Самодельный лазерный мини ЧПУ станок
Эта статья о том, как сделать небольшой самодельный ЧПУ с лазером из старых DVD или CD приводов.
Изготовление такого мини ЧПУ станка — это как «проба пера» для тех, кто хочет строить большой ЧПУ с лазером или фрезером. С таком станочком можно поиграться, отладить ПО, научится подготавливать файлы для прожига и так далее.
В конце статьи есть ссылки на программное обеспечение и электронику, которая понадобится для сборки этого самодельного ЧПУ станка.
Для сборки самодельного ЧПУ лазера вам понадобится раздербанить пару старых DVD приводов, CD тоже подойдут, но их труднее сейчас найти.
А DVD в 90% можно снять со старого компа или забрать за самовывоз через газету объявлений.
Приводы дербаним и извлекаем из них шаговый двигатель с осью. Эти девайсы очень высокоточные и именно по этому не используются дешевые моторчики из принеров, МФУ и сканеров.
Ось вместе с кареткой закрепляем на отрезке пластика, для этого отлично подходит вспененный ПВХ использующийся в наружной рекламе, но, можно взять и обыную фанеру.
Из вух приводов делается стол на котором будет лежать заготовка для обработки лазером, два привода смогут перемещать ее по осям X и Y.
Так же из пластика собирается и вертикальная штанга с держателем лазера.
Электрнная часть лазерного ЧПУ станка основана на Arduino UNO и платы CNC shield с двумя драйверами шаговых двигателей.
Кстати, эту плату можно использовать и с более мощным ЧПУ станком,
Лазерный диод можно попробовать выковырять из DVD, это бюджетно, но не практично. Лазер там слабый, да и фокусное растояние линзы весьма малое, придется очень сильно постараться, что бы его настроить. К тому же стоит учесть и то, что используемый в приводах лазерный диод боится статики!
Так что проще всего заказать уже готовый, можно взять от от 100 mWt до 20 000 mWt, кстати, о последнем есть отдельная статья: Лазерный гравер на 20 000 mWt.
В качестве программного обеспечения отлично подходит Benbox Laser Engraver, эта программа весьма известная и легко гуглится ее последняя версия!
Даже 100 милиВаттный лазер позволит сам наносить рисунки на дерево, кожу или пластик. А вот что бы резать придется раскошелится на лазеры с мощностью выше 5 000 мВт.
Кстати, если текстолитовую плату с медной подложкой покрыть тонким слоем герметика или покрасить с помощью перманентного маркера, то лазер этого ЧПУ станка легко сможет прожечь это покрытие.
Затем опускаем плату в раствор медного купороса или хлорного железа и производим травление. Результат будет гораздо чучшим, чем при помощи лазерно-утюжной технологии (ЛУТ)!
UNO R3 ATmega328P Development
Купить: BangGood, AliExpressCNC Shield Board +
Купить: BangGood, AliExpressGeekcreit CNC Shield V4+
Купить: BangGood, AliExpress300mw Bluish Violet Laser
Купить: BangGood, AliExpressFB03-500 500mW 405nm Blue
Купить: BangGood, AliExpressLA03-500 405nm 500mW Blue
Купить: BangGood, AliExpress405nm 100/180/500mW Blue Violet
Купить: BangGood, AliExpress1000mw Bluish Violet Laser
Купить: BangGood, AliExpressFB03-3000 3000mW 445nm Blue
Купить: BangGood, AliExpress NEJE 405nm-450nm Laser Module
Купить: BangGood, AliExpressLA03-7000 445nm 7000mW Blue
Купить: BangGood, AliExpress5500mW 445nm Blue Laser
Купить: BangGood, AliExpress450nm 10W DIY Laser
Купить: BangGood, AliExpress
Константин, Обзор ЧПУ станков
Самодельный фрезерный станок по металлу своими руками
Домашний станок для фрезерования – незаменимое оборудование для обработки металла и других материалов своими руками.
Если задаться целью, можно соорудить мини-копию промышленного оборудования, значительно сэкономив на комплектующих, при этом станок можно дополнительно наделить и токарными функциями. Самодельный фрезерный станок по металлу изготавливается достаточно несложно, в процессе изготовления необходимо лишь запастись терпением и иметь под рукой подробные чертежи, свойственные серийному оборудованию.
Содержание
- Самодельный фрезерный станок по металлу
- Конструкция и принцип работы
- Мини-фрезерный станок по металлу своими руками
- ЧПУ фрезерный станок по металлу своими руками
- Фрезерный станок по металлу своими руками: видео
Самодельный фрезерный станок по металлу
Самодельный фрезерный станок по металлу своими рукамиДомашний фрезер является отличным помощником для обработки металлических или деревянных изделий в тех случаях, когда использование ручного инструмента не принесет желаемого результата. Можно в таком случае обратиться в мастерскую, но такие услуги не всегда стоят дешево.
Обладая определенными навыками, можно собрать своими руками фрезерный станок по металлу простейшего типа или более сложную модель. Соответственно, у более простого типа станка, собранного на основе обычной дрели, функционал будет скромнее, чем у более сложного, оснащенного большим количеством комплектующих и работающего на основе электродвигателя. Если следовать инструкциям и чертежам, на основе которых собирают промышленные образцы фрезеров, для домашней мастерской можно соорудить станок, способный выполнять сложные технологические операции: вырезать изделия из металла или дерева, обрабатывать поверхности различной конфигурации, изготавливать пазы, фальцы, шлицы и т.п. При сборке станка можно опираться на видео-инструкции, которые можно найти в большом количестве в интернете.
Но перед тем, как вы приступите к сборке самодельного станка, хотели бы предупредить, что, не зная всех тонкостей сборки устройства, в итоге оно может оказаться небезопасным для эксплуатации. Поэтому если возникают сомнения в работе устройства, собранного своими руками, обратите внимание на фрезерно-гравировальные станки с ЧПУ от отечественного производителя MULTICUT, которые имеют гарантию качества и большую производительность.
Конструкция и принцип работы
Фрезерный станок по металлу своими руками чертежиОсновой фрезеровочного станка является станина, которая должна быть жестко закрепленной и достаточно прочной для того чтобы выдерживать необходимую нагрузку.
Вторым важным элементом является ручная дрель или электродвигатель, выполняющие функцию привода для рабочего инструмента, которым служит остро заточенная фреза. Для фиксации заготовок из металла или дерева, а также их размещения для обработки используется фрезеровочный стол, оснащенный специальными креплениями. Все комплектующие должны быть высокого качества, поскольку от этого будет зависеть эффективность работы станка. Мощность фрезера, так же, как и его производительность, зависят от мощности привода и максимального числа его оборотов. Минимальная мощность домашнего станка должна составлять 500 вт, а для работы с более твердыми металлами понадобится двигатель мощностью 1,2-2 квт.
Работа оборудования может осуществляться вручную или автоматически.
Второй тип станка оборудован модулем ЧПУ, позволяющим свести к минимуму участие человека при обработке, заточке и прочей работе с металлом.
Мини-фрезерный станок по металлу своими руками
Мини фрезерный станок по металлу своими рукамиМини- фрезер ручной сборки состоит из электропривода из дрели, прикрепленной к станине. Чтобы собрать мини-фрезер, понадобятся следующие материалы:
- Металлические уголки № 25
- Швеллер
- Автомобильный домкрат
- Квадратная труба профилем на 20
- Штырьки из металла для осей
- Плотная фанера
- Конус Морзе
- Электропривод мощностью 400 вт
- Сверлильный патрон
Первым делом необходимо изготовить станину из швеллера, в итоге должна получиться сварная конструкция в виде буквы П. Далее, из металлического уголка, который прикрепляется болтами к колонне, изготавливаются вертикальные направляющие для передвижения фрезерной консоли. Непосредственно вертикальное передвижение консоли фрезера будет осуществляться с помощью автомобильного ромбовидного домкрата по амплитуде в 10см.
Направляюще консоли изготавливаются из профильной трубы, к которой прикрепляются штырьки из металла с резьбой. Амплитуда перемещения вбок составляет 13 см, а по горизонтали – примерно 9 см.
Из толстой фанеры изготавливается рабочий стол, который закрепляется к металлическому каркасу винтами. Чтобы добиться максимальной прочности рабочей поверхности, фанеру облицовывают текстолитом. Для этого вырезается заготовка в соответствии с размерами фанеры с припусками 25 мм. На текстолитовую деталь, а также на поверхность фанеры наносится клей, после склеивания процедура повторяется на оборотной стороне.
Из уголка и профильной квадратной трубы нужно сварить тиски, которые устанавливаются на столешницу, прикрепляясь саморезами. К приваренным перемычкам в станине прикрепляется дрель шпинделем книзу. К нему присоединяется конус Морзе со сверлильным или цанговым патроном. С помощью такого мини-агрегата можно обрабатывать или изготавливать изделия из мягких металлов – бронзы, алюминия.
Данная модель фрезера отличается тем, что сама дрель неподвижна, а перемещается только консоль с деталью.
Существует второй вариант подобного фрезера, когда изделие находится неподвижно, а дрель перемещается с помощью лифта вдоль станка. Чтобы изготовить лифт, необходимо вырезать из текстолита опорную пластину, установить на столешницу. К пластине прикрепляется пара параллельных стоек, по которым будет передвигаться каретка (с помощью толкающего механизма) с прикрепленным мини-фрезером. Лифт должен быть устойчивым, жестким, чтобы не возникало ни малейшего люфта, который может испортить изделие при обработке.
ЧПУ фрезерный станок по металлу своими руками
Чпу фрезерный станок по металлу своими рукамиСтанок ЧПУ технологически является более сложным, чем мини-фрезер, инструментом, состоящим из следующих комплектующих:
- Шарико-винтовая передача. Она используется для изменения вращательных движений в возвратно-поступательные и наоборот.
- Вертикальные, поперечные и продольные направляющие. Они предназначены для приведения в движение портала со шпинделем по вертикали, рабочего стола вправо-влево и передвижения его по станине.
- Основание для крепления всей оснастки.
- Шпиндель, в котором закрепляется фреза для обработки металлических изделий.
- Рабочая поверхность (стол)
- Охлаждающая система для фрезы и шпиндельного узла.
ЧПУ-фрезер работает с помощью программного обеспечения, установленного на компьютер. В программе создается будущее изделие, рассчитывается в специальные коды, распознаваемые контроллером. Затем команда поступает к шаговым двигателям, которые перемещают шпиндель или фрезер в соответствии с контурами заготовки. Сам станок собирается по следующим этапам:
- Первым этапом сборки чпу фрезера является сборка электропривода и станины, на которой будут располагаться комплектующие и сам станок. Она должна иметь прочную и жесткую конструкцию, располагаться на ровной поверхности. Мощность электропривода станка с чпу должна составлять 1-2 квт. В его роли можно использовать стационарный электромотор или электропривод из любого мощного ручного инструмента с большим количеством оборотов.
- Устанавливается фрезеровочная консоль, колонны, все направляющие и шаговые двигатели. На этом этапе необходимо следить за тем, чтобы скольжение по направляющим производилось плавно и гладко. Кроме того, на этом этапе сборки чпу фрезера проверяется надежность крепления всех механизмов и их работоспособность. Название и точное количество необходимых элементов необходимо смотреть в точной инструкции и чертежах.
- На заключительном этапе проверяется работоспособность всего станка в целом перед установкой программного обеспечения.
- Элементы контроллера подсоединяются друг к другу в соответствии со схемой, подключаются к компьютеру, на котором установлено программное обеспечение и все необходимые драйверы. Когда программное обеспечение будет установлено, необходимо загрузить нужные эскизы деталей. После этого выбирается нужный материал, устанавливаемый на рабочую поверхность, а также тип фрезы для этого материала.
Работа на оборудовании должна производиться только после ознакомления с правилами техники безопасности.
Это касается как чпу фрезера, так и мини-агрегата. Во-первых, необходимо использовать средства защиты глаз и открытых частей тела от попадания металлической стружки. Во-вторых, нужно следить за тем, чтобы фрезерный узел не перегревался, иначе он может разлететься на куски, причинив вред здоровью. В-третьих, вся электроника и сеть должны иметь заземление, а электрическая сеть должна быть защищена от возникновения короткого замыкания.
Фрезерный станок по металлу своими руками: видео
Сборка 3D-печатного мини-станка с ЧПУ с использованием Arduino в домашних условиях
Содержание
В этом уроке я покажу вам, как сделать 3D-печатный мини-станок с ЧПУ, который можно использовать для различных задач, таких как сверление, фрезерование и даже токарная работа. Эта машина очень проста в сборке и может быть сделана менее чем за час. Самое приятное в этой машине то, что она очень доступна по цене и может быть изготовлена из легкодоступных деталей.
Это прототип модуля, но как только вы его создадите, вы определенно сможете построить очень большой станок с ЧПУ с гораздо более высокой точностью. Принцип тот же,
Не бойтесь строить, это очень просто!!! Этот урок также создан для начинающих!
Начнем!
——————————————————————-
Необходимый материал — мини-станок с ЧПУ, напечатанный на 3D-принтере
Для этого проекта вам понадобится:
Деталь
- Arduino Uno
- Щит ЧПУ
- A4988 Драйвер двигателя
- Мини-серводвигатель
- 2 привода DVD/CD
Инструменты
- Отвертка
- Паяльник
- Припой
- Режущий инструмент (например, Dremel) (дополнительно для резки пластиковых деталей)
- Клей
3D-печатные детали — Им понадобится 3D-принтер или заказ печатных деталей на любом веб-сайте в Интернете.
https://www.thingiverse.com/thing:4788940
мы рассмотрим шаги по сборке собственного мини-станка с ЧПУ. Этот мини-станок с ЧПУ — отличный проект как для начинающих, так и для экспертов. С простой конструкцией и понятными инструкциями каждый может создать свой собственный мини-станок с ЧПУ.
Что такое пишущая машина с ЧПУ?
Пишущая машина с ЧПУ — это управляемая компьютером машина, которая используется для написания текста или цифр на различных материалах. Машина запрограммирована так, чтобы следовать по траектории, определяемой пользователем, и может использоваться для создания сложных рисунков или простого текста. Машина часто используется в производственном процессе для создания этикеток или шильдиков для продуктов.
Как работает пишущая машина с ЧПУ?
Я хотел бы знать, как работает станок с ЧПУ? Станок с ЧПУ — это машина с компьютерным управлением, которая может использоваться для резки и формовки различных материалов.
Станок использует режущий инструмент, управляемый компьютером, для удаления материала с заготовки. Компьютер управляет режущим инструментом, чтобы он следовал по траектории, запрограммированной в компьютере.
ДВИЖЕНИЯ ПО ОСИ СТАНКА С ЧПУ
- Ось X – слева направо
- Ось Y — спереди назад
- Ось Z – вверх и вниз
Шаговые двигатели привода DVD/CD
Что такое шаговый двигатель?Шаговый двигатель — это тип электродвигателя, который преобразует электрические импульсы в дискретные механические движения. Таким образом, положением двигателя можно точно управлять без какого-либо механизма обратной связи. Шаговые двигатели используются в самых разных приложениях, включая 3D-принтеры, фрезерные станки с ЧПУ и плоттеры.
- Технические характеристики шагового двигателя привода DVD/CD
Трудно найти точные характеристики этих шаговых двигателей. Я нашел в Интернете характеристики шагового двигателя DVD/CD, которые похожи на мои.
Важные параметры выделены оранжевым цветом .
| Тип двигателя: | 2-фазная 4-проводная система |
| Ступенчатый ангел: | 18° |
| Напряжение: | 5В |
| Сопротивление: | 14 Ом |
| Фаза: | 2 – 2 |
| Режим привода: | Биполярный |
| Макс. пусковая частота: | 900 пакетов в секунду |
| Макс. скорость поворота: | 1200 пакетов в секунду |
| Удерживающий момент: | 40 |
| Внешний диаметр ходового винта: | Φ3 |
| Шаг хода ходового винта: | 3 |
| Размер внешнего диаметра двигателя: | 15 мм |
Типичные области применения:
CD-ROM, POS-машина, лазерное оборудование, устройства безопасности, DVD-видеомагнитофон
D
isassembly DVD/CD-приводы Разборка шагового двигателя DVD-привода — несложная задача, но она требует некоторой осторожности и знаний.
Первым делом необходимо извлечь DVD-привод из корпуса. Далее необходимо отсоединить шаговый двигатель от головки DVD-привода. Это можно сделать, открутив четыре винта, которые удерживают его на месте.
Мы припаяли провод с шаговым двигателем, а затем поставили на него проставку из деревяшки. (Как показано на картинке ниже) мы вырезаем деревянную пластину, которая будет нашей основой.
После того, как винты будут удалены, шаговый двигатель можно осторожно вынуть из головки DVD-привода. Сняв двигатель, можно получить доступ к внутренним компонентам двигателя.
Ось X и ось Y
На первом изображении выше вы видите ось Y нашего станка с ЧПУ. Прикрепите его к поверхности, в этой части вам понадобятся винты и гайки.
На втором изображении вы увидите оси X и Y. Ось X крепится к двум пластиковым деталям, которые я взял из оставшегося «мусорного» барахла.
Это простая техника. Просто убедитесь, что ось Y направлена прямо к основанию ЧПУ, а ось X — вертикально (90 градусов).
Ось Z — сборка держателя для ручки
Я использовал держатели для ручек, напечатанные на 3D-принтере. Это довольно легко и весело. В подставке для ручек я использовал пружину и небольшую дорожку (которая есть в обрезках DVD). Наряду с этим прикреплены серводвигатели.
Вы также можете распечатать этот держатель
Скачать файл STL
Посмотрите на изображение выше, чтобы понять, что вам нужно сделать, чтобы построить ось Z.
CNC Shield v4CNC Shield V4.0 имеет 3 слота на печатной плате для модулей привода шагового двигателя и один слот для Arduino Nano. Он может управлять 3 шаговыми двигателями Arduino Nano. CNC Shield V4.0 имеет несколько контактов GPIO, доступных для подключения к двум концевым выключателям, а также для интерфейса CONFIG, I2C или последовательной связи.
Для лучшей механической прочности печатная плата совмещена с двумя позициями крепежных винтов. Питание для 3 приводных модулей с шаговыми двигателями и платы Nano подается через внешний разъем питания (постоянный ток 12 В).
**Внимание**: Всегда извлекайте плату Arduino Nano перед включением или выключением питания CNC Shield V4.0.
Этот станок с ЧПУ предназначен для использования с платой микроконтроллера Arduino nano. Shield поставляется со всем необходимым аппаратным и программным обеспечением для начала работы с фрезерными станками с ЧПУ. С Arduino CNC Shield v4 пользователи могут создавать детали и прототипы с большей точностью, чем когда-либо прежде. Станок идеально подходит для любителей и мастеров.0016
Электронные соединения — напечатанный на 3D-принтере мини-станок с ЧПУ
Соединения просты. Вам нужно использовать один драйвер для каждого двигателя. Следующее, что нужно сделать, это подключить шаговые двигатели к плате ЧПУ. Вы должны соединить шаговый двигатель оси x с осью x экрана ЧПУ, а шаговый двигатель оси Y с осью Y экрана ЧПУ.
После установки шаговых двигателей необходимо прикрепить серводвигатель к щиту ЧПУ. Следуйте инструкциям по подключению сервопривода к плате ЧПУ 9.
0016
(1) Положительный контакт серводвигателя – контакт +5 В экрана ЧПУ
(2) Минусовой контакт серводвигателя – контакт заземления экрана ЧПУ
(3) Сигнальный контакт серводвигателя – контакт +Z CNC Shield
Теперь наша схема готова к работе. Подайте 5-вольтовый блок питания на шилд ЧПУ и шилд Arduino nano. Если напряжение, подаваемое на шилд ЧПУ, больше 5 вольт, то есть вероятность выхода из строя шаговых двигателей. Поэтому всегда предпочтительнее использовать 5-вольтовый источник постоянного тока
Конфигурация программного обеспечения Benbox
Как настроить Benbox?
Пришло время настроить программное обеспечение Benbox.
- Загрузите программное обеспечение Benbox с этого веб-сайта https://benbox.updatestar.com/ .
- Установите его на свой компьютер. После этого откройте программное обеспечение и выберите язык, который вы предпочитаете.
- Затем вам нужно выбрать порт и тип Arduino. Кроме того, вы должны загрузить прошивку в программное обеспечение Benbox.
- Теперь вам нужно изменить некоторые настройки в программе Benbox в соответствии с требованиями.
- Нажмите на три полоски в правом верхнем углу программного обеспечения Bandbox и следуйте инструкциям.
Настройки программного обеспечения Bandbox
- Выберите последовательный порт вашего Arduino.
- Затем определите значения «перо вверх» и «перо вниз». Эти значения будут определять угол серводвигателя. По умолчанию значение «перо вверх» назначается сервоприводу. Когда плоттер с ЧПУ начинает что-то рисовать, сервоприводу присваивается значение «перо вниз». В результате сервопривод создаст угол, при котором перо будет опущено, чтобы что-то рисовать.
- Также установите «скорость» и «время» в соответствии с требованиями.
- Определите значение «шага» в соответствии с размером поверхности рисования. Это значение будет определять шаги шагового двигателя. Увеличивая или уменьшая значение «шага», вы можете увеличивать или уменьшать размер изображения.
- Выберите режим кривой как «контур». Затем выберите «Сервопривод». После этого вы должны определить расположение выводов для шагового двигателя по осям X и Y, а также серводвигателя в программном обеспечении Benbox.
- Определите ступенчатый штифт для оси X «2» и оси Y «3».
- Определите направляющий штифт для оси X «5» и оси Y «6».
- Выберите штифт сервопривода «11» и «0».
Теперь выберите изображение со своего компьютера и загрузите его в программу Benbox. Затем нажмите на кнопку запуска. Плоттер с ЧПУ начнет рисовать то же изображение, которое загружено в программное обеспечение Benbox.
Откройте программное обеспечение Benbox и загрузите шестнадцатеричный файл прошивки, затем запишите значение, как показано на рисунке
- вставьте ЧПУ в
- зайдите в синее меню в программе и нажмите подключить
- найдите изображение, которое хотите обвести, откройте его
- Нажмите кнопку воспроизведения
Готово
Спасибо за просмотр, надеюсь вам понравилось, если да, то подпишитесь на мой Youtube канал
А если возникнут какие-то проблемы с созданием проекта, то можете написать нам, будем рады помочь вы
youtube.com/embed/VwgZXWHkp14?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»> Спасибо за ваше чтение!!!
Серия фрезерных станков с ЧПУ Mill-It-Mini • Stoney CNC
ОбзорОсобенностиСпецификацииФотоВидео
Фрезерный станок с ЧПУ Mill-it-Mini из линейки Mill-it — это универсальный точный мини-фрезер для различных материалов.
Станок Mill-it-Mini — первый станок в линейке Mill-it. Машина отлично справляется с различными материалами. Нажмите здесь, чтобы увидеть больше демонстраций. В настоящее время доступны с однофазными и трехфазными шпинделями. Вскоре мы выпустим шпиндель с низким числом оборотов в минуту и высоким крутящим моментом для низкоскоростного фрезерования.
Особенности
САМАЯ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНАЯ Фрезерная система в своем классе
Мини-мельница использует поддерживаемые рельсы, шариковые винты и шариковые гайки для преобразования движения двигателя в линейное движение.
Комбинация шарикового винта и шариковой гайки является наиболее эффективным способом привода системы ЧПУ такого типа. Шариковые винты соединены с двигателями NEMA 23 с помощью упорных подшипников с двойным радиальным контактом, предназначенных для изоляции двигателя от механических нагрузок. В результате получается сверхточная мощная мини-фрезерная система. Нажмите здесь, чтобы убедиться в этом.
Пошаговая видеоподдержка
Мы приложили много усилий, чтобы максимально упростить процесс обучения. Независимо от того, хотите ли вы начать с нуля или хотите интегрировать свои текущие программы САПР в ЧПУ — мы собрали исчерпывающий набор учебных пособий, которые помогут вам понять, насколько просто использовать станок. Щелкните здесь, чтобы увидеть более подробную информацию.
