Категория: Разное

Самодельный станок с чпу из принтера: Самодельный ЧПУ станок из принтеров

   30.07.2023  Комментировать

Содержание

Домашний ЧПУ-фрезер как альтернатива 3D принтеру, часть первая — выбор станка / Хабр

Последнее время на хабре все чаще появляются топики, посвященные 3D-печати вообще и домашним 3D-принтерам в частности. И почти в каждом в комментариях вспыхивает холивар между романтиками, в жизни не видевшими 3D отпечатков, и практиками, единожды потрогавшими и разочаровавшимися. При этом вторые почему-то не приводят адекватных альтернативных технологий, комментарии носят либо чисто критический характер, либо предлагают заведомо более дорогие альтернативы. Тем не менее, достойная альтернатива есть — домашний фрезерный станок с ЧПУ.

Звучит удивительно, да? Как-то само слово станок в народе ассоциируется с производством, с отдельными помещениями и специально обученным персоналом. В действительности, существует большой класс ЧПУ-станков, рассчитанных на настольное использование в офисе и на малых производствах, а при желании — и дома. При этом цена маленьких ЧПУ-фрезеров приближается (чтобы не сказать равна) к реальной цене 3D-принтеров.

Жизнь сложилась так, что последний год с гаком я занимаюсь изготовлением литьевых форм для полиуретановых изделий на ЧПУ-фрезере. Поскольку до этого 10 лет оттрубил в IT ритейле, а образование не имеет никакого отношения ни к инжинирингу, ни к ЧПУ, осваивать технологии пришлось с нуля. За прошедший год я подрос с должности оператора-фрезеровщика до инженера-конструктора, а затем и до замдиректора по технологиям, моими стараниями ЧПУ-парк предприятия вырос с одинокого старенького роланда до 5 разнокалиберных станков. В связи с чем еще свеж и актуален опыт выбора, покупки, пусконаладки, тюнинга, эксплуатации и ремонта различных ЧПУ-станков.

И вот — решил поделиться опытом с сообществом. Я осознаю сам, и прошу принимать во внимание читателей, что я — самоучка без базового инженерного образования, все нижеизложенное основано исключительно на личном опыте.

После долгих мук выбора, писать статью-противопоставление или статью-обзор технологии победил третий вариант: написать цикл статей, описывающий слегка абстрагированный опыт ЧПУшника — от выбора станка, пусконаладки и инструментов, через подбор материалов, ПО и режимов работы, до тюнинга и доводки.

Под катом первая статья цикла — краткое описание подсистем ЧПУ-фрезеров, с комментариями и рекомендациями по выбору.

Что купить и как выбрать
В первую очередь определяемся с задачами.
Поскольку мы смотрим на альтернативы 3D принтерам для домашнего/хоббийного использования, основными рабочим материалами у нас будут пластики, дерево, МДФ, ДСП, фанера, текстолит и немножко цветмета. Размеры — не менее домашние 20*30 см — размер листа А4.

Шпиндель
Шпиндель — рабочий инструмент станка, вращающий фрезу. Мощность шпинделя является производной от желаемой скорости съема материала: у меня есть вполне неплохой опыт фрезеровки алюминия 60Вт шпинделем, но с убого маленькими подачами и заглублением. В большинство китайских станков устанавливаются шпиндели 600-800 Вт, чего вполне достаточно для чистого съема пластика/дерева глубиной 1 мм со скоростью 2 метра в минуту.
Отдельно предостерегу от использования шпинделей Kress FHE/FE серии: по сравнению с китайцами они в разы более шумные и менее точные. Если продавец предлагает установку такого шпинделя, лучше закажите сами нормальный шпиндель на алиэкспрессе, а еще лучше — найдите другого продавца.

Рама
На хоббийных станках в лучшем случае рама будет представлена конструкционным профилем в основании и 10-15 мм алюминием на стойках портала и оси Z. В принципе, этого достаточно для домашних-хоббийных задач, главное — проследить, чтобы это было. На моей памяти есть один китаец безрамной конструкции, у которого самая длинная ось была безрамной — ее функция была переложена на стол. Естественно, станок был крайне слабым.

Направляющие
Для озвученных размеров подойдет станок на круглых направляющих 16-21 мм.
вообще, эмпирическое правило для заявленных целей «длина-направляющие»:
<15см — 12мм круглые
15-40 см — 16 мм круглые
40-90 см — 22 мм круглые с основанием

Механика
Поскольку мы заявили цветмет в целях использования, передача усилия с моторов на ось должна быть достаточно жесткой. Потому — долой ремни, да здравствуют ШВП и винты. ШВП — это шарико-винтовая передача, фактически — тот же винт, только канавки резьбы полированы и гайка представляет собой шариковый подшипник. ШВП имеет значительно более плавный ход, выше точность и надежность. Так что винт, пожалуй, допустим только на оси Z, которая по определению менее подвижная, чем остальные.
Передача усилия с моторов на винты для наших задач не критична — достаточную жесткость обеспечивает и ременная передача, и редуктор и муфты. Опять же главное — чтобы между мотором и винтом было что-то, компенсирующее биение оси и резкие усилия в начале движения, а то китайцы в целях экономии могут и напрямую шаговик прикрутить к винту, что отрицательно скажется на продолжительности жизни моторчика.

Моторы
В хоббийном сегменте однозначно рулят шаговые двигатели, они же шаговики. Причем для заявленных целей вполне достаточно фактически любого современного движка, начиная от 42/48 с усилием 5,5 кгсм. Из дополнительных плюшек, предлагаемых станкостроителями можно отметить рукоятки на оси, энкодеры, и прочее — в наших задачах это некритично.

Электроника
Поскольку мы рассматриваем покупку готового станка, предположим, что драйверы и блок питания соответствуют установленным двигателям. Имеет смысл разве что отметить наличие управления шпинделем с ЧПУ — некоторые китайцы экономят на частотнике.

Стол
Стол должен быть. Поскольку во многом точность детали определяется жесткостью крепления, стол должен быть жестким. А дальше — пошли вариации. Китайцы в свои станки любят ставить столы из конструкционного профиля с Т-образными пазами — достаточно удобно и универсально, но не очень жестко. Гораздо лучше — плита с сеткой отверстий с резьбой. Наиболее универсально, но дорого и замороченно в эксплуатации — вакуумный стол.

Плюшки и дополнения
Важным подспорьем являются концевые датчики на всех осях и датчик нуля оси Z.
Специфические дополнения — дополнительная (вращающаяся) ось, DSP контроллер, датчик положения, щуп, энкодеры, специальные зажимы и т.д., но все это, пожалуй, уже выходит за рамки статьи для начинающих.

Интерфейс и ПО
Поскольку мы говорим о фрезерах низшей ценовой категории на шаговых двигателях без энкодеров, штатный интерфейс будет в лучшем случае слегка кастомизированным PCI-LPT контроллером с опторазвязкой, в худшем — просто кабелем к LPT порту компьютера. По-моему, примерно один черт, по крайней мере я не заметил разницы в работе.
Программное обеспечение разнообразно, но функционально сводится либо к простому интерпретатору G-code в сигналы драйверов шаговых двигателей, либо к более продвинутому эмулятору стойки управления станка. В любом случае, если штатная программа не удовлетворяет, можно немножко помучиться и состыковать станок с LinuxCNC, который по функционалу и удобству не уступает продвинутым фирменным решениям.

Пожалуй, на этом статью можно и завершить, будут вопросы/пожелания/дополнения — велкам в комментарии и ЛС.

В следующей части — обзор режущего инструмента, крепеж, аспирация, СОЖ в домашних условиях.

UPD. другие статьи цикла:

Домашний ЧПУ-фрезер как альтернатива 3D принтеру, часть вторая, инструмент и приспособления
Домашний ЧПУ-фрезер как альтернатива 3D принтеру, часть третья, ПО и G-code
Домашний ЧПУ-фрезер как альтернатива 3D принтеру, часть четвертая. Общие понятия обработки

Самодельный ЧПУ станок или CNC в дома

ЧПУ станок своими руками    Самоделки    Обзоры и чертежи 3D принтеров

Если ABS при печати отрывается от стола

Сегодня мы снова поговорим о 3D принтерах и печати ABS пластиком.

При печати ABS бывает, что деталь отрывается от стола, иногда не вся, а только углы, что, впрочем, так же переводит деталь в брак.


На фотографии пример такой детали – оторвались углы и вся печать пошла неправильно.

Что сделать, что бы углы при печати ABS пластиком не отрывались?

Дальше »

Ярлыки: 3D принтер

3D принтер из ЧПУ станка

Если у вас есть ЧПУ станок, а вы хотите поэкспериментировать в области 3Д печати – то не обязательно покупать еще и 3D принтер.
Можно просто переоборудовать свой ЧПУ станок установив на него печатающую головку.

Как это сделать смотрите в статье Делаем 3D принтер из ЧПУ станка.

Konstantin, http://homecnc.blogspot.com/

Ярлыки: 3D принтер

Ходовая гайка своими руками

Если вы делаете небольшой хоббийный ЧПУ станок своими руками, то вам наверняка будет интересно – как сделать ходовую гайку из бронзы.
Подход к изготовлению простой, времени уйдет не больше часа.

А мы пока поговорим о 3D принтерах, в частности о Printrbot.

Дальше »

Ярлыки: 3D принтер, ходовая гайка, Printrbot
Наверное не один желающий купить 3D принтер или самодельщик, который задумывается о том, что бы сделать 3D принтер своими руками не раз прикидывал – да, вещь интересная, но – что же на нем печатать?

Ведь игрушка то не дешевая, а печатать всякую ерунду по принципу – просто так лишь бы было смысла не имеет.
Однако, если посмотреть на мировые тенденции, то печатают не только бесполезные вещи, но и весьма интересные, а главное нужные изделия!

Дальше »

Ярлыки: 3D принтер

Тенденции 3D печати


Мониторю потихоньку тему 3D печати, на мой взгляд – это очень передовая технология, если ее конечно не запретят копирасты. И вот нашел весьма интересный доклад по теме 3D принтеров.

“На пресс-конференции, проходившей в Москве, футуролог Cisco Дэйв Эванс, который, по утверждениям американских средств массовой информации, пока что ни разу не ошибся, заявил:   “…Лет так через 15 трехмерные принтеры будут в каждой квартире, как сегодня холодильники”.

В общем – Дэйв Эванс утверждает, что через 15 лет нам не придется выходить из дома в магазин за теми товарами, которые можно напечатать дома. Скачал объект – распечатал и пользуйся им!

    «Например, телефон или обувь – загружаете и печатаете. При этом цена на трехмерные принтеры будет падать точно так же быстро, как в свое время она падала на обычные принтеры. Это значит, что трехмерный принтер, который в 2006 году стоил $1 млн, в 2025 году будет стоить менее $1 тыс».

Дальше »

Ярлыки: 3D принтер, Будущее

Платья от 3D принтера


Будущее уже рядом! Первые концепты одежды напечатанной по технологии в которой используется 3D принтер уже появились.

Голландский дизайнер Айрис ван Херпен представила на Неделе высокой моды в Париже коллекцию одежды, распечатанной на 3D-принтере. Примененная технология позволяет в одном элементе использовать разные материалы (например, когда часть предмета должна обладать повышенной жесткостью, а другая — быть гибкой). Именно такими и получились два платья с 3D-эффектами, созданные Ирис.
Дальше »

Ярлыки: 3D принтер, Интересное, Новости

Самодельный ЧПУ станок из CD-Rom

При желании, самодельный ЧПУ станок можно собрать из чего угодно.

Вот пример изготовления самодельного станка на ЧПУ управлении из б/у CD-ROM, прочем, вместо сдромов можно взять и DVD-Rom, как говорится – что есть под рукой из того и делаем.

Плата управления ЧПУ станком взята такая же как и те, которые устанавливаются на его больших собратьях. Вся механика основана на приводах читалок-писалок для CD|DVD дисков.

Назначение этого домашнего ЧПУ станочка является изготовление “печатных плат” для самодельной электроники и фрезеровка-гравирование небольших заготовок. На видео можно видеть какого размера заготовку может обработать подобный ЧПУ станок.

Konstantin, http://homecnc.blogspot.com/

Ярлыки: Видео, Механика, CNC

Является ли 3D-принтер станком с ЧПУ? Отвечено

3D-принтеры — это передовые машины, используемые для создания физического объекта из цифрового дизайна.

Станок с ЧПУ снимает материал со склада для изготовления продукта.

Но является ли 3D-принтер станком с ЧПУ? Каковы различия между ними?

В этой статье рассказывается о 3D-принтерах и станках с ЧПУ, о том, как они связаны между собой, об их работе, приложениях и многом другом.

Что в этой статье?

  • 3D-принтеры и станки с ЧПУ — что это такое?
  • Является ли 3D-принтер станком с ЧПУ?
  • 3D-принтеры и станки с ЧПУ — в чем разница?
  • Как они работают?
  • Приложения
  • Заключительные мысли
  • Часто задаваемые вопросы

MellowPine поддерживается читателями. Когда вы покупаете по ссылкам на моем сайте, я могу получить партнерскую комиссию без каких-либо дополнительных затрат для вас.

Является ли 3D-принтер станком с ЧПУ?

3D-принтер — это машина с ЧПУ, которая занимается аддитивным производством. Он работает аналогично другим машинам с числовым программным управлением, таким как фрезерные станки с ЧПУ. Однако вместо удаления материала компьютерная система управляет движением сопла, которое наносит слои материала для достижения желаемой формы.

Типы станков с ЧПУ

Некоторые из популярных станков с ЧПУ включают фрезерные станки с ЧПУ, фрезерные станки, токарные станки/токарные центры, лазерные резаки, листогибочные прессы, 3D-принтеры и т. д.

Все эти станки имеют схожие принципы работы, но используют разные технологии производства.

Технологии производства, в которых применяется обработка с ЧПУ

3D-принтеры и станки с ЧПУ — что это такое?

Что такое станок с ЧПУ?

Станок с ЧПУ, также называемый компьютерным числовым программным управлением или обрабатывающим центром, представляет собой производственную машину, автоматизирующую субтрактивные, аддитивные или формообразующие производственные процессы.

Здесь трансмиссия машины программируется машинистом, и программа передается на машину, управляемую компьютером.

Контроллер ЧПУ на станке анализирует данные программы и реализует ее путем точного перемещения деталей станка, инструментов и заготовок.

Основные компоненты системы числового программного управления

Что такое 3D-принтер?

3D-печать на Snapmaker 2.0

3D-принтер может печатать трехмерные детали и объекты. Эти объекты создаются путем укладки последовательных слоев материала поверх других.

Технически 3D-принтер представляет собой тип станка с ЧПУ, поскольку он состоит из компьютера, который автоматизирует процесс печати.

В отличие от других станков с ЧПУ, состоящих из режущего инструмента, 3D-принтер состоит из печатающего сопла, которое подает строительный материал в нужном порядке.

3D-принтеры и станки с ЧПУ — в чем разница?

Параметр 3D-печать Обработка с ЧПУ
Технология производства Аддитивное производство 9 0076 Субтрактивное производство
Материалоемкость Сравнительно низкая Очень высокая
Применение Прототипы и мелкосерийное производство Мелкое, среднее и крупносерийное производство
Чистота поверхности Сравнительно низкая Сравнительно высокая
Рабочая скорость Сравнительно низкая 9007 6 Сравнительно высокий

Разница между 3D-печатью и обработкой с ЧПУ

3D-печать и обработка на станках с ЧПУ

При 3D-печати слои материала накладываются друг на друга для получения желаемой трехмерной формы.

Обработка с ЧПУ — это процесс, при котором такие материалы, как металл, дерево, пластик и т. д., вырезаются или придаются форме с помощью станка с компьютерным управлением.

Таким образом, самая большая разница между 3D-печатью и обработкой с ЧПУ заключается в том, что машины с ЧПУ используют субтрактивные методы производства для изготовления различных деталей, в то время как 3D-принтеры используют аддитивное производство.

Как они работают?

3D-печать (Источник: HP)

3D-принтер может создавать трехмерные детали из цифрового файла. Он строит объект, накладывая материал последовательными слоями на основе компьютерных инструкций.

В то время как станки с ЧПУ, такие как мельницы, используют субтрактивное производство для удаления материала с заготовки, из которой создается объект.

Хотя эти машины работают по-разному, у них схожий рабочий процесс.

Сначала вам нужно создать дизайн, а затем преобразовать его в код с помощью программного обеспечения CAM.

Программное обеспечение CAM выдает программу обработки деталей в виде файлов, подобных G-коду. Затем вы должны использовать программное обеспечение для управления ЧПУ, чтобы отправить программу на станок.

Рабочий процесс от проектирования до детали на ЧПУ

Плюсы и минусы работы с 3D-принтерами и станками с ЧПУ

3D-принтеры и станки с ЧПУ — это производственные инструменты, управляемые компьютером. Они могут создавать физические объекты или детали из цифровых моделей.

В то время как большинство других станков с ЧПУ вырезают материал для создания фигур, 3D-принтеры накладывают последовательные слои материала для создания желаемых объектов.

Станки с ЧПУ, такие как мельницы, токарные станки и т. д., могут удалять материалы и вырезать форму намного быстрее, чем 3D-принтер, наносящий и строящий то же самое.

Например, когда я пытался сделать вазу высотой 19 см на 3D-принтере Snapmaker 2.0, это заняло у меня около 3 часов 15 минут. Но если это было сделано с использованием обрабатывающего центра, это может занять около 10-30 минут.

Ваза, напечатанная на 3D-принтере с помощью Snapmaker

К сожалению, 3D-принтеры и другие станки с ЧПУ дороги и могут стоить от 2000 долларов и выше, в зависимости от модели, которую вы покупаете.

Приложения

К счастью, за последние несколько лет технология, стоящая за этими машинами, развилась и стала более доступной.

Благодаря этим усовершенствованиям цены на них снижаются, а точность, надежность и объемы сборки растут.

В настоящее время многие компании используют 3D-печать для изготовления легких аэрокосмических деталей, нестандартных медицинских имплантатов, конструкций и других сложно выглядящих деталей, которые трудно изготовить другими способами.

Применение 3D-печати

К сожалению, детали, изготовленные с использованием 3D-принтеров, не имеют такого уровня точности, который предлагают другие станки с ЧПУ.

Станки с ЧПУ, такие как фрезерные, фрезерные, токарные, шлифовальные станки и т. д., широко используются, поскольку эти станки позволяют изготавливать детали из большинства материалов с высокой точностью и повторяемостью за меньшее время.

Следовательно, они в основном используются для изготовления аналогичных деталей в больших количествах. Чтобы назвать некоторые из них, они используются в производстве автомобилей, аэрокосмической, оборонной промышленности и т.д.

Области применения станков с ЧПУ

Заключительные мысли

Области применения 3D-печати растут с каждым днем, и многие теперь рассматривают 3D-принтеры как отдельные машины от обычных типов станков с ЧПУ.

Кроме того, у 3D-принтеров есть собственная линейка специального программного обеспечения, но по сути они работают так же, как и другие станки с ЧПУ.

Оба устройства управляются компьютером и работают по принципам технологии числового программного управления.

Часто задаваемые вопросы

Какие материалы можно печатать в 3D?

Вы можете печатать в 3D такие материалы, как ABS, PLA, нейлон, нержавеющая сталь, золото, серебро, титан, керамика, стекло, углеродное волокно, графит, древесные композиты, смолы и многое другое.

Какие самые популярные станки с ЧПУ?

Среди станков с ЧПУ популярны фрезерные станки с ЧПУ, фрезерные станки, токарные станки, лазерные и плазменные резаки, гидроабразивные станки, электроэрозионные станки (EDM) и шлифовальные станки.

ЧПУ или 3D-печать дешевле?

Стоимость ЧПУ выше, чем 3D-печать, поскольку для этого требуется дорогостоящее оборудование, но обычно это быстрее, чем 3D-печать. Благодаря развитию технологий 3D-печать сейчас дешевле, но они медленнее, чем ЧПУ, а качество их готовой продукции ниже.

ЧПУ станок из старого принтера, возможно ли???.

JavaScript отключен. Для лучшего опыта, пожалуйста, включите JavaScript в вашем браузере, прежде чем продолжить.