Горы и ЧПУ

Из фанеры с помощью станка с ЧПУ можно сделать не только занятные устройства, но и некоторые более полезные вещи. В качестве примера можно привести горные ландшафты с  http://cncrouting.co.uk. Разбивая трехмерную модель на отдельные слои. а затем вырезая их на станке и складывая последовательно, авторы получают маленькие горы. Данный метод можно использовать для создания учебных и имитационных моделей. В отличие от виртуальных компьютерных, реальные модели вызывают более сильное впечатление. А используя масштабирование о одной из осей, можно подчеркнуть те или иные особенности.

Очень подкупает простота метода и нетребовательность к ресурсам. Нет необходимости в сложных многокоординатных станках, достаточно самого простого. Фактически, все вышеприведенное можно сделать в домашних условиях, если только правильно выбрать масштаб.

Головоломки из дерева.

Одним из видов изделий, неплохо подходящих для реализации на ЧПУ можно считать всяческие деревянные головоломки. Например http://collection.cassetete.free.fr/1_bois/caillebotis/caillebotis.htm показывает несложную пространственную модель, которую легко можно выпилить с использованием станка с ЧПУ.

Изделия из дерева

Дерево является традиционным конструкционным материалом. Благодаря отличным потребительским свойствам, изделия из дерева популярны во всем мире. В сети можно найти огромное количество сайтов, посвященных этому материалу. В качестве примера хочется привести канадский http://woodgears.ca. Он интересе в первую очередь тем, что описывает не традиционную мебель или другие бытовые вещи, а самые настоящие механизмы, выполненные с использованием дерева - шестеренки, двигатели, передачи, действующие механизмы, отдельные детали техники.
В качестве примера - машина для вращения пейджеров. Вещь бесполезная, но занятная.

Воздушный двигатель. Увидев его, возникло желание построить. Осталось определиться с источником воздуха.

И видео работы двигателя.

Применение станка с ЧПУ. Вырезание плоских деталей.

Одним из самых простых вариантов применения ЧПУ является вырезание плоских деталей из листовых материалов. В качестве последних наиболее часто используется фанера, оргстекло, реже дерево, текстолит, металлы и иные материалы. Использование ЧПУ позволяет получить детали сложной формы, с хорошей повторяемостью и высокой точностью. Области, где применяются такие детали следующие:

- Изготовление элементов конструкции, детали каркасов и других деталей в моделизме.

- Изготовление деталей для различных устройств и механизмов.

- Изготовление коробочек, шкатулок и других подобных изделий

- Изготовление корпусов для радиоэлектронной аппаратуры

- Изготовление игрушек

- Изготовление декоративных элементов.

Фактически, при вырезании плоских деталей, станок с ЧПУ играет роль обычного лобзика. Хотя результаты станка много выше, чем у ручного и даже механического вариантов, редко есть детали, которые нельзя изготовить другим способом. Тем не менее, врезание на ЧПУ, позволяет значительно упростить работу и увеличить производительность.

Интересный ЧПУ

Ролик про деревообрабатывающий станок интересной конструкции.

Конструкция станка с ЧПУ. Программное обеспечение

Немаловажным элементом станка с ЧПУ является программное обеспечение. Учитывая большое количество задач, как правило используется несколько программных пакетов. Если рассматривать их по отдельности, то можно выделить три группы.

1. Построение моделей. Для построения моделей можно использовать огромное количество программ. При этом выбор часто зависит от типа станка и принципа действия его рабочей части. Например, для вырезания плоских деталей может быть достаточно самого простого векторного редактора. Для построения более сложных 3д изделий лучше подойдет программа трехмерного промышленного моделирования.
2. Подготовка УП. Подготовка управляющих программ возможна в ручном варианте, но гораздо лучше использовать специализированное ПО (CAM). В задачу этого ПО входит определение траектории движения инструмента, задание скорости движения и множество других функций. На выходе получается готовая управляющая программа, которую надо адаптировать под конкретный станок. Для этого используется так называемый пост-процессор. Он переводит коды УП в коды станка.
3. Управляющая программа на станке. Последняя, и самая необходимая программа выполняет непосредственное управление станком. В любительских системах наиболее часто используется обычный настольный компьютер или ноутбук, поэтому данная программ пишется либо под Windows либо под Linux.

Конструкция станка с ЧПУ. Драйверы ШД

Драйверы ШД представляют собой мощные полупроводниковые преобразователи, предназначенные для создания импульсов необходимой амплитуды и формы, используемых в управлении шаговыми двигателями. Несмотря на простоту принципа действия последних, в мощных высокоточных системах требуется учитывать множество параметров, в основном электрических. Чтобы упростить весь процесс, производители электроники выпускают множество готовых микросхем, содержащих все необходимые цепи. Не так давно, популярной считалась связка микросхем L298+L297, обеспечивающая работу одного ШД с током до 3А. Сегодня появились комплектные микросхемы, которые не требую практически дополнительных элементов. К сожалению производители все чаще используют корпуса для поверхностного монтажа, что значительно усложняет любительское конструирование.