Как создать свой станок: Как собрать самодельный фрезерный станок с ЧПУ + Чертежи и схемы!
Содержание
Как собрать самодельный фрезерный станок с ЧПУ + Чертежи и схемы!
Возможно, меня уволят за это!
Я давно хотел разместить серию постов по теме самодельных станков с ЧПУ. Но всегда останавливал тот факт, что Станкофф — станкоторговая компания. Дескать, как же так, мы же должны продавать станки, а не учить людей делать их самостоятельно. Но увидев этот проект я решил плюнуть на все условности и поделиться им с вами.
И так, в рамках этой статьи-инструкции я хочу, что бы вы вместе с автором проекта, 21 летним механиком и дизайнером, изготовили свой собственный настольный фрезерный станок с ЧПУ. Повествование будет вестись от первого лица, но знайте, что к большому своему сожалению, я делюсь не своим опытом, а лишь вольно пересказываю автора сего проекта.
В этой статье будет достаточно много чертежей, примечания к ним сделаны на английском языке, но я уверен, что настоящий технарь все поймет без лишних слов. Для удобства восприятия, я разобью повествование на «шаги».
Предисловие от автора
Уже в 12 лет я мечтал построить машину, которая будет способна создавать различные вещи. Машину, которая даст мне возможность изготовить любой предмет домашнего обихода. Спустя два года я наткнулся на словосочетание ЧПУ или если говорить точнее, то на фразу «Фрезерный станок с ЧПУ». После того как я узнал, что есть люди способные сделать такой станок самостоятельно для своих нужд, в своем собственном гараже, я понял, что тоже смогу это сделать. Я должен это сделать! В течение трех месяцев я пытался собрать подходящие детали, но не сдвинулся с места. Поэтому моя одержимость постепенно угасла.
В августе 2013 идея построить фрезерный станок с ЧПУ вновь захватила меня. Я только что окончил бакалавриат университета промышленного дизайна, так что я был вполне уверен в своих возможностях. Теперь я четко понимал разницу между мной сегодняшним и мной пятилетней давности. Я научился работать с металлом, освоил техники работы на ручных металлообрабатывающих станках, но самое главное я научился применять инструменты для разработки.
Я надеюсь, что эта инструкция вдохновит вас на создание своего станка с ЧПУ!
Шаг 1: Дизайн и CAD модель
Все начинается с продуманного дизайна. Я сделал несколько эскизов, чтобы лучше прочувствовать размеры и форму будущего станка. После этого я создал CAD модель используя SolidWorks. После того, как я смоделировал все детали и узлы станка, я подготовил технические чертежи. Эти чертежи я использовал для изготовления деталей на ручных металлообрабатывающих станках: токарном и фрезерном.
Признаюсь честно, я люблю хорошие удобные инструменты. Именно поэтому я постарался сделать так, чтобы операции по техническому обслуживанию и регулировке станка осуществлялись как можно проще. Подшипники я поместил в специальные блоки для того, чтобы иметь возможность быстрой замены. Направляющие доступны для обслуживания, поэтому моя машина всегда будет чистой по окончанию работ.
Файлы для скачивания «Шаг 1»
Габаритные размеры
DIY_CNC_основные размеры.
pdf
31458Скачать
Шаг 2: Станина
Станина обеспечивает станку необходимую жесткость. На нее будет установлен подвижной портал, шаговые двигатели, ось Z и шпиндель, а позднее и рабочая поверхность. Для создания несущей рамы я использовал два алюминиевых профиля Maytec сечением 40х80 мм и две торцевые пластины из алюминия толщиной 10 мм. Все элементы я соединил между собой на алюминиевые уголки. Для усиления конструкции внутри основной рамы я сделал дополнительную квадратную рамку из профилей меньшего сечения.
Для того, чтобы в дальнейшем избежать попадания пыли на направляющие, я установил защитные уголки из алюминия. Уголок смонтирован с использованием Т-образных гаек, которые установлены в один из пазов профиля.
На обоих торцевых пластинах установлены блоки подшипников для установки приводного винта.
Несущая рама в сборе
Уголки для защиты направляющих
Файлы для скачивания «Шаг 2»
Чертежи основных элементов станины
Блок подшипников.
pdf
21938Скачать
Т-образная гайка.pdf
15991Скачать
Боковой рофиль внутренней рамки 40х40 мм.pdf
16843Скачать
Крепежные элементы внутренней рамки.pdf
14159Скачать
Основной профиль 80х40 мм.pdf
16315Скачать
Задняя торцевая пластина.pdf
14740Скачать
Пылезащитный профиль.pdf
13271Скачать
Торцевой рофиль внутренней рамки 40х40 мм.pdf
13909Скачать
Торцевые защитный накладки.
pdf
12660Скачать
Фронтальная торцевая платина.pdf
14932Скачать
Шаг 3: Портал
Подвижной портал — исполнительный орган вашего станка, он перемещается по оси X и несет на себе фрезерный шпиндель и суппорт оси Z. Чем выше портал, тем толще заготовка, которую вы можете обработать. Однако, высокий портал менее устойчив к нагрузкам которые возникают в процессе обработки. Высокие боковые стойки портала выполняют роль рычагов относительно линейных подшипников качения.
Основная задача, которую я планировал решать на своем фрезерном станке с ЧПУ — это обработка алюминиевых деталей. Поскольку максимальная толщина подходящих мне алюминиевых заготовок 60 мм, я решил сделать просвет портала (расстояние от рабочей поверхности до верхней поперечной балки) равным 125 мм. В SolidWorks все свои измерения я преобразовал в модель и технические чертежи. В связи со сложностью деталей, я обработал их на промышленном обрабатывающем центре с ЧПУ, это дополнительно мне позволило обработать фаски, что было бы весьма затруднительно сделать на ручном фрезерном станке по металлу.
Файлы для скачивания «Шаг 3»
Нижняя поперечная пластина портала с креплением приводной гайки.pdf
13331Скачать
Крепления для U-образного профиля.pdf
12286Скачать
Боковые стойки портала.pdf
14646Скачать
U-образный верхний профиль портала.pdf
11917Скачать
Крепление двигателя оси Y.pdf
12175Скачать
Шаг 4: Суппорт оси Z
В конструкции оси Z я использовал переднюю панель, которая крепится к подшипникам перемещения по оси Y, две пластины для усиления узла, пластину для крепления шагового двигателя и панель для установки фрезерного шпинделя.
На передней панели я установил две профильные направляющие по которым будет происходить перемещение шпинделя по оси Z. Обратите внимание на то, что винт оси Z не имеет контропоры внизу.
Файлы для скачивания «Шаг 4»
Верхняя пластина оси Z для крпеления шагового двигателя.pdf
12189Скачать
Задняя пластина оси Z.pdf
10920Скачать
Ложемент фрезерного шпинделя.pdf
11020Скачать
Нижняя исредняя пластины оси Z.pdf
10921Скачать
Пластина для крепления фрезерного шпинделя на оси Z.pdf
11433Скачать
Пластина для крепления гайки перемещения по оси Y.
pdf
10474Скачать
Передняя пластина оси Z для крепления линейных направляющих.pdf
11097Скачать
Шаг 5: Направляющие
Направляющие обеспечивают возможность перемещения во всех направлениях, обеспечивают плавность и точность движений. Любой люфт в одном из направлений может стать причиной неточности в обработке ваших изделий.
Я выбрал самый дорогой вариант — профилированные закаленные стальные рельсы. Это позволит конструкции выдерживать высокие нагрузки и обеспечит необходимую мне точность позиционирования. Чтобы обеспечить параллельность направляющих, я использовал специальный индикатор во время их установки. Максимальное отклонение относительно друг друга составило не более 0,01 мм.
Шаг 6: Винты и шкивы
Винты преобразуют вращательное движение от шаговых двигателей в линейное. При проектировании своего станка вы можете выбрать несколько вариантов этого узла: Пара винт-гайка или шарико-винтовая пара (ШВП).
Винт-гайка, как правило, больше подвергается силам трения при работе, а также менее точна относительно ШВП. Если вам необходима повышенная точность, то однозначно необходимо остановить свой выбор на ШВП. Но вы должны знать, что ШВП достаточно дорогое удовольствие.
Я все же решил использовать винт-гайку для своего станка. Я выбрал гайки со специальными пластиковыми вставками которые уменьшают трение и исключают люфты.
Необходимо обработать концы винтов в соответствии с чертежами. На концы винтов устанавливаются шкивы
Файлы для скачивания «Шаг 6»
Винт оси X.pdf
13149Скачать
Винт оси Y.pdf
10649Скачать
Винт оси Z.pdf
11050Скачать
Шаг 7: Рабочая поверхность
Рабочая поверхность — это место на котором вы будете закреплять заготовки для последующей обработки.
На профессиональных станках часто используется стол из алюминиевого профиля с Т-пазами. Я решил использовать лист обычной березовой фанеры толщиной 18 мм.
Шаг 8: Электрическая схема
Основными компонентами электрической схемы являются:
- Шаговые двигатели
- Драйверы шаговых двигателей
- Блок питания
- Интерфейсная плата
- Персональный компьютер или ноутбук
- Кнопка аварийного останова
Я решил купить готовый набор из 3-х двигателей Nema, 3-х подходящих драйверов, платы коммутации и блока питания на 36 вольт. Также я использовал понижающий трансформатор для преобразования 36 вольт в 5 для питания управляющей цепи. Вы можете использовать любой другой готовый набор или собрать его самостоятельно. Так как мне хотелось быстрее запустить станок, я временно собрал все элементы на доске. Нормальный корпус для системы управления сейчас находится в разработке )).
Электрическая схема станка
Электрическая схема.
pdf
17493Скачать
Шаг 9: Фрезерный шпиндель
Для своего проекта я использовал фрезерный шпиндель Kress. Если есть необходимость, средства и желание, то вы вполне можете поставить высокочастотный промышленный шпиндель с водяным или воздушным охлаждением. При этом потребуется незначительно изменить электрическую схему и добавить несколько дополнительных компонентов, таких как частотный преобразователь.
Шаг 10: Программное обеспечение
В качестве управляющей системы для своего детища я выбрал MACh4. Это одна из самых популярных программ для фрезерных станков с ЧПУ. Поэтому про ее настройку и эксплуатацию я не буду говорить, вы можете самостоятельно найти огромное количество информации на эту тему в интернете.
Шаг 11: Он ожил! Испытания
Если вы все сделали правильно, то включив станок вы увидите, что он просто работает!
Я уверен, моя история вдохновит вас на создание собственного фрезерного станка с ЧПУ.
Послесловие
Друзья, если вам понравилась история, делитесь ей в социальных сетях и обсуждайте в комментариях. Успехов вам в ваших проектах!
полезные статьи и инструкции по изготовлению самодельных станков от экспертов Станкофф.РУ
5 простых, но эффективных модификаций сверлильного станка
Итак, у вас есть сверлильный станок, но вы думаете, как его можно усовершенствовать? Тогда эти 5 модификаций помогут прокачать ваш станок. Как вы наверняка догадались, перед началом модификаций вам понадобятся некоторые инструменты и материалы.
Необходимые материалы и приспособления:
Сверлильный патрон;
Прямоугольные стальные отрезки;
Лист древесины;
Клей;
Наждачная бумага;
Сверлильный…
Читать дальше…
19 апреля 2022
1875
5
- Станки своими руками
Миниатюрный лазерный гравировальный станок своими руками
Это очень интересный проект для любителей электроники и инженеров.
В данной инструкции подробно рассказывается, как сделать собственный миниатюрный лазерный гравировальный станок, который сможет гравировать картон, дерево, виниловые наклейки и т.д.
Читать дальше…
18 февраля 2022
2304
1
4
- Станки своими руками
Миниатюрный фрезерный станок своими руками — супер надежный и точный [чертежи прилагаются]
Я хотел иметь возможность обрабатывать небольшие детали из низкоуглеродистой стали и алюминия в домашних условиях для своих проектов. Он коммерческий фрезерный станок мне не по карману, и даже самые маленькие модели слишком велики для моей небольшой домашней мастерской. Тогда я решил, что сделаю небольшой фрезерный станок под себя.
Примечание: данная статья является переводом.
Читать дальше…
17 января 2022
3772
3
16
- Станки своими руками
Бесщеточная ленточная и дисковая шлифовальная машина своими руками
Недавно я спроектировали и построил эту ленточную и дисковую шлифовальную машину, используя бесщеточный мотор-ступицу из старого ховерборда и кучу металлических листов.
Основная идея состоит в том, чтобы заменить мою нынешнюю шлифовальную машину с асинхронным двигателем. Она требует 120В переменного тока, поэтому нужен дополнительный понижающий трансформатор для управления, а поскольку это…
Читать дальше…
19 октября 2021
2885
3
- Станки своими руками
Токарный станок напечатанный на 3D-принтере! [Чертежи прилагаются]
Я студент второго курса средней школы, который активно участвует в FTC Robotics, представляя команды Shark Beta Team и FatherBoards Team. Цель нашей команды по робототехнике — научиться как можно большему перед окончанием школы и поступлением в колледж. Одним из важнейших навыков, которому хотели научиться все члены нашей команды, было умение вручную обрабатывать детали самостоятельно, а не…
Читать дальше…
12 августа 2021
7336
4
- Станки своими руками
Как сделать из настольной шлифовальной машины ленточно шлифовальный станок? [чертежи прилагаются]
Эта инструкция покажет вам, как превратить настольный шлифовальный станок в
ленточную шлифовальную машину!
Этот настольный
шлифовальный станок
хорошо служил нам на протяжении многих лет, но нам нужна была конфигурация шлифовального станка, позволяющая быстро снимать большое количество материала при работе с металлом.
Мы решили переоборудовать его вместо того, чтобы купить новый…
Читать дальше…
13 сентября 2021
3275
6
- Станки своими руками
Станок для изготовления пружин и гибки проволоки [чертежи прилагаются]
Данная машина предназначена не только для изготовления пружин, она также может сгибать проволоку 0,8/0,9/1 мм в любую 2D-форму. Основная цель заключается в том, чтобы сделать станок для пружин достаточно точным. Другие станки для гибки проволоки своими руками не очень точны, а изгибы которые на них получаются, как правило, имеют довольно большой радиус. Вторая цель заключалась в том, чтобы…
Читать дальше…
08 сентября 2021
7708
2
9
- Станки своими руками
Станок для резки пенопласта своими руками
Пенополистирол — отличный материал, и его можно использовать для многих вещей, таких как прототипирование, изготовление пропеллеров и даже самолетов на радиоуправлении.
Однако резать пенополистирол может быть очень непросто. Лучшим инструментом для этого является резак для поролона с горячей проволокой. Я хотел иметь возможность перерабатывать пенополистирол для будущих проектов, поэтому решил…
Читать дальше…
02 августа 2021
9751
2
7
- Станки своими руками
Строим фрезерный станок с ЧПУ своими руками [Схемы + Чертежи]
Это руководство покажет вам, как я построил свой фрезерный станок с ЧПУ. Я надеюсь, что вы почерпнете вдохновение из моей сборки и что эта инструкция будет полезна для ваших будущих проектов. В этом руководстве показаны все шаги, которые я прошел при проектировании и создании этого фрезерного станка с ЧПУ.
Главное, что мне нравится в фрезерном станке с ЧПУ, это его универсальность. Поскольку…
Читать дальше…
26 июля 2021
8571
16
- Станки своими руками
Дисковая и барабанная шлифовальная машина своими руками — портативный станок два в одном
В этой инструкции представлена полная сборка портативной дисковой и барабанной шлифовальной машины.
Она имеет встроенный свинцово-кислотный аккумулятор 12В 7Ач и приводится в действие с помощью двигателя постоянного тока 12-24В модели 895. Если мне потребуется больше мощности или предстоит много шлифовки, я могу легко подключить внешний источник питания 12-24В. Шлифовальная машина имеет два…
Читать дальше…
31 мая 2021
7561
1
2
- Станки своими руками
Подписывайтесь на наш Telegram канал
Automatisierung der Fertigung, Vereinfacht | Вентион
Fertigungsautomatisierung для
и
Alle Kundengeschichten
Bewährte Anwendungen, sofort einsatzbereit
Mit Vention können Sie schnell und einfach auf Sie zugeschnittene Maschinen erstellen, ganz gleich, ob Sie Ihre Fertigung, Ihr Materialhandling oder Ihre Maschinensteuerung Automatic.
Alle Anwendungen anzeigen
Дизайн в 3D, прямо в браузере
Машиноскоп
Beginnen Sie Ihr Automatisierungsprojekt mit klaren Anforderungen und genau definierten Ergebnissen.
Verfolgen Sie dann die Einhaltung der Vorgaben vom Entwurf bis zur Inbetriebnahme.
Машиностроитель
Der schnellste und einfachste Weg, Fabrikanlagen zu entwickeln. Verwenden Sie Modulee Teile und Intelligente Designwerkzeuge, um autotisierte Anlagen und Roboterzellen in wenigen Minuten zu entwerfen.
Automatisierung von Maschinen mit codefreier Programmierung
Машинная логика
Быстрый просмотр интуитивно понятных, свободных от кода программ для промышленной автоматизации автоматических последовательностей в их браузере.
MachineApps
Von der Palettierung bis zur Bahnverfolgung, wählen Sie eine speziell entwickelte Anwendung für den Betrieb Ihrer Maschine. Sparen Sie sich wochenlanges manuelles Programmieren mit praxiserprobten MachineApps.
Bestellung mit nur wenigen Klicks
Einfaches Auschecken
Überprüfen Sie Ihre Stückliste und geben Sie Ihre Bestellung mit nur wenigen Klicks auf.
Auftragsverfolgung
Verfolgen Sie den Status Ihrer Bestellung in Echtzeit, непосредственно на платформе.
Внедрение инструмента einem einzigen
Индивидуальный монтаж
Bauen Sie Ihre Geräte mit Automatic Generierten, individuellen Montageanweisungen zusammen. Alle Teile können mit einem einzigen Werkzeug montiert werden, ohne dass zusätzliche Arbeit erforderlich ist.
Individuelle Benutzeroberfläche
Bedienen Sie Ihren Automaten über eine einfach zu bedienende Benutzeroberfläche.
Джетц Старт
Демонстрация
Starthilfe für Ihre Fabrikaautomation
Sie können aus einsatzbereiten Anwendungen wählen oder Ihre eigenen Geräte von Grund auf neu entwerfen.
Sofort Einsatzbereite Designs
Einsatzbereite Designs anzeigen
Professionell entworfene, validierte Geräte, einsatzbereit, wenn Sie sie brauchen. Einsatzbereite Designs от Entdecken Sie Vention.
Einsatzbereite Designs anzeigen
Von einer Vorlage ausgehend entwerfen
Designvorlagen anzeigen
Verkürzen Sie Ihren Designzyklus, indem Sie mit einer Vorlage beginnen und diese dann die Bedürfnisse Ihrer Fabrik anpassen.
Designvorlagen anzeigen
Auf einer leeren Leinwand beginnen
Erstellen Sie Ihre Automaticisierten Anlagen mit einer Bibliothek von Plug&Play-Komponenten komplett selbst.
Старт Jetzt
Modulare Teile von Custom Machine
Modulare Teile von Custom Machine
Über 1000 Teile anzeigen
Über 1000 Teile anzeigen
Как создать собственную машину
| Применимо к | линий STM32MP13x, линий STM32MP15x |
Содержание
- 1 Введение
- 2 Создать дерево устройств
- 3 Создание клиентской машины
- 3.1 Создать новую машину
- 3.2 Отредактируйте новый машинный файл: stm32mp1-
.conf - 3.3 Создание символической ссылки для лицензионного соглашения с новой машиной
- 4 Разное
- 4.
1 STM32CubeMX класс
- 4.
- 5 Скомпилируйте образ с помощью процесса сборки yocto
1 STM32CubeMX класс1 Введение[править]
Для собственных нужд вы можете добавить в проект Yocto новую машину, отражающую вашу собственную плату и ваши собственные функции.
Эта статья предназначена для экспертов Yocto или, по крайней мере, для тех, кто уже практиковался в среде Yocto.
В этом разделе описывается, как добавить и настроить машину, аналогичную той, которую уже поддерживает дистрибутив OpenSTLinux.
Этот клиентский компьютер связан с инструментом STM32CubeMX, который предоставляет файлы DeviceTree для каждого компонента (tf-a, u-boot и ядра).
Здесь мы предполагаем, что весь материал, описанный ниже, сделан внутри существующих «аддонов» слоя STM32MP BSP.
Напоминаем, что этот слой надстроек развернут здесь в нашей поставке: <путь к STM32MP1_Distribution_Package>/layers/meta-st/meta-st-stm32mp-addons/
2 Создание дерева устройств[править]
Принцип заключается в том, что пользователь создает файлы дерева устройств с помощью инструмента STM32CubeMX.
С помощью инструмента STM32CubeMX пользователь просматривает файловую систему дистрибутивного пакета OpenSTLinux до папки «mx», расположенной в надстройках слоя STM32MP BSP :
<путь к STM32MP1_Distribution_Package>/layers/meta-st/meta-st-stm32mp-addons/mx/
- 4 подпапки созданы и заполнены сгенерированными файлами дерева устройств:
- —
/kernel - — <имя_проекта>/optee-os
- — <имя_проекта>/tf-a
- —
/u-boot
Где
Каждый каталог
3 Создать машину клиента[править]
Создать машину на основе машины, предоставленной ST, и согласовать некоторые переменные среды с содержимым подпапок mx/
3.1 Создать новую машину
$> cp stm32mp1X-mx.
conf stm32mp1-
3.2 Отредактируйте новый машинный файл: stm32mp1-
В файле компьютера клиента перейдите к параграфу Разделы настройки компьютера пользователя , чтобы настроить свой компьютер:
- — A: нет склепа
- — С: склеп
- — D: нет крипты, производительность
- — F: крипта, производительность
- Этот параметр позволяет установить в сборке Optee-os переключатель конфигурации CFG_STM32_CRYP для управления наличием оборудования для шифрования или нет.
- — 512: размер 521 МБ
- –1024: размер 1 ГБ
- Этот параметр позволяет установить в сборке Optee-os переключатель конфигурации CFG_DRAM_SIZE .
- — 0: Ничего особенного не сделано, определен дополнительный переключатель конфигурации
- -1: Управление дополнительным переключателем конфигурации для сборки Optee-os
Для того, чтобы лучше понять, как настроить эти переменные, приведены некоторые образцы машин, показывающие, как настроить машину CubeMX для диско и eval board: см. conf/machine/examples from meta-st -stm32mp-слой дополнений.
3.3 Создать символическую ссылку для лицензионного соглашения с конечным пользователем с новым созданным компьютером
Таким образом, необходимо создать символическую ссылку с существующим файлом EULA и новым компьютером :
$> cd <путь к STM32MP1_Distribution_Package>/layers/meta-st/meta-st-stm32mp-addons/conf/eula $> ln -s ST_EULA_SLA stm32mp1-<ИмяПроекта>
4 Разное[править]
4.
1 Класс STM32CubeMX[править]
Здесь представлен специальный класс:
<дополнения слоя STM32MP BSP>/classes/cubemx-stm32mp.bbclass
Основной целью этого класса является управление любыми изменениями, сделанными заказчиком в подпапках mx/
Таким образом, если файл дерева устройств будет обновлен для одного или нескольких компонентов, это изменение будет автоматически учтено при следующей компиляции в составе дистрибутива.
5 Скомпилируйте образ с помощью процесса сборки yocto[править]
$> cd <путь доставки yocto> (каталог, который содержит meta-st, openembedded-core, meta-openembedded)
$> MACHINE=stm32mp1-DISTRO=openstlinux-weston sourcelayers/meta-st/script/envsetup.sh Примите условия EULA (если вы согласны с ними)
$> bitbake st-image-weston Сгенерированные образы доступны в build-openstlinuxweston-stm32mp1-/tmp-glibc/deploy/images/stm32mp1- .
Всего комментариев: 0