Самостоятельное изготовление ЧПУ из фанеры

Каждый хозяин домашней мастерской хочет, чтобы в ней были установлены токарный, фрезерный и сверлильный станки. Особенно ценятся станки с числовым программным управлением (ЧПУ), позволяющие производить обработку с высокой точностью. Но все промышленные образцы имеют высокую стоимость. Выходом является сделать станок с ЧПУ из фанеры.

Высокая цена на промышленные станки, обусловлена тем, что силовые элементы их сделаны из металла. Это позволяет им работать с большими силовыми нагрузками. Но для домашней мастерской в этом нет необходимости. Поэтому бытовые станки и приспособления для них можно изготавливать из фанеры, что значительно снизить стоимость и позволит сделать его самому.

Этапы производства станка

Отвечая на вопрос – как сделать самодельный станок, необходимо понимать, что создание любого оборудования начинается с разработки чертежей. Этот этап занимает больше всего времени, так как при проектировании будущего оборудования предусматриваются все нюансы.

После разработки чертежей, наступает этап закупки и изготовления деталей. На этом этапе ключевое значение имеет технология обработки фанеры. Она должна быть подобрана таким образом, чтобы будущие детали имели необходимую точность и не имели внутренних дефектов.

Третьим этапом является сборка. Очень важно аккуратно собирать самодельный станок, без применения сильных ударов, так как детали из фанеры могут разрушаться.

Последним этапом является настройка станка с ЧПУ. При этом производится калибровка начального положения головки с инструментом, проверка отработки станка по написанной программе и внесение поправок в настройку станка.

Разработка чертежей

Разрабатывая чертежи станка необходимо обратить внимание на следующие моменты:

• какие детали стоит изготовить самостоятельно;
• выбор толщины материала;
• вид соединения деталей между собой.

Важно еще на стадии проектирования четко понять, какие элементы будущего станка изготовить самостоятельно, а какие лучше приобрести. Делать самому нужно детали, которые не имеют сложной формы и для их обработки не применяются сложные технологические процессы:

• станины;
• столы;
• различные держатели;
• кожухи;
• суппорта и т. д.

В некоторых случаях фанера может применяться для изготовления шкивов. Для того чтобы станок работал долго и не ломался, необходимо правильно подобрать толщину фанеры.

• Для изготовления столов, станин и суппортов обычно применяется фанера толщиной 10 мм.
• Если на станке будут обрабатываться габаритные заготовки, то станину и стол могут изготавливать из фанеры 20 мм.
• Для изготовления неответственных деталей (кожухов, щитков, стопоров и т. д.) обычно применяют листы с толщиной 6 мм.

При проектировании соединений деталей из фанеры необходимо минимизировать их крепеж при помощи болтов и шпилек. Идеальным вариантом является соединять при помощи шипа и паза. Категорически запрещается применять гвозди и шурупы, так как это может привести к растрескиванию фанеры в местах присоединения.

Для людей, которые никогда не делали подобные агрегаты, лучшим вариантом является найти уже готовые чертежи, и внести лишь небольшие изменения в них. Это позволит не допустить серьезных ошибок, которые впоследствии могут привести к напрасному вложению сил и средств.

Детали, которые необходимо купить

Для изготовления станка с ЧПУ, кроме деталей, которые будут сделаны из фанеры, необходимо будет приобрести следующие элементы:

• валы и подшипники;
• направляющие для перемещения подвижных частей;
• соединительные элементы (болты, гайки, шпильки и т. д.);
• контроллер;
• силовые и контрольные кабеля;
• ремни для передачи вращения от двигателя к инструменту;
• шкивы, если они не будут выполнены из фанеры;
• различные датчики и конечные выключатели.

Еще понадобиться компьютер для программирования контроллера. Кроме того, если в компьютере не реализована возможность управление агрегатом, понадобиться пульт, на котором будут выведены кнопки запуска и остановки.

Изготавливаемые детали

Все детали, которые не вошли в список выше, нужно изготовить из фанеры. Поэтому вопрос о правильной обработке стоит на первом месте при изготовлении станка с ЧПУ своими руками.

Механическая обработка фанеры имеет ряд правил, которые необходимо неукоснительно соблюдать.

Распил листа

При распиливании фанерного листа необходимо придерживаться следующих правил:

• Для материала толщиной менее 10 мм применяются ручные или электрические лобзики, у которых полотно с мелкими зубьями.
• Фанера более 10 мм раскраивается только дисковыми пилами, с высоким числом оборотов.
• Материал для распила необходимо высушить, иначе может произойти расслоение.
• Раскройка листа идет вдоль волокон первого слоя.
• Поперечные разрезы необходимо производить ручным инструментом.
• При использовании электроинструмента подача должна быть минимальна.
• Для предотвращения сколов, можно применять бумажный скотч, который наклеивается по линии распила.

Изготовление отверстий

Для изготовлений отверстий в деталях из фанеры лучше всего использовать сверлильный станок. При этом выбирается большая скорость вращения сверла и минимальная его подача.

Еще может применяться фрезерно-гравировальный станок, что позволяет выполнить отверстие любой формы с минимальной погрешностью, а также получить соединение шип-паз.

Но если станка нет, то для сверления отверстий подойдет и обычная дрель. Единственное необходимо чтобы биенье патрона было минимальным, иначе значительно вырастет погрешность.

Шлифовка и обработка

После того как произошел распил и сверление отверстий заготовку необходимо отшлифовать. Для этого применяется нулевая наждачка. Шлифовка производится вдоль направления волокон и начинается от угла. Сам угол шлифуется уже в конце.

Отверстия шлифуются той же наждачной бумагой по дереву.

После шлифовки обязательно нужно покрыть всю поверхность детали специальными составами, которые предотвратят ее расклеивание и растрескивание. В некоторых случаях детали покрывают лакокрасочными изделиями, но если агрегат не будет находиться на улице, то в этом нет необходимости.

Сборка

Собирать готовое изделие необходимо аккуратно, так как фанера все-таки не металл и может расколоться. Необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

• Соединение шип-паз нужно проклеивать ПВА по всей длине.
• В болтовых соединениях применять шайбы и граверы, для предотвращения их самораскручивания из-за вибрации.
• Кабеля прокладывать в ПВХ гофре.
• Места, в которых устанавливаются подшипники, закрываются крышками.
• Станины и столы устанавливаются по уровню.
• Контроллер устанавливается либо в шкафу управления, либо выноситься за рабочую зону.

Настройка и наладка

После того как станок собран, начинается его настройка. При этом проверяется свободное перемещение всех движущихся деталей и работа передающего механизма, регулируется положение концевых выключателей и датчиков.

Наладка сделанного станка заключается в выставление нулевого положения инструмента, калибровке точного перемещения суппорта и стола по осям, а также проверке правильности обработки информации с датчиков.

Программное обеспечение для станков с ЧПУ очень сложно создать самому, поэтому оно приобретается у специалистов и устанавливается на агрегат.

Видео по теме: Самодельные станки и приспособления