Виготовлення саморобного верстата з ЧПУ (управління від комп'ютера)

станина
Підстава (станина) верстата виконане їх вініпласту (різновид пластмаси) товщиною 11мм.

станина верстата ЧПУ


Можливо і застосування будь-яких інших доступних матеріалів: Огрскло, алюміній, фанера або ДСП. Всі деталі підстави скріплені саморізами (для більшої надійності додатково можна застосувати клей).

Супорта і напрямні


Як напрямні застосовані сталеві, шліфовані (краще ще й загартувати) прутки діаметром 12мм і довжиною 200мм (на вісь Z 90мм), по дві штуки на вісь. По напрямних пересуваються супорта Х, У, Z. Супорта виготовлені з текстоліту 25х100х45, в якому є три наскрізних отвори, два для напрямних і одне для гайки. Направляючі кріпляться за допомогою гвинтів М6 в торець. На супортах Х і Y на верхній частині є 4 різьбових отвори для кріплення столу і вузла осі Z.

супорт Z


Напрямні осі Z кріпляться до супорта Х через перехідну сталеву пластину (45х100х4).


Кріплення двигунів і ходових гвинтів


Крокові двигуни встановлюються на кронштейнах виконаних з листової сталі товщиною 2..3мм. Гвинт з'єднується з ротором крокового двигуна за допомогою гумової муфти (відрізка гумового шланга). Застосування жорсткого з'єднання вал-гвинт призводило до заклинювання через неточності виготовлення деталей.
Гайка виготовляється з бронзи, запресовуються і вклеюється в супорт.

збірка
Збірку станка ЧПУ виробляємо в такій послідовності:

1) Встановлюємо в супорта направляючі і прикручуємо напрямні до боковин. Боковини на підставу поки не встановлені. Переміщаючи супорт по напрямних добиваємося плавного ходу. Затягуємо болти на боковинах (фіксуємо напрямні)
2) Вузол направляючі + супорт + боковина кріпимо саморізами до основи.
3) збираємо вузол Z. І разом з перехідною пластиною кріпимо до супорта Х.
4) Встановлюємо ходові гвинти з муфтами
5) з'єднуємо ротор крокового двигуна і гвинт муфтою і за допомогою кронштейна встановлюємо крокові двигуни. При складанні контролюємо плавність обертання ходових гвинтів.

саморобний верстат з ЧПУ

рекомендації

- Гайки більшої довжини будуть більш чутливі до неточностей виготовлення гвинтів і збірки верстата, що призведе до заклинювання. З курсу «Деталі машин» відомо, що в парі гвинт-гайка працює тільки перші 5 витків. У нашому випадку буде досить 10 кроків різьблення. тобто при використанні ходових гвинтів з різьбленням М6х1 довжина гайки буде 10 мм.
- Для виготовлення гайок замість бронзи також можна застосувати чавун. Інші матеріали типу текстоліт, фторопласт не раджу.
- Гвинти купував в будівельному магазині (шпильки довжиною 1м) і обрізав в необхідний розмір. Точність прийнятна.

Роботи виконані за допомогою саморобного верстата з ЧПУ

випалюванняфрезерування

Електроніка (контролер)

Електрику можна розділити на три частини:

  • Блок живлення.
  • Контролер крокового двигуна
  • Драйвер крокової двигуна



Блок живлення:
12в 3А - для харчування крокових двигунів від дисковода (5.25 ") і 5в 0.3А для живлення мікросхем контролера. Якщо ви використовуєте крокові двигуни від принтера то блок живлення повинен бути сильнішим. Розрахунок простий: 3 двигуна х по дві живити обмотки в кожному х струм однієї обмотки (припустимо 1А) то = 3х2х1 = 6А.

контролер:
Контролер управління кроковими двигунами зібраний на мікросхемах 555TM7 серії (3шт). Не вимагає прошивки. Електрична схема контролера:
Контролер управління кроковими двигунами
Опис і призначення висновків роз'єму порту LPT. (Таблиця)

вив.
Назва
напрямок
опис
1 STROBE введення і виведення встановлюється PC після завершення кожної передачі даних
2..9 DO-D7 висновок висновок
10 АСК введення встановлюється в "0" зовнішнім пристроєм після прийому байта
11 BUSY введення пристрій показує, що воно зайняте, шляхом установки цієї лінії в «1»
12 Paper out введення для принтерів
13 Select введення пристрій показує, що воно готове, шляхом установки на цій лінії «1»
14 Autofeed
15 Error введення индицирует про помилку
16 Initialize Введення і виведення
17 Select In Введення і виведення
18..25 Ground GND загальний провід


Для експерименту був використаний кроковий двигун від старого 5,25-дюймів В схемі 7 біт не використовується тому застосовано 3 двигуна. На нього можна повісити ключ включення головного двигуна (фреза або свердло).

драйвер:


Драйвер крокової двигуна

Драйвер крокової двигуна (не плутати з комп'ютерними драйверами) являє собою 4х канальний підсилювач або 4 ключа. Зібраний на 4х транзисторах КТ 917.
Також можна використовувати серійні мікросхеми (stepper motor driver), наприклад ULN 2004 року (9 ключів) на 0.6А.
Для управління верстатом використовував програму vri-cnc,

програма управління кроковим двигуном