Самостоятельное изготовление ЧПУ из фанеры

Каждый хозяин домашней мастерской хочет, чтобы в ней были установлены токарный, фрезерный и сверлильный станки. Особенно ценятся станки с числовым программным управлением (ЧПУ), позволяющие производить обработку с высокой точностью. Но все промышленные образцы имеют высокую стоимость. Выходом является сделать станок с ЧПУ из фанеры.

Высокая цена на промышленные станки, обусловлена тем, что силовые элементы их сделаны из металла. Это позволяет им работать с большими силовыми нагрузками. Но для домашней мастерской в этом нет необходимости. Поэтому бытовые станки и приспособления для них можно изготавливать из фанеры, что значительно снизить стоимость и позволит сделать его самому.

Этапы производства станка

Самодельный ЧПУ станок моделиста

Отвечая на вопрос – как сделать самодельный станок, необходимо понимать, что создание любого оборудования начинается с разработки чертежей. Этот этап занимает больше всего времени, так как при проектировании будущего оборудования предусматриваются все нюансы.

После разработки чертежей, наступает этап закупки и изготовления деталей. На этом этапе ключевое значение имеет технология обработки фанеры. Она должна быть подобрана таким образом, чтобы будущие детали имели необходимую точность и не имели внутренних дефектов.

Третьим этапом является сборка. Очень важно аккуратно собирать самодельный станок, без применения сильных ударов, так как детали из фанеры могут разрушаться.

Последним этапом является настройка станка с ЧПУ. При этом производится калибровка начального положения головки с инструментом, проверка отработки станка по написанной программе и внесение поправок в настройку станка.

Разработка чертежей

Разрабатывая чертежи станка необходимо обратить внимание на следующие моменты:

какие детали стоит изготовить самостоятельно;
выбор толщины материала;
вид соединения деталей между собой.

Важно еще на стадии проектирования четко понять, какие элементы будущего станка изготовить самостоятельно, а какие лучше приобрести. Делать самому нужно детали, которые не имеют сложной формы и для их обработки не применяются сложные технологические процессы:

станины;
столы;
различные держатели;
кожухи;
суппорта и т. д.

В некоторых случаях фанера может применяться для изготовления шкивов. Для того чтобы станок работал долго и не ломался, необходимо правильно подобрать толщину фанеры.

Для изготовления столов, станин и суппортов обычно применяется фанера толщиной 10 мм.
Если на станке будут обрабатываться габаритные заготовки, то станину и стол могут изготавливать из фанеры 20 мм.
Для изготовления неответственных деталей (кожухов, щитков, стопоров и т. д.) обычно применяют листы с толщиной 6 мм.

Шкивы из фанеры

При проектировании соединений деталей из фанеры необходимо минимизировать их крепеж при помощи болтов и шпилек. Идеальным вариантом является соединять при помощи шипа и паза. Категорически запрещается применять гвозди и шурупы, так как это может привести к растрескиванию фанеры в местах присоединения.

Для людей, которые никогда не делали подобные агрегаты, лучшим вариантом является найти уже готовые чертежи, и внести лишь небольшие изменения в них. Это позволит не допустить серьезных ошибок, которые впоследствии могут привести к напрасному вложению сил и средств.

Детали, которые необходимо купить

Для изготовления станка с ЧПУ, кроме деталей, которые будут сделаны из фанеры, необходимо будет приобрести следующие элементы:

валы и подшипники;
направляющие для перемещения подвижных частей;
соединительные элементы (болты, гайки, шпильки и т. д.);
контроллер;
силовые и контрольные кабеля;
ремни для передачи вращения от двигателя к инструменту;
шкивы, если они не будут выполнены из фанеры;
различные датчики и конечные выключатели.

Еще понадобиться компьютер для программирования контроллера. Кроме того, если в компьютере не реализована возможность управление агрегатом, понадобиться пульт, на котором будут выведены кнопки запуска и остановки.

Изготавливаемые детали

Все детали, которые не вошли в список выше, нужно изготовить из фанеры. Поэтому вопрос о правильной обработке стоит на первом месте при изготовлении станка с ЧПУ своими руками.

Механическая обработка фанеры имеет ряд правил, которые необходимо неукоснительно соблюдать.

Распил листа

При распиливании фанерного листа необходимо придерживаться следующих правил:

Для материала толщиной менее 10 мм применяются ручные или электрические лобзики, у которых полотно с мелкими зубьями.
Фанера более 10 мм раскраивается только дисковыми пилами, с высоким числом оборотов.
Материал для распила необходимо высушить, иначе может произойти расслоение.
Раскройка листа идет вдоль волокон первого слоя.
Поперечные разрезы необходимо производить ручным инструментом.
При использовании электроинструмента подача должна быть минимальна.
Для предотвращения сколов, можно применять бумажный скотч, который наклеивается по линии распила.

Фрезерная резка фанеры на станках с ЧПУ

Изготовление отверстий

Для изготовлений отверстий в деталях из фанеры лучше всего использовать сверлильный станок. При этом выбирается большая скорость вращения сверла и минимальная его подача.

Еще может применяться фрезерно-гравировальный станок, что позволяет выполнить отверстие любой формы с минимальной погрешностью, а также получить соединение шип-паз.

Но если станка нет, то для сверления отверстий подойдет и обычная дрель. Единственное необходимо чтобы биенье патрона было минимальным, иначе значительно вырастет погрешность.

Изготовление отверстий на станках с ЧПУ

Шлифовка и обработка

После того как произошел распил и сверление отверстий заготовку необходимо отшлифовать. Для этого применяется нулевая наждачка. Шлифовка производится вдоль направления волокон и начинается от угла. Сам угол шлифуется уже в конце.

Отверстия шлифуются той же наждачной бумагой по дереву.

После шлифовки обязательно нужно покрыть всю поверхность детали специальными составами, которые предотвратят ее расклеивание и растрескивание. В некоторых случаях детали покрывают лакокрасочными изделиями, но если агрегат не будет находиться на улице, то в этом нет необходимости.

Шлифовка и равнение углов

Сборка

Собирать готовое изделие необходимо аккуратно, так как фанера все-таки не металл и может расколоться. Необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

Соединение шип-паз нужно проклеивать ПВА по всей длине.
В болтовых соединениях применять шайбы и граверы, для предотвращения их самораскручивания из-за вибрации.
Кабеля прокладывать в ПВХ гофре.
Места, в которых устанавливаются подшипники, закрываются крышками.
Станины и столы устанавливаются по уровню.
Контроллер устанавливается либо в шкафу управления, либо выноситься за рабочую зону.

Мебель из фанеры

Настройка и наладка

После того как станок собран, начинается его настройка. При этом проверяется свободное перемещение всех движущихся деталей и работа передающего механизма, регулируется положение концевых выключателей и датчиков.

Наладка сделанного станка заключается в выставление нулевого положения инструмента, калибровке точного перемещения суппорта и стола по осям, а также проверке правильности обработки информации с датчиков.

Программное обеспечение для станков с ЧПУ очень сложно создать самому, поэтому оно приобретается у специалистов и устанавливается на агрегат.