Самодельный ЧПУ станок

Все привыкли к тому, что самодельный фрезеры с ЧПУ легкие и представляют собой механизмы для обработки дерева, в крайнем случае - для гравировки металла.

Но в этой статье речь пойдет об изготовлении ЧПУ станков для обработки стали.

Посмотрите на картинку выше, впечатляет, не правда ли? Вот об изготовлении таких красавцев мы и будем вести речь ниже.

Всякое изготовление самодельных станков, как ЧПУ, так и обычных начинается с проектирования.

Программы можно использовать любые, благо сейчас есть выбор, от SketchUp до Autodesk Fusion 360 и другого ПО. Практически ко всем ним можно найти библиотеки готовых деталей и материалов. И вам не придется отрисовывать тот же профиль, рельсы или крепеж для шагового двигателя.

Многие программы 3D моделирования позволяют создать связи механизмов между собой и посмотреть - как будет работать готовое устройство.

Если кто то думает, что сделать самодельный ЧПУ фрезер для обработки металла - это бюджетное решение, то стоит вас разочаровать! Да, тяжелый фрезер выйдет дешевле, чем его продающаяся в магазине версия, но, все равно придется вложиться финансами и не мало, так как при изготовлении используются массивные заготовки из стали.

Тяжесть - это хорошо, тяжесть - это надежно! (с) Именно так! Для станкостроения массивность деталей имеет решающее значение, а все потому, что чем массивнее деталь и толще металл в заготовке, тем меньше будет влияние изгибающей нагрузки передающейся от фрезы при работе станка.

Рама самодельного фрезера изготавливается из профильной трубы, оцените размеры профтрубы - такие используются при строительстве многоэтажных домов!

Соединение заготовок рамы производится с помощью сварки. Если решите повторить - то помните, сначала прихватываем со всех сторон, проверяем и павим геометрию, а уже затем провариваем.

Это делается таким образом потому, что, если начать проваритваь сразу, то шты будут изгибать конструкцию, геометрия & quot;поплывет" и на восстановление параллельности и перпендикулярности уйдет много времени и сил. А в некоторых случаях и вовсе - проще выбросить поведенную сварочными швами конструкцию и сделать заново.

Сваривать основание лучше полуавтоматом, но можно и обычной электродной сваркой.

Когда основание готово, можно заняться изготовлением осей. На мощную пластину наносится разметка отверстий, засверливается, нарезается резьба и устанавливаются рельсовые направляющие.

Стоит отметить, плоские рельсовые направляющие наиболее предпочтительны для изготовления мощного ЧПУ фрезера, так как они меньше подвержены деформации во время работы.

При установке необходимо добиться параллельности направляющих, иначе при движении осей они будут подклинивать, а это грозит быстрым износом и искажениями в готовых деталях обрабатываемых на станке.

Проще всего проверять параллельность с помощью часового индикатора - катаем его по одной оси и подправляем вторую ось добиваясь четкого нуля на индикаторе при движении по всему ходу оси.

Как я уже писал выше - тяжесть это хорошо! Но для сборки придется воспользоваться лебедкой или закрепленным на стреле блоком уменьшающим усилие по подъему тяжести.

Электронику управления ЧПУ станком лучше всего собрать на небольшом самодельном щитке. Можно использовать и готовый из магазина, но в самодельном тоже нет ничего сложного - кусок фанеры и динрейки.

Преимущество щитка в том, что все провода будут аккуратно распределены между собой, не создавая хаоса в виде спагетти. если возникнет какая либо проблема с электроникой ее легко будет локализовать.

Где разместить ПК для управления самодельным фрезером по металлу - вопрос удобства. Как вариант - можно сделать небольшую передвижную стойку с монитором, полочкой под мышку и клавиатуру и тумбочкой под сам ПК.

Теперь о самом главном - шпинделе для мощного фрезерного станка по металлу.

Для того что бы хорошо и бвстро обрабатывать металл необходим мощный мотор и это не обсуждается.

Он должен и нагрузки выдерживать и мощности иметь достаточно, что бы не завязла фреза при обработке стали. Да и для уменьшения погрешностей необходимо использовать не патрон, а фрезы с конусом Морзе.

А вот крепеж шпинделя - самодельный.

Режется, варится, красится и крепится на ось Z.

Как говорится - мощному фрезеру и шпиндель мощный! Если планируются долговременные работы на фрезерном станке, то необходимо озадачится и организацией охлаждения шпинделя.  

Активное охлаждение не только позволит увеличить срок службы фрезерного шпинделя, но и позволит увеличить скорость работы станка за счет его непрерывной работы.

Шпиндель закреплен, можно начинать проверку станка.

Если станок собран без косяков и вся электроника настроена, то точность его работы превзойдет самые смелые ожидания.

Посмотрите видео работы станка и его сборку.

Согласитесь, такой самодельный фрезер с ЧПУ оправдывает вложения на его сборку! Времени и материалов(причем совсем небюджетных) потребуется немало,но и результат получается достойным!

Конечно, при желании кое какие детали можно и удешевить, не все детали испытывают нагрузку, а значит и не везде нужна сталь, в иных местах можно использовать и пластик, при этом, часть деталей сложной формы можно напечатать на 3D принтере. 

Этот фрезерный станок с ЧПУ сделан с использованием деталей напечатанных на 3D принтере, на его работе - точности и скорости обработки заготовок, это никак не сказывается.

Вы можете выбрать любой путь построения своего ЧПУ фрезера для гаража или мастерской - сделать полностью стального монстра или разбавить сталь пластиком.

Самодельный ЧПУ станок