CNC3018 - весьма популярный формат домашнего чпу-фрезера. На алиэкспресс можно найти множество предложений с готовыми станками или наборами для сборки.
Стоковые варианты мне показались слишком хлипкими и я решил изготовить такой станок самостоятельно, только сделать ему более жёсткую конструкцию, чтобы можно было резать не только пенопласт и печатные платы, но так же алюминий и латунь.
Чем мой CNC3018 отличается от стоковых
- Значительно жёстче рама - я использовал профиль 30х60 (вместо профиля 20х20)
- ось У - на рельсах SBR12
- оси X и Z - на профильных рельсах HGR-15
- Ходовой винт по оси X - SFU1204
- Шаговые моторы 17HS19-2004S1
- шпиндель 400 Вт
- Раздельное питание шпинделя и шаговых моторов (шпиндель - 48 В, для шаговых моторов - 24 В)
- блоки питания, драйвера шаговых двигателей и плата управления вынесены в отдельный корпус, тем самым защищены от вибрации
Рама
Рама состоит из 8 отрезков алюминиевых станочных профилей 30х60.
a = 360 мм (4шт)
b = 330 мм (2шт)
c = 230 мм (2шт)
Направляющие
Идеально было бы все три оси сделать на профильных рельсах типа "Хивин". Но это, как мне показалось, неоправданно дорого.
Ось Y сделал на рельсах SBR-12 - это всяко лучше, чем стоковые 8-мм шпильки. Они не прогибаются и есть возможность отрегулировать люфт.
Они хоть и висят в воздухе, но жёсткость у них достаточная, поэтому я не стал под них ещё дополнительно профиль устанавливать.
Ось X - сразу сделал на рельсах с каретками HGH15CA. Причём я решил, что трёх кареток будет достаточно - две на нижней направляющей, и одна на верхней.
Ось Z изначально делал на круглых цилиндрических направляющих 8мм. Но это оказалось ошибкой - линейные подшипники люфтили, когда шпиндель был на середине оси - была жуткая вибрация при обработке даже фанеры. Поэтому Z сразу переделал на рельсы HGR15 - и стало идеально.
Ходовые винты
по оси X я заморочился на ШВП SFU1204.
На остальных осях - обычный трапецевидный винт с латунной гайкой которая из двух частей с пружинокой между ними.
Каретки оси X и Z
А так же ещё одну детальку изготовил из алюминиевой плиты толщиной 10 мм. Покупал в питерском магазине деталей для чпу.
Шаговые двигатели
17HS19-2004S1 - достаточно сильные моторчики с крутящим моментом около 6 кгс*см из серии Nema 17.
Я долго думал - ставить самый маленький из nema23 или самый большой из nema17. В итоге выбор пал на 17-й, причём не самый мощный. Я всегда экспериментирую - если мне покажется, что семнадцатые не справляются - переделаю на 23.
Управление
Подключается станок к блоку управления (о нём в следующей статье) пятью кабелями.
По отдельному четырёхжильному кабелю на каждый шаговый двигатель, пятижильный кабель - для концевиков, и двухжильный для шпинделя.
Боевые испытания
Для пробы я взял заготовку из 10-мм алюминиевой плиты.
В арткаме подготовил задание для фрезеровки и загрузил его в програму bCNC.
Для первого раза задал шаг по Z - 0,2 мм; подачу - 500 мм/мин.
Установил однозаходную фрезу 6мм по алюминию!
Выставил нули по осям и запустил выполнение G-кода!
Чуть позже опубликую видео
Станок оправдал мои ожидания!
Я сделал выводы:
- если минимизировать люфты, применив хорошие направляющие и ШВП, а также увеличить жёсткость рамы, можно обрабатывать цветные металлы и твёрдые продды дерева(дуб, бук)
- Мощности шпинделя 400 Вт вполне хватает для алюминия если использовать фрезы до 6мм
Если понравилась статья - ставьте лайк,
Подписывайтесь на канал, чтобы не пропустить новые стаьи и видео на тему изготовления и использования ЧПУ станков в домашней мастерской