У домашній майстерні бажано мати прості настільні верстати - свердлильний, шліфувальний і т.д. Але якщо треба виконати точні роботи, то не обійтися без фрезерного агрегату. Для цього можна виготовити нескладний ЧПУ своїми руками. Це можна зробити двома шляхами:
Саморобний верстат ЧПУ необхідний для точного свердління або обрізання, а також обточування деталей.
- купити набір для виготовлення подібної конструкції;
- зробити такий фрезер самому.
Перший шлях пов'язаний з певними фінансовими витратами. Фірмові верстати для домашнього використання мають порівняно високу ціну і не всім по кишені.
Саморобний фрезер з ЧПУ вимагає певних знань і володіння інструментом для його створення.
З чого почати конструювання саморобного фрезера?
Для початку треба вибрати відповідну схему агрегату. За основу можна взяти звичайний свердлильний верстат, тільки замість свердла використовувати як робочий інструмент фрезу. Природно, треба буде продумати механізм його пересування в трьох площинах. Зазвичай для маленьких агрегатів використовують перероблені каретки від принтера, за допомогою яких робочий інструмент може пересуватися в двох площинах. Це вигідно і з точки зору підключення програмного забезпечення для роботи в автоматичному режимі. Але такі конструкції мають один недолік - вони дозволяють обробляти дерево, пластик і тонкі листи металу (1-2 мм).
Схема приводу саморобного верстата.
Тому для більш серйозних робіт ЧПУ фрезер повинен мати крокові двигуни підвищеної потужності. Їх можна зробити шляхом доопрацювання стандартних електродвигунів цього класу, що дозволить відмовитися від застосування гвинтової передачі зі збереженням усіх її достоїнств. Для передачі зусилля на вал найкраще застосувати зубчасті ремені.
При використанні саморобних кареток для пересування робочого інструмента можна використовувати частини від великих принтерів. Нижче буде описана одна з саморобних конструкцій подібного типу.
Виготовлення ЧПУ фрезера своїми силами
Цей верстат за своєю конструкцією нагадує зразки промислових агрегатів. Основою його є низька балка прямокутного перерізу, прямо закріплена на напрямних. Це дозволяє отримати потрібну жорсткість конструкції і звести до мінімуму зварювальні роботи при створенні фрезера.
В якості основи взята металева квадратна труба зі стороною 75-85 мм. Для кріплення до напрямних треба застосувати підошви прямокутного типу 65 х 25 мм. Це дозволяє відмовитися від зварювання на даному етапі робіт і допоможе при точній настройці фрезера. Це потрібно і для правильного виставлення кутів в 90 градусів. Основна балка і підошва з'єднуються за допомогою 4 гвинтів М6, які треба затягнути до упору, щоб отримати потрібну жорсткість. Це виключить люфт, хоча можливий прогин напрямних при великому навантаженні і неполадки в підшипниках ковзання (можна застосувати будь-які відповідні, навіть китайські).
Схема саморобного верстата з ЧПУ.
Вертикальний підйом робочого інструмента здійснюється за допомогою гвинтової передачі, а зубчастий ремінь використовується для віддачі обертання на ходовий гвинт. Це дає можливість уникнути биття, знизити центр ваги агрегату і заощадити місце. Сама вертикальна вісь виготовляється з алюмінієвої плити. Її треба обробити на фрезерному верстаті за розмірами, за потрібне для саморобного верстата. Якщо в домашній майстерні є муфельна піч, то її можна відлити з алюмінію.
За віссю треба встановити два крокових двигуна: перший обертає ходовий гвинт вертикального зсуву, а другий забезпечує пересування по горизонталі. Обертання передається за допомогою ременів. Деякі деталі треба замовити у токаря, якщо немає власного токарного верстата.
Після виготовлення всіх елементів і збірки треба перевірити ЧПУ фрезер в роботі, використовуючи ручне управління. Після цього треба зайнятися контролерами крокових двигунів і програмним забезпеченням. Якщо немає відповідних знань, то можна звернутися у фірму, яка має в штаті хороших програмістів.
Ще може знадобитися станина з металу або штучного каменю, яку краще замовити за потрібними розмірами.
Які крокові двигуни може мати саморобний ЧПУ?
Схема підключення двигуна саморобного верстата.
Для того щоб дістати такі електродвигуни, треба розібрати старі матричні принтери (наприклад, «Епсон»). Усередині таких апаратів є два крокових двигуна і хороші сталеві стрижні із загартованої сталі. Для побудови фрезера треба мати 3 електродвигуна, тому доведеться розібрати 2 принтера.
З метою спрощення виробництва операцій на саморобному верстаті найкраще застосувати двигуни з 5-6 проводами управління: вони мають хороший крутний момент, і з ними легко працювати. Для правильної програмної настройки треба знати число їх градусів на крок, робоча напруга і опір обмотки.
Для приводу на саморобний ЧПУ зазвичай використовується гайка і шпилька. Для закріплення вала крокового двигуна зазвичай застосовують шматок товстостінного гумового кабелю, з його допомогою електродвигун приєднують до шпильці. В якості фіксаторів використовують саморобні втулки з гвинтом. Їх роблять з нейлону, застосовуючи дриль і напилок.
Електронне забезпечення фрезера
Можна застосувати саморобний програмне забезпечення: використовувати типові драйвери для контролерів і крокових двигунів і стандартні блоки живлення. Для можливості управління верстатом з домашнього комп'ютера потрібен порт LPT. В якості робочої програми можна використовувати Turbo CNC або VRI-CNC. ЧПУ фрезер підключають через вказаний порт за допомогою двигунів. Після завантаження всіх програм і драйверів перевіряється правильність роботи електронного забезпечення.
Список матеріалів, інструментів і пристроїв, застосовуваних при складанні фрезера
- Металеві труби квадратного і прямокутного перетину.
- Крокові двигуни від старих дисководів.
- Шпиндельна головка з патроном.
- Зубчасті ремені і підшипники.
- Каретка з гвинтовою передачею для вертикальної осі.
- Алюмінієва пластина і сталева станина.
- Болти.
- Токарний верстат.
- Зварювальний апарат.
- Електричний дриль.
- Розмічальний інструмент (рулетка, лінійка).
- Напилок.
Саморобний ЧПУ фрезер можна зробити, якщо точно дотримуватися всіх рекомендацій, які були дані вище. Це досить серйозний захід, і будь-який відступ від вищевикладених рад може привести до непередбачених наслідків, а всі зусилля по створенню фрезера зійдуть нанівець.