Делаем cnc станок. Самый простой и логичный ЧПУ для PHP. Плюсы и минусы использования ЧПУ

Это мой первый станок с ЧПУ собранный своими руками из доступных материалов. Себестоимость станка около 170$.

Собрать станок с ЧПУ мечтал уже давно. В основном он мне нужен для резки фанеры и пластика, раскрой каких-то деталей для моделизма, самоделок и других станков. Собрать станок руки чесались почти два года, за это время собирал детали, электронику и знания.

Станок бюджетный, стоимость его минимальна. Далее я буду употреблять слова, которые обычному человеку могут показаться очень страшными и это может отпугнуть от самостоятельной постройки станка, но на самом деле это всё очень просто и легко осваивается за несколько дней.

Электроника собрана на Arduino + прошивка GRBL

Механика самая простая, станина из фанеры 10мм + шурупы и болты 8мм, линейные направляющие из металического уголка 25*25*3 мм + подшипники 8*7*22 мм . Ось Z движется на шпильке M8, а оси X и Y на ремнях T2.5 .

Шпиндель для ЧПУ самодельный , собран из бесколлекторного мотора и цангового зажима + зубчатая ременная передача. Надо отметить, что мотор шпинделя питается от основного блока питания 24 вольта. В технических характеристиках указано, что мотор на 80 ампер, но реально он потребляет 4 ампера под серьёзной нагрузкой. Почему так происходит я объяснить не могу, но мотор работает отлично и справляется со своей задачей.

Изначально ось Z была на самодельных линейных направляющих из уголков и подшипников, позже я переделал её, фотки и описание ниже.

Рабочее пространство примерно 45 см по X и 33 см по Y, по Z 4 см. Учитывая первый опыт, следующий станок я буду делать с большими габаритами и на ось X буду ставить два мотора, по одному с каждой строны. Это связано с большим плечом и нагрузкой на него, когда работа ведётся на максимальном удалении по оси Y. Сейчас стоит один мотор и это приводит к искажению деталей, круг получается немного элипсом из-за возникающего прогибания каретки по X.

Родные подшипники у мотора быстро разболтались, потому что не рассчитаны на боковую нагрузку, а она тут серьёзная. Поэтому сверху и снизу на оси установил два больших подшипника диаметром 8 мм, это надо было бы делать сразу, сейчас из-за этого есть вибрация.

Здесь на фото видно, что ось Z уже на других линейных направляющих, описание будет ниже.

Сами направляющие имеют очень простую конструкцию, её я как-то случайно нашел на Youtube . Тогда мне эта конструкция показалась идеальной со всех сторон, минимум усилий, минимум деталей, простая сборка. Но как показала практика эти направляющие работают не долго. На фото видно какая канавка образовалась на оси Z после недели моих тестовых запусков ЧПУ станка.

Самодельные направляющие на оси Z я заменил на мебельные, стоили меньше доллара за две штуки. Я их укоротил, оставил ход 8 см. На осях X и Y ещё остались направляющие старые, менять пока не буду, планирую на этом станке вырезать детали для нового станка, потом этот просто разберу.

Пару слов о фрезах. Я никогда не работал с ЧПУ и опыт фрезерования у меня тоже очень маленький. Купил я в Китае несколько фрез, у всех 3 и 4 канавки, позже я понял, что эти фрезы хороши для металла, для фрезерования фанеры нужны другие фрезы. Пока новые фрезы преодолевают расстояние от Китая до Беларуси я пытаюсь работать с тем, что есть.

На фото видно как фреза 4 мм горела на берёзовой фанере 10 мм, я так и не понял почему, фанера чистая, а на фрезе нагар похожий на смолу от сосны.

Далее на фото фреза 2 мм четырёхзаходная после попытки фрезерования пластика. Этот кусок расплавленного пластика потом очень плохо снимался, откусывал по чуть-чуть кусачками. Даже на малых оборотах фреза все равно вязнет, 4 канавки явно для металла:)

На днях у дяди был день рождения, по этому случаю решил сделать подарок на своей игрушке:)

В качестве подарка сделал аншлаг на дом из фанеры. Первым делом попробовал фрезеровать на пенопласте, чтобы проверить программу и не портить фанеру.

Из-за люфтов и прогибаний подкову получилось вырезать только с седьмого раза.

В общей сложности этот аншлаг (в чистом виде) фрезеровался около 5 часов + куча времени на то, что было испорчено.

Как-то я публиковал статью про ключницу , ниже на фото эта же ключница, но уже вырезанная на станке с ЧПУ. Минимум усилий, максимум точность. Из-за люфтов точность конечно не максимум, но второй станок я сделаю более жестким.

А ещё на станке с ЧПУ я вырезал шестерёнки из фанеры , это намного удобнее и быстрее, чем резать своими руками лобзиком.

Позже вырезал и квадратные шестерёнки из фанеры , они на самом деле крутятся:)

Итоги положительные. Сейчас займусь разработкой нового станка, буду вырезать детали уже на этом станке, ручной труд практически сводится к сборке.

Нужно освоить резку пластика, потому как встала работа над самодельным роботом-пылесосом . Собственно робот тоже подтолкнул меня на создание своего ЧПУ. Для робота буду резать из пластика шестерни и другие детали.

Update: Теперь покупаю фрезы прямые с двумя кромками (3.175*2.0*12 mm), режут без сильных задиров с обоих сторон фанеры.

Не так давно излазив порядочное количество сайтов, так ничего и не нашёл по интересующей меня теме о простом ЧПУ для сайтов, материалы безусловно были, но рассказано очень уж непонятно и както размыто, создавалось ощущение будто авторы текстов сами не понимали о чём пишут. Это также напоминало отдалённый корявый перевод с другого языка, настолько корявый что теряется весь смысл.

Ну так вот и с тех самых пор я хотел создать свой материал об этой теме, который наконец раскроет тайны создание простого незамысловатого ЧПУ без излишеств, строго и эффективно. Будем создавать ЧПУ с использованием .htaccess и непосредственно mod_rewrite , но всё по порядку.

Итак, начнём... Для примера выдумаем небольшую ситуацию:

Допустим нам нужно чтобы файл index.php принимал 2 переменные, например cat и art , т.е index.php?cat=содержимое&art=содержимое . Пусть в рамках примера cat - категория, art - статья, и есть у нас материал доступный по адресу index.php?cat=php&art=info-chpu , но мы понимаем как некрасиво это будет выглядеть в адресной строке браузера и нам нужно чтобы наш материал был доступен по адресу php/info-chpu . Поэтому нам нужен ЧПУ:

Главная роль представляемого ЧПУ отдаётся файлу.htaccess именно он делает всю работу. Итак чтоже должно быть в файле.htaccess:

RewriteEngine On

Теперь попытаюсь объяснить содержимое файла.htaccess. Строка RewriteEngine On - используется для так сказать включения перенаправления, по правилам которые вы опишите. Пользователь переходит по ссылке php/info-chpu, запускается тут же содержимое файла.htaccess, которое видит что запрашиваемая ссылка php/info-chpu подходит по правилу (.*)/(.*) , всвязи с чем разделяет запрашиваемый адрес по частям правила содержимое1/содержимое2 и передаёт их исполнительному файлу index.php?cat=содержимое1&art=содержимое2 .

Вот и всё. Теперь всё что нам следует сделать это "ловить" и использовать нашим index.php две переменные cat и art .

Внимание если обработчиком php вы используете cgi-bin то вместо файла .htaccess у вас должен быть htaccess.txt

Всё максимально просто и понятно. Если вдруг вы столкнулись с какими-то трудностями в использовании предложенном мною ЧПУ для сайта, рекомендую скачать архив в котором всё настроено и работает - может быть вам будет так легче разобраться. В архиве 3 файла:

index.php - основной файл

htaccess.txt - файл для Cgi-bin обработчика

.htaccess - файл для Apache обработчика

Распакуйте содержимое архива к себе на сервер, и попробуйте запрос например <ваш_сервер>/trololo/512 или любой другой, <ваш_сервер> - как вы поняли писать не стоит, это я указал так место куда вы распакуете архив и откуда будете запускать файл.

Если остануться вопросы - пишите в комментариях.

Для тех, кто не понял что и как.

Вся суть данного ЧПУ состоит в htaccess файле, а что он именно делает?

RewriteEngine On
RewriteRule ^(.*)/(.*)$ index.php?cat=$1&art=$2 [L]

Можно сказать данный пример принимает адрес вида:

и отдаёт обработчикам ужи такого вида:

А мы уже файлом index.php принимаем $_GET["cat"] и $_GET["art"], которые в себе содержат название категории и материала.

Показанный в статье пример можно изменять как угодно.

Например у нас есть рабочий адрес domen.ru/avto.php?cat=sportcars&avto=porshe&model=carrera и если мы хотим сделать его ЧПУ вида:

То пишем в.htaccess:

RewriteEngine On
RewriteRule ^(.*)/(.*)/(.*)$ avto.php?cat=$1&avto=$2&model=$3 [L]

И после того как мы добавим вешеуказанные пару строк в.htaccess файл, наш материал будет открываться для посетителей по адресу:

domen.ru/sportcars/porshe/carrera

Или вдруг если у нас имеется несколько обработчиков PHP, то можно для каждого поставить правило в.htaccess:

RewriteEngine On
RewriteRule ^avto/(.*)$ avto.php?id=$1 [L]
RewriteRule ^air/(.*)$ forair.php?id=$1 [L]
RewriteRule ^flot/(.*)$ waterflot.php?id=$1 [L]

Из примера видно, то всё запросы начинающиеся с domen.ru/avto/ будут отправляться в обработчик avto.php, начинающиеся с domen.ru/air/, в обработчик forair.php.

Теперь стоит отметить важное! перед вашим RewriteRule поставьте такой код:

RewriteCond %{REQUEST_FILENAME} !-d
RewriteCond %{REQUEST_FILENAME} !-f

Этот код позволит вам избежать направления на обработчик при запросе статических папок и файлов, физически хранящихся в папке сайта.

Ещё очень важная особенность ЧПУ, которая не была освещена это ссылки в HTML коде вашего сайта к стилям, картинка и пр. Дело в том что относительный путь к картинкам и файлам, которые вы подключаете на странице нужно составлять с учётом ЧПУ, так как каждый слэш (/) в адресе будет расцениваться как папка. В итоге относительные пути ЧПУ будут вида "../../". Рекомендуем вам почитать статьи о относительных адресах, если вы не знаете как составлять их иерархию в HTML. Если же вы не хотите заморачиться на этом или не понимаете о чём речь, просто выставьте везде абсолютные пути, т.е для картинок вместо:

src="/images/vasya.png"

src="http://site.com/images/vasya.png"

В таком случае данные сайта будут вызываться корректно при любом ЧПУ, с любым количеством слешей. Точно также поступите со всеми подключаемыми файлами к HTML.

Настало самое время поговорить о втором варианте редиректа через.htaccess. Второй вариант полностью завязан на первом, но представляет собой универсальный редирект со стороны htaccess. Состоит редирект всего из одного правила:

RewriteRule ^(+)$ /engine.php?query=$1 [L]

Вся логика такого редиректа в том, что абсолютно всё после http://site.com/ будет отсылаться на обработчик engine.php в переменной $_GET["query"]. Далее мы в engine.php можем разбить переменную на части:

$query=$_GET["query"];

$url=explode("/", $query);

И теперь мы получили массив $url в каждой ячейке которого содержиться часть полного пути. Например, если наш адрес (переменная query) выглядит так: transport/auto/ferrary/laferrary/description , тогда после обработки будет:

$url="transport";

$url="auto";

$url="ferrary";

$url="laferrary";

$url="description";

И вы после обработки можете выполнять любые действия с этими данными.

И возможно пригодится: Для того чтобы узнать количество записей в массиве используйте count($url) , для того чтобы посмотреть значение последней записи в массиве используйте end($url) .

Заметка: активирована адаптивная версия сайта, которая автоматически подстраивается под небольшой размер Вашего браузера и скрывает некоторые детали сайта для удобства чтения. Приятного просмотра!

Здравствуйте дорогие гости и постоянные читатели блога о создании сайтов – Site on! В одной из предыдущих статей этого раздела я обещал вам рассказать, как всего за пару минут можно создать собственные ЧПУ ссылки. Несмотря на то, что статья может показаться вам объёмной, а для некоторых и сложной – я надеюсь, когда дочитаете её до конца, вы согласитесь, что в создании ЧПУ действительно нет ничего сверхъестественного.

ЧПУ – это исковерканная англоязычная аббревиатура (search engines friendly url). Она обозначает адреса ссылок, которые дружелюбны для поисковых систем. О ЧПУ я также писал в статье про . В русскоязычном варианте SEF URL пишется как ЧПУ – человеко-понятные url. Что всё это значит? Это значит, что адреса ваших ссылок будут иметь осознанный текст, а не технический мусор, за примером можете сходить по ссылке выше.

Какие преимущества дают SEF URL?

Во-вторых , SEO. Такие ссылки приветствуются поисковыми системам, пару лет назад они могли бы дать вам значительный перевес над конкурентами. Сегодня подобные ссылки являются само собой разумеющимися, сейчас редко встретишь сайты с не ЧПУ ссылками, однако они до сих пор есть.

В-третьих , это престиж. Когда я захожу на сайты, где вместо понятного и красивого адреса в ссылках содержится разного рода мусор, а то и засекреченная информация – я задаюсь вопросом: «Вроде бы приличный сайт, но почему разработчики не сделали ЧПУ? Неужели это было так сложно? Может им настолько нет дела до подобных вещей или просто не хватает знаний и навыков?». В общем, для меня такие сайты большая загадка.

В-четвёртых , безопасность. Сайты с ЧПУ ссылками не содержат в своём адресе техническую информацию переданную методом GET (), которую можно запросто использовать для взлома сайта.

И последнее : ЧПУ – как средство навигации. Если ссылка понятна пользователю, то он сам может переходить по разделам сайта, просто редактируя ваш URL. Например:

Http://сайт/useful/2-sublime-text-2

Http://сайт/useful/ Options +SymLinksIfOwnerMatch

RewriteEngine On

Имеем следующий файл.htaccess:

Правила и условия mod_rewrite

Все правила записываются с помощью команды RewriteRule , после которой ставится пробел и записывается шаблон ваших ЧПУ с помощью регулярных выражений, далее ставится ещё один пробел и указывается строка, в которую мы хотим преобразовать данный шаблон, где $1,$2,…$n – наши переменные. Более подробно о вы можете узнать по приведённой выше ссылке, а также далее в данной статье. Давайте рассмотрим пример:

RewriteRule ^useful/(*) /index.php?category=useful&article=$1

Где ^useful/(*) – это шаблон ожидаемого url,

а /index.php?category=useful&article=$1 – это то, во что мы его конвертируем, если пришедший URL подошёл под шаблон.

При этом $1 равен тому, что написано в круглых скобках , то есть $1 = * Если бы круглые скобки встречались 2 раза, то у нас были бы переменная $1 и $2, если круглые скобки встречаются 3 раза, то переменные $1, $2, $3 и так далее. При этом переменные создаются в том же порядке, как идут круглые скобочки.

Понятно? – молодцы. Непонятно? - идёмте дальше, мы ещё к этому вернёмся. Также хочу обратить ваше внимание на то, что для лучшего понимания статьи, вы уже должны обладать начальными знаниями о PHP, а также о работе с методами GET и POST. Продолжаем.

Для того чтобы наш обработчик, то есть mod_rewrite не срабатывал каждый раз без надобности, мы в RewriteRule указываем шаблон, которому должны соответствовать приходящие URL. Если URL не соответствует шаблону, то mod_rewrite просто не сработает и не преобразует пришедший SEF URL в URL, с которым мы можем работать.

То есть на данном этапе вам важно понять саму суть: в ЧПУ ссылках не передаются параметры, а без параметров мы не можем ничего сделать в PHP с этой ссылкой, поэтому с помощью mod_rewrite мы преобразуем ЧПУ ссылку без параметров в не ЧПУ ссылку с параметрами . Что такое параметры? В примере выше имеем 2 параметра:

/index.php?category=useful&article=$1

Параметр category и параметр article .

Опять-таки обращаю ваше внимание, что про параметры вы уже должны были знать, я лишь вкратце вам напомнил.

В шаблонах мы можем использовать символы и символьные классы . Символ точки обозначает абсолютно любой символ.

• . – любой одиночный символ
• – это класс символов. Обозначает наличие одного из перечисленных символов с учётом регистра.
• – класс символов. Обозначает наличие одного из символов в промежутки от a до z , то есть весь английский алфавит.
• – то же самое, только без учёта регистра, то есть весь алфавит, включая и большие и маленькие буквы.
• Можно и с цифрами:
• Естественно, всё можно комбинировать:
• [^rewfad] – класс символов, но со знаком ^ внутри квадратных скобочек обозначает, что шаблон НЕ должен содержать данных символов.
• site|cite – обозначает альтернативу: подходит site или cite.

Квантификаторы или кванторы

Все предыдущие примеры обозначали один символ (одну единицу), а что если мы хотим показать, что символов из этого промежутка может быть не один, а сколько угодно. Для этого мы должны использовать квантификаторы:

• ? — 0 или 1 символ из предшествующего текста (класса символов, символа и тд.)
• * — 0 или любое количество символов из предшествующего текста (n>0)
• + — 1 или любое количество символов из предшествующего текста (n>1)
• {n} — ровно n символов, где n – конкретное число.

Например:

• {4} — должно быть ровно 4 символа из предшествующего текста.
• {4,5} — 4 или 5 символов
• {,6} — от нуля до 6 символов
• {4,} — от 4 до бесконечности символов

Примером может послужить наша уже известная строчка:

RewriteRule ^useful/(*)

В которой мы применили квантификатор (квантор) звёздочку (*) после класса символов . Это значит, что в нашем URL после useful/ могут находиться символы от a до z в любом количестве и, естественно, в любой последовательности, а могут и не быть вовсе. Домен в счёт не берём, он подразумевается сам по себе.

Экранирование

Также при составлении шаблона не стоит забывать и про . Если вы хотите заключить в класс символов, например, символ точки, то вам нужно её заэкранировать, так как без экранирования точка (служебный символ) обозначает абсолютно любой символ:

Тоже самое касается и квадратных скобочек, они у нас обозначают класс символов, поэтому если в вашем url могут быть квадратные скобочки их нужно заэкранировать:

Ограничение начала и конца строки (маркеры)

Для того чтобы указать начало или конец строки, без учёта домена, используются символы:

• ^ - начало URL
• $ - конец URL

То есть в нашем первом примере мы указали, что наш шаблон начинается именно с начала URL, а не откуда угодно (с середины, с конца):

RewriteRule ^useful/()

Обращаю ваше внимание на то, что знак ^ внутри квадратных скобок обозначает отрицание, не путайте!

Обратные связи в mod_rewrite

$n – это наша «переменная» в круглых скобках, о них мы уже говорили. Работает для RewriteRule.

%n – то же самое, только в RewriteCond . RewriteCond мы ещё не рассматривали, он у нас впереди.

Итак, если RewriteRule – это наши правила преобразования URL, то RewriteCond – это условие, аналог . RewriteCond нужно в ситуациях, когда вам необходимо выполнить URL преобразование (RewriteRule) только при выполнении какого-то условия.

У сервера есть свои собственные переменные, которые мы можем использовать в наших условиях RewriteCond:

HTTP заголовки:
HTTP_USER_AGENT
HTTP_REFERER
HTTP_COOKIE
HTTP_FORWARDED
HTTP_HOST
HTTP_PROXY_CONNECTION
HTTP_ACCEPT REMOTE_ADDR

Соединение и запрос:

REMOTE_HOST
REMOTE_USER
REMOTE_IDENT
REQUEST_METHOD
SCRIPT_FILENAME
PATH_INFO
QUERY_STRING
AUTH_TYPE

Внутри серверные:

DOCUMENT_ROOT
SERVER_ADMIN
SERVER_NAME
SERVER_ADDR
SERVER_PORT
SERVER_PROTOCOL
SERVER_SOFTWARE

Системные:

TIME_YEAR
TIME_MON
TIME_DAY
TIME_HOUR
TIME_MIN
TIME_SEC
TIME_WDAY
TIME

Специальные:

API_VERSION
THE_REQUEST
REQUEST_URI
REQUEST_FILENAME
IS_SUBREQ

Синтаксис применения серверных переменных таков:

%{переменная}

Давайте составим наше первое условие:

RewriteCond %{HTTP_USER_AGENT} ^Mozilla.* RewriteRule …

Если посетитель зашёл с браузера Mozilla Firefox, то выполняем следующее правило. Как видите, в отличие от PHP мы не используем фигурные скобки для обрамления нашего правила, которое выполнится, если условие TRUE.

RewriteCond позволяет использовать операторы сравнения: < (меньше), > (больше), = (равно). Также есть специальные значения, например:

• -d (является ли каталогом)
• -f (является ли файлом)
• -s (является ли файлом с ненулевым размером)
• ! – отрицание.

Флаги

• nocase|NC – можно писать либо nocase, либо NC, это одно и то же, обозначает регистро-независмость. То есть мы можем больше не писать:

RewriteRule ^useful/

Вместо этого написать так:

RewriteRule ^useful/

ornext|OR – если это, либо следующее условие TRUE, то выполняем RewriteRule. Пример:

RewriteCond %{REMOTE_HOST} ^host1.* RewriteCond %{REMOTE_HOST} ^host2.* RewriteCond %{REMOTE_HOST} ^host3.* RewriteRule …

Last|L – последнее правило. Если правило применилось, то правила, расположенные ниже по коду, не сработают.

next|N – некий аналог continue. Если правило применилось, заставляет отыгрывать все правила с самого начала, но при этом с уже преобразованной строкой.

redirect|R – редирект. По умолчанию 302. Можно указать другой код редиректа, например:

forbidden|F – URL становится запрещённым.

gone|G – посылает 410 ответ сервера.

chain|C -связь. Если правило не сработало, то связанные с ним правила тоже автоматически не сработают.

type|T – MIME-тип. Принудительное выставление типа файла. Можно выдавать одно расширение файла за другое:) Например, лежат у нас файлы с расширением.zip, а на самом деле это картинки, так вот чтобы отдавать эти файлы как картинку(.png, .gif и тд.), можно использовать данный флаг.

skip|S – пропустить следующее правило, можно указывать сразу несколько, например:

env|E=VAR:VAL – установить переменную окружения.

cookie|CO – послать куки.

Если нужно поставить одновременно несколько флагов, ставим их через запятую, например:

Как вы уже могли догадаться, mod_rewrite можно использовать не только для ЧПУ, но и для многих других интересный целей, например, клоакинга – это метод чёрного SEO, когда по одному и тому же адресу посетителям отдаётся одна страница, а поисковым роботам совершенно другая. Ну и под конец статьи, я покажу вам живой пример использования всего написанного выше и как же это всё работает взаимодействуя с нашим PHP.

Живой пример использования mod_rewrite

Итак, вот какой вид имеет мой файл.htaccess:

Options +SymLinksIfOwnerMatch RewriteEngine On
RewriteCond %{HTTP_HOST} ^www\.(.*)$ RewriteRule ^(.*)$ http://%1/$1
RewriteCond %{HTTP_HOST} ^[^www\.].*$ RewriteRule ^/?(+)/?$ /index.php?article=$1 [L]

Что происходит в этом ужасе? Для начала я проверяю, не набрал ли человек старой закалки мой адрес с www, если набрал, то перенаправляю его на тот же адрес, только без www. Зачем именно это нужно я напишу в одной из следующих статей, если коротко, то для SEO. После перенаправления с www на без www у нас заново считался наш файл.htaccess, поэтому всё начинается снова: проверяем, не пришёл ли нам УРЛ с www, в этот раз - нет. Далее (второй RewriteCond) мы проверяем, если наш УРЛ действительно без www, то делаем преобразования, а именно: заносим весь URL (без имени домена) в параметр article.

На этом работа.htaccess завершена и на сцену выходит PHP. Следующий код размещён в index.php:

If (!empty($_GET["article "])){ // проверяем параметр article на пустоту switch($_GET["article "]){ case "значение1": $page = "путь до php файла1 нашей страницы";break; case "значение2": $page = "путь до php файла2 нашей страницы";break; case "значение3": $page = "путь до php файла3 нашей страницы";break; ... } include $page; // подключаем нужный файл, в зависимости от пришедшего параметра article }

О том, как работает , я подробно писал в статье по указанной ссылке. Вот и всё, дамы и господа! Наконец-то наша статья подошла к логическому завершению, и теперь вы сможете попрактиковать полученные знания. Я прощаюсь с вами до выхода новой статьи, а напоследок хочу привести интересную цитату:

«Несмотря на тонны примеров и документацию, mod_rewrite это Вуду. Чертовски клёвый Вуду, но все-таки Вуду.»

Условием выполнения профессиональных работ по дереву является наличие . Имеющиеся в продаже дороги и не всем «по карману». Поэтому многие изготавливают их своими руками, экономя деньги и получая от созидательного процесса удовольствие.

Имеется два варианта изготовления мини станочков для :

• приобретение набора деталей и его изготовления (наборы Моделист стоимостью от 40 до 110 тысяч рублей);
• сделать его своими руками.

Рассмотрим изготовление фрезерных мини станков с ЧПУ своими руками.

Выбор конструктивных особенностей

Перечень действий при разработке, изготовлению мини устройства для фрезерования по дереву следующий:

1. Первоначально нужно определиться о каких работах идёт речь. Это подскажет, какие габариты и толщины деталей можно будет на нём обрабатывать.
2. Сделать компоновку и предполагаемый перечень деталей на самодельный настольный станочек для изготовления своими руками.
3. Выбрать программное обеспечение по приведению его в рабочее состояние, чтобы он работал по заданной программе.
4. Приобрести нужные компоненты, детали, изделия.
5. Имея чертежи, сделать своими руками недостающие элементы, собрать и отладить готовое изделие.

Конструкция

Самодельный станок состоит из следующих основных частей:

• станины с размещенным на ней столом;
• суппортов, имеющих возможность перемещения режущей фрезы в трех координатах;
• шпинделя с фрезой;
• направляющих по перемещению суппортов и портала;
• блока питания, обеспечивающего электроэнергией двигатели, контроллер или плату коммутации с использованием микросхем;
• драйверов для стабилизации работы;
• пылесоса для сбора опилок.

На станине устанавливают направляющие для перемещения портала по оси Y. На портале размещены направляющие для перемещения суппорта по оси X. Шпиндель с фрезой крепится на суппорт. Он двигается по своим направляющим (ось Z).

Контроллер и драйвера обеспечивают автоматизацию работы станка с ЧПУ за счёт передачи команд на электродвигатели. Использование программного комплекса Kcam позволяет использовать любой контроллер и обеспечивает управление двигателями в соответствии с внесённым в программу чертежом детали.

Конструкцию надо сделать жесткой, чтобы противостоять возникающим при работе рабочим усилиям и не приводить к вибрациям. Вибрации приведут к понижению качества получаемого изделия, поломке инструмента. Поэтому размеры крепежных элементов должны обеспечивать монолитность конструкции.

Самодельный фрезерный станок с ЧПУ используют для получения объёмного 3D изображения на деревянной детали. Она крепится на столе данного устройства. Его можно использовать и как гравировальный. Конструкция обеспечивает перемещение рабочего органа - шпинделя с установленной фрезой в соответствии с заданной программой действий. Перемещение суппорта по осям Х и Y происходит по шлифованным направляющим с применением шаговых электродвигателей.

Перемещение шпинделя по вертикальной оси Z позволяет изменять глубину обработки на создаваемом рисунке по дереву. Для получения рельефного рисунка 3D нужно сделать чертежи. Желательно использовать различные виды фрез, которые позволят получить лучшие параметры отображения рисунка.

Подбор комплектующих

Для направляющих применяют прутки из стали D = 12 мм. Для лучшего перемещения кареток они шлифуются. Длина их зависит от размера стола. Можно использовать закаленные стержни из стали от матричного принтера.

Шаговые двигатели можно использовать оттуда же. Их параметры: 24 В, 5 А.

Фиксацию фрез желательно обеспечить цангой.

На самодельный фрезерный мини станок лучше использовать блок питания заводского изготовления, так как от него зависит работоспособность.

В контроллере нужно использовать конденсаторы и резисторы в корпусах SMD для поверхностного монтажа.

Сборка

Чтобы собрать самодельный станок для фрезерования 3D детали по дереву своими руками нужно сделать чертежи, подготовить необходимый инструмент, комплектующие, изготовить недостающие детали. После этого можно приступать к сборке.

Очередность сборки своими руками мини станка с ЧПУ с обработкой 3D складывается из:

1. направляющие суппортов устанавливают в боковины вместе с кареткой (без винта).
2. каретки перемещают по направляющим до тех пор, пока их ход не станет плавным. Тем самым производится притирка отверстий в суппорте.
3. затяжки болтов на суппортах.
4. крепления сборочных единиц на станке и установка винтов.
5. установки шаговых двигателей и соединения их с винтами при помощи муфт.
6. контроллер выделен в отдельный блок для уменьшения влияния на него работающих механизмов.

Самодельный станок с ЧПУ после сборки обязательно должен быть опробован! Тестирование 3D обработки проводится посредством использования щадящих режимов для выявления всех неполадок и их устранения.

Работа в автоматическом режиме обеспечивается программным обеспечением. Продвинутые пользователи компьютеров могут использовать блоки питания и драйверы к контроллерам, шаговым двигателям. Блок питания преобразует поступающий переменный (220 В, 50 Гц) в постоянный ток необходимый для питания контроллера и шаговых двигателей. Для них управление станком с персонального компьютера проходит через порт LPT. Рабочими программами являются Turbo CNC и VRI-CNC. Для подготовки необходимых для воплощения в дерево рисунков используют программы графических редакторов CorelDRAW и ArtCAM.

Итоги

Самодельный мини фрезерный станок с ЧПУ для получения 3D деталей прост в управлении, обеспечивает точность и качество обработки. При необходимости сделать более сложные работы нужно использовать шаговые электродвигатели большей мощности (например: 57BYGH-401A). В этом случае для перемещения суппортов нужно для вращения винтов использовать зубчатые ремни, а не муфту.

Установку блока питания (S-250-24), платы коммутации, драйверов можно сделать в старом корпусе от компьютера, доработав его. На нём можно установить красную кнопку «стоп» для аварийного отключения оборудования.

Вам также могут быть интересны статьи:

Долбежный станок по дереву своими руками Как сделать строгальный станок по дереву своими руками Копировально-фрезерные станки по дереву

Зная о том, что является сложным техническим и электронным устройством, многие умельцы думают, что его просто невозможно изготовить своими руками. Однако такое мнение ошибочно: самостоятельно сделать подобное оборудование можно, но для этого нужно иметь не только его подробный чертеж, но и набор необходимых инструментов и соответствующих комплектующих.

Обработка дюралевой заготовки на самодельном настольном фрезерном станке

Решившись на изготовление самодельного с ЧПУ, имейте в виду, что на это может уйти значительное количество времени. Кроме того, потребуются определенные финансовые затраты. Однако не побоявшись таких трудностей и правильно подойдя к решению всех вопросов, можно стать обладателем доступного по стоимости, эффективного и производительного оборудования, позволяющего выполнять обработку заготовок из различных материалов с высокой степенью точности.

Чтобы сделать фрезерный станок, оснащенный системой ЧПУ, можно воспользоваться двумя вариантами: купить готовый набор, из специально подобранных элементов которого и собирается такое оборудование, либо найти все комплектующие и своими руками собрать устройство, полностью удовлетворяющее всем вашим требованиям.

Инструкция по сборке самодельного фрезерного станка с ЧПУ

Ниже на фото можно увидеть сделанный собственными руками , к которому прилагается подробная инструкция по изготовлению и сборке с указанием используемых материалов и комплектующих, точными «выкройками» деталей станка и приблизительными затратами. Единственный минус — инструкция на английском языке, но разобраться в подробных чертежах вполне можно и без знания языка.

Скачать бесплатно инструкцию по изготовлению станка:

Фрезерный станок с ЧПУ собран и готов к работе. Ниже несколько иллюстраций из инструкции по сборке данного станка

«Выкройки» деталей станка (уменьшенный вид) Начало сборки станка Промежуточный этап Заключительный этап сборки

Подготовительные работы

Если вы решили, что будете конструировать станок с ЧПУ своими руками, не используя готового набора, то первое, что вам необходимо будет сделать, - это остановить свой выбор на принципиальной схеме, по которой будет работать такое мини-оборудование.

За основу фрезерного оборудования с ЧПУ можно взять старый сверлильный станок, в котором рабочая головка со сверлом заменяется на фрезерную. Самое сложное, что придется конструировать в таком оборудовании, - это механизм, обеспечивающий передвижение инструмента в трех независимых плоскостях. Этот механизм можно собрать на основе кареток от неработающего принтера, он обеспечит перемещение инструмента в двух плоскостях.

К устройству, собранному по такой принципиальной схеме, легко подключить программное управление. Однако его основной недостаток заключается в том, что обрабатывать на таком станке с ЧПУ можно будет только заготовки из пластика, древесины и тонкого листового металла. Объясняется это тем, что каретки от старого принтера, которые будут обеспечивать перемещение режущего инструмента, не обладают достаточной степенью жесткости.

Чтобы ваш самодельный станок с ЧПУ был способен выполнять полноценные фрезерные операции с заготовками из различных материалов, за перемещение рабочего инструмента должен отвечать достаточно мощный шаговый двигатель. Совершенно не обязательно искать двигатель именно шагового типа, его можно изготовить из обычного электромотора, подвергнув последний небольшой доработке.

Применение шагового двигателя в вашем даст возможность избежать использования винтовой передачи, а функциональные возможности и характеристики самодельного оборудования от этого не станут хуже. Если же вы все-таки решите использовать для своего мини-станка каретки от принтера, то желательно подобрать их от более крупногабаритной модели печатного устройства. Для передачи усилия на вал фрезерного оборудования лучше применять не обычные, а зубчатые ремни, которые не будут проскальзывать на шкивах.

Одним из наиболее важных узлов любого подобного станка является механизм фрезера. Именно его изготовлению необходимо уделить особое внимание. Чтобы правильно сделать такой механизм, вам потребуются подробные чертежи, которым необходимо будет строго следовать.

Чертежи фрезерного станка с ЧПУ

Приступаем к сборке оборудования

Основой самодельного фрезерного оборудования с ЧПУ может стать балка прямоугольного сечения, которую надо надежно зафиксировать на направляющих.

Несущая конструкция станка должна обладать высокой жесткостью, при ее монтаже лучше не использовать сварных соединений, а соединять все элементы нужно только при помощи винтов.

Объясняется это требование тем, что сварные швы очень плохо переносят вибрационные нагрузки, которым в обязательном порядке будет подвергаться несущая конструкция оборудования. Такие нагрузки в итоге приведут к тому, что рама станка начнет разрушаться со временем, и в ней произойдут изменения в геометрических размерах, что скажется на точности настройки оборудования и его работоспособности.

Сварные швы при монтаже рамы самодельного фрезерного станка часто провоцируют развитие люфта в его узлах, а также прогиб направляющих, образующийся при серьезных нагрузках.

Во фрезерном станке, который вы будете собирать своими руками, должен быть предусмотрен механизм, обеспечивающий перемещение рабочего инструмента в вертикальном направлении. Лучше всего использовать для этого винтовую передачу, вращение на которую будет передаваться при помощи зубчатого ремня.

Важная деталь фрезерного станка – его вертикальная ось, которую для самодельного устройства можно изготовить из алюминиевой плиты. Очень важно, чтобы размеры этой оси были точно подогнаны под габариты собираемого устройства. Если в вашем распоряжении есть муфельная печь, то изготовить вертикальную ось станка можно своими руками, отлив ее из алюминия по размерам, указанным в готовом чертеже.

После того как все комплектующие вашего самодельного фрезерного станка подготовлены, можно приступать к его сборке. Начинается данный процесс с монтажа двух шаговых электродвигателей, которые крепятся на корпус оборудования за его вертикальной осью. Один из таких электродвигателей будет отвечать за перемещение фрезерной головки в горизонтальной плоскости, а второй - за перемещение головки, соответственно, в вертикальной. После этого монтируются остальные узлы и агрегаты самодельного оборудования.

Вращение на все узлы самодельного оборудования с ЧПУ должно передаваться только посредством ременных передач. Прежде чем подключать к собранному станку систему программного управления, следует проверить его работоспособность в ручном режиме и сразу устранить все выявленные недостатки в его работе.

Посмотреть процесс сборки можно на видео, которое несложно найти в интернете.

Шаговые двигатели

В конструкции любого фрезерного станка, оснащенного ЧПУ, обязательно присутствуют шаговые двигатели, которые обеспечивают перемещение инструмента в трех плоскостях: 3D. При конструировании самодельного станка для этой цели можно использовать электромоторы, установленные в матричном принтере. Большинство старых моделей матричных печатных устройств оснащались электродвигателями, обладающими достаточно высокой мощностью. Кроме шаговых электродвигателей из старого принтера стоит взять прочные стальные стержни, которые также можно использовать в конструкции вашего самодельного станка.

Чтобы своими руками сделать фрезерный станок с ЧПУ, вам потребуются три шаговых двигателя. Поскольку в матричном принтере их всего два, необходимо будет найти и разобрать еще одно старое печатное устройство.

Окажется большим плюсом, если найденные вами двигатели будут иметь пять проводов управления: это позволит значительно увеличить функциональность вашего будущего мини-станка. Важно также выяснить следующие параметры найденных вами шаговых электродвигателей: на сколько градусов осуществляется поворот за один шаг, каково напряжение питания, а также значение сопротивления обмотки.

Конструкция привода самодельного фрезерного станка с ЧПУ собирается из гайки и шпильки, размеры которых следует предварительно подобрать по чертежу вашего оборудования. Для фиксации вала электродвигателя и для его присоединения к шпильке удобно использовать толстую резиновую обмотку от электрического кабеля. Такие элементы вашего станка с ЧПУ, как фиксаторы, можно изготовить в виде нейлоновой втулки, в которую вставлен винт. Для того чтобы сделать такие несложные конструктивные элементы, вам понадобятся обычный напильник и дрель.

Электронная начинка оборудования

Управлять вашим станком с ЧПУ, сделанным своими руками, будет программное обеспечение, а его необходимо правильно подобрать. Выбирая такое обеспечение (его можно написать и самостоятельно), важно обращать внимание на то, чтобы оно было работоспособным и позволяло станку реализовывать все свои функциональные возможности. Такое ПО должно содержать драйверы для контроллеров, которые будут установлены на ваш фрезерный мини-станок.

В самодельном станке с ЧПУ обязательным является порт LPT, через который электронная система управления и подключается к станку. Очень важно, чтобы такое подключение осуществлялось через установленные шаговые электродвигатели.

Выбирая электронные комплектующие для своего станка, сделанного своими руками, важно обращать внимание на их качество, так как именно от этого будет зависеть точность технологических операций, которые на нем будут выполняться. После установки и подключения всех электронных компонентов системы ЧПУ нужно выполнить загрузку необходимого программного обеспечения и драйверов. Только после этого следуют пробный запуск станка, проверка правильности его работы под управлением загруженных программ, выявление недостатков и их оперативное устранение.