Меню

5 осевой чпу станок своими руками

Сборка пятиосевого станка с ЧПУ своими руками

Станки с ЧПУ, которые поддерживают возможность пятиосевой обработки деталей, во всем мире признаны наиболее эффективными. Единственным их недостатком является высокая цена. При необходимости пятиосевой станок можно собрать своими руками, существенно сократив возможные финансовые затраты.

Что такое пятиосевая обработка на ЧПУ-станке?

Технология пятиосевой обработки материала предполагает использование станка с блоком ЧПУ для перемещения детали во время обработки по 5 направляющим осям одновременно. Технология позволяет изготавливать таким образом предельно сложные делали, что делает ее популярной в высокотехнологичных областях – космической отрасли, автомобилестроении и др.

Факторы, которые способствовали распространения области применения пятиосевой обработки:

  • эффективность и снижение временных затрат при обработке деталей;
  • доступность любой части детали;
  • оптимизация срока эксплуатации инструментов станка.

Основными осями являются классические оси декартовой системы координат X, Y и Z. Дополнительные оси описывают вращение предмета в той или иной плоскости:

  • ось A описывает движение вокруг оси X;
  • ось B описывает движение вокруг оси Y;
  • ось C описывает движение вокруг оси X.

Конфигурация

Конфигурация станка определяет, какие две дополнительные оси используются при обработке деталей.

Вращение осей в станках, оборудованных цапфой, обеспечивается за счет движения рабочего стола. В столах шарнирного вращения, напротив, дополнительные оси обеспечиваются особым положением шпинделя.

Каждый из этих станков обладает уникальными преимуществами. Например, станки с цапфой могут обработать деталь максимально большого размера, а станки шарнирного типа – детали огромных весов, за счет горизонтального расположения стола.

Как сделать?

Проектирование

Проектирование – самый важный этап создания станка с ЧПУ своими руками. От него зависит точность сборки и итоговая производительность устройства. В первую очередь следует нарисовать эскиз будущего станка или создать трехмерный рисунок устройства в одной из инженерных программ. Основной целью этого действия является масштабирование деталей и разметка материала.

При проектировании важно ответить на следующие вопросы:

  • Станок какого типа необходим – вертикальный или горизонтальный?
  • Для каких целей он будет использоваться?
  • Какой материал станет основой устройства? Ответ на этот вопрос напрямую зависит от того, что будет изготавливаться на собранном устройстве. Материал станка должен быть прочнее, чем материал, который будет обрабатываться на нем.
  • Необходимая длина осей.
  • Тип линейного движения.
  • Тип устанавливаемого шпинделя. Если планируется обработка сложных деталей – следует обратить внимание на детали, имеющие собственную систему охлаждения.
Читайте также:  Изготовление каркаса для дивана своими руками

Комплектующие и инструменты

Для создания станка потребуется следующий набор инструментов:

  • насос вакуумного типа;
  • дрель и сверла разного размера;
  • набор гаечных ключей;
  • паяльник и припой;
  • отвертка.

Детали для сборки станка:

  • шаговые двигатели (3 шт.);
  • драйверы шаговых двигателей (3 шт.)
  • элемент питания (36 В);
  • интерфейсная плата (необходима для обеспечения управления драйверами шаговых двигателей);
  • элемент питания 5 В для платы;
  • тумблер двухфазного типа;
  • шпиндель;
  • шкаф для электроники;
  • подвижный кабель-канал из пластика;
  • четырехконтактные кабельные вилки;
  • линейные направляющие;
  • шариковинтовая пара;
  • передаточный винт с резьбой и гайкой;
  • профиль из алюминия;
  • пластины из алюминия толщиной не менее 15 мм;
  • антивибрационные ножки.

Основная база оси X собирается из четырех отрезков металлического профиля и двух боковых панелей. В торцевых частях профиля для сборки необходимо просверлить отверстия и установить подшипниковые опоры. Также следует просверлить 4 дополнительных отверстия в одной из боковых пластин для того, чтобы впоследствии зафиксировать двигатель.

Также из кусков алюминия собираются 4 блока для крепления выравнивающих ножек. Блоки крепятся болтами М5 и гайками t-типа.

Для сборки оси X используются направляющие рельсы диаметром 15–20 мм.

Каретка оси Y состоит всего из одной металлической пластины, к которой монтируются подшипники линейного типа для осей Y и Z. Из-за того что подшипники располагаются в непосредственной близости друг от друга, при установке требуется повышенная точность, так как даже небольшое смещение будет вызывать стабильное заедание. Каретка должна легко скользить по направляющим рельсам.

Для установки верхней пластины на узел оси Z необходимо просверлить три отверстия на торцевой части пластины для монтажа.

Сборка портала

Во время сборки портала следует убедиться в том, что расстояние между направляющими по всей длине является одинаковым, а сами они параллельны друг другу. Рекомендуется также установить несколько боковых скоб для обеспечения жесткости конструкции.

В пластине, расположенной снизу, потребуется также просверлить 6 отверстий для крепления ее к боковым пластинам портала. Отверстия, расположенные посередине, предназначаются для фиксации держателя гайки.

Зубчатые ремни и шкивы

Двигатели с ШВП соединяются с помощью гибкой муфты, но в небольших помещениях данная конструктивная особенность нереализуема. Поэтому моторы располагаются внутри будущего станка, а для соединения используются зубчатые ремни HTD5m шириной 9 мм и шкивы.

Двигатель и крепление

Опорная конструкция двигателей изготавливается из алюминиевых квадратных трубок. Крепления двигателя должны выдвигаться и задвигаться обратно для установки зубчатых ремней, поэтому на одной из сторон крепления необходимо высверлить большое отверстие, которое предназначено для центрирования вала и обеспечения выравнивания двигателя с поверхностью.

Читайте также:  Занавески для скошенных окон своими руками

Подшипниковые и другие опоры

Опоры станка изготавливаются из алюминиевого прута размером 50 мм с круглым сечением. От него отрезаются куски необходимого размера. После маркировки и создания отверстий необходимо сделать дополнительную полость для установки подшипников, которые впоследствии должны быть запрессованы, а сами блоки – закреплены болтами на пластинах (как торцевых, так и боковых).

Крепление двигателя к оси Z

Для фиксации двигателя к оси Z используется основание из акрилового или алюминиевого листа толщиной 12 мм.

Рабочая поверхность

Рабочий стол можно изготовить из фанерного листа толщиной не менее 20 мм. Он крепится к раме с помощью болтов М5 и гаек с пазами Т-типа. Сверху фанерного основания выкладывается и закрепляется лист МДФ, который будет служить заменяемой поверхностью.

Электроника и шкафчик для нее

Источник питания мощностью 5 В подключается к основному входу питания. Для системы охлаждения (двух кулеров) следует установить дополнительную розетку внутри шкафчика. Основное питание должно быть сконструировано так, чтобы включаться и выключаться одним нажатием на кнопку.

Для установки электрооборудования необходим специальный шкаф с достаточной вентиляцией, так как контроллеры имеют высокую степень нагрева и должны непрерывно охлаждаться.

Все кабели подключаются в задней части корпуса с использованием четырехпроводных разъемов. Это решение позволяет отделить электронику устройства, не снимая клемм проводов. Розетки при этом подключаются к реле для автоматического включения и выключения шпинделя по командам Mach3.

Программное обеспечение

Для обеспечения управления используются три программы:

  • САПР – для создания эскиза и чертежа.
  • CAM – для программирования станка.
  • Программа контроллера для считывания G кода.

Электрика

Для обеспечения полного управленческого цикла через USB используется Arduino Uno и расширительная плата CNC Shield. После установки драйверов и перечисленного оборудования станок сможет управляться с любого персонального компьютера.

Шпиндель

Выбор шпинделя зависит от того, детали из каких материалов будут обрабатываться на станке в будущем. Стандартный шпиндель Kress1050 имеет хорошее качество, но его мощность составляет всего 1050 Вт, что может обеспечить скорость, не превышающую 21 000 оборотов в минуту. Если этих показателей недостаточно, следует устанавливать более мощный шпиндель, способный обеспечить более высокую производительность.

Читайте также:  Как сделать витражные краски своими руками

Преимущества 5-осевой обработки

Пятиосевая обработка деталей на станках с компьютерным управлением имеет ряд преимуществ. К ним относят:

  • наличие возможности технической обработки деталей сложной конструкции за одну установку;
  • снижение временных затрат на обработку деталей;
  • высокую производительность устройств;
  • технология позволяет производить крупные серии деталей с минимальными временными затратами;
  • быстрая окупаемость;
  • высокое качество создаваемых деталей;
  • точность обработки.

Технология пятиосевой обработки деталей на станках с ЧПУ имеет множество достоинств. Недостаток у нее всего один – высокая цена. Именно поэтому множество пользователей склоняется к самостоятельной сборке пятиосевого станка с ЧПУ. Собранное своими руками устройство обходится гораздо дешевле готового аналога и ориентировано на выполнение задач, поставленных пользователем.

Источник

5 осный чпу станок с нуля. Для новичков

#1 OFFLINE eNjay

  • Пользователи
  • 7 сообщений
    • Из:Башкортостан

    Всем привет. Искал, искал в интернете, но толком ничего и не нашел. Решил создать тему, может кто поможет новичкам, как создать чпу станок с нуля, глядишь, эта тема еще кому понадобится. Хочу создать 5 осный станок, но понял, что проще пятую ось сделать поворотный стол. Я нигде не нашел книги для новичков, поэтому спрошу здесь. Как вообще происходит программирование двигателей, как решается, какую задачу он должен выполнять ? Если я поставлю крутящий стол и подключу к нему двигатель, как движок будет понимать, когда он должен крутануть стол ?? В инете вижу, что пишут какие коды на проге, а разве прога сама не должна написать себе код ? Я думал, что свои данные всего станка пишешь, загружаешь макет, который нужен и программа сама пишет коды, разве не так ??

    И помогите пожалуйста подобрать двигатель для станка. Хочу построить станок для обработки мягкого материала — пена,полимер

    #2 OFFLINE yaso73

  • Cтарожил
  • 7 695 сообщений
    • Пол: Мужчина
    • Город: Новосибирск
    • Интересы: Очень люблю жить.Очень не люблю когда мне мешают этим заниматься.
    • Из:Новосибирск

    Все замечания и нравоучения носят исключительно юмористический характер.Ни коим образом не затрагивают честь и достоинство собеседника облезлого Кота с форточки.

    Кто людям помогает — тот тратит время зря.

    Хорошими делами прославиться нельзя.

    #3 OFFLINE Buzl

  • Продвинутый
  • 1 694 сообщений
    • Пол: Мужчина
    • Город: СССР, Пенза
    • Из:USSR, Komsomolsk-on-Amure

    Источник

    Adblock
    detector