Можно ли сделать своими руками станок с ЧПУ

Можно ли сделать своими руками станок с ЧПУ?

Сложная обработка различных материалов давно перестала быть уделом заводских цехов. Еще двадцать лет назад, максимум, что могли себе позволить домашние мастера – это фигурное выпиливание лобзиком.

Сегодня, ручные фрезеры и режущие лазеры можно запросто купить в магазине бытового инструмента. Для линейной обработки предусмотрены различные направляющие. А как быть с вырезанием сложных фигур?

Элементарные задачи можно выполнить с помощью шаблона. Однако такой способ имеет недостатки: во-первых, надо изготовить собственно шаблон, во-вторых, у механического лекала есть ограничения по размеру закруглений. И наконец, погрешность таких приспособлений слишком велика.

Выход давно найден: станок с ЧПУ позволяет вырезать из фанеры своими руками такие сложные фигуры, о которых «операторы лобзиков» могут лишь мечтать.

Устройство представляет собой систему координатного позиционирования режущего инструмента, управляемую компьютерной программой. То есть, обрабатывающая головка движется по заготовке, в соответствии с заданной траекторией. Точность ограничена лишь размерами режущей насадки (фреза или лазерный луч).

Возможности таких станков безграничны. Существуют модели с двухмерным и трехмерным позиционированием. Однако стоимость их настолько высока, что приобретение может быть оправдано лишь коммерческим использованием. Остается своими руками собрать ЧПУ станок.

Принцип работы координатной системы

Основа станка – мощная рама. За основу берется идеально ровная поверхность. Она же служит рабочим столом. Второй базовый элемент – это каретка, на которой закрепляется инструмент. Это может быть дремель, ручной фрезер, лазерная пушка – в общем, любое устройство, способное обрабатывать заготовку. Каретка должна двигаться строго в плоскости рамы.

Для начала рассмотрим двухмерную установку

В качестве рамы (основы) для станка ЧПУ, сделанного своими руками, можно использовать поверхность стола. Главное, после юстировки всех элементов, конструкция больше не перемещается, оставаясь жестко прикрученной к основе.

Для перемещения в одном направлении (условно назовем его X), размещаются две направляющих. Они должны быть строго параллельны друг другу. Поперек устанавливается мостовая конструкция, также состоящая из параллельных направляющих. Вторая ось – Y.

Задавая вектора перемещения по осям X и Y, можно с высокой точностью установить каретку (а вместе с ней и режущий инструмент) в любую точку на плоскости рабочего стола. Выбирая соотношение скоростей перемещения по осям, программа заставляет инструмент двигаться непрерывно по любой, самой сложной траектории.

Рама станка из ЧПУ сделана руками умельца, видео

Существует еще одна концепция: каретка с инструментом закреплена неподвижно, перемещается рабочий стол с заготовкой. Принципиальной разницы нет. Разве что размеры основания (а стало быть, и заготовки) ограничены. Зато упрощается схема подачи питания на рабочий инструмент, не надо беспокоиться о гибких кабелях питания.

Решение может быть комплексным: по одной оси движется стол, по второй оси – каретка с рабочей головкой.

С помощью такой системы можно обрабатывать изделия «непрерывной линией разреза». Что это означает? Режущая головка, расположенная в плоскости заготовки, начинает работу от края, и проходит всю фигуру непрерывным распилом. Это ограничивает возможности, но двухмерный станок ЧПУ по дереву проще сделать своими руками. Вертикальная позиция головки устанавливается вручную.

Трехкоординатный самодельный станок с ЧПУ

Следующая ступень сложности – трехкоординатный самодельный станок с ЧПУ. Сделать его своими руками несколько сложнее. Вопрос даже не в механике, а в более сложной схеме программирования.

Принцип третьей руки механической части заключается в том, что на каретку устанавливается еще один комплект направляющих. Теперь инструмент имеет три степени свободы: X, Y, Z.

Что это дает? Во-первых, можно вырезать замкнутые фигуры в середине заготовки. Фреза установится над началом разреза, опустится на заданную глубину, пройдет по внутреннему контуру, и снова поднимется над плоскостью заготовки. По аналогичной схеме можно высверливать отверстия в заданных точках. Но самое главное – с помощью такого станка можно вырезать трехмерные фигуры.

Каретка перемещается вдоль направляющих с помощью шаговых двигателей. Сборка станка ЧПУ своими руками дает возможность выбора привода. Если приоритет в скорости – устанавливается ременный привод. Для высокой точности используется червячно-резьбовой.

Чтобы изготовить своими руками ЧПУ станок, требуются чертежи и трехмерная модель с расчетом всех трех координат (осей перемещения).

Лучше всего выполнить моделирование в профильной программе, например AutoCAD. Перед началом проектирования следует приобрести элементы, которые невозможно изготовить самостоятельно: узлы скольжения по направляющим, шаговые двигатели, приводные ремни.

Сердцем такого станка является программируемый блок управления. Условно он состоит из трех частей:

1. Модуль ввода, в который помещается схема обработки заготовки. Его роль может исполнять персональный компьютер
2. Процессорный блок, преобразующий электронную модель изделия в команды для исполнительных механизмов
3. Модуль управления исполнительными механизмами (шаговыми двигателями, рабочей головкой). Этот же блок принимает сигналы от датчиков позиционирования (при наличии таковых).

ЧПУ на процессоре Ардуино

Самая прогрессивная (и одновременно доступная) технология – это станок ЧПУ на процессоре Ардуино. Его можно собрать своими руками и запрограммировать буквально за пару выходных. Блок схема выглядит следующим образом:

Один модуль отслеживает положение инструмента относительно заготовки по всем трем координатам. Второй модуль дает команды блоку управления координатными моторами. И третий модуль управляет работой режущей головки (включение, скорость вращения).

Общее управление осуществляется с персонального компьютера со специализированным программным управлением. Освоить его может пользователь, умеющий работать в графических редакторах.

Вы задаете не только трафарет и глубину обработки заготовки, но даже путь перемещения рабочей головки инструмента до каждой точки начала разреза или сверления. Кроме того, программа подскажет вам оптимальные формы раскроя, для минимизации потерь материала.

Это можно сделать с помощью пишущего инструмента и бумаги, совершенно не обязательно переводить физический материал. Очень важно определить нулевые точки координат. Они устанавливаются с учетом погрешности на габаритные размеры режущей головки.

Как своими руками сделать ЧПУ станок, примеры

Если вы планируете работать с массивными заготовками, и трехмерная составляющая относится не только к сверлению отверстий, станок изготавливается из металла. Соответственно сервоприводы располагают достаточной мощностью, чтобы преодолеть инерцию каретки и тяжелого двигателя рабочего фрезера.

С точки зрения управления – размер станка не имеет значения, равно как и материал станины. Моменты инерции закладываются при настройке программы и калибровке сервоприводов. Однако если вы не планируете изготавливать малые архитектурные формы, санок можно сделать компактным и легким.

Самодельный ЧПУ станок из фанеры

Этот материал достаточно жесткий, при правильной сборке конструкция не будет пружинить, что особенно важно при точном позиционировании. Но главное достоинство дерева – отсутствие инерции и малый вес. Поэтому можно устанавливать компактные сервоприводы с малым потреблением энергии.
Самодельный станок из ЧПУ, видео.

При этом направляющие все-таки делаются из металла. Эти части подвержены износу, и на них лежит «ответственность» за точность позиционирования.

Простой лазерный станок ЧПУ

Еще одно направление — лазерный станок ЧПУ своими руками. Некоторые материалы можно именно резать (например, тонкую фанеру или пластик). Для этого потребуется достаточно дорогая лазерная пушка. Но основное применение – художественное выжигание.

Вывод:
Изготовить собственный станок с числовым управлением возможно. Совершенно бесплатно не получится, некоторые элементы невозможно сделать в домашних условиях. Но экономия (в сравнении с фабричным экземпляром) настолько существенна, что вы не пожалеете о потраченном времени.

Самодельный ЧПУ станок

Если вы увлекаетесь моделизмом или делаете часто повторяющие вещи, ткие как медальоны или ваша специфика гравировка по стали, то вам не обойтись без самодельного ЧПУ станка.

Найти в интернете чертежи ЧПУ станка очень просто, но не просто выбрать — какой станок лучше сделать. Я предлагаю вам скачать чертежи ЧПУ станка который легко изготовить и который, при всей своей простоте, обладает наиболее лучшими свойствами.

Скачиваем чертежи для изготовления самодельного хоббийного фрезеровочного ЧПУ станка тут .

Скачали? Тогда начинаем делать.

ЧПУ станок из дерева

Не смотря на ажурность конструкции станок обрабатывает не только дерево, но и алюминий и цветные металлы,. Разработан умелым пользователем форума известным с ником Граф.

Двигатели берутся в зависимости от выполняемых работ.

Кроме подборки чертежей в архиве заархивирована сборка советов по изготовлению станка.

Конструкция Графского станка менее подвержена изгибам, чем при изготовлении из алюминиевого профиля.

Электронную начинку станка проще всего купить готовую.

Основой этого станка от Графа является монтирование ребер жесткости при изготовлении.
Благодаря этим шпангоутам получается огромная жесткость конструкции станка при его относительно небольшом весе.

Этот самодельный ЧПУ станок похож на промышленный образец — законченный вид, полная функциональность и лаконичность форм.

Зачастую самодельные станки имеют «гаражный» модерн: — лиш бы работало.

Хотите впечатлиться работой этого самодельного станка по производству запчастей для сборки такого же?
Тогда смотрите видео:

Статья сделанна по материалам сайта Самодельный ЧПУ станок

Семен комментирует:

ЧПУ станок это круто! 🙂

Сева комментирует:

Согласен. Чем делать руками — пусть пашет компьютер!

Александр комментирует:

Куплю добротно сделанный ЧПУ станок с рабочей поверхностью 1х1.8 м. Пишите на почту Sashok-vbn@mail.ru

Иван комментирует:

Подскажите какая программа использовалась для управления. И как она управляла механизмом и датчиками (какие движки используются)

Лом комментирует:

Софт можно любой, рекомендую бесплатный LinuxCNC, есть обзор и ссылки на сайте Самодельный ЧПУ станок

пётр комментирует:

куплю недорого чпу бу или самодельный с малой рабочей поверхностью пишите на jaga-jaga222233@mail.ru

Андрей комментирует:

Хорошая обзорная статья! И ссылка на сайт с чпу станками хорошая!

Олег Алексеевич комментирует:

Оплачу консультацию, по сборке сверлильного ЧПУ, по Z до 4000мм по Х до 1500мм..
Для зубчато-реечно-шестерёнчатой передачи.
тел: 8-916 620 1727

юрий комментирует:

куплю чпу б/у или самодельный для резьбы по дереву..

VLADIMIR комментирует:

куплю недорого чпу бу или самодельный с малой рабочей поверхностью пишите на vovan_vishnevski@mail.ru

alex комментирует:

Вот еще вариант
[спам ссылка барыг удалена]

Слава комментирует:

Куплю это детище либо похожее, писать на offsait77@mail.ru

Николай комментирует:

Куплю чпу фрезер не дорого 1*2м

Николай комментирует:

Куплю ЧПУ станок фрезерно-гравировальный 1м*2м.

Антон комментирует:

А что самим сделать лениво? Сайт то вроде для самодельщиков.

Саннек комментирует:

Тема — чума! Я уже начал делать подобный.

Дмитрий комментирует:

Подскажите, пожалуйста, широкоформатный станок собрать возможно? например 2000Х3000 мм, Спасибо.

Александр комментирует:

Народ у кого есть Чпу станочек, сделайте заготовки для сборки данного станка (аля конструктор). Кто возметься, сколько будет стоить? Если есть кто из Ростовской области. пишите мыло: rozmuar@gmail.com

Артем комментирует:

Беру на заметку в свою копилку хороших идей

Владимир комментирует:

Подскажите толщину фанеры. Желательно каждой детали, так как в описании конкретно не написано.

Алёна комментирует:

А подскажите пожалуйста цену станка ЧПУ с малой рабочей поверхностью (до 200х300мм), обрабатывающий дерево и твердосплавные металы!

Тонни комментирует:

Под твердые металлы нужен ЧПУ станок с жесткой силовой частью и мощным фрезером. Реально по деньгам будет около 350-500 тр стоить.

Вот ещё пример, аналогичный ЧПУ станок.

Павел комментирует:

Класс! Давно хотел сделать, а тут и чертежи чпу ствнка подвернулись!

Игорь комментирует:

Здравствуйте. При скачивании чертежей происходит ошибка, в чем дело ?

Анатолий комментирует:

Все нормально скачивается, проблем нет

Metro комментирует:

Мы занимаемся проектированием чпу шек. Вся инфа о нас на нашем сайте

Pahan3031 комментирует:

Куплю б/у или новый самодельный чпу зона обработки 350*350 мм
Pahan3031@

Герман комментирует:

куплю недорого чпу бу или самодельный с малой рабочей поверхностью. По дереву. Пишите на germanshl@ . Если потребуются детали — смогу изготовить из стали любой марки по чертежам

ЧПУ из фанеры: чертежи, материалы, инструменты

В последнее время ЧПУ-станки уже не являются чем-то диковинным и стали более доступны для приобретения, но готовые образцы сильно кусаются, поэтому выгоднее собрать ЧПУ-фрезер своими руками. Почти все комплектующие для него можно купить в любом строительном магазине.

Самодельные станки из фанеры

Самодельные устройства ЧПУ из фанеры предназначены для обработки дерева, пластика и способны нарезать фанеру или выступать в качестве гравера по мягкому металлу. Обрабатывать сталь или цветные металлы такой станок не способен в силу своих конструктивных особенностей — слишком непрочная конструкция, но для некоторых дел дома подходит лучше всего. Станок всегда можно разобрать по частям и упаковать для удобства и экономии места.

Создание ЧПУ станка из фанеры своими руками: подготовка материалов и инструментов

Для производства устройства ЧПУ из фанеры, кроме элементов, которые будут сделаны из этого материала, нужно приобрести следующие части:

• подшипники и валы;
• направляющие для движения подвижных элементов;
• соединительные элементы (гайки, шпильки и болты);
• контроллер;
• контрольный и силовой кабели;
• ремни для вращения от движка к инструменту;
• выключатели и датчики.

Справка: также потребуется компьютер, чтобы программировать контроллер. При этом если в компьютере нет возможности управления аппаратом, то потребуется пульт, на котором будут выведены кнопки включения и выключения.

Для того чтобы сделать фрезерный станок с ЧПУ, также потребуются некоторые инструменты:

• сварочный аппарат для производства металлического корпуса;
• молоток;
• отвертка;
• ножницы;
• пассатижи и плоскогубцы;
• изолента;
• суперклей;
• клей ПВА;
• герметик;
• ключи для сборки.

Как выпилить детали для CNC-станка из фанеры?

Все элементы, не вошедшие в список выше, необходимо сделать из фанеры. Поэтому вопрос о грамотной обработке стоит на первом месте при изготовлении станка из фанеры.

Как правильно распилить фанерный лист?

В процессе выпиливания листа фанеры нужно придерживаться некоторых правил:

• Для материала, толщина которого составляет десять миллиметров, используют ручные и электрические лобзики, у которых полотно имеет небольшие зубья.
• Фанеру больше десяти миллиметров раскраивают дисковой пилой.
• Материал для распила следует высушить, в противном случае он расслоится.
• Раскраивать лист следует около волокон первого слоя.
• Если будет применен электрический инструмент, то подача должна быть на минимуме.
• Чтобы предотвратить сколы, можно использовать бумажный скотч.

Как правильно сделать отверстия?

Чтобы сделать отверстия в элементах фанеры, лучше применить сверлильный станок. При этом нужно выбирать большую скорость вращения сверла и минимальную его подачу. Также может быть использован фрезерно-гравировальный станок, что позволит сделать отверстия любой формы.

Справка: Если такого устройства нет, то вполне подойдет и простая дрель. Единственное, что нужно, чтобы биение патрона было минимальное. В противном случае погрешность станет выше.

Как отшлифовать и обработать?

После процесса распиливания и сверления отверстий заготовку следует отшлифовать. Для этого используют наждачную бумагу. Шлифовка осуществляется около волокон и начинается от угла, который шлифуется уже в самом конце.

Справка: после процесса шлифования всю поверхность детали покрывают специальными составами, предотвращающими расклеивание и растрескивание.

Сборка ЧПУ фрезера из фанеры

Сборка станка из фанеры с ЧПУ происходит в следующей последовательности:

• Подготовка чертежей с учетом прокладок и подключения электрического оборудования.
• Заказ необходимых частей.
• После доставки всех частей можно приступить к установке станины.
• Установка шпинделя.
• Установка системы водоохлаждения. При такой процедуре придется применить фумленту и простой герметик, чтобы конструкция была надежной.
• Подключение электрической проводки, установка кнопки аварийной остановки.
• Подключение управляющей платы (она же контроллер).
• Установка программного обеспечения и установка чертежей.
• Настройка станка.

При сборке самодельного устройства необходимо учитывать несколько нюансов:

• Клей нужно наносить на поверхность всех частей из фанеры при помощи маленькой кисточки. После этого детали совместить и прижать друг к другу с максимально безопасным для их целостности усилием. Лучше установить их под давлением, чтобы клей полностью высох.
• Если будет применен эпоксидный клей, то схема нанесения такая же, как и в случае с ПВА. Большое внимание следует уделять тщательному размешиванию клея и соотношению отвердителя смолы. В любом случае нужно добавить больше необходимого количества отвердителя, благодаря чему полимеризация смолы будет более быстрая.

Остатки выдавившегося клея необходимо удалять с поверхности всех элементов сразу: после высыхания сделать швы гладкими будет достаточно сложно.

Справка: фанеру можно защитить специальной пропиткой для деревянных изделий. Пропитывать материал нужно до установки направляющих, контроллера и кареток.

Чертежи ЧПУ станка из фанеры своими руками

В самом начале всех предстоящих работ происходит выполнение чертежей. Они могут сильно отличаться друг от друга в зависимости от того, какой вид устройств с программным обеспечением был выбран. При создании чертежа заостряют внимание на следующих факторах:

• какие элементы необходимо сделать самому, а какие приобрести готовыми;
• какой толщины будет фанера;
• как будут закрепляться детали.

Элементы обычной формы можно выполнить самому. К ним относятся: станина, столешница, кожух, держатели. Части посложнее приобретают уже в готовом виде. Люди, у которых нет опыта, могут найти готовые чертежи в сети Интернет.

Справка: Острой нужды в готовых чертежах нет. За основу можно взять схему металлического устройства. Ведь каждое такое изделие уникальное и способно оптимизироваться под специфические задачи и потребности владельцев.

Фанера является универсальным материалом, эксплуатационные качества которого позволяют применять его даже для создания высокотехнологичных устройств, которые испытывают значительные нагрузки.

Особенности фрезера ЧПУ, выбор конструкции, схемы и чертежи

Огромные возможности сделали фрезер ЧПУ желанным станком в мастерской. Область применения, выбор конструкции, схемы. Электрооборудование и электроника.

• Область применения
• Особенности выбора конструкции фрезера
• Конструкция станка
• Станина
• Линейные перемещения
• Электрооборудование и электроника
• Шпиндель

Станки с числовым программным управлением стали прорывом в механической обработке материалов. Благодаря компьютерному управлению токарный станок или фрезер ЧПУ способны выполнять геометрически сложные детали с высокой точностью и повторяемостью. Развитие техники постепенно сделало такие станки доступными не только для промышленных предприятий, но и для домашнего использования. Сегодня, любой умелец может приобрести или изготовить своими руками фрезер с ЧПУ и использовать его в различных проектах.

Область применения

Фрезерные станки применяются для сложной обработки деталей по трем координатам. Среди простейших видов фрезеровки: процесс гравировки и вырезание деталей из листовых материалов. Исходное сырье – фанера, текстолит, пластмасса. Результатом становятся плоские детали, которые в дальнейшем собираются в какие-то конструкции. Это могут быть коробки, шкатулки, корпуса электроаппаратуры, каркасы объемных изделий. Используется двумерная обработка и при создании художественных изделий.

Более сложный вид обработки – объемная или трехмерная. Из массивных заготовок она позволяет вырезать изделия со сложной поверхностью. Например, резьба по дереву, выполненная на станке, зачастую превосходит рукотворные изделия. Установка на станке дополнительной поворотной оси еще больше расширяет его возможности. Четырехосевое точение позволяет выполнять цилиндрические детали или трехмерные изделия с высокой сложностью рельефа. Примером могут ступать скульптуры или изогнутые мебельные фасады. Возможно создание станков и с еще большим числом степеней свободы, но сегодня это остается уделом профессионалов.

Кроме классического фрезерования, фрезер с ЧПУ может использоваться для выполнения других типов работ. Вместо фрезерной головки легко монтируются плоттерные ножи, лазеры или экструдеры 3D принтеров. В некоторых случаях устанавливается плазмотроны для резки металла. Все эти инструменты не изменяют конструкцию оборудования и методы управления.

Особенности выбора конструкции фрезера

Возможности современного оборудования с ЧПУ огромны. Но, ни один станок не является универсальным. Каждая модель имеет свои особенности и предпочтительную область применения. Перед выбором конкретной конструкции, следует четко определить, для чего будет использоваться станок. Попытка совместить все в одном, приведет к большим материальным и физическим затратам, без гарантии результата.

Сегодня выделяют два направления конструирования настольных фрезеров. Первое, самое простое, ориентировано на обработку дерева, пластмассы и других мягких заготовок. Такие станки не предъявляют высоких требований к конструкционным материалам, отличаются простотой и низкой стоимостью. Они доступны для самостоятельного изготовления, без применения дополнительного оборудования. Металлические изделия на таких устройствах обычно не фрезеруются. В редких случаях точатся только мягкие цветные металлы с небольшой подачей.

Второе направление фрезеров ориентировано работу с металлическими заготовками. Эти станки обладают значительной массой и состоят из деталей, выполнить которые можно только с использованием серьезного станочного парка.

Самостоятельно браться за такую конструкцию рекомендуется только при наличии серьезного опыта и доступа к заводскому металлообрабатывающему оборудованию.

Вторым по важности, параметром станка выступают размеры обрабатываемых деталей. Новичкам сразу хочется крупногабаритное поле, на котором они смогут делать все, что захотят. Но чем больше станок, тем больше технических проблем придется решать при его конструировании. Да и стоимость его будет не самой оптимальной. Если нет конкретных задач для большого станка, то рекомендуется в первом проекте ограничиться полем обработки размером в стандартный бумажный лист А4. Максимум можно выбрать А3.

Конструкция станка

Общая конструкция фрезерного станка состоит из трех независимых линейных осей, обеспечивающих продольное, поперечное и вертикальное движения рабочего инструмента. Распространены два варианта реализации их взаимного расположения. В простых станках большую популярность, приобрела портальная конструкция. Ее особенность в том, что поперечная и вертикальная оси закреплены на подвижном портале продольной оси. Вариант обеспечивает небольшие габариты, но существенно проигрывает в жесткости.

Другой подход подразумевает две оси, жестко закрепленные к основанию. Общее название таких механизмов – станки с подвижным столом. Именно такие модели наиболее часто применяются в промышленном оборудовании, так как в них проще обеспечить высокую жесткость. Простота и собираемость конструкции оказывается выше, чем у портальных вариантов. Жертвовать приходится размерами обрабатываемой детали.

В процессе строительства фрезера с ЧПУ решаются задачи выбора комплектующих, сборки механической части устройства, оснащения проекта электроприводами и системой управления.

Станина

В основе механической части лежит станина станка. Несмотря на кажущуюся простоту, от качества выполнения этого элемента будут зависеть многие характеристики работы готового изделия. Классические, литые из чугуна, станины в небольших станках популярностью не пользуются. Высокая сложность изготовления, необходимость дополнительной обработки и большая масса заставляет конструкторов искать альтернативные подходы. Самыми распространенными стали станины, собранные из плоских алюминиевых деталей или стандартного станочного профиля.

Наличие алюминиевых листов толщиной от 10 мм, позволяет вырезать из них детали необходимой формы, а затем собрать с помощью винтов. Высокое качество исходного сырья, при некоторой аккуратности, обеспечивает конструкцию, не требующую дополнительной механической обработки. Тем не менее, рекомендуется для резки и сверления отверстий использовать заводское оборудование. Готовое основание алюминиевое основание характеризуется небольшой массой и жесткостью, достаточной для обработки мягких материалов.

Станочный алюминиевый профиль стал использоваться относительно недавно. Выбор этого решения позволяет изготовить самодельный фрезерный станок с ЧПУ вообще без тяжелого оборудования. Все что необходимо – отрезать детали в размер.

Дальнейший монтаж выполняется с использованием пазов на профиле и готовых узлов крепления. Сам процесс больше напоминает сборку поделок из детского конструктора. Простота, высокая скорость сборки и неплохие результаты позволяют рекомендовать алюминиевый профиль начинающим самодельщикам для сборки станков самого разного назначения.

Линейные перемещения

Реализация подвижных осей требует наличия направляющих и механических передач. В любительском станкостроении наибольшее распространение получили цилиндрические оси, благодаря их относительно низкой стоимости и простоте использования. Диаметр таких направляющих должен быть значительным, что бы обеспечить отсутствие прогиба в процессе обработки. Использовать распространенные варианты диаметром 8 мм допустимо только при поле обработки в несколько сантиметров или в конструкциях с небольшими нагрузками.

На больших длинах они будут прогибаться и нарушат точность фрезерования. Наряду с цилиндрическими, встречаются рельсовые направляющие. Они имеют более высокую стоимость, но обеспечивают гораздо лучшие характеристики по точности, жесткости и долговечности. При наличии достаточных средств рекомендуется оснастить самодельный ЧПУ фрезер именно рельсами.

Привод подвижных узлов выполняется через передачу винт-гайка. В самом простом варианте используется резьбовая шпилька и обычная метрическая гайка. Единственным достоинством такого варианта является низкая стоимость. Комплекс остальных характеристик ограничивает использования область такого решения демонстрационными макетами оборудования. Для обеспечения приемлемой точности и долговечности передачи рекомендуется применять шарико-винтовые пары. Несмотря на высокую стоимость, они имеют множество преимуществ по сравнению с другими типами винтов. Альтернативой винтам выступают ременные передачи и передачи типа рейка-шестерня. Несмотря на активное использование в разнообразном оборудовании, особых преимуществ в небольших они станках не имеют.

Электрооборудование и электроника

Фрезер с ЧПУ оснащается специализированным комплектом электрооборудования, обеспечивающего согласованное перемещение по координатам, необходимые блокировки и защиты. В его состав обычно входят двигатели подач, преобразователи для двигателей, датчики и блок управления. Простейшим вариантом построения становится использование готовых комплектов шаговых двигателей с драйверами. Такие двигатели не требуют тщательного подбора и настройки, просты и относительно дешевы.

Альтернативным вариантом может стать использование сервопривода на основе моторов переменного тока. Это отличное решение для любого типа оборудования имеет только один существенный недостаток – высокую стоимость.

Блок управления миниатюрным станком обычно выполняется на основе персонального компьютера. Все необходимые расчеты возложены на специализированное программное обеспечение. Преобразование сигналов ПК в управляющие сигналы драйверов двигателей производится через дополнительную плату – преобразователь. К этой же плате подключаются датчики, ограничивающие перемещения, органы управления шпинделем и другое оборудование.

Шпиндель

Важную роль в работе станка играет шпиндель. В небольших станках нашли применение электрические гравировальные машины. Их мощности достаточно для работы с небольшими фрезами при гравировке и вырезании деталей из фанеры. В крупных станках, применяются так называемые, прямо-шлифовальные машины или небольшие фрезеры. С их помощью можно выполнять большое число работ на высоких скоростях. Профессиональные фрезерные головы и специализированные шпиндели применяются в основном при большом поле обработки или в промышленном оборудовании.