодного фонарика. Для фокусировки луча потребуются линзы, которые можно извлечь из тех же устройств, где находился лазер. Самое верное – купить готовый лазерный излучатель. Нельзя забывать об его охлаждении, для этого нужен охлаждающий радиатор.

Для сборки схемы контроля и управления нужна электронная плата с информационным дисплеем, транзисторы и электронные платы для управления шаговыми двигателями, диоды, резисторы и другие детали. На фото показан стандартный набор деталей для электроники.

Для изготовления станка своими руками надо заранее приготовить такой инструмент: болгарка, электродрель, паяльник, ножовка и ножовка по металлу, электролобзик, отвертка, плоскогубцы, ключи (гаечные и торцевые), напильники, шило, молоток, штангенциркуль, линейка, угольник, ножницы. Потребуются и расходные материалы: изолента, герметик, суперклей, скотч, шурупы, винты, болты, скобы, хомуты.

ЧПУ-станок (планы, схемы, чертежи)

В последнее время ЧПУ-станки не выглядят уже какой-то диковинкой и стали более доступны для приобретения или сборки своими руками. Практически все комплектующие для сборки можно приобрести в интернет-магазинах.

В этой статье мастер-самодельщик познакомить нас со своим опытом изготовления ЧПУ-станка, предоставить нам чертежи, схемы, расскажет об ошибках и изменениях. Этот станок он позиционирует, как недорогой и изготовленный с помощью обычных инструментов, кроме 3D-принтера.

Инструменты и материалы: -Березовая фанера толщиной 15 мм. -МДФ 600×570 мм толщиной 10-20 мм; -Алюминиевый T-образный профиль 1м — 8 шт; -Шуруп для дерева длиной от 22 до 30 мм -142 шт; -Болт с гайкой M4 с плоской головкой длиной 25 мм — 8 шт; -Болт M5 с шестигранной головкой, гайкой и шайбой длина 35 мм — 32 шт; -Болт M5 с шестигранной головкой, гайкой и шайбой длина 16 мм — 32 шт; -Резьбовой стержень M5 — 1 м; -Резьбовой стержень M8 — 1 м; — M8 гайка — 12 шт; -Шайба М8 — 20 шт; -Подшипник с V-образной канавкой — 16 шт; — GT2 ремень GT2 шириной 6 мм, шаг 2 мм 5 метров; -Ремень GT2 280, ширина 6 мм, шаг 2 мм; -Два держателя для ремня GT2; -Три GT2 шкива 6,35 мм; -MR148zz подшипник для резьбового стержня на оси Z; -GT2 шкив 8 мм; -Подшипник шкива GT2 5 мм — 2 шт; -300-мм ходовой винт оси Z; -Разъем питания; -Блок питания 24В 15А; -608zz шарикоподшипник Dint 8 мм — 8 шт; — Nema 23 шаговый двигатель 270oz.in, 3A, модель 23HS8430 — 3 шт; -Драйвер шагового двигателя TB6560 3A — 3шт; -Провода 22AWG по 2 метра каждый, 4 цвета; -684ZZ подшипники — 20 шт; -Фрезер Makita RT0700C; -Ардуино; -Дрель; -Гравер; -Лобзик; -Слесарный инструмент;

Шаг первый: подготовка деталей Детали корпуса, а также некоторые другие детали мастер будет делать из МДФ и фанеры. Часть деталей он сделал сам, часть ему изготовили в мастерской.

Шаг второй: корпус и ось Y Мастер рекомендует точно собрать направляющую оси X. Направляющие нужно установить четко по уровню с равным расстоянием по всей длине. Мастер советует использовать винт 6 -10 между Case_bottom и Case_side, и 3–4 между Case_side и Case_insideBack / Case_back

Устанавливает крепление для фрезера. Крепление печатается на 3D-принтере.

Шаг пятый: сборка Дальше мастер приступает к сборке станка.

Чтобы установить деталь, которая удерживает фрезер, можно использовать 3D-деталь или сделать из алюминия. На задней стороне узла оси X мастер закрепил ремень с помощью шурупа. Это, наверное, не лучшая идея, но она работает. Этот ремень ГРМ проходит через ось Z на подшипнике и моторизованном шкиве.

Ось Y перемещает ось X вперед/назад. Мастер устанавливает ремень между двумя направляющими.

У мастера была возможность сделать некоторые детали из алюминия, но они так же есть и в файлах для печати.

На задней панели находится система, которая соединяет два ремня с одним шаговым двигателем через вал. Вал — это резьбовой стержень M8. Он вращается в подшипниках. Нижняя часть крепится с помощью трех шурупов. Две шпильки M5 нужны для крепления опоры с подшипником и регулировки натяжения.

Файлы для печати можно скачать здесь. Axe_y_support_poulie.stl Support_moteur_axe_y.stl Support_tige_axe_y_p1_v2.stl Support_tige_axe_y_p2_v2.stl

Шаг шестой: электроника Для станка с ЧПУ требуется всего несколько электронных компонентов: Блок питания Драйвер Arduino uno Мастер использовать программное обеспечение GRBL 0,9 с эскизом Arduino, доступным здесь . Чтобы загрузить его, просто следуйте инструкциям на сайте. Затем нужно подключить три шаговых драйвера к Arduino, следуя фотографиям.

Подключает блок питания.

Приклеил и подключил светодиодную ленту. Светодиоды загораются, когда станок включен.

Шаг седьмой: настройка Теперь, когда электроника смонтирована и GRBL установлена на Arduino, нужно произвести некоторые настройки. Мастер использует программуUniversal Gcode Sender. Шаги по настройке: Сначала подключите Arduino к компьютеру с установленным Universal Gcode Sender. Запустите программу. Установите скорость передачи 115200 и выберите «Firmware GRBL». Клик «Open». Должно быть такое меню.

Затем нужно настроить GRBL с помощью этих инструкций. На вкладке «Machine Control» можно переместить три оси и проверить их работу. Дальше мастер проверяет работу устройства, сначала установив карандаш.

Устанавливает фрезу и вырезает снежинку.

Пробует на древесине. Все готово. Мастер доволен работой. Станок получился с простым дизайном. Его легко построить. Пыль не разлетается по всей комнате. Большая точность по осям Z и Y. Стоимость не превышает 550 долларов. Есть и куда улучшатся.

Мастер планирует: уменьшит шум из-за вибрации шагового двигателя и фрезера в корпусе добавив прокладку из пробки или резины повысить точность, улучшив линейное движение по оси X с помощью дизайна, аналогичного оси Z упростить дизайн с помощью большего количества 3D-деталей установить защиту от пыли сверху станка

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Как собрать лазерный станок ЧПУ своими руками: пошаговая инструкция

Самостоятельная сборка ЧПУ станка осуществляется в следующем порядке:

1. Раскрой и изготовление основания. Проще всего для него использовать фанеру толщиной 10–12 мм. Основание может быть прямоугольным или скругленным. При создании мощного станка его изготавливают из металла.

2. Закрепление на основании неподвижных боковых стенок. Они могут быть из фанеры, ДСП, дерева или металла. На стенках сверлятся отверстия для установки направляющих стержней.

3. Установка направляющих по оси Y. Предварительно на них нанизываются опоры скольжения для подвижных боковых стенок каркаса. Вариант таких опор приведен на фото.

4. Изготовление подвижных боковых стенок. Сверление в них отверстий для направляющих по оси Х и установка их на стенках.

5. Закрепление подвижных стенок на опорах.

6. Сборка рабочей головки станка. Ниже показана принципиальная схема каркаса в сборе с универсальной головкой, на которой можно крепить лазерный излучатель, шпиндель или иной рабочий орган. Его чертеж приведен на следующем фото. Конкретно для лазерного излучателя можно собрать более легкую конструкцию лазерной головки с радиатором охлаждения.

7. Монтаж электрической части. Подведение электропитания, установка концевых выключателей, кнопок пуска и аварийной остановки. Пример элегантной компоновки ячейки для размещения электрической схемы показан на фото.

8. Монтаж электроники и подключение управляющей платы, контроллера.

После проверки всех элементов можно начинать подготовку станка к работе.

ЖИЛЬЦОВ ДМИТРИЙ

В предыдущей статье я описал опыт сборки и наладки гравера из китайского набора. Поработав с аппаратом, понял, что в моей лаборатории он будет не лишним. Задача поставлена, буду решать. На горизонте два варианта решения – заказ набора в Китае и разработка собственной конструкции.

Как и писал в предыдущей статье, набор оказался вполне работоспособным. Практика работы со станком выявила следующие недостатки конструкции:

1. Плохо проработана конструкция каретки. На видео в предыдущей статье это хорошо заметно.
2. Ролики подвижных узлов крепятся на панелях винтами М5 и связаны с панелью только с одной стороны. При этом, как ни затягивай винты, остается люфт.

Поскольку каркас из станочного профиля вполне достойный, устранить выявленные недостатки получилось переработав пластиковые детали.

Держатель лазера я достаточно хорошо описал в предыдущей статье. Также в конструкцию я добавил дополнительную деталь, связывающую все четыре ролика на правой и левой панелях. Деталь позволила исключить люфты при перемещении панелей.

Все детали имеют достаточно простые формы и не требуют поддержек и других сложностей при печати.

Набор пластиковых деталей в интернет-магазине немного отличается от представленных в статье – представлены модернизированные детали. Усилены втулки под ролики, добавлены упоры гаек.

Модели пластиковых деталей из статьи доступны для печати:

Работу гравера и его внешний вид можно оценить в следующем видео.

Каркас гравера построен на станочном алюминиевом профиле 20х40. Детали, несущие подвижные части гравера выполнены на 3D принтере. Подвижные части перемещаются на стандартных роликах. Каретка, несущая лазерный модуль позволяет регулировать высоту лазера над рабочим столом, что позволяет фокусировать мощность лазерного луча в достаточно большом диапазоне.

Сборка конструкции показана в формате 3D PDF.

Конструкция весьма простая. По этой причине много времени и мучений на сборку не уйдет, если соблюдать рекомендованную последовательность сборки.

Как описано выше, каркас построен из конструкционного профиля 20х40. Для скручивания профиля между собой используются внутренние уголки.

На более длинных деталях в центральных отверстиях торцов нарезана резьба для монтажа ножек и боковых панелей (на средней по длине).

Каркас скручивается на уголках, короткими деталями внутрь. На данном этапе не стоит до конца затягивать винты – сделать это лучше после установки ножек.

Ножки крепятся на винтах в четырех точках. Это сделано для того, чтобы каркас собирался без возможных перекосов.

Для начала потребуется закрепить все четыре ножки, снова не до конца затягивая крепеж.

Теперь необходимо найти максимально ровную поверхность! Выставить все детали таким образом, чтобы каркас “стоял” плотно, не играя на поверхности.

Протягиваем все крепежи, начиная с внутренних уголков и контролируя возможные перекосы угольником.

Перед сборкой правой панели на вал двигателя необходимо установить гибкую муфту.

Затем необходимо прикрутить шаговый двигатель через проставку из пластика.

Положение кабельного вывода и проставка хорошо видны на рисунке ниже.

Для сборки левой панели потребуется только запрессовать подшипник в отверстие.

Я постарался исключить операцию склеивания. Для этого “пустил волну” по поверхности отверстия для установки подшипника. По этой причине необходимо с усилием вдавить подшипник.

Для монтажа потребуются следующие детали.

Сначала потребуется установить верхние ролики.

Затем установить сборку на профиль.

И закрепить нижние ролики. На рисунке хорошо видно, что крепежные отверстия винтов для крепления роликов имеют ход в несколько миллиметров. Это сделано для того, чтобы верхние и нижние ролики можно было хорошо стянуть на профиле, исключив люфт. Единственное, действовать потребуется аккуратно и не перетянуть. В этом случае шаговому двигателю потребуется излишнее усилие для перемещения панелей.

Для монтажа потребуются следующие детали.

Сначала потребуется установить верхние ролики.

Затем установить сборку на профиль и установить нижние ролики. Дальнейший монтаж идентичен монтажу левой панели.

После протягивания винтов потребуется проконтролировать ход панели. Она должна перемещаться достаточно легко и при этом отсутствовать люфт.

Для передачи движения по оси Y в данной конструкции используются обе панели. Для того, чтобы не задействовать 2 шаговых двигателя, крутящий момент на левую панель передается через вал, диаметром 5мм. После подготовки деталей приступаем.

Сначала устанавливается связующий вал и зажимается стопорными винтами гибкой муфты.

При установке необходимо проконтролировать, чтобы не были забыты шкивы. Жестко крепить их в данный момент нет необходимости. При натягивании ремней потребуется регулировка.