Як зробити фрезер з ЧПУ своїми руками? Інструкція

Для того щоб виконати об'ємний малюнок на дерев'яній поверхні, зазвичай використовуються заводські фрезерні верстати. Але зробити таку міні-модель самостійно цілком можливо, однак для початку необхідно ознайомитися з конструкцією. В основу може лягти запчастина від принтера, який можна придбати за копійки.

Принцип роботи верстата

Якщо ви вирішили виготовити фрезер з ЧПУ своїми руками, то повинні ознайомитися з особливостями роботи такого обладнання. Воно призначене для формування малюнка на дерев'яній поверхні. В конструкції повинна бути електронна та механічна частини. Разом вони дозволяють автоматизувати роботу.


Для виготовлення настільного верстата слід знати, що ріжучим елементом виступає фреза. Її встановлюють у шпиндель на валу електричного двигуна. Вся конструкція фіксується на станину. Вона може переміщатися по двом осям координат. Для кріплення заготовки слід виконати опорний столик. З покроковими двигунами необхідно з'єднати електронний блок управління. Мотор і блок управління забезпечують зсув каретки по відношенню до деталі. Така технологія дозволяє виконати об'ємні малюнки на поверхні. Міні-обладнання працює в певній послідовності. На першому етапі пишеться програма, яка дозволить підготувати план переміщення ріжучої частини. Для цього використовуються програмні комплекси для адаптації в саморобних моделях. Наступним кроком стане встановлення заготовки. Програма вводиться в ЧПУ. Обладнання включається, а далі здійснюється контроль за автоматичними діями. Для того щоб забезпечити максимальну автоматизацію, необхідно скласти схему і підібрати комплектуючі.


Перш ніж приступати до виготовлення фрезера з ЧПУ своїми руками, необхідно ознайомитися з заводськими моделями. Для отримання складних візерунків і малюнків слід використовувати кілька видів фрез. Деякі з них ви зможете виконати своїми руками, однак для тонкої роботи знадобляться заводські варіанти.

Схема саморобного верстата

Найбільш складним і важливим етапом при виготовленні описуваного обладнання виступає вибір схеми. Вона буде залежати від ступеня обробки і розмірів заготовки. Для побутових умов краще використовувати міні-верстат, який буде встановлюватися на стіл. Підходящим варіантом є конструкція з двох візків, які будуть пересуватися по осях координат. Підставами можуть стати металеві шліфовані прутки. На них встановлюються каретки. Для створення трансмісії знадобляться крокові електродвигуни і гвинти, які доповнюються підшипниками кочення. Для автоматизації процесу необхідно продумати електронну частину. Вона буде складатися з:

блоку живлення;

контролера;

драйвера.

Виготовляючи фрезер з ЧПУ своїми руками, ви повинні ознайомитися з конструктивними особливостями пристрою. Наприклад, блок живлення потрібно для подачі електроенергії на крокові двигуни і мікросхему контролера. Для цього використовується модель 12В 3А. Контролер необхідний для подачі команд на двигун. Для роботи пристрою достатньо буде простої схеми для контролера, який буде подавати команди на три двигуна.
Елементом регулювання виступає ще і драйвер. Він буде відповідати за рухому частину. Для управління слід використовувати стандартні програмні комплекси. В якості одного з них виступає KCam, який володіє гнучкою структурою для адаптації до будь-якого контролера. Цей комплекс має одну важливу перевагу, яка полягає в можливості імпортування файлів поширених форматів. За допомогою програми ви зможете скласти тривимірний креслення заготовки для аналізу. Для того щоб крокові двигуни працювали з заданою частотою входу в програму управління необхідно буде внести технічні параметри. При складанні програми слід зробити окремі блоки. Вони призначені для:

малювання;

фрезерування;

гравіювання;

свердління.

Це дозволить виключити холості пересування фрези.

Підбір комплектуючих

Перш ніж виконати фрезер з ЧПУ своїми руками, ви повинні вибрати компоненти для збірки. Підходящим варіантом виступає використання підручних засобів. Основою верстата може стати оргскло, алюміній або деревина. Для правильного функціонування комплексу слід розробити конструкцію супортів. Їх рух не повинно супроводжуватися коливаннями, що може стати причиною неточної обробки деталі. Перед складанням компоненти перевіряються на сумісність. Що стосується напрямних, у них виступлять сталеві шліфовані прутки, діаметр яких дорівнює 12 мм. Для осі Х довжина еквівалентна 200 мм, для У – 90 мм. Перш ніж ви почнете займатися виготовленням фрезера з ЧПУ своїми руками, повинні підібрати супорт. Підходящим варіантом є текстоліт. Габарити майданчика будуть наступними: 25х100х45 мм. Блок кріплення фрези можна виготовити з текстоліту. Його конфігурація буде залежати від наявного інструменту. Блок живлення зазвичай використовується заводський. Якщо ви хочете зайнятися цими роботами самостійно, то повинні бути готові до можливих помилок, які негативно позначаться на роботі устаткування.
Якщо хочете зібрати своїми руками фрезер з ЧПУ з принтера, то для цього можна використовувати модель 24в. В якості відмінного варіанту виступає і 5А. Його досить часто порівнюють з приводами дисковода, перший з яких володіє більш значною потужністю. Для пайки плати контролера слід використовувати конденсатори і резистори в SMD корпусах. Це дозволить зменшити параметри, а також зробити внутрішній простір більш оптимізованим.

Інструкція по виготовленню верстата

Як тільки всі комплектуючі були обрані, можна приступати до виготовлення пристрою. Всі елементи попередньо перевіряються, що особливо стосується їх якості і параметрів. Для кріплення вузлів слід використовувати спеціальні деталі. Їх форма та конфігурація буде залежати від обраної схеми. Фіксація напрямних супорта здійснюється на бічних частинах. Блоки на цьому етапі ще не встановлюються на підставі. Виготовляючи фрезер з ЧПУ своїми руками, ви повинні подбати про притиранні супортів. Для цього їх рухають по напрямних, поки не вдасться домогтися плавного ходу. Болти для кріплення супортів затягуються. На підставі можна зафіксувати обладнання. Муфти і ходові гвинти зміцнюються. Ходові двигуни встановлюються на наступному етапі. Їх необхідно зміцнити до гвинтів муфт.

Особливості проведення збирання

В окремому блоці необхідно розмістити електронну частину. Це дозволить знизити ризик збою при роботі. Для встановлення обладнання слід підібрати робочу поверхню. Вона повинна бути рівна, адже регулювання рівня буде неможлива через відсутність болтів. Потім ви можете починати пробне випробування. Спочатку слід задати найпростішу програму. Під час роботи кожен прохід фрези звіряється. Це дозволить контролювати ширину і глибину обробки. Така рекомендація особливо стосується об'ємного режиму.

Альтернативний варіант виготовлення

Якщо ви задалися питанням про те, як зробити фрезер з ЧПУ своїми руками, інструкцію обов'язково слід вивчити. З неї ви зможете зрозуміти, що основою обладнання може стати прямокутна балка, яка фіксується на напрямних. Конструкції важливо забезпечити високу жорсткість. Краще, якщо зварювальні роботи будуть зведені до мінімуму. Це пояснюється тим, що шви з часом можуть деформуватися і зруйнуватися під навантаженнями, а при роботі пристрій станини буде вібрувати, що негативно позначиться на елементах кріплення. У кінцевому рахунку зіб'ються налаштування. Коли виконується фрезер з ЧПУ своїми руками, інструкцію домашні майстри зазвичай вивчають. Ви теж можете наслідувати їхній приклад. Ознайомившись з технологією проведення робіт, зможете дізнатися, що елементи кріплення і балка повинні бути посилені. Для цього кріплення здійснюється гвинтами визначених діаметрів. Це виключить люфт при роботі, а також прогин направляючих при високих навантаженнях. За цим же принципом збирається і гравірувальний верстат. Конструкція обов'язково повинна мати підйом робочого інструменту. Для цього слід використовувати гвинтову передачу. Для віддачі обертання на ходовий гвинт потрібно застосувати зубчастий ремінь. Обов'язковим елементом устаткування є вертикальна вісь. Її можна виготовити з алюмінієвої плити. Цей вузол підганяють за розмірами, які були отримані на етапі проектування і занесені до креслення. Перед тим, як зробити фрезер з ЧПУ своїми руками, ви можете відлити вертикальну вісь, використовуючи для цього муфельну плиту. Відмінним матеріалом стане алюміній. На корпус монтуються два двигуни, які будуть розташовуватися за віссю. Один з них буде відповідати за горизонтальне, а інший – за вертикальне переміщення. Обертання повинне передаватися через ремені. Як тільки всі елементи будуть на своїх місцях, верстат необхідно встановити на ручне управління і перевірити його роботу. Якщо будуть виявлені недоліки, їх ви зможете усунути на місці.

Додатково про крокових двигунах

Агрегати з ЧПУ повинні оснащуватися електричними двигунами крокового типу. В якості такого мотора можна використовувати той, що буде запозичений від матричного принтера. Зазвичай в них встановлюються досить потужні елементи. Матричні агрегати мають сталевими стрижнями, в основі яких міцний матеріал. Їх теж можна задіяти в саморобному верстаті. Якщо ви задалися питанням про те, як зробити фрезер з ЧПУ своїми руками, фото попередньо рекомендується розглянути. Вони дозволять вам зрозуміти, як діяти. Конструкція може передбачати наявність трьох двигунів, що вказує на необхідність розбирання двох матричних принтерів. Краще, якщо мотори будуть володіти п'ятьма проводами управління, адже функціональність верстата при цьому збільшиться в кілька разів. При виборі крокового двигуна слід з'ясувати число градусів на один крок і робоче напруга. Вам повинно бути відомо ще і обмотувальний опір. Це дозволить правильно налаштувати програмне забезпечення.

Кріплення вала

Якщо ви вирішили виготовити фрезер з ЧПУ по дереву своїми руками, то в якості приводу можете використовувати шпильку або гайку відповідних розмірів. Кріплення вала краще здійснювати гумовим кабелем з товстої обмоткою. Цей же підхід актуальний і при кріпленні двигуна до шпильці. Фіксатори ви можете виготовити з втулки з гвинтом. Для цього використовується нейлон. Помічниками-інструментами в цьому випадку виступають напилок і дриль.

Електронне забезпечення верстата

Основним елементом описуваного обладнання виступає програмне забезпечення. Ви можете використовувати саморобний, яке передбачатиме наявність всіх драйверів для контролерів. Забезпечення повинно мати живлять блоки і крокові двигуни. Якщо перед вами постало завдання про те, як зібрати фрезер з ЧПУ своїми руками, ви повинні подбати про наявність порту LPT. Потрібна буде ще і робоча програма, що забезпечує контроль і управління необхідними режимами роботи. Сам блок ЧПУ підключається до обладнання через порт і встановлені двигуни. При виборі програмного забезпечення для верстата необхідно робити ставку на те, що вже довело свою стабільну роботу і володіє функціональними можливостями. Електроніка вплине на якість і точність виконуваних операцій. Після її установки слід виконати завантаження програм і драйверів. Фрезер з ЧПУ по металу своїми руками виконується за такою ж технологією. Однак він впорається лише з тонкими заготовками. Перед роботою пристрою необхідно перевірити в роботі електронне забезпечення та усунути недоліки.

Замість висновку: особливості виготовлення верстата з свердлильного обладнання

Перш ніж приступати до робіт з виготовлення фрезера з ЧПУ своїми руками, покроково, необхідно розглянути інструкцію. Вона може передбачати використання тієї чи іншої принципової схеми, на основі якої буде працювати міні-обладнання. В якості такої іноді виступає свердлильний верстат, у якому робоча головка замінюється на фрезерну. Найскладніше полягає в тому, що доведеться конструювати механізм, що забезпечує пересування в 3 площинах. Цей механізм зазвичай збирається на основі тих же кареток від непрацюючого принтера. До пристрою підключається програмне управління. Працювати з допомогою такого пристрою можна буде з заготовками з листового металу, деревини або пластику. Це пояснюється тим, що каретки від старого принтера, що забезпечують переміщення ріжучого інструменту, не будуть здатні гарантувати достатню ступінь жорсткості.