Самодельный лазерный станок с чпу своими руками

Кроме созданий проектов на Arduino, ещё я увлекаюсь созданием самодельных станков с ЧПУ. На счету у меня собрано больше 5 штук самодельных ЧПУ станков с различной кинематикой перемещения и разнообразного назначения.

Сегодня пойдет речь о самодельном лазерном гравере, который я собрал в домашних условиях, а точнее в квартире. При этом использовал подручные материалы, которые лежат без дела, или которые можно не задорого купить в ближайшем магазине.

С чего все началось, и для чего я собрал лазерный гравировальный станок из хлама, сейчас расскажу.

Зачем собирать самодельный ЧПУ станок из хлама?

Один знакомый сказал, что ЧПУ станки это сложно и для того, чтобы собрать работающий станок нужно очень много знать и уметь. Я ответил, что я собираю ЧПУ станки из подручных материалов, и многие работают у меня больше 2 лет верой и правдой. Показал, что я на них делаю, и где можно почитать описание моих проектов.

Спустя некоторое время этот знакомый мне говорит, что он рассказал друзьям, и они не верят, что можно собрать ЧПУ станок в домашних условиях. Да даже не то, чтобы он работал, как из магазина, а хотя бы выполнял какую-нибудь работу.

И тут он меня спрашивает: «Ты можешь собрать станок не из старых принтеров, мебельных направляющих, а из материалов, которые я бы купил сам, и повторил бы станок?» Я сказал, что это вполне возможно, и приступил к реализации мини станка с ЧПУ.

Скорее всего, это не последний мини ЧПУ станок в домашних условиях. В ближайшее время сделаю еще пару вариантов.

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

Сборка самодельного лазерного гравера с ЧПУ

Механическая часть самодельного лазерного гравера

Недавно делал узел из карандашей (каретку для ЧПУ), и на основе данной каретки решил собрать лазерный гравер с ЧПУ. Но нужно, как минимум, 2 оси, поэтому собрал второй узел, но немного уже. Вот так выглядят узлы оси X и Y для самодельного лазерного гравера.

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

Как собирал каретку, можете почитать в предыдущей статье. Про нее могу сказать одно: сделана она из карандашей, строительной шпильки и фанеры.

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

Закрепил с помощью реек и фанеры узлы осей Y и X. Вот такой каркас станка получился. Пора приступить к электронной составляющей самодельного ЧПУ гравировального станка.

Электроника самодельного лазерного гравера

Доставать лазер из старого DVD привода не стал, так как меня просили сделать ЧПУ станок, который можно повторить, и все узлы можно было бы купить, например, на AliExpress. Поэтому буду использовать лазерный модуль с TTL контролером от моего лазерного гравера. Обзор гравера можно посмотреть тут.

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

Лазерный модуль можно использовать в такой самоделке и подешевле, например, на 500 mw.

Так как я увлекаюсь еще и Arduin, то мозгом станка будет Arduino UNO и CNC shield v3. Драйвера буду использовать самые дешёвые A4988. Описание драйверов A4988 читайте в этой статье:

  • Драйвер шагового двигателя A4988.

Описание CNC shield v3 читайте в статье:

  • Плата для ЧПУ на Arduino UNO, CNC shield v3 и драйвера A4988 (DRV8825).

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

Для того, чтобы закрепить электронику, сделал заготовку из фанеры, которая будет крепиться с задней стороны гравера.

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

После чего, закрепил электронику и установил на место, где будет все стоять.

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

Пришло время все подключить и запрограммировать.

Схема подключения cnc shield v3.0 + arduino uno + TTl и лазер

Подключаем все компоненты по схеме.

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

Правда, у меня не установлены концевые выключатели. Схему взял из интернета, самому рисовать стало лень. Но когда буду писать обзорную статью про подключение электроники, обязательно все нарисую.

Как видим, схема достаточно простая, и запутаться тут сложно. Нам нужно к шилду подключить 2 шаговых двигателя. Один подключаем в разъем, где написано X, второй в разъем с надписью Y. Соответственно, один двигатель перемещает по оси X, второй по оси Y.

C подключением лазера будьте внимательны, в зависимости от версии прошивки, подключение TTL к Arduino может быть разным.

Внимание!!! С прошивки GBRL 9.0i были поменяны местами Z-Max (D12) и Spn_EN (D11).

TTL модуль подключаем к D11, который является ШИМ портом, — это необходимо для управления мощностью лазера, с помощью ШИМ.

Теперь, если вы желаете подключить концевик Z_Max, то его необходимо подключить в Spn_EN, а включение лазера необходимо подключать в Z+. Вот такая путаница с распиновкой на шилде.

После подключения уложил провода, чтобы ничего не торчало и не мешало работе станка.

Прошивка для лазерного гравёра на Arduino

Для того, чтобы гравер заработал, в Arduino нужно загрузить код. Где же его взять? Код писать самостоятельно не нужно. Добрые люди уже написали и проверили работу прошивки на тысячах, а может и на сотнях тысяч различных станках с ЧПУ. Скачать прошивку GRBL 1.1 можно с репозитория, или внизу статьи, в разделе Материалы для скачивания.

Более подробно о прошивке и настройке GRBL 1.1 буду рассказывать в следующей статье.

Настройка и калибровка самодельного станка с ЧПУ.

После того, как мы загрузили прошивку, все настройки будут стандартные, и их нужно поменять под ваш станок. Это не так и сложно, но процесс занимает некоторое время. Для калибровки нужно перемещать по оси лазерный модуль, и смотреть, как точно происходит перемещение.

Например, вы переместили на 100 мм, а станок переместился на 102 мм. Это все настраивается в прошивке. Полный процесс калибровки буду рассказывать в следующей статье. А сейчас выложу скриншот моих настроек GRBL 1.1 для лазерного гравировального станка.

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

Программа LaserGRBL для управления лазерным гравером на Arduino

Осталось установить программное обеспечения для компьютера, которое позволит гравировать, выбрав понравившуюся картинку. Я буду гравировать векторный логотип сайта и елочную игрушку. Исходники будут в разделе материалы для скачивания.

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

LaserGRBL поддерживает гравировку растровой и векторной графики, что позволяет облегчить поиск материала для гравировки.

Подробнее о программе LaserGRBL напишу отдельную статью, так как там есть некоторые фишки, которые упрощают работу с лазерным гравером. Некоторые из них вы можете увидеть в видео.

А сейчас покажу, как выглядит исходное изображение, загруженное в программу LaserGRBL, и что получается после гравировки.

Подведём итог

В домашних условиях собрать лазерный гравер не составит большого труда. Но перед сборкой нужно определиться, чего мы ожидаем. В связи с тем, что данный станок я собрал попутно, то лазерный гравер не является первоначальной задачей.

И выбор ходового винта, для данного станка, является не правильным решением. Потому что перемещение происходит медленно, а гравировка делается быстро, и я использовал только 50% мощности лазера. Это не приемлемо.

Что же делать? Нужно использовать не ходовые винты, а ременную передачу, что увеличит скорость и плавность перемещения.

Если присмотреться на гравированные изделия, то можно увидеть небольшую рябь. Это связанно с тем, что по оси X ходовой винт имеет изгиб и при перемещении происходит раскачивание лазерной головы. Если такое колебание будет при фрезеровке, то зажатая фреза в материал просто не допустит такие небольшие колебания.

Более подробно настройку станка и программное обеспечение разберу в следующих статьях:

Понравился проект Самодельный Лазерный гравёр с ЧПУ, в домашних условиях? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

Самодельный лазерный станок с ЧПУ

Этим летом прикупил новый Синий лазерный модуль на 2Вт и сразу решил собрать под него станок на ремнях, так как первый мой станок был бы слишком медленным для этого лазера. Для этого станка прикупил более серьезные комплектующие:

  • Красный китайский контроллер-драйвер на 4 оси.
  • Валы на 12 и 16 мм по одному метру.
  • Линейные подшипники на 12 и 16 мм соответственно.
  • Шаговые двигателя. Уже не от флоппи дисков.
  • Долго ломал голову как сделать крепление для подшипников, пока мой друг которого я тоже заразил идеей станкостроения не подсказал мне замечательную идею от которой я рад до сих пор:) И так, первые фото, сегодня их будет много:
  • Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими рукамиСамодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками
  • Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими рукамиСамодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками
  • Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими рукамиСамодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками
  • Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими рукамиСамодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками
  • Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими рукамиСамодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

На фото присутствует кнопка СТОП которая пока не используется. В будущем соберу корпус для контроллера и поставлю в него кнопку. По поводу креплений, то клипсы для пластиковых труб в этом варианте просто идеальны! Подшипники держат так что я с трудом их мог снять, поэтому даже не пришлось их сажать на клей или закреплять с боков что бы они не выезжали.

Читайте также:  Закаливание металла в масле

Перейдем к сборке. Кстати станок я собрал в удивительно быстрые сроки, всего за 2 дня (нужно было срочно). Первым делом я разрезал купленные валы пополам. Следовательно размеры станка будут 500х500мм:

  1. Дальше изготовление оси Y из фанеры 10мм. Без промежуточных фото, но думаю и так все понятно:
  2. Сделал отверстия и вставил валы. Все сидит туго, поэтому дополнительно не закреплял:
  3. Крепление подшипников на 16 по оси X:
  4. Изготовил переднюю и заднюю стенки станка, а так же сам рабочий стол из фанеры 15мм:
  5. Вставляю валы на 16 и только что изготовленную часть станка. Уже на что-то похоже:
  6. Двигателя и ременная передача.
  7. Ремни, и шкивы были извлечены из 2х старых принтеров:
  8. По скольку шкивы оказались меньше чем я ожидал, и их нельзя было надеть на мои двигателя, пришлось их вставить шкивы которые стояли на шаговом двигателе:
  9. Снял основу лазера, прикрутил к ней подшипники, ремень и с другой стороны пружину для его натяжки:

Установил двигатель, шкив с обратной стороны. По скольку ремень короткий, а лишнего под рукой нет пришлось добавить веревкой. Станок наездил уже примерно 1км и веревка себя нормально чувствует:

  • Делаю аналогичное для оси X:
  • Все закрутил, установил лазер и вот результат:

Вот и получился станок без особых наворотов. Как для меня собрать станок за 2 дня уже хорошо:) Скорости передвижения получились хорошие: по Y до 7000 мм/мин, работаю на 5000. По X максимальную не замерял, работаю на 3000 мм/мин.

Теоретически скорость могла бы быть больше, но на униполярных двигателях с биполярным контроллером мощность двигателей меньше паспортной. Работаю под управление программы ПАУК, выжигаю портреты и картинки. Изображение выжигается линиями с постоянной мощностью лазера, но с разной скорость передвижения на разных оттенках изображения.

Так же пробовал выжигать точками, тоже хорошо получается. Скорость такой гравировки на слух примерно 5-10 точек/сек.

  1. Вот еще дополнительно несколько фотографий:

Сразу хочу предупредить кому будут интересны чертежи — их нет! ???? Все продумывалось и расчитывалось  на месте.

Фото первых работ. К сожалению на тот момент у меня уже не было цифровика, так что простите за качество фото. Так же видно что были проблемы со съездом картинки:

  • Человек который подкинул мне идею и креплением подшипников:
  • Так же сделал себе гравировку на крышку телефона:
  • На данный момент это все, потом добавлю видео и добавлю фото новых работ.

Добавление: 04.09.2013

Как и обещал, вот видео:



Добавление: 06.12.2013

Как сделать ЧПУ-станок своими руками?

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

Кроме древесины, пластика и композита, станки с числовым программным управлением (ЧПУ) отлично обрабатывают и цветные металлы, и даже рабочие (технические) сорта стали. Подобное оборудование выполняется в качестве фрезерно-гравировальной машинки – и доукомплектовывается лазерной пушкой-гравёром, способной прожигать дерево и сталь.

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

Прежде чем провести подготовку к сборке станка-фрезера или лазерно-гравировального аппарата, определитесь с требованиями, которые не остаются без внимания опытных мастеров.

В первую очередь корпус (рама, станина) должен обладать достаточной жёсткостью, т. к. механическая сила, которая прикладывается к детали в процессе обточки, сверления, прорезания технологических отверстий в заготовке, немалая.

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

Обработка деталей должна обладать заявленной в конкретной спецификации точностью и чёткостью. Вам ничто не мешает заказать китайские готовые комплектующие, однако основа чаще всего изготавливается из подручных средств.

Размер деталей также имеет значение. Собирать станок, который займёт весь верстак на столешнице площадью в 2 м2, когда планируется выточка мелких деталей, запчастей для механизмов и устройств, нерационально.

Длина, ширина и высота машинки определяют то пространство, которое она будет занимать в помещении.

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

Решив три этих задачи, подготавливают необходимые материалы и инструменты.

  • Для изготовления корпуса станка по дереву подойдёт цельнодеревянная доска, профильный лист МДФ или ДСП либо фанера. Последняя, наряду с массивом древесины, обладает наибольшей прочностью. А вот для станка по металлам лучшей конструкции, чем стальная, не найти.

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

  • Шпиндельный мотор для древесины не должен быть более 2 кВт по мощности. Для предотвращения затяжных технологических перерывов каждые 15 минут шпиндельный двигатель желательно оснастить радиаторно-водяной системой отвода тепла.

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

  • Инверторный электрический модуль подбирается под мощность двигателя. В связи с надёжностью и повсеместным распространением шаговых двигателей применяется система «мотор-драйвер». Плата драйвера вырабатывает импульсные или переменные токи, заставляющие вал двигателя поворачиваться на конкретный угол либо совершать несколько полных оборотов. Три шаговых двигателя обеспечивают перемещение заготовок по всем трём координатным осям.
  • Кабельный короб ставится для защиты проводки от случайной порчи при работе – привод и предметный стол часто и помногу перемещаются.

В числе прочих компонентов – фрезеровальный зажимник (патрон для резаков), охлаждающий шланг, шарикоподшипниковые комплекты, муфта (передаёт плавный ход от шагового двигателя и обеспечивает совмещение его с редуктором по оси), фрезерные резаки, метизы, водопомпа (насос), шпильки. В качестве инструментов нужны:

  • сварочный агрегат инверторного типа с рядом электродов;
  • болгарка с набором отрезных дисков по металлу и дереву;
  • универсальная отвёртка с набором насадок;
  • молоток, пассатижи, универсальные разводные ключи (не менее двух);
  • паяльник, канифоль, припой, паяльный флюс;

Из расходников – изолента, универсальный клей (столярный, эпоксидный и/или «Момент-1»), резиновый герметик, фум-лента.

Народные умельцы изготавливают фрезеры на основе компакт-дисков и дисководов для них. Используя данные компоненты, пользователь получит весьма компактный станок.

Более совершенной основой для другого варианта служит старый фирменный принтер от известных производителей, к примеру, устройства HP LaserJet, достигшие отметки максимума продаж в 2005 году.

Общая поэтапная инструкция по сборке включает в себя ниже перечисленные стадии.

  1. Поиск или создание чертежа – сборочной инструкции, где все этапы, включая компоновку электрики и электроники, описаны подробно. Для создания чертежа используются программные средства типа Autocad или Visio.

  2. После приобретения необходимых компонентов мастер формирует станину. Собирать её до покупки данных запчастей не рекомендуется – её габариты не согласуются с конфигурацией будущего устройства.

  3. Монтаж и наладка шпиндельного агрегата с главным мотором. На двигатель ставят систему охлаждения. Для устранения протечек применяют герметик – после затвердевания он превращается в некое подобие резины.

  4. Монтаж электропроводки и кабелей, пульта, кнопки аварийного отключения станка.

  5. Размещение и подключение электронной платы (микроконтроллера). Можно использовать, к примеру, электронный модуль типа KY-2012 – пятиосевой контроллер CNC для драйвера шагового двигателя с кабелем DB-25. Большинство пользователей отдают предпочтение микроконтроллерам бренда Arduino.

  6. Опробование работы собранного станка, загрузка электронных версий чертежей будущих заготовок, которые изготовятся на данной машинке.

Если техника работает чётко, то можно разработать план производства, закупить материалы и расходники для нее и выйти «на поток» – выпустить первую (пробную) партию деталей.

ЧПУ-станок, собранный своими руками, требует минимума ошибок и нежелательных просчётов. Самодельный агрегат, даже когда он создавался для работ исключительно по дереву и пластику, требует основательного подхода в проектировании и сборке. Итак, проект готов – осталось лишь воплотить его на практике.

Станина, схема электропитания, привод с главным двигателем, предметный стол с шаговыми моторами в работе не должны создавать препятствий друг другу. Не менее важными узлами считаются кнопка аварийной остановки и пульт с кнопками, переключающими обороты шпиндельного привода.

Установите детали, позволяющие регулировать смещение предметного стола по оси абсцисс и ординат.

Смонтируйте шпиндель. Он ставится лишь после полного завершения работ над корпусом (без сборки боковин и задней стенки). Устанавливая мотор, оставьте возможность двигать этот привод по высоте и строго вертикально.

При невертикальном монтаже шпиндельного привода потребуется дополнительный конструктивный элемент, который позволял бы оператору станка выставить нужный угол наклона фрезы (или удостовериться, что шпиндель выставлен строго вертикально).

Среди прочих компонентов – винтовая передача, использующая зубчатые зацепы на шкивах и ремне. Такое соединение исключает проскальзывание ремня по шкивам. Равномерность передачи крутящего момента практически гарантирована.

При использовании шагового мотора для миниатюрного станка применяют кареточные комплектующие от большого принтера. Чем старше по году выпуска модель, тем более высокомощный шаговый двигатель в них применялся.

Большой удачей считается матричный принтер: он больше, чем лазерные и струйные модели, подходит для переделки под такой станок. Трёхкоординатная машинка потребует, соответственно, трёх таких моторов.

Читайте также:  Крейцмейсель: устройство, особенности, аналоги

Если найти их не удалось самостоятельно (используя старую печатную технику), то используйте шаговые двигатели от китайского бренда Nema – достаточно лишь подождать доставки заказа от 10 до 100 дней, а рассчитаны такие движки на напряжение 12 вольт и ток до нескольких ампер.

Предпочтительными движками здесь считаются двух- или трёхкатушечные модели. Для каждого из двигателей понадобится свой контроллер (драйвер).

Используя крутящиеся зубчатки (колёса из инструментальной стали), вы сможете превратить вращательный момент в линейный.

Чтобы получить максимальную точность, можно использовать шариковые винтовые парные детали (ШВП), однако такие запчасти не являются дешёвым решением.

Используя для установки блоков гайки и крепёжные болты, снабдите их пластиковыми прокладками, чтобы снизить силу трения и уменьшить люфт.

Для шпинделя можно использовать любой коллекторный или бесколлекторный двигатель.

Вертикальная ступица, дающая возможность инструменту перемещаться по трём координатам, действует в пределах координатного стола. Ось выполняется в виде алюминиевого прута. Размеры этой детали должны соответствовать габаритам станка.

Если у мастера присутствует муфельная печь, то эту ось можно сделать самому лишь по чертёжным данным.

Сборка рабочей механической части начинается с закрепления первых шаговых двигателей на раме. Они размещаются за вертикальной осью. Эти моторы ответственны за горизонтальное и вертикальное перемещения.

Передвижной портал, движущийся по оси абсцисс, переносит на себе шпиндельный привод и суппорт (ось, задающая высоту точки работ). Чем выше размещён портал, тем на более толстые детали при обточке мастер рассчитывает.

Недостаток поднятого портала – неустойчивость к повышенному прикладываемому усилию.

Чтобы закрепить шаговый мотор, ответственный за координаты по высоте, а также прямые направляющие, применяйте все пластины, кроме боковых. Установите в этом же месте шпиндельную основу.

Для привода используйте заранее отобранные шпильки с гайками.

Для фиксации ротора шпиндельного мотора со шпилькой примените резиновую обмотку электрического кабеля, обладающего довольно широким сечением. Фиксирующими свойствами обладают и винты, всовываемые во втулочную деталь из нейлона.

Металлы и дерево при изготовлении корпуса могут сочетаться друг с другом. Так, основная (несущая) конструкция собирается из профтруб с толщиной стенки от 3 мм, а боковины (крышки, панели) могут быть изготовлены из фанеры. Но несущий каркас не собирается без сварочной технологии – чисто болтовых соединений может оказаться недостаточно.

Станок обретает предельную, заявленную на чертеже прочность лишь благодаря раме. На ней устанавливают подвижный предметный стол, шпиндельный привод, шаговые координатные двигатели, рельсообразные направляющие, вертикальную координатную ось.

Сварная станина, сформированная из алюминиевого профиля и стержней, плохо переносит нагрузки.

Стальная рама в разы лучше, но и она может повредиться преждевременно. Чтобы избежать отрыва деталей рамы друг от друга, применяйте Т-образные гаечные крепления.

Впрочем, болтовые соединения отлично сочетаются со сварными. Торцевые пластины предусматривают установку подшипников, позволяющих ходовому болту свободно крутиться по своей резьбе.

Здесь применяются скользящий и подшипник на шпинделе.

Для бесперебойной работы программного блока применяют высококачественные радиоматериалы и радиокомпоненты. Китайские печатные платы, имеющие сомнительное качество, лучше обойти стороной. Цель сборки – добиться чёткого функционирования, без программных зависаний и сбросов при работе.

Кроме шаговых двигателей, управляемых с помощью драйверных электронных модулей, используется также порт USB, преобразование сигналов с которого, к примеру, производится с помощью переходника-модуля на базе технологии RS-485, выполняющего также обратное преобразование данных в формат USB.

Запитывается вся электроника чаще всего с помощью компьютерного блока питания со ступенчато-выдаваемыми напряжениями, к примеру: 3,3, 5, 6, 9, 12, 15, 18, 19, 21, 24, 27, 30 и 36 вольт.

Выберите нужное – на нём и работает всё оборудование. К примеру, современные микропроцессорные модули эксплуатируются при напряжении 3,3 В, а шаговые двигатели – от 12.

Чтобы загрузить/перезаписать программу в ЧПУ-блок, используют ПК или ноутбук.

В последнее время предпринимаются попытки использовать для управления станком дополнительный микрокомпьютер размером с одну или несколько флешек, взаимодействующий со смартфонами и планшетами по Wi-Fi или Bluetooth, но данная технология пока находится в стадии долгосрочных разработок и, скорее, относится к «умным вещам».

  • Ни один здравомыслящий мастер не соберёт даже крайне простой станок, не имея проекта с чертежом.
  • Правильно соотнесите шпиндельный привод и частотный преобразователь.
  • Не пользуйтесь шаговыми моторами с нестандартным питанием, в противном случае потребуется установка также нестандартного источника либо переделка одного из существующих. Это отодвинет финальную настройку, усложнит её.
  • Не используйте лишь одни сварные соединения – при запредельной вибрации их попросту разорвёт.
  • Не применяйте скользящую ременную передачу: заметное усилие может привести к частому проскальзыванию ремней.
  • Приобретите подшипники и винты с тройным запасом прочности.

Как сделать ЧПУ-станок своими руками смотрите далее.

Собираем ЧПУ лазерный станок своими руками

В этом посте мы расскажем вам историю о том, как построить ЧПУ лазерный станок своими руками, которую нам поведал один из подписчиков.

Предисловие

Пару месяцев назад я просматривал записи с конкурса, в котором увидел несколько довольно крутых гравировальных машин, и я подумал: «Почему бы мне не создать свою собственную?». И так я и сделал, но не хотелось копировать чужой проект, я хотел сделать свой собственный уникальный ЧПУ станок своими руками. И так началась моя история …

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

Технические характеристики

Этот лазерный гравер оснащен 1,8 Вт 445 нм лазерным модулем, конечно, это ничто по сравнению с промышленными лазерными резаками, которые используют лазеры более 50 Вт. Но для нас будет достаточно и этого лазера.

Он может вырезать бумагу и картон, и может выгравировать все виды древесины или изделия из фанеры. Я еще не тестировал другие материалы, но уверен, что он может наносить гравировку на многие другие поверхности.

Сразу зайду наперед и скажу, что он имеет большое рабочее поле размером около 500×380 мм.

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

Кому под силу сделать такой лазерный станок? Каждому, не важно, вы инженер, юрист, учитель или студент, как я! Все, что вам необходимо – терпение и большое желание получить действительно качественный станок.

Мне потребовалось около трех месяцев, чтобы спроектировать и построить эту гравировальную машину, в том числе я около месяца ждал детали. Конечно, такую работу можно выполнить и быстрее, но мне всего 16 лет, поэтому работать я мог только на выходных.

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

Нужные материалы для сборки

Понятно, что вы не сможете сделать лазерный гравер, не имея нужных деталей, поэтому я составил спецификацию с почти всем необходимым для его изготовления.

Практически все детали куплены на Aliexpress, потому что это дешево, и есть бесплатная доставка для большинства товаров. Другие детали, такие как обработанные стержни и листы МДФ (можно сделать из фанеры), были куплены в местном строительном магазине.

Лазер и драйвер лазера были заказаны на ebay.
Я попытался найти самые низкие цены для всех деталей (не включая доставку).

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

Было потрачено много времени, прежде чем я пришел к этому дизайну. Сначала я сделал несколько других, но именно этот был действительно самым красивым из всех остальных. Первым делом я нарисовал все детали в графическом редакторе и распечатал их в натуральном размере.
Весь гравер я собираю из листов МДФ толщиной 18 мм и 12 мм.

Выбор пал на этот дизайн также потому что можно было легко прикрепить ось Z и инструмент, превратив наш станок в фрезерный.

Конечно, я мог бы сделать другой, более простой дизайн … Но нет! Хотелось чего-то особенного!

Процесс сборки

Распечатав чертежи, у меня появились детали, которые необходимо было собрать в кучу.

Первое, что я сделал, – это установил дверь корпуса электроники с левой стороны и замок с петлей (дверца устанавливается без трудностей, поэтому я сделал это в первую очередь.

Чтобы собрать корпус для электроники, я использовал множество L-образных железных скоб с отверстиями под саморезы. Если корпус планируется изготавливать из фанеры, то предварительно необходимо просверлить в ней также отверстия под саморезы.

  Изучаем работу лазерного станка с ЧПУ по дереву

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

Сначала была взята снова левая сторона корпуса электроники и установлена на нее передняя и задняя части корпуса при помощи скоб. Я не использовал винты или гвозди для установки крышки и панели управления, а прикрутил те же скобы к стенкам и просто положил крышку с панелью на них чтобы в дальнейшем при установке электроники не возникало никаких неудобств.

Читайте также:  Слесарное дело: технологии обработки металла, инструменты

Отложив корпус электроники в сторону и взяв опорную плиту и опорные части оси Х необходимо установить их таким образом, как показано на фотографиях, убедившись, что ось Х и крепление мотора находятся на правой стороне станка с ЧПУ. Теперь можно смело установить корпус электроники таким же образом, как и показано на рисунках.

Далее были взяты два 700-мм вала, нанизаны на них по два линейных подшипника на каждый, и они были зафиксированы на самом станке при помощи специальных концевых опор для шлифованных валов.
На данном этапе у меня получилось вот что:

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

  1. Теперь возьмите два 500-миллиметровых вала, наденьте по одному линейному подшипнику на каждый вал, наденьте опору вала на каждый конец каждого вала и установите их на станок.
  2. Прикрепите ходовую гайку оси Y на подвижную часть оси Y с помощью гаек и болтов, и прикрутите ее к линейным подшипникам с помощью саморезов.
  3. Прикрепите ходовой винт и шаговый двигатель.
  4. Подсоедините все это к другой половине гравера и закрепите ходовой винт и шаговый двигатель.

  Изготовление ЧПУ станка из CD-ROM своими руками

Теперь у вас должно выйти что-то похожее на то, что изображено на этом фото:

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками
Электроника для станка

  • Я также установил деревянную деталь в корпус электроники, чтобы закрепить шаговый двигатель.
  • Далее была прикреплена верхняя часть корпуса электроники, пульт управления и рабочий стол уже после того, как была установлены несколько печатных плат, схема к которым прилагается в комплекте.
  • Ну или можно просто положить крышку и панель на гравёре, чтобы полюбоваться проделанной работой и великолепным дизайном.»

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

Выводы

Это, пожалуй, и вся информацию, которую он нам донес, но это довольно неплохая инструкция для тех, у кого есть мечта собрать собственноручно хороший самодельный лазерный станок для домашних и хоббийных целей.

Сама сборка лазерного гравера не особо затратная, поскольку количество деталей минимально, да и стоимость их не особо высока. Самыми дорогими деталями являются, наверное, шаговые двигатели, направляющие и, конечно же, детали самой лазерной головки с системой охлаждения.

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

Именно этот станок заслуживает особого внимания, поскольку не каждый лазерный гравер позволяет быстро устанавливать на 3 ось фрезерную машинку и превращать станок в полноценный ЧПУ фрезер.

В заключение хочется сказать: если вам действительно хочется самому собрать качественный станок ЧПУ своими руками, который будет служить верой и правдой долгие годы, не нужно экономить на каждой детали и пытаться сделать направляющие ровнее заводских или заменять ШВП на шпильку с гайкой. Такой станок работать хоть и будет, но качество его работы и постоянная настройка механики и программного обеспечения просто расстроит вас, заставив пожалеть о потраченном на него времени и средствах.

Лазерный ЧПУ станок своими руками: как собрать самодельный ЧПУ лазер

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

Лазерный станок с ЧПУ — высокоточное устройство, которое предназначено для гравировки по фанере, а при достаточной мощности лазера — и для резки фанерных листов. Тем не менее, собрать такой аппарат можно в домашней мастерской, в гараже и даже на кухне. Главное — правильно подобрать компоненты и точно их установить.

  • Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками
  • Источник: vseochpu.ru
  • Читайте нашу подробную инструкцию, если интересуетесь сборкой самодельного лазерного станка.

Содержание

Материалы для сборки лазерного станка ЧПУ своими руками

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

Источник: pikabu.ru

Материалы, необходимые для самостоятельной сборки лазерного ЧПУ-станка, зависят от требуемых модификаций.

Чем более мощный и производительный требуется станок, тем больше деталей, и тем сложнее необходимые компоненты (особенно, оптическая составляющая). То же самое можно сказать про процесс сборки.

Создание аппарата с рабочим столом площадью от 0,5 кв. м требует гораздо больше сил и опыта, чем постройка небольшого настольного станка с рабочим полем формата A4. 

Параметры компонентов зависят от модификации будущего станка, в целом, список компонентов для самодельного лазерного станка с ЧПУ стандартный:

  • Лазер мощностью от минимальной, достаточной для выжигания по фанере, около 0,5 Вт, до 40 Вт;
  • 3 зеркала на шарнирах;
  • Фокусирующая линза, установленная в специальную голову;
  • Система охлаждения (комплекс воздушного и/или жидкостного охлаждения);
  • Древесная плита для корпуса;
  • Направляющие – металлические профили;
  • Держатели направляющих;
  • Подшипники (линейные и опорные) и втулки скольжения;
  • 3 шаговых двигателя;
  • Контроллер двигателей;
  • Блок питания контроллера;
  • Ходовые винты и гайки;
  • Электрические провода;
  • Шкивы для ременной передачи и ремни зубчатого типа;
  • Концевые выключатели.

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

Источник: pikabu.ru

Главный вопрос — где найти лазер. Для начала стоит определить, какой источник лазера необходим — диодный лазер или CO2-трубка. Приобрести источники лазера можно как на AliExpress или eBay, так и в специализированных магазинах.

Также можно найти аналог диодного лазера, например — использовать лазер из пишущего DVD-плеера. В любом случае, необходимо понимать, как работает излучатель на максимальной мощности. От этого зависит назначение и конструкция станка.

На стадии сборки необходимо определить, какой трансформатор понадобится для лазера, и какая система нужна для охлаждения излучателя, а также лазерной головы с линзой.

Прежде всего, необходимо спроектировать лазерный станок. Для этого подходит любая CAD-программа. Некоторые детали, например — держатели зеркал и корпус лазерной головы, рекомендуется для простоты напечатать на 3D-принтере. Чтобы обеспечить максимальную точность и прочность деталей за разумную цену, рекомендуется использовать PETG. Это прочный пластик, со стойкостью к нагреву до 75 °C.

Как собрать лазерный станок с ЧПУ своими руками: пошаговая инструкция

  1. Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками
  2. Источник: pikabu.ru
  3. Сборка лазерного станка с ЧПУ из вышеперечисленных компонентов состоит из нескольких этапов.
  1. Создание основания. Чаще всего используют 10-мм фанеру, для крупных станков стоит задуматься о металлическом сварном каркасе.
  2. Фиксация боковых стенок, которые изготовлены из древесных плит или тонкого металла.
  3. Изготовление подвижных боковых стенок, с отверстиями для направляющих по оси Х.
  4. Крепление направляющих по оси Y. На этих направляющих предварительно размещают подвижные боковые стенки. 
  5. Сборка рабочей головы станка. Принципиально конструкция должна предусматривать возможность крепления на направляющих, а также горизонтальное размещение фокусирующей линзы. 
  6. Монтаж оптической установки — лазера и зеркал, монтаж электроники и охлаждающей системы.
  7. Подключение ЧПУ-станка к электросети и отладка оборудования.

После проверки всех элементов можно начинать подготовку станка к работе.

Электроника для самодельного лазерного ЧПУ-станка

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

Источник: vseochpu.ru

Точность работы станка с ЧПУ непосредственно зависит от особенностей управляющей электроники. Электронные «мозги» станка — контроллер, — обеспечивают передачу команд с компьютера на шаговые двигатели. Для этого необходима управляющая программа, передающая команды в форме G-кода. Также контроллер отвечает за включение и выключение лазера в нужные моменты.

Контроллер можно приобрести в собранном виде, либо создать устройство самостоятельно, используя в качестве основы популярную управляющую плату. Среди распространенных плат можно выделить KY-2012 (5 Axis CNC Breakout Board for Stepper Motor Driver с DB25 Cable) и Arduino.

Настройка и отладка самодельного лазерного станка

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

Источник: vseochpu.ru

Самой ответственной частью работы является настройка оптической системы. Работа по отладке узлов производится пошагово: от лазерного излучателя к лазерной голове.

Следует помнить, что в процессе работы с лазером обязательно необходимо носить защитные очки, которые рассчитаны на блокировку оптического излучения с определенной длиной волны.

Также следует помнить, что лазеры обладают большой оптической мощностью, поэтому следует аккуратно работать с оборудованием при включенном лазере и всегда надевать защитные очки.

Самостоятельная настройка станка с ЧПУ:

  1. Убедиться, что охлаждающая система CO2-трубки или вентиляторы охлаждения диодного лазера функционируют исправно;
  2. Перемещая излучатель, добиться, чтобы луч попадал в центр первого зеркала;
  3. Регулируя первое зеркало, получить на втором зеркале отражение в центре;
  4. Регулируя второе зеркало, добиваемся попадания луча в зеркало, расположенное в лазерной голове станка. 

Самостоятельная сборка лазерного станка с ЧПУ требует, в первую очередь, хороших знаний электротехники. Если инженер способен собрать оборудование с учетом всех параметров, ему не составит труда построить корпус с направляющими и провести отладку оптической системы.

А если вы не готовы тратить время на это в высшей степени увлекательное, но трудоемкое занятие, и рисковать деньгами, — покупайте лазерные станки различной мощности в Top 3D Shop.

Узнайте больше о возможностях усовершенствовать ваше производство интеграцией нового оборудования:

Самодельный лазерный станок с ЧПУ своими руками

3 голоса, в среднем: 2,3 из 5

Благодарим за отзыв!

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector