Фрезерный станок с чпу из фанеры. Проект настольного станка портального типа

Часть 1

Судя по всему интерес к бюджетным станкам с чпу не утихает. Полазив по интернету решился я собирать интересные конструкции самодельных станков и на их основе делать чертежи со свими доработками и без таковых. Для начала начнем с самого бюджетного варианта станков из фанеры.

Разработаем два варианта настольных станков из фанеры для самостоятельного изготовления. Первый будет с подвижным порталом а второй с подвижным столом в третей части опишем электронику этих станков и ее настройку для работы совместно с программой управления mach3.

Рабочее поле самодельного станка с чпу 500х400мм, ход оси Z 50мм.

Станки с подвижным порталом — это подавляющее большинство всех ЧПУ роутеров. В отличии от станка с подвижным столом в такой конструкции по оси Х перемещается не стол, а портал целиком. Такая компановка снимает ограничения на размер. Однако, все усложняется тем, что зачастую весьма непросто спроектировать такой портал, который с одной стороны, был бы достаточно легким для перемещения с заданными ускорениями, а с другой — был бы достаточно жестким, чтобы не поддаваться под нагрузками. Однако, подвижный портал — более гибкое и универсальное решение.

Основные элементы станка:

• 1. Стол станка (ось Х) – основание к которому крепятся цилиндрические направляющие диаметром 16мм (SBR16) с каретками, подшипники качения SBR16UU. Основание выполним по классической схеме из 18мм фанеры, в столешнице выполним пазы для установки алюминиевого профиля, так называемый T-track, выполняющего роль Т-паза для крепления заготовок. А, в опорах отфрезеруем углубления для установки подшипника 627 и двигателя Nema 23. Привод оси X, трапециедальный винт диаметром 12мм, шаг 3мм с латунной гайкой.

  

  

• 2. Портал станка (ось Y) – изготовим из 18мм фанеры, направляющие такие же как и на оси Х (SBR16), приводной трапециедальный винт диаметром 12мм и шагом 3мм (Tr12x3) и латунной гайкой.

  

• 3. Ось Z станка – из фанеры, направляющие послужат 12мм валы из закаленной стали, к ним четыре каретки SBR12UU для перемещения платформы со шпинделем. Крепление под ручной фрезер Makita, Bosch и другие анологичной конструкции. Привод оси Z - трапециедальный винт диаметром 10мм шагом 2мм (Tr10x2) и латунной гайкой.

  

Материалы и комлектующие станка с чпу из фанеры

• Винты с трапецеидальной резьбой
  • Диаметром 12мм, шаг 3мм (оси Х,Y) (2 шт.)
  • Диаметром 10мм, шаг 2мм (ось Z) (1 шт.)
• Гайки с трапециедальной резьбой
  • 12х3 (2 шт.)
  • 10х2 (1 шт.)
• Две соединительные муфты (длина 36мм диаметр 25мм) с диаметрами 10х6,35мм
• Одна муфта (длина 25мм диаметр 20мм) с диаметром 6,35х6мм
• Подшипник 627 (80027) (3 шт.)
• Три шаговых мотора серии NEMA23
• Цилиндрические рельсы SBR16 на ось X,Y
• Полированные валы диаметром 12мм (2шт) на ось Z
• Каретки SBR16UU на X,Y (8 шт.) SBR12UU на Z (2 шт.)
• Фанера ФСФ ламинированная, толщина 18мм
• Саморезы по дереву
• Винты с гайками М5
• Эпоксидная смола для склейки, собрать на клей при желании (добавит жесткости)

Чертежи комплектующих в данном проекте

Взрыв-схемы с обозначением деталей станка с чпу из фанеры

Сборка узлов станка с чпу своими руками

Собираем основание станка

1. В детель Опора_М запрессовываем 627 шарико-подшипник

   

2. Берем детали Опора М, Опора_П, Соединитель_Опор, Соединитель_Опор вставляются в отфрезерованные посадочные места, скрепляется саморезами.

   

3. Устанавливаем деталь Угол.

   

   

4. Одеваем каретки SBR16UU на направляющие

5. Устанавливаем цилиндрические направляющие SBR16 (основания под направляющие равны опоре направляющей, выравниваете относительно любого торца). Сверловка выполняется по месту.

   

   

   

Собираем ось Z станка

1. Деталь Опора_гайки_Y устанавливаем в деталь Зет_Ц

   

   

2. В деталь Зет_Н запрессовываем 627 подшипник

   

3. На Зет_Ц устанавливаем Зет_В и Зет_Н

   

4. Прикручиваем каретки направляющих портала

   

Собираем портал станка

1. В деталь Стойка запрессовываем 627 шарикоподшипник

   

2. В стойку устанавливаем Соединитель_3 и Соединитель_Г

   

3. Устанавливаем Подложка_Х

   

4. Устанавливаем деталь Стойка_М

   

5. Одеваем Ось Z на направляющие

   

6. Устанавливаем цилиндрические направляющие SBR16

   

   

7. Откатываем ось Z в сторону мотора

8. Устанавливаем ходовой винт, не забываем накрутить гайку

9. На вал мотора Nema 23 устанавливаем муфту, соединяем с винтом, прикручиваем мотор к Стойка_М и фиксируем муфту.

   

   

Собираем станок чпу из подготовленных узлов

1. Портал устанавливаем на каретки основания, прикручиваем винтами

2. Откатываем портал в сторону установки двигателя

3. Устанавливаем ходовой винт

4. На вал мотора Nema 23 устанавливаем муфту, соединяем с винтом, прикручиваем мотор к Опора_П и фиксируем муфту.

5. Прикручиваем ОпорагайкиХ к Соединитель_Г

   

   

Ось Z

6. На деталь Зет_Ш устанавливаем деталь Опора_гайки_Z

   

7. Накручиваем гайку Tr10x2 на ходовой винт оси Z, устанавливаем винт в Опора_гайки_Z

   

8. Запрессовываем валы, одеваем каретки SBR12UU и запрессовываем до конца

   

   

9. Прикручиваем Зет_Ш к кареткам оси

   

10. Винт одним концом устанавливаем в подшипник а на другой конец одеваем муфту

11. Устанавливаем двигатель, фиксируем двигатель и зажимаем муфту

    

    

12. На Зет_Ш устанавливаем зажимы для шпинделя (зажимы можно изготовить разной формы в зависимости от шпинделя)

    

13. Прикручиваем столешницу, предварительно установив в отфрезерованные пазы алюминиевый профиль

14. Устанавливаем шпиндель - фрезер

На этом сборка станка с чпу из фанеры завершена

Вот такой станочек получился

Будем считать, что первая часть статьи посвященной настольным станкам с чпу который можно собрать своими руками полностью раскрыта. Постарался детально показать все элементы фанерного станка с подвижным порталом и его поэтапной сборкой.

В следующей части будет станок с подвижным столом.

Электрика, подключение и настройка mach3 будет рассмотрена в третьей части.

Приобрести чертежи для самостоятельного изготовления можно тут