Главная » Станки своими руками

З х координатный станок своими руками



3-x координатный станок с ЧПУ (часть II)Механика Сборка стола

Здравствуйте у меня чпу вот на этом контроллере [url=http://fablabs.ru/wiki/index.php/Станок_с_ЧПУ_ Кулибин ]http://fablabs.ru/wiki/index.php/Станок_с_ЧПУ_ Кулибин [/url]

Угхм. полазив по ссылкам, обнаружил уже три части публикации, а сейчас снова вторая. Ну хрен бы с ним, только вот по техзаданию хотя и видно, что станок для фанеры и бальзы предназначен, все ж-таки позволю себе заметить, что жесткостью станка не стоит пренебрегать ни в каком случае. С такими габаритами необходимо, во-первых, не ограничиваться одним ходовым винтом по самой длинной оси, и, во-вторых, цилиндрические направляющие брать потолще. Окромя того, траверса, которая на на рисунке показана, может не обеспечить требуемой жесткости, если только ее не из 16 мм дюраля сделать. Вообще, гуру советуют, ежли между направляющими 500 мм или более, то обязательно во избежание перекосов два ходовых винта ставить.

С частями, да. напутал. хотел сделать теорию и практику!)) Но запутался в частях..))
А по поводу двух винтов, тут мнения разделяются. одни говорят, что на целиндрической с опорой и одного хватит, а кто то что и на моно блоке надо два винта. посмотрим. если будет перекос, что ж. второй винт придется ставить. вот только как из синхронизировать.

Гуру станкостроения более склоняются к мысли, что надо ременной привод от одного движка к двум винтам, мотивируя это сложностью программной синхронизации двух ШД. У вас же с одним винтом может оказаться так, что видимого перекоса не будет, т.е. вроде все катается, но, если будете обрабатывать деталь у края стола, возможно, что требуемой точности не добьетесь. Могу от себя добавить, что эти модули, которые по рельсам катаются, они же разрезные, и они склонны некоторый люфт допускать.
Вы еще вот о чем подумайте: стандартные листы бальзы имеют ширину 100мм, длина от 750 до 1000 мм. Фанерные листы шириной более 200-300 мм моделисты вроде нечасто используют. Так какой смысл гоняться за большими габаритами рабочего стола? Сделаете его поуже - добьетесь, во-первых, большей жесткости, во-вторых, легче будет юстировать (чтобы вместо квадратов ромбы не резал), ну, и занимать меньше места будет. И тогда точно не потребуется два винта на ось ставить:))

При недостаточной жесткости портала, для надёжности можно и два винта сделать. Я на первом своём станке так и сделал. Между винтами зубчатый ремень, а мотор соединял с одним из винтов. Все отлично работало. А люфты в разрезных линейных модулях можно убрать регулировкой. По бокам модулей обычно есть винтики.

В процессе проектирования изменился стол

Тут вопрос то в том, какое колличество и себестоимость. С моими редкими (относительно) возможностями заниматься, моделизмом станок то не окупаем .
А то что делаю даже автоматизировать не представляется возможным. Каждый раз пробую новые конструкции и технологии. в соревнованиях не учавствую (да их и нет) и по этой причине извилина в чайнике напрягает руки и наоборот. Пробую новые бросовые материалы и каждый раз всё по новой констукции.
Но раз Сергей Бобров и Вы Дмитрий такой станок смастерили то видимо он нужен.
И интересны фотки получаемых деталей. Я на пантографе пробовал нервюры делать.
:( Материала просто выкинул после этого массу. Склоняюсь к Лазеру, но тоже нет практических данных.
Приёмы работы на таких станках видимо даже важнее, чем сами станки.

А я делаю свои модели практически по одной технологии. Фанерные и бальзовые шпангоуты и нервюры, обшивка бальзой, обтяжка плёнкой. Разные только прототипы самолётов. Чертежи каждый раз приходится разрабатывать свои и под себя. Поэтому станок незаменим. Очень сокращает трудоемкость. Короче я доволен станком. Многие говорят, что лобзиком выпиливать правильнее для настоящего моделиста. А я считаю, что даже при использовании ЧПУ ещё очень много ручной работы приходится делать. Так что для творчества ещё достаточно в жизни места.)))))

Поговорим об изготовлении ЧПУ станка своими руками.

Наиболее значимой и трудной частью самодельного ЧПУ станка является изготовление его механической части. Электронные компоненты ЧПУ станка стандартизированы и могут использоваться одни и те же с любым типом станков.

Для начала стоит рассмотреть типы ЧПУ станков.

Самодельные гравировально-фрезерные ЧПУ станки делятся на 4 базовых типа.
Остальные являются доработками одного из этих типов.

Каждый из этих типов имеет свои плюсы и минусы.


Портальная конструкция ЧПУ станка хороша простотой исполнения и свой первый самодельный ЧПУ станок обычно начинают с нее. Фрезерная часть на ЧПУ станках портального типа может двигаться в осях Z и X.

Достоинства конструкции портального типа:

- Высокая жесткость на изгибы при обработке.
- Простота изготовления.


Недостатки ЧПУ станка портального типа:

- Нет возможности обработки тяжелых заготовок, так как заготовка держится и перемещается по оси X, нагружая ее своим весом.
- Размер обрабатываемой детали ограничен размером портала


2. ЧПУ станок с движущимся порталом

Станок второго типа немногим сложнее станка портального типа. Его же часто рекомендуют для самостоятельного изготовления ЧПУ станков. Фрезерная часть ЧПУ станка такого типа может двигаться в 3-х осях.

- Простота изготовления.
- Вес обрабатываемой детали ничем не ограничен.
- Удобен электронных печатных плат, особенно поточным методом.
- Можно обрабатывать заготовку неограниченной длинны по оси Y.

- Нужно использовать жесткую и прочную направляющую для оси X, так как именно эта будет испытывать большие нагрузки при обработке.

3. Фрезерная часть может двигаться в оси Z.

Третий тип конструкции обычно используется при доработке промышленных образцов (например ручного фрезерного станка Proxon) или переделки из сверлильного станка в гравировально-фрезерный ЧПУ станок.

- Простота переделки из готовой конструкции. Координатный стол для ЧПУ станка такого типа можно взять готовый и вся работа будет заключатся только в установке двигателей и электроники.

- Нет возможности обработки тяжелых заготовок.
- Ограниченный размер обрабатываемой заготовки. Чаще всего координатные столы такой конструкции применяют для фрезеровки небольших деталей и размер рабочего поля ЧПУ станка составляет 15х15 см
- При обработке краев заготовки возможен прогиб осей X, Y - так как вес заготовки смещенный в один край будет изгибать оси.

4. Безпотральный ЧПУ станок

Четвертый тип станка гораздо сложнее в изготовлении предыдущих и не рекомендуется для первого опыта в изготовлении самодельного ЧПУ станка. Фрезерная часть такого станка может двигаться во всех направлениях.

Сложность данной конструкции в жесткости связки осей X и Y. Добиться того, чтоб при обработке на максимальном удалении по оси Y не было смещений или искривления оси вызванных сопротивлением материала обработке - очень сложно. Особенно если строить из подручных материалов. Из-за этого может пострадать точность обработки.

- Можно обрабатывать заготовки любых размеров. Достаточно просто переставлять CNC станок на заготовке. Даже если оси сделаны всего 20 см можно обрабатывать заготовку 5х5 метров или больше. )
- Вес обрабатываемой детали ничем не ограничен.

- Как я уже писал - сложно сделать жесткую конструкцию. Чем длиннее ось Y тем больше рычаг и сильнее искривление оси при обработке заготовки.

Как сделать самодельный координатный стол своими руками: чертежи, видео

Эффективность и точность обработки детали во многом зависит от качества станка. Правильно подобранный механизм служит залогом соответствия изделия всем указанным нормам и допускам. Важную роль в соблюдении технологии сверловки играет координатный стол.

Понятие и виды

Стол представляет собой манипулятор для крепления обрабатываемой заготовки. Внешне он выглядит как плита с возможностью фиксации детали при помощи:

  • механического метода;
  • вакуумного метода;
  • собственного веса заготовки.

Сверлильный станок с ЧПУ

Изделия бывают с одной, двумя и тремя степенями свободы. Это означает, что подача осуществляется по координатам Х, Y, Z. Для сверловки плоских деталей, достаточно горизонтальных перемещений. При объемном изделии или неподвижно зафиксированном сверле необходимо вертикальное движение стола.

Для больших промышленных сверлильных установок изготовляются длинные координатные площадки. Они оснащены собственным установочным каркасом. На такое приспособление монтируется как деталь, так и сама обрабатывающая установка. Стол для небольших станков изготовляется с креплением к прибору или на поверхность верстака.

По приведению стола в движение конструкция может быть:

Последний вид наиболее точный, но стоимость такого прибора значительная.

Изготовление несущих элементов

Материалами для изготовления остова стола служат:

Последний материал используется для схем с небольшими нагрузками и малыми крутящими усилиями. Приемлем такой вариант при сверловке дерева или пластмассы.

Тянутый алюминиевый профиль рамы, монтируется на резьбовых соединениях. Таким образом, получается прочное основание. Достоинства материала в:

Многие фирмы выпускают готовые комплекты для сборки столов своими руками.

Сверлильный станок с крестовым столом

Литые конструкции основания зачастую чугунные. Вес их значителен, но и усилия, которые они способны выдержать, довольно высокие. Такие столы применяются при больших объемах производства. Монтаж производится на фундамент, стационарно.

Сварная станина является оптимальным вариантом как для производственных мощностей, так и для домашнего использования. Главное, при сварке своими руками уменьшить сварные напряжения металла отпусканием. Иначе, при набирании оборотов двигателем в каркасе могут пойти трещины.

Для сверлильных станков используют две технологические схемы стола:

Сверлильный станок с портальным столом

Первая применяется при объемных заготовках. Она дает возможность проводить над закрепленной заготовкой другие манипуляции. Доступ к детали при такой схеме обеспечен с трех сторон.

Портальная схема используется при сверловке плоских изделий. Она боле проста в изготовлении и отличается повышенной точностью обработки.

Выбор направляющих

От правильного выбора и крепления направляющих движения поверхности стола зависит точность обработки. Применяются рельсовые и цилиндрические элементы. Они выпускаются с надстройкой каретки и смонтированными подшипниковыми узлами.

Выбор вида направляющих стола зависит от типа привода. Рассматриваемая деталь работает на преодоление силы трения. Если необходима высокая точность в перемещении, лучше выбрать подшипники скольжения. Подшипники качения уменьшают трение, но создают большой люфт.

По типу каретки направляющие бывают:

  • с увеличенным фланцем, для крепления к низу стола;
  • безфланцевые для обычного крепления к расположенным сверху резьбовым отверстиям.

При изготовлении своими руками можно заказать рельсы с нержавеющим покрытием. Они обладают повышенным сроком службы и более длительным сопротивлением к истиранию.

Виды передач для движения стола

При маленьком настольном станке перемещение стола осуществляется механическим способом. Но чем большие скорость, точность и производительность необходимы, тем тщательнее выбирается вид привода. В основном применяются электрические двигатели.

Суть работы узла в преобразовании вращательной работы двигателя в поступательное движение плоскости стола. Выделяют три вида передач:

Выбор типа узла делается исходя из:

  • скорости перемещения заготовки;
  • мощности двигателя станка;
  • необходимой точности обработки.

Точность обработки при различных передаточных узлах

Преимущества шарико-винтовой передачи:

  • возможность высокоточной обработки;
  • малый люфт;
  • плавное движение стола;
  • бесшумность работы;
  • возможность воспринимать большие нагрузки.

Чертеж шарико-винтовой передачи

Значительным минусом выступает ограниченность скорости подачи. Особенно проявляется снижение скорости при длине винта более 1500 мм. Примерный расчет скорости: для привода мощностью 1 кВт скорость вращения равна 3000 об/мин. При шаге винта 10 мм скорость передачи 0,5 м/сек. В таком случае 3 м будут пройдены за 6 сек.

Еще одним минусом является высокая стоимость. Удешевить проект можно применением соединения с винтом и гайкой. В таком случае необходимо обеспечить постоянную смазку узла.

В сверлильных станках нового поколения смазка движимых механизмов координатной поверхности ведется автоматически. В устройство вмонтированы датчики контроля температуры важных деталей.

При шестерно-реечной передаче обеспечивается высокая скорость и достаточная точность. Недостатком является высокая степень люфта при передаче усилий с привода.

Установка ремня самый бюджетный и распространенный способ при создании стола своими руками. Невысокая стоимость ременной передачи и скорость подачи до 1 м/с, компенсируется следующими недостатками:

  • быстрый износ;
  • потеря натяжения за счет растяжения;
  • возможность обрыва при ускорении;
  • малая точность работ.

При покупке координатного стола для сверловки или монтаже своими руками необходимо учесть условия работы. Соотношение всех механизмов по параметрам: загруженности, срока службы, нагревания и остывания, дадут хороший результат при работе. Особенно это важно при самостоятельном изготовлении из подручных материалов.

Чертежи и примеры самодельных моделей


Обзор и сравнение заводских моделей

Источники: http://www.parkflyer.ru/blogs/view_entry/10700/, http://homecnc.ru/mech/1-tips-cnc, http://stanokgid.ru/osnastka/koordinatnyjj-stol-dlya-stanka-svoimi-rukami.html

Комментариев пока нет!

Ваше имя *
Ваш Email *

Сумма цифр внизу: код подтверждения