Лучший бюджетный фрезерный станок по дереву Hammer FRZ1200B
- глубина хода – 55 мм;
- мощность – 1200 Вт;
- точно поддерживает заданные параметры работы;
- стоимость – до 6 тысяч рублей.
Вертикальная модель бюджетной категории. Мощность двигателя – 1,2 кВт, частота вращения варьирует от 16000 до 30000 об./мин. Скорость регулируется, также есть система поддержания заданной частоты. Глубина хода фрезы – 55 мм. Hammer FRZ1200B весит 4,3 кг. В продажном комплекте имеются две цанги (6 и 8 мм). Также производитель вложил копировальную втулку, адаптер для подключения пылесоса, параллельный упор и рожковый ключ. Цена небольшая – 3700–6000 рублей.
Инструмент, адаптированный для домашней мастерской, имеет эргономичные ручки с резиновыми противоскользящими накладками. Прижимные винты выделены красными головками. Регулировка глубины подачи фрезы достаточно точная, как и поддержание скорости вращения. При этом цена фрезера небольшая, подойдет для новичков и мастеров.
Владельцы отмечают привлекательную цену, надежную конструкцию, простые настройки, удобство в работе. Изготовлен не хуже дорогих брендов. Есть небольшой люфт на направляющих, но он практически незаметен. При фиксации инструмента люфт отсутствует вообще. Хорошая, достойная машина. Есть нарекания на односторонний упор – при некоторых операциях это не совсем удобно, хотя и не мешает выполнять нужные действия.
Плюсы:
- оптимален по соотношению цена-качество;
- мощность – 1200 ватт;
- хорошая сборка;
- дешевый;
- глубина обработки – до 55 мм;
- вес – 4,3 кг;
- точное удержание заданной скорости;
- понятная регулировка.
Основание и оси
Сборка фрезеровального станка начинается с создания основания и размещения осей X и Y. Направляющие для ЧПУ своими руками сделать довольно сложно, так как они должны иметь точные размеры. К другим особенностям сборки основания отнесем:
Во многих случаях в качестве основания для фрезеровального станка с ЧПУ применяется старый сверлильный станок с вертикальной стойкой.
Самым сложным механизмом можно назвать систему, которая обеспечивает движение инструмента в двух плоскостях и вертикальном направлении. Собрать ее можно на основе кареток от неработающего принтера.
Для вертикального перемещения режущего инструмента предусматривается установка специального механизма. Рекомендуется использовать в качестве подобного механизма винтовую передачу, вращение на которую передается через ременную передачу. Зубчатые ремни не проскальзывают при высокой нагрузке.
Вертикальная ось изготавливается своими руками из алюминиевой плиты
Важно выдерживать точные размеры при создании вертикальной оси, так как они будут учитываться при наладке оборудования после его сборки. При наличии муфельной печи изготовить вертикальную ось можно своими руками из алюминия
Подобный сплав характеризуется высокими литейными свойствами, а также коррозионной стойкостью.
После подготовки всех конструктивных элементов проводится их сборка. Два шаговых электрических двигателей будут устанавливаться на станине, для чего создают специальные посадочные площадки. Стоит учитывать, что во время работы электрический двигатель нагревается, возникает небольшая вибрация. Поэтому при выборе наиболее подходящего места установки следует предусмотреть поступление холодного воздуха.
Передача усилия в большинстве случаев проводится через клиноременную передачу. Напрямую проводить соединение мотора с исполнительными органами конструкции не рекомендуется, так как сильная вибрация и перегрузки могут уменьшить его срок службы.
При изготовлении станины из подручных материалов нужно обеспечить высокую жесткость. Для этого создается большое количество ребер жесткости, отдельные элементы соединяются между собой при применении крепежных элементов. Не рекомендуется применять сварочный аппарат для соединения отдельных элементов, так как сварочный шов не выдерживает воздействие вибрации. Переменная вибрационная нагрузка может стать причиной появления трещин, которые снижают прочность станины.
Пошаговая инструкция
Работа начинается с изготовления элементов стола. Их изготавливают из ламинированного ДСП. Для большей жесткости необходимо столешницу делать двухслойной. Тогда общая толщина составит 32 мм.
Выпиливание выполняется на раскроечном циркулярном станке. Детали выпиливаются без припусков на последующую обработку. Кромки оклеиваются меламиновой кромочной пленкой.
Чтобы в дальнейшем проще производить монтаж элементов станка, выпиливается прямоугольное отверстие. В нем устанавливается опорная плоскость. К ней крепится фрезер.
Под рабочую часть фрезера высверливается отверстие. Сквозь него будет производиться монтаж инструмента. Для фиксации внутри вставки сверлятся отверстия. Головки болтов будут утоплены внутри отверстий большего диаметра.
На рабочем столе выполняется разметка под установку вспомогательных элементов: направляющих пластин и передвижных упоров. Здесь же продумывается вопрос об монтаже системы отсоса отходов деревообработки.
В направляющих фрезеруются специальные пазы. При работе можно изменять положение направляющих в зависимости от типа используемых фрез. По необходимости их можно раздвинуть, увеличив расстояние между опорами.
Сами направляющие могут перемещаться вперед и назад. Тем самым меняется глубина обработки. Ее выставляют в зависимости от используемых фрез и требований конструктора изделий из древесины.
Готовый агрегат для фрезерования пазов разного типа удобен в работе. Наличие реверса позволит использовать фрезы разных типов.
Одношпиндельный станок получил наибольшее распространение в деревообрабатывающих цехах. При необходимости направляющие снимаются. Используются фрезы, оснащенные специальными подшипниками. С подобным инструментом производится обработка изделий со всех сторон.
Видео: самодельный фрезерный станок.
Применение специальных наборов
Самодельный станок с ЧПУ своими руками можно собрать при использовании специальных наборов. Доступные комплекты для ручной сборки обходятся дорого, но они характеризуются следующими достоинствами:
- При применении специального набора можно существенно упростить задачу по сборке. Кроме этого, процесс ускоряется, так как в комплект поставки в большинстве случаев включается чертеж.
- Все элементы идеально подходят друг к другу, что обеспечивает высокую точность обработки. При самостоятельном изготовлении конструкции из подручных материалов в большинстве случаев возникают трудности с выдерживанием точных размеров.
- Создаваемые станки из подобных наборов выглядят довольно привлекательно, характеризуются практичностью в применении, высокой эффективностью и компактными размерами.
- При необходимости станок разбирается для его транспортировки.
Недостатком подобного варианта сборки можно назвать то, что внести изменения в конструкцию не получится. Кроме этого, стоимость набора ненамного ниже стоимости готового станка Ардуино или другого производителя.
Станок с ЧПУ своими руками
Функциональная схема станка с ЧПУ.
Итак, как сделать данное устройство? Чтобы изготовить станок ЧПУ своими руками, необходимо потратить время на разработку проекта, а также ознакомиться с существующими заводскими моделями. Следуя этим первым и самым простым правилам, удастся избежать самых распространенных ошибок.
Стоит отметить, что фрезеровочный ЧПУ станок – технически сложное устройство с электронными элементами. Из-за этого многие люди полагают, что его невозможно сделать вручную.
Конечно же, данное мнение ошибочно. Однако необходимо иметь в виду, что для сборки понадобится не только чертеж, но и определенный комплект инструментов и деталей. Например, понадобится шаговый двигатель, который можно взять из принтера и т.д.
Следует также учитывать необходимость определенных финансовых и временных затрат. Если подобные проблемы не страшны, тогда изготовить доступный по стоимости и эффективный агрегат с координатным позиционированием режущего инструмента для обработки металла или дерева не составит труда.
Схема
Наиболее трудным этапом изготовления станка ЧПУ по металлу и дереву является выбор оптимальной схемы оборудования. Тут все определяется размерами заготовки и степени ее обработки.
Для бытовых целей лучше отдать предпочтение чертежу небольшого устройства с необходимым набором функций.
Одним из вариантов может быть конструкция, состоящая из двух кареток, которые будут перемещаться в плоскости. Стальные шлифовальные прутки отлично подойдут в качестве основания. На них крепятся каретки.
Также понадобятся ШД и винты с подшипниками качения, чтобы обеспечить трансмиссию. Управление фрезера самодельного станка с ЧПУ будет осуществляться с помощью программы.
Подготовка
Для автоматизации самодельного фрезерного станка с ЧПУ необходимо максимально продумать электронную часть.
Чертеж самодельного станка.
Ее можно разделить на несколько элементов:
- блок питания, обеспечивающий подачу электроэнергии на ШД и контроллер;
- контроллер;
- драйвер, регулирующий работу подвижных частей конструкции.
Затем, чтобы построить самому станок, необходимо подобрать сборочные детали. Лучше всего использовать подручные материалы. Это поможет максимально уменьшить расходы на инструменты, которые вам понадобятся.
Основу обычно делают из дерева, оргстекла или металла
Важно, чтобы во время движения суппортов не возникали колебания. Они приведут к неточной работе аппарата
В связи с этим нужно правильно разработать их конструкцию.
Вот некоторые советы по выбору деталей:
- в качестве направляющих подойдут прутки диаметром до 12 мм;
- лучшим вариантом для суппорта будет текстолит;
- ШД обычно берут от принтеров;
- блок фиксации фрезы также делается из текстолита.
Инструкция по сборке
После подготовки и выбора деталей можно приступать к сборке фрезеровального агрегата для обработки дерева и металла.
В первую очередь следует еще раз проверить все комплектующие и удостовериться в правильности их размеров.
Схема устройства ЧПУ.
Порядок выполнения действий при сборке выглядит приблизительно следующим образом:
- установка направляющих суппорта, их крепление к боковым поверхностям конструкции;
- притирка суппортов в результате их перемещения до тех пор, пока не удастся добиться плавного хода;
- затяжка болтов;
- установка компонентов на основании устройства;
- закрепление ходовых винтов с муфтами;
- крепление к винтам муфт шаговых двигателей.
Всю электронную составляющую следует расположить в отдельном блоке. Таким образом, вероятность сбоя во время работы будет сведена к минимуму. Подобный вариант размещения электроники можно назвать лучшей конструкцией.
Особенности работы
После того, как самодельный станок с ЧПУ был собран своими руками, можно приступать к испытаниям.
Кинематическая схема работы устройства.
В ПО должны содержаться все необходимые драйверы для контроллеров.
Начинать следует с несложных программ. При первых запусках необходимо следить за каждым проходом фрезы, чтобы убедиться в правильности обработке по ширине и глубине
Особенно важно проконтролировать трехмерные варианты подобных устройств
Собираем самодельное оборудование
Сначала фиксируем на направляющих балку с прямоугольным сечением. Для несущей конструкции устройства нужна достаточная жесткость. Лучше обойтись без сварного соединения всех элементов, применяя винты и болты. Швы, образовавшиеся при сварке, плохо переносят вибрацию. И рама способна быстро разрушиться.
В фрезерном станке, или же токарном, собранном собственноручно, необходимо иметь механизм, способствующий тому, что рабочий инструмент перемещается в плоскости, расположенной вертикальной. С этой целью применяют винтовую передачу.
Что касается вертикальной оси, она легко изготовляется из плиты алюминия. Нужно только параметры оси идеально подогнать к габаритам будущего устройства. Если умелец располагает муфельной печью, конструкция алюминиевой оси изготовляется самостоятельно: для ее отливания пользуются отраженными в чертеже габаритами.
Сборку начинают с ШД. Чтобы их смонтировать, оба двигателя закрепляют позади вертикальной оси на корпусе. Первый несет ответственность за то, чтобы фрезерная головка перемещалась в горизонтальном направлении, а другой, – образно говоря, «опекает» вертикальную. И уже затем начинается монтаж оставшихся узлов.
Для обеспечения вращения всех механизмов служат ременные передачи. Перед подключением к станку ПУ, нужна проверка (выполняется в ручном режиме) его работоспособности и устранение по ходу выявленных недостатков.
Пошаговая инструкция
Для того чтобы понять с чего начать, давайте будем ориентироваться на принципиальную схему ЧПУ.
Итак, сборка готового станка производится в следующей последовательности:
- Создание чертежей, с учетом прокладки и подключения электрооборудования. Можно начертить вручную, но я бы рекомендовал такие программы как Компас, Автокад или Визио. В них легче будет подправить чертеж, а в Визио даже имеются сразу готовые библиотеки по электрооборудование;
- Следующий шаг — заказ комплектующих;
- После поступления комплектующих можно приступить к монтажу станины. Почему после поступления? Да для того чтобы сделать станину с учетом уже пришедших комплектующих;
- Монтаж шпинделя;
- Монтаж системы водоохлаждения. При данной операции скорей всего придется использовать фумленту и обычный автомобильный герметик, для того чтобы конструкция была надежней и не протекала;
- Подключение электропроводки, установка кнопки аварийной остановки;
- Подключение управляющей платы (она же контроллер). В качестве такой платы можно использовать — KY-2012 — 5 Axis CNC Breakout Board for Stepper Motor Driver with DB25 Cable. Найти такую будет не сложно в просторах интернета. Также часто можно встретить самодельные станки на базе arduino;
- Установка программного обеспечения и загрузка чертежей;
- Настройка станка или так называемая «пуско наладка».
Чертежи
Как я уже выше говорил, при создании чертежей необходимо прорисовывать все тонкости от размеров до электропроводки. Это позволит уменьшить число ошибок в проектировании станка.
Изготавливаем каркас
Как я уже говорил каркас можно сделать как из фанеры, так и из металла. Можно комбинировать применение этих материалов. Ниже выкидываю чертеж каркаса.
Не забываем о жесткости конструкции и ее геометрии
Очень важно оставить регулировки для более тонкой настройки станка:
- По высоте машины как на видео;
- По осям Х и У.
Видео вам в помощь, чтобы не сделать ошибок:
Монтаж шпинделя
Устанавливаем шпиндель только после полного монтажа каркаса. При монтаже необходимо оставить на шпинделе возможность регулировки по высоте и вертикали. Иначе говоря, если шпиндель будет установлен не вертикально, нужна регулировка, которая бы задала нужный угол.
Самодельные станки с ЧПУ по дереву
Деревообрабатывающий станок с ЧПУ способен изготавливать детали путем срезания массива дерева в трех плоскостях. Его работа сходна с работой 3D-принтера.
В качестве электрического привода используется гравер средней мощности. Закрепляется он на подвижные салазки с тремя степенями свободы. Направляющие двигаются при помощи шаговых двигателей, управляемые специальными микропроцессорами.
Изготовление детали происходит задолго до закрепления заготовки в станке. В специальных программных комплексах строиться виртуальная модель в реальном масштабе. Далее ее разбивают на плоские фрагменты, по которым вычисляются координаты для задания траектории движения шпинделя с фрезой.
Компьютер по специальному шлейфу передает информацию с координатами в микропроцессор, который их обрабатывает и передает команды шаговым двигателям.
После сборки каретки и станины устанавливаются драйверы, которые будут управлять шаговыми двигателями в плоскости и регулировать глубину фрезерования. Финишным этапом строительства является калибровка всех устройств.
Фрезер какой выбрать
Существует много видов фрезеров. Прежде чем выбирать его, необходимо обдумать, для каких назначений он вам будет нужен. Более сложные заготовки потребуют более мощный и оборотистый фрезер. Специалисты рекомендуют выбирать фрезер с ручной регулировкой и автоматической стабилизацией шпинделя.
Очень удобны фрезеры с системами плавного пуска и быстрой остановки. А если инструмент позволяет заменить щетки двигателя без вскрытия корпуса, то тогда ему вообще цены не будет. Это действительно существенный плюс.
Во многих инструкциях по эксплуатации производители фрезерных машин советуют не использовать его в работе вверх ногами. В основном, эти ограничения не обоснованы и могут игнорироваться.
Это интересно: Диски для болгарки — разнообразие насадок для инструмента
Особенности изготовления копировальной машины в домашней мастерской
У копировально-фрезерных станков верхнее расположение шпиндельной головки. Стол неподвижный, большой. Он вмещает исходную деталь и обрабатываемую заготовку. Привод станка имеет свой двигатель по каждой оси в горизонтальном перемещении. Основная отличительная особенность оборудования – наличие копировальной головки, которая считывает информацию с исходной детали и управляет инструментом.
Головка
Копировальная головка устанавливается на каретке шпиндельного узла и жестко с ней связывается. При перемещении в горизонтальном направлении копир скользит по образцу и поднимает, и опускает инструмент.
2D
Для получения объемного изображения делается стол в 2 раза шире исходной заготовки. На него укладывается образец и рядом обрабатываемая деталь. Запускается продольное движение консоли с поперечным перемещением.
3D
Получить объемную 3D деталь, возможно при синхронном вращении деталей. Для этого вместо плоского стола делается рама. На ней устанавливаются вращающиеся центра. Сзади на вал с шаблоном подключается двигатель. В передней части одевают одинаковые звездочки и цепь, обеспечивая одновременное вращение образца и заготовки.
Фрезеровальное оборудование
Создать ЧПУ выжигатель своими руками или фрезерный станок можно для того, чтобы существенно сэкономить, так как предложение Arduino, CNC или других производителей обходится дорого.
В домашней мастерской чаще других встречаются фрезеровальные станки. Они применяются для получения корпусных изделий, гравировки, сверления и выполнения других операций
Прежде чем создавать ЧПУ фрезер своими руками нужно уделить внимание следующим моментам:
- Проводится выбор наиболее подходящего двигателя по параметрам. Основное вращение получает режущий инструмент от электрического двигателя через привод.
- Рассчитывается то, насколько большим должен быть корпус станка и какие нагрузки будут возникать. Станина создается в зависимости от того, каких размеров будут обрабатываемые заготовки.
- Проводится подбор наиболее подходящих линейных подшипников, а также шарико-винтовой пары. Большинство узлов имеет клиноременную передачу в качестве привода.
- В большинстве случаев фрезеровальное оборудование имеет вертикальную компоновку. Станина служит для размещения рабочего стола, вертикальная стойка для шпиндельной бабки. Вращение передается режущему инструменту, движение в продольном и поперечном направлении столу или шпиндельной бабки. Подача осуществляется в вертикальном направлении, для чего на вертикальной стойке размещается направляющей.
Разновидности моделей
Представлен практически десяток фрезерных станков, различных по своему функционалу. Наиболее популярные из них — это горизонтального и вертикального вида с ЧПУ. Горизонтально-фрезерные станки также бывают без числового программного управления.
Горизонтально-фрезерные
Настольный станок имеет одну особенность — шпиндель закрепляется горизонтально. Оборудование универсальное, так как благодаря такому типу крепления можно использовать фрезы углового, концевого, фасонного, цилиндрического типа. Но в тоже время есть и нюанс — допустимо обрабатывать относительно небольшие детали из-за конструкции шпинделя. По винтовой касательной работы не проводятся.
Вертикально-фрезерные (консольные)
В отличии от горизонтального типа в них ось инструмента располагается строг вертикально. Допускается обрабатывать детали любой формы, но небольшого веса и размера. Используется реже, чем горизонтальные станки, но с их помощью выполняют некоторые виды работ, которые первым не под силу.
Универсальные и широкоуниверсальные станки
Универсальные дополнительно оснащены столом поворотов, то есть работа будет удобна с деталью любого формата, размера, конституции и веса. Широкоуниверсальные, кроме поворотного стола имеют и шпиндель, который вращается. Конечно, фланг работ значительно расширяется. Но в то же время увеличивается время, требуемое на плановый осмотр, присутствует большая вероятность поломки в сравнении с вертикальными и горизонтальными моделями.
Бесконсольные фрезерные
Шпиндель двигается по вертикали, а вот стол — продольно и поперечно. По траектории напоминает рисование креста. Есть второе название — фрезерные станки с крестовым столом. Заготовка крепится жестким образом, а не так как в привычной консоли. Основная сфера использования агрегатов — обработка больших по весу деталей. Станок явно не переносной: его конструкция массивная.
Продольно-фрезерные
Стол совершает продольные перемещения относительно оси. Бабка двигается назад или в поперечных вертикальных направлениях. Используются две опоры, по которым двигается головка. Подходит для работки больших элементов неправильной формы.
Объемно-фрезерные
Единичные по конструктивным особенностям продольно-фрезерным. Но работа начинается только после считывания информации о форме и объемах заготовки с помощью специального копированного оборудования.
Шпоночные фрезерные
Стол двигается возвратно-поступательно, а вот головка шпинделя — по планетарному типу. Возможно провести тщательную обработку любой по формату детали.
Верстак
Это специальный стол для рабочего процесса. Его можно оснащать разными вспомогательными элементами. Его параметры обуславливаются количеством свободного пространства в помещении. Также учитывается и планируемый объём работ.
Сегодня самыми распространёнными видами верстаков для фрезерных столов являются:
- Статичный. Это полноценная рабочая площадка.
- Портативный. Это настольный вариант, быстро собирающийся и позволяющий проводить фрезерные операции.
- Агрегатный. Обладает такими возможностями, за счёт которых расширяется пильная площадь.
Для бытовой мастерской оптимальным является п.1. Второй вид годится для работ с небольшими деталями и имеет ограниченный функционал. Для третьего должно быть просторное помещение.
Изготовление одношпиндельного фрезерного станка
Необходим горизонтальный стол. Для изготовления подходят литые из чугуна плиты (самый лучший вариант), листы ДСП (ламинированные), МДФ или фанера. На нем устанавливают направляющие линейки.
Между линейками монтируется шпиндель. На нем размещают фрезы. Направляющие можно смещать относительно инструмента. Именно так регулируется глубина обработки.
При установке шпинделя монтируют дополнительные подшипники. Необходимость усиления узла объясняется довольно просто: необходима достаточная прочность, чтобы не возникали неконтролируемые перемещения.
Внимание! Оптимальным вариантом будет использование ручного электрического фрезера. У него имеются электродвигатель, цанговый патрон, точки крепления
Легко включать, выключать, регулировать вылет по высоте. Замена инструмента – это дело нескольких секунд.
Если необходима глубокая обработка (более 20…30 мм), то используют мощные двигатели (более 2 кВт). На валу устанавливают план-шайбу. С ней крепят патрон или шпиндель под фрезу.
При выборе мотора предпочтение отдают высокоскоростным (высокооборотистым двигателям). Чем выше частота вращения вала, тем лучше качество обработанной поверхности.
Важным элементом для деревообрабатывающего оборудование будет система пылеудаления. При работе образуются опилки, стружка и довольно много пыли. Поэтому в крупных цехах создают аспирационные системы.
В небольших производствах ограничиваются применением пылесосов. Они включаются одновременно с подключением основного электродвигателя. Пыль удаляется из зоны резания и накапливается в специальных мешках. По мере наполнения от отходов обработки избавляются.
