Найти тему
Next 3D Print

3-х осевой ЧПУ фрезер своими руками. Глава 1.

Приветствие.

Приветствую вас на канале NEXT 3D Print. Я хотел бы поделиться с вами своими мыслями и наработками по процесс проектирования 3-х осевого ЧПУ фрезера.

Суть проекта.

Мысль сделать данный проект была у меня уже давно, так как подобный станок может пригодиться как дома так и для решения технических задач. Так же спасибо моим подписчикам, так как они подтолкнули меня чтобы я начал этот проект.

Задачи.

Давайте определим задачи для данного проекта:

  • Доступность материалов;
  • Низкая стоимость создания;
  • Минимальная техническая сложность (что бы данный проект смог повторить каждый.);
  • Надёжность и ремонтопригодность;
  • Открытость проекта.

А вот на последнем пункте я хотел бы остановиться более подробно. Я хочу создать открытый проект, то есть это значит что все наработки и исходники я буду выкладывать в открытый доступ и каждый сможет воспользоваться данными наработками. У меня будет только одна просьба не использовать данный проект в коммерческих целях. То есть не пере продавать модели и исходники на других сайтах.

Начало проекта.

Что бы не быть голословным я подготовил 3D модель проекта.

Примерный вид 3-х осевого ЧПУ фрезера.
Примерный вид 3-х осевого ЧПУ фрезера.

Технические характеристики.

  • Рабочая область - 400*300*60 мм.
Вид сверху.
Вид сверху.
  • Рабочая голова - ручной дремель. За счёт просто ты зажима дремеля можно сделать разнообразные зажимы под разные модели дремеля;
  • Кинематика - Декартова.
  • Способ приводов осей - X - один шаговым двигателем через ременную передачу на общий вал а с него ременной передачи к подвижным кареткам.
Привод оси X.
Привод оси X.
  • Y - одним шаговым двигателем и ременной передачей к подвижной каретке где закреплён дремель.
Привод оси Y.
Привод оси Y.
  • Z - Двумя параллельными шаговыми двигателями подъём осуществляется благодаря 4-х заходной винтовой паре.
Привод оси Z.
Привод оси Z.

Назначение.

Думаю подобный станок должен без проблем справиться с фрезеровкой фанеры, доски (до 20мм) например получить выпил сложной формы. так же гравировка по цветным и чёрным металлам. Возможно фрезеровка цветных металлов, но зависит от мощности дремеля, и жёсткости конструкции.

Материалы и стоимость.

материалы и запчасти я старался подбирать балансом качество и стоимость, и на данном этапе получились следующие цифры:

  • Лист фанеры (как основание корпуса) - 100руб. При желании можно найти бесплатно;
  • Вал 8мм*500мм 6шт. - 2100руб.
  • Вал 12мм*200мм 2шт. - 600руб.
  • 12мм направляющий линейный подшипник с фланцем 2 шт. - 300 руб.
  • Фиксатор 12мм вала 2 шт. - 240 руб.
  • 4-х заходной вал 8мм*200 2шт. - 500руб.
  • Ответная 4-х заходная гайка 8мм с фиксацией 2шт. - Анти-люфт 140руб обычная 80 руб.
  • Фиксатор 8мм вала 4шт. - 400руб.
  • Шаговый двигатель 4шт. - 2400 руб.
  • Зубчатый шкиф 8мм - 5шт. - 200 руб.
  • Зубчатый шкиф 5мм - 2 шт. - 80 руб.
  • Паразитный шкиф 5мм - 1шт. 40 руб.
  • Подшипник BF - 10 8мм - 4 шт. 2000руб.
  • 3D печать 6-ти частей.
  • Ремни GT2 6мм. отрезной 1200мм - 3шт - 200 руб.
  • Ремень GT2 6мм. кольцевой 100мм - 1шт. - 30 руб.

Итого: 9300руб, но к стоимости надо добавить ещё цену дремеля, но тут зависит от ваших задач, если вам надо фрезеровать что либо серьёзное и много то лучше взять хороший качественный дорогой дремель, а если царапать гравировки то и дешёвого хватит.

Так же я ещё не считал стоимость печати, и управляющей электроники. Но могу прикинуть что управляющая плата будет стоить около 1500 руб. + блок питания ещё 1000.

Если вам кажется много то я про мониторил /aliexpress.ru/ И да там есть ЧПУ фрезеры и за те-же 10-15 тысяч рублей но, они очень слабые, и рабочая зона в 2-раза меньше. А что то похожее по характеристикам на наш проект, то и стоят они от 50 тысяч рублей. Согласитесь выгодно собирать самому.

Пример покупного фрезера, к стоимости надо добавить +33 тысячи доставки итоговая стойкость около 75 тысяч!
Пример покупного фрезера, к стоимости надо добавить +33 тысячи доставки итоговая стойкость около 75 тысяч!

Мысли по проекту в слух.

Если вы думаете что ременная передача не выдержит то могу вас уверить что я убедился на 3D принтерах (там чаще всего ременная передача), что остановить двигатель практически не возможно, так же усилие можно нивелировать скоростью. Нет задачи построить высокопроизводительный станок, тогда бы и стоимость была бы совершенно другой.

Стоит посмотреть на другие варианты вместо подшипник BF - 10 8мм так как цена в 500 руб за штуку дороговато, и не требуется такого запаса по прочности.

Блок электроники будет под рабочей зонной, так как до фрезы есть запас около 65мм. Для чего скорее всего нужно будет делать подиум.

Запуск дремеля осуществлять с помощью реле. Которое в свою очередь будет управляться мозгами станка.

Возможно потребуется закрепить в верхней части винтовую пару и 12мм вал, а может и сделать растяжку между двумя валами для увеличения жёсткости.

Под фанерой сделать раму из конструкционного профиля. Так же для придания большей жёсткости и более комфортному использованию.

Файлы проекта.

Как в начале и обещал оставляю все исходники которые есть на данный момент.

Файлы проекта можете скачать с Яндекс.Диск.

Поддержка проекта.

Так же если вы хотите ускорить процесс проектирования, сборки и испытаний то можете подержать проект. Любая денежка пойдёт в дело!

Если форма не захочет работать а желание помочь осталось то попробуйте воспользоваться ссылкой.

Послесловие

На сегодня это всё, Надеюсь я смог объяснить что я затеил, и очень рассчитываю на вашу поддержку, ведь только от вас зависит насколько быстро будет сделан данный проект. Но то что он по любому будет сделан, это 100% =)

Пишите комментарии , ставьте палец вверх и подписывайтесь что бы не пропустить дальнейшие материалы.

Всем спасибо, удачи и до новых встреч.

Автор: Зиновьев С.А.