”
Изготовление небольшого станка ЧПУ

Основными проблемами при выборе конструкции являлись, конечно же, цена и труднодоступные пока для меня токарные работы. Все оси собраны с солидными разрывами во времени, поэтому все узлы немного из различных технологий, различные гайки, ось Z – мебельные направляющие – посмотрим как себя покажут. В случае чего какие-то узлы будут дорабатываться. Станок пробный так сказать – для тестов и обучения. В дальнейшем будет уже больше деталей покупаться и заказываться. Некоторые узлы, присутствующие на фото потерпели изменение уже в процессе крепления.

ТТХ:

Общие размеры:

Рабочие размеры, мм: не менее 200*300*50

Приводы: 4SHG-023A 39S (от принтеров электроника 6337) + строительная шпилька м8

Гайки: капролон, бронза, текстолит

Общий вес станка (без БП и контроллера) – около 7-8кг.

Общий вид:

Фотки узлов в процессе изготовления в комментариях:

В наличие были только две направляющие 12мм и две направляющие 14 мм. Бронзовые втулки были приобретены на авто-рынке 12 мм – это (если не ошибаюсь) генератор 2108, 14 мм из ремкомплекта генератора Газель. 12 мм сели сами по себе, а вот 14 мм пришлось долго крутить разверткой. Крепились с помощью холодной сваркой. Так как холодная сварка не очень хорошо пристает к гладкому металлу уголки были рассверлены и ввернуты винтики м3 обхватив втулочку, получились как бы гвоздики для зацепа холодной сварки, а на втулках полотном по металлу насечки риски для повышения «шершавости», все соединения уголков на болтики и гайки с шайбами и граверками, к фанере для наживки шурупчиками и болтами насквозь. далее как будет проведены все испытания и будет ясно, что все в порядке там где были шурупы будут болты. Ходовые винты – шпильки из стой-мага – но и с ними пришлось повозиться – при детальном рассмотрении было сильно заметно что они шершавые как напильник. Я взял обычную гайку, зажал ее в тиски шпильку обильно смазал пастой для притирки клапанов авто и погонял шпильку туда сюда шуруповертом немного дав ей натяг или искривление чтобы резьба разными местами притерлась… хотел сфоткать до и после под микроскопом – но руки не дошли – разница видна и глазами. После конечно шпильку хорошенько промыл бензином.

Так как станок собирался достаточно долго – ходовые гайки на всех осях сделаны из различного материала.

На оси Х гайки сделаны из бронзовых втулок с небольшим фланцем (были изъяты из старого аппарата для счета купюр) внутренний диаметр которых как раз подощел для нарезания резьбы 8мм. На оси Х две гайки, одна из которых закреплена на одной стороне рамки стола вторая на второй стороне рамки через уголок который может немного регулироваться для выборки люфта. Скольжение получилось хорошим. Люфт незаметен.

Крепление подшипников – между двух плоскостей с помощью тостой большой шайбы, для юистировки ее пришлось поворачивать и подрезать.

На оси Z сначала стояла гайка из текстолита (см. фото ось Z в разобранном состоянии), но при притирании ее пришлось заменить на капролон (он просто был куплен уже позже) капролон отрезать и просверлить ровно достаточно трудно. Резал ножовкой по металлу.

На оси Z подшипники зажаты просто между двух пластин из стали которые являются задней и передней стенкой оси Z это крепежные пластины с перфорацией из строительного магазина. На каждой из них два отверстия большие вот между ними и зажат подшипник. Точки опоры малые но подшипник зажат надежно. Для разрезной ходовой гайки (как описывалось на фото из текстолита – но он скрипел жутко, если зажмешь распил винтиком – то клинил, если отпустишь – болтался на резьбе сильный люфт – проблема решилась заменой неразрезной из капролона)

Направляющие по Z мебельные – самые толстые которые смог найти. Доработка заключалась в том чтобы из 4х комплектов собрать два – выбраны и поджаты две пары самих направляющих, и со второго комплекта извлечены сепараторы с шариками и добавлены в первый. Тем самым уменьшился ход но и люфт тоже уменьшился.

Крепление двигателя на шпильки стараясь максимально сохранить соостность. В качестве втулок везде топливный шланг с хомутами.

Контроллер:

Собран по схеме L297+IR2104+ IRFZ44 которая широко обсуждалась на форуме
http://vri-cnc.ru/forum/viewtopic.php?f=7&t=374

ничего своего не добавлял – только сделалал все провода на отдельных разъемах для того чтобы было удобно тестировать и менять в случае чего платы. Светодиоды рабочего и тока удержания вывел на переднюю панель – так удобно наблюдать идут сигналы или нет. В корпусе на вырост место и штекера для 4й оси.

Блок питания

Блок питания собран на двух трансформаторах, один из которых от усилителя мощьности от беспроводного телефона (а мощьность у него была такая нехилая что он был изъят и конфискован прямо с прилавка, так как на той частоте и такой мошьности в России нельзя…, и решением суда комиссионно уничтожен путем распаивания J все по закону J суд не уточняет куда потом остатки девать…А сделан в джапан и качество сборки конечно не сравниться ни с кем), второй от UPS тоже хорош по мощи – провода на вторичке миллиметра по три, вторичные обмотки включены последовательно , там на каждом около 17 вольт и отводы от дополнительных обмоток. Далее классический стабилизатор +15 вольт – LM1084, +5 вольт – 7805, и 35 вольт – опора на двух TL341 + два транзистора (уже не помню каких, но от того-же блока питания усилителя) в итоге где-то наверное ватт 500 на вскидку. Стабилизаторы и транзисторы стоят на большущем радиаторе. Ну и конденсаторов не пожалел. Вес ПБ наверное кг 10 вышел J Схему не рисовал так как все достаточно просто было слеплено по месту.

В данные момент есть желание добавить концевые выключатели . на конец осей поставлю обычные микрики а на ноль – буду делать оптические.

= Serjik 2011

ISQ 44 ноль 586 три ноля”

“Насмотревшись фото работ и начитавшись статей эта идея еще больше завлекала! Действительно сложно ответить на вопрос «Зачем нужен самодельный станок с ЧПУ?», ведь ответ зависит не только от потребностей, но и от фантазии и опыта. Одним словом на нем можно делать многое! Самым простым примером, но и самым доступным, является изготовление нестандартных сувениров: брелоков с фото, нанесение фото или другого изображения на дерево, пластик. Сложно перечислить хоть малую часть, т.к. нет пределов человеческим идеям. Одно могу сказать – каждый найдет в нем свое решение своих задач! Постройка станка для пробы вообще несложное дело. На таком станке можно научится многому, особенно в подготовке файлов для обработки, и только при потребности строить уже основательный агрегат, ведь стоить он будет хоть и не много но все же денег.
Что касается моего станка, то он относится как раз к рабочей модели, так как выполнен из разношерстных материалов и комплектующих. Скажу сразу, он ориентируется на выжигание и фрезеровку очень мягких материалов. Правда, пока работал только с выжиганием. Мне и этого для экспериментов хватало. На нем отрабатывались методики подготовки файлов. Заодно пришлось освоить ряд новых для меня программ и главное особенности различных форматов передачи данных. Только ради этого стоило затеять это дело!
Теперь о моем агрегате.
В поисках полезностей бомбил я однажды привод лазерных дисков и уж очень мне понравился лоток для дисков – он представляет собой готовый стол станка! Не смотря на его хлипкость я взял его за основу. Далее сделал две стенки, стянутые шпилькой. А между стенками закрепил поперечные направляющие. На поперечных направляющих ездит ось Z.
Привод осуществляется шаговыми двигателями от старых дисководов. Кстати, выяснилось, что советские двигатели имеют шесть выводов, а японские пять. Использование шестивыводных позволяет их использовать и при униполярном включении и при биполярном включении. Способ включения определяется схемой контроллера.
В качестве муфты использовано резиновую трубочку подходящего диаметра. Фиксация, после небольшой модернизации, выполнена хомутами. Муфта оси Z сделана из фторопласта.
Вообще физическая реализация узлов зависит только от наличия материалов и качества обработки и способов реализации того или иного узла – масса.
Все видно из фото. Прилагаю два комплекта фото: до модернизации и после модернизации.
Первая версия делалась на скорую руку – не терпелось! Вторая версия – внесены существенные изменения в ось Z, теперь она реализована на четырех подшипниках, жесткая втулка. Кстати, это важно обеспечить надежную втулку оси Z, так как она несет наибольшую нагрузку, частое срабатывание, фактически качество работы в большей степени зависит от вертикальной оси. Как-то делал я сувенир мольберт с фотографией, станок проработал часа 3 и картинка начала сильно выжигаться – как выяснилось, нагрев вала привел к ослаблению фиксации вала и выжигатель не поднимался на нужную высоту.
Станком управляет VRI-CNC Романа Ветрова. Программа на удивление очень удобная, простая и полностью соответствует понятию Plug&Play – минимум лишних настроек, очень понятный интерфейс, как говорится все, что нужно в ней есть, поэтому, зачем платить больше! Она того стоит.
Одним словом – попробуйте это, Вам понравится, а Ваши подарки будут оригинальными и личными.

Фото первой версии станка.

Фото второй версии станка.

Примеры работ

Подстаканник

Брелок на честь десятилетия выпуска со школы

Проба фото

Самая первая работа – ящерица))) полосатость – неучет времени нагрева при перемещении жала.

“

“

Основой моего станка служит металлический профиль 30*30 мм сваренный в прямоугольную раму размером 500*400 мм.
Вертикальный каркас оси Y сваренный из прямоугольного профиля 20*30 мм и имеет высоту 400 мм. Направляющие для осей X,Y и Z были приобретены м магазине «Мебельная фурнитура» фото которых представлены ниже:

__

__

Относительно большие направляющие использовались для оси X, а малые – для осей Y и Z.

К этим направляющим была вырезана фанера соответствующих размеров.
Подача тяги на оси X,Y и Z осуществляется с помощью прута со сплошь нарезанной резьбой М6 и широкой гайки М6 приваренной к пластине.

__

Одним из самых интересный моментов была передача вращения винту. Решением этой проблемы послужило использование поливинилхлоридной термоусадочной трубки одетой одна на другую для придания этому соединению наибольшей плотности.



__

Прейдя на радиорынок продавец нам предложил 5-ти и 30-ти вольтовые двигатели. Выбор шаговых двигателей пал в сторону 30-ти вольтовых, так как при одинаковой мощности двигателей у них протекает меньший ток через обмотку, а следовательно и через полевой транзистор.

В итоге были приобретены три двигателя ДШ-0,25А:

В интернете нашел довольно распространенную схему vri-cnc драйвера на отечественных элементах типа К555ТМ7 и биполярных транзисторах КТ972.

__

Но собравши ее мне не понравился температурный режим этих транзисторов (из за относительно большого сопротивления перехода). Было решено заменить их полевыми IRLZ44, так как у них сопротивление перехода в открытом состоянии равняется 0,028 Ом.

Это означает что при токе стока равным 1 ампер выделяемая в тепло мощность будет составлять P = I^2 * R = 1^2 * 0.028 = 0.028 Вт !!!

Плата драйвера:

__




Для большей мобильности ? станком хотелось управлять с ноутбука, у которого к сожалению LPT порта не было. Не долго думая поехал на радиорынок, купи лнеобходимые детали и собрал USB—LPT переходник:

В итоге получился замечательный станочек с ЧПУ управлением:

__




Все технические вопросы по станку отправляйте на antosha079@mail.ru”

”

Основание станка собрано из неравнополочного алюминиевого уголка 3мм. нарезал уголок на куски по 250мм (стандарт направляек мебельных) собрал на заклепках. Вообще в станке от силы 12 винтов и больше 50 заклепок. Ось Х выпилил из стальной пластины толщиной 3м. сварил точками ножки с лицевой пластиной. приклепал на 16 заклепок (по 8 с каждой стороны) к станине. перпендикулярность проверял обычным деревянным угольником. направляйки мебельные на оси Z по 182мм, на остальных по 250мм. передача винтовая винтом М6. Гайки-обычные высокие гайки которые я приварил к пластинкам и через них приклепал к подвижным частям. на оси У сделал потай для заклепок. Долго мучился с несоосностью двигателей и шпилек но проблему удалось решить переместив моторы. Соединял шпильки с валами через резиновый шланг. Моторы на У и Х купил на барахолке вообще почти даром. Контроллер на 155тм7+972А спаял навеской упаковал в коробку. Пока есть только демо версия програмы, поэтому в тестах каретки ползают на 2мм/с. Поскорей хотелось бы попробовать с нормальной прогой.

__

__

__

__

__

__

__

__

__

__

__

__

Автор Сергей Паладин

“