Самодельный фрезер с ЧПУ по дереву

Фрезерный станок с числовым программным управлением (ЧПУ) не входит в стандартную комплектацию обычной домашней мастерской. Он предназначен для выполнения тонкой обработки деревянных или стальных поверхностей с высокой точностью. Стоимость подобного заводского оборудования высока, поэтому в некоторых случаях лучше всего сделать самодельную модель.

Принцип работы фрезера с ЧПУ

Обработка материалов происходит в автоматическом режиме путем смещения головки с установленным режущим инструментом относительно заготовки. Этот процесс может быть осуществлен несколькими способами.

В качестве базовой модели для изготовления самодельной конструкции можно рассмотреть комплектацию аналогичного заводского оборудования. Она состоит из неподвижного рабочего стола и каретки, перемещающейся в двух системных координатах. На ней установлена режущая головка, которая может смещаться в вертикальной плоскости.

Этапы работы фрезерного станка.

1. Составление программы для обработки материалов и ее ввод в вычислительный комплекс оборудования.
2. Установка обрабатываемой поверхности на рабочем столе.
3. Запуск программы.
4. Смещение режущие головки относительно материала заготовки, его обработка.

Это общие принципы кодирования всех типов производственного оборудования с ЧПУ. У заводских моделей присутствует широкий функционал — автоматическая смена режущего инструмента, обработка в нескольких плоскостях одновременно.

Для изготовления самодельного фрезерного станка по дереву рекомендуется использовать самые простые схемы. Несмотря на то что они будут обладать небольшими возможностями — это не скажется на качестве работы.

Варианты конструкции станка

Сначала рекомендуется определиться со схемой изготовления. В первую очередь это касается способа смещения режущей частью по материалу. Выбор определенной схемы зависит от наличия компонентов, характеристик ЧПУ и параметров выполняемых работ.

Для самостоятельного производства лучше всего выбрать схему, в которой блок цифровой смещается по оси x, рабочий стол — по оси координат y. Он называется портальным из-за принципа построения конструкции. Она проста в изготовлении, но имеет ряд недостатков. Главный из них — ограничение по весу и габаритам заготовки.

При наличии механического фрезерного станка можно выполнить его модернизацию, путем установки автоматического координатного столика и блока с ЧПУ. Задача упростится, если удастся найти уже готовый координатный стол. В дальнейшем останется поставить только электронную часть.

Для обработки больших поверхностей придется выбрать самые сложные самодельные модели станков фрезеры с ЧПУ. Для смещения в режущей части предусмотрены две поперечные планки, причем одна из них крепится на другую.

Проблема заключается в сложности совмещения координатных осей. При неточном изготовлении могут наблюдаться процессы трения, что скажется на качестве изделий.

Выбор оптимального чертежа напрямую зависит от сложности выполняемых работ. Но чаще всего предпочитают изготавливать простые конструкции самодельного фрезерного станка по дереву с ЧПУ.

Корпус оборудования должен быть достаточно жестким, но в то же время не имеет большой массы. Поэтому в качестве основного материала изготовления чаще всего используется дерево или алюминий.

Компоненты конструкции фрезера с ЧПУ

Перед сборкой конструкции следует правильно подобрать ее компоненты. В первую очередь это относится к деталям рамы и двигающейся каретки. Дополнительно составляется перечень электронных компонентов для нормального функционирования самодельного фрезерного станка с ЧПУ по дереву.

Для уменьшения трудоемкости работы рекомендуется оставить ручное включение электродвигателя. Блок управления будет координировать работу смещения каретки и координатного стола.

Минимальный перечень материалов для изготовления оборудования по дереву:

• алюминиевые трубы квадратного сечения или деревянные рейки. Из них делают корпус;
• комплект шаговых двигателей. Оптимальным вариантом является приобретение комплекта от радиоуправляемых моделей. В качестве альтернативы можно использовать электродвигатели от принтера или дисководов;
• подшипники, набор гибких зубчатых ремней;
• электрическая дрель или аналогичный ей ручной инструмент.

Электронные компоненты управления лучше всего взять в сборе. Это позволит адаптировать их для установки на конкретной конструкции. В качество программного обеспечения рекомендуется приобрести специализированный комплекс KCam или его аналог. Он характеризуется простотой настройки, возможности подключения к компьютеру.

Во время выбора модели пошаговых двигателей необходимо выяснить число градусов на один шаг. Это один из основных параметров для составления программного обеспечения.

После изготовления самодельного фрезерного станка с ЧПУ нужно будет провести калибровку и возможную доработку. Лучше всего взять за основу стандартную деталь и пытаться выполнить ее точную копию.

В видеоролике показан пример самодельного станка с ЧПУ по дереву: