Кто занимается столярным делом и фрезерованием, знает, как проблематично создавать отверстия на изделиях без сверлильного механизма. Сейчас есть возможность мастерам сделать сверлильное оборудование с программным управлением самим, используя подручные материалы.
Одного желания, конечно, недостаточно, человек должен разбираться в технике, в чертежах, обладать навыками работы. Сверлильный станок с ЧПУ – устройство непростое со сложной структурой. Для того чтобы начать работу по созданию сверлильного механизма, надо сначала подыскать хороший чертеж или схему оборудования, изучать и разобраться в них. Потом необходимо определиться с размерами станка и его дизайном.
Как смастерить сверлильный станок ЧПУ своими руками?
Для создания станка понадобятся:
- схемы или чертежи;
- шаговый мотор с кареткой от принтера;
- подручные материалы, которые имеются в хозяйстве, например, профильные трубы;
- крепежные детали: гайки, ходовые винты, шайбы;
- подшипники;
- шпиндель;
- 2 направляющие;
- муфта;
- уровень для проверки параметров при соединении деталей.
Можно сделать рабочий стол, корпус станка из фанеры, МДФ, для направляющих подойдет нержавеющая труба. Нужен механизм с подшипником, который будет отвечать за передвижение сверлильного инструмента в трех плоскостях (по осям).
Обычно умельцы станок делают на основе кареток принтера. После выполнения сборочных работ по схеме, остается подключить к устройству программное управление. С помощью такого самодельного механизма можно будет производить печатные плата, обрабатывать заготовки из пластика, древесины и тонкий листовой металл.
Для сверлильного станка с ЧПУ и выполнения сложных операций на нем, необходимо установить сильный двигатель с хорошей электроникой, печатной платой.
Как проводится сборка узлов станка?
При сборке самодельного станка надо создать узлы, которые будут способствовать вертикальное перемещение рабочего инструмента. Передачу вращения от двигателя на рабочий вал сверлильного оборудования выполняет зубчатый ремень.
При использовании шагового двигателя (ШД) для самодельного механизма, рекомендуется взять каретку с со старых матричных печатных устройств. Для трёхкоординатного устройства потребуется наличие трех ШД. Для каждого шага надо подключить отдельный контроллер. При вращении винтов движение от ШД переходит в линейное. Применение ШВП – шарико-винтовых пар обеспечивает высокую точность сверления и фрезерования.
При монтаже блоков с гайками и другими крепежными винтами, надо пользоваться пластиковыми вставками к ним, такой способ приводит к уменьшению трения и избавляет от люфтов. Вместо двигателя шагового типа можно использовать обычный электромотор, немного его доработав.
Вертикальную ось надо изготовить из алюминиевой платы, она перемещает инструмент в 3D, ее размеры надо подогнать к габаритам сверлильного устройства.
Особенности станины станка
Для нормальной работы сверлильного оборудования его следует устанавливать на жесткой станине. На ней размещаются рабочая поверхность, рельсовые направляющие с подвижным порталом, ШД, ось Z и шпиндель. Станину надо монтировать, не соединяя сваркой, швы сварки плохо переносят вибрацию. Крепление деталей рекомендуется сделать Т-образными гайками. Устанавливаются подшипники для ходового винта, подшипник скольжения и шпиндельный подшипник.
Сборка
Процесс сборки следует производить в такой последовательности: монтируются первые два ШД на корпусе – за вертикальной осью станка. Один будет перемещать сверло по горизонтали (по рельсовым направляющим), а второй перемещать по вертикальной плоскости; подвижной портал, перемещаясь по оси X, приводит в движение шпиндель и суппорт.
От высоты портала зависит количество обработанных заготовок. Однако высокий портал в процессе обработки теряет способность к устойчивости к возникающим механическим нагрузкам.
При монтаже ШД к оси Z, к линейным направляющим используют переднюю, заднюю, верхнюю, среднюю и нижнюю пластины. Там же делается подставка под сверлильный шпиндель. Для фиксации вала электродвигателя и присоединения к шпильке, пользуются резиновой обмоткой толстого электрического кабеля. В качестве фиксатора можно использовать винты, вставив их в нейлоновые втулки.
Во время работы надо пользоваться лазерным уровнем, чтобы параметры соответствовали заданным размерам.
Монтаж электроники станка
После создания ЧПУ станка своими руками, надо сделать числовое программное управление, чтобы на станке с ЧПУ можно реализовать обработку деталей сложной конфигурации. Ардуино с прошивкой с тремя драйверами шаговых двигателей станут электронной начинкой станка. Нужен будет блок питания от старого системного блока.
В результате получается простая схема: при этом соединяются два сигнала управления с ардуино к шаговым двигателям. После этого можно будет управлять станком с ноутбука или ПК через usb. Из старого блока питания выпиливаются ненужные провода, оставив две массы с двумя проводами +12 В.
Одни провода подсоединяются для питания драйверов, другие для шпинделя. Перед запуском блока зеленый провод припаивается на массу для имитации кнопки для включения блока. Затем надо фиксировать корпус блока болтами М3 к корпусу ЧПУ. В месте, где провода, вставляется тумблер, чтобы включить для работы шпиндель.
Только после этого станки с ЧПУ надо проверить работу всех программ, применив пробный запуск. Выявленные недостатки потом можно будет устранить.
Техника безопасности
Самодельные станки с ЧПУ, созданные своими руками, для сверления, надо эксплуатировать осторожно.
- Надо устанавливать такой станок в отапливаемом помещении.
- За всеми узлы, механизмами надо ухаживать, смазывать, содержать в чистоте, заменять детали, не допуская серьезных повреждений.
- Агрегат должен иметь защитный экран.
- Оборудование должно отключаться при аварийных ситуациях.
- Нельзя сверлить детали из материалов, которые не подходят под параметры установленных свёрл.
- После запуска программы ЧПУ прикасаться к механизму запрещается.
Можно так же создать двухшпиндельный станок, который будет отличаться высокоточным сверлением изделий.
Загрузка...
