Мастер-самодельщик из Польши, любит программировать и делать различные устройства своими руками. В данной статье он представит процесс изготовление ЧПУ станка в качестве, рабочего инструмента которого, установлен Dremel. Мастер долго разрабатывал свой станок, пытаясь сделать его как можно доступней, надежней и простым в сборке. Именно с целью уменьшения стоимости были подобраны комплектующие станка. Стоимость готового устройства менее 300 долларов. Для изготовления некоторых комплектующих станка необходим 3D-принтер. Итак, для изготовления такого станка мастер использовал следующие
Материалы и инструменты:
-Алюминиевые профили 20х20мм длиной 600мм — 2 шт;
-Алюминиевые профили 20×20 мм длиной 300 мм -5 шт;
-12мм стержень 310мм — 2 шт;
-12мм стержень 530мм — 2 шт;
-12мм стержень 140мм -2 шт;
-Ведущий винт 500 мм — 2 шт;
-Ходовой винт 280мм -1 шт;
-Ведущий винт 120 мм — 1 шт;
-12мм линейный подшипник — 12 шт;
-Подшипник 608zz — 4 шт;
-Т- образная гайка M5 — 36 шт;
-Винты M6 x 25 мм — 4 шт;
-Винты M5 x 10 мм — 34 шт;
-Винты M5 x 16 мм — 10 шт;
-Винты M3 x 20 мм — 8 шт;
-Винты M3 x 12 мм — 32 шт;
-Шаговые двигатели — 4 шт;
-Плата Расширения A4988 — 1 шт;
-Шаговые драйверы — 4 шт;
-Arduino — 1 шт;
-Блок питания — 1 шт;
-Разъем постоянного тока — 1 шт;
-Перемычки — 14 шт;
-Dremel 3000 — 1 шт;
-3D-принтер;
-Тиски;
-Ушм;
-Отвертка;
-Дрель;
-Фанера;
-Сверлильный станок;
-Электролобзик;
-Компьютер с ПО;
Здесь вы можете найти лист Excel со всеми деталями, количеством, различными ссылками и комментариями.
Шаг первый: 3D печать
По мнению мастера, при печати деталей достаточно параметр «заполнение» установить на 20- 40%.
Все свои детали мастер распечатал с помощью PLA, но лучше печатать их с помощью PETG, стоимость PETG практически одинакова, и обе они легко распечатать, но PETG немного более гибок, поэтому его сложнее сломать.
Вам не нужно печатать части, помеченные как OLD, это старые версии некоторых файлов, которыми мастер поделился, если кто-то захочет их использовать.
Вы также можете найти файлы .f3d, .iges и .step, чтобы вы могли легко отредактировать авторский проект. После изготовления деталей нужно проверить посадочные места под подшипники. Вам также может понадобиться слегка отшлифовать те штифты, которые входят в алюминиевые профили, это зависит от точности вашего 3D принтера.
Приведены также два кондуктора, которые не являются частью ЧПУ, но очень полезны для сверления отверстий в алюминиевых профилях и деревянной опоре.
case top.stl
case.stl
corner connector.stl
coupler.stl
spindle carriage.stl
x axis carriage left.stl
x axis carriage right.stl
y axis motor holder left.stl
y axis motor holder right.stl
y axis rod holder left.stl
y axis rod holder right.stl
z axis carriage.stl
cnc 1 v56.iges
cnc 1 v57.step
clamp.stl
Шаг второй: подготовка к сборке
Перед сборкой всех компонентов может понадобиться обрезать их до нужной длины. Мастер использовал алюминиевые профили длиной 60 и 30 см и стержни 12 мм. Если вы хотите сделать машину большего размера, вам просто нужно использовать более длинные алюминиевые профили, стержни и ходовые винты, детали с 3D-печатью остаются прежними. Если вы купили все детали, обрезанные до нужной длины, просто пропустите этот шаг.
Мастер обнаружил, что эти стержни и ходовые винты невозможно разрезать с помощью ручной ножовки, поэтому он разрезал с помощью УШМ.
На этом шаге нужно установить все подшипники. Мастер сделал это с помощью небольших тисков.
Шаг третий: ось Z
Сборку мастер начинает с оси Z. Поместите два стержня в каретку оси Z, но не до конца, там, также будет установлен держатель Dremel. Держатель Dremel должен свободно перемещаться по линейным подшипникам. Подшипник 608zz должен быть уже установлен в отверстии в нижней части каретки по оси Z. Теперь нужно установить шаговый двигатель с ходовым винтом и 3D-печатной муфтой. Закрепите двигатель винтами M3 и убедитесь, что оба стержня закреплены винтом внизу. Чтобы облегчить дальнейшее использование, установите разъем шагового двигателя назад, потому что именно там будет подключатся электроника.
Шаг четвертый: ось X
Теперь переходим к оси X. Прикрутите латунные фланцы. Возьмите одну из осей X и присоедините к ней два стержня. Затем поместите каретку оси Z на эти стержни и установите вторую каретку оси X на противоположной стороне. Закрепите двигатель с помощью винтов M3.
Шаг пятый: ось Y и алюминиевая рама
Ось Y напрямую соединена с основной рамой этого станка. Она изготовлена из алюминиевых профилей 20×20 мм, соединенных винтами для обеспечения жесткости. Поскольку эта машина является модульной, можно уменьшать или увеличивать длину профилей. Мастер обрезал свои профили до 60 см — 2шт, и 30 см — 4 шт. Дальше нужно просверлить крепежные отверстия. Чтобы облегчить процесс сверления, мастер, разработал и напечатал кондуктор, который можно надеть на профиль, а затем просверлить отверстие с помощью сверла 6,5 мм. На обоих концах 2 коротких профилей нужно еще нарезать резьбу. Рекомендуется предварительно просверлить отверстие для метчика с помощью сверла 5,2 мм, а затем создать резьбу M6.
Дальше на шаговые двигатели крепятся угловые соединение.
Устанавливаются алюминиевые профили.
Устанавливает поперечные профиля.
Устанавливает на раму, ранее собранную ось X / Z.
Шаг шестой: стол
Рабочий стол мастер изготовил из фанеры. Отрезал кусок по размеру, по краю просверлил крепежные отверстия. На рабочей части стола, так же просверлил отверстия, и снизу установил резьбовые вставки. Они нужны для крепления обрабатываемых деталей. Чтобы фанера не повредилась сверху будет положен лист ДВП.
Шаг седьмой: Dremel
На своем станке мастер использует Dremel 3000. Этот инструмент не идеален и ему трудно обрабатывать алюминий, но для обработки деревянных или акриловых деталей его достаточно. В принципе, можно обрабатывать и алюминиевые детали, это будет продемонстрировано на видео, в конце статьи.
Некоторые самодельщики устанавливают Dremel 4000, на котором установлен другой шпиндель, и это расширяет возможности станка.
В начале этого проекта мастер хотел добавить реле для включения и выключения Dremel с помощью команды G-кода, но из-за некоторых проблем он решил не использовать его. Поэтому включается гравер и регулируются обороты стандартно, кнопками самого Dremel.
Крепится Dremel с помощью гайки в нижней части гравера и зажима.
Шаг восьмой: прошивка
Для установки GRBL на Arduino понадобится Arduino с USB-кабелем и программным обеспечением, которое можно скачать здесь: https://github.com/grbl/grbl
После загрузки файла .ZIP по указанной выше ссылке вы можете добавить его в Arduino IDE в качестве библиотеки. Перейти к файлам примеров и открыть пример из вкладки GRBL. Вы должны увидеть только одну строку кода, ничего более, это нормально. Подключите Arduino к компьютеру и загрузите программу. И вот, GRBL установлен на Arduino, вам не нужно изменять какой-либо код. Если у вас возникли проблемы с этим шагом, попробуйте найти инструкцию в интернете.
Есть также одна вещь, которую нужно изменить, вы можете сделать это через последовательный монитор в Arduino IDE или консоль в CNCjs.
Все, что нужно сделать, это отправить 3 простые команды:
$100 = 400
$101 = 400
$102 = 400
Отправьте эти команды отдельно. В зависимости от разрешающей способности используемых вами шаговых двигателей, вам может потребоваться использовать значение, отличное от 400.
Шаг девятый: электроника
Дальше мастер устанавливает электронику и подключает шаговые двигатели. При подключении мастер руководствовался инструкциями с этого сайта.
Устанавливает перемычки, затем драйвера шаговых двигателей на плату расширения. Подсоединяет разъем питания, шаговые двигатели, Ардуино. Устанавливает электронику в корпус. После сборки необходимо проверить работу шаговых двигателей, конкретно в какую сторону они крутятся. При необходимости, неправильно работающий, двигатель отключается и переворачивается на 180 градусов.
Шаг десятый: питание
Для питания мастер использует блок питания 12В 3А.
Провода необходимо обмотать и правильно проложить, что бы они не попадали под движущие части.
Шаг одиннадцатый: ПО
Для управления станком с помощью компьютера мастер устанавливает программу CNCjs с этого ресурса https://cnc.js.org.
Программа бесплатная и устанавливается практически на все операционные системы.
Если у вас есть проблемы с подключением к машине: скорее всего, это из-за неправильной скорости передачи, попробуйте изменить скорость передачи в CNCjs до 11520.
Для проектирования деталей мастер использует Fusion360.
Шаг двенадцатый: параметры
Выбор правильной подачи и глубины резания — это важные параметры. Начните фрезеровать медленно и неглубоко, медленно увеличивайте скорость. Будьте осторожны, фрезу легко сломать. Имейте в виду, что медленное движение так же плохо, как и слишком быстрое, вы должны быть между ними для достижения наилучших результатов.
Вот настройки, которые использует мастер:
Дерево, МДФ:
Подача: 800 мм / мин
Глубина резания: 3 мм
Dremel переключатель 8/10
Акрил:
Подача: 500 мм / мин
Глубина резания: 1 мм
Dremel переключатель 6/10
Алюминий:
Скорость подачи: 800 мм / мин
Глубина резания: 0,2 мм
Дремель на полной скорости
Мастер создавал свой проект много месяцев. По мере изготовления и подгонки станка он выкладывал видео. Со временем мастер создал группу в Facebook. В группе можно обсудить проблему или предложить свое решения. В группе уже около 1200 человек. Многие из них изготовили свои станки опираясь на работу мастера-самодельщика. Некоторые мастера доработали изделия своими оригинальными решениями. На базе этого станка некоторые самодельщики сделали лазерные резаки и плоттеры. Ознакомится с этими материалами можно или перейдя в группу в facebook, или перейдя по ссылке «Источник» в конце статьи и прокрутив страницу вниз.
Несколько примеров работы станка.
Мастер приводит ряд видео с примерами работы станка, с настройкой и т.д., давайте посмотрим некоторые из них.
Сборка станка и настройка.
Примеры работы.
С остальным видео можно ознакомиться на странице автора или по ссылке источник в конце статьи.
Источник (Source)
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Источник: