Фрезерные станки с чпу своими руками по дереву. Самостоятельное изготовление фрезерного станка с чпу Кит набор чпу фрезерный станок своими руками

Отправим материал вам на e-mail

При хорошем оснащении становятся доступными сложные технологические процессы. Значительно упрощает обработку заготовок из древесины специализированное оборудование с электроприводом. Но приобретение его сопряжено со значительными инвестициями. Чтобы решить успешно такую задачу, следует изучить внимательно материалы данной статьи. Здесь рассказано о том, как самому создать функциональные станки по дереву для домашней мастерской.

Некоторые образцы самодельного оборудования по своим потребительским характеристикам ничем не хуже заводских изделий

Прежде чем приступить непосредственно к техническому оборудованию, следует сделать несколько общих замечаний по соответствующему специализированному помещению:

• Удобно, когда мастерская размещена в отдельном здании. Это подразумевает достаточный простор, отсутствие лишних беспокойств, возможность полноценного оснащения и другими инженерными системами.
• Если комната находится в , или цокольном этаже, ее надо хорошо изолировать от жилой зоны.
• Площадь стандартной мастерской не должна быть менее 6-7 м. кв. Высота – достаточная для свободного прохода и максимального уровня поднятого инструмента (от 2, 5 м и более).
• Здесь пригодятся качественные системы вентиляции, отопления, освещения. Каждую инженерную систему следует рассмотреть отдельно, чтобы исключить чрезмерные затраты в период эксплуатации.
• Необходимо убедиться в том, что электрической мощности достаточно для всех станков по дереву для домашней мастерской.

К сведению! Если в оборудовании есть электронные блоки, пригодятся специальные автоматы в цепи, предотвращающие повреждение бросками напряжения, защитное заземление. Надо обеспечить соответствие параметров сети характеристикам силовых агрегатов (220 V, одна фаза; 380 V, три фазы).

Применение такого источника снизит утомляемость, поможет сохранить хорошее зрение. Предпочтительно установить светодиодный прибор . Он не нагревает окружающее пространство, как обычная лампа накаливания. В отличие от газоразрядного аналога, его трудно повредить механическим воздействием.

Станки по дереву для домашней мастерской и специальные приспособления: основные определения, технологии изготовления

• Каждый станок предназначен для выполнения ограниченного набора рабочих операций с заготовками определенных размеров.
• Как правило, специализированная техника удобнее для работы по сравнению с универсальными моделями.
• Станок деревообрабатывающий своими руками будет сделать проще, если вначале составить точный список требований к его характеристикам. Чрезмерная мощность не обязательна. Необходимый крутящий момент можно обеспечить с применением редуктора.
• Аналогичным образом, установив соответствующий передаточный механизм, изменяют скорость вращения рабочего вала. Для более точной обработки пригодится плавная регулировка данного параметра в широком диапазоне.
• Чтобы сократить затраты, можно использовать в конструкции электромотор дрели с разбитым корпусом, иные рабочие части вышедшего из строя оборудования.
• Самые сложные механические и электронные узлы придется приобретать отдельно. Затраты на воспроизведение некоторых технологий в домашних условиях превосходят стоимость готовых изделий.
• Срок службы техники с электроприводом будет увеличен, если защитить ее от избыточных нагрузок. В частности, пригодится оснащение автоматикой, отключающей питание при перегреве двигателя.

Важно! Не следует пренебрегать вопросами техники безопасности. Приводные шкивы закрывают кожухами. Перед рабочими инструментами устанавливают листы из прозрачного пластика.

Для рационального использования свободного пространства пригодятся настенные и потолочные полки, стеллажи , крючки и специальные держатели. Точное место установки соответствующих выбирают с учетом особенностей технологических процессов, размещения станков и верстаков.

Статья по теме:

Наш обзор поможет вам подобрать и смастерить самодельные станки и приспособления для домашней мастерской, а также разобраться в технологии их изготовления.

Создание токарного станка по дереву для домашней мастерской

Технические параметры соответствующих изделий вместе с описаниями можно найти в сети Интернет.

Основной деталью является станина (1). К ней прикрепляют другие части изделия. Она обеспечивает не только целостность силового каркаса, но и хорошую устойчивость на поверхности. Столярный станок предназначен для обработки сравнительно легких заготовок, поэтому данную деталь вполне можно изготовить из древесины твердых пород.

В центральной части установлен суппорт с подставкой под ручной резец (2). Вместо нее может быть установлен держатель для жесткой фиксации инструмента. Заготовка закрепляется между передней (3) и задней (4) бабкой. Она вращается с помощью электромотора (6). Для изменения крутящего момента на оси в данной конструкции применяют ременную передачу и шкив (5). Суппорт и задняя бабка перемещаются по горизонтали по специальному валу (7), который установлен внутри станины.

Важно! Данные чертежи можно использовать для изготовления действующего станка. Следует только учитывать, что все размеры тут приведены в дюймах.

Этот проект вполне можно использовать для изготовления токарно-копировального станка по дереву своими руками. Следует только дополнить его специальным приспособлением, которое предназначено для последовательного создания одинаковых изделий.

Для его закрепления в нужном месте надо изготовить специальную подставку. В данном примере использована фанера 10 мм, из которой вырезана площадка с размерами 480×180 мм. Приведенные размеры можно изменять, с учетом реальных параметров . Отверстия в фанерке вырезают так, чтобы в них прошли крепежные болты, инструмент. Для жесткой фиксации по контуру площадки закрепляют шурупами деревянные бруски.

Такая конструкция привлекает простотой, доступностью составных частей, разумной стоимостью. Но надо отметить некоторые недостатки:

• Для перемещения фрезы придется использовать две руки. Это необходимо для создания достаточного усилия и предотвращения заклинивания.
• Минимальный радиус, по которому будут созданы изгибы деталей ограничен диаметром инструмента (фрезы).
• Чтобы обрабатывать заготовки из разных пород дерева необходима точная регулировка скорости вращения вала, а в данном примере такая возможность не предусмотрена.

Этот пример объясняет, что даже проверенную временем и практическим опытом конструкцию при внимательном изучении оборудования и технологического процесса получится усовершенствовать.

Самодельный токарный станок по дереву своими руками: видео с инструкцией и комментариями автора проекта

Как сделать недорогой самодельный токарный станок по дереву своими руками

С помощью этого комплекта по дереву своими руками сделать будет не сложно. Такую станину можно закрепить на деревянном, или металлическом основании. Точные параметры передней бабки подбирают с учетом габаритов и посадочных мест креплений двигателя. Более чем достаточно будет силовых параметров электромотора от . Для столярного оборудования такого типа хватит мощности от 250-300 кВт, если обеспечить ее передачу на вал с применением редуктора (шкива).

Последний пример надо изучить подробнее. Выбрав подходящий инструмент с электроприводом, можно получить необходимую мощность, скорость вращения. Стандартный патрон пригодится для надежного и быстрого закрепления заготовки. В современной технике такого вида предусмотрена защита от перегрева, попадания пыли внутрь корпуса. Тут установлены качественные переключатели, эффективная изоляция. Одного этого рисунка достаточно чтобы понять, как самому сделать токарный станок.

Изготовление резцов для токарного станка по дереву из подручных материалов

Подойдут напильники, пилы, гаечные ключи, другие изделия, созданные из инструментальной стали. Проще обрабатывать заготовки квадратной формы (в разрезе сечения). Следует убедиться в отсутствии трещин, иных дефектов, уменьшающих прочность. Для жесткой фиксации проходных резцов станок надо оснастить специальным держателем.

Важные компоненты для стационарной циркулярной пилы своими руками

В этом оборудовании важнейшие функции выполняет стол, поэтому его параметрам надо изучить с особым вниманием. В нем устанавливают с приводными механизмами, элементы цепи питания и управления. Он должен быть рассчитан на вес встроенных компонентов и деревянных заготовок. Надо не забывать, что в процессе эксплуатации возникнут статические и динамические нагрузки, вибрации.

При уточнении параметров станка надо учесть следующие факторы:

• Для этого оборудования мощность силового агрегата должна быть не менее 0,85 кВт.
• При расчете конструкции надо проверить высоту выступающей кромки диска. Она будет определять максимальную глубину пропила.
• Минимальная скорость вращения рабочего вала ограничена 1,5 тыс. оборотов в минуту. Желательно ее увеличить, чтобы в ходе выполнения рабочих операций не изменялся цвет деревянной заготовки.

Описание недорогой циркулярной пилы из болгарки своими руками

Как и в предыдущем примере, при создании такого станка можно упростить решение задачи с помощью стандартных электроинструментов.

Привод с режущим диском закрепляют на поворотном коромысле. Для облегчения физических усилий – устанавливают пружину, или противовес. Перемещение инструмента допустимо только в вертикальном направлении по дуге. Эта конструкция является мобильной. Ее можно устанавливать внутри помещений и на открытом воздухе на подходящем основании. При необходимости, болгарку можно демонтировать. Она закреплена винтовыми соединительными элементами на демпфирующей деревянной (резиновой) прокладке.

Станина для болгарки своими руками: чертежи, видео, алгоритм изготовления отдельных частей и сборка:

Преимущества и процесс создания простейшего фрезерного станка по дереву для домашней мастерской

Это оборудование используют для выемки пазов по заданным размерам и аккуратного сверления под разными углами. С его помощью можно быстро снять четверть, создать углубление заготовке определенной формы. Даже без подробного объяснения понятно, что такие возможности пригодятся хозяину частного дома. Остается разобраться с тем, как изготовить фрезерный самодельный станок по дереву. Будет ли такое решение экономически целесообразным, или выгоднее приобрести технику фабричного производства?

Ответ на поднятые вопросы можно дать после подробного изучения соответствующих конструкций.

В центральной части стола устанавливают силовой агрегат, который вращает фрезу. С помощью прижимов и других приспособлений обеспечивают фиксацию заготовки в нужном положении и перемещение ее по заданной траектории. Такое рабочее место оснащают системой оперативного пылеудаления.

Чтобы исключить ошибки в ходе реализации проекта, обратите внимание на отдельные параметры элементов конструкции:

• Стол для выполнения рабочих операций создают в стационарном исполнении. Его размеры и нагрузочные способности определят с учетом характеристик обрабатываемых образцов.
• Специалисты рекомендуют в нижние части опор установить винтовые регуляторы. С их помощью можно установить точное горизонтальное положение конструкции даже на поверхности с неровностями.
• Силовой каркас можно собрать из стальных труб (прямоугольных профилей). Для изготовления столешницы подойдет качественная и достаточно толстая древесно-стружечная плита. Тонкий лист металла будет вибрировать, что ухудшит точность обработки.
• Если выбрать двигатель мощностью 500-900 Вт, возможностей фрезы будет достаточно только для снятия тонких слоев, создания относительно небольших углублений.
• При установке силового агрегата 900-1900 Вт допустимо выполнение более сложных операций. Однако допустимы некоторые затруднения при обработке заготовок из древесины твердых пород.
• В мощные станки (более 2000 Вт) можно устанавливать фрезы любых типов. Такое оборудование относится к профессиональному уровню. Оно рассчитано на длительную эксплуатацию без перегрева мотора.
• Для изготовления монтажной пластины через которую двигатель прикреплен к столешнице, можно использовать лист из стеклотекстолита, металла.
• Чтобы обеспечить хорошую видимость в рабочей зоне, над столом монтируют подсветку.

В следующей таблице представлена информация о том, сколько стоит ручной фрезерный станок по дереву на отечественном рынке.

Бренд/модель, фото	Мощ- ность, Вт	Макси- мальная скорость вращения шпинделя об/ мин	Цена, руб.	Примечания
PROMA/ SF-40	1500	24000	17500-18900	Предназначен для создания пазов, фальцевания, фрезерования.
Энкор/ Корвет-82	1500	2400	14200-15900	Отличительные элементы конструкции: упор углового типа со шкалой, упрощающей обработку под определенным углом; боковые подставки для поддержания крупных заготовок.
Proxxon/ МТ 400	100	25000	14200-15700	Компактная легкая модель с маломощным двигателем. Предназначена для обработки небольших заготовок из древесины мягких пород.
PROMA/ TFS-120	5500	9000	175000-183000	Оборудование профессионального уровня. Подключается к трехфазной сети 380 V. Пригодно для оснащения специализированных деревообрабатывающих предприятий.
X-CUT/ XC-3040	800	24000	188000-196000	Компактный станок с числовым программным управлением (ЧПУ). Для удобства управления оснащен выносным пультом. Загрузка новых программ с компьютера допустима с применением «флешки».

Целесообразность реализации проекта фрезерного станка с ЧПУ своими руками

Применение программного управления позволяет с высокой точностью создавать крупные серии деталей, выполнять уникальную и особо тщательную обработку. Для начала нового технологического процесса – достаточно загрузить новую программу и нажать копку «Пуск». Простое и сложное задание будет выполнено станком фрезеровочным по дереву автоматически, без вмешательства и контроля со стороны пользователя. Эта методика исключает ошибки оператора, обеспечивает высочайшее качество.

Преимущества оборудования этого класса очевидны. Остается выяснить, возможно ли создать станок ЧПУ по дереву своими руками. Ниже отмечены особенности оборудования данного класса:

• Придется обеспечить возможность перемещения фрезы по горизонтали во всех направлениях. Для этого понадобится не только соответствующая конструкция креплений, но и дополнительные электромоторы.
• Точное позиционирование инструмента обеспечивают с помощью датчиков, шаговых двигателей.
• Понадобится программное обеспечение, которое будет управлять движением фрезы, выполнять контрольные функции.

Важно! Даже при наличии подробного описания и чертежей фрезерный станок с ЧПУ по дереву своими руками будет сделать очень сложно.

Как самостоятельно сделать фрезы для станков по дереву

Для создания тих изделий понадобятся заготовки из прочной, устойчивой к высокой температуре и сильным механическим воздействиям инструментальной стали. Подойдут испорченные сверла, арматура, прутки. Необходимую форму можно создать с помощью алмазного диска, который установлен в точильном станке. Заточку кромки выполняют под углом от 7 до 10 градусов. Слишком узкая рабочая часть быстро будет испорчена даже при обработке мягкой древесины.

Чертежи и рекомендации для создания рейсмусового станка своими руками

Качественное воспроизведение этого вида обработки требует применения значительных усилий. Потому рекомендуется использовать трехфазный электродвигатель мощностью от 5 кВт и более с максимальной скоростью вращения ротора от 4,5 тыс. об/ мин.

Вал (1) с одним или несколькими ножами вращается с помощью электродвигателя (4), двух шкивов и ремня. Для прижима и перемещения заготовки здесь установлены ролики (2, 3) и ручной привод с цепным механизмом. Конструкция собрана на прочной раме из стальных уголков.

С учетом личных предпочтений не сложно подготовить чертежи рейсмуса своими руками. Для коррекции технических характеристик учитывают объем будущих работ, параметры заготовок, размеры помещения.

Изготовление функционального рейсмуса из электрорубанка своими руками

Быстро и недорого можно сделать станок на основе стандартного инструмента с электрическим приводом.

На снимке видно, что электроинструмент закрепляют над заготовкой в специальной раме. Обеспечивают возможность перемещения его в продольном и поперечном направлении со строгим сохранением между ними угла 90°. Современный рубанок оснащают специальным выводом для подключения пылесоса. Поэтому не возникнет проблем с удалением отходов.

Технология создания шлифовального станка по дереву своими руками

Это оборудование выполняет свои функции с применением жестких валов и гибких полотен с нанесенным на поверхность абразивом, щеток и других специальных инструментов.

Для изготовления техники бытового уровня рекомендуется выбрать относительно простую . Ее можно создать самостоятельно после определения необходимой длины с учетом точного расположения поддерживающих роликов. Применяют следующий алгоритм:

• Ширину ленты устанавливают от 15 до 25 см.
• Из подходящего по зернистости полотна наждачной бумаги нарезают полосы.
• Их наклеивают на гибкую основу из плотного материала встык, без больших швов.
• Предотвращают соскальзывание ленты с помощью увеличения диаметра опорных роликов в центральной части на несколько миллиметров. Также пригодится установка на них слоя из резины.

Статья

В данной статье рассматриваются самодельные станки и приспособления для домашней мастерской. Здесь подробно изложены особенности самых популярных и необходимых инструментов, сделанных своими руками, а также приспособлений для мастерской или гаража, пошаговые технологии их изготовления и прочие полезные рекомендации по этой теме.

Многие владельцы домашних мастерских создают своими руками необходимое им оборудование

Самодельные станки и приспособления для домашней мастерской: общая информация

Каждый владелец гаража или мастерской в зависимости от своих потребностей сам подбирает оснащение. Многие из них знают как делаются самодельные станки и приспособления для гаражей, поэтому обходятся собственными силами при обустройстве помещения, подгоняя уже под себя технические особенности конструкций.

Так, при создании металлического чертежи и размеры изделия на них можно подогнать под параметры помещения и другие условия. Даже для небольшой домашней мастерской потребуется отвести достаточно пространства, чтобы разместить хотя бы конструкцию универсального складного верстака и минимальный набор инструментов. Необходимая площадь для этого составляет минимум 3-5 м².

Полезный совет! Мастерскую лучше обустраивать в отдельном помещении, чтобы шум от работы самодельного шлифовального станка по дереву и другого инструмента не мешал жильцам. Под размещение станков можно отвести гараж, площади которого достаточно для комфортной работы и установки оборудования.

Изготовление приспособлений для хранения инструмента: полки, стеллажи

На самом деле очень сложно добиться оптимальных рабочих условий. Желательно, чтобы размер помещения был не менее 6,5 м. Для обустройства мастерской можно сделать пристройку к дому или гаражу. Это решение будет самым выгодным при любом раскладе.

Перед тем как проектировать чертеж складного верстака своими руками, который имеет самую габаритную конструкцию (поэтому его размеры учитываются в первую очередь), стоит определиться с некоторыми моментами:

• обозначить, какие виды работ будут выполняться в мастерской;
• определить список необходимого инструментария и оборудования.

С помощью крепления инструмента на стене можно существенно сэкономить полезное пространство в мастерской. Для этого прекрасно подойдут полки или стеллажи. Можно удачно скомпоновать эти конструкции, добившись самого рационального распределения площади.

В целях экономии пространства можно обзавестись специальным приспособлением для циркулярной пилы своими руками, изготовленным на основе обычной дрели. Такой универсальный станок может выполнять сразу несколько функций, объединяя в себе возможности:

• циркулярной пилы;
• шлифовального станка;
• точила;
• отрезного станка.

Рабочий стол можно объединить с для столярного верстака и укомплектовать его выдвижными ящиками, чтобы хранить мелкие инструменты.

Полки для инструментов своими руками: популярные конструкции

Металлические конструкции более прочны и надежны, а деревянные – доступны в цене.
Существует несколько вариантов рационального хранения инструментов:

• настенные полки;
• стеллажи для инструмента своими руками;
• потолочные полки подвесного типа;
• полки-щиты для подвешивания мелких инструментов.

Полезный совет! Полка-щит очень удобна для проведения слесарных и столярных работ. На нее можно установить держатели или крючки для инструмента, небольшие полочки или емкости для крепежных элементов. Целесообразнее всего подвесить такую конструкцию над складным столярным верстаком. Можно даже подвести дополнительное освещение. Лучше для этого использовать небольшую лампу.

Технология изготовления полки под инструменты своими руками (щит):

1. Из фанерного листа выпиливается щит, размечаются на нем места, где будут установлены полочки.
2. Используя лобзик, выпиливаются полки, имеющие боковые стенки. Длина этих боковушек должна совпадать с длиной щита.
3. Выполняется сборка полок под инструменты и фиксация их на поверхности щита с помощью длинных самонарезающих винтов.
4. Осуществляется монтаж крючков. В щите выполняются отверстия, куда устанавливаются дюбели. В них нужно вкрутить специальные крючки, оснащенные резьбой. Предварительно стоит распределить весь инструмент и обозначить точки, где он будет висеть.
5. Производится монтаж кронштейнов или проушин на задней стенке конструкции.

Останется только закрепить полку-щит на стене. Чтобы проушины не соскальзывали с анкеров, рекомендуется фиксировать их специальными шайбами.

Изготовление столярного верстака своими руками: чертежи, видео, технология

На чертеже столярного верстака должны присутствовать следующие детали:

1. Рабочая поверхность – для ее изготовления рекомендуется взять доску толщиной 6 см и более. Подойдут такие породы дерева, как дуб, граб или бук. Допускается использование нескольких узких досок, предварительно обработанных олифой.
2. На верхней крышке крепится конструкция самодельных тисков своими руками, которые также следует внести в чертеж. Если предполагается установка изделия крупного размера, для его изготовления лучше взять древесину. Допускается изготовление и последующий монтаж небольших слесарных тисков своими руками из стали.
3. Опоры верстака – можно изготовить из липы или сосны. Между ними обязательно следует установить продольное соединение в виде планок. Это повысит устойчивость стола.
4. Полки для хранения инструментов – крепятся под верстаком. Конструкции могут быть фиксированными или выдвижными.

Полезный совет! Линейный параметр верстака может превышать 1 м. Увеличенный размер конструкции можно использовать для установки своими руками столярных тисков в количестве двух штук.

Существует несколько модификаций верстаков:

• мобильный;
• стационарный;
• складной (универсальный).

Ознакомившись с устройством столярного верстака, можно приступать к его изготовлению.

Технология и чертежи столярного верстака своими руками: как сделать простую конструкцию

Пошаговая технология изготовления конструкции:

1. Для изготовления крышки деревянного столярного верстака потребуется взять толстые доски. Размер нужно подобрать так, чтобы в результате их соединения получился щит с параметрами 0,7х2 м (длина может быть и менее 2 м). В качестве крепежных элементов следует использовать длинные гвозди, которые нужно забить с лицевой стороны и подогнуть с изнанки.
2. Можно выполнить отделку крышки, закрепив по ее нижнему периметру брус сечением 50х50 мм.
3. В зависимости от размеров столярного верстака (его крышки) располагаются вертикальные опоры. Для их изготовления берется брус (12х12х130 см). На этом этапе необходимо учесть высоту рабочей поверхности, ведь она должна быть удобной. Верхняя граница опоры должна проходить на уровне опущенных рук. Впоследствии, за счет монтажа крышки, к этому показателю прибавится около 8-10 см. Разметку под установку брусьев следует нанести на землю и вкопать эти элементы на глубину в 0,2-0,35 м.
4. Далее осуществляется монтаж каркасной части и крышки верстака из дерева своими руками. Установленные опорные брусья нужно соединить попарно. Для этого используются широкие доски, фиксируемые на высоте 0,2-0,4 м длинными саморезами. На торцах опор закрепляется крышка с помощью того же крепежа.

Обратите внимание! Для монтажа крышки не стоит применять гвозди. В процессе их забивания может сдвинуться каркасная часть изделия.

Технология изготовления универсального деревянного верстака своими руками

Несмотря на то, что технология создания данной конструкции во многом похожа на предыдущий вариант, для изготовления составного столярного верстака чертежи с размерами потребуются в обязательном порядке. Но в данном случае используются болты вместо саморезов.

Помимо этого, в складном универсальном верстаке своими руками можно установить выдвижные ящики для хранения инструментов.

Технология изготовления складного верстака своими руками:

1. Вертикальные опоры устанавливаются аналогичным способом и соединяются между собой с помощью горизонтально расположенных перемычек. Перед тем как монтировать перемычки, на них следует выполнить пазы, предназначенные для гаек и шайб. Для этого лучше воспользоваться молотком и стамеской.
2. Когда перемычки выставлены на необходимом уровне, выполняются сквозные отверстия в горизонтальном бруске и вертикально установленной опоре. Сюда будет вставлен длинный болт. С той стороны, где имеется паз для крепежа, одевается гайка и шайба, после чего элемент хорошо стягивается.
3. Горизонтальных перемычек для каркасной части самодельного столярного верстака понадобится по 2 шт. на каждую из 4 сторон. Еще потребуется пара перемычек для установки под рабочей поверхностью (в центре). Элементы под столешницей предназначены для выдвижных ящиков. Расстояние между этими перемычками должно соответствовать размерам ящиков.
4. Болты используются и для фиксации рабочей поверхности. На торцах опор подготавливаются монтажные углубления, а на столешнице – отверстия для крепежа. Болты устанавливаются так, чтобы их головки были утоплены (на 1-2 мм).

Обратите внимание! Чертежи верстака складного не так сложны, как может показаться. Преимущество конструкции заключается в том, что любая поврежденная деталь может быть легко заменена новой.

Конструкция столярных тисков для верстака своими руками

Обычно верстаки комплектуются тисками. Как сделать своими руками подобное приспособление знают многие владельцы гаражных мастерских. Для самодельной конструкции понадобятся специальные шпильки. Такой крепеж продается в хозяйственных магазинах.

Для работы потребуется специальный винтовой штырь. Данная деталь, имеющая резьбу, является основным действующим компонентом конструкции. Минимальный диаметр штыря – 2 см, длина нарезки – 15 см. Чем длиннее будет эта деталь, тем шире можно развести тиски. Если в чертежах тисков своими руками учесть именно эти размерные параметры, можно получить конструкцию, которая разводится почти на 8 см.

Губки инструмента делаются из пары досок. Одна часть детали будет фиксированной. Для ее изготовления нужно взять сосну. Вторая часть размером 2х1,8х50 см будет двигаться. В каждой из этих досок нужно выполнить отверстие под винт. С помощью сверла диаметром 1 см формируются во всех досках одновременно отверстия для шпилек. Чтобы отверстия не смещались по отношению друг к другу, можно соединить их с помощью гвоздей.

После того как все отверстия выполнены, в них вставляется винт и все шпильки вместе с шайбой и гайкой.

Полезный совет! Чтобы иметь возможность обрабатывать заготовки разного размера, нужно сделать шпильки переставляемыми. Потребуется сделать в каждой из досок пару дополнительных отверстий, расположенных недалеко от винтового зажима.

Дополнительно можно использовать для создания тисков своими руками видео - материал, размещенный ниже.

Изготовление слесарного верстака своими руками: как сделать конструкцию из металла

Для слесарных работ лучше изготовить металлический верстак своими руками, ведь деревянный для этого не подойдет. Дело в том, что древесина не так прочна. К тому же при работе с металлическими заготовками столешница из этого материала будет постоянно повреждаться и быстро придет в непригодность.

На общем чертеже слесарного верстака своими руками можно выделить пять основных компонентов конструкции:

1. Для продольной жесткости изделия используются горизонтальные балки (3 шт.) размером 6х4см. Длина – немного превышает 2 м.
2. Стоечные малоразмерные балки (9 шт.) из профилированных труб размером 6х4 см. Они используются для сборки каркасной части тумб. В угловой зоне имеются наварные распорки, изготовленные из стальных полосок. За счет всех этих элементов рама получается жесткой и очень прочной.
3. Стоечные балки (4 шт.) длиной 9-10 см (сечение 6х4 см). Для этого лучше использовать металлические профильные трубы с толстыми стенками (более 2 мм).
4. Уголок № 50 (4 шт.), который будет использоваться в качестве вертикальных стоек. Высота этих элементов -1,7-2 м. Здесь будет крепиться рабочий инструментарий.

Размеры слесарного верстака:

Полезный совет! Для того чтобы сделать качественные швы, рекомендуется использовать углекислотный полуавтомат. Опытные мастера могут воспользоваться сварочным аппаратом импульсного типа. При отсутствии навыков в обращении с этим инструментом лучше доверить работу профессионалам.

Технология изготовления верстака своими руками: как сделать сборку

Изготовление универсального верстака своими руками начинается со сборки рамы. Для этого нужно взять пару коротких и пару длинных балок. В процессе сваривания эти элементы могут подвергнуться скручиванию.

Чтобы этого не допустить, необходимо:

1. Выложить детали на идеально ровной плоскости.
2. В местах размещения стыковочных узлов (их 4 шт.) балки прихватываются с помощью точечного метода сварки.
3. После этого полноценно выполняются все сварочные швы. Сначала на одной стороне рамы, затем – на ее обратной стороне.

Затем крепятся задние вертикально расположенные стойки и задняя балка (длинная, одна из трех). Обязательно нужно проверить насколько ровно по отношению друг к другу они размещены. Если имеются какие-то отклонения, балки можно осторожно подогнуть с помощью молотка. В конце выполняется сборка остальных стоечных элементов с вертикальным характером расположения, а также элементов, обеспечивающих жесткость.

Когда рама готова, к ней можно приварить уголки, предназначенные для усиления конструкции. Столешница формируется из деревянных досок. Предварительно их нужно пропитать огнестойкой жидкостью. Затем сверху укладывается лист металла.

На вертикальных стоечных элементах можно закрепить щит из фанеры для инструментов. Этот же материал используется для того, чтобы зашить тумбы. Для ящиков можно использовать металлические коробки или изготовить деревянные конструкции.

Можно использовать для того, чтобы более подробно разобраться в технологии изготовления верстака своими руками, видео, которое размещено ниже:

Особенности создания токарного станка по дереву для домашней мастерской

В технологии изготовления токарного станка по дереву своими руками особое место занимает станина. От этой детали напрямую зависит работа прочих деталей, а также устойчивость всей конструкции. Она может быть металлической или деревянной.

Полезный совет! Для изготовления по стандартным чертежам токарного станка по дереву своими руками лучше использовать электрический мотор, который способен развивать скорость в 1500 об./мин. Оптимальный показатель мощности – 200-250 Вт. Если предполагается обработка крупных заготовок, можно увеличить показатели мощности.

Для создания токарно - копировального станка по дереву своими руками можно использовать старый , который уже не нужен. Этот инструмент помещается на фанерной площадке толщиной 1,2 см и размером 20х50 см. Предварительно в ней нужно выполнить отверстия, предназначенные для и крепежных элементов. Сюда же будут монтироваться упоры из брусков. Они необходимы для того, чтобы фреза находилась в фиксированном состоянии. Сам фрезер крепится двумя гвоздями между фиксаторов.

На самом деле совершенно несложно изготовить копирующую конструкцию самодельного токарного станка по дереву своими руками – видео - материалов в сети достаточно.

Пример самодельного токарного станка по дереву своими руками

Для основания лучше взять стальной профиль с толстыми стенками. Чтобы конструкция получилась надежной, рекомендуется использовать две опоры. Поверх них будет установлена станина. Для скрепления деталей применяется пазовый тип соединения. Предварительно нужно изготовить опорные платформы, предназначенные для бабок (задней и передней).

Перечень деталей для токарного станка по дереву (как самому сделать сборку конструкции на основе этого списка понять несложно):

1. Силовой компонент – можно использовать электрический двигатель от старого насоса или стиральной машины.
2. Бабка (задняя) – подойдет головка от дрели с высоким запасом мощности.
3. Бабка (передняя) – для организации этой детали лучше купить заводской шпиндель, оснащенный 3-4 штифтами. Благодаря этому появляется возможность смещать заготовку по отношению к вращательной оси.
4. Опорный элемент – стол для резцов может быть совершенно любой конфигурации, главное, чтобы он обеспечивал комфорт во время работы.
5. Шкив – представляет собой соединяющий элемент между передней бабкой и валами в электромоторе.

Обратите внимание! Чтобы работать с этой конструкцией, необходимо будет приобрести набор заводских резцов. При наличии подходящего инструмента их можно изготовить собственноручно, однако потребуется инструментальная сталь.

В качестве вспомогательной информации можно использовать для сборки токарного станка по дереву своими руками видео, подробно отражающее этот процесс.

Второй пример деревообрабатывающего токарного станка своими руками

Альтернативным решением будет изготовление конструкции простейшего токарного мини - станка по дереву своими руками на основе электрической дрели. Этот пример технологии можно использоваться в качестве пробы перед тем, как соорудить более серьезный инструмент.

Этот тип станка подойдет для обработки деревянных заготовок небольшого размера. Материалом для станины могут послужить брусья из древесины. Обратную бабку можно заменить сочетанием вала, установленного на опорный подшипник. Чтобы зафиксировать заготовку нужно будет достать соответствующую .

Данная конструкция имеет свои недостатки, они связаны с:

• высокой вероятностью того, что возникнут погрешности во фрезеровке;
• низким уровнем надежности;
• отсутствием возможности выполнять обработку деревянных заготовок большого размера.

Но не стоит отказываться от этого варианта, ведь он положен в основу технологий создания более совершенных и сложных токарных инструментов. Чтобы правильно рассчитать конструкцию, определите для себя необходимые эксплуатационные свойства и технические характеристики.

Принцип изготовления резцов для токарного станка по дереву

Технология в данном случае осложнена лишь правильным выбором заготовок, которые не только должны иметь соответствующий запросам уровень твердости режущей кромки, но и правильно устанавливаться в фиксатор – державку.

Обратите внимание! При отсутствии инструментальной стали можно обойтись подручными средствами. После того как завершается этап предварительной подготовки, материал дополнительно закаляется.

1. Прутки стали арматурной – лучше использовать варианты, имеющие заводские исходные размеры и квадратную форму сечения.
2. Напильники или рашпили – подойдут изношенные заготовки, однако не допускается брать в работу материал с глубокими сколами или трещинами.
3. Рессоры автомобильные – перед применением этих заготовок им нужно будет придать квадратную форму, что сможет сделать далеко не каждый. Для этой цели пригодится сварочный аппарат. Подойдет и автоген.

Токарные : А - с полукруглым лезвием для чернового точения; Б - с прямым лезвием для чистового точения; В - фасонные; Г - станочный проходной

На станке можно предусмотреть возможность смены резцов. Для этого изготавливается особая модификация корпуса с необходимыми монтажными деталями. Эти элементы должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать нагрузки в процессе работы и при этом сохранять исходное расположение кромочной части.

Когда резец изготовлен, выполняется его заточка, а режущая кромка закаливается. После того как режущая часть накалилась, резец нужно окунуть в машинное масло. С помощью технологии медленной закалки поверхность изделия можно сделать максимально твердой. В этом случае накаленная заготовка должна остывать в естественном режиме.

Приспособления для заточки ножей своими руками: чертежи и рекомендации

Для изготовления точила из двигателя от стиральной машины своими руками можно ограничиться мотором от старой советской конструкции, например, СМР-1,5 или Рига-17. Мощности в 200 Вт будет достаточно, хотя можно увеличить этот показатель и до 400 Вт, выбрав другой вариант движка.

Перечень деталей, необходимых для заточного станка своими руками, включает:

• трубку (чтобы выточить фланец);
• гайку для фиксации камня на шкиве;

• металл для изготовления защитного кожуха для точила своими руками (толщина 2,-2,5 мм);
• камень точильный;
• электрический кабельный шнур, имеющий вилку;
• устройство для старта;
• уголок из металла или же брусок из дерева (для станины).

Диаметр фланца должен соответствовать размерам втулки на моторе. Кроме этого, на данную деталь будет надеваться точильный камень. С одной стороны на этом элементе выполняется резьба. Отступ должен равняться толщине круга, умноженной на 2. Резьба наносится метчиком. С другой стороны фланец необходимо запрессовать на вал мотора с помощью нагревания. Фиксация осуществляется болтовым или сварочным соединением.

Полезный совет! Резьба должна идти в противоположную сторону относительно того направления, куда выполняются вращательные движения двигателя. Иначе гайка, фиксирующая круг, будет раскручиваться.

Рабочая обмотка мотора присоединяется к кабелю. Она имеет сопротивление 12 Ом, вычислить которое можно с помощью мультиметра. Пусковая обмотка для точила для ножей своими руками будет иметь 30 Ом. Затем изготавливается станина. Рекомендуется брать для нее металлический уголок.

Некоторые люди нуждаются в . Своими руками сделать такую конструкцию можно из станины с 3 опорами, двух шпинделей, шагового двигателя (2 кВт) и труб, используемых в качестве держателей.

Инструкция по созданию стационарной циркулярной пилы своими руками

Создание стола для ручной циркулярной пилы своими руками является важнейшим этапом создания станка, поскольку на этой конструкции будут размещаться основные детали оборудования в виде:

• силового агрегата;
• контрольного блока;
• режущего компонента;
• других составляющих.

Опорная станина на столе для ручного инструмента выполняет функцию направляющей для циркулярной пилы своими руками. Она контролирует направление, в котором осуществляется распил, и фиксирует заготовку.

Пилорама – модификация циркулярной пилы. Отличие заключается лишь в том, что диск размещен снизу. На конструкцию стола для циркулярной пилы своими руками возложена функция станины. Здесь же установлен силовой агрегат, блок, фиксирующий диск и система контроля.

На этапе проектирования для циркулярной пилы своими руками чертежей следует брать во внимание некоторые факторы:

1. Глубину, на которую будет осуществляться пропил материала, – показатель зависит от геометрии диска.
2. Уровень мощности электрического мотора – достаточно будет удельного показателя в 800 Вт.
3. Зона монтажа системы контроля – управление должно располагаться как можно дальше от диска.
4. Вращательная скорость – минимально допустимый показатель составляет 1600 об./мин., иначе в процессе резки будет происходить изменение цвета.

Полезный совет! Если стол изготавливается под ручной вариант инструмента, столешницу рекомендуется сделать металлической. Лист металла стоит оснастить в основании ребрами жесткости.

Как изготовить циркулярную пилу из болгарки своими руками

Сначала изготавливается столешница из листового материала. На него наносится разметка в соответствии с размерами инструментария. По этой разметке выполняются вырезы для установки пилы.

1. Установка параллельного упора для циркулярной пилы своими руками, изготовленного из деревянной рейки. Элемент закрепляется на столешнице.
2. Паз для упора – данные элементы формируются на столешнице методом фрезеровки.
3. Монтаж линейки для измерений – зона установки размещается у передней кромки режущего элемента. Линейка будет использоваться для контроля размерных параметров заготовок.
4. Установка струбцин – дополнительный компонент для фиксации заготовки.

Для станка из циркулярной пилы своими руками потребуются ножки. Они монтируются с учетом габаритов столешницы из деревянных брусьев с сечением 4х4 см. Допускается использование . Чтобы обеспечить дополнительную устойчивость, между опорами следует установить ребра жесткости. Рядом с рабочим местом помещается контрольный блок. Не стоит отказываться от установки УЗО и приспособлений, предохраняющих двигатель от перегрузок.

Технология создания отрезного станка по дереву

Технология изготовления самодельного отрезного станка:

1. Нарезка деталей из уголка для сборки рамы (общий размер – 120х40х60 см).
2. Сборка рамы методом сварки.
3. Фиксация швеллера (направляющая) с помощью сварки.
4. Монтаж вертикальных стоек (2 шт.) на швеллер (болтовое соединение).
5. Сборка рамы из труб для установки электрического движка и вала под необходимым наклоном (45х60 см).
6. Установка плиты с двигателем в задней части рамы.
7. Изготовление вала, укомплектованного фланцами, опорами и шкивом (высота выступания фланца – 3,2 см).
8. Монтаж опор, подшипников и шкивов на вал. Фиксация подшипников осуществляется на верхнюю раму в углублениях, выполненных в плите.
9. Монтаж коробки с электрической схемой на нижний участок рамы.
10. Установка вала в зоне между стойками. Диаметр – 1,2 см. Поверх вала должна быть надета втулка с минимально возможным зазором, так, чтобы эти элементы скользили.
11. Приваривание коромысла, изготовленного из швеллера (80 см), на втулку. Размер плеч коромысла должен находиться в рамках следующего соотношения: 1:3. С наружной стороны необходимо закрепить пружины.

Полезный совет! Специалисты советуют применять асинхронный двигатель. Такой мотор не особенно требователен. Для сетей с 3-мя фазами необходим двигатель с мощностью 1,5-3 кВт, для однофазных сетей этот показатель нужно увеличить на треть. Потребуется подключение посредством конденсатора.

Останется выполнить монтаж мотора на короткое плечо коромысла. На длинное плечо помещается режущий элемент. Вал и двигатель соединяются с помощью ременной передачи. Для столешницы можно использовать лист металла, строганную доску.

Сборка сверлильного станка своими руками: видео как сделать конструкцию, рекомендации

Хороший чертеж сверлильного станка из дрели своими руками – основное условие, чтобы обзавестись необходимым инструментом. Для создания такого станка не нужно применять особенные материалы и покупать дополнительные комплектующие.

Составляющие для конструкции самодельного сверлильного станка своими руками:

• станина (основание);
• вращательный механизм (дрель);
• приспособление, обеспечивающее подачу;
• вертикально расположенная стойка для фиксации дрели.

В освоении технологии изготовления сверлильного станка из дрели своими руками видео - материал может оказать неоценимую помощь.

Руководство по созданию сверлильного станка своими руками (как сделать простейшую конструкцию):

1. Для стойки лучше использовать ДПС, чтобы деталь получилась массивной или мебельную плиту толщиной более 20 мм. Это позволит свести на нет вибрационное воздействие инструмента. Допускается использование основания от старого микроскопа или фотоувеличителя.
2. Точность сверлильного станка из дрели своими руками зависит от направляющих (2 шт.). Они служат основой для перемещения колодки, на которой располагается дрель. Для изготовления направляющих лучше всего взять стальные полосы. Впоследствии они будут надежно прикручены шурупами к стойке.
3. Для колодки нужно взять хомуты из стали, благодаря которым на данной детали будет надежно закреплен вращательный механизм.

Для изготовленного своими руками сверлильного мини - станка необходим механизм подачи вращательного инструмента. Классическая схема конструкции предполагает использование пружины и рычага. Пружина закрепляется между колодкой и стойкой.

Существует множество приспособлений для своими руками, видео - материал поможет разобраться в этой теме.

Особенности фрезерных станков с ЧПУ своими руками

Программное обеспечение считается важной составляющей во фрезерном станке с ЧПУ по дереву своими руками. Чертежи обычной конструкции с учетом этого условия должны включать дополнительные элементы под него:

• порт LPT;
• блок ЧПУ.

Полезный совет! Для изготовления своими руками копировально - фрезерного станка по дереву или по металлу можно использовать каретки, принадлежащие старому принтеру. На основе этих деталей можно создать механизм, позволяющий фрезе перемещаться в двух плоскостях.

Сборка фрезерного станка по дереву для домашней мастерской

На первом этапе составляются для фрезерного станка по дереву своими руками чертежи, которые включают информацию о размещении всех компонентов конструкции, их размеры, а также способы фиксации.

Далее собирается опорная рама из труб, заранее нарезанных на детали необходимого размера. Для скрепления нужно использовать сварочный аппарат. Затем выполняется контроль размерных параметров, чтобы приступить к изготовлению рабочей поверхности.

Действовать нужно в рамках следующей схемы:

1. На плиту наносится разметка и вырезается из нее столешница.
2. Если фреза будет размещаться вертикально, в плите нужно сделать вырез для нее.
3. Выполняется монтаж шпинделя и электрического двигателя. При этом шпиндель не должен выходить за плоскость рабочей поверхности.
4. Устанавливается ограничительная планка.

Обязательно перед работой стоит провести испытания станка. Включенный фрезер не должен слишком сильно вибрировать. Чтобы скомпенсировать этот недостаток рекомендуется дополнительно устанавливать ребра жесткости.

Сборка фрезерного станка по металлу своими руками

Пошаговая инструкция по изготовлению самодельного фрезерного станка по металлу:

1. Колонна и станина изготавливаются из металлического швеллера. В результате должна получиться конструкция П-образной формы, где в качестве нижней поперечины выступает основание инструмента.
2. Из уголка выполняются направляющие. Материал необходимо отшлифовать и соединить с колонной болтами.
3. Из профильной трубы с квадратным сечением изготавливаются направляющие для консоли. Сюда нужно вставить штыри, имеющие навинченную резьбу. Перемещение консоли будет осуществляться за счет автомобильного домкрата ромбовидного типа на высоту в 10 см. При этом возможности амплитуды в сторону составляют 13 см, а столешница может перемещаться в рамках 9 см.
4. Рабочая поверхность вырезается из фанерного листа и крепится винтовым способом. Головки крепежа нужно утопить.
5. На рабочую поверхность выполняется монтаж тисков, изготовленных из трубы с квадратным типом сечения и металлического уголка, сваренных между собой. В качестве фиксирующего заготовки элемента лучше использовать штырь, покрытый резьбой.

Обратите внимание! Закреплять вращательный элемент в станине лучше так, чтобы шпиндель был направлен вниз. Для фиксации необходимо заранее приварить перемычки, потребуются винты и гайки.

После этого нужно прикрепить к шпинделю конус (Морзе 2) и выполнить на него установку цангового или сверлильного патрона.

Особенности изготовления рейсмусового станка своими руками

Чертежи рейсмуса своими руками со сложной конструкцией предполагают использование дорогостоящих компонентов:

• подшипников, обладающих повышенной износостойкостью;
• стальных прокатных листов;
• зубчаток;
• шкивов;
• мощного электрического движка.

В результате затраты на изготовление самодельного рейсмуса существенно возрастают. По этой причине многие стараются ограничиться простейшей конструкцией.

Инструкция для самодельного рейсмусового станка по дереву:

Элемент конструкции	Данные
Станина	Рамы (2 шт.), изготовленные с применением сварки на основе уголка (4-5 см). Соединение рам осуществляется за счет шпилек (сточенные 6-гранники – 3,2 см).
Протяжка	Резиновые валики выжимного типа от стиральной машинки. Выточены под размер подшипников и надеты на ось диаметром 2 см. Действует за счет вращательных ручных движений.
Стол	Отшлифованная доска крепится к станине с помощью болтового соединения, головки должны быть потайными. Доски нужно обработать маслом (уже отработанным).
Двигатель	на 3 фазы, мощность – 5,5 кВт, вращательная скорость – 5000 об./мин.
Защитный кожух	Изготовлен из жести (6 мм), надетой поверх каркасного уголка (20 мм).

Сборка рейсмуса из электрорубанка своими руками

Для создания самодельного рейсмусового станка нужно поместить рубанок на брусок, зафиксировать его с помощью такого приспособления, как струбцины, не забыв при этом оставить зазор.

Обратите внимание! Размер зазора выставляется с учетом толщины заготовки, которая будет обрабатываться на станке.

Схема изготовления рейсмуса из рубанка своими руками очень проста:

• опорный брус закрепляется на удобной поверхности;
• необходимая величина зазора подбирается за счет добавления прослоек фанеры;
• на полученное основание крепится струбцинами конструкция рейсмуса из электрорубанка.

Две струбцины удерживают основание на столе, другие две – рубанок. Убедившись в надежности этого крепления, можно приступать к использованию инструмента.

Схема создания шлифовального станка по дереву своими руками

1. Оптимальная ширина шлифовальной ленты 20 см.
2. Наждачное полотно ленты разрезается на полоски.
3. Наклейка абразивной ленты выполняется встык.
4. Чтобы укрепить шов, нужно подложить под низ плотный материал.
5. Не рекомендуется использовать низкокачественный клей, так как он спровоцирует разрыв материала по шву.
6. Диаметр вала для ленты в центре должен быть на 2-3 мм шире, чем по краям.
7. Чтобы лента не скользила, рекомендуется выполнить намотку из тонкой резины (велосипедное колесо).

Калибровально - шлифовальные станки по дереву относятся к группе барабанных конструкций. Эта категория обширна и включает множество разновидностей оборудования.

Для изготовления барабанного шлифовального станка по дереву своими руками можно выбрать следующие конструкции:

• плоскошлифовальная – заготовка обрабатывается в рамках одной плоскости;
• планетарная – с ее помощью на заготовке формируется ровная плоскость;
• круглошлифовальная – с ее помощью обрабатываются заготовки цилиндрической формы.

Из видео, размещенного ниже, можно узнать как сделать своими руками станок шлифовального типа.

Правила эксплуатации фуговального станка по дереву своими руками

В конструкциях изготовленного своими руками фуговального станка очень важно правильно выставить настройку оборудования, чтобы погрешности не превышали дозволенные показатели:

• перпендикуляр – максимально 0,1 мм/см;
• плоскость – 0,15мм/м.

С технологией изготовления фуганка своими руками можно ознакомиться при помощи видео.

Если в процессе эксплуатации на обрабатываемой поверхности появляется эффект мшистости или подпалины, значит затупились режущие элементы. Чтобы обработка деталей с габаритами менее 3х40 см была более комфортной, удерживать их нужно с помощью толкателей.

Кривая поверхность заготовки после выполненной обработки свидетельствует о том, что нарушено правильное размещение ножей и рабочей поверхности. Эти элементы нужно выставить заново.

Все эти станки могут быть полезны для проведения ремонта в доме или элементарной починки вещей. Поэтому их присутствие в домашней мастерской будет нелишним. Независимо от того, каким будет оснащение гаража, все станки требуют аккуратного и внимательного отношения. Во время работы никогда нельзя забывать о безопасности.

Расположение осей X, Y, Z настольного фрезерно-гравировального станка ЧПУ:

Ось Z перемещает инструмент(фрезер) по вертикали(вниз-вверх)
Ось Х - перемещает каретку Z в поперечном направлении(влево-вправо).
Ось Y - перемещает подвижный стол(вперед-назад).

С устройством фрезно-гравировального станка можно ознакомиться

Состав набора ЧПУ станка Моделист2020 и Моделист3030

I Набор фрезерованных деталей из фанеры 12мм для самостоятельной сборки

Комплект фрезерованных деталей для сборки станка с ЧПУ с подвижным столом состоит из:

1) Стойки портала фрезерного станка с ЧПУ

2) набор фрезерованных деталей станка ЧПУ для сборки оси Z

3) набор фрезерованных деталей станка ЧПУ для сборки подвижного стола

4) набор фрезерованных деталей станка ЧПУ для сборки опор шаговых двигателей и крепления шпинделя

II Набор механики фрезерного станка включает:

1. муфта для соединения вала шагового двигателя с ходовым винтом станка - (3шт.). Размер соединительной муфты для станка Моделист2030 с шаговыми двигателями NEMA17 - 5х5мм. Для станка Моделист3030 с шаговыми двигателями Nema23 - 6,35x8мм

2. стальные направляющие линейного перемещения для ЧПУ станка Моделист3030:

16мм (4шт.) для осей Х и Y,

12мм(2шт) для оси Z

Для ЧПУ станка Моделист2020 диаметр направляющих линейного перемещения:

12мм(8шт) для осей Х, Y и Z.

3. линейные подшипники качения для фрезерного станка Моделист3030:

Линейные подшипники LM16UU (8шт.) для осей Х и Y,

Линейные подшипники LM12UU для оси Z.

Для фрезерного ЧПУ станка Моделист2020

Линейные подшипники LM12UU (12шт.) для осей Х, Y и Z.

4. ходовые винты для фрезерного станка Моделист2020 - М12 (шаг 1,75мм) - (3шт.) c обработкой под d=5мм с одного конца и под d=8мм с другого.

Для фрезерного станка Моделист3030 - трапецеидальные винты TR12x3 (шаг 3мм) - (3шт.) c обработкой концов под d=8мм.

5. радиальные подшипники крепления ходовых винтов -(4шт.) один подшипник в алюминиевом блоке для оси Z.

6. ходовые гайки из графитонаполненного капролона для осей X, Y и Z (- 3шт.)

III Набор электроники фрезерного станка с ЧПУ:

1. Для станка с ЧПУ Моделист2020: шаговые двигатели NEMA17 17HS8401 (размер 42х48мм, крутящий момент 52N.cm, ток 1,8А, сопротивление фазы 1,8Ом, индуктивность 3,2mH, диаметр вала 5мм) - 3шт.

Для станка с ЧПУ Моделист3030: шаговые двигатели 23HS5630 (размер 57х56мм, крутящий момент 12,6кг*см, ток 3,0А, сопротивление фазы 0,8Ом, индуктивность 2,4mH, диаметр вала 6,35мм) - 3шт.

2. контроллер шаговых двигателей ЧПУ станка на специализированных микрошаговых драйверах компании Toshiba ТВ6560 в закрытом алюминиевом корпусе

3. блок питания 24 В 6,5 A для ЧПУ станка Моделист2020 и 24В 10,5А для ЧПУ станка Моделист3030

4. комплект подсоединительных проводов

Последовательность сборки фрезерного станка чпу с подвижным столом.

Система линейного перемещения любого станка состоит из двух деталей: шариковая втулка - это элемент который движется и неподвижного элемента системы - линейная направляющая или вал(линейная опора). Линейные подшипники могут быть разных видов: втулка, разрезная втулка, втулка в алюминиевом корпусе для удобства крепления, шариковая каретка, роликовая каретка, основная функция которых - нести нагрузку, обеспечивая стабильное и точное перемещение. Применение линейных подшипников(трение качения) вместо втулок скольжения позволяет значительно снизить трение и использовать всю мощность шаговых двигателей на полезную работу резки.

Рисунок 1

1 Смазать линейные подшипники системы линейного перемещения фрезерного станкаспециальной смазкой (можно использовать Литол-24(продается в магазинах авто запчастей)).

2 Сборка оси Z фрезерного станка с ЧПУ.

Сборка оси Z описана в инструкции " "

3 Сборка стола фрезерного ЧПУ станка, ось Y

3.1 Детали для сборки портала, рисунок 2.

1) комплект фрезерованных деталей

4) ходовые винты для фрезерного станка Моделист2030 - М12 (шаг 1,75мм) c обработкой концов под d=8мм и d=5мм

Рисунок 2. Детали портала фрезерного настольного ЧПУ станка

3.2 Запрессовать линейные подшипники и вставить держатели линейных подшипников во фрезерованные пазы, рисунок 2. Вставить линейные направляющие в линейные шарикоподшипники.

Рисунок 2 Сборка стола настольного фрезерного ЧПУ станка

3.3 Держатели подшипников линейного перемещения забиваются в пазы детали подвижного стола. Соединение типа шип-паз обеспечивает отличную жесткость узла, все детали этого узла изготовлены из фанеры 18мм. Дополнительно стянув детали болтовым соединением обеспечим долгий и надежный срок службы, для этого через уже имеющееся отверстие в пластине, которое служит направляющим для хода сверла, сверлим отверстие в торце держателя линейных подшипников, как показано на рисунке 3, сверло диаметром 4мм.

Рисунок 3 Сверление крепежных отверстий.

3.4 Накладываем сам стол и, через уже имеющиеся отверстия скрепляем, с помощью винтов М4х55 из комплекта, рисунок 4 и 5.

Рисунок 4. Крепление подшипников подвижного стола.

Рисунок 5. Крепление подшипников подвижного стола.

3.5 Запрессовать упорные подшипники в детали каркаса стола. Вставить ходовой винт с ходовой гайкой из графитонаполненного капролона, в опорные подшипники, и линейные направляющие в пазы элементов каркаса, рисунок 6.

Рисунок 6. Сборка подвижного стола.

Скрепить элементы каркаса шурупами из комплекта. Для крепления с боков используйте шурупы 3х25мм, рисунок 7. Перед вкручиванием шурупов, обязательно засверлите сверлом диаметром 2мм, для избежания расслаивания фанеры.

Если ходовой винт не зажат деталями основания подвижного стола и имеется люфт винта вдоль оси в опорных подшипниках - используйте шайбу диаметром 8мм, рисунок 6.

Рисунок 7. Сборка каркаса настольного станка.

3.6 Расположите ходовую гайку по центру между линейными подшипниками и сделайте отверстия для шурупов сверлом 2мм, рисунок 8, после чего шурупами 3х20 из комплекта закрепить ходовую гайку. При сверлении обязательно использовать упор под ходовой гайкой, чтобы не погнуть ходовой винт .

Рисунок 8. Крепление ходовой гайки.

4 Сборка портала станка.

Для сборки понадобятся:

1) комплект фрезерованных деталей для сборки подвижного стола

2) стальные направляющие линейного перемещения диаметром 16мм(2шт)

3) линейный подшипник LM16UU(4шт)

4) ходовые винты для фрезерного станка Моделист2030 - М12 (шаг 1,75мм) c обработкой концов под d=8мм и d=5мм.

Для фрезерного станка Моделист3030 - трапецеидальные винты TR12x3 (шаг 3мм) c обработкой концов под d=8мм.

5. радиальные подшипники крепления ходовых винтов -(2шт.)

6. ходовая гайка из графитонаполненного капролона - (- 1шт.)

4.1 Закрепить боковину портала, рисунок 9.

Рисунок 9. Сборка портала станка.

4.2 Вставить ходовой винт с гайкой в каркас каретки оси Z, рисунок 10.

Рисунок 10. Установка ходового винта.

4.3 Вставить линейные направляющие, рисунок 11.

Рисунок 19 Крепление ходового винта "в распор".

4.4 Закрепить вторую боковину портала, рисунок 11.

Рисунок 11. Установка второй боковины портала

Если ходовой винт не зажат деталями основания подвижного стола и имеется люфт вдоль оси - используйте шайбу диаметром 8мм.

4.5 Установить и закрепить заднюю стенку каретки Z, Рисунок 12.

Рисунок 12. Крепление задней стенки каретки Z.

4.6 Закрепить капролоновую ходовую гайку шурупами 3х20 из комплекта, рисунок 13.

Рисунок 13. Крепление ходовой гайки оси X.

4.7 Закрепить заднюю стенку портала, рисунок 14, с использованием шурупов 3х25 из комплекта.

Рисунок 14. Крепление задней стенки портала.

5 Установка шаговых двигателей.

Для установки шаговых двигателей используйте детали крепления из набора фрезерованных деталей станка ЧПУ для сборки опор шаговых двигателей Nema23 для фрезерного станка Моделист3030.

Рисунок 15. Установка шаговых двигателей.

Установить муфты 5х8мм для соединения вала двигателя с ходовым винтом. Закрепить шаговые двигатели на станок, для крепления используйте винт М4х55 из комплекта, рисунок 15.

6 Закрепите контроллер на задней стенке фрезерно-гравировального станка , и подключите к нему клеммники моторов.

7 Установка фрезера.

Крепление фрезера осуществляется за шейку инструмента или корпус. Стандартный диаметр шейки бытовых фрезеров 43мм. Диаметр шпинделя 300Вт - 52мм, крепление за корпус. Для установки соберите крепление фрезера, детали крепления на рисунке 16. Используйте шуруп 3х30мм из комплекта.

Рисунок 16 Крепление шпинделя 43мм

Рисунок 17 Шпиндель с креплением на ЧПУ станок

При установке дремель подобных инструментов(граверов), кроме этого потребуется дополнительное крепление корпуса гравера к каретке Z хомутом, рисунок 18.

Рисунок 18 Крепление гравера на фрезерный станок.

Имеется возможность установка насадки для подключения пылесоса

Сложен в изготовлении, кроме технических составляющих, он имеет электронное устройство, установить которое в состоянии только специалист. Вопреки этому мнению, возможность собрать ЧПУ станок своими руками велика, если заранее подготовить необходимые чертежи, схемы и комплектующие материалы.

Проведение подготовительных работ

При проектировании ЧПУ своими руками в домашних условиях необходимо определиться, по какой схеме он будет работать.

Часто в качестве основы будущего аппарата берут использованный .

Сверлильный станок может быть использован как основа для ЧПУ станка

В нем потребуется замена рабочей головки на фрезерную.

Наибольшее затруднение при проектировании ЧПУ станка своими руками вызывает создание устройства, при помощи которого рабочий инструмент перемещается в трех плоскостях.

Частично решить задачу помогут каретки, взятые из обычного принтера. Инструмент сможет двигаться в обеих плоскостях. Выбирать каретки для ЧПУ станка лучше из того принтера, который имеет большие габариты.

Подобная схема позволяет в дальнейшем подключать к станку управление. Минус в том, что фрезерный станок с ЧПУ работает только с деревянными, пластиковыми изделиями, изделиями из тонкого металла. Это связано с тем, что каретки принтера не имеют нужной жесткости.

Внимание необходимо уделить двигателю будущего агрегата. Его роль сводится к передвижению рабочего инструмента. От этого зависит качество работы и возможность выполнения фрезерных операций.

Удачным вариантом для самодельного ЧПУ фрезера является шаговый двигатель.

Альтернативой такому двигателю является электромотор, предварительно усовершенствованный и подогнанный под стандарты аппарата.

Любой , использующий шаговый двигатель, позволяет не использовать винтовую передачу, это никак не влияет на возможности такого ЧПУ по дереву. Рекомендуется использовать для фрезерования на таком агрегате ремни зубчатого типа. В отличие от стандартных ремней они не проскальзывают на шкивах.

Требуется правильно спроектировать фрезер будущего станка, для этого понадобятся подробные чертежи.

Материалы и инструменты, необходимые для сборки

Общий набор материалов для станка с ЧПУ включает в себя:

• кабель длиной 14–19 м;
• , обрабатывающие дерево;
• патрон для фрезы;
• преобразователь частот, имеющий одинаковую мощность со шпинделем;
• подшипники;
• плата для управления;
• водяная помпа;
• охлаждающий шланг;
• три двигателя шагового типа для трех осей перемещения конструкции;
• болты;
• защитный кабель;
• шурупы;
• фанера, ДСП, плита из дерева или металлическая конструкция на выбор в качестве корпуса будущего аппарата;
• муфта мягкого типа.

Рекомендуется при изготовлении своими руками использовать шпиндель с охлаждающей жидкостью. Это позволит не отключать его каждые 10 минут для остужения. Для работы подойдет самодельный станок с ЧПУ, мощность его составляет не меньше 1,2 кВт. Оптимальным вариантом станет устройство мощностью 2 кВт.

Набор инструментов, требующийся для изготовления агрегата, включает в себя:

• молотки;
• изоленту;
• сборочные ключи;
• клей;
• отвертку;
• паяльник, герметик;
• болгарку, ее часто заменяют на ножовку;
• пассатижи, агрегат для сварки, ножницы, плоскогубцы.

Простой ЧПУ станок своими руками

Порядок действий при сборке станка

Самодельный ЧПУ фрезерный станок собирается по схеме:

• изготовление чертежей и схем устройства с указанием системы электрооборудования;
• покупка материалов, содержащих в себе будущий самодельный ЧПУ станок;
• установка станины, на ней будут крепиться двигатели, рабочая поверхность, портал, шпиндель;
• установка портала;
• установка оси Z;
• фиксация рабочей поверхности;
• установка шпинделя;
• установка водоохлаждающей системы;
• установка электросистемы;
• подключение платы, с ее помощью осуществляется управление аппаратом;
• настройка программного обеспечения;
• стартовый пуск агрегата.

В качестве основы для станины берется материал, сделанный из алюминия.

Станину нужно делать с алюминия

Профили из этого металла выбирают с сечением 41*81 мм с толщиной пластин 11 мм. Сам корпус станины соединяют при помощи алюминиевых уголков.

От установки портала будет зависеть, какой толщины изделие сможет обработать станок ЧПУ. Особенно если он, сделанный своими руками. Чем выше портал, тем более толстое изделие он сможет обработать. Важно не установить его слишком высоко, так как такая конструкция будет менее прочной и надежной. Портал движется по оси Х и несет шпиндель на себе.

В качестве материала для рабочей поверхности агрегата применяют профиль из алюминия. Часто берут профиль, имеющий Т-пазы. Для домашнего использования принимают , ее толщина составляет не менее 17 мм.

После того как каркас устройства будет готов, приступают к установке шпинделя. Важно устанавливать его вертикально, так как в дальнейшем потребуется его регулировка, это проводится для фиксации требуемого угла.

Для установки электросистемы необходимо присутствие таких компонентов:

• блок питания;
• компьютер;
• шаговый двигатель;
• плата;
• кнопка остановки;
• драйверы двигателя.

Для работы системы требуется порт LPT. Помимо этого, устанавливается , управляющая работой аппарата и позволяющая отвечать на вопрос, как сделать ту или иную операцию. Управление подключается через двигатели к самому фрезерному станку.

После того как электроника будет установлена на станок, потребуется загрузка драйверов и необходимых для работы программ.

Распространенные ошибки при сборке

Часто встречающейся ошибкой при сборке станка с числовым программным управлением является отсутствие чертежа, но по нему и проводится сборка. В результате этого возникают упущения в проектировании и установке конструкций аппарата.

Часто неправильная работа станка связана с неверно подобранными частотником и шпинделем.

Для корректной работы станка необходимо правильно подбирать шпиндель

Во многих случаях шаговые двигатели не получают должного питания, поэтому для них необходимо выбирать специальный отдельный блок питания.

Необходимо учитывать то, что правильно установленная электросхема и программное обеспечение позволяет выполнять на устройстве многочисленные операции разного уровня сложности. Станок ЧПУ своими руками выполнить под силу мастеру среднего звена, конструкция агрегата имеет ряд особенностей, но с помощью чертежей собрать детали несложно.

С ЧПУ, своими руками составленным, работать легко, необходимо изучить информативную базу, провести ряд тренировочных работ и проанализировать состояние агрегата и детали. Не стоит торопиться, дергать движущиеся детали или вскрывать ЧПУ.

Подробно описал весь процесс создания станка с ЧПУ для работы по дереву и другим материалам, начиная с проектирования.

1. Проектирование

Перед постройкой станка нужно как минимум нарисовать эскиз от руки, а лучше выполнить более точный трехмерный рисунок с помощью программы САПР. Автор проекта использовал google sketchup , довольно простую (бесплатную для 30-дневного использования) программу. Для более сложного проекта вы можете выбрать Autocad.

Главная цель рисунка — выяснить необходимые размеры деталей, для заказа их по интернету, и убедиться, что все движущиеся части станка подойдут друг к другу.

Как видите, детальных чертежей с размеченными отверстиями под крепления автор не использовал, намечал отверстия в процессе постройки станка, но такого исходного дизайна оказалось достаточно.

Габаритные размеры станка: 1050 х 840 х 400 мм.

Перемещение по осям: X 730 мм, Y 650 мм, Z 150 мм

Длина направляющих и шариково-винтовой передачи зависит от размера задуманного вами станка.

Когда идет проектирование станка с ЧПУ, есть несколько вопросов, от ответа на которые зависит конечный результат.

Какой тип станка с ЧПУ вы хотите выбрать?

С подвижным столом или с подвижным порталом? Конструкции с подвижным столом часто используются для станков небольшого размера, до 30х30 см. Их легче построить, их можно сделать более жесткими, чем машины с движущимся порталом. Недостаток перемещения стола заключается в том, что при одинаковой зоне резки общая площадь станка получается раза в два больше, чем при использовании конструкции с подвижным порталом. В этом проекте зона обработки около 65x65 см, поэтому был выбран подвижный портал.

Что вы хотите обрабатывать с помощью станка с ЧПУ?

В данном проекте станок предназначался в основном для фанеры, лиственных пород дерева и пластмасс, а также для алюминия.

Из чего будет строиться станок?

Это в основном зависит от материала, который будет на станке обрабатываться. В идеале материал, который используется для изготовления станка, должен быть прочнее материала, который будет обрабатываться на станке или, как минимум, не менее прочным. Поэтому, если вы хотите резать алюминий, станок должен быть собран из алюминия или стали.

Какая длина осей вам нужна?

По первоначальному замыслу станок с ЧПУ должен был обрабатывать фанеру и МДФ, которые в Нидерландах выпускают размером 62 х 121 см. Поэтому для Y расстояние прохода должно быть не менее 620 мм. Длина хода по оси Х равна 730 мм, потому что иначе станок занял бы все пространство комнаты. Поэтому ось X короче, чем длина листа фанеры (1210 мм), но можно обработать половину, затем сдвинуть лист вперед и обработать оставшуюся часть. С помощью такой уловки получается обрабатывать на станке куски куда большие, чем длина оси Х. Для оси Z выбрано 150 мм, чтобы в будущем использовать четвертую ось.

Какой тип линейного движения вы будете использовать?

Существует множество вариантов системы линейного перемещения, от ее выбора во многом зависит качество работы. Поэтому есть смысл потратиться на лучшую систему, которую вы можете себе позволить. Автор проекта решил, что линейные рельсы были лучшим вариантом из тех, на которые ему хватало денег. Если вы строите 3-осевой фрезерный станок с ЧПУ, вам нужно купить комплект, состоящий из трех наборов линейных направляющих и двух линейных подшипников на каждую направляющую.

Какую систему привода подач вы будете использовать для каждой оси?

Основные варианты привода подачи: зубчатые ремни, механизмы реечной передачи и передача винт-гайка. Для самодельных станков с ЧПУ чаще всего используют передачу винт-гайка с использованием шарико-винтовой пары. Гайка крепится к подвижной части машины, винт закреплен с обоих концов. Винт крепится к двигателю. Если двигатели вращается, гайка с прикрепленной к ней движущейся частью машины будет двигаться вдоль винта и приводить машину в движение.

ШВП в данном станке используется для привода осей X и Y. Шарико-винтовые подшипники обеспечивают очень плавный ход, люфт отсутствует, повышается качество и скорость резки.

Для оси Z использован стержень M10 из высококачественной нержавеющей стали с самодельной гайкой из делрина.

Тип двигателя и контроллера

Обычно в самодельных станках с ЧПУ применяются шаговые двигатели. Сервоприводы в основном используются для мощных промышленных станков с ЧПУ, они дороже и требуют более дорогих контроллеров. Здесь использованы шаговые двигатели 3Nm.

Тип шпинделя

В проекте используется стандартный Kress, он имеет хороший 43-мм зажимной фланец, а также встроенный регулятор скорости (но последняя функция есть у большинства шпинделей).

Если вы собираетесь выполнять действительно сложную резку, стоит обратить внимание на шпиндели с водяным охлаждением — они дороже стандартных, зато шумят гораздо меньше, могут работать на низких оборотах без перегрева и с самыми разными материалами.

Затраты

На данный станок с ЧПУ ушло примерно 1500 евро. Готовый фрезерный станок с ЧПУ сходных характеристик стоит намного дороже, так что вы можете сэкономить, создав станок самостоятельно.

2. Комплектующие для создания станка с ЧПУ

Электрооборудование и электроника:

• 3 шаговых двигателя 3 Nm Nema 23;
• 3 драйвера шаговых двигателей DM556 Leadshine;
• блок питания 36 В для станков с ЧПУ;
• интерфейсная плата 5 Axis CNC Breakout Board для управления шаговыми драйверами;
• источник питания 5 В для интерфейсной платы;
• двухпозиционный выключатель On/Off;
• многожильный кабель Shielded 4 Conductor 18 AWG;
• 3 сенсорных концевых выключателя;
• Шпиндель: Kress FME 800 (подойдут также Bosch Colt или Dewalt Compact Router).

По желанию:

• шкафчик/корпус для электрооборудования;
• подвижный пластиковый кабель-канал;
• 4-контактные кабельные вилки.

Механические части:

• линейные направляющие: для X — SBR 20 для Y и Z — SBR 16;
• шарико-винтовая пара (ШВП) для X и Y — диаметром 16 мм, шаг 5 мм4
• в качестве передаточного винта для оси Z: стальной штырь с резьбой M10 с самодельной гайкой из делрина;
• алюминиевый профиль: 30х60 мм, нарезанный на куски длиной 100 мм;
• алюминиевая пластина 15 мм толщиной;
• мощные антивибрационные выравнивающие ножки.

Программы:

• CAD/CAM-программа CamBam;
• программа для управления станком с ЧПУ Mach3

Станок в основном построен из алюминиевых пластин толщиной 15 мм и алюминиевых профилей 30x60 мм. Работы выполнялись с применением сверлильного и токарного станков. Пластины и профили заказывались нарезанными по размеру.

3. Ось Х

Базовая рама сделана из 4 отрезков алюминиевого профиля сечением 30х60 мм и двух боковых панелей толщиной 15 мм. В конце профилей есть по два отверстия диаметром 6,8 мм, с помощью метчика внутри отверстий выполнена резьба М8.

Нарезка резьбы в торцах алюминиевого профиля

Чтобы отверстия на концевых панелях совпадали, при сверлении обе пластины зажимались вместе. Посередине каждой пластины просверлено по 4 отверстия, чтобы установить подшипниковые опоры, и четыре дополнительных отверстия в одной из боковых пластин для крепления двигателя.

Их кусочков алюминия (50х50х20) сделаны 4 блока, чтобы прикрепить выравнивающие ножки. Блоки прикручены к наружным профилям четырьмя болтами М5 с мебельными t-гайками.

Линейные направляющие подходят непосредственно к алюминиевым профилям. Для оси X использовались рельсы диаметром 20 мм. Предварительно просверленные в основании линейных направляющих отверстия точно совпадают с пазами в алюминиевых профилях. Для установки использованы болты М5 и мебельные t-гайки.

4. Боковые пластины портала

Боковые пластины портала почти одинаковы, но в одной из них просверлены четыре дополнительных отверстия для крепления мотора. Весь портал изготовлен из алюминиевых пластин толщиной 15 мм. Чтобы отверстия оказались точно в нужном месте, в тщательно отмеченных местах слесарным кернером были пробиты углубления, и по этим меткам просверлены отверстия на сверлильном станке, сначала сверлом меньшего диаметра, затем — нужного.

Из-за того, как спроектирован портал, пришлось сверлить отверстия в торцах боковых пластин и делать в отверстиях резьбу М8.

5. Сборка портала

Портал собран и установлен

Остальная часть портала выполнена так же, как и боковые части. Самым сложным было правильно выровнять линейные рельсы, которые должны были совпасть с краем пластины. При маркировке точного расположения отверстий автор прижал два куска алюминиевых профилей к боковым сторонам пластины, чтобы выровнять направляющие. В просверленных отверстиях нарезана резьба М5. При креплении направляющих к порталу необходимо убедиться, что расстояние между направляющими по всей длине одинаково, направляющие должны быть параллельны.

Линейные подшипники прикреплены к боковой стенке портала.

Несколько угловых скоб придают дополнительную жесткость конструкции.

В пластине на нижней части портала просверлено 6 отверстий, чтобы прикрепить ее к боковым пластинам. В середине пришлось просверлить два отверстия для крепления держателя гайки.

6. Каретка оси Y

Каретка оси Y состоит из одной пластины, к которой прикреплены линейные подшипники. Сверлить отверстия было довольно просто, но требовалась высокая точность. К этой пластине прикреплены подшипники как для оси Y, так и для оси Z. Поскольку линейные подшипники расположены близко друг к другу, даже малейшее смещение вызывает их заедание. Каретка должна легко скользить с одной стороны на другую. Рельсы и подшипники необходимо отрегулировать. Для выравнивания применялись высокоточные цифровые приборы. Когда было сделано крепление гайки привода для оси Y, потребовалось просверлить два дополнительных отверстия в пластине, чтобы прикрепить ее.

7. Ось Z

Линейные направляющие (рельсы) оси Z прикрепляются к подвижной части узла оси Z. Рельсы нужно было сместить на несколько миллиметров от края пластины. Для их выравнивания два куска пластика нужной толщины использовались в качестве прокладок. Было точно известно, что края алюминиевой пластины параллельны, поэтому между алюминиевыми бортиками, прикрепленными к краю пластины, и рельсами автор вставил куски пластика, отодвинув рельсы на нужное одинаковое расстояние, затем наметил места отверстий, просверлил их и нарезал внутреннюю резьбу.

Чтобы установить верхнюю пластину на узел оси Z, просверлены три отверстия в конце монтажной пластины. Не получилось прикрепить шаговый двигатель непосредственно к пластине, так что пришлось сделать отдельное крепление для двигателя из пластика (см. пункт 12).

Из того же пластика сделаны два блока корпусов подшипников. Приводной винт представляет собой стальной стержень с резьбой M10. Шкив для зубчатого ремня просверлен, нарезана резьба М10, и он просто прикручен к верхней части приводного винта. Он удерживается на месте тремя установочными винтами. Приводная гайка из делрина крепится к каретке оси Y.

Приводная гайка из делрина крепится к каретке оси Y.

Крепление шпинделя было заказано заранее, оно имеет зажимное кольцо 43 мм, которое подходит к используемому в проекте Kress.

Если вы хотите использовать шпиндель с водяным охлаждением, то в его комплектацию часто входит готовое крепление. Вы также можете приобрести крепления отдельно, если хотите использовать Dewalt или Bosch с цилиндрическим корпусом, или напечатать их на 3D-принтере.

8. Зубчатые ремни и шкивы

Часто двигатели крепятся на внешней стороне станка или на отдельной стойке. В таком случае двигатели можно соединить непосредственно с ШВП с помощью гибкой муфты. Но, поскольку станок размещается в маленьком помещении, вынесенные наружу двигатели мешали бы.

Вот почему моторы размещены внутри машины. Напрямую соединить двигатели с ШВП было нельзя, так что пришлось использовать зубчатые ремни HTD5m шириной 9 мм и шкивы.

При использовании ременной передачи, для подключения двигателя к приводному винту вы можете использовать понижающую передачу, что позволит использовать меньшие двигатели и при этом получать тот же крутящий момент, но меньшую скорость. Поскольку моторы были выбраны довольно большие, не требовалось снижения передачи ради получения большей мощности.

9. Крепления двигателя

Опоры двигателя изготовлены из кусков алюминиевых трубок квадратного сечения, нарезанных по заказу до нужной длины. Также можно взять стальную трубку и нарезать квадратные кусочки из нее. Крепления двигателя для осей X и Y должны иметь возможность выдвигаться и задвигаться, чтобы натянуть зубчатые ремни. На токарном станке были сделаны прорези и просверлено большое отверстие на одной стороне крепления, но вы также можете сделать это на сверлильном станке.

Большое отверстие с одной стороны крепления выпилено концевой пилой. Это позволяет двигателю сидеть на одном уровне с поверхностью, а также обеспечивает центрирование вала. Мотор крепится болтами М5. На другой стороне крепления сделаны четыре слота, чтобы двигатель мог скользить взад и вперед.

10. Подшипниковые опорные блоки

Опорные блоки для осей X и Y изготовлены из 50-миллиметрового алюминиевого прутка круглого сечения — от него отрезаны четыре кусочка толщиной 15 мм каждый. После маркировки и сверления четырех монтажных отверстий, высверлено большое отверстие в центре заготовки. Затем была сделана полость для подшипников. Подшипники должны быть запрессованы, а блоки закреплены болтами на торцевых и боковых пластинах.

11. Опора для приводной гайки по оси Z

Вместо ШВП для оси Z использовался стержень с резьбой M10 и самодельная гайка из кусочка делрина. Полиформальдегид делрин хорошо подходит для этой цели, потому что он самосмазывающийся и не изнашивается со временем. Если использовать для резьбы метчик хорошего качества, люфт будет минимальным.

12. Опоры для приводных гаек по осям X и Y

Для осей X и Y сделано крепление привода из алюминия. Гайки шарико-винтовой передачи имеют два небольших фланца с тремя отверстиями на каждой стороне. По одному отверстию с каждой стороны использовано для крепления гайки к держателю. Держатель обработан на токарном станке с большой точностью. После того, как вы прикрепили гайки к порталу и каретке оси Y, вы сможете попробовать переместить эти детали с одной стороны на другую, поворачивая ШВП вручную. Если размеры держателей неправильные, гайку заклинит.

Крепление оси Y.

13. Крепление двигателя оси Z

Крепление двигателя оси Z отличается от остальных. Оно вырезано из 12-миллиметрового акрила. Натяжение ремня можно отрегулировать, ослабив два болта сверху и сдвинув весь узел крепления двигателя. На данный момент акриловое крепление прекрасно работает, но в будущем есть мысль заменить его на алюминиевое, потому что при натяжении ремня акриловая пластина слегка сгибается.

14. Рабочая поверхность

Лучше всего подошел бы алюминиевый стол с Т-образными пазами, но это дорого. Автор проекта решил использовать перфорированную столешницу, потому что она укладывается в бюджет и дает много вариантов зажима обрабатываемой детали.

Стол сделан из куска березовой фанеры толщиной 18 мм и прикреплен, с помощью болтов М5 и гаек с Т-образными пазами, к алюминиевым профилям. Было куплено 150 шестигранных гаек М8. С помощью программы CAD была нарисована сетка с шестиугольными вырезами под эти гайки. Затем станок с ЧПУ вырезал все эти отверстия для гаек.

Поверх куска березовой фанеры был установлен кусок МДФ толщиной 25 мм. Это заменяемая поверхность. Чтобы прорезать отверстия в обеих частях использовалась большая фасонная фреза. Отверстия в МДФ выровнены точно с центром шестиугольных отверстий, вырезанных ранее. Затем кусок МДФ был снят и все гайки установлены в отверстия фанеры. Отверстия были немного меньше гаек, поэтому гайки забивались в них молотком. По завершении МДФ вернулась обратно на место.

Поверхность стола параллельна осям X и Y и совершенно плоская.

15. Электроника

Использованы следующие компоненты:

• Основной источник питания с выходным напряжение 48V DC и выходным током 6,6 A;
• 3 драйвера шагового двигателя Leadshine M542 V2.0;
• 3 шаговых двигателя 3Nm hybrid Nema 23;
• интерфейсная плата;
• реле — 4-32V DC, 25A/230 V AC;
• главный выключатель;
• блок питания для интерфейсной платы 5V DC;
• блок питания для вентиляторов охлаждения 12V DC;
• 2 вентилятора Cooler Master Sleeve Bearing 80mm;
• 2 розетки — для шпинделя и пылесоса;
• кнопка аварийного отключения и концевые выключатели (до сих пор не установлены).

Если вы не хотите тратить много денег на покупку оборудования порознь, можно купить сразу комплектом. Перед заказом следует подумать о том, какого размера шаговые двигатели вам нужны. Если вы строите небольшую машину для резки дерева и пластика, то шаговые двигатели Nema 23, 1.9Nm дадут достаточно мощности. Здесь выбраны двигатели 3Nm, потому что сама машина довольно большая и тяжелая, и планировалась также обработка материалов типа алюминия.

Для небольших двигателей можно брать плату на три двигателя, но лучше использовать отдельные драйверы. Индивидуальные драйверы Leadshine имеют микрошаговый режим, так достигается максимальная плавность движения и снижается вибрация шагового двигателя. Драйверы в этом проекте могут выдерживать максимум 4,2 А и до 125 микрошагов.

Источник постоянного напряжения 5 В подключен к основному входу питания. Для вентиляторов установлена электрическая розетка внутри шкафчика, так что для их питания используется стандартный 12-вольтовый настенный адаптер. Основное питание включается и выключается большим выключателем.

Реле на 25А управляется компьютером через прерыватель. Входные клеммы реле подключены к выходным клеммам прерывателя. Реле подключено к двум электрическим розеткам, которые питают Kress и пылесос для всасывания стружки. Когда G-код заканчивается командой M05, автоматически выключаются и пылесос, и шпиндель. Чтобы включить их, вы можете нажать F5 или использовать команду G-кода M03.

16. Шкафчик для электроники

Для электрооборудования нужен хороший шкафчик. Автор нарисовал приблизительные размеры и места для всех компонентов на листе бумаги, пытаясь расположить их так, чтобы легко добираться до всех клемм при подключении проводов. Также важно, чтобы через шкафчик шел достаточный поток воздуха, поскольку шаговые контроллеры могут сильно нагреваться.

По замыслу, все кабели должны были подключаться в задней части корпуса. Использовались специальные 4-х проводные разъемы, чтобы была возможность отсоединить электронику от машины, не отсоединяя ни одной из клемм провода. Предусматривались две розетки для подачи питания на шпиндель и пылесос. Розетки питания подключены к реле для автоматического включения и выключения шпинделя по командам Mach3. На передней части шкафчика должен был стоять большой выключатель.

Детали для шкафа вырезаны на самом станке с ЧПУ

Далее, после приблизительной раскладки деталей, в программе CAD были спроектированы части корпуса. Затем, на самом станке, уже собранном, вырезаны все стороны и основание. Сверху шкафчика крышка, с куском оргстекла посередине. После сборки внутрь были установлены все компоненты.

17. Программное обеспечение

Mach3

Для управления станком с ЧПУ необходимо три типа программного обеспечения.

• Программа САПР для создания чертежей.
• CAM-программа для создания траекторий инструмента и вывода G-кода.
• И программа контроллера, которая читает G-код и управляет маршрутизатором.

В данном проекте используется простая программа CamBam. Она имеет базовые функции САПР и пригодна для большинства DIY-проектов. Одновременно это CAM-программа. Прежде, чем CamBam сможет создать траектории, нужно установить несколько параметров. Примеры параметров: диаметр используемого инструмента, глубина резания, глубина за один проход, скорость резания и т. п. После создания траектории вы можете вывести G-код, который сообщает машине что делать.

Рисунок, созданный в CamBam

Для программного обеспечения контроллера используется Mach3. Mach3 передает сигналы через параллельный порт компьютера на интерфейсную плату. Команды Mach3 обнуляют режущий инструмент и запускают программы резки. Вы также можете использовать ее для управления скоростью шпинделя и скоростью резания. Mach3 имеет несколько встроенных мастеров, которые вы можете использовать для вывода простых файлов с G-кодами.

Траектория для инструмента, созданная CamBam

18. Использование станка

Первыми были изготовлены несколько зажимов для крепления обрабатываемых материалов к рабочему столу. А первым «большим» проектом стал шкафчик для электроники (пункт 15).

В качестве первых образцов были сделаны несколько различных типов шестеренок, коробочки для гитарных медиаторов.

Пылеуловитель

Выяснилось, что станок с ЧПУ производит кучу пыли и сильно шумит. Для решения проблемы с пылью сделан пылеуловитель, к которому можно прикрепить пылесос.

3-х осевой фрезерный станок с ЧПУ

Станок пользователя SörenS7 .

Без фрезера с ЧПУ многие проекты так и останутся нереализованными. Автор пришел к выводу, что все станки дешевле 2000 евро не могут дать тот размер рабочей поверхности и ту точность, которые ему нужны.

Что требовалось:

• рабочая область 900 x 400 x 120 мм;
• относительно негромкий шпиндель, гарантирующий высокую мощность на низких оборотах;
• жесткость, как можно больше (для обработки алюминиевых деталей);
• высокая степень точности;
• интерфейс USB;
• стоимость менее 2000 евро.

Эти требования были учтены при трехмерном проектировании. Основное внимание уделялось тому, чтобы все части подходили одна к другой.

В результате было принято решение построить фрезер с рамой из алюминиевого профиля, 15-миллиметровыми шарико-винтовыми передачами и шаговыми двигателями NEMA 23, с рабочим током 3А, которые отлично подходят к готовой системе крепления.

Все части идеально сочетаются, и нет нужды изготавливать дополнительно специальные детали.

1. Изготовление рамы

Ось Х была собрана за считанные минуты.

Линейные направляющие серии HRC — очень качественные, и сразу после установки понятно, что они будут работать отлично.

Затем возникла первая проблема: приводные винты не входят в подшипниковые опоры. Поэтому решено было охладить винты сухим льдом, чтобы размеры уменьшились.

2. Установка приводных винтов

После того, как концы винтов охладили с помощью льда, они идеально вписались в держатели.

3: Электрика

Сборка механической части закончена, теперь очередь за электрическими составляющими.

Поскольку автор хорошо знал Arduino и хотел обеспечить полное управление через USB, выбор пал на Arduino Uno с расширительное платой CNC Shield и драйверы шагового двигателя DRV8825. Установка прошла совсем нетрудно, и после настройки параметров станок стала управляться с ПК.

Но так как DRV8825 работает в основном при 1,9 А и 36 В (и сильно нагревается), происходит пропуск шага из-за слишком малой мощности. Длительное фрезерование при большой температуре вряд ли пошло бы хорошо.

Следующими были дешевые драйверы Tb6560, подключенные к плате расширения. Номинальное напряжение оказались не слишком подходящим для этой платы. Была попытка использовать источник питания на 36 В.

В результате два драйвера работают нормально, третий не выдерживает более высокого напряжения и крутит ротор шагового двигателя только в одном направлении.

Снова пришлось менять драйвер.

Хорошо подошел tbV6600. Он почти целиком закрыт алюминиевым радиатором и прост в настройке. Теперь шаговые двигатели по осям X и Y работают с током 2,2 А, а по оси Z с 2,7А.

Требовалось защитить блок питания шаговых двигателей и преобразователь частоты от мелкой алюминиевой стружки. Существует множество решений, когда преобразователь выносится довольно далеко от фрезерного станка. Основная проблема в том, что эти устройства выделяют много тепла и требуют активного охлаждения. Было найдено оригинальное решение: использовать кусочки от колготок длиной по 30 см качестве защитного рукава, дешево и сердито, и обеспечивает достаточный поток воздуха.

4. Шпиндель

Выбрать подходящий шпиндель непросто. Сначала была идея использовать стандартный шпиндель Kress1050, но у него всего 1050 Вт на скорости 21000 об/мин, так что не приходилось ожидать большой мощности на более низких скоростях.

Для сухого фрезерования алюминия и стальных деталей требуется 6000-12000 об/мин. Был куплен трехкиловатный шпиндель VFD с инвертором, с доставкой из Китая он обошелся в 335 евро.

Это довольно мощный и простой в установке шпиндель. Он тяжелый — вес 9 кг, но крепкая рама выдерживает его тяжесть.

5. Сборка завершена

Станок хорошо справляется с работой, пришлось повозиться с драйверами шаговых двигателей, но в целом результат удовлетворительный. Потрачено 1500 евро, и построен станок, который точно отвечает потребностям создателя.

Первым фрезерным проектом была фигурная выемка, вырезанная в полиформальдегиде POM.

6: Доработка для фрезерования алюминия

Уже при обработке POM было видно, что крутящий момент на Y-опоре великоват, и станок изгибается при высоких нагрузках по оси Y, поэтому автор приобрел вторую направляющую и соответственно модернизировал портал.

После этого все нормализовалось. Доработка обошлась в 120 евро.

Теперь можно и алюминий фрезеровать. Из сплава AlMg4,5Mn получались очень достойные результаты без какого-либо охлаждения.

7. Выводы

Чтобы создать собственный станок с ЧПУ, не требуется быть семи пядей во лбу, все в наших руках.

Если все хорошо спланировано, не обязательно иметь кучу оборудования и идеальные условия для работы, потребуется лишь некоторое количество денег, отвертка, захват и сверлильный станок.

Месяц ушел на разработку дизайна с помощью программы САПР и на заказ и покупку комплектующих, четыре месяца на сборку. Создание второго станка заняло бы гораздо меньше времени, потому что автор не имел опыта в области станкостроения, и ему пришлось много узнавать о механике и электронике.

8. Комплектующие

Электрика:

Все электрические части куплены на ebay.

• Arduino GRBL + CNC Shield: примерно 20 евро
• Драйвер шагового двигателя: 12 евро за штуку.
• Источник питания: 40 евро
• Шаговые двигатели: примерно по 20 евро за штуку
• Шпиндель+инвертор: 335 евро

Механика:

Линейные подшипники ARC 15 FN

Фото: www.dold-mechatronik.de

Линейные направляющие AR/HR 15 - ZUSCHNITT

Фото: www.dold-mechatronik.de

Шарико-винтовые пары SFU1605-DM:

• 2x 1052mm
• 1x 600mm
• 1x 250mm

Фото: www.dold-mechatronik.de

Подшипниковый держатель винта ШВП FLB20-3200, включая держатель мотора NEMA23:

Фото: www.dold-mechatronik.de

Опора винта ШВП LLB20

Фото: www.dold-mechatronik.de

Соединительные муфты шаговый двигатель-шпиндель: из Китая по 2,5 евро за штуку.

Рама:

Профили основания 160x16 I-Typ Nut 8

Фото: www.dold-mechatronik.de

Профили для оси Х 30x60 B-Typ Nut 8

Фото: www.dold-mechatronik.de

Профили крепления шагового двигателя оси Y 30x60 B-Typ Nut 8

Фото: www.dold-mechatronik.de

Портал:

Профиль 30x60 B-Typ Nut 8 на линейный подшипник оси Х 100 мм

Задняя пластина: алюминиевая пластина толщиной 5мм, 600x200.

Профиль 30x60x60 B-Typ Nut 8 для Y: 2 шт.

Фото: www.dold-mechatronik.de

Профиль 30x30 B-Typ Nut 8

для Z:

Монтажная пластина — алюминиевая пластина толщиной 5 мм, размеры 250x160

Скользящая пластина для монтажа шпинделя — алюминиевая пластина толщиной 5 мм, размеры 200x160

9. Программа

После долгих поисков программного решения, была выбрана удобная программа Estlcam, со стоимостью лицензии 50 евро. Пробная версия программы обладает всеми возможностями лицензионной, но работает медленнее.

Это ПО способно перепрограммировать Arduino и имеет множество функций, в том числе — способно управлять шаговыми двигателями напрямую.

Пример: Для поиска края детали необходимо подключить провода к контактам микрокомпьютера Ардуино и к заготовке. Если заготовка не проводит ток, можно создать временное проводящее покрытие с помощью фольги.

После этого программа подводит инструмент к детали с разных сторон и определяет ее границы в момент контакта.

10. Апгрейд

На осях Y и Z были установлены временные пластиковые кронштейны. Пластик был достаточно прочный, но скобы все же могли сломаться. Поэтому автор фрезеровал алюминиевые кронштейны для замены. Результат показан на фото.

11. Станок в работе

После некоторой практики станок дает уже очень неплохие, для самоделки, результаты.

На этих снимках показана деталь из сплава AlMg4,5Mn. Она полностью фрезерованная. На втором фото — результат работы станка, без дальнейшей обработки другими средствами.

Применялась концевая фреза VHM 6 мм с 3 зубьями. При использовании фрез на 4 и 6 мм станком достигаются вполне достойные результаты. Для своего класса оборудования, конечно.

ЧПУ-стол

На десерт — не станок, но полезная и интересная самоделка для станка, а именно — прочная и вместительная станина с полками. Если у вас еще нет станка с ЧПУ, вы можете построить ее раньше и использовать как рабочий верстак.

Эван и Кейтлин, владельцы сайта EvanAndKatelyn.com , обновили свой стол для станка с ЧПУ, добавив функциональности и вместительности.

Изделие собиралось полностью на винтовых соединениях, без применения клея, чтобы сохранить возможность легкой переделки и апгрейда.

Использованные инструменты и комплектующие:

• Кнопка остановки;
• Фиксатор роликов;
• Зенковка и биты;
• Дрель;
• Электрическая отвертка;
• Пила;
• Станок X-Carve;
• Четвертьдюймовая концевая фреза с твердосплавным покрытием;
• Четвертьдюймовая твердосплавная 4-канальная фреза с шариковым наконечником;
• Средства защиты органов слуха.

Шаг 1: подготовка

Шаг первый — удалить все со старого стола, начиная со станка и заканчивая кучей других вещей, лежащих там, и частично разобрать его. Было полностью разобрано все, кроме двух больших полок 120 х 120 см, которые укрепили, сделав основой нового стола.

Шаг 2: укрепление полок

Были использованы угловые скобки на четырех внутренних углах и L-образные скобки вдоль поперечной балки, проходящей вдоль нижней стороны.

На фото ниже: сравнение усиленной полки с недоделанной.

Шаг 3: отрезать лишнее

Первоначально было 4 стойки, поднимающиеся над верхней частью стола, потому что планировалась дополнительная полка над станком. Эту идею забраковали, решив оставить две стойки из четырех.

Их укрепили угловыми скобами.

На них поместили полку и укрепили ее еще большим количеством скобок.

Тест на прочность.

Шаг 4: пегборд — панель для инструментов

В обновленный предмет мебели стоило добавить как можно больше места для хранения, и одной из расширяющих его возможности деталей стала перфорированная панель, в отверстиях которой закрепляются держатели для инструментов. На панели вырезали углы электролобзиком.

Шаг 5: нижние полки

Для хранения в нижней части надо было оставить как можно больше места, т.к. там хранится настольная пила и барабанный шлифовальный станок. Для хранения материалов тоже было нужно много места, так что решено было добавить полку, но сделать ее легко удаляемой. Пригодились заготовленные для ножек деревянные бруски и лист фанеры.

Ножки прикрепили к фанерному листу угловыми скобами, получившуюся полку вставили в нижнюю часть. Ее легко снять, когда снова понадобится хранилище полной высоты.

Шаг 6: верхние полки

В старой станине была верхняя полка для компьютера, работающего со станком, и для разных мелких вещей. Там оставалось еще место, и под этой полкой решили сделать еще одну. Это также помогло прикрыть розетки и проводку для станка.

Верхнюю полку положили на торцы стоек и прикрутили.

Во второй полке лобзиком вырезали углы под ножки.

И также закрепили ее уголками.

Шаг 7: последние штрихи

На торец прикрутили табличку с надписью “Назови меня”, которая впоследствии будет заменена именем, придуманным подписчиками на YouTube.

Наконец, в стол вернули все, что лежало в его предшественнике.

Существует множество впечатляющих проектов самодельных станков, зачастую авторы поражают своими навыками и остроумными решениями. Как увлечение, самостоятельная сборка станка с ЧПУ или 3D-принтера превосходит многие другие хобби — как по полезности получаемого результата, ведь на станке можно делать много замечательных вещей, так и по пользе от самого процесса — это не только увлекательное, но и познавательное занятие, помогающее развить инженерные навыки.

Мы не приводим отдельные модели, так как их множество, а под любые цели, задачи и имеющиеся условия установки и эксплуатации оборудование необходимо подбирать индивидуально, с чем вам помогут специалисты . Обращайтесь!