Станок с ЧПУ. Делаем сами.

[Starcomputer]

Ну вот и дошел я до желания иметь дома станок с ЧПУ.
Назначение - сверловка и фрезеровка пластика и легких металлов (алюминий, дюраль). К тому-же станок должен быть небольших габаритов.
Исходя из опыта сбрки всяких аквариумных поделок определился, что размер рабочего поля 300х200 мм меня вполне устроит :)
Такой станок в приниципе несложно изготовить даже из многослойной прочной фанеры (даже можно купить готовые наборы для сборки), но остановило желание сделать что-то попрочнее :)
Поскольку я в этом деле новичек, то воспользовался помощью более опытных товарищей (кому интересно, тема на Рифцентрале (http://reefcentral.ru/forum/topic/9208-diy-filtr-kipiazhego-sloia/)).
Собственно собрать такой станок не очень сложно :) (правда дорого :().
Что собственно нужно ....
Сама станина, три каретки с системами подачи, шпиндель и контроллер.
Все это можно купить по частям.
Остановился на такой конструкции (возможно в процессе будут изменения):
Станина из станочного алюминиевого профиля 40х80 мм (http://cnc.prom.ua/p18007034-stanochnyj-alyuminievyj-profil.html) (четыре профиля по 500 мм). Профиль соединяется по торцам алюминиевыми пластинами толщиной 6 мм, которые одновременно являются и ножками станка. Сами пластины придется заказывать фрезеровщику, т.к. нужна высокая точность сверления отверстий для крепления концевых опор ШВП (Шарико-Винтовая Передача, которая двигает горизонтальную каретку по оси Х).
К станине по бокам крепятся валы на опоре (http://cnc.prom.ua/p6586899-val-opore-sbr16.html). Диаметр вала 16 мм, ширина подошвы опоры 40 мм, что точно соответствует высоте профиля (поэтому валы можно закрепить и дома, не обращаясь на завод). По ним на подшипниках скольжения (http://cnc.prom.ua/p21755609-karetka-sbr16luu-udlinennaya.html) ездит каретка X.
Снизу станины расположена ШВП (http://cnc.prom.ua/p30466623-shvp-1605-500mm.html) на опорах (http://cnc.prom.ua/p9640904-kontsevaya-opora-vinta.html) и шаговый двигатель (http://cnc.prom.ua/p4348106-dvigatel-shagovyj-30a.html).
По такому-же принципу собраны и две другие системы подачи, по оси Y (вправо-влево) и по оси Z (вверх-вниз).
Для удобства все валы, ШВП, подшипники и двигатели одинаковые.
Вся эта механика управляется контроллером. (http://cnc.prom.ua/p4055839-kontroller-shagovogo-dvigatelya.html)
Контроллер трехканальный, соединяется с компом чере LPT.
Вот все думаю, сделать его самому (нет схемы :(), или не маяться и купить готовый .....
Ну и понадобится еще шпиндель (http://cnc.prom.ua/p9641104-shpindel-dlya-chpu.html). Это самая дорогая часть станка :(
Да, ссылки на один сайт не потому что самый дешевый, просто удобно и там фоток много :)

В результате посиделок с sPlan родился такой чертежик:

http://www.aquaforum.ua/picture.php?albumid=6039&pictureid=177622

Разобрать конечно трудно, но во вложении архив с исходниками :)

Каретки будут изготовлены из алюминиевого швеллера 100х50х5 обрезанного до 100х20х5.
БОльшую часть работы постараюсь сделать дома :) Ну и потихоньку буду выкладывать результаты.
Поскольку станочный профиль, швеллер, двигатели, подшипники скольжения и по мелочи уже закуплено, то назад пути нет :)

Кому интересно, присоединяйтесь :)

[Evgenii_zloo]

Какую рабочую поверхность планируете делать?

[manulo]

А если вместо дорогучего шпинделя приспособить гравер с гибким валом?

[Starcomputer]

Какую рабочую поверхность планируете делать?
200х300 мм

[Starcomputer]

А если вместо дорогучего шпинделя приспособить гравер с гибким валом?
На дешевых станках по дереву так и делается. Но если речь идет о возможности фрезеровки алюминия ..... :)

[Denisios]

Конструкцию можно значительно удешевить отказавшись от подшипников скольжения и направляющих. Конструкцию для обработки метала лучше выполнить целиком из металлического профиля, на подобии такого (http://vri-cnc.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=97).

Такой контроллер как вы выбрали лучше не покупать, отзывы о нем не очень, лучше взять TB6560AHQ (http://www.elektrobot.hu/items/1111_2.jpg) красного цвета НЕ СИНЕГО.

Также можно сэкономить на электронике, моторах и шпинделе, заказав их в Китае.

Вот хорошее видео про сборку чпу.
https://www.youtube.com/watch?v=rccj-LpNxLU

P.S. Сори, случайно вставился смайлик в теме сообщения.

[Evgenii_zloo]

Для мелких деталий нормальный размер. Конструкция должна не легкой быть а то будет станок вибрировать и получится не точно. То что Denisios предложил по ссылке вроде хороший вариант. И площадь рабочей поверхности вроде не маленькая. Мой брат к стати тоже заказывал с китая движки и электронику как буду у него сфоткаю станок и покажу если интересно будет.

[S.W.]

Из малометражных "заводских" ЧПУ сейчас популярен преимущественно вот такой китаец с управлением от платы под программу управления "MACH3".
Фото и инструкции во вложении.
Одна из вариаций платы, стоящей в таких китайцах (с включением, но без управления скоростью шпинделя):
http://cnc.prom.ua/p4057846-kontroller-chpu-osi.html
Вся электроника в одной плате - бюджетный вариант с большой универсальностью, т.к. электроника составляет существенную часть стоимости станка.
Электроника таких плат - инвертор шпинделя (опционно дополнительно), контроллеры (драйверы) шаговых двигателей, порты концевиков и датчика инструмента, дополнительные порты под четвертую ось или еще какой-нибудь исполнительный механизм, доп. реле управления.
По шпинделю (обычно он на 24000 об/мин) - он дорогой. Инвертор тоже.
Видел на китайский станок 1200х1200 ставили шпинделем (по дереву) из экономии моторы от ручных бытовых фрезеров "Makita" с воздушным охлаждением.
Но там вроде недостаток по моторесурсу в щетках, шуме и засоряемости, отсутствие тихоходности при воздушном охлаждении (для алюминия).
Хотя для бытового пользования должно сойти. Только под мелкий габарит нужно найти, если такой существует.

"MACH3" программа управления с широкими возможностями конфигурации и переформатирования под конкретные комплектующие. Хотя, из-за своей универсальности, прога управления (её настройка) получилась достаточно сложная и объемная с кучей нюансов. Но они проходятся только при инсталляции оборудования. MACH3 на конкретно этой плате из ссылки нормально работает, проверял не раз. Есть нюанс - LPT у староватых компьютеров не справляется и сбоит.

Программа управления NC-Studio намного проще, компактнее и понятнее. Для "новичка станкостроения" предпочтительней имхо NC-Studio.
Но она, к слову, кагбэ лицензионная со своей микропроцессорной доп. платой в PCI порту компа. И это уже сильно дороже, чем просто софт "MACH3" .

На более широкоформатных станках на данный момент используется управление от профессиональных NC-Studio или DSP-пульта, но там все электронные комплектующие идут раздельно и они гораздо дороже в сумме, т.к. заточены под бОльшие нагрузки и прецизионность стандартных производственных станков. Имею ввиду адекватные драйверы ШД и инверторы, а не пседоработоспособную упрощенную имитацию.

P.S. По стоимости сборки такого малыша из "местных" китайских комплектующих против готового заводского китайца из Китая сказать трудно.
Рационально сравнить цены готовых китайцев на алибабе и наши на комплектующие + трудозатраты и головную боль с беготней по базарам-магазинам-токарям и обязательными косяками при сборке.
Хотя если сам процесс в радость, то этим можно пренебречь. :)

P.P.S. Дюраль такой малыш не потянет.
Он просто очень быстро развалится с рассыпавшимися подшипниками, прорезанными направляющими, заклиненным на подшипниках минишпинделем с погнутым валом и прочими бяками.
Полноценную фрезеровку алюминия и полноформатные китайские его собратья типа http://grcnc.ru/pro_138.aspx не тянут, разве что в качестве экстрима - долго и нежно. Только гравировку тянут - недостаточно жесткости станка.
Нужны прямоугольные направляющие соотв. сечения, шпиндель от 3 кW где-то (шпиндель поддерживающий тихоходность 6-12 тыс об/мин, а правильней еще медленнее, с водяным охлаждением соответственно), реечная передача по X и Y вместо ШВП, с двумя спаренными моторами по Y на краях портала, массивный портал и станина, обязательна система охлаждения фрезы с поддоном эмульсией или водой в крайнем случае, соответствующие подшипники, опоры и т. д.
Это уже так называемые "тяжелые" станки.

[S.W.]

Касательно возможного перекоса плоскости стола.
На таких малых размерах это не критично.
Но если так вышло, то:
На более широкоформатных станках всегда на алюминиевый профиль столешницы сверху клеится листовой материал толщиной 10-20мм типа какого-нибудь вспененного, но достаточно жесткого полимера (ПВХ и т.п.). Это так называемый "жертвенный стол" (как резина у планшетных режущих плоттеров). После транспортировки-погрузки-разгрузки-установки станка перекос плоскости большого стола, к примеру 1200х2400, всегда есть.
Поэтому, когда станок установлен - поверхность этого стола (жертвенного) просто фрезеруется по факту на заданной высоте ниже минимальной точки поверхности по всей плоскости. К тому же это покрытие спасает от последствий при случайных врезах фрезы в стол (в большинстве случаев :)). При раскрое материалов оно обязательно.

[klimnet]

и я вставлю 5 копеек
сгодится станочек для фрезеровки дерева, сверления плат, гравировки по металлу
пластик фрезеровать только термостойкий, остальной будет плавится и забивать фрезы, с мягким металлом почти тоже (но здесь еще от подачи о оборотов шпинделя зависит), но и еще мне кажется горизонтальных подач при обработке металлов он не выдержит долго, разве что фрезеровать врезанием по вертикальной оси

[Evgenii_zloo]

С позволения топик стара как и обещал фотки станка.

[Starcomputer]

Evgenii_zloo, очень даже неплохо :)
Изогнутые боковины это вообще отличная идея !!! :)

[Starcomputer]

Итак процесс пошел :)
Сделал стол. На неделе отдам фрезеровать остальные детали :)

http://www.aquaforum.ua/picture.php?albumid=6039&pictureid=181456

[Evgenii_zloo]

Будем наблюдать, спс за брата станок. А читал по настройкам самого станка что-то?

[klimnet]

Starcomputer, Серега, а зачем все из алюминия, часть деталей можно и из стали, масса я думаю сильно не влияет, зато стоимость снизится.

[S.W.]

Starcomputer, Серега, а зачем все из алюминия, часть деталей можно и из стали, масса я думаю сильно не влияет, зато стоимость снизится.

Влияет. Масса "болтающейся байды" влияет на продолжительность жизни подшипников.
З.Ы. В подшипниках направляющие для шариков не железные - они тоже пластмассовые как и все. :)

[S.W.]

К тяжелому порталу нужны соответствующие моторы и более мощные драйвера шаговых двигателей, передача и т.д..
Это уже другой формат всего станка.

[klimnet]

Влияет. Масса "болтающейся байды" влияет на продолжительность жизни подшипников.
З.Ы. В подшипниках направляющие для шариков не железные - они тоже пластмассовые как и все. :)

не все из металла, например на фото боковины станины можно было из металла
у нас в магазинах у направляющих сепаратор шариков как раз металлический, направляющие просто нужно брать на вес белее 20 кг

[Starcomputer]

Стоимость боковин вместе с работой - 60 грн.
А вот найти кусок стального листа толщиной 5-6 мм и изготовить боковины из него гораздо сложнее и ДОРОЖЕ. Плюс на станке планируется установка СОЖ, а значит обычный металл нельзя, только нержавейка. Цена получится аховая.

[klimnet]

Starcomputer, ну не все так плохо, просто может я воспитан к выходу к современной обработки металла и мне кажется что и всем так просто, хотя не всем так легко.................
если так получается дешевле, то только плюс за старания :033:
А теперь разъясни зачем ты хочешь применить охлаждение, все равно конструкция не выдержит обработку металлов.

Серега я только ЗА чтобы у тебя все получилось.

[Starcomputer]

Охлаждение водой позволяет фрезеровать пластик с высокой скоростью, т.к. он не греется при этом и не "тянется".

[aleks4]

Вот ссылка может пригодится,ребята уже много таких станков изготовили и работаютhttp://forum.modelka.com.ua/forums/78-%D0%98%D0%BD%D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BC%D0%B5%D 0%BD%D1%82-%D0%B8-%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D1%80%D1%83%D0%B4%D0%BE%D0%B2%D 0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5

[klimnet]

шутки для
главное не переборщить
RnIvhlKT7SY

[Starcomputer]

Еще не до конца собранная, но уже Х-каретка :)

http://www.aquaforum.ua/picture.php?albumid=6039&pictureid=184286

http://www.aquaforum.ua/picture.php?albumid=6039&pictureid=184287

[vetall]

Скільки обходиться скласти такий станок як у Вас ?