Меню

Как сделать координатный стол для фрезерного станка



Как сделать координатный стол своими руками

Качество обработки зачастую зависит от правильности расположения всех элементов конструкции. Правильно подобрать механизм согласно всем нормам и допускам достаточно сложно. Важным элементом конструкции оборудования по обработке металла можно назвать координатный стол. Он используется при обработке на сверлильном, фрезерном оборудовании для точного позиционирования заготовки во время ее обработки.

Определение оборудования

Координатный стол – манипулятор, который используется для крепления обрабатываемой заготовки. Существует несколько вариантов исполнения столов станка:

  1. вакуумный метод крепления – используется довольно редко из-за сложности конструкции;
  2. механический тип крепления прост в исполнении, сделать его можно своими руками достаточно быстро;
  3. крепление за счет веса заготовки. При использовании сверлильного станка могут подвергаться обработке заготовки большой массы. За счет своего веса базируемая деталь остается на месте даже при сильном воздействии.

Различают позиционирование с одной, двумя, тремя степенями свободы. Этот момент определяет то, что подача заготовки может проводится по трем разным координатам. При сверловке плоского изделия достаточно передвигать ее всего по одной горизонтальной плоскости.

Можно условно выделить два основных типа:

  1. Больших габаритов. Большой координатный стол создается с учетом того, что на него будет установлено само оборудование, а также заготовка.
  2. Координатный стол небольших габаритных размеров монтируется на станине оборудования.

Существует несколько механизмов управления, при помощи которых координатный стол изменяют свою позицию:

  1. Механический привод встречается довольно часто. Сделать его для сверлильного станка можно и своими руками для налаживания мелкосерийного производства.
  2. Электрический привод устанавливается для сверлильного станка довольно часто. Сделать его своими руками достаточно сложно, так как нужно выдерживать высокую точность при изготовлении. Для автоматического передвижения координатный стол должен иметь собственный источник питания.
  3. Еще отдельной группой можно назвать механизм, который работает от числового программного управления.

Сделать своими руками можно небольшой координатный стол с механическим приводом.

Производство самодельных вариантов исполнения

При изготовлении следует изначально выбрать материал изготовления:

  1. Чугун – дорогой, тяжелый, хрупкий материал. Его довольно редко используют при производстве сверлильного станка.
  2. Сталь – прочный, твердый, долговечный металл, который также имеет достаточно высокую стоимость. Сталь можно назвать наиболее привлекательным материалом.
  3. Алюминий – легкий, легкоплавкий, но дорогой и мягкий материал. Его достаточно просто использовать при изготовлении любых деталей для станка. Как правило, мини оборудование создается при использовании этого сплава.

Вышеприведенные материалы выбираются для полноценного или мини станка.

Изготовление направляющих

От правильности выбора направляющих зависит точность обработки. Своими руками можно сделать следующие конструкции:

Их создают с кареткой и подшипниковыми узлами. Провести выбор направляющих можно в зависимости от типа привода. Для достижения наиболее высокой точности обработки используют подшипники скольжения. В случае использования подшипника качения существенно уменьшается трение и повышается срок службы устройства, но появляется существенный люфт, который уменьшает точность обработки.

Конструкция рельсовой направляющей

Существует два типа каретки направляющей:

  1. с увеличенными размерами фланца, что позволяет крепить снизу стола;
  2. конструкция без фланца крепиться сверху при помощи резьбового метода.

Отметим тот момент, что самодельный вариант исполнения направляющей следует закрыть при помощи нержавеющей стали. Сталь с нержавеющим покрытием может выдержать воздействие повышенной влажности на протяжении долгого времени.

Типы привода

При создании маленького станка зачастую устанавливают координатный стол с механической подачей. Однако существует достаточно много типов привода, выбор которых проводится по следующим признакам:

  1. скорость обработки;
  2. точность позиционирования;
  3. производительность оборудования.
Читайте также:  Как восстановить рабочий стол после переустановки винды

В большинстве случаев выбирают электрический привод, при создании которого устанавливается двигатель.

Суть работы этого механизма заключается в преобразовании вращения в возвратно-поступательное движение. Выделяют нижеприведенные типы передач для рассматриваемой конструкции:

При создании привода зачастую выбирают ременную передачу. Самодельный механизм ременного типа обходится дешевле других, однако ремень быстро изнашивается и растягивается. Также проскальзывание ремня определяет малую точность работы подвижного элемента. Все элементы координатного стала соединяются между собой сварным методом. При этом используется и резьбовой метод соединения определенных деталей.

В заключение следует отметить тот момент, что самодельная конструкция подходит исключительно для оборудования бытового применения, так как достигнуть той точности, которой обладают промышленные модели, практически не возможно.

Источник

Алгоритм изготовления координатного стола своими руками для начинающих

Для правильной эксплуатации сверлильного оборудования необходимо несколько дополнительных приспособлений, которые облегчат работу мастера и увеличат его эффективность. В частности, нужна специальная рабочая поверхность для оснащения станка, повышающая производительность устройства. Хороший координатный стол своими руками сделать не так уж и просто, однако это возможно. Опытный специалист соберет его, хорошо сэкономив деньги на покупке заводского оборудования.

Преимущества и недостатки самостоятельного изготовления

Координатный стол представляет собой дополнительную конструкцию к фрезерному, сверлильному металло- или деревообрабатывающему станку. Благодаря ему можно увеличить производительность оборудования, снизив трудоемкость процесса обработки деталей. Заготовка просто фиксируется на рабочей поверхности и может плавно перемещаться по заданной траектории.

Самодельные координатные столы имеют достоинства:

  • небольшие габариты;
  • простую конструктивную форму;
  • управляются механическим способом;
  • используются в кустарном производстве.

Их главное достоинство – экономия денежных средств. Изготовление такой конструкции с нуля обойдется гораздо дешевле, чем покупка заводского манипулятора. Конечно, есть и ряд сложностей при самостоятельном изготовлении. Нужен подходящий чертеж, в соответствии с которым будет задана требуемая траектория движения заготовки. Если чьих-то наработок нет, то придется создавать его самостоятельно, но любая погрешность при черчении схемы даст о себе знать во время работы. Кроме того, стол, сделанный своими руками, подойдет только для мелкого производства, так как простейшие самодельные механизмы изнашиваются гораздо быстрее фабричных.

Для серийного производства деталей и их обработки подойдет только заводская модель координатного стола.

Выбор конструкции

При выборе конструкции нужно определиться с ее размерами. Если на координатный стол будет устанавливаться техника, обрабатывающая деталь, то его габариты должны быть учтены обязательно. Если он нужен для фиксации заготовки, то монтируется на станине сверлильного оборудования, а по ширине и длине составит около 35 х 35 см.

Различают столы и по типу крепления:

  1. При изготовлении координатного стола своими руками конструкция оснащается механическим креплением. Это наиболее простое решение с точки зрения реализации, но оно имеет ряд недостатков. Например, часто приводит к погрешностям при обработке, и есть риск деформации поверхности изделия.
  2. Вакуумный крепеж считается лучшим вариантом. С его помощью обеспечивается точное позиционирование заготовки на горизонтальной плоскости. При подаче воздушной струи в зазор между столешницей и обрабатываемой деталью меняется давление в этой области. Благодаря этому можно более качественно произвести обработку (без механических повреждений изделия).
  3. Крепление под весом заготовки подходит, если при использовании сверлильного станка нужно обработать тяжелые детали. За счет своей массы базируемое изделие остается на том же месте даже при сильном воздействии.
Читайте также:  Как накрывается стол скатертью

От количества степеней свободы зависит функциональность стола:

  1. Если она одна, то заготовку можно двигать только в одном направлении (это хороший вариант для обработки плоских изделий).
  2. При наличии двух степеней становится возможным перемещение заготовки по X и Y координатам.
  3. Если же их три, то движение детали может осуществляться вверх, вниз и по координате Z.

Если стол изготавливается для домашнего производства и обработки деталей, то использования двух степеней свободы более чем достаточно.

При изготовлении координатного стола своими руками важно определиться, для каких именно целей он будет использоваться. Параметры манипулятора подбираются в соответствии с габаритами, весом и формой будущих заготовок. Для работы с разными деталями из металла и дерева изготавливают сложный многофункциональный механизм. Обычно мастерам на дому хватает возможностей малогабаритного столика с механическим крепежом и двумя степенями свободы.

Материалы и механизмы конструктивных элементов

От материала изделия зависит долговечность конструкции и себестоимость. Следует сразу решить, каким будет стол – стальным, алюминиевым или чугунным. Второй важный шаг – определиться с механизмом управления. Следует также решить, каким должен быть привод – механическим или электрическим. Третий шаг – выбрать направляющие. Это повлияет на точность обработки заготовок.

Основание

Для основы берутся следующие материалы:

  1. Чугун. Дорогой, тяжелый материал в эксплуатации оказывается очень хрупким, поэтому при производстве сверлильного станка используется крайне редко.
  2. Сталь. Материал самый высокопрочный и долговечный. Главный его недостаток – это стоимость. Не каждый мастер сможет приобрести его.
  3. Алюминий. С легким и мягким материалом проще работать. Он не такой дорогой, как сталь. Но для изготовления крупногабаритного стола не подойдет, так как не выдержит тяжелый вес больших заготовок. Для создания мини-оборудования это – идеальный вариант.

Если мастер обрабатывает заготовки из металла, то лучше делать стол из стали или чугуна. Правда, стоит сразу оценить свои затраты: возможно, приобретение готового манипулятора обойдется дешевле, что дорогого железа. Для работы с деревом или пластиком подойдет алюминиевая столешница.

Привод

Привод – это механизм управления, с помощью которого координатный стол будет менять свое положение. Он бывает:

  1. Механическим. Его проще всего изготовить своими руками. Он позволяет существенно снизить себестоимость стола. За основу берется обычная винтовая или ременная передача – этого достаточно для налаживания мелкосерийного производства. Механика не способна обеспечить 100 % точность, и это ее однозначный недостаток.
  2. Электрическим. Гарантирует нулевую погрешность при выполнении рабочих операций, однако сделать его своими руками очень сложно. Часто встречается в заводских моделях столов. Если вблизи с рабочим местом нет собственного источника питания, этот вариант не подойдет.

В отдельную категорию координатных столов стоит отнести модели с ЧПУ (числовым программным управлением). Это высокотехнологичное оборудование, которое применяется крупными предприятиями для производства в огромных объемах. Их главные достоинства: хорошая производительность, а также полная или частичная автоматизация процесса. Недостатки: высокая стоимость, для некоторых деталей такой привод не подойдет.

Направляющие

Точность обработки заготовки зависит от этих элементов, поэтому их нужно подобрать правильно. Из числа тех, которые можно сделать своими руками, выделяют следующие:

  1. Рельсовые. Направляющие прямоугольной формы считаются конструктивно более совершенными. При их использовании наблюдаются меньшие потери на трение и недопущение серьезных погрешностей. Есть возможность подключения системы подачи смазочных материалов.
  2. Цилиндрические. Применение направляющих округлой формы чревато большим нагревом из-за трения. Для станков так называемой малой категории они подходят, но придется смазывать все механизмы вручную.
Читайте также:  Как с рабочего стола печатать через принтер

Направляющие изготавливают с кареткой и подшипниковыми узлами. Использование подшипников скольжения обеспечит высокую точность обработки детали. Применение опоры вала качения уменьшит трение и продлит срок службы манипулятора.

Подшипник качения может привести к появлению заметного люфта, что снижает точность обработки заготовки.

Каретка – это блок направляющих (узел механизма), который непосредственно по ним перемещается. Она может предусматривать увеличенные размеры фланца, что позволяет крепить ее с нижней стороны стола. Если же его нет вообще, то каретку располагают сверху (резьбовым методом).

Устройство перемещения

Выбирая устройство перемещения, следует ответить на ряд вопросов:

  1. Какой должна быть скорость обработки.
  2. Какая точность позиционирования допустима при выполнении рабочих операций.
  3. Насколько производительное оборудование будет использоваться.

Ременное устройство перемещения применяется при изготовлении самодельных координатных столов чаще всего. По стоимости оно обходится выгодно, однако имеет ряд недостатков. Ремень достаточно быстро изнашивается, а также может растянуться в ходе эксплуатации. Кроме того, из-за его проскальзывания снижается точность работы подвижного элемента.

Шарико-винтовая передача – более долговечный и надежный вариант. Несмотря на малые габариты устройства, у него хорошая нагрузочная способность, а перемещение осуществляется равномерно и с большой точностью. Плавный и практически бесшумный ход, а также высокое качество обработки поверхностей – далеко не все преимущества ШВП. Однако у нее есть и некоторые минусы: высокая стоимость и ограничения в скорости вращения винта, если его длина составляет более 150 см.

Зубчато-реечные устройства обеспечивают высокую скорость и точность проводимых работ, выдерживают большие нагрузки, легко поддаются монтажу и надежны в эксплуатации. Погрешность при передаче зубчатой рейки предельно низкая. Если их размер не подошел, то они проходят операцию подгонки.

Пошаговый алгоритм изготовления бытового стола с механическим приводом

Чтобы изготовить координатный стол с самым простым, механическим приводом, необходимо следовать инструкции:

  1. Нужно изготовить центральный узел стола в виде крестовины из металлических профилей 20 х 20 см (толщиной 2 мм). Он должен обеспечивать устойчивость всей конструкции, поэтому все детали свариваются.
  2. На поверхности готовой крестовины собрать каретки с ходом 94 мм.
  3. Профили обработать напильником, после чего в него вставить гайки М10.
  4. На шпильках М10 произвести сборку рукояток с подшипниковым узлом.
  5. Далее следует сварить два П-образных основания из уголка, а затем собрать всю конструкцию на болтах, которые были вкручены в запрессованные ранее гайки.
  6. Все узлы, а также подвижные части протереть смазочным материалом.
  7. Собранный столик нужно прикрепить к станине сверлильного станка.

Чтобы смазанные элементы конструкции были защищены от попадания стружки или других отходов при обработке заготовки, между координатным столом и станком желательно проложить фанеру. Габариты готового манипулятора составят 35 х 35 см, а толщина изделия – 6,5 см. Желательно, чтобы полная длина направляющих была около 30 см.

Источник