GrabDuck

Изготовление настольного станка с ЧПУ в фотографиях (осторожно! траффик!)

:

Как сделать станок с ЧПУ?
Просто. Берем и делаем!

Ставим себе задачу  - сделать станок типа Альтернатива-2 с размером рабочего поля 350х250х65.
На самом деле размер роли не играет, по этой технологии можно сделать любой настольный станок.

Решение задачи:
Поскольку ширина оси Z разработки http://cncmasterkit.ru равна 110 мм,
расстояние между боковинами портала должно быть 250+110=360 мм.
Направляющие по оси X диаметром 20 мм.  
Ширину основания портала примем равной 120 мм, исходя из имеющейся дюралевой полосы.
Основные детали станка берем здесь:
http://cncmaste...r=0&thold=0
Чертим чертеж основания станка и основания портала.
Файл чертежа в формате Sprint Layout 5.0
Печатаем из него шаблон и на окне склеиваем в один лист как было указано ранее.
Отрезаем два куска швеллера 40х80х40х4,0 мм длиной по 420 мм.
Вкладываем в один из них вырезанный шаблон и тщательно выровняв, приклеиваем скотчем

Делаем разметку для фланцев крепления и двигателя.

Скрепляем оба швеллера струбцинами, плоскими сторонами друг к другу и
тщательно выравниваем стороны.

Сверлим сначала отверстия под фланцевые крепления.

Затем отвестие под ходовой винт

Теперь можно рассоединить струбцины и в швеллере, на котором была сделана
разметка, просверлить отверстия под крепление двигателя.
Очистим и отшлифуем оба швеллера, потом это будет сделать затруднительно.
Теперь нам понадобяться:

2 направляющие,4 фланцевых крепления SHF20, 4 опорных блока SC20UU, 8 болтов М6х25, 16 шайб под М6, 8 гаек М6 с полиэтиленовыми вставками(самоконтрящиеся).
Длина направляющих должна быть равна длине перемещения по оси X, т.е.
350 мм плюс ширина основания портала, т.е. 120 мм, плюс две толщины
фланцевого крепления, т.е 40 мм. Итого набежало 510 мм.
Берем здесь:
http://cncmaste...r=0&thold=0
Устанавливаем фланцевые крепления обращая внимание на то, чтобы винты
крепления вала находились с внешней стороны станка.

Перевернув один швеллер, вставляем в него направляющие и на
направляющие одеваем опорные блоки.

Второй швеллер с креплением одеваем сверху на направляющие.
Вот что получилось:

Слегка закрутим болты и винты и отложим эту часть в сторону.
Теперь займемся основанием портала.
Вырежем из полосы дюраля отрезок длиной 400 мм.
Сразу же отшлифуем его и наклеим сверху шаблон основания портала.

Накерним центры отверстий.

Нанесем в точки сверления отверстий по капле моторного масла

и просверлим все отверстия.

Теперь поместим пластину на фрезерный станок и удлиним отверстия, через
которые будет крепиться портал.

Нет  фрезерного станка - просверлим рядом два отверстия и расточим напильником перемычку между ними.
Тщательно отшлифуем пластину и уложим ее на опорные блоки оси X.
Слегка прикрутим болтами.

Если вы были аккуратны при разметке - болты станут как положено.
Если ошиблись - придется слегка рассверлить отверстия
в основании портала.  
Пока делал забыл какие нужны были размеры :)
Измерим, что получилось

Вырезаем боковины портала.
Для начала прикинем эскиз портала и оси Z, проверим все размеры:

Здесь также как и в первом случае взаимосвязаны боковины и основание оси Z,
поэтому тоже расчитываем и рисуем их вместе.
Форма боковины определяется не дизайном, а заготовкой, из которой он будет вырезаться.  
Отпечатав шаблон боковины, накладываем его на полосу дюраля
Дюраль берем здесь:
http://cncmaste...r=0&thold=0

Очерчиваем по контуру.
Особая точность здесь не важна, только оставьте между двумя частями зазор 3-10 мм .

Режем тем, что есть под руками:

У меня заготовки вырезаны для дальнейшей обработке на фрезере, если у
вас нет такой возможности можете попробовать вырезать болгаркой,
ножовкой или лобзиком, постарайтесь сразу сделать все ровно и аккуратно.
Закрепляю одну заготовку на фрезере.
Обрабатывать буду нижнюю часть боковины, поэтому выравниваю ее по задней
кромке стола.

Затем точно так же отрезаю заднюю часть боковины.

А для отрезания верхней части боковины, нужно воспользоваться угольником,
так как на этот угол будет ложиться уголок - распорка боковин и угол между
верхним и задним краями боковины должен быть прямым .

Вот она, боковина:

Для изготовления второй сложим эту боковину и заготовку второй  и выровняв
по переднему краю,  стянем струбциной.

Теперь можно обрабатывать вторую боковину используя первую, как шаблон.


На конечном этапе обработки каждой стороны уберем припуск и с первой,
т.е выровняем края сразу у обеих.
Вот что получилось.

Теперь сложим обе боковины вместе, тщательно выровняем нижний край,
и наложим на боковины шаблон.
Особое внимание на совмещение нижнего края, от этого будет зависеть
вертикальность установки фрезера

Стянем весь "пирог" струбцинами у нижнего края и накерним отверстия.

Шаблон можно отогнуть или отрезать, он больше не понадобиться

Наносим машинное масло на точки сверления

Сверлим сначала самое верхнее и самое нижнее отверстия и установив в них
болты стягиваем боковины, потом сверлим все остальное.
Последовательность сверления: Сквозные отверстия под болты фланцевых креплений,
сквозные отверстия под направляющие, сквозное отверстие диаметром не более 20 мм
под ходовой винт.

Затем в верхней боковине рассверливается на глубину 5-7 мм отверстие диаметром 22
мм под подшипник, пакет переворачивается и на такую же глубину рассверливается
такое же отверстие в другой боковине.
Отверстия под крепление двигателей делаются только в одной боковине после их
разъединения.

Теперь наконец возьмем в руки что нибудь измерительное :)
Измерим расстояние от переднего края основания портала до центра каждого длинного
отверстия.

Разметим нижнюю часть боковины и просверлим отверстия диаметром 5,2 мм

Нарежем в них резьбу М6

Прикрутим боковину к основанию портала одним болтом

То же самое проделаем и со второй боковиной.
Теперь измерим расстояние между внешними сторонами боковины.

Добавим к этому расстоянию удвоенную толщину фланцевого крепления,
и отрежем такие направляющие. А заодно подготовим все, для следующего
этапа.

берем все это здесь:
http://cncmaste...r=0&thold=0
Измерим расстояние между внутреннними сторонами боковин у основания
портала.

Вставим верхнюю направляющую и раздвинув верх боковин на такое же
расстояние как внизу, вставим направляющую, одев на нее опорные блоки,
закрепим верхние фланцы и направляющую в них.

Теперь можно вставить и закрепить нижнюю направляющую,
предварительно одев на нее опорные блоки.

Вот как должно быть


Вырежем пластину основания оси Z и закрепим на ней шаблон

Накерним центры отверстий и просверлим отверстия для крепления пластины  
к опорным блокам и для крепления гайки ходового винта.

Теперь можно закрепить пластину на опорных блоках и проверить легкость
перемещения основания оси Z по направляющим портала.

Чертежи: Файл чертежа в формате Sprint Layout 5.0
Принимаемся за изготовление оси Z
Основание для нее уже готово, вырежем пластины размером 45х110 для
нижней крышки и 60х110 мм для верхней.

Для разметки будем использовать только  верхнюю крышку.

После разметки центров отверстий сложим верхнюю и нижнюю крышки,
выровняв их по боковым краям и особо тщательно - по заднему краю.

Просверлим 3 отверстия, через которые крышки крепяться к основанию оси Z
и  вставив в них болты стянем пластины между собой.

Теперь струбцины можно убрать и продолжить сверление отверстий.
Порядок сверления такой: Начинаем сверлить отверстия для направляющих
и винта подачи. Когда остается последняя ступенька - 12 мм, вытаскиваем
сверло из патрона так, чтобы можно было сразу просверлить сквозное
отверстие в обоих крышках:  

Обильно смазываем отверстия маслом и с одного раза сверлим отверстие
под одну направляющую, затем также одним проходом - под другую.
Растачиваем отверстие в верхней крышке под подшипник.

Отверстие под подшипник в нижней крышке можно рассверлить сразу,
перевернув пакет. Я решил изменить способ установки подшипника, закрепляя
его не снизу оси Z, а сверху нижней пластины. Поэтому разъединяю пластины,
в верхней крышке сверлю отверстия под крепление двигателя и в
торце пластины сверлю отверстия диаметром 4,2 и нарезаю в них резьбу М5
под крепление направляющих:

А затем с нижней части этой пластины рассверливаю отверстия под головки
винтов крепления двигателя:

Рассверливаю отверстие для подшипника в нижней крышке(с верхней стороны)
Теперь делаем "кресло", то есть зажимаем верхнюю крышку и основание оси Z
в угловых струбцинах(тисках)

Зажимать нужно так, чтобы верхняя крышка накладывалась на верхнюю часть
основания оси Z , а задние края были выровнены.

Через отверстия в крышке сверлим отверстия диаметром 4,2 мм в торце основания
оси Z и нарезаем резьбу М5.

Аналогично делаем крепеж под нижнюю крышку. Будьте внимательны, не
перепутайте положение верхней и нижней сторон крышек.
Скрепляем конструкцию  винтами или болтами.

Измеряем высоту оси:

Отрезаем такой длины направляющие и стачиваем на наждаке с верхней
их стороны лыски. Для удобства сборки снимем фаску не концах направляющих.

Вставляем направляющие  через отверстия в верхней крышке, нанизываем
на них опорные блоки, берем  их здесь:
http://cncmaste...r=0&thold=0
обратите внимание как расположены лыски на направляющих
и вставив направляющие до конца - зафиксируем их винтами.

Теперь проверим соответствие шаблона расположению отверстий в опорных блоках,
просто для перестраховки:

Вырезаем пластину размером 90х110 мм, накладываем на нее шаблон, сверлим
отверстия  и прикручиваем к опорным блокам оси Z.

Проверяем легкость перемещения и если все нормально - снимаем пластину
и через ее нижние отверстия сверлим отверстия диаметром 5,2 мм в кронштейне,

а затем нарезаем в кронштейне резьбу и крепим кронштейн к пластине.
Я обычно делаю только одно отверстие, центральное и ставлю только на 1 болт,
другие два отверстия сверлю после того, как соберу станок полностью и поставлю
стол. Так удобнее добиться вертикальности фрезера.
Прикручиваем пластину на место:

Зафиксируем верхний подшипник. Делать это можно по разному, я делаю просто,
сверлю 2 отверстия, нарезаю в них резьбу и ввинчиваю два самоконтрящихся винта
или болта.      

Ставим ось Z туда где она должна стоять.
Проверим соответствие перемещений запланированным.
По Z  - нормально, после установки стола просвет будет как раз 65 мм,
а перемещение оси немного больше - 75 мм.
 
По  Y - нормально, лишние 10 мм съедят прессмасленки:

А по X казалось бы маловато:

Но у нас есть где взять недостающее, достаточно сделать вырез в швеллере
спереди:

И сзади
   
Конструкция обрела какойто похожий на станок вид:

И вес:

На этом пока все,  продолжение во 2-й части!
Н. Филенко  ака Trudogolik.  www.cncmasterkit.ru