Для многих проектов фрезерный станок с ЧПУ необходим для хороших и быстрых результатов. После некоторого исследования существующих на данный момент машин CNC, я пришел к выводу, что все машины с ценой до 150 тыс. не могут удовлетворить мои потребности в отношении рабочего пространства и точности.
Что я хочу:
- рабочее пространство 900 х 400 х 120 мм
- относительно тихий шпиндель с высокой мощностью на низких скоростях вращения
- максимально возможная жесткость (для фрезерования алюминиевых деталей)
- максимально возможная точность
- USB-интерфейс
- потратить до 150 тыс. рублей
С этими требованиями я начал 3D конструирование с разработкой схем и чертежей, проверяя множество доступных деталей. Основное требование: части должны сочетаться друг с другом. В конце концов я решил построить машину на гайке типа 30-B с 8 алюминиевыми рамами с 16-миллиметровыми шарикоподшипниковыми шпинделями, 15-мм шарикоподшипниковыми направляющими и 3-амперными шаговыми двигателями NEMA23, которые легко вписываются в готовую систему крепления.
Эти детали идеально сочетаются друг с другом без необходимости в изготовлении специальных деталей.
Конструкция поворотной оси
Есть множество различных вариантов оборудования с поворотной осью. Самыми качественными считаются четырехосевые устройства. На обычном оборудовании производительность чаще всего ниже.
На высокопроизводительные аппараты устанавливают ременную передачу. В некоторых моделях есть даже пятая ось.
Габариты рабочего стола могут отличаться в зависимости от модели, но длина и ширина не должны быть менее 1 метра.
Самодельные устройства характеризуются тем, что на них фиксируют планшайбу или токарный патрон. На заводском оборудовании чаще всего установлены токарные патроны.
СПРАВКА. В большинстве случаев используются двухфазные двигатели, подключаемые четырьмя проводами.
Стоимость и размеры устройства зависят от конкретной модели ЧПУ. Большие варианты используются в промышленных условиях. Маленькие поворотные оси устанавливают на оборудование, предназначенное для бытовых целей или малого бизнеса.
4х осевой фрезерный станок ЧПУ Моделист CNC-3040AL4х
- Вес, кг 35
- Материал станины алюминий
- Мощность шпинделя 400 Вт
- Осей 4
- Рабочее поле 390*540 мм
- Максимальная скорость перемещения, мм/мин 3000
- Максимальная высота заготовки, мм 80
- Цена 144 000 руб.
Перейти к товару
Ошибки и способы их не допустить
Самые распространенные ошибки:
- Люфт поворотной оси. Если присутствует люфт, очень часто будут появляться ступеньки на обрабатываемой детали. Необходимо максимально плотно устанавливать подшипник. Он должен с трудом запрессовываются в направляющую.
- Четвертая ось должна располагаться строго перпендикулярно оси Х. В ином случае детали будут обрабатываться с уклоном в какую-либо сторону.
- Необходимо использовать качественный шаговый двигатель. Это залог точности работы.
Поворотная ось для станков ЧПУ часто является необходимым элементом. Без нее не получится обрабатывать сложные детали в большом количестве. Она упрощает и ускоряет работу.
- 08 ноября 2020
- 4352
Конфигурация
Конфигурация станка определяет, какие две дополнительные оси используются при обработке деталей.
Вращение осей в станках, оборудованных цапфой, обеспечивается за счет движения рабочего стола. В столах шарнирного вращения, напротив, дополнительные оси обеспечиваются особым положением шпинделя.
Каждый из этих станков обладает уникальными преимуществами. Например, станки с цапфой могут обработать деталь максимально большого размера, а станки шарнирного типа – детали огромных весов, за счет горизонтального расположения стола.
Способы работы с поворотной осью
Работать с поворотной осью можно двумя способами:
- индексным;
- поворотным.
При первом методе предполагается пошаговая обработка заготовки. Начинается она со свободных движений и заканчивается неподвижными условиями. Переход между различными видами обработки сопровождается остановкой и фиксацией.
Второму методу не требуется дополнительных действий. Качество обработки зависит от программы и наличия подходящих рабочих инструментов.
Для полноценной работы оборудование должно быть оснащено четырехкоординатной системой. Ось Z дополнительно оборудуют газовой пружиной для компенсации веса шпинделя.
У оборудования с ЧПУ должен быть доступ к блоку управления дополнительной осью. Хороший уровень производительности можно обеспечить при помощи контроллера шаговых двигателей, который имеет четыре канала управления.
3D фрезерный станок ЧПУ AMAN 3040 4axis 200 Z+
- Электропитание 220В ± 10% 50HZ
- Размеры, мм 520 x 600 x 530
- Вес, кг 60
- Мощность шпинделя 200 Вт, 8000 об/мин
- Осей 4
- Охлаждение шпинделя Воздушное
- Рабочее поле 300 x 400 x 130 мм
- Разрешение, мм 0,003125
- Система управления Mach3 interface, Windows 2000/XP
- Совместимое ПО MACH3, ARTCAM, TYPE 3, UCANCAM, KCAM и пр.
- Цанговый патрон ER11
Перейти к товару
Непрерывный способ обработки подходит для производства заготовок сложной формы. При индексной обработке оператор может изменять положение детали. Все последующие действия выполняются благодаря трехмерной обработке. Но ни один из способов не будет действенным, если не настроить программу управления. Для этого подойдет такое программное обеспечение:
- Mach3;
- DeskProto.
Как выпилить детали для CNC-станка из фанеры?
Все элементы, не вошедшие в список выше, необходимо сделать из фанеры. Поэтому вопрос о грамотной обработке стоит на первом месте при изготовлении станка из фанеры.
Как правильно распилить фанерный лист?
В процессе выпиливания листа фанеры нужно придерживаться некоторых правил:
- Для материала, толщина которого составляет десять миллиметров, используют ручные и электрические лобзики, у которых полотно имеет небольшие зубья.
- Фанеру больше десяти миллиметров раскраивают дисковой пилой.
- Материал для распила следует высушить, в противном случае он расслоится.
- Раскраивать лист следует около волокон первого слоя.
- Если будет применен электрический инструмент, то подача должна быть на минимуме.
- Чтобы предотвратить сколы, можно использовать бумажный скотч.
Как правильно сделать отверстия?
Чтобы сделать отверстия в элементах фанеры, лучше применить сверлильный станок. При этом нужно выбирать большую скорость вращения сверла и минимальную его подачу. Также может быть использован фрезерно-гравировальный станок, что позволит сделать отверстия любой формы.
Справка: Если такого устройства нет, то вполне подойдет и простая дрель. Единственное, что нужно, чтобы биение патрона было минимальное. В противном случае погрешность станет выше.
Как отшлифовать и обработать?
После процесса распиливания и сверления отверстий заготовку следует отшлифовать. Для этого используют наждачную бумагу. Шлифовка осуществляется около волокон и начинается от угла, который шлифуется уже в самом конце.
Справка: после процесса шлифования всю поверхность детали покрывают специальными составами, предотвращающими расклеивание и растрескивание.
↑ Дело паяльника боится
Начну с блока питания. Планировал сделать импульсный, провозился с ним наверное неделю, но так и не смог победить возбуд, который шел непонятно откуда. Мотаю транс на 12в – всё ОК, мотаю на 30-полная неразбериха. Пришел к выводу, что какая-то бяка лезет по обратной связи с 30в на TL494
и сносит ей башню. Так и забросил этот импульсник, благо было несколько ТС-180 один из которых пошел служить родине в качестве транса питания. Да и что ни говори, а кусок железа и меди будет надежнее кучки рассыпухи. Трансформатор перемотал на нужные напряжения, а нужно было +30в на питание моторчиков, +15в на питание
IR2104
, +5в на
L297
, и вентилятор. На двигатели можно подавать 10, а можно и 70, главное не превышать по току, но, если сделать меньше – снижаются максимальные обороты и сила, а вот больше не позволял трансформатор т.к. нужно было 6-7А. Напряжения 5 и 15в застабилизировал, 30 оставил «плавающими» на усмотрение нашей электросети.
Всё это время ежевечернее сидел за компьютером и читал, читал, читал. Настройка контроллера, выбор программ: какой рисовать, какой управлять станком, как изготовить механику и тд. и тп. В общем, чем больше читал, тем страшнее становилось, и всё чаще возникал вопрос «нафига мне это надо?!». Но отступать было поздно, двигатель на столе, детали где-то в пути – надо продолжать.
Пришло время паять плату.
Имеющиеся в интернете мне не подошли по трем причинам: 1 — В магазине, котором заказывал детали не оказалось
IR2104
в DIP корпусах, и мне прислали 8-SOICN. На плату они припаиваются с другой стороны, перевернутые, и соответственно нужно было зеркалить дорожки, а их (
IR2104
) 12 штук.
2 — Резисторы и конденсаторы также взял в SMD корпусах для уменьшения количества отверстий, которые нужно было сверлить. 3 — Имеющийся у меня радиатор был меньшего размера и крайние транзисторы были вне его площади. Нужно было смещать полевики на одной плате вправо, а на другой влево, поэтому изготовил два вида платы.
Преимущества 5-осевой обработки
Пятиосевая обработка деталей на станках с компьютерным управлением имеет ряд преимуществ. К ним относят:
- наличие возможности технической обработки деталей сложной конструкции за одну установку;
- снижение временных затрат на обработку деталей;
- высокую производительность устройств;
- технология позволяет производить крупные серии деталей с минимальными временными затратами;
- быстрая окупаемость;
- высокое качество создаваемых деталей;
- точность обработки.
Технология пятиосевой обработки деталей на станках с ЧПУ имеет множество достоинств. Недостаток у нее всего один – высокая цена. Именно поэтому множество пользователей склоняется к самостоятельной сборке пятиосевого станка с ЧПУ. Собранное своими руками устройство обходится гораздо дешевле готового аналога и ориентировано на выполнение задач, поставленных пользователем.
- 30 ноября 2020
- 1658
Рейтинг статьи:
