Станок из гравера своими руками: как сделать самодельный по металлу, дереву пошагово своими руками

создание из принтера или DVD своими руками

Иногда бывает нужно красиво подписать подарок, но чем это сделать — непонятно. Краска расплывается и быстро стирается, маркер — не вариант. Лучше всего для этого подходит гравировка. Даже не придётся тратить на неё деньги, так как сделать лазерный гравёр своими руками из принтера сможет любой умеющий паять человек.

• Устройство и принцип работы
• Создание лазерного гравера
• Изготовление прибора с ЧПУ
  • Сборка внутренней части
  • Изготовление корпуса

Устройство и принцип работы

Главным элементом гравёра является полупроводниковый лазер. Он испускает сфокусированный и очень яркий луч света, который прожигает обрабатываемый материал. Регулируя мощность излучения, можно изменять глубину и скорость прожига.

В основе лазерного диода лежит полупроводниковый кристалл, сверху и снизу которого находятся P и N области. К ним подсоединены электроды, по которым подводится ток. Между этими областями расположен P — N переход.

В сравнении с обычным лазерный диод выглядит великаном: его кристалл можно подробно рассмотреть невооружённым взглядом.

Расшифровать значения можно следующим образом:

1. P (positive) область.
2. P — N переход.
3. N (negative) область.

Торцы кристалла отполированы до идеального состояния, поэтому он работает как оптический резонатор. Электроны, стекая из положительно заряженной области в отрицательную, возбуждают в P — N переходе фотоны. Отражаясь от стенок кристалла, каждый фотон порождает два себе подобных, те, в свою очередь, тоже делятся, и так до бесконечности. Цепная реакция, протекающая в кристалле полупроводникового лазера, называется процессом накачки. Чем больше энергии подаётся на кристалл, тем больше её накачивается в лазерный луч. В теории, насыщать его можно до бесконечности, но на практике все обстоит иначе.

При работе диод нагревается, и его приходится охлаждать. Если постоянно наращивать подаваемую на кристалл мощность, рано или поздно наступит момент, когда система охлаждения перестанет справляться с отводом тепла и диод сгорит.

Мощность лазерных диодов обычно не превышает 50 Ватт. При превышении этой величины становится сложно сделать эффективную систему охлаждения, поэтому мощные диоды чрезвычайно дороги в производстве.

Существуют полупроводниковые лазеры на 10 и более киловатт, но все они — составные. Их оптический резонатор накачивается маломощными диодами, количество которых может достигать нескольких сотен.

В гравёрах составные лазеры не используются, так как их мощность слишком велика.

Создание лазерного гравера

Для простых работ, вроде выжигания узоров на дереве, не нужны сложные и дорогие устройства. Достаточно будет самодельного лазерного гравёра, работающего от аккумулятора.

Прежде чем делать гравёр, необходимо приготовить для его сборки следующие детали:

1. Лазерный диод из DVD-RW привода.
2. Фокусирующая линза.
3. Алюминиевый П-образный профиль или трубка из цветного металла со внутренним диаметром 15-20 мм.
4. Электролитический конденсатор 50 В, 2200 мкФ.
5. Резистор 5 Ом.
6. Плёночный конденсатор 100 нФ.
7. Тактовая кнопка.
8. Выключатель.
9. Теплопроводящий клей.
10. Аккумулятор типа 18650 и холдер для него.
11. Коробка из-под губки для обуви.
12. Скотч, в том числе и двухсторонний.
13. Клеевой термопистолет с расходниками.
14. Контроллер заряда.
15. Гнездо Jack 2,1 Х 5,5 мм.

Вытащите из DVD-привода пишущую головку.

Аккуратно извлеките фокусирующую линзу и разбирайте корпус головки до тех пор, пока не увидите 2 лазера, спрятанных в теплораспределяющие кожухи.

Один из них — инфракрасный, для считывания информации с диска. Второй, красный, — пишущий. Для того чтобы их отличить, подайте на их выводы напряжение в 3 вольта.

Распиновка выводов:

Перед проверкой обязательно наденьте тёмные очки. Ни в коем случае не проверяйте лазер, глядя на окошко диода. Смотреть нужно только на отражение луча.

Необходимо выбрать лазер, который засветился. Оставшийся можно выбросить, если не знаете, куда его применить. Для защиты от статики спаяйте все выводы диода вместе и отложите его в сторонку. Отпилите от профиля 15 см отрезок. Просверлите в нём отверстие под тактовую кнопку. Проделайте в коробке вырезы под профиль, гнездо для зарядки и выключатель.

Принципиальная схема лазерного гравёра из DVD своими руками выглядит следующим образом:

Залудите контактные площадки на плате контроля заряда и холдере:

С помощью проводов к контактам В+ и В- контроллера заряда припаяйте отсек для аккумулятора. Контакты + и — идут на гнездо, оставшиеся 2 — на лазерный диод. Сначала навесным монтажом спаяйте схему питания лазера и хорошо заизолируйте её скотчем.

Проследите, чтобы выводы радиодеталей не замыкались между собой. Припаяйте к питающей схеме лазерный диод и кнопку. Поместите собранное устройство в профиль и приклейте лазер теплопроводящим клеем. Остальные детали закрепите на двухсторонний скотч. Установите на своё место тактовую кнопку.

Вставьте профиль в коробку, выведите провода и закрепите его термоклеем. Припаяйте выключатель и установите его. Ту же процедуру проделайте с гнездом для зарядки. Термопистолетом приклейте на свои места аккумуляторный отсек и контроллер заряда. Вставьте в холдер батарею и закройте коробку крышкой.

Перед началом использования нужно настроить лазер. Для этого в 10 сантиметрах от него поставьте лист бумаги, который будет мишенью для лазерного луча. Разместите фокусирующую линзу перед диодом. Отдаляя и приближая её, добейтесь прожига мишени. Приклейте линзу к профилю в месте, где был достигнут наибольший эффект.

Собранный гравёр отлично подойдёт для мелких работ и развлекательных целей вроде поджигания спичек и прожига воздушных шариков.

Помните, что гравёр — это не игрушка, детям давать его нельзя. Лазерный луч при попадании в глаза вызывает необратимые последствия, поэтому храните устройство в недоступном для детей месте.

Изготовление прибора с ЧПУ

При больших объёмах работ обычный гравёр не справится с нагрузкой. Если вы собираетесь использовать его часто и много, вам понадобится устройство с числовым программным управлением.

Сборка внутренней части

Даже в домашних условиях можно сделать лазерный гравёр. Для этого из принтера нужно извлечь шаговые двигатели и направляющие. Они будут приводить в движение лазер.

Полный список необходимых деталей выглядит следующим образом:

• Лазерный диод из пишущего привода.
• Радиатор для диода.
• 3 шаговых двигателя.
• 6 направляющих круглого сечения.
• Крепления для направляющих.
• 3 двойных или 6 одинарных кареток скольжения.
• Блок питания 5 В, 4 А.
• Arduino UNO.
• 2 драйвера шаговых двигателей.
• 2 выключателя.
• Лист металла 50 х 50 см и толщиной 2 мм (для основания).
• Большой лист фанеры.
• Уголки для скрепления фанеры.
• Саморезы.
• 2 мебельных петли.
• Провода сечением 0,5 мм².
• Подвижный кабель-канал.
• Пластиковые стяжки для проводов.
• Транзистор IRFZ44.
• 2 прижимных ролика.
• 5 шестерней.
• Металлический стержень (ось для шестерней и роликов).
• 4 подшипника.
• Зубчатый ремень.
• Понижающий DC-DC преобразователь на 2 А.
• Четыре концевых выключателей.
• Тактовая кнопка.
• Гнездо Jack 2,1 х 5,5 мм.
• 4 резиновые или силиконовые ножки.
• Теплопроводящий клей.
• Эпоксидная смола с отвердителем.

Схема подключения всех компонентов:

Вид сверху:

Расшифровка обозначений:

1. Полупроводниковый лазер с радиатором.
2. Каретка.
3. Направляющие оси X.
4. Прижимные ролики.
5. Шаговый двигатель.
6. Ведущая шестерня.
7. Зубчатый ремень.
8. Крепления направляющих.
9. Шестерни.
10. Шаговые электродвигатели.
11. Основание из листа металла.
12. Направляющие оси Y.
13. Каретки оси X.
14. Зубчатые ремни.
15. Опоры креплений.
16. Концевые выключатели.

Измерьте длину направляющих и разделите их на две группы. В первой окажутся 4 коротких, во второй — 2 длинных. Направляющие из одной группы должны быть одинаковой длины.

Добавьте к длине каждой группы направляющих по 10 сантиметров и вырежьте по полученным размерам основание. Из обрезков согните П-образные опоры для креплений и приварите их к основанию. Разметьте и просверлите в них отверстия для болтов.

Просверлите в радиаторе отверстие и вклейте туда лазер, используя теплопроводящий клей. К нему припаяйте провода и транзистор. Болтами прикрутите радиатор к каретке.

Установите на две опоры крепления для направляющих и зафиксируйте их болтами. Вставьте в крепления направляющие оси Y, на их свободные концы наденьте каретки оси X. В них вденьте оставшиеся направляющие с установленной на них лазерной головкой. Наденьте на направляющие оси Y крепления и прикрутите их к опорам.

Просверлите отверстия в местах крепления электромоторов и шестерёночных осей. Установите на свои места шаговые двигатели и на их валы наденьте ведущие шестерни. Вставьте в отверстия заранее нарезанные из металлического стержня оси и закрепите их эпоксидным клеем. После его застывания наденьте на оси шестерни и прижимные ролики со вставленными в них подшипниками.

Установите зубчатые ремни так, как это показано на схеме. Перед закреплением натяните их. Проверьте подвижность оси Х и лазерной головки. Они должны перемещаться с небольшим усилием, вращая через ремни все ролики и шестерни.

Подключите к лазеру, двигателям и концевикам провода и стяните их стяжками. Получившиеся пучки уложите в подвижные кабель-каналы и закрепите их на каретках.

Концы проводов выведите наружу.

Изготовление корпуса

Просверлите в основании отверстия для уголков. Отступите от его краёв 2 сантиметра и начертите прямоугольник.

Его ширина и длина повторяет размеры будущего корпуса. Высота у корпуса должна быть такой, чтобы в него помещались все внутренние механизмы.

Расшифровка обозначений:

1. Петли.
2. Тактовая кнопка (старт/стоп).
3. Выключатель питания Arduino.
4. Выключатель лазера.
5. Гнездо 2,1 х 5,5 мм для подачи 5 В питания.
6. Защитный короб DC-DC инвертора.
7. Провода.
8. Защитный короб Arduino.
9. Крепления корпуса.
10. Уголки.
11. Основание.
12. Ножки из нескользящего материала.
13. Крышка.

Вырежьте из фанеры все детали корпуса и скрепите их уголками. С помощью петель установите на корпус крышку и прикрутите его к основанию. В передней стенке вырежьте отверстие и просуньте сквозь него провода.

Соберите из фанеры защитные кожухи и вырежьте в них отверстия под кнопку, выключатели и гнёзда. Установите Arduino в кожух так, чтобы USB разъём совпал с предназначенным для него отверстием. Настройте DC-DC преобразователь на напряжение 3 В при токе 2 А. Закрепите его в кожухе.

Установите на свои места кнопку, гнездо питания, выключатели и спаяйте электрическую схему гравёра воедино. После припаивания всех проводов установите кожухи на корпус и прикрутите их саморезами. Чтобы гравёр заработал, нужно залить прошивку в Arduino.

После прошивки включите гравёр и нажмите кнопку «Старт». Лазер оставьте выключенным. Нажатие кнопки запустит процесс калибровки, во время которого микроконтроллер измерит и запомнит длину всех осей и определит положение лазерной головки. После его завершения гравёр станет полностью готовым к работе.

Прежде чем начинать работать с гравёром, нужно перевести изображения в понятный для Arduino формат. Сделать это можно с помощью программы Inkscape Laserengraver. Переместите в неё выбранное изображение и нажмите на Convert. Полученный файл отправьте по кабелю на Arduino и запустите процесс печати, включив перед этим лазер.

Такой гравёр может обрабатывать только предметы, состоящие из органических веществ: дерево, пластик, ткани, лакокрасочные покрытия и прочие. Металлы, стекло и керамику гравировать на нем не получится.

Никогда не включайте гравёр с открытой крышкой. Лазерный луч, попадая в глаза, концентрируется на сетчатке, повреждая её. Рефлекторное закрытие век вас не спасёт — лазер успеет выжечь участок сетчатки ещё до того, как они захлопнутся. При этом вы можете ничего не почувствовать, но со временем сетчатка начнёт отслаиваться, что может привести к полной или частичной потере зрения.

Если вы поймали лазерный «зайчик», как можно скорее обратитесь к офтальмологу — это поможет избежать серьёзных проблем в дальнейшем.

Станки своими руками: koaty — LiveJournal

?

Category:

• catIsShown({ humanName: ‘производство’ })» data-human-name=»производство»> Производство
• Cancel

Универсальный станок из гравёра
Наконец закончил первую фазу создания универсального станочка. Теперь можно заточить свёрла небольшого диаметра. Заточил нож для пластмассы, я его основательно затупил, применяя в чистке кран-буксы. Двинулось дело с язычком для нового варгана. И удалось переточить никчемный диск для мини циркулярки. Маленькая циркулярка на очереди, а вслед за ней еще есть идея…
Повторить подобный станочек сможет даже подросток, было бы желание.
Смотрите видео по самодельному станку и задавайте вопросы, советы тоже принимаются)

Tags: гравёр, польза, самоделки, самодельные станки, станки своими руками, универсальный станок

Subscribe

• Настенная доска для инструментов и рабочая полка своими руками.

  

  Оптимальное оборудование рабочего места в домашних условиях. Запилил по свежаку новое видео, как говорится: «Лучше один раз увидеть, чем сто…

• Клумба розовая свинка.

  Свинья из пластиковой бутылки. По дороге с дачи встретили свинью, розовую. В ней цветы будут расти. Ну а сделать такую клумбу своими руками проще…

• WIFI для телефона

  Усилитель WIFI из банки и зубочисток! Работы на пару минут, и пользуйся на здоровье:) Смотреть видео — антенна WIFI из подручных материалов:…

• Самый лучший бутылкорез!

  Никаких бирюлек — только нож и ПЭТ бутылка! Если у вас нет пилки в ноже — это не беда. Отверстия в конструкции легко прожечь раскаленной…

• Шашлык и шампур.

  Деревянные шампура. Вчера отмечали Второе пришествие День варения Лисс, мы давно уже это делаем)) Помимо речки и всяких…

• В августе мухи злее свекрухи

  Стервы — кусают, со свету сживают. Чтоб пережить неприятности стойко, Дома должна быть своя мухобойка! Переехавший в деревню дружбан жалуется на…

Photo

Hint http://pics.livejournal.com/igrick/pic/000r1edq

• Настенная доска для инструментов и рабочая полка своими руками.

  Оптимальное оборудование рабочего места в домашних условиях. Запилил по свежаку новое видео, как говорится: «Лучше один раз увидеть, чем сто…

• Клумба розовая свинка.

  Свинья из пластиковой бутылки. По дороге с дачи встретили свинью, розовую. В ней цветы будут расти. Ну а сделать такую клумбу своими руками проще…

• WIFI для телефона

  Усилитель WIFI из банки и зубочисток! Работы на пару минут, и пользуйся на здоровье:) Смотреть видео — антенна WIFI из подручных материалов:…

• Самый лучший бутылкорез!

  Никаких бирюлек — только нож и ПЭТ бутылка! Если у вас нет пилки в ноже — это не беда. Отверстия в конструкции легко прожечь раскаленной…

• Шашлык и шампур.

  

  Деревянные шампура. Вчера отмечали Второе пришествие День варения Лисс, мы давно уже это делаем)) Помимо речки и всяких…

• В августе мухи злее свекрухи

  Стервы — кусают, со свету сживают. Чтоб пережить неприятности стойко, Дома должна быть своя мухобойка! Переехавший в деревню дружбан жалуется на…

Лучший вариант для любителей и предпринимателей

Самодельные лазерные гравировальные станки имеют большое значение для людей, которые хотят выгравировать ценную информацию о своем бизнесе или интересах на различных материалах. Они не такие дорогие, как другие коммерческие станки для лазерной гравировки или другие системы маркировки. Вместо этого они настраиваются и работают на самом простом программном обеспечении или на рабочем столе.

Лазерный гравер, сделанный своими руками, может стать отличным подспорьем для вашего малого бизнеса. Поэтому здесь мы расскажем о лазерных гравировальных станках DIY, о том, как их выбрать, и о лучших лазерных граверах DIY, которые вы можете получить. Ниже вы найдете все, что вам нужно знать о самых крутых вещах в области персонализации и настройки лазерных гравировальных станков DIY.

Что такое Самостоятельная лазерная гравировка ers

Самодельные лазерные гравировальные станки — это лазерные станки, которые обычно меньше по размеру и помещаются в вашем доме, не занимая много места. Эти машины имеют уникальный дизайн, созданный с учетом пожеланий пользователя. В основном они не предназначены для промышленной гравировки, такой как маркировка строительных изделий, маркировка сельскохозяйственной и тяжелой техники или машин для серийного кодирования. Скорее они предназначены для гравировки на мелких и отдельных предметах по отдельности. Поэтому у них меньшие площади гравировки и собственные наборы программного обеспечения, управляющего станком.

Почему DIY Маркировочные машины ?

Самодельные лазерные гравировальные станки поставляются в разобранном виде. Следовательно, пользователь должен собрать каждую деталь, просмотрев свое руководство или руководство. Это важно по следующим причинам.

·

Удовольствие от сборки машины для лазерной маркировки

Если вы любитель, вам понравится это занятие, потому что оно поможет вам собрать машину. Хотя где-то между ними могут возникнуть трудности, вы справитесь, обращая внимание на рекомендации. Кроме того, вы можете проверить такие сайты, как The Instructables, на статьи и обзоры о сборке и обзоры популярных самодельных лазерных гравировальных станков для легкой сборки.

·

Адаптация вашей машины к конкретным потребностям

Сборка машины позволит вам создать машину, адаптированную к конкретным потребностям. Например, это может улучшить рабочее пространство или мощность лазера.

Как купить правильный тип станка для лазерной гравировки своими руками

Прежде чем мы перейдем к некоторым крутым моделям станков для лазерной гравировки, позвольте нам проинструктировать вас о покупке правильного типа лазерного гравировального станка. Вот на что нужно обратить внимание перед покупкой.

·

Материалы и тома

Во-первых, вам нужно знать, какой тип материалов вы хотите гравировать. Самодельные лазерные граверы в основном гравируют органические материалы, такие как дерево, бумага, кожа, керамика и т. д. Итак, сначала вам нужно знать тип материала. Затем вам нужно знать количество для гравировки.

Хотите гравировать оптом или несколько сотен в месяц? К сожалению, самодельные лазерные граверы не могут гравировать в больших количествах. Для этого вам придется выбрать коммерческие маркировочные машины.

·

Лазер

Если программное обеспечение — это мозг машины, то лазер — это сердце машины. Таким образом, вам нужно в равной степени акцентировать свое внимание на типе лазера вашего самодельного лазерного гравера, который вы хотите. Лазерные гравировальные станки своими руками обычно представляют собой твердотельные диодные лазеры.

Тип лазера, который вы выберете, будет определять скорость, глубину и качество гравировки. В настоящее время твердотельные диодные лазеры производят лазеры с выходной мощностью от 0,1 Вт до 8 Вт. Входная мощность также варьируется от 40 Вт до 60 Вт.

·

Система охлаждения

Входная мощность лазерного станка будет потрачена впустую в виде тепла, поскольку они работают в горячем состоянии. Учитывая это, хороший лазерный гравер своими руками должен иметь хорошую систему охлаждения, чтобы диоды не подвергались воздействию тепла.

·

Линза

Великолепная линза дополнит хороший монтажный узел, так как она будет концентрировать лазер и надежный диод.

·

Монтажный узел

Монтажный узел лазерного гравировального станка «Сделай сам» включает в себя раму или шасси. Рама определяет рабочую зону вашей машины. Это важно учитывать, потому что размер вашего продукта должен соответствовать площади гравировки машины.

Если ваш станок имеет более крупное шасси, он может гравировать большие изделия. Однако, если он короче размера вашего продукта, ваша машина бесполезна. В этом случае вы можете продолжать гравировать на более мелких предметах, таких как кольца и т. д., и ничего более. Шасси или рама варьируются от 100 до 300 долларов.

Также выбор фрейма может повлиять на использование прошивки, поэтому лучше брать эти две стороны рядом. Наконец, ваш фрейм должен быть полностью совместим с динамиками вашей прошивки или драйвера. В противном случае несоответствия могут привести к сбою всей операции.

·

Прошивка

При использовании самодельных лазерных граверов прошивка предлагает два варианта. С одной стороны используйте встроенную прошивку и делайте все по тому драйверу. Но, с другой стороны, найдите гравер, который лучше всего работает с вашим конкретным программным обеспечением. Это дает вам свободу создавать что-то, не будучи ограниченным рамками.

Этот вариант имеет большое преимущество перед первым. Он позволяет импортировать вашу работу из программного обеспечения для моделирования, такого как CAD или Adobe. Хотя встроенное программное обеспечение всегда дешевле, если вам нравится свободно перемещаться, вы можете выбрать второй вариант.

·

Возможности подключения

Хотя этот пункт может быть не важен для некоторых пользователей, его нельзя полностью игнорировать. Во-первых, вам нужно знать, как конкретный гравировальный станок будет подключаться к вашей системе. Некоторые машины предлагают проводное соединение, в то время как другие предлагают соединение Bluetooth.

Все зависит от вашего рабочего места. Если вы хотите работать в менее грязной ситуации, выберите беспроводное подключение машины. И если вы не возражаете против проводов, выбирайте машины с проводным подключением.

Многие самодельные лазерные гравировальные станки доступны на китайских веб-сайтах, таких как Ali Baba и Ali Express. Однако убедитесь, что вы не выбираете более дешевые или неизвестные машины. Вместо этого вы можете ознакомиться с нашим списком качественных станков для лазерной гравировки своими руками.

Лучший Самодельные лазерные гравировальные станки Вы можете приобрести для своего бизнеса

Теперь, когда мы дали вам представление о важных функциях лазерного гравера, давайте перечислим три, которые мы считаем лучшими вариантами, которые вы можете попробовать. :

Номер № 1: Лазерный гравировальный станок L1 и L1 Pro-Mini

Лазерный гравировальный станок L1 Mini подходит для гравировки большинства органических и неметаллических объектов. Например, обычно применяемые материалы включают акрил, фанеру, картон, кожу и дерево.

Программное обеспечение для лазерной гравировки DIY можно установить на мобильные телефоны. Он прост в эксплуатации, и вы можете улучшить гравировку на радиальных телах, приобретя дополнительный вращающийся гравировальный патрон вместе со станком

Этот мини-лазерный гравер имеет следующие характеристики: Интерфейс типа C

Программное обеспечение

App очень простое в использовании.

Если вы заинтересованы, вы можете нажать здесь, чтобы узнать больше.

Номер #2: Гравировально-фрезерный станок с ЧПУ BobsCNC E3

Гравировально-фрезерный станок с ЧПУ BobsCNC E3 является самым популярным станком для гравировки на древесных материалах. Это не настольная установка для гравировки, а самодельный станок, в котором используется рельсовая система с осями X и Y. Прошивка BobsCNC включает приложение на основе Java, которое позволяет подключать эту машину к Windows, Linux, Mac и Raspberry Pi.

Он весит более 26 фунтов и имеет площадь 25x25x19 дюймов, что вполне достаточно для самодельного лазерного гравера. Мало того, он также является получателем Amazon’s Choice.

Номер #3: Самодельный настольный лазерный гравировальный станок Endurance

Не упомянуть какой-либо настольный самодельный лазерный гравировальный станок было бы неправильно. Поэтому вместо этого мы решили включить диодный лазерный гравер Endurance — самодельный лазерный резак. Этот самодельный лазерный гравер с длиной волны 445 нм может похвастаться высококачественным синим диодным лазером.

Выходная мощность этого лазера составляет либо 2,1 Вт, либо 10 Вт, что соответствует минимальному и максимальному диапазону. Этот станок может гравировать на АБС-пластике, органических материалах, таких как дерево, бумага, картон, кожа, акрил и т. д.

Вы можете зайти на веб-сайт Endurance, чтобы узнать о полном диапазоне материалов, с которыми он может работать. Этот настольный самодельный станок весит около 74 унций и имеет площадь 12,2 × 9,84 × 5,91 дюйма.

Поставляется с предустановленным программным обеспечением, хранящимся на USB-накопителе. Флэш-накопитель USB входит в комплект поставки данного аппарата. Скорость гравировки и резки варьируется для этого станка.

Средняя скорость гравировки составляет около 0,8-2 дюйма в секунду, тогда как скорость резки относительно низкая, то есть 0,1-0,25 дюйма в секунду. Совместимое программное обеспечение — GRBL и AS.

Заключительные мысли

Теперь, когда у вас есть четкое представление о том, на что обращать внимание при изготовлении самодельного лазерного гравировального станка, вы можете легко найти хороший станок самостоятельно. Все, что вам нужно сделать, это сосредоточиться на пунктах, упомянутых в этой статье, и вы будете двигаться в правильном направлении.

Если вам нужен совет редактора, попробуйте найти машины на основе монтажного узла и программного обеспечения. Эти два момента, безусловно, могут иметь значение при поиске хорошего лазерного гравировального станка своими руками. Испытай удачу. Станьте лучшим профессионалом в своем деле и ищите лазерный гравер своими руками прямо сейчас. Выгравируйте свою информацию и измените ситуацию на рынке, выделившись. Завершите свое хобби поиском творческих машин, упомянутых выше, и начните свое путешествие с сегодняшнего дня.

Загрузка…

Простейший станок с ЧПУ с минимальным количеством деталей

В этом уроке я покажу вам, как я построил простейший станок с ЧПУ с минимальным количеством деталей и без использования 3D-принтера. Верно. Я использую 3D-принтеры для большинства своих последних проектов, потому что, конечно же, они отлично подходят для прототипирования, поскольку мы можем легко сделать с ними любую форму, какую захотим. Однако не у всех есть 3D-принтер, поэтому я хотел показать вам, что мы можем делать вещи даже без помощи 3D-принтеров или других станков с ЧПУ.

Вы можете посмотреть следующее видео или прочитать письменный учебник ниже.

Обзор

Я покажу вам, как я построил этот станок с ЧПУ, используя только один электроинструмент, дрель и несколько ручных инструментов. Материал, который я использовал для этой сборки, — это плита МДФ толщиной 8 мм, которая на самом деле довольно прочная и, вероятно, более жесткая, чем материал PLA, напечатанный на 3D-принтере, и в то же время с ней легко работать.

В этом видео я буду использовать этот станок с ЧПУ в качестве лазерного гравера, а в будущем видео я планирую заставить его работать в качестве перьевого плоттера.

Очевидно, что такая конструкция станка не может обеспечить большую жесткость, поэтому мы не можем использовать его как фрезерный станок с ЧПУ или фрезерный станок. Хотя, если бы мы подключили более мощный лазер, мы могли бы использовать его для резки различных материалов, таких как эта плита МДФ, которую мы используем здесь, или другой тип деревянных досок, и с довольно хорошей точностью.

Рабочая зона довольно большая 390 на 360 мм, а уровень детализации, который может произвести этот лазерный гравер, впечатляет. Честно говоря, я был удивлен, насколько хороши получились гравюры.

Мозгом этого станка с ЧПУ является плата Arduino UNO в сочетании с шилдом с ЧПУ, но более подробная информация об этом, а также о том, как подготовить чертежи или изображения для лазерной гравировки, сделать G-коды и управлять станком с помощью бесплатного, программы с открытым исходным кодом, чуть позже в видео.

Самодельный лазерный гравер с ЧПУ 3D-модель

Я начал с проектирования станка в SOLIDWORKS for Makers. Двумя основными компонентами этого станка с ЧПУ являются линейные направляющие MGN15H вместе с соответствующими скользящими блоками.

Для привода блоков или двух осей мы используем два шаговых двигателя NEMA 17 и несколько подходящих шкивов GT2 и зубчатые ремни. Для соединения всего вместе мы используем плиту МДФ толщиной 8 мм, а для возврата машины в исходное положение — два концевых микровыключателя.

Вот и все, станок с ЧПУ с минимальным количеством деталей.

Вы можете скачать 3D-модель здесь:

Вы можете найти и скачать эту 3D-модель, а также изучить ее в своем браузере на Thangs:

Скачать сборную 3D-модель от Thangs.

Спасибо Thangs за поддержку этого урока.

Вот чертеж центральной монтажной пластины:

См. также: Станок для резки пенопласта с ЧПУ Arduino

Сборка станка

Хорошо, теперь мы можем приступить к сборке станка. Вот список компонентов, необходимых для сборки этого станка с ЧПУ своими руками. Список электронных компонентов можно найти ниже в разделе принципиальных схем статьи.

• Линейная направляющая MGN15H ………………………… Amazon / Banggood / AliExpress
• Шаговый двигатель — NEMA 17 ………….… Amazon / Banggood / AliExpress
• GT2 Ремень + зубчатый шкив…………………… 9000 Banggood / AliExpress
• Натяжной шкив GT2 ………………………………… Amazon / Banggood / AliExpress
• Распорные гайки ………………………………. …….. Amazon  /  Banggood  / AliExpress
• Набор болтов и гаек …………………………… Amazon  /  Banggood  / AliExpress или в местном хозяйственном магазине + винты с плоской головкой 3×16 мм
• M2x20 x2, M3x12 x20, M3x5x16 x5, M , 3x16mm винты x20

Раскрытие информации: Это партнерские ссылки. Как партнер Amazon я зарабатываю на соответствующих покупках.

Вот плита МДФ толщиной 8 мм, которую я буду использовать, и по чертежам, которые я взял из 3D-модели, теперь я буду резать детали по размеру.

Связанный: Самодельный перьевой плоттер с автоматической сменой инструмента | Чертежный станок с ЧПУ

Для этой цели я использовал самый простой способ: карандаш для разметки мест, где мне нужно было вырезать, и ручную пилу для их резки.

 Конечно, чтобы вырезать все детали вручную, требуется некоторое усилие, но тем не менее, мы можем сделать их довольно красивыми и чистыми даже с помощью этого метода.

После того, как я вырезал все детали по размеру, я приступил к проделыванию в них отверстий. Точное выполнение отверстий на самом деле важнее, чем вырезание деталей. Расположение отверстий должно быть очень точным, так как они должны совпадать с другими частями, имеющими точные и фиксированные размеры, такими как линейные рельсы и шаговые двигатели.

Центральная пластина, на которой установлены ось Y и шаговые двигатели, имеет много отверстий, и чтобы сделать их правильно, я напечатал чертеж этой детали в натуральную величину.

Обычные принтеры легко доступны каждому, поэтому я не буду обманывать, если воспользуюсь одним из них для создания этого проекта. Таким образом, мы можем расположить деталь и чертеж и отметить расположение отверстий. Затем мы можем просверлить отверстия, хотя это не означает, что мы получим их на 100% точно. Мы все еще делаем работу вручную, поэтому нам нужно быть очень сконцентрированными и терпеливыми, чтобы все сделать правильно.

Нам понадобится сверло на 3 и 5 мм, а также одно сверло на 25 мм, чтобы сделать отверстие для шагового двигателя.

Далее я продолжил сборку основания станка, на котором будет закреплена направляющая оси X. Для этого я отметил место, где должна быть закреплена опорная часть рельса, и просверлил два отверстия в базовой части и одно отверстие в опорной части.

Затем я скрепил эти две детали первым 3-миллиметровым шурупом и небольшим количеством столярного клея. Установив первый винт, я проверил прямоугольность, а затем предварительно просверлил второе отверстие в опорном материале 2-миллиметровым сверлом.

Таким же образом я добавил два кронштейна для лучшей поддержки.

Честно говоря, этот метод сборки этих деталей из МДФ не очень хорош, так как очень сложно сделать их прямыми, так как все мы делаем вручную, а плиты МДФ имеют толщину всего 8 мм, что дополнительно усложняет этот процесс. Возможно, лучшим и простым способом было бы использование металлических скоб, которые вы можете легко найти в хозяйственном магазине.

Тем не менее, когда обе стороны были готовы, я установил на них направляющую оси X.

Эти направляющие MGN15H обеспечивают очень плавное движение без люфтов, так как внутри их скользящих блоков находятся шарики или ролики.

Перед установкой их следует хорошо очистить и смазать. Я закрепил линейную направляющую двумя болтами M3 с каждой стороны.

Далее нам нужно установить ось Y поверх скользящего блока оси X. Для этой цели мы будем использовать центральную пластину.

Опять же, мы используем болты M3 для соединения деталей. Для крепления шаговых двигателей нам также понадобятся болты M3.

В дополнение к этому, для одного из степперов я использую распорные гайки, чтобы получить правильную высоту установки для него, хотя я, вероятно, мог бы установить этот степпер на нижней стороне пластины, и поэтому мы бы получили использовать эти дистанционные гайки.

Для привода оси X нам необходимо установить два промежуточных шкива GT2 рядом с валом шагового двигателя, чтобы мы могли создать надлежащее натяжение между ремнем и шкивом шагового двигателя.

Нам нужны болты M5 и гайки для их крепления. Что касается оси Y, нам нужен только один натяжной ролик с другой стороны рельса, так как ремень для этой оси будет установлен в виде петли.

Хорошо, теперь брак или соединение осей X и Y вместе. Мы делаем это, используя четыре болта M3. Это соединение имеет решающее значение для точности, так как от него зависит точность всей машины.

Используя квадратную линейку, мы должны проверить, перпендикулярны ли две оси друг другу, и если нет, мы должны правильно их отрегулировать.

Затем мы можем установить детали, которые входят в скользящий блок оси Y и в данном случае фактически удерживают концевой эффектор или лазерный модуль. Используя метод, описанный ранее, я собрал эти детали и прикрепил их к скользящему блоку с помощью четырех болтов M3.

Теперь мы можем закрепить лазерный модуль двумя болтами М3.

Продолжил установку ремней GT2. Я измерил нужную мне длину и обрезал ремень по размеру.

Для крепления ремня к скользящему блоку я использовал два болта М5 и стяжки.

Я прикрепил первую сторону ремня к болту M5 с помощью хомута, а затем натянул ремень с другой стороны и закрепил его на втором болте с помощью хомута.

Что касается оси X, ремень будет натянут по линии от одной стороны к другой, проходя через три шкива таким образом, чтобы обеспечить натяжение или сцепление со шкивом шагового двигателя.

Я закрепил ремень с обеих сторон одним болтом и квадратным куском МДФ.

На этом наш станок с ЧПУ почти готов. Есть еще несколько вещей, которые нам нужно сделать.

Внизу я приклеил несколько мебельных накладок, чтобы машинка устойчивее стояла на месте.

Затем я установил концевой микровыключатель для оси Y. Для этого нам понадобятся два болта М2.

Что касается концевого выключателя по оси X, то я забыл сделать эти отверстия на центральной пластине, поэтому пометил их и просверлил на месте.

Было немного трудно закрепить этот концевой выключатель на месте, но в конце концов получилось хорошо.

Подключение электронных компонентов

Механическая часть завершена, теперь мы можем перейти к подключению электронных компонентов. Как я уже упоминал, мы будем использовать плату Arduino UNO в сочетании с CNC Shield и двумя шаговыми драйверами DRV8825 или A4988.

Я закреплю плату Arduino сбоку машины, поэтому я отмечаю два отверстия для Arduino и просверливаю их 3-мм сверлом. Я использовал гайки с расстоянием 5 мм между боковой панелью и платой Arduino.

Подробнее: Шаговые двигатели и Arduino. Полное руководство

Экран ЧПУ просто устанавливается поверх платы Arduino. Нам нужно вставить 3 перемычки для каждого драйвера, чтобы у нас было выбрано самое высокое разрешение шагового двигателя.

Обратите внимание, что эти три перемычки должны быть удалены, так как они нам не нужны. Я использовал их в одном из своих предыдущих проектов.

Затем мы можем подключить шаговые двигатели на месте с помощью прилагаемых кабелей. Для подключения концевых выключателей нам понадобится двухпроводное соединение.

Я припаял один конец проводов непосредственно к концевым упорам, а с другой стороны припаял штыревые разъемы, чтобы их можно было легко подключить к экрану ЧПУ.

Что касается подключения лазерного модуля, то нам потребуются 3 провода, GND, 12В и сигнальная линия для ШИМ-управления. Эти провода должны быть немного длиннее, чтобы они могли достигать самой дальней точки машины.

С одной стороны у нас есть 3-контактный разъем, который идет в лазерный модуль, а с другой стороны у нас есть провода GND и 12V, которые будут идти к разъему питания платы ЧПУ и сигнальная линия, которая должна быть подключен к концевому штифту Z+ или Z-.

Электрическая схема самодельного лазерного гравера с ЧПУ

Вот принципиальная схема того, как все должно быть подключено.

Вы можете получить компоненты, необходимые для этого проекта, по ссылкам ниже:

• Шаговый двигатель — NEMA 17………………  Amazon / Banggood / AliExpress
• DRV8825 Шаговый драйвер……….…….. … Amazon / Banggood / AliExpress
• Arduino CNC Shield ………………………. Amazon  /  Banggood  / AliExpress
• Arduino Uno………………………………..…  Amazon / Banggood / AliExpress
• Концевой выключатель ……………………………………. Amazon  /  Banggood  / AliExpress
• Блок питания постоянного тока ……………………………. Amazon  /  Banggood  / AliExpress
• Лазерный модуль …………………………………. Amazon  /  Banggood  /  AliExpress
• Лазерные защитные очки ……………………..  Amazon  /  Banggod  /  AliExpress

Раскрытие информации: это партнерские ссылки. Как партнер Amazon я зарабатываю на соответствующих покупках.

Итак, мы используем плату Arduino UNO в сочетании с CNC Shield и двумя шаговыми драйверами DRV8825 или A4988. У нас есть два микроконцевых выключателя для возврата станка в исходное положение и лазерный модуль на 12 В, которым можно управлять с помощью ШИМ. Для питания нам понадобится блок питания 12v с минимальной силой тока 3 ампера.

Прошивка и управляющее ПО

На этом мы фактически закончили сборку машины. Теперь осталось дать ему жизнь или сделать из него настоящий станок с ЧПУ. Для этого нам нужно установить прошивку на Arduino для управления движением станка с ЧПУ.

Наиболее популярным выбором для станков с ЧПУ своими руками является прошивка GRBL с открытым исходным кодом. Помимо прошивки GRBL нам также понадобится управляющее ПО, через которое мы будем отправлять G-коды и указывать машине, что делать. В этом случае мы будем использовать контроллер LaserGRBL. Это программное обеспечение специально создано для управления лазерными граверами с прошивкой GRBL, и я могу сказать вам, что это действительно потрясающий контроллер для этой цели, учитывая, что он также имеет открытый исходный код.

Благодаря LaserGRBL у нас есть возможность напрямую прошивать или загружать прошивку GRBL в Arduino, поэтому нам не нужно делать это вручную. Мы даже можем выбрать готовую к использованию версию для двухкоординатных станков только с реферированием по осям X и Y, точно такую ​​же, как та, которая нам нужна.

Итак, как только мы прошьем нашу Arduino прошивкой GRBL, мы сможем подключить нашу машину к контроллеру и открыть окно конфигурации GRBL, чтобы мы могли настроить некоторые параметры в соответствии с нашей машиной.

Первое, что мы должны настроить здесь, это разрешение перемещения или значения шагов/мм для осей X и Y. Эти значения показывают, сколько шагов должен сделать двигатель, чтобы переместиться на 1 мм. Это зависит от типа имеющегося у нас шагового двигателя, выбранного разрешения шага и передачи движения, в данном случае ремня и шкива GT2.

Вот как мы можем рассчитать эти значения для нашей машины. Значения по умолчанию здесь обычно составляют 250 шагов/мм. Теперь мы можем переместить станок с помощью команд JOG, например, на 20 мм, и мы должны заметить, насколько на самом деле сдвинется станок.

В моем случае при 20-мм шаге по оси Y фактическое перемещение составило 31 мм.

Итак, 20/31 = 0,645, и если мы умножим это значение на 250, мы получим 161,29. Итак, это значение, которое мы должны установить в качестве значения шагов/мм для нашей машины.

Если мы попытаемся переместить машину сейчас с обновленными значениями, машина должна переместиться на точное расстояние. Если вы недовольны результатом, вы все равно можете точно настроить эти значения, нарисовав квадраты и измерив их. В итоге я использовал значение 160 шагов/мм.

Тем не менее, есть и другие важные параметры, которые необходимо настроить. Например, мы должны включить Жесткие ограничения, которые являются фактическими концевыми выключателями, Мягкие ограничения, которые определяют рабочую область, установить направление возврата, которое определяет, где наши концевые выключатели расположены на машине, и так далее.

Вы можете скачать мой набор параметров и импортировать их в свою прошивку.

Генерация G-кодов для лазерной гравировки

Еще одна замечательная особенность этого программного обеспечения заключается в том, что оно также имеет встроенный генератор G-кодов. Это означает, что мы можем загрузить любую фотографию, картинку, карандашный рисунок и т. д. прямо в программу и сгенерировать G-код для гравировки в соответствии с нашими потребностями. Инструмент растрового изображения достаточно универсален и позволяет выбирать из множества параметров, таких как трассировка от строки к строке, векторизация, 1-битное черно-белое сглаживание и т.  д. 

Конечно, если вы хотите, вы также можете сгенерировать G-код с помощью другого программного обеспечения, такого как, например, Inkscape и его плагин Inkscape-Lasertools для создания G-кодов и загрузить их здесь. Я уже объяснял, как использовать этот метод для создания G-кодов, в моем предыдущем видео для лазерного гравера SCARA Robot, поэтому для получения более подробной информации вы можете посмотреть это видео.

Сейчас я покажу вам, как можно сгенерировать G-код для лазерной гравировки из фотографии с помощью LaserGRBL. Здесь у меня есть фото собаки, которое я открою с помощью программы.

С помощью параметра «Яркость и контрастность» мы можем настроить изображение по своему желанию. Мы можем выбрать тип преобразования фотографии, например, трассировка Line-to-Line, 1-битный черно-белый дизеринг или векторный формат. Я буду использовать трассировку от линии к линии для этой фотографии, и здесь мы также можем выбрать направление линии и качество гравировки, которое определяется количеством линий на миллиметр.