ЧПУ-станок для фрезеровки печатных плат и гравировки

[Алаев Ян]

Содержание:

Спойлер

1. Начало /viewtopic.php?f=106&t=362&p=17669#p17669
2. Подвижная каретка оси Х /viewtopic.php?f=106&t=362&p=17900#p17900
3. Крепление для шпинделя /viewtopic.php?f=74&t=362#p18077
4. Крепление двигателя NEMA17 оси Z /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18096#p18096
5. Приехали движки 17HS4401 /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18096#p18248
6. Погрешность фрезеровки из-за соединительной муфты /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18269#p18269
7. Собираем станину ЧПУ-фрезера /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18306#p18306
8. Лицевая сторона. Часть 2 /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18313#p18313
9. Задняя сторона станины /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18322#p18322
10. Задняя сторона станины. Часть 2. /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18333#p18333
11. Стол для станка /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18337#p18337
12. Соединяем половинки лицевой и задней стороны станины между собой /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18378#p18378
13. Крепление двигателя к оси Y /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18392#p18387
14. Примерка ходового винта оси Y /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18392#p18392
15. Фрезы для печатных плат /viewtopic.php?f=74&t=362&start=20#p18452
16. Электроника для станка /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18461#p18461
17. Стол ЧПУ-фрезера /viewtopic.php?f=74&t=362&start=20#p18500
18. Радиаторы для DRV8825 /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18598#p18598
19. Сверла для печатных плат /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18657#p18657
20. Шпиндель для гравировки /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18699#p18699
21. Печатаем на пределе физических возможностей /viewtopic.php?f=74&t=362&start=20#p18750
22. Линейные подшипники LM16UU /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18764#p18764
23. Трещина!!! /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18773#p18773
24. Фрезы для обработки ПП по контуру /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18781#p18781
25. Запрессовка линейных подшипников /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18784#p18784
26. Прижимы для удержания печатной платы /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18795#p18795
27. Злополучная деталь /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18873#p18873
28. Этап пройден! /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18885#p18885
29. Контроллер шпинделя /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18891#p18891
30. Если нельзя, но очень хочется или как впихнуть невпихуемое!!! /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18921#p18921
31. Продолжаем сборку станка... /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18932#p18932
32. Запрессовываем опорный подшипник оси Х /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18947#p18947
33. Ограничители выхода вала /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18949#p18949
34. Ходовая часть оси Y /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18959#p18959
35. Монтируем ходовую часть оси Y /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18977#p18977
36. Установка стола /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18984#p18984
37. Повышаем жесткость конструкции /viewtopic.php?f=74&t=362&p=18998#p18998
38. Концевые выключатели /viewtopic.php?f=74&t=362&p=19007#p19007
39. Делаем крепления для гибкого кабель-канала /viewtopic.php?f=74&t=362&p=19035#p19035
40. Укрепляем ось Х и устанавливаем шпиндель /viewtopic.php?f=74&t=362&p=19038#p19038
41. Контроллер шпинделя /viewtopic.php?f=74&t=362&p=19079#p19077
42. Гибкий кабель-канал для оси Х /viewtopic.php?f=74&t=362&p=19091#p19091
43. Гибкий кабель-канал для оси Y /viewtopic.php?f=74&t=362&p=19168#p19168
44. Ходовая гайка с компенсатором люфта /viewtopic.php?f=74&t=362&p=19203#p19203
45. Сборка механики станка завершена /viewtopic.php?f=74&t=362&p=19215#p19215
46. ПО для управления станком /viewtopic.php?f=74&t=362&p=19217#p19217
47. Z-probe для прощупывания поверхности стола /viewtopic.php?f=74&t=362&p=19224#p19224
48. Некоторые особенности работы со шпинделем /viewtopic.php?f=74&t=362&p=19232#p19232
49. Подключаем шпиндель и концевые выключатели /viewtopic.php?f=74&t=362&p=19244#p19244
50. Перед первым запуском! Важно! /viewtopic.php?p=19259#p19259
51. Подготовка печатной платы под фрезеровку /viewtopic.php?f=74&t=362&p=19278#p19278
52. Моя первая фрезеровка печатной платы /viewtopic.php?f=74&t=362&p=19294#p19294
53. Причесываем электронику /viewtopic.php?f=74&t=362&p=19386#p19386
54. Крепление заготовки на столе станка /viewtopic.php?f=74&t=362&p=19424#p19424
55. Удаление стружки и пыли во время работы станка /viewtopic.php?f=74&t=362&p=19442#p19442
56. Турбина и кожух для нашего пылесоса /viewtopic.php?f=74&t=362&p=19550#p19550
57. Получился знатный ветродуй /viewtopic.php?f=74&t=362&p=19590#p19590
58. Циклон или прямое отделение мусора в емкость /viewtopic.php?f=74&t=362&p=19612#p19612
59. Переход для подключения турбины к циклону /viewtopic.php?f=74&t=362&p=19656#p19656
60. Снижаем шум и вибрации пылесоса /viewtopic.php?f=74&t=362&p=19666#p19666
61. Удаление стружки/пыли из зоны реза /viewtopic.php?f=74&t=362&p=19820#p19820
62. Подключение электроники станка ЧПУ /viewtopic.php?f=74&t=362&p=19820#p19947

[Алаев Ян]

Фрезеровка печатных плат - очень интересное направление ЧПУ, так как позволяет изготавливать штучные прототипы печатных плат для первоначальной отладки разрабатываемого устройства. Так как для такого станка требуется хорошая жесткость и небольшие габаритные размеры, то проще изготовить новый, отдельный станок под эти задачи, нежели пытаться фрезер для работ по дереву дорабатывать под тонкие задачи фрезеровки печатных плат.
Прежде, чем мы начнем, хочется отметить, что путей изготовления подобного станка много. Можно, вообще, купить готовый и сразу начать фрезеровать печатные платы. Мы же воспользуемся имеющимися у нас ресурсами и сделаем станок с применением 3D-принтера и сравнительно дешевых комплектующих.
Итак, начнем!

[Алаев Ян]

Подвижная каретка оси Х

3D-модель и G-code.

phpBB [media]

Подвижная каретка оси Х

Подвижная каретка оси Х

Время печати впечатляет...

Время печати - чуть более 32 часов. Весьма сложная и крупногабаритная деталь.

Монтаж гайки ходового винта оси Х

На данной операции нам потребовались:
Ходовой винт THSL-400-8D (диаметр 8 мм, шаг винта 2 мм, длина 400 мм) - 1 шт.
Гайка ходового винта THSL-400-8D (диаметр 8 мм, шаг 2 мм) - 1 шт.
Винт М3х25 - 4 шт.
Гайка М3 - 4 шт.
Шайба стопорная под винт М3 - 4 шт.

Позже мы еще вернемся к этой детали, когда будем запрессовывать линейные подшипники.

[Алаев Ян]

Крепление рассчитано на шпиндель диаметром 52 мм.

3D-модель и G-code:

Для возможности осевого перемещения шпинделя (ось Z) по валам диаметром 10 мм и длиной 180 мм, в крепление запрессовываем линейные подшипники LM10UU и устанавливаем гайку ходового винта и сам винт THSL-150-8D.

На данной операции нам потребовались:
Линейные подшипники LM10UU (внутренний диаметр 10 мм, внешний диаметр 19 мм, длина 29 мм) - 4 шт.
Закаленные полированные валы диаметром 10 мм и длиной 180 мм - 2 шт.
Ходовой винт THSL-150-8D (диаметр 8 мм, шаг винта 2 мм, длина 150 мм) - 1 шт.
Гайка ходового винта THSL-150-8D (диаметр 8 мм, шаг 2 мм) - 1 шт.
Винт М3х20 - 4 шт.
Гайка М3 - 4 шт.
Шайба стопорная под винт М3 - 4 шт.

3D-модель и G-code:

На данной операции нам потребовались:
Винт М6х40 - 6 шт.
Гайка М6 - 6 шт.
Шайба под винт М6 - 6 шт.

Стопор для направляющих валов

3D-модель и G-code:

На данной операции нам потребовались:
Винт М3х16 - 4 шт.
Гайка М3 - 4 шт.
Шайба под винт М3 - 4 шт.

[Алаев Ян]

Крепление состоит из двух частей:

Часть 1

3D-модель и G-code:

Часть 2

3D-модель и G-code:

На данной операции нам потребовались:
Соединительная алюминиевая муфта с переходом диаметра 8 на 5 мм (диаметр 19 мм, длина 25 мм) - 1 шт.
Винт М3х16 (под внутренний шестигранник) - 6 шт.
Винт М3х20 (под внутренний шестигранник) - 6 шт.
Гайка М3 - 12 шт.

Дочь посмотрела на мою работу и сказала, что папа делает танк...

На этом мы сделаем небольшую паузу в ожидании нового пластика и деталей.

[Алаев Ян]

Рабочий ток 1.7А на фазу, крутящий момент 0.42 Н*м.

[Алаев Ян]

На данной операции нам потребовались:
Винт М3х15 - 4 шт.
Шайба под винт М3 - 4 шт.

Для завершения этого узла осталось дождаться прибытия и запрессовки линейных подшипников LM16UU.

[Алаев Ян]

Появились сомнения по поводу адекватной работы соединительной муфты в оси Z. Конструкция муфты имеет разрезы и дает небольшой люфт за счет возможности сжиматься и растягиваться, как небольшая пружина. Не совсем мне понятно, скажется ли это на результате фрезеровки и не придется ли мне менять эту муфту на жесткую сцепку??? Надо подумать... Есть у кого-то опыт использования подобных муфт в таких конструкциях?

[Алаев Ян]

В этом проекте /viewtopic.php?f=74&t=359 мы прибегали к привлечению дополнительного оборудования (ЧПУ-фрезер), без которого изготовление станка было бы невозможно, например, здесь /viewtopic.php?p=17810#p17810.
В данном случае, было решено обойтись без привлечения дополнительного оборудования и все сделать на 3D-принтере. В связи с этим, крупноформатные детали пришлось делать разборными. При сборке станины ЧПУ-фрезера, лицевую и заднюю панели пришлось разбивать на две части и печатать их по отдельности. Вот так это выглядит.

Лицевая сторона. Часть 1

Лицевая сторона. Часть 2

3D-принтер печатает на пределе своих физических возможностей. Стол полностью занят деталью. Печатаю такие крупные детали впервые.

Лицевая сторона. Часть 1

Лицевая сторона. Часть 1

3D-модель и G-code.

[Алаев Ян]

Лицевая сторона. Часть 2

Лицевая сторона. Часть 2

Лицевая сторона. Сборка

Лицевая сторона. Сборка

3D-модель и G-code.

[Алаев Ян]

В лицевую панель запрессовываем подшипник 608zz, который будет опорным для ходового винта оси Y и переходим к сборке задней панели.

Запрессовка подшипника

Интересно, как на фото играют свет и тени - кажется, что вся конструкция волнистая, но это не так, там все ровно.

По образу и подобию лицевой стороны - разбиваем на две детали заднюю сторону и печатаем их по отдельности.

Задняя сторона. Часть 1

3D-модель и G-code.

Задняя сторона. Часть 1

Задняя сторона. Часть 1

Задняя сторона. Часть 1

[Алаев Ян]

Задняя сторона. Часть 2

3D-модель и G-code.

Задняя сторона. Часть 2

Задняя сторона

Задняя сторона

[Алаев Ян]

Вот как ни крути, а все равно, без помощи дополнительного оборудования обойтись не удалось. Можно, конечно, и вручную выпилить стол и дырок насверлить, но, как-то не очень это технологично. Я уже привык к точной механике и с трудом смотрю на ручной труд.

Стол для станка ЧПУ

Стол для PCB.frw

Размер: 87.3 КБ
Скачиваний: 11

Стол для PCB под резку.frw

Размер: 48.9 КБ
Скачиваний: 11

Стол для PCB под резку.dxf

Размер: 694.29 КБ
Скачиваний: 10

[Алаев Ян]

Я хоть и остался временно без 3D-принтера - работы меньше не стало...
Сегодня навестил строительный магазин!

Стоит отметить, что винты М3 под внутренний шестигранник - золотые винты!!! Их днем с огнем не найдешь. Буду централизованно закупать за границей.

[Алаев Ян]

Для этой задачи нам потребовались винты М3х16 с внутренним шестигранником (10 шт.).

Первая примерка станины.

Направляющие валы имеют длину 500 мм, сегодня пустим их под болгарку. Необходимая длина 400 мм.

Заранее заготовил крепежные метизы для стола:
1. Винт М6х40 - 12 шт.
2. Гайка М6 - 12 шт.
3. Шайба под винт М6 - 12 шт.

[Алаев Ян]

Двигатель оси Y мы будем крепить с помощью вот такой детали:

Крепление двигателя оси Y

3D-модель и G-code.
g-code ver.2 https://cloud.mail.ru/public/2UrU/dgoRCmweE

Крепление двигателя оси Y

Крепление двигателя оси Y

Крепление двигателя оси Y

Крепление двигателя оси Y

На данном этапе нам потребовались 4 винта М3х10 под внутренний шестигранник для закрепления двигателя.

[Алаев Ян]

Примерка ходового винта оси Y

Упорный подшипник KFL08

Для установки ходового винта нам потребовалось:
1. Bearing with support KFL08 - 1 шт.
2. Винт М4х30 - 2 шт.
3. Гайка М4 - 2 шт.
4. Шайба под винт М4 - 2 шт.
5. Соединительная алюминиевая муфта с переходом диаметра 8 на 5 мм (диаметр 19 мм, длина 25 мм) - 1 шт.

[Евгений Михеев]

Ян, здравствуйте!
Я долго прикидывал, в какой теме задать вопрос, и решил в этой.
Я решил собрать себе мини сверлильный станок для плат и прочей мелочи, так как у моего нынешнего есть биения да и точным его не назвать - это, скорее, тяжёлая артиллерия. То, что есть на рынке мне не подходит по разным причинам.
Вопрос мой следующего рода:
Сообщение "крепление для шпинделя". У Вас там показаны на фото подшипники и цилиндрические направляющие - где такие вещи заказывали? Просто Ваш опыт в "движении по осям" больше моего, думаю, есть уже много наблюдений.

Добавлено спустя 8 минут 47 секунд:
Второй вопрос по диаметру направляющих. Условия - длина двух валов до 30 см. Достаточно лёгкий мотор. То есть скажем так - тепличные условия. На какой диаметр стоит ориентироваться? На вскидку.

[Алаев Ян]

Ян, здравствуйте!

Доброго времени суток!

Вопрос мой следующего рода:
Сообщение "крепление для шпинделя". У Вас там показаны на фото подшипники и цилиндрические направляющие - где такие вещи заказывали? Просто Ваш опыт в "движении по осям" больше моего, думаю, есть уже много наблюдений.

все это есть на Ali и на ebay. Если Вы скажете более предметно, я подскажу ссылками, где это купить. А вообще, по вопросу

Я решил собрать себе мини сверлильный станок для плат и прочей мелочи

я бы рекомендовал сделать что-то подобное, таких решений очень много в интернете
https://www.thingiverse.com/thing:1846582

Второй вопрос по диаметру направляющих. Условия - длина двух валов до 30 см. Достаточно лёгкий мотор. То есть скажем так - тепличные условия. На какой диаметр стоит ориентироваться? На вскидку.

Это вертикальные направляющие? Ось Z. Если так, то я бы рекомендовал 10 мм - для легких нагрузок и 16 мм, если там будет что-то серьезное.

[Евгений Михеев]

Ян, именно приведенное по ссылке Вами я и планирую! там даже мотор, кажется, 775 - какой я и присмотрел. Просто за неимением 3Д принтера хотел реализовать из металла.