Мой чпу на шаговиках от старого матричного принтера

Процесс создания 3D-принтера

Наша работа была разделена на несколько этапов. Конструкция не раз переделывалась с целью улучшения качества печати, исправления ошибок, придания завершенного вида устройству. Этапы работы можно представить так:

1. Выбор кинематики (механизмы, приводящие в движение печатающую головку в пространстве по трем осям и экструдер, отвечающий за скорость, а также количество вдавливаемого пластика из печатающей головки ).
2. Выбор необходимой электроники.
3. Поиск нужных запчастей в недрах старой техники.
4. Разработка 3D-моделей и чертежей для принтера.
5. Сборка первой версии и тест (СТЕР-1).
6. Модернизация и сборка улучшенной версии №2 (СТЕР-2).

В целях экономии для осей Х и Y использовали мебельные направляющие. Размеры: 35х400 мм (ось X), 35х300 мм (ось Y). Они обеспечивают плавный ход кинематики и стоят недорого: около 70-80 р. за пару штук (в зависимости от размера).

Мебельные направляющие 35*300 мм

Для оси Z использована часть разобранного механизма от DVD-привода. Высота печати в связи с этим будет всего 4,5 см, но этого пока достаточно для печати подшипников скольжения из нейлона (будем использовать леску для триммера). В будущем ось Z переделаем на использование таких подшипников и увеличим высоту печати.

Необходимую электронику заказали на Алиэкспресс. Нам потребовались:

• плата Ардуино Mega 2560 (плата);
• плата Ramps 1.4;
• драйверы шаговых двигателей drv8825;
• экструдер в сборе e3d V6.

Разобрали списанную технику и добыли нужные двигатели, подшипники, каретки и другие детали.

сбор запчастей для принтера

Основные части устройства и стол решили делать из фанеры. Во-первых, есть хороший опыт работы с ней. Во-вторых, обходится недорого. Детали для 3D-принтера моделировали в Компас 3D. Чертежи распечатали на листах, перевели на фанеру, вырезали. Чтобы точнее переносить чертежи, использовали ЛУТ-метод (лазерно-утюжная технология), который применяется, в основном, при травлении плат.

Процесс переноса чертежей на фанеру

Далее был изготовлен временный боуден (устройство для подачи пластикового прутка). Для этого пришлось переделать двигатель по инструкциям в интернете. Также для него взяли латуневую шестеренку и сточили зубцы. Позже деталь была заменена на заводскую.

Собрали электронику. Прошили управляющую программу Marlin в плату, настроили прошивку. Прошивал с помощью Arduino IDE 1.8.7.

Крепление для экструдера изготовили также из фанеры.

Готовый экструдер в сборе перед покраской

Дополнительная информация:

• Кинематика аналогична конструкции, которую применяют в ЧПУ, с неподвижным столом. Переделана из старых струйников HP (X, Y).
• Концевики у нас самодельные – из кнопок от старых приводов CD/DVD (для осей X, Y).
• Проводка выполнена из двух кабелей: VGA кабель от монитора и витой пары (фирменный патч-корд, новый). Витая пара использовалась для подключения двигателя по оси Х и концевиков по этой же оси.
• Для оси Z использовали механические контактные из лазерного принтера. Вначале стояла временная каретка от DVD-привода, потом замоделировали и распечатали пластиком. Высота печати увеличилась с 4 см до 11 см.

На первоначальных этапах 3D-принтер выжрал бюджет в 4500 руб и выглядел так:

Принтер печатает, но с высотой в 4 см

Конечный модернизированный вариант принтера с высотой печати 11 см

Как 3d-принтер запечатал

В промежуточной версии наш принтер заработал с областью печати 15х18х4 см (ширина*длина*высота). Всего 4 см по высоте. Это потому, что мы использовали каретку от DVD-привода для оси Z. В дальнейшем лишнее убрали и добавили небольшую платформу для крепления экструдера.

Ну и, конечно, фото первой распечатанной модели. Это еще было на первой версии боудена, двигатель не справлялся с леской (слишком скользкая, все-таки нейлон). Сейчас уже все нормально.

Печать производилась на холодном стекле, сверху попшикали лаком для волос.

Для пробы также напечатали часть светильника (литофания)

пластик без подсветки

черно-белое фото при подсвечивании

Поясню для тех, кто вдруг не знает: литофания – это эффект изображения, который виден при подсвечивании. Достигается за счет разности толщины печати – чем толще участок, тем темнее на просвете. С виду выглядит, как невзрачный кусок пластика с контурами изображения, а при подсвечивании проявляется черно-белая картинка.

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.

Постобработка

Постобработке детали подвергают для того, чтобы повысить их точность, улучшить механические свойства и внешний вид. С них удаляют области поддержки, счищают остатки порошка, а затем подвергают термическому обжигу. В ходе термообработки с изделий снимаются остаточные напряжения.

Если изделию необходимо придать сложную геометрическую форму, создать на нем резьбу или отверстия, для этого задействуют ЧПУ-станки. Для улучшения качества поверхности и повышения усталостной прочности продукцию обрабатывают давлением, подвергают металлизации, полируют и выполняют микрообработку.

Шаговый двигатель – что это такое и зачем?

В систему перемещения печатающей каретки с головкой входит шаговый двигатель (stepping motor).

Он отличается от обычного тем, что его ротор может занимать не любое положение, но принимать ряд дискретных значений.

При подаче управляющего импульса в обмотки ротор двигателя поворачивается на один шаг (несколько градусов) вокруг своей оси.

Величина шага определяется конструкцией двигателя и иногда указывается на этикетке. Применение шагового двигателя позволяет точно отслеживать положение каретки с печатающей головкой.

Схема управления «знает», сколько импульсов она послала в обмотки двигателя, следовательно,  «знает» сколько оборотов сделал его ротор. На этом основании  она «делает вывод», как далеко отъехала каретка (жестко связанная ременной передачей с ротором) от первоначального положения.

В цепь питания шагового двигателя включают токовый датчик.

При возникновении препятствий или попадании посторонних предметов в зону движения  каретки двигатель подтормаживает. При этом потребляемый им ток возрастает. Схема управления фиксирует это и обесточивает его.

Если бы такого датчика не было, двигатель продолжал бы работать и разнес бы вдребезги систему перемещения каретки. Или порвал бы ременную передачу. При высыхании смазки на направляющей сопротивление движению возрастает, токовый датчик это фиксирует. При этом схема обесточит двигатель, и печать станет невозможной.

На сегодня все. Надеюсь, вам было интересно, уважаемые читатели! Во второй части статьи мы закончим краткое знакомство с матричным принтером и расскажем, как устроена система подачи бумаги.

Не пропустите!

Шестое: внимание электропроводке

На данном этапе пора проверить работу двигателей принтера. Для этого подключаем компьютер к контроллеру посредством USB-кабеля, а двигатели – к нужным выводам. Запускаем Repetier Host и активизируем связь между контроллером и программным обеспечением через последовательный порт, который еще нужно выбрать. Если соединение будет выполнено правильно, можно будет контролировать подключение двигателей посредством ручного управления.

При эксплуатации принтера нужно внимательно следить за тем, чтобы двигатели не перегревались, особенно если устройство будет эксплуатироваться слишком долго

Для этого на стадии тестирования двигателя нужно уделить внимание регулировке величины тока, который будет подаваться на мотор. Это важная процедура, позволяющая избежать потери шага

Для проверки подключаем только один двигатель, соответствующий одной оси. Затем так же проверим остальные двигатели посредством мультиметра, подключенного последовательно между контроллером и источником питания.

Для этого подключим только один двигатель, который соответствует одной оси. Такую же операцию будем проводить и для двух оставшихся двигателей. Для этого шага нам нужен мультиметр, который подключен последовательно между источником питания и контроллером, при этом прибор выставляем в режим измерения тока.

Теперь подключаем контроллер к компьютеру, при этом измеряем ток мультиметром. После активации двигателя через интерфейс Repetier ток должен увеличиться на определенную величину, а на дисплее измерительного прибора будет отображаться информация о тока работающего шагового двигателя. Ток должен быть определен для каждого двигателя-оси, при этом значения будут различными. Чтобы установить ограничение по значению на каждую ось, настраиваем небольшой потенциометр для шагового мотора. Настройка выполняется в соответствии со следующими параметрами:

1. Для разводной платы устанавливаем 80 mA.
2. Для осей шаговых двигателей X и Y ставим ток в 200 mA.
3. Для оси Z тока нужно больше, поскольку именно по ней будет перемещаться каретка, а значит, энергии потребуется больше. Здесь ставим объем тока 400 mA.
4. Для двигателя экструдера ставим ток 400 mA.

Детали изделия

Как правило, в сканере, лазерном принтере приходит в негодность только какой-то один элемент, в то время как остальные детали вполне пригодны к работе. Наиболее ценны в этом смысле МФУ и матричные устройства. При разборке последних своими руками можно получить массу ценных деталей.

Старый принтер

• Крепеж – винты, гайки, шестеренки, болты и прочая мелочь. Для домашнего умельца любой крепеж является полезным, так как порой отсутствие элементов нужного диаметра весьма затрудняют работы.
• Самая ценная деталь в принтере любого вида – направляющая, изготовленная из каленой стали. Во многих китайских и корейских аппаратах направляющая выполняется из дешевого сплава и сгибается даже под весом приводного ремня. В струйных устройствах от Canon или Эпсон стоит стальная. Эта деталь используется при обустройстве ЧПУ-станков или самодельных печатных устройств.
• Узел скольжения головки – в струйных устройствах он пластиковый и годится только для ЧПУ-граверов, а вот в матричных в узел запрессовывают бронзовую втулку, так что деталь можно применять на металлообрабатывающих домашних станках.
• Если предполагается монтаж печатного устройства, картридж от Canon является лучшим вариантом.

Картридж от Canon

• Зубчатый приводной ремень – универсальный элемент, подходящий для любого устройства, где нужно передать усилие от шагового двигателя на площадку. И ремень узел скольжения можно найти в МФУ и сканерах и даже старых копировальных аппаратах от Эпсон.
• Шаговый двигатель – обеспечивает движение бумаги. На старых матричных аппаратах и лазерных они мощнее, однако, и детали струйных принтеров можно использовать с толком. Кроме того, со старой машины можно снять двигатель вместе с контроллером и драйвером.
• Концевые выключатели – обеспечивают контроль над качеством бумаги. Необходимая деталь для самодельного печатного устройства или станка.

Концевые выключатели

Электронные компоненты будущих станков

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

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.

https://ru.aliexpress.com/item/5-pcs-Graphtec-Craft-Robo-Blade-60deg-High-Quality-US-Fast-Shipping-tools-from-factory-Free/32612343275.html?spm=a2g0v.10010108.1000013.4.4c4690f5qt4fWx&traffic_analysis > Вроде можно прикрепить вместо экструдера и нарезать из бумаги или винила что-нибудь. Скоро новый год, актуально снежинки резать

Сборка станка с ЧПУ

Из фанеры своими руками выпиливаем два квадрата размерами 370 х 370 мм для боковых стенок, один 340 х 370 мм для задней и один 90 х 340 мм для передней стенки.
Стенки станка с ЧПУ своими руками скрепляются саморезами через заранее проделанные дрелью отверстия с расстоянием до края 6 мм.
Направляющие по Y-оси — уголки из дюраля. Чтобы прикрепить их к боковым стенкам в 30 мм от дна корпуса делается шпунт 2 мм. Благодаря шпунту направляющие устанавливаются ровно и не перекашиваются. Уголки прикручиваются сквозь центральную поверхность саморезами. Длина направляющих составляет 340 мм. Такие направляющие служат до 350 часов работы, после чего необходимо поменять их.
Рабочая поверхность выполняется из уголков 140 мм длиной. Снизу на болты крепится один подшипник 608, сверху два

Важно выдержать соосность, чтобы столешница перемещалась без напряжения и перекосов.
В 50 мм от дна проделывается выход для двигателя Y-оси диаметром 22 миллиметра. Для подшипника опоры винта хода в передней стенке просверливается отверстие 7 миллиметров.
Винт хода сделаем своими руками из припасенной строительной шпильки, с мотором он взаимодействует посредством самодельной муфты (подробно об изготовлении ниже).
В удлиненной гайке М8 проделываются винтовые отверстия поперечником 2,5 миллиметра с резьбой М3

На нее гайка закрутится на ось.
Х-ось сделаем из направляющих из стали, которые найдутся в корпусе принтера. Там же берутся и каретки, которые надевают на оси.
С изготовлением Z-оси придется повозиться. Ее основание делается из фанеры №6. Направляющие поперечником 8 мм изымаем из принтера. Фанерные элементы фиксируются между собой клеем ПВА, в которые на эпоксидную смолу вклеиваются подшипники линейные или снять с кареток втулки. Сделаем еще одну ходовую гайку по уже известному алгоритму.
Вместо шпинделя в станке с ЧПУ будет установлен дремель с держателем из кронштейна для доски. Снизу проделывается отверстие поперечником 19 миллиметров для выхода дремеля. Фиксируется кронштейн на саморезы к основанию Z-оси в заранее подготовленные отверстия.
Опоры для каретки Z-оси делается из фанеры: основание 15 х 9 см, нижняя и верхняя стороны 9 х 5 см. Посередине верхушки делается отверстие для подшипника опоры. Под направляющие также просверливаются выходы.
Итоговый шаг — сборка Z-оси с кронштейном дремеля и монтаж в корпус станка.

направляющие станка с ЧПУ

держатель для осей Z

кронштейн для Z-оси

каретка Z-оси

Изготовление муфты

муфта из резинового шланга и фланцев

Муфта гасит вибрацию, идущую от винта хода. Это позволяет сберечь подшипники шагового электромотора и продлить ему жизнь. Кроме этого, самодельная муфта нивелирует несоответствие осей винта хода и мотора.

Самый удобный и простой вариант изготовления муфты своими руками — это с помощью прочного резинового шланга. Подбирается шланг с поперечником внутри равным диаметру оси мотора. Надеваем конец шланга на шкив мотора и приклеиваем или крепим муфтой. Другой конец шланга также крепим к винту хода. Как правило, диаметр винта больше, чем внутренний поперечник шланга. Но благодаря толстым стенкам его можно немного рассверлить. Облегчает работу жидкое мыло, которое не позволяет сверлу вязнуть в резине.

Второй способ чуть более сложный: вместо резинового шланга своими руками берем газовый с резиновой оплеткой. Оплетку можно аккуратно припаять на фланцы, в которые будут вставляться ходовой винт и шкив мотора.

И самый практичный вариант: установить фланцы на резиновую трубку высокого давления. Таким способом можно очень крепко зафиксировать все необходимые устройства, самодельная муфта отлично гасит вибрацию. Сделать фланцы можно на токарном станке с ЧПУ или заказать в мастерской.

Плюсы и минусы самостоятельной реставрации

У самостоятельной реставрации имеется как преимущества, так и подводные камни. К достоинствам относятся следующие моменты:

• Экономия. На реставрацию или перетяжку, проведенную своими силами, уйдет в 3-5 раз меньше средств, чем на профессиональное обновление мебели в мастерской.
• Отсутствие дополнительных рисков. Вам не придется возить мебель или разбирать и собирать ее для перевозки. Перемещение с места на место губительно действует на старые вещи; при этом существует риск что-то уронить и испортить окончательно.
• Отсутствие дополнительных расходов. Перевозка и услуги грузчиков (когда в доме нет лифта) способны значительно увеличить затраты, если вы занимаетесь доставкой самостоятельно.

Контрастный дизайн столовой зоныИсточник pinimg.com

Для того, чтобы навести лоск на старинный комод или горку, необходимо быть готовым к следующим недостаткам самостоятельной работы:

• Потребуется организовать место. Реставрация сопровождается шумом, пылью и едкими запахами. Старый слой краски или лака снимают двумя способами: шлифовкой (образуется пыль) или с помощью растворителя. Помещение организовывают так, чтобы его было легко проветрить и привести в порядок.
• Запастись временем и терпением. Это занятие не на одни выходные. В зависимости от сложности, ремонт может затянуться на несколько недель, и заниматься им придется вечерами после работы. Время уйдет и на то, чтобы выбрать и купить материалы.
• Обладание необходимыми навыками. Некоторые работы требуют профессионального чутья. Шлифовальной машинкой можно или деликатно подправить фигурную ножку, или безвозвратно ее испортить.

До и после: почувствуйте разницуИсточник chatelaine.com

Контроллер GRBL

После того как вы сгенерировали G-код с помощью Inkscape может возникнуть необходимость в проверке того, укладываются ли он в заданные ограничения (по возможности рисования).

Ограничения по рисованию определяются в следующих строчках кода нашей программы для Arduino:

В следующем окне GRBL контроллера можно проверить не выходит ли изображение на сгенерированном нами G-коде за пределы рисования, указанные в программе для Arduino. Если какая то часть изображения будет выходить за эти ограничения, то она не будет нарисована.

В нашем примере значения x и y изменяются в диапазоне от 0 до 40 мм. Но поскольку мы сконструировали плоттер с большей зоной рисования, то мы изменили максимальную границу с 40 до 60 мм.

Поэтому после того как вы нарисовали G-код в Inkscape желательно перед загрузкой его в плату Arduino проверять его с помощью программы GRBL не выходит ли он за пределы области рисования. Если выходит, то просто измените его размеры в Inkscape.

Принцип печати

Принцип печати: головка принтера движется вдоль печатаемой строки, а стержни в нужный момент ударяют по бумаге через красящую ленту. Получаются точки. После удара головка смещается в сторону для печати следующей колонки точек. Возникающее при этом множество точек создает рисунок символа, таким образом, на бумаге формируется изображение. Бывают принтеры 24 и 48 – игольчатые, они обеспечивают более качественную печать. Улучшить качество печати можно с помощью печати в несколько проходов (2 или 4). Механизм печати базируется на ударном способе – отсюда принтер сильно шумит.

• картридж. В матричных принтерах используются красящая лента на синтетической основе, заключенная в пластмассовую кассету. Лента склеена в кольцо и продвигается только в одном направлении. Кассета с лентой устанавливается неподвижно, однако в некоторых моделях принтеров кассета надевается непосредственно на печатающую головку и перемечается вместе с ней. Такая кассета компактнее, однако, в ней помещается ленты меньше и ее ширина. Существуют цветные принтеры, которые используют при печати многоцветную ленту. Цветное изображение формируются за несколько проходов, в каждом из некоторых используется полоса ленты определенного цвета. Обычно используется четырехцветная лента. Цветная палитра при этом состоит из четырех основных цветов.
• механизм прокрутки ленты
• панель управления
• На панели управления принтером размещаются кнопки:
• POWER– индикатор включения питания
• READY– индикатор готовности принтера к печати
• PAPER OUT – индикатор конца бумаги
• ON/OFF LINE – печать в режиме ON LINE, в режиме OFF LINE печать приостанавливается и можно перенастроить параметры печати с помощью кнопок на панели управления
• FORM FEED — кнопка перевода листа
• LINE FEED – кнопка перевода строки
• DRAFT – кнопка включения обычного режима черновой печати
• ROMAN — кнопка включения режима печати в романском стиле (стиль печатной машинки)
• SANS SERIF — кнопка включения режима двойной печати
• CONDENSED — кнопка включения\выключения режима сжатой печати (одинарный звук – включить, двойной звук — отключить)
• 10CPI 12CPI — кнопки выбора ширины символа

Распространенный пирограф

Этот агрегат может похвастаться абсолютно автоматизированной обработкой дерева любой породы. Эксперты отмечают, что это изделие предназначено для универсального лазерного выжигания. По внешним параметрам приспособление больше напоминает классический плоттер. В отличие от фрезерных станков, пирограф имеет только две степени свободы и способен наносить любое изображение на абсолютно гладкую деревянную поверхность.

Более мощные модели могут прожигать древесину насквозь, создавая тем самым резное кружево сложной формы. Компактные установки не могут похвастаться такими параметрами. В бытовой отрасли мастер может выжигать рельефные рисунки на любой поверхности.

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.

Скачать чертежи ЧПУ станка можно тут.

Так же интересно:

— ЧПУ станок моделиста.

— Чертежи ЧПУ станка из металла.

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

Собираем станок с ЧПУ из принтера своими руками

Для того чтобы сделать станок ЧПУ из принтера своими руками понадобятся следующие подручные материалы:

• запчасти от нескольких принтеров (в частности привода и шпильки);
• привод от винчестера;
• несколько листов ДСП или фанеры, мебельные направляющие;
• контроллер и драйвер;
• крепежные материалы.

1. Основа представляет собой ящик из ДСП. Можно взять готовый или изготовить самостоятельно. Сразу учитываем, что внутренняя емкость ящика должна вмещать всю электронную начинку, поэтому высота борта рассчитывается от высоты платы с деталями, крепления и запаса до поверхности стола. Сборка основания и рамы из ДСП осуществляется посредством саморезов. При этом все детали должны быть ровными и закрепятся под прямым углом.

2. На крышку основы необходимо закрепить оси станка. Всего их три – x y z. Сначала крепим ось y. Для изготовления направляющей используется мебельный полоз на шариковых подшипниках.

Лучше использовать по две направляющих для двух горизонтальных осей, в противном случае оси будут иметь значительный люфт. Для вертикальной оси роль направляющей выполняют остатки винчестера, той его части, где двигался лазер.

В качестве ходового винта применяется шток от принтера. В данном случае для горизонтальных осей х y изготовлены винты диаметром 8мм с резьбой. Для вертикальной оси z применялся винт с резьбой диаметром 6мм. В качестве шагового двигателя используются приводы от старых принтеров. По одному приводу на каждую ось.

3. К плоскости шпилька крепиться посредством металлического уголка.

Вал двигателя соединяется со шпилькой через гибкую муфту. Все три оси крепятся к основанию через раму из ДСП. В данной конструкции фрезер будет двигаться только в вертикальной плоскости, а перемещение детали осуществляется за счет горизонтального перемещения платформы.

4. Электронный блок состоит из контроллера и драйвера. Контроллер выполнен на советских микросхемах К155ТМ7, для данного случая использовалось три штуки.

От каждой микросхемы провода идут к драйверу каждого из трех двигателей. Драйвер выполнен на транзисторе. В раскачке используется КТ 315, транзисторы КТ 814, КТ 815. От этих транзисторов электрический сигнал поступает на обмотку электрического привода.

При нормальном рабочем напряжении двигатели могут перегреваться из-за отсутствия в электронном блоке шин. Для предотвращения этого, для каждого двигателя нужно использовать компьютерный кулер.

Видео: простой ЧПУ-станок своими руками для начинающих.

Электронная начинка

Тут варианта два:

1. Вы вооружаетесь паяльником, флюсом, припоем, лупой, и разбираетесь в микросхемах из принтера. Найдите управляющие платы принтера 12F675 и LВ1745. Работайте с ними, создав плату управления чпу. Прикрепить их нужно будет сзади чпу станка, под блоком питания (его тоже берем от многострадального принтера).
2. Используйте заводской контроллер чпу станка. Навскидку — пятиосевой чпу контроллер. Самодельная электроника — чудно, однако китайцы сильно демпингуют с ценами. Так что легким кликом мышки заказываем чпу у них, ибо в России такой девайс чпу не купишь. Чпу контроллер 5 Axis СNC Breakout Board дает возможность подключения 3-х входов концевых двигателей, кнопочку отключения, автоматизированное управление дремелем и целых 5 драйверов под управление шаговым двигателем самодельного станка.

Очень полезно будет прочитать : Симулятор станка с ЧПУ

Питается этот чпу от USB-шнура. В самодельном варианте чпу запитывать плату управления на основе микросхем принтера нужно от блока питания станка чпу.

Шаговый двигатель для самодельного станка с чпу придется выбирать мощностью до 35 вольт. При других мощностях контроллер чпу рискует перегореть.

Блок питания снимите с принтера. Соедините проводкой блок питания, тумблер включения и выключения, контроллер чпу и дремель.

К плате управления станком подведите провод от лэптопа/ПК. Иначе, как вы будете загружать в станок задания. Кстати, о заданиях: качайте программу Math4 для рисования эскизов. Для непрофессионалов промышленного дизайна сойдет CorelDraw.

Резать самодельным станком чпу можно фанеру (до 15 мм), текстолит до 3 мм, пластик, дерево. Изделия получатся не более 30-32 см в длину.

Для любителей выжигать на различных материалах

В сети можно увидеть многочисленные самодельные модели выжигателей, которые способны создавать рисунок на фанере, пластике, металле и даже на стекле. Причем достигается фотографическая схожесть и некоторая объемность изображения. Поверхность очищают, обезжиривают, грунтуют белым акрилом марки Kudo и, применяя лазерный ЧПУ выжигатель, его ещё называют пиропринтер, создают уникальные изображения. Иногда процесс длится 6 и больше часов.

Скорость работы выжигателя – стабильная 10 м/мин, и у программистов есть идеи, как ее поднять, не вмешиваясь в работу блока управления. Управлять выжигателем можно и с ноутбука (ОС Windows XP и 7), отказавшись от LPT кабеля. Это превратит выжигание в увлекательное занятие для детей и подростков с применением возможностей лазерных фрезеров.

Сколько это стоило:

Остался шкурный вопрос — сколько это стоило? Вот сейчас и посчитаем Шаговые двигатели 4 шт. — мне бесплатно, если искать по барахолкам 2-3$, возьмем 10$ Направляющие Д6мм, 200мм 4 шт. — 1,72$ Драйверы ТМС2208 2 шт. — 12,32$ турбинка 5015 — 1,98$ вентилятор 3010 — 0,69$ Наклейка на стол — 5,12$ адаптер для RAMPS — 0,92$ MKS Mini 12864LCD — 12,70$ (мне обошлось в 9$) Mega 2560 R3 for arduino + 1pcs RAMPS 1.4 Controller + 4pcs A4988 Stepper Driver Module — 17,04$ 3D V6 Long distance J-head Hotend for 1.75mm 3D Bowden Extruder 0.4 Nozzle — 3,64$ MK8 extruder — 3,42$ LM6LUU 6mmx12mmx35mm 2 шт. — 1,34$ LM6UU 6mmx12mmx19mm 4 шт. — 1,2$ Направляющие Д6мм, 200мм 4 шт. — 1,72$ LM8UU 4 шт. — 1,08$ направляющие Д8мм, 240 мм 2 шт. — 0,94$ Подшипник 608ZZ 9 шт. — 1,8$ (ссылки не даю, брал на распродаже по 0,2$, качество г, нормальные от Минского завода по 1$) Муфта 5mm*8mm*25mm — 0,93$ ремень GT2 6мм, 2м — 2,87$ Шпули GT2-20 2 шт. — 2,15$ концевики 3 шт. — 1,62$ Итого по запчастям ~85$ Корпус — 5$ PLA пластик — максимум на 10$ Поскольку в магазинах linkcnc Store, BIG TREE TECH и других платная доставка, а так же может какую мелочевку забыл указать, то добавим 15$. Итого

115$ Так же прошу учесть, что вышеприведенные цены приблизительны, можно найти дешевле, направляющие можно изъять из старой техники, электронику купить в магазинах специализирующихся на этом.