Чпу станок своими руками из принтера

Сегодня разговор пойдет про изготовление самодельных ЧПУ станков из старых принтеров в которых используются шаговые двигатели.

Характеристики ЧПУ станка собранного своими руками.

Рабочее поле: 160х240х70 мм.
Резка : фанера до 15 мм, стеклотекстолит до 3 мм, пластики, дерево и так далее.
Гравировка: включая цветные металлы. 
Скорость обработки: 2 мм/сек.

Как видите — не смотря на скромные размеры и использование маломощных шаговых двигателей самодельный ЧПУ станок вполне работоспособен не только для модельных дел, но для вполне серьезной работы.

Прежде чем описывать изготовление ЧПУ станка своими руками поговорим о донорах — матричных и струйных принтерах. Лучше всего подходят мартичники, особенно Epson, впрочем — Epson stylus color тоже не плох. Хороший донор и Ricoh, так же могут подойти Canon, Xerox, HP и другие.

Для каждой модели принтера можно скачать сервис мануал и посмотреть — что у него внутри и какие моторы установлены. Сами принтеры покупаются через доски объявлений и форумы. Берутся в нерабочем состоянии за 150-250 рублей. Многие готовы выкинуть — а тут на пару другую баночек пива выгадывают.

В основе конструкции самодельного ЧПУ станка лежат 4 фанерных квадрата, дно и боковины 37х37 см, задняя стенка станка 34х37, передняя 9х34. Толщина листа фанеры 15 мм.

Чертежи ЧПУ станка под Math3 можно скачать в конце статьи.

Соединяется коробка станка с помощью саморезов 3х40, для соединения засверливаем отверстия 2.5 мм сверлом в 7 мм от края.

В качестве направляющих по оси Y используются дюралевые уголки. Для крепления уголка на боковых стенках выбирается паз глубиной 2 мм в 3-х см от дна. Паз позволит легко прикрутить уголок без перекосов. Фиксация уголков выполняется с помощью саморезов через центральную грань.

Уголки используются по 20 мм. Длина — 34 см. Дюралевого уголка хватает на 300 часов работы станка, потом их можно сменить.

Для рабочего стола используются уголки длиной 14 см. На них крепятся 3 подшипника 608ZZ — 2 сверху и 1 снизу. Крепление осуществляется с помощью болтов М8х25. Здесь нужно соблюсти соосность — рабочий стол должен двигаться по направляющим легко и без усилий.

На высоте 5 см от дна ЧПУ станка сверлится отверстие диаметром 22 мм для мотора оси Y, в передней стенке отверстие делается глубиной 7 мм под опорный подшипник ходового винта.

Моторы используются от принтеров, берите те принтеры, в которых стоят шаговые двигатели, на фотографиях ниже их примеры.

Ходовой винт — обычная строительная шпилька М8. Соединение двигателя со шпилькой через самодельную муфту, смотрите их примеры в статье Как сделать самодельную муфту для ЧПУ станка. В качестве резиновой трубки используется старый советский шланг от душа, внутри у него именно резина, а не пластик, как у современных.

Ходовая гайка — обычная удлиненная гайка М8, в ней просверлены отверстия диаметром 2.5 мм и нарезана резьба М3 — для крепления гайки к оси.

Ось X собирается на стальных направляющих от принтеров. На них надеваются штатные каретки с те же принтеров, они имеют бронзовые втулки. Работают не хуже самодельных, рекомендую прочитать статью Направляющие для самодельного ЧПУ станка, там есть и другие варианты изготовления.

Теперь об оси Z.

Наверное это самое сложное место в изготовлении самодельного ЧПУ станка подобного типа. Для основания используется фанера толщиной 6 мм.

Направляющие — стандартные от принтеров, их диаметр 8 мм.

Деревянные детали склеиваются между собой клеем «ПВА Столяр», в них вклеиваются на эпоксидку линейные подшипники. Можно вставить бронзовые втулки от кареток, но, лучше не мелочиться.

Ходовая гайка — та же самая, удлиненная с отверстием под винт, ее тоже можно прихватить на эпоксидный клей.

Так, как в качестве шпинделя будет использоваться дремель, то держатель для него легко изготовить из кронштейна для досок шириной 80 см. Купить такой кронштейн можо в магазине строительных товаров.

В нижней части сверлится отверстие диаметром 19 мм — под вывод дремеля.

Кронштейн закрепляется с помощью саморезов на основании оси Z, не забудьте просверлить отверстия перед вворачиванием саморезов!

Теперь остается только собрать ось Z вместе с держателем дремеля и установить в самодельный ЧПУ станок.

Вот так выглядит механика собранного своими руками ЧПУ станка.

Электроника самодельного ЧПУ станка

Одним из вариантов является изготовление самодельной платы управления ЧПУ станком на микросхемах из плат принтеров — LB1745 + 12F675 или на StepStikaх. Но, это доступно тем, у кого скил паяльника хорошо прокачен. На фотографии выше — как раз самодельная электроника и блок питания от одного из принтеров участвующих в качестве донора.

Однако, можно не греть паяльник, а использовать готовую плату контроллера ЧПУ станка.

Это 5-ти осевой контроллер для ЧПУ станка — читайте о нем статью тут. Там же и ссылка на покупку.

Вот собственно и все — самодельный ЧПУ станок готов к работе.

А это — примеры изготовленных поделок на таком ЧПУ станке. Кстати, с помощью собранного своими руками ЧПУ станка можно собирать и другие станочки, по крайней мере — вырезать все детали для оси Z.

Станок можно использовать без крышки.

В таком варианте он собирается гораздо быстрее, но, пыль от обработки материала разлетается по всему помещению.

По этой технологии было собрано более 30 станков, которые затем продавались на Авито. Автор разработки — А.Лошак. Сейчас он прекратил изготавливать ЧПУ станки на продажу и переключился на сборку 3D принтеров.

Стоит добавить — во время изготовления в ход шло то, что есть под рукой, вот пример без использования уголков, только направляющие от принтеров.

Удачной постройки!

Скачать чертежи ЧПУ станка можно тут.

Самодельный ЧПУ станок

Так же интересно:

— ЧПУ станок моделиста.

— Чертежи ЧПУ станка из металла.

— Чертежи и видео сборки самодельного ЧПУ станка из МДФ или фанеры.

В предыдущей статье: Как собрать ЧПУ станка на Arduino своими руками за 3000 руб — Часть 1 Были рассмотренный основные этапы сборки станка ЧПУ из принтеров на Arduino. В данном обзоре расскажу из каких деталей и комплектующих собирался данный принтер. Покажу как устроены основные узлы. А также сделаем пуск станка на Arduino. Включим шпиндель.

Схема подключения драйверов L298n к Arduino NANO

Схема подключения шагового двигателя к L298n

Схема подключения с двумя двигателями на оси X:

Самое простоя программное обеспечение для запуска станка при такое схеме подключения смотрите тут. Данный пример очень простой но у него есть достаточно большое количества недостатков.

Для сборки ЧПУ станка из деталей от принтера были использовано:

1. 3 Матричных принтера формата А3.
2. Мебельные направляющие: 2 пары 500 мм. И одна пара на 300 мм.
3. Доска 25х100, брусок 25х25, фанера толщиной 8 мм.
4. Блок питания от компьютера.
5. Arduino NANO
6. Драйвера L298 4 шт.
7. Строительные и мебельные уголки.
8. Саморезы, винты, гайки и шпилька М10.
9. Телефонные провода, провода из компьютера.
10. Переменный резистор из автомобиля.
11. Двигатель от автомобильного компрессора.
12. Шаговый двигатель от сканера.
13. Латунная цанга.

Кратко что для чего применялось в ЧПУ стнке:

Ось X ЧПУ станка сделана из двух оснований от матричных принтеров формата А3. С помощью брусков 25х25 сделана обвязка оснований принтеров и на данные бруски закреплены две мебельные направляющие длиной 500 мм. На мебельные направляющие сверху закреплен лист фанеры польщенной 8 мм.

Ось Y станка на Arduino расположена на портале,который сделан из трех досок 25х100 мм. Для перемещения используется двигатель от матричного принтера и ременная передача. Направляющие также мебельные длиной 500 мм.

Ось Z ЧПУ закреплена на направляющие оси Y. Для перемещения был использован шаговый двигатель взятый из сканера. Передача винтовая сделанная из шпильки М10. Направляющи мебельные длиной 300 мм. Соединенные под углом 90 градусов для жесткости.

Шпиндель станка ЧПУ сделан из двигателя взятого из нерабочего автомобильного компрессора. На вал двигателя закреплена цанга.

Управляет станком Arduino NANO. Драйвера L298. Для понижения напряжения с 12 вольт до 8, используются транзисторы.

Смотрите также видео:

Фрезерование на самодельном фрезерном станке ЧПУ.

Фрезерный

Подробное изготовление ЧПУ из принтера, который сделать легко и недорого. Такой агрегат сможет выполнять различные функции. Об этом в нашем материале.

Здравствуйте, дорогие друзья! Сегодня мы расскажем Вам про то, как создать ЧПУ из принтера. Основной причиной того, что сейчас так часто в интернете предлагают переделать из принтера или сканеров самодельные устройства, является то, что многие современные периферийные устройства для ПК настолько сложны с функциональной точки зрения, что в переделанном виде позволяют создавать станки, способные выполнять удивительные задачи.

Приступаем к изготовлению

Чтобы начать изготавливать станок ЧПУ из старого принтера, вам потребуются некоторые запчасти, которые входят в струйные принтеры:

• Приводы, шпильки, направляющие от принтера (желательно использовать несколько старых принтеров; принтеры необязательно должны печатать);
• Привод от дисковода.
• Материал для создания корпуса – фанера, ДСП и т.п.
• Драйверы и контроллеры;
• Материалы для крепежей.

Полученные станки с числовым программным управлением смогут выполнять различные функции. Всё, в конечном итоге, зависит от устройства, которое будет располагаться на выходе станке. Чаще всего из струйных принтеров делают фрезерный станок с ЧПУ, выжигатель (при помощи установки выжигателя на выходе устройства) и сверлильные машины для создания печатных плат.

Основой является деревянный ящик из ДСП. Иногда используют готовые, но не составит труда сделать го самостоятельно. Необходимо учесть, что внутри ящика будут располагаться электронные компоненты, контроллеры. Собирать всю конструкцию лучше всего при помощи саморезов. Не забывайте, что детали нужно располагать друг относительно друга под углом 90 градусов и крепить максимально прочно друг к другу.

Создание самодельного станка

Прежде, чем переделать принтеры или сканеры в мини станки, которые смогут выполнять фрезерные работы, следует максимально точно собрать раму конструкции и ее основные составляющие.

На верхнюю крышку устройства требуется установить главные оси, которые являются важными компонентами среди всех профессиональных станков. Осей должно быть всего три, начало работы необходимо производить с крепления оси у. Для того чтобы создать направляющую используют мебельный полоз.

Отдельно отметим создание ЧПУ из сканера. Переделка этого устройства такая же, как и, если бы, под рукой был старый струйный принтер. В любом сканере, есть шаговые двигатели и шпильки, благодаря, которым и производится процесс сканирования. В станке нам пригодятся эти двигатели и шпильки, вместо сканирования и печати будет производится фрезерование, а вместо головки, которая перемещается в принтере, будет использоваться движение фрезерного устройства.

Для вертикальной оси, в самодельном ЧПУ нам пригодятся детали из дисковода (направляющая по которой перемещался лазер).

В принтерах есть так называемые штоки, именно они играют роль ходовых винтов.

Вал мотора должен быть соединен со шпилькой при помощи муфты гибкого типа. Все оси необходимо прикреплять к основаниям, выполненным из ДСП. В конструкциях такого типа фрезер перемещается исключительно в вертикальной плоскости, при этом сдвиг самой детали происходит по горизонтали.

Электронные компоненты будущих станков

Это является одним из самых важных этапов конструирования. Электроника самодельных машин является ключевым элементом управления всеми двигателями и самим процессом.

Работы, которые будут выполняться будущим станком и процессы, возникающие во фрезерном и сверлильном механизмах – очень разнообразны и точны, поэтому нам понадобиться надежный контроллер и драйвер.

Самодельная машина может функционировать на отечественных К155ТМ7, их нам понадобиться 3 штуки.

К каждому драйверу идут проводки от своей микросхемы (контроллеры независимы).

Шаговые двигатели в самодельном аппарате должны быть рассчитаны на напряжение, не превышающее 30-35 В. Часто случалось так, что при повышенной мощности, советские микросхемы-контроллеры перегорали.

Блок питания идеально подходит от сканера. Его нужно подсоединить к блоку к кнопке включения, контроллером и сами устройством (фрезер, дрель, выжигатель и так далее).

Главная плата управления (материнская плата для станка ЧПУ своими руками) должна быть подключена к персональному компьютеру или ноутбуку. Именно при помощи компьютера станок сможет получать четкие задания и превращать их в трехосевые движения, создавая конечные продукты. Идеальным будет программа Math3, которая позволяет создавать эскизы. Также отлично подойдут профессиональные программы для векторной графики.

Конечно, все зависит от вашей фантазии и прочности (грузоподъемности) корпуса и рамы. Однако, чаще всего ваш аппарат сможет разрезать фанеру толщиной менее 1,5 см, трехмиллиметровый текстолит или пластик.

Станки, оснащенные числовым программным обеспечением (ЧПУ) представлены в виде современного оборудования для резки, точения, сверления или шлифования металла, фанеры, дерева пенопласта и других материалов.

Встроенная электроника на базе печатных плат «Arduino» обеспечивает максимальную автоматизацию работ.

Что собой представляет станок с ЧПУ?

Станки ЧПУ на базе печатных плат «Ардуино» способны в автоматическом режиме бесступенчато менять частоту вращения шпинделей, а также скорость подачи суппортов, столов и прочих механизмов. Вспомогательные элементы станка ЧПУ автоматически принимает нужное положение, и могут использоваться для резки фанеры или алюминиевого профиля.

В устройствах на основе печатных плат «Arduino» режущий инструмент (предварительно настроенный) также сменяется в автоматическом режиме.

Читайте также: как устроены 3D станки-фрезеры с ЧПУ по дереву и сверлильно-присадочные станки?

В устройствах ЧПУ на базе печатных плат «Ардуино» все команды подаются через контроллер.

Контроллер получает сигналы от программоносителя. Для такого оборудования для резки фанеры, металлического профили или пенопласта программоносителями являются кулачки, упоры или копиры.

Читайте также: «Виды и особенности копировально-фрезерных станков» и «Как работают координатно-сверлильные станки с ЧПУ?».

Поступивший из программоносителя сигнал через контроллер подает команду на автомат, полуавтомат или копировальный станок. Если необходимо сменить лист фанеры или пенопласта для резки, то кулачки или копиры заменяются другими элементами.

Агрегаты с программным управлением на базе плат» Ардуино» в качестве программоносителя используют перфоленты, перфокарты или магнитные ленты в которых содержится вся необходимая информация. С применением плат «Arduino» весь процесс резки фанеры, пенопласта или другого материала полностью автоматизируется, сто минимизирует затраты труда.

Стоит отметить, что собрать станок ЧПУ для резки фанеры или пенопласта на базе плат Arduino своими руками можно без особых сложностей. Управление в агрегатах ЧПУ на основе «Ардуино» осуществляет контроллер, который передает как технологическую, так и размерную информацию.

Читайте также: сфера применения фрезерных станков с ЧПУ по металлу.

Применяя плазморезы с ЧПУ на базе плат «Ардуино» можно освободить большое число универсального оборудования и наряду с этим увеличить производительность труда. Основные преимущества станков на базе «Ардуино», собранных своими руками, выражаются в:

• высокой (по сравнению с ручными станками) производительностью;
• гибкости универсального оборудования в сочетании с точностью;
• снижении потребности в привлечении квалифицированных специалистов к работе;
• возможности изготовления взаимозаменяемых деталей по одной программе;
• сокращенных сроках подготовки при изготовлении новых деталей;
• возможности сделать станок своими руками.

Читайте также: «Разновидности и технология сварки швов — потолочных, горизонтальных, вертикальных».

к меню ↑

Процесс работы фрезерного станка с ЧПУ (видео)

к меню ↑

Разновидности ЧПУ станков

Читайте также: принцип работы зубофрезерного станка с ЧПУ и его модификации.

Представленные агрегаты для резки фанеры или пенопласта, использующие для работы платы «Arduino», делятся на классы по:

• технологическим возможностям;
• принципу смены инструмента;
• способу смены заготовки.

Любой класс такого оборудования можно сделать своими руками, а электроника «Arduino» обеспечит максимальную автоматизацию рабочего процесса. Наряду с классами, станки могут быть:

• токарными;
• сверлильно-расточными;
• фрезерными;
• шлифовальными;
• станки электрофизического ряда;
• многоцелевые.

Читайте также: как своими руками сделать фрезерный станок по металлу?

Токарные агрегаты на базе «Arduino» могут подвергать обработке наружные и внутренние поверхности всевозможных деталей.

Вращение заготовок может проводиться как в прямолинейных, так и в криволинейных контурах. Устройство также предназначается для резки наружной и внутренней резьбы. Фрезерные агрегаты на базе «Arduino» предназначаются для фрезерования простых и сложных деталей корпусного типа.

Кроме того они могут производить сверление и расточку. Шлифовальные станки, которые также можно сделать своими руками могут применяться для финишной обработки деталей.

В зависимости от вида обрабатываемых поверхностей агрегаты могут быть:

• плоскошлифовальными;
• круглошлифовальными;
• внутришлифовальными;
• шлицешлифовальными.

Читайте также: «О разновидностях плоскошлифовального оборудования».

Многоцелевые агрегаты могут применяться для резки фанеры или пенопласта, выполнять сверление, фрезерование, расточку и токарную обработку деталей. Перед тем, как сделать станок с ЧПУ своими руками, важно учитывать, что деление оборудования производится и по способу смены инструмента. Замена может производиться:

• вручную;
• автоматически в револьверной головке;
• автоматически в магазине.

Если электроника (контроллер) может обеспечивать автоматическую смену заготовок с использованием специальных накопителей, то аппарат может длительное время работать без участия оператора.

Читайте также: «Как работает 3D станок для резьбы по дереву?».

к меню ↑

Рекомендации по сборке станка с ЧПУ

Для того, чтобы сделать представленный агрегат для резки фанеры или пенопласта своими руками, необходимо подготовить исходное оборудование. Для этого может быть пригоден бывший в употреблении сверлильный станок для печатных плат.

В нем рабочий орган заменяется на фрезу. Кроме того сделать механизм своими руками можно из кареток старого принтера.

Это позволит двигаться рабочей фрезе в направлении двух плоскостей. Далее к конструкции подключается электроника, ключевым элементом которой является контроллер и платы «Arduino».

Схема сборки позволяет сделать своими руками самодельный агрегат ЧПУ автоматическим. Такое оборудование может быть предназначено для резки пластика, пенопласта, фанеры или тонкого металла. Для того, чтобы устройство смогло выполнять более сложные виды работ, необходим не только контроллер, но и шаговый двигатель.

Читайте также: устройство и классификация фрезерно-гравировальных станков с ЧПУ.

Он должен обладать высокими мощностными показателями – не менее 40-50 ватт. Рекомендуется использовать обычный электродвигатель, так как с его применением отпадет необходимость в создании винтовой передачи, а контроллер будет обеспечивать своевременную подачу команд.

Нужное усилие на вал передачи в самодельном устройстве должно передаваться посредством зубчатых ремней. Если для передвижения рабочей фрезы самодельный станок с ЧПУ будет использовать каретки от принтеров, то для этой цели необходимо выбрать детали от принтеров больших размеров.

Основой будущего агрегата может послужить прямоугольная балка, которая должна быть прочно закреплена на направляющих. Каркас должен отличаться высокой степенью жесткости, но использовать сварку не рекомендуется. Лучше применять болтовое соединение.

Сварочные швы будут подвергаться деформации из-за постоянных нагрузок при работе станка. Элементы крепления при этом разрушаются, что приведет к сбою настроек, а контроллер будет работать некорректно.

Читайте также: «Как собрать самодельный шиномонтажный станок в домашних условиях?» и «Электроэрозионный станок своими руками для резки».

к меню ↑

О шаговых двигателях суппортах и направляющих

Агрегат с ЧПУ, собранный самостоятельно, должен быть оснащен шаговыми электродвигателями. Как уже упоминалось выше, для сборки агрегата лучше всего использовать двигатели от старых матричных принтеров.

Для эффективного функционирования устройства понадобится три отдельных двигателя шагового типа. Рекомендуется применять двигатели с пятью отдельными проводами управления. Это позволит увеличить функциональность самодельного аппарата в несколько раз.

При подборе двигателей для будущего станка нужно знать число градусов на один шаг, показатель рабочего напряжения и сопротивление обмотки. Впоследствии это поможет произвести корректную настройку всего программного обеспечения.

Крепление вала шарового двигателя производится с применением резинового кабеля, покрытого толстой обмоткой. Кроме того, с помощью такого кабеля можно присоединить двигатель к ходовой шпильке. Станину можно изготовить из пластмассы с толщиной в 10-12 мм.

Наряду с пластиком возможно применение алюминия или органического стекла.

Ведущие детали каркаса крепятся с помощью саморезов, а при использовании древесины можно крепить элементы клеем ПВА. Направляющие представляют собой стальные прутья с сечением в 12 мм и длиной в 20 мм. На каждую ось приходится по 2 прута.

Читайте также: «Как изготовить сварочный осциллятор своими руками?».

Суппорт изготавливают из текстолита, его размеры должны составлять 30×100х40 см. Направляющие части текстолита скрепляются винтами марки М6, а суппорты «Х» и «У» в верху должны иметь 4 резьбовых отверстия для закрепления станины. Шаговые электродвигатели устанавливаются с помощью крепежей.

Крепления можно сделать с использованием стали листового типа. Толщина листа должна составлять 2-3 мм. Далее винт соединяется с осью шагового двигателя посредством гибкого вала. С этой целью можно задействовать обычный резиновый шланг.

Любое гаечное соединение рекомендуется производить с помощью чугунных гаек.