Как собрать станок с ЧПУ?

Проектирование ЧПУ станка

Рассматривая, как собрать простейший ЧПУ станок, важно понимать, что начинать необходимо с проектирования. Проект соответствующей модели разрабатывают с закладкой следующих параметров:

• количества шпиндельных головок – в дополнение к одной основной установка может включать до двух дополнительных, что расширяет функционал оборудования;
• конфигурации рабочего стола, который может перемещаться в продольно-поперечном или вертикальном направлениях либо вращаться по кругу посредством встроенного поворотного механизма;
• точности обработки в зависимости от условий применения; 
• количества осей – от двух до пяти; двухосная конструкция проще, но ограничивает возможности декоративного оформления заготовок;
• оборотов шпинделя – если оценивать, как собрать ЧПУ станок по дереву, частота вращения не слишком важна, но для обработки твердых материалов потребуется оборотистое оборудование;
• мощности – этот показатель определяет скорость работы исполнительного органа, производительность агрегата;
• расположения оси шпинделя – горизонтальное, вертикальное или наклонное.

Чтобы представлять, как собрать ЧПУ станок своими руками, устройство необходимо изобразить на бумаге. Можно ограничиться обычным эскизом или воспользоваться возможностями Autocad либо другой специализированной программы для проектирования подробных чертежей.

Это позволит определить размеры деталей для последующего заказа по интернету или изготовления собственными силами.

Детали, используемые в ЧПУ станке

Когда разработан проект и ясно, как собрать ЧПУ станок, можно приступать к комплектации деталей. Из электрооборудования и средств электроники потребуется запастись следующими элементами:

• тремя шаговыми двигателями и таким же количеством драйверов для управления этими устройствами;
• блоком преобразования электроэнергии на 36 В для питания станочного агрегата;
• электронной платы интерфейса;
• отдельным блоком питания, подающим энергию на схему управления;
• двухпозиционным выключателем, предусматривающим положения «включено» и «выключено»;
• двумя вентиляторами охлаждения с блоками питания;
• многожильным электрическим кабелем;
• тремя концевыми выключателями сенсорного действия;
• шпинделем рабочей головки.

Из механических узлов потребуется наличие следующего:

• линейных направляющих;
• шарико-винтовой пары;
• стальной шпильки с нарезанной резьбой и гайки, что будет служить передаточным винтом;
• алюминиевого профиля, разрезанного на отрезки по 100 мм;
• пластины из алюминия толщиной 15 мм;
• мощных антивибрационных ножек с резьбой для выравнивания установки по горизонтали.

Станочная установка будет состоять из следующих основных узлов, которые собирают из перечисленных выше деталей:

• оси Х – включает базовую раму из алюминиевого профиля, которые фиксируют винтами, высверлив отверстия и нарезав резьбу М5 в торцевых частях элементов;
• боковых пластин портала с пазами для фиксации степ-двигателей; требуется тщательное выравнивание линейных рельсов, чтобы обеспечить совпадение с краем плоскости; направляющие должны быть строго параллельны;
• каретки оси Y – состоит из пластины с линейными подшипниками, которые тщательно регулируют по отношению к рельсам; узел должен перемещаться свободно без малейшего заедания;
• линейных направляющих и других узлов оси Z; может потребоваться дополнительный крепеж для шагового двигателя, если не получится установить привод непосредственно на пластину;
• приводных зубчатых ремней и шкивов, которые выносят наружу при смонтированных внутри станины моторах;
• подшипниковых опорных блоков – из круглого алюминиевого прута вырезают четыре цилиндра высотой 15 мм; на заготовке высверливают отверстия по сторонам и центральное монтажное; затем делают посадочное место для подшипников, которые запрессовывают, а блоки крепят к торцевым и боковым пластинам на болтах;
• опоры приводной гайки из делрина в оси Z;
• кронштейнов приводных гаек в осях Х и Y;
• поверхности рабочего стола.

И если ясно, как собрать ЧПУ станок своими руками, кроме выбора комплектующих необходимо специальное программное обеспечение для управления оборудованием. Для компоновки электрооборудования нужен компактный шкаф, пластиковый канал для прокладки кабеля.

Этап сборки ЧПУ станка

Подробнее о том, как собрать станок ЧПУ фрезерный. Сборку проводят в такой последовательности:

1. подготавливают рабочее место – важно выбрать, где будет расположен станок, чтобы обеспечить достаточное пространство, вентиляцию помещения, подвод энергокоммуникаций;
2. распаковывают и комплектуют детали для сборки – проверяют соответствие всех элементов по оформленным чертежам и спецификациям;
3. монтируют раму станочной установки; предпочтительнее обойтись без сварочных работ, чтобы обеспечить возможность разборки; важна точность подгонки элементов для прочного и жесткого соединения;
4. устанавливают линейные направляющие на стол и фрезу; эти детали необходимо тщательно выровнять и надежно закрепить;
5. монтируют стол, на котором будут размещаться обрабатываемые заготовки;
6. устанавливают фрезу на передвижном модуле, тщательно откалибровав и убедившись в беспрепятственных перемещениях по всем осям;
7. монтируют шаговые двигатели и ведущие винты; вначале необходимо установить привод, работающий в горизонтальной плоскости, затем – для вертикальных передвижений.

Если оценивать, как собрать станок ЧПУ фрезерного типа, то при корректном проектировании и правильности комплектующих с монтажом особых сложностей не возникнет. После этого можно подключать установку.

Система управления ЧПУ станком

В том, как проще собрать лазерный станок ЧПУ, поможет тщательно проработанный чертеж, на котором подробно изображена конструкция агрегата. После завершения монтажа можно подключать устройство. Подводят кабели к шаговым двигателям от контроллера числового программного управления.
От контрольного элемента провода идут на питание и компьютер. Важно также не забыть о подключении драйверов.
Программирование на ПК выполняют в таком порядке:

1. инсталлируют приложение для управления станочным оборудованием;
2. отдельно прописывают регламент обработки для технологических операций; требуется указание координат и характеристик движения исполнительного органа, стола с заготовкой;
3. проверяют сценарий, чтобы исключить ошибки; если возникнет необходимость, вносят исправления.

Программу работы составляют в текстовом документе с G-кодом. Этот файл переносят на станочный агрегат с помощью любого доступного носителя. При отсутствии достаточного опыта для написания кода вручную можно воспользоваться следующими методами:

• передачей команд пультом дистанционного управления;
• программированием в САМ-оболочках.

Новичку проще работать с пульта. Этот метод позволяет отрегулировать различные настройки нажатием соответствующих кнопок. Минус в том, что модель агрегата должна поддерживать такую возможность, что предусмотрено не всегда.

Вторая методика связана с определенными сложностями. Создают компьютерную модель станочного оборудования, а интегрированный программный модуль устанавливает необходимые характеристики с последующей передачей информации постпроцессором.

Систему необходимо откалибровать, чтобы обеспечить должную точность согласно предусмотренным допускам.

Запуск ЧПУ станка

Если должным образом подготовиться, можно понять, как самому без посторонней помощи собрать ЧПУ станок. После завершения монтажа и настроек пользователь может приступать к работе. Необходимо выполнить следующие действия:

1. подобрать требуемый режущий орган, установив его в шпиндель;
2. настраивают положение инструмента по высоте, подводя к поверхности заготовки, которую предстоит обрабатывать;
3. устанавливают обороты, исходя из плотности материала, характеристик обработки;
4. подают питание на станочное оборудование;
5. включают нужную программу и запускают вращение исполнительного органа.

Разобравшись, как собрать простейший лазерный станок ЧПУ своими руками, можно понять и основные принципы программирования этого оборудования. Несмотря на автоматическую работу посредством числового программного управления, устройство нуждается в периодическом контроле и проверке корректности функционирования.

Перед каждым запуском оценивают техническое состояние агрегата. Особенное внимание следует уделить степени износа подшипников, при значительной выработке которых возможно превышение допустимых отклонений. Трущиеся детали требуют регулярной смазки для плавности и мягкости движений.

По окончании работы снимают обработанную деталь, освободив крепеж. Очищают оборудование от стружки и пыли.

При разработке проекта, комплектации и монтаже фрезерного ЧПУ станка своими руками собрать это устройство не так сложно, как может показаться на первый взгляд. Главное – тщательно проработать конструкцию оборудования, подготовить необходимые детали и материалы, аккуратно смонтировать устройство в соответствии с проектной документацией. По завершении монтажных работ останется запрограммировать и настроить установку для корректной и точной обработки различных изделий.

Изображение от prostooleh на Freepik