Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Самодельный ЧПУ станок

Самодельный ЧПУ станок

Для изготовления самодельных направляющих для домашнего ЧПУ станка можно использовать очень простую конструкцию из подшипников, алюминиевого уголка и болтов с гайкой.

Итак, материалы которые необходимы для сборки направляющих самодельного ЧПУ станка

самодельные направляющие для ЧПУ станка

Подшипники. Казалось бы — чем шире подшипник, тем больше плоскость качения и тем менее будет снашиваться алюминиевый уголок, однако это не так! На направляющие в момент работы действуют силы реакции противодействующие движению мотора, это из за того, что фрезер «грызет» заготовку и реально подшипник любой толщины накатывает весьма узкую дорожку. Так что стараться искать широкий подшипник во всю направляющую не стоит, как и не стоит ставить 2-е штуки рядом по ширине направляющей.

самодельные направляющие для ЧПУ станка

Алюминиевый уголок используется и для изготовления каретки. Если его же применить как направляющую то это будет расходный материал, та часть направляющей по которой будет кататься каретка на подшипниках очень быстро протрется. Вместо алюминия лучше применять любой другой метал, лучше всего сталь.

Наиболее подходящим материалом для направляющей самодельного ЧПУ станка является шлифованный стальной кругляк, можно, к примеру, использовать направляющие каретки из принтера.

самодельные направляющие для ЧПУ станка

Болты с гайками, подбираются совместно с подшипниками, толщина болта должна быть по внутреннему диаметру подшипника.

Теперь поговорим о конструировании. Как говориться в одной русской пословице — лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать, так что смотрим видео про изготовление каретки.

Если говорить кратко, делаем следующую конструкцию и закрепляем ее на самодельном ЧПУ станке.

самодельные направляющие для ЧПУ станка

В общем виде конструкция выглядит следующим образом

самодельные направляющие для ЧПУ станка

Если у вас нет хорошего шлифованного кругляка, не беда, для изготовления домашнего ЧПУ станка можно использовать любые подручные материалы. На фотографии ниже пример использования железной трубы квадратного сечения и обычных железных уголков.

самодельные направляющие для ЧПУ станка

Как говорится — было бы желание, а проблему нехватки подходящего материала всегда можно решить.

Как выбрать направляющие для станка с ЧПУ

В конструкции станка с ЧПУ используется несколько типов направляющих. Самодельные устройства нередко комплектуются рельсами из каретки печатной машинки, принтера или покупными. Качество и характеристики направляющих влияют на возможности станка с ЧПУ и точность обработки, поэтому экономить на их покупке не стоит.

Валы круглого сечения

круглые полированные валы

Наиболее широко применяемый и недорогой тип направляющих это полированные валы. Они просто монтируются, обрабатываются, купить такие детали не проблема. Валы производят из высокопрочной стали, в основном, шарикоподшипниковой, марок ШХ15 СГ, ШХ15, 95Х18-Ш. Они дополнительно подвергаются индукционному закаливанию верхних слоев, после чего полируются. Закалка индукционным методом повышает срок эксплуатации и снижает степень износа. Полированная поверхность позволяет двигаться каретке с минимальным трением за счет идеальной гладкости. Фиксируются валы своими руками, с двух концов, очень просто и быстро.

В продаже множество подделок, выполненных из металла низкого качества. Ведь проверить твердость стали на месте не представляется возможным.

Эта модель направляющих обладает рядом недостатков:

  • нет фиксации на основании. Вал удерживается лишь за счет двух концевых крепежей, что значительно облегчает установку своими руками, но делает направляющие независимыми от столешницы. Это увеличивает вероятность неточностей при обработке, направляющие может повести, со временем они искривляются.
  • провисают на длинных отрезках. В связи с провисанием валы длиннее 100 см в станкостроении не применяют. Следует также учитывать соотношение толщины и длины вала. Оптимальным считается соотношение 0,05, а лучше от 0,06 до 0,1.
Читайте так же:
Чем отличается манометр от барометра

Линейные подшипники на круглый вал

Используется два типа линейных подшипников для направляющих:

  • шариковые втулки;
  • подшипники скольжения.

Шариковые втулки или подшипники качения по сравнению с каретками рельс обладают двумя большими недостатками: малая грузоподъемность, большой люфт. Чтобы каретка не разворачивалась, нужно на каждую ось ставить по паре валов. Минусы шариковых подшипников качения:

  • выдерживают малую нагрузку;
  • невысокий ресурс работы — шарик прилегает к валу лишь в единой точке, поэтому здесь образуется высокое давление. Постепенно в месте соприкосновения пробивается канавка и вал необходимо своими руками менять;
  • большой люфт — дешевые подшипники (а их большинство) производятся со значительным люфтом;
  • легко забиваются опилкой и пылью.

Подшипники скольжения. Подшипники этого типа изготавливают из мягких металлов, капролона, они работают по принципу трения скольжения. Если при эксплуатации выдерживаются все допуски, грузоподъемность и точность такого подшипника не меньше, чем качения. Вместе с тем, ему не страшны опилки и пыль. Но это касается лишь бронзовых деталей, грамотно обработанных.

Постепенно изделие изнашивается и его необходимо периодически подгонять, чтобы убрать зазоры. Чаще всего при изготовлении направляющих своими руками, используются более доступные шариковые подшипники.

Шлицевые валы

Вал круглого сечения имеет продольные пазы, по которым двигаются шарики втулки. Конструкция обладает повышенной жесткостью по сравнению простыми шлифованными валами, более длительным сроком эксплуатации, способна воспринимать с втулки усилия кручения.

При этом они также просто устанавливаются на два крепления по концам. Благодаря конструкции можно обеспечивать натяжение вала, поэтому их используют при необходимости крепежа направляющих по концам.

Один из основных минусов шлицевых направляющих — их высокая цена, поэтому в обычных станках с ЧПУ они используются редко.

Цилиндрические валы

цилиндрический вал на основании

Конструкция цилиндрических валов позволяет удерживать уровень по всей длине, полностью исключая провисание под весом каретки или своим собственным. Такие направляющие называются еще линейными опорными валами, фиксируются они прямо к корпусу станка с ЧПУ через предусмотренные в опорах резьбовые отверстия. По таким направляющим могут двигаться каретки большого веса без провисания.

Минусы цилиндрических валов:

  • малый срок эксплуатации;
  • заметный люфт втулок.

Если подшипники линейного типа одинаково работают с нагрузками разного направления, то на цилиндрических валах каретки показывают меньшую стабильность. Это объясняется замкнутой поверхностью втулок, которой не обладают каретки. Поэтому следует быть готовым к тому, что аппарат с ЧПУ малого размера с увесистой кареткой на опорных валах будет работать с большей погрешностью, нежели такой же станок с ЧПУ на обычных круглых рельсах.

Технология изготовления цилиндрических рельс очень проста, поэтому их производят и известные фирмы, и кустарные мастерские. Этим объясняется разброс технических характеристик и цен. Зачастую каретки и рельсы одного изготовителя «ноу нэйм» не совпадают.

Профильные рельсовые направляющие

линейные направляющие

Такие направляющие устанавливаются в станках ЧПУ особой точности, фиксируются прямо к станине, они могут быть шариковыми и роликовыми.

Читайте так же:
Сварка волоконно оптического кабеля

Шариковые профильные направляющие

На профильных направляющих есть дорожки, по которым перемещается каретка. Поэтому нагрузка распределяется равномерно по длине дорожки: шарик каретки прилегает к рельсу по дуге. Рельсы-направляющие характеризуются геометрической точностью. При перемещении тяжелой каретки их прямолинейность не нарушается. Служат они долго и практически не дают люфт.

Минусы шариковых рельс:

  • к местам крепления существуют высокие требования по прямолинейности и шероховатости;
  • достаточно сложно монтируются на станок с ЧПУ.

В продаже можно найти модели кареток и направляющих с разными грузоподъемностью и преднатягом. Производство рельс дорого, технология сложна. Поэтому кустари не занимаются их изготовлением, а представленная на рынке продукция достаточно качественная. Достойные направляющие выпускают, например, под марками ТНК и Hiwin.

Роликовые профильные направляющие

Это одна из разновидностей профильных рельс с плоскими пазами качения. Опорные модули вместо шариков оснащаются роликами. Благодаря этой разнице направляющие получаются еще более жесткими, выдерживающими большие грузы и длительный срок эксплуатации. Такие рельсы устанавливают на интенсивно работающее оборудование для фрезеровки камня, прочных марок стали и чугуна.

Призматические рельсы и «ласточкин хвост»

Их устанавливают на металлообрабатывающих производствах, где требуется повышенная жесткость. Рельсы «ласточкин хвост» представляют собой два скользящих друг по другу, плоских элемента. Отличие конструкции в большой плоскости соприкосновения. Такие рельсы нельзя демонтировать, они являются частью станины. Их производство и ремонт довольно сложны, поменять их своими руками вообще невозможно. Поэтому конструкция используется только в профессиональных станках с ЧПУ.

Самодельные направляющие из того, что нашлось под рукой

направляющие из стального уголка

Простейшие направляющие можно собрать своими руками из металлического уголка, подшипников, гаек и болтов. Алюминиевые уголки для направляющих использовать не стоит — деталь придется менять очень часто. Ведь шарикоподшипники каретки будут выедать в ней дорожки. Предпочтительнее стальной уголок или кругляк. В зависимости от интенсивности использования его можно закалить или оставить, как есть. Но непременно следует отшлифовать, уменьшив трение. Наиболее простой и бюджетный вариант это направляющие из старого принтера.

Не следует подбирать слишком широкие подшипники, это бесполезно. Ширина «выедаемой» дорожки на направляющей не зависит от габаритов подшипника. Диаметр болтов должен совпадать с внутренним поперечником подшипника.

Чертежи, схемы и презентация самодельных направляющих в видеороликах:

Направляющие на подшипниках своими руками

Интернет-магазин комплектующих яля станков ЧПУ

Станок Субботина Сергея
[30/11/1999]
Станок изготовлен из алюминиевых шин которые применяются в распределительных устройствах трансформаторных подстанций. Подвижные узлы изготовлены из пневмо клапанов применяемых на асфальтных, цементных заводах для управление пневмоцилиндрами. Для уменьшения трения внутрь корпуса впрессованы медно-графитные втулки от стартера автомобили МАЗ. Винты использовались магазины м12. Чтобы уменьшить люфт я использовал латунные гайки от старых водопроводных кранов. Они вкручиваются с двух сторон во втулку что позволяет регулировать люфт. Направляющие использовались от матричных принтеров на 16 и 14 в торцах по центра нарезана внутренняя резьба, с помощью винтов M6 крепится к станине. Шаговые двигатели также взяты от матричных принтеров. Блок управления смонтирован в корпусе от блока питания компьютера. Оси Z приводится в действии через понижающий механизм. Первый блок управления на микросхемах очень сильно грелся, пришлось сделать на транзисторах другой. Клапана применялись такого типа как на картинке. В крышке клапана делалась проточка и вставлялись два подшипника, которые держат винт.

Читайте так же:
Стол отрезной для ушм

Электроника для станка чпу
[30/11/1999]
Шарясь по разным радиолюбительским форумах наткнулся на парня который сделал лазерный резак из 3 СД-ромов и платы ардуна. Захотел себе сделать такой же не знаю зачем но хотел сделать. Начал гуглить и сразу в голову попала мысль про фрезер, что если фрезер приделать, но к счастью такая мысль уже давно появилась у людей, и все уже было сделано до нас.

Станок Из того что было под рукой
[30/11/1999]
Здравствуйте!Сегодня уже запустил станочек!)) Вот фотки во вложении! Модель «Из того что было под рукой». Подвижная часть на шпильках (8мм в диаметре) соединено с валом мотора при помощи толстостенного шланга, держится очень плотно, вырвать тяжело.

станок моделиста
[30/11/1999]
Разработанный и изготовленный самостоятельно станок с ЧПУ может выполнять механическую обработку (сверление, фрезерование) пластмасс, текстолита, фанеры. Гравировка по стали. Также может использоваться как графопостроитель, можно рисовать и сверлить печатные платы. Станок будет полезен для любого моделиста.

Фанерный станок
[30/11/1999]

Станок чпу из алюминиевого профиля ( Виталий Неризько )
[30/11/1999]

станок плотер ЧПУ Сергея Русакова
[30/11/1999]

Станок для сверления печатных плат
[30/11/1999]

Станок ЧПУ Полищук Павла №2
[30/11/1999]
После изготовления небольшого станочка (он есть здесь на сайте) я его еще переделывал пару раз, увеличил поле рабочее, переделал ось Z притом фундаментально, разбирался с подготовкой рисунков и написанием программ, в общем, учился, учился, и еще раз учился. И вот я понял, что готов создать что-то более серьезное и по- настоящему взрослое. Вот этим “чудом” хочу поделиться с вами.

Из чего сделать самодельные направляющие для ЧПУ станка?

В устройстве станка с ЧПУ применяется несколько видов направляющих. Самодельные изделия часто комплектуются рельсами из каретки печатной машины, принтера или приобретенными в магазине. Функции и качество этих элементов влияют на возможности устройства с ЧПУ и точность обработки.

Что такое направляющие для ЧПУ-станка?

фото направляющих

фото деталей

Направляющие для ЧПУ станка — узлы, которые обеспечивают перемещение материала, инструмента и связанных с ними частей по необходимой траектории с определенной точностью.

Какие бывают рельсы для ЧПУ станка?

фото

фото

Справка . Производители во время изготовления приборов с ЧПУ используют большое количество направляющих. Такое их количество облегчает работу, связанную с проектированием автоматизированной техники.

Все направляющие делятся на те, которые применяют силы скольжения и силы качения. Данные технологии встречаются в таких направляющих:

  • Круглые направляющие. Обычная конструкция, которая обеспечивает меньшие нагрузки. При работе повышается нагрев в итоге трения, и из-за этого становится меньше ресурс опорно-направляющей группы. Такие элементы устанавливают в местах не слишком активных перемещений или на устройствах небольшой категории, при этом механизмы смазывают вручную.
  • Рельсовые. Они имеют свой пыльник, который защищает подшипники, сальники, ниппели и возможность подключения системы подачи смазки, поэтому они более надежные и универсальные.

Справка : рельсовый тип направляющих более предпочтителен, так как может справиться с высокими нагрузками промышленных автоматических станков.

  • Цилиндрические направляющие на рельсах. В таких элементах применяется специальная опора — рельса с круглой выемкой, которая повторяет размеры вала. Таким образом, прогиба элемента под действием своего веса и нагрузки в процессе работы не происходит. Цилиндрические направляющие, как и обычные шлифованные валы, просты в изготовлении. Поэтому их стоимость ниже, чем при покупке профильных.

ВАЖНО! В связи с тем, что покупатели не проверяют твердость изделий при покупке, данный подход процветает, и риск покупки некачественных валов достаточно высокий.

  • Профильные элементы рельсовые. Благодаря их конструкции возможно добиться высокой точности фрезеровки, что и определяет область их использования. Такие элементы крепят на неподвижную часть. Верх рельсы обрабатывают и шлифуют, чтобы избежать мелких выемок и коррозий. Благодаря боковым выемкам каретка перемещается около балки. В отличие от круглого вала, площадь прикосновения в этом случае не точечная, в виде линии, благодаря чему становится меньше сила трения, увеличивается точность работы оборудования.
  • Призматические элементы и «ласточкин хвост». Их ставят там, где необходима высокая жесткость. Рельсы в этом случае представляют из себя две скользящих друг по другу части. Их невозможно убрать или поменять, так как они часть станины. Изготовление и ремонт таких частей достаточно сложны, а изменить их самостоятельно вообще невозможно.
  • Шлицевой вал. Отличается большей жесткостью и износостойкостью и используется в механизмах, в которых нужен монтаж направляющих на концах.
Читайте так же:
Ретро кабель своими руками

Из чего можно выполнить направляющие для станка самостоятельно?

фото самодельных направляющих

Роликовые элементы можно собрать самостоятельно из подшипников, уголка из металла, болтов и гаек. Уголки из алюминия применять не следует — элемент придется заменять часто, так как шарикоподшипники будут выедать в них дорожки.

Лучше всего для изготовления направляющих подойдет уголок из стали. В зависимости от интенсивности применения его можно закалить или оставить как есть, но нужно отшлифовать для уменьшения трения.

Самый простой и недорогой вариант — направляющие из старого принтера.

Кроме того, направляющие можно сделать из автомобильных стоек. Их применяют в российских авто, поэтому достать их не составит большого труда. Применяются штоки от стоек, которые выполнены из качественного металла и обладают высокой прочностью.

Как сделать самодельные направляющие для CNC-станка?

Работа любого станка основана на точности обработки изделий, которую обеспечивают направляющие стержни. Их вполне можно сделать самостоятельно и обойтись без лишних денежных затрат.

К примеру, рабочий элемент фрезерного станка сделать самостоятельно вряд ли получится, также как и в случае со сверлильным и токарным видами оборудования. Поэтому придется применять готовые решения, такие как дрели и приводы. Если применять направляющие, то все обстоит попроще, так как их тип и характеристики напрямую зависят от назначения устройства.

Самодельные направляющие на подшипниках

фото

фото

Самодельные элементы для ЧПУ своего изготовления могут быть сделаны в нескольких вариантах. В самом простом варианте в процессе изготовления агрегата по этому алгоритму нужно собрать конструкцию, которая состоит из следующих частей:

  • подшипников, которые принимают силу мотора;
  • уголка из металла, который выступает в качестве каретки;
  • гаек и болтов, соответствующих внутреннему размеру подшипника.

Сначала замеряется длина уголка из металла и удаляется лишнее. Далее следует просверлить симметрично с обоих сторон отверстия одинакового размера. С помощью болтов и гаек прикрепляются подшипники.

Читайте так же:
Ремонт регулятора напряжения генератора

Роликовые направляющие для станков своими руками

фото роликовых направляющих

Такие элементы сделать самостоятельно можно следующим образом:

  • Каркас неподвижной части следует поставить вертикально, что облегчит процесс сборки. В него нужно поставить только одну направляющую — нерегулируемую, которая должна быть в самом низу.
  • Далее на нее по центру положить сепаратор и в него поставить зубчатое колесо и шарики.
  • На шарики установить подвижную часть таким образом, чтобы ее направляющая находилась на них сверху, а зубчатое колесо в середине.
  • Угол между подвижной частью и каркасом должен составлять примерно 80 градусов.
  • Далее на направляющую подвижной части уложить сепаратор и в него также вставить колесо вместе с шариками.
  • Сверху на все это положить оставшуюся направляющую неподвижной части.
  • Весь пакет установить в каркас, а верхнюю часть закрепить.
  • Чтобы шарики не выпадали, на концах направляющих проделать небольшие отверстия и вбить штифты таким образом, чтобы шарик при подходе к краю направляющей упирался в этот штифт.

Линейные направляющие для станков своими руками

Если вы решили сделать линейные направляющие самостоятельно, то вам необходима точность. На рабочую поверхность устанавливается рельс. В этом случае точность — средний показатель индикатора в центре замеряемой поверхности.

Кроме того, точность таких элементов определяется замером длины и ширины. В процессе работы рельсовые элементы подвергаются деформации, величина которой зависит от видов частей качения. В любом случае она будет меньше, когда нагрузка станет больше.

Чтобы увеличить жесткость системы, используется преднатяг, уменьшающий длительность срока службы линейных элементов, вызывающий в них внутреннее напряжение и поглощающий нагрузку при сильной вибрации.

Обладая небольшими размерами, рельсовые элементы обладают высокой грузоподъемностью. Устанавливаемые в разных устройствах, они монтируются как по горизонтали, так и сбоку.

Линейные элементы устанавливают с помощью крепления на основную поверхность. Способ крепления состоит в создании бортика на посадочной поверхности и установки на него каретки.

Для обеспечения точной установки нужно сделать базовые поверхности, которые должны находиться на каретке и на рельсе только с одной стороны. При этом метка должна находиться с другой стороны. Если точность не выполняется из-за особенностей схемы установки, то происходит обработка базовой поверхности и с другой стороны. Для защиты направляющих от действия коррозии на них наносят специальную защиту.

Немного подумав, легко сделать направляющие для устройства с ЧПУ своими руками из подручных частей, которые находятся в доступе и не используются по назначению. Это сокращает затраты на домашнее производство и повышает его продуктивность и качество.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector