Первый
Еще в 2018 году ради эксперимента для опыта был собран мой первый ультра бюджетный ЧПУ фрезер. Задача была получить рабочий инструмент, понять как это работает, какое железо и софт необходим. Ну и самое важное - какие проблемы могут ждать на пути и в процессе работы.
Для постройки была выбрана популярная в то время стратегия - древний ПК + LPT плата + Mach3 (или LinuxCNC, но я выбрал первое как самое популярное).
Ультра бюджетный
Цен точных не вспомню, но из того что помню:
1) фрезер с парой фрез - 2000р
2) 3 шаговых двигателя nema 17hc4401 - 750р
3) драйвера для двигателей - 1000р
4) плата управления для mach3 - 200р
5) ноутбук с LPT портом - 2000р
6) подшипники, мебельные направляющие, шпильки М10 и болты к ним, шурупы - 2000р
7) блок питания - был собран из отработавшей свое техники
8) шкаф для материала стенок - инвестирован бабушкой
9) инструмент - какой-то был, какой-то был одолжен на проект.
Итого получилось около 8 т.р., хотя по факту, насколько помню, вышло вдвое больше, около 15 т.р., но это потому что докупались фрезы, да и двигателей, драйверов было куплено больше, чем по 3 штуки. Забегая вперед скажу, что запас оказался не напрасен. Один из драйверов пропускал шаги после 10-15 минут работы. Замена на другой, из той же партии и с теми же настройками решило проблему.
Про бабушкин шкаф - не шутка ;)
Каркас действительно собирался из него. Получилось достаточно жестко, но и тяжело по весу. Кажется эпоксидной смолы в ДСП было процентов 80 (образно говоря). Но это и плюс для данной самоделки.
В качестве шпинделя был выбран достаточно дешевый аналог дремеля. Позже к нему были докуплены фрезы, но их фото к сожалению не осталось.
Для управления была взята почти самая дешевая плата с подключением по LPT. Почти - потому что еще были и без гальванической развязки, но собирать предполагалось с разными БП, земли одной могло и не быть, а на питание драйверов шло около 35 вольт, что при ошибке могло сжечь всё. Не хотелось бы чтобы первый опыт закончился горой горелой электроники.
Блок питания был собран практически полностью из запчастей советской техники. Трансформатор из проектора, конденсаторы и диоды для диодного моста из телевизоров и магнитофонов, а пара интегральных стабилизаторов на 5 и 12В была снята из каких-то уже современных плат.
Спустя примерно неделю ЧПУ фрезер был собран и еще через неделю настроен.
В итоге получился ЧПУ станок с рабочим пространством 305х320х30 мм.
Теперь по особенностям
1) Мебельные направляющие - рабочий вариант, но это огромные люфты.
По оси X получились потери рабочего пространства из-за громоздкой оси Z, но по другому не вышло бы минимизировать люфты. По той же причине рабочий ход оси Z всего 3 см, хотя конструктивно, если мне не изменяет память, около 20-25 см, но чем дальше от закрытого положения, тем выше люфт - особенности мебельных направляющих.
2) Передача винт-гайка позволяет перемещать даже тяжелые заготовки и компенсирует заедания направляющих, но жертвуем скоростью.
Пробовал ставить блок 15кг, ось Y перемещала его без срывов. А сломанные фрезы - норма при неправильных настройках подачи или попавшемся в заготовке сучке.
3) шпильки М10 можно использовать, но нужно учитывать что только они дадут люфт минимум в шаг своей резьбы из-за неидеальной формы резьбы и аналогичного со стороны гайки.
4) LPT достаточно медленный интерфейс, даже в разогнанном состоянии. Плюс слабые двигатели и передача винт-гайка не дадут высоких скоростей. Получили рабочие скорости и ускорения:
Примеры работы:
А еще в моем телеграмм канале можно найти видео "Запуск MIDI-мелодии в gcode на ЧПУ станке из бабушкиного шкафа", в котором можно оценить как он выглядит, работает и что с ним стало спустя два года редкого использования.
Выводы
Выводы достаточно простые - построить можно даже из мебели за сумму среднего смартфона. И можно даже успешно пользоваться, если не пытаться сделать что-то выше скромных возможностей полученного ЧПУ станка.
Но для интересных задач нужна высокая скорость, ускорения, точность и большое рабочее поле, а в реальности еще и доступное по стоимости. Это практически несовместимые параметры, но я попытался найти золотую середину для своего круга задач. Как и что из этого вышло будет в следующих частях.
—————————————————————————
Спасибо, что дочитали статью!
Подпишитесь пожалуйста на мой канал "Заметки Электроника | Alexander.Chad", этим Вы очень сильно поможете мне. Канал существует только за счет наличия и участия подписчиков.
Если Вам понравился материал - поддержите его лайком или даже донатом (ЮMoney). Есть что сказать? Оставьте комментарий! Это тоже будет помощью.
Сейчас канал нуждается в Вас как никогда прежде!
