Для самостійного складання фрезерного верстата необхідно вибрати контролер керування ЧПУ. Контролери бувають як багатоканальні: 3х та 4х осьові контролери крокових двигунів, і одноканальні. Багатоканальні контролери найчастіше зустрічаються для управління невеликими кроковими двигунами, типорозміру 42 або 57мм (nema17 та nema23). Такі двигуни підходять для самостійного складання ЧПУ верстатів із робочим полем до 1м. При самостійному складанні верстата з робочим полем більше 1м слід використовувати крокові двигуни типорозміру 86мм (nema34), для керування такими двигунами знадобляться потужні одноканальні драйвери зі струмом керування від 4,2А і вище.

Для управління настільними фрезерними верстатами широко поширені контролери на спеціалізованих мікросхемах-драйверах управління ШД, наприклад, TB6560 або A3977. Ця мікросхема містить контролер, який формує правильну синусоїду для різних режимів півкроку і має можливість програмної установки струмів обмоток. Ці драйвери призначені для роботи з кроковими двигунами до 3А, типорозміри ШД NEMA17 42мм та NEMA23 57мм.

Керування контролером за допомогою спеціалізованих або Linux EMC2 та інших, встановлених на ПК. Рекомендується використовувати комп'ютер із процесором частотою не менше 1GHz та пам'ять 1 Гб. Стаціонарний комп'ютер дає найкращі результати, порівняно з ноутбуками та значно дешевшими. Крім того, ви можете використовувати цей комп'ютер і для інших робіт, коли він не зайнятий керуванням верстатом. При встановленні на ноутбук або ПК з пам'яттю 512Мб рекомендується провести.

Для підключення до комп'ютера використовується паралельний порт LPT (для контролера з USB-інтерфейсом порт USB). Якщо ваш комп'ютер не обладнаний паралельним портом (дедалі більше комп'ютерів випускається без цього порту) ви можете придбати плату розширювача портів PCI-LPT або PCI-E-LPT або спеціалізований контролер-перетворювач - USB-LPT, який підключається до комп'ютера через USB порт .

З настільним гравірувально-фрезерним верстатом з алюмінію CNC-2020AL, в комплекті блок управління з можливістю регулювання оборотів шпинделя, малюнок 1 і 2, блок управління містить драйвер крокових двигунів на мікросхемі TB6560AHQ, блоки живлення драйвера крокових двигунів ШД.

малюнок 1

Малюнок 2

1. Один з перших контролерів управління фрезерними верстатами з ЧПУ на мікросхемі TB6560 був, що отримав прізвисько - "синя плата", малюнок 3. Цей варіант плати багато обговорювався на форумах, вона має ряд недоліків. Перший - повільні оптрони PC817, що вимагає при налаштуванні програми управління верстатом MACH3, вводити максимально допустиме значення в поля Step pulse і Dir pulse = 15. Другий це погане узгодження виходів оптопар з входами драйвера TB6560, вирішується доопрацюванням схеми, Малюнок 8 і 9. - лінійні стабілізатори живлення плати і тому великий перегрів, на наступних платах використані імпульсні стабілізатори. Четвертий – відсутність гальванічної розв'язки ланцюга живлення. Реле шпинделя 5А, що у більшості випадків недостатньо і потребує більш потужного проміжного реле. До переваг можна віднести наявність роз'єму для підключення пульта керування. Цей контролер не застосовується.

Рисунок 3.

2. Контролер управління ЧПУ верстатом, що надійшов на ринок після "синьої плати", який отримав прізвисько червона плата, малюнок 4.

Тут застосовані більш високочастотні (швидкі) оптрони 6N137. Реле шпинделя 10А. Наявність гальванічної розв'язки харчування. Є роз'єм для підключення драйвера четвертої осі. Зручний роз'єм для підключення кінцевих вимикачів.

Рисунок 4.

3. Контролер крокових двигунів з маркуванням TB6560-v2 теж червоного кольору, але спрощений, немає розв'язки по живленню, малюнок 5. Невеликий розмір, але і тому менше розмір радіатора.

Малюнок 5

4. Контролер в алюмінієвому корпусі, малюнок 6. Корпус захищає контролер від пилу попадання металевих частин, він служить і хорошим тепловідведенням. Гальванічна розв'язка харчування. Є роз'єм для живлення додаткових кіл +5В. Швидкі оптрони 6N137. Н ізоімпедансні та конденсатори Low ESR. Немає реле управління увімкненням шпинделя, але є два виходи для підключення реле (транзисторні ключі з ОК) або ШІМ управління швидкістю обертання шпинделя. Опис підключення сигналів керування реле на сторінці

Малюнок 6

5. 4х осьовий контролер фрезерно-гравіювального верстата з ЧПУ, інтерфейс USB, рисунок 7.

Малюнок 7

Даний контролер не працює з програмою MACH3, у комплекті своя програма керування верстатом.

6. Контролер ЧПУ верстата на драйвері ШД від Allegro A3977, рисунок 8.

Малюнок 8

7.Одноканальний драйвер крокового двигуна ЧПУ верстата DQ542MA. Цей драйвер може використовуватися при самостійному виготовленні верстата з великим робочим полем та кроковими двигунами на струм до 4.2А, може працювати з двигунами Nema34 86mm, малюнок 9.

Малюнок 9

Фото доробки синій плати контролера крокових двигунів на TB6560, рисунок 10.

Рисунок 10.

Схема виправлення блакитної плати контролера ШД на TB6560, рисунок 11.

Серед великої різноманітності контролерів, користувачі шукають для самостійного складання ті схеми, які будуть прийнятні та найефективніші. Застосовуються і одноканальні пристрої та багатоканальні: 3-х та 4-х осьовий контролери.

Варіанти пристроїв

Багатоканальні контролери ШД (крокових двигунів) при типорозмірах 42 або 57 мм використовують у разі невеликого робочого поля верстата – до 1 м. Коли збирають верстат більшого робочого поля – понад 1м, потрібен типорозмір 86 мм. Керувати ним можна, користуючись одноканальним драйвером (струм управління, що перевищує 4,2 А).

Керувати верстатом з числовим програмним управлінням, зокрема, можна контролером, створеним на основі спеціалізованих мікросхем-драйверів, призначених для застосування для ШД до 3А. Контролер ЧПУ верстата керується спецпрограмою. Її встановлюють на ПК, має частоту процесора понад 1GHz, а обсяг пам'яті 1 Гб). При меншому обсязі систему оптимізують.

ЗВЕРНІТЬ УВАГУ! Якщо порівнювати з ноутбуком, то у разі підключення стаціонарного комп'ютера – найкращі результати, та й коштує він дешевше.

Підключаючи контролер до комп'ютера, використовують USB або роз'єм паралельного порту LPT. Якщо цих портів немає, то користуються платами-розширювачами чи контролерами-перетворювачами.

Екскурс в історію

Віхи техпрогресу схематично можна позначити так:

• Перший контролер на мікросхемі був умовно названий «синьою платою». Цей варіант має недоліки і схема вимагала доопрацювання. Головна перевага – є роз'єм, до нього і підключали пульт керування.
• Після синім, з'явився контролер, званий «червоною платою». У ньому вже використовувалися швидкі (високочастотні) оптрони, реле шпинделя на 10А, розв'язка живлення (гальванічна) і роз'єм, куди підключалися драйвери четвертої осі.
• Застосовувався також один подібний пристрій з червоним маркуванням, але спрощений. За його допомогою можна було керувати невеликим верстатом настільного типу – у складі 3-осьових.

• Наступним у лінійці техпрогресу став контролер із гальванічною розв'язкою по живленню, швидкими оптронами та особливими конденсаторами, що має алюмінієвий корпус, який забезпечував захист від пилу. Замість реле управління, яке включало б шпиндель, у конструкції було два виходи та можливість, щоб підключити реле або ШІМ (широтно-імпульсна модуляція) управління швидкістю обертання.
• Зараз для виготовлення саморобного фрезерно-гравіювального верстата, що має ШД, є варіанти - 4-х осьовий контролер, драйвер ШД від Allegro, одноканальний драйвер для верстата, що має велике робоче поле.

ВАЖЛИВО! Не варто перевантажувати ШД, застосовуючи велику та велику швидкість.

Контролер із підручних матеріалів

Більшість умільців віддають перевагу керуванню через LPT порт для більшості програм управління аматорського рівня. Замість застосування комплекту спецмікросхем для цієї мети, дехто будує контролер з підручних матеріалів - польових транзисторів з материнських плат, що згоріли (при напрузі понад 30 вольт і струмом більше 2 ампер).

А оскільки створювався верстат для нарізування пінопласту, як обмежувач струму винахідник використовував автомобільні лампи розжарювання, а ШД знімали зі старих принтерів або сканерів. Такий контролер встановлювали без змін у схемі.

Щоб зробити найпростіший верстат ЧПУ своїми руками, розбираючи сканер, крім ШД, витягується мікросхема ULN2003, і ​​два сталеві прутки, вони підуть на тестовий портал. До того ж знадобляться:

• Коробка із картону (з неї змонтують корпус пристрою). Можливий варіант із текстолітом або фанерним листом, але картон різати легше; шматки деревини;
• інструменти – у вигляді кусачок, ножиць, викруток; клейовий пістолет та паяльні приладдя;
• варіант плати, що підходить на саморобний ЧПУ верстат;
• роз'єм для LPT порту;
• гніздо у формі циліндра для облаштування блоку живлення;
• елементи з'єднання – стрижні з різьбленням, гайки, шайби та шурупи;
• програма для TurboCNC.

Складання саморобного пристрою

Приступивши до роботи над саморобним контролером для чпу, перший крок – акуратно припаяти мікросхему на макетну плату із двома шинами електроживлення. Далі буде з'єднання виведення ULN2003 і коннектора LPT. Далі висновки, що залишилися, підключаємо за схемою. Нульовий висновок (25-й паралельний порт) з'єднується з негативним на шині живлення плати.

Потім ШД з'єднують із пристроєм управління, а гніздо для електроживлення – з відповідною шиною. Для надійності з'єднань проводів виконують їхню фіксацію термоклеєм.

Не важко підключити Turbo CNC. Програма ефективна з MS-DOS, сумісна з Windows, але у разі можливі деякі помилки і збої.

Налаштувавши програму працювати з контролером, можна виготовити тестову вісь. Послідовність дій щодо підключення верстатів така:

• Отвори, просвердлені на одному рівні в трьох дерев'яних брусках, вставляють прутки зі сталі і закріплюють шурупами невеликого розміру.
• ШД з'єднують з другим бруском, надягаючи його на вільні кінці прутів і прикручують, застосовуючи шурупи.
• Через третій отвір простягається ходовий гвинт і ставиться гайка. Гвинт, вставлений в отвір другого бруска, загвинчують, щоб він, пройшовши через ці отвори, вийшов на вал двигуна.
• Далі належить з'єднання стрижня з валом двигуна відрізком шланга з гуми та дротяним затискачем.
• Для кріплення ходової гайки потрібні додаткові гвинти.
• Зроблена підставка також кріпиться до другого бруска за допомогою шурупів. Горизонтальний рівень регулюється додатковими гвинтами та гайками.
• Зазвичай разом з контролерами підключаються двигуни і тестуються на предмет правильного з'єднання. Далі слідує перевірка масштабування ЧПУ, прогін тестової програми.
• Залишається зробити корпус пристрою і це буде завершальним етапом роботи тих, хто створює саморобні верстати.

Програмуючи роботу 3-осьового верстата, в налаштуваннях по перших двох осях - без змін. А ось при програмуванні перших 4-х фаз третьої – запроваджуються зміни.

Увага! Використовуючи спрощену схему контролера ATMega32 (Додаток 1), окремих випадках можна зіткнутися з некоректною обробкою осі Z – режим півкроку. А ось у повній версії його плати (Додаток 2) струми осей регулюються зовнішнім апаратним ШИМом.

Висновок

У контролерах, зібраних ЧПУ верстатів – широкий спектр використання: у плоттерах, невеликих фрезерах, що працюють з деревиною та пластиковими деталями, граверах по сталі, мініатюрних свердлильних верстатах.

Пристрої з осьовим функціоналом використовують у графопостроителях, ними можна малювати і виготовляти друковані плати. Тож зусилля, витрачені на складання майстрами-умільцями, у майбутньому контролері обов'язково окупляться.

1. Зовнішній вигляд плати

1 – СЛОТ для SD карти;

2 – кнопка пуск;

3 – джойстик ручного управління;

4 - світлодіод (для осей X та Y);

5 світлодіод (для осі Z);

6 – висновки для кнопки включення шпинделя;

8 – висновки низького рівня (-GND);

9 – висновки високого рівня (+5v);

10 - висновки на 3 осі (Xstep, Xdir, Ystep, Ydir, Zstep, Zdir) по 2 виведення на кожний;

11 - висновки LPT рознімання (25 пінів);

12 - LPT роз'єм (мама);

13 – USB роз'єм (тільки для живлення +5v);

14 і 16 - управління частотою шпинделя (ШІМ 5);

15 - GND (для шпинделя);

17 - висновок для ВКЛ та ВИКЛ шпинделя;

18 - управління частотою обертів шпинделя (аналог від 0 до 10).

При підключенні до готової плати з драйверами для 3-осьового ЧПУ, на якій є LPT вихід:

Встановіть перемички між 10 висновками та 11 Висновками.

8 і 9 висновки з 11, вони потрібні якщо для драйверів виділені додаткові піни включення та відключення (немає певного стандарту тому це можуть бути будь-які комбінації, знайти їх можна в описі, або методом тику:) -)

При підключенні до окремих драйверів з двигунами:

Встановіть перемички між 10 висновками Step, Dir плати "RFF" та Step, Dir ваших драйверів. (не забудьте до драйверів та моторів подати живлення)

Увімкніть "RFF" у мережу. Загоряться два світлодіоди.

Вставте відформатовану картку SD у ЛОТ 1. Натисніть RESET. Зачекайте, поки світиться світлодіод. (Приблизно 5 сек.) Витягніть картку SD.

На ній з'явиться текстовий файл із ім'ям "RFF".

Відкрийте цей файл і введіть наступні змінні (Ось у такому вигляді та послідовності):

Приклад:

V=5 D=8 L=4.0 S=0 Dir X=0 Dir Y=1 Dir Z=1 F=600 H=1000 UP=0

V – умовне значення від 0 до 10 початкової швидкості при розгоні (акселерації).

Пояснення щодо команд

D – дроблення кроку, встановлене на драйверах моторів (на всіх трьох має бути однаковим).

L - довжина проходження каретки (порталу), при одному обороті крокового двигуна в мм (на всіх трьох має бути однаковим). Вставте замість фрези стрижень від ручки і вручну прокрутіть двигун один повний оборот, ця лінія і буде значення L.

S – який сигнал включає шпиндель, якщо 0 означає – GND якщо 1 означає +5v (можна підібрати досвідченим шляхом).

Dir X, Dir Y, Dir Z, напрямок руху по осях, теж можна підібрати досвідченим шляхом, встановлюючи 0 або 1 (стане зрозуміло в ручному режимі).

F - швидкість при неодруженому ході (G0), якщо F=600, то швидкість 600мм/сек.

H - максимальна частота вашого шпинделя (потрібна керувати частотою шпинделя з допомогою ШИМ, припустимо якщо H=1000, а G-коді прописано S1000 то на виході при такому значенні буде 5v, якщо S500 то 2.5 v і т.д., змінна S в G-коді не повинна бути більшою за змінну H на SD.

Частота цьому висновку близько 500 Гц.
UP - логіка управління драйверами ШД, (ні стандарту, може бути як високим рівнем +5V, так і низьким -) встановіть 0 або 1. (у мене працює в будь-якому випадку. -)))

Сам контролер

відео: плата упарвлення з 3-х осьовим ЧПУ

2. Підготовка керуючої програми (G_CODE)

Плата розроблялася під ArtCam, тому Керуюча програма має бути з розширенням. TAP (не забудьте поставити у мм, а не в дюймах).
Збережений на SD карті файл G-кодом повинен бути з ім'ям G_CODE.

Якщо у вас інше розширення, наприклад CNC, відкрийте свій файл за допомогою блокнота і збережіть його в наступному вигляді G_CODE.TAP.

x, y, z у G-коді повинні бути з великої літери, точка повинна бути точкою, а не комою і навіть ціле число має бути з трьома нулями після точки.

Ось у такому вигляді:

X5.000Y34.400Z0.020

3. Ручне керування

Ручне управління здійснюється за допомогою джойстика, якщо ви не ввели змінні в налаштуваннях, зазначених у пункті 1, плата "RFF"
працювати не буде навіть у ручному режимі!
Щоб перейти до ручного режиму, натисніть джойстик. Тепер спробуйте керувати ним. Якщо дивитися на платню зверху (СЛОТ 1 внизу,
роз'єм 12 LPT нагорі).

Вперед Y+, назад Y-, вправо X+, вліво X-, (при неправильному ході в налаштуваннях Dir X, Dir Y, змініть значення на протилежне).

Натисніть на джойстик ще раз. Загориться 4 світлодіод, значить, ви перейшли на керування віссю Z. Джойстик вгору - шпиндель
повинен підніматися Z+, джойстик вниз - опускатися Z- (при неправильному ході в налаштуваннях Dir Z змініть значення
на протилежне).
Опустіть шпиндель, щоб фреза торкнулася заготовки. Натисніть кнопку 2 пуск, тепер це нульова точка звідси почнеться виконання G-коду.

4. Автономна робота (Виконання Різання за G-кодом)
Натисніть кнопку 2 ще раз, з невеликим утриманням у натиснутому стані.

Після відпускання кнопки плата "RFF" почне керувати вашим ЧПУ верстатом.

5. Режим паузи
Короткочасно натисніть кнопку 2 під час роботи верстата, виконання різання припиниться і шпиндель підніметься на 5мм над заготовкою. Тепер можна керувати віссю Z як вгору так і вниз, не боятися навіть заглибитися в заготовку, так як після повторного натискання кнопки 2, різання продовжиться з призупиненого значення Z. У стані паузи доступне відключення і включення шпинделя кнопкою 6. Осями X і Y в режимі паузи керувати не вдасться.

6. Екстрена зупинка роботи з виїздом шпинделя на нуль

Довго утримуючи кнопку 2 при автономній роботі, шпиндель підніметься на 5 мм над заготовкою, не відпускайте кнопку, почнеться поперемінне миготіння 2-х світлодіодів, 4-го та 5-го, коли миготіння припиниться, відпустіть кнопку і шпиндель переміститься на нульову точку. Повторне натискання кнопки 2 призведе до виконання роботи від початку G-коду.

Підтримує такі команди, як G0, G1, F, S, M3, M6 для управління частотою обертання шпинделя є окремі висновки: ШІМ від 0 до 5 і другий аналоговий від 0 до 10 ст.

Формат команд, що приймається:

X4.000Y50.005Z-0.100 M3 M6 F1000.0 S5000

Рядки нумерувати не треба, пробіли ставити не треба, вказувати F та S тільки при зміні.

Невеликий приклад:

T1M6 G0Z5.000 G0X0.000Y0.000S50000M3 G0X17.608Y58.073Z5.000 G1Z-0.600F1000.0 G1X17.606Y58.132F1500.0 X17.599Y58.363 X17.597Y58.476 X17.603Y58.707 X17.605Y58.748

Демнострація роботи контролера RFF

Оскільки я давно зібрав для себе ЧПУ верстат і давно і регулярно експлуатую його для хобійних цілей, мій досвід, сподіваюся, буде корисним, як і вихідні коди контролера.

Намагався написати тільки ті моменти, які особисто мені здалися важливими.

Посилання на вихідні контролери та налаштовану оболонку Eclipse+gcc та ін. лежать там же, де ролик:

Історія створення

Регулярно зіштовхуючись, з необхідністю зробити ту чи іншу дрібну «штучку» складної форми, спочатку задумався про 3D принтер. І навіть почав його робити. Але почитав форуми та оцінивши швидкість роботи 3D принтера, якість та точність результату, відсоток шлюбу та конструкційні властивості термопластмаси, зрозумів, то це не більше ніж іграшка.

Замовлення на комплектуючі з Китаю надійшло за місяць. І вже через 2 тижні верстат працював із керуванням від LinuxCNC. Збирав із всякої фігні, що була під рукою, оскільки хотілося швидше (профіль + шпильки). Збирався потім переробити, але, як виявилося, верстат вийшов досить жорстким, і гайки на шпильках не довелося підтягувати жодного разу. Тож конструкція залишилася без змін.

Початкова експлуатація верстата показала, що:

1. Використовувати як шпиндель бормашинку "china noname" на 220V не найкраща ідея. Перегрівається і дуже працює. Бічний люфт фрези (підшипників?) відчувається руками.
2. Бормашинка Proxon працює тихо. Люфт не відчутний. Але перегрівається та вимикаються через 5 хвилин.
3. Комп'ютер, взятий на якийсь час, з LPT двонаправленим портом - не зручний. Взято на якийсь час (знайти PCI-LPT виявилося проблемою). Займає місце. І взагалі..

Після початкової експлуатації замовив шпиндель з водяним охолодженням і вирішив зробити контролер для автономної роботи на найдешевшому варіанті STM32F103, що продається у комплекті з 320x240 LCD екраном.
Чому народ досі завзято мучить 8-розрядні ATMega для відносно складних завдань, та ще й через Arduino для мене загадка. Напевно, люблять труднощі.

Розробка контролера

Програму створював після вдумливого перегляду LinuxCNC і gbrl. Проте ні ті, ні вихідники розрахунку траєкторії не взяв. Захотілося спробувати написати модуль розрахунку без використання float. Виключно на 32-розрядній арифметиці.
Результат мене влаштовує для всіх режимів експлуатації та прошивку не чіпав уже давно.
Швидкість максимальна, підібрана експериментально: X:2000 мм/хв Y:1600 Z:700 (1600 step/mm. режим 1/8).
Але обмежена не ресурсами контролера. Просто вище вже мерзенний звук пропуску кроків навіть у прямих ділянках повітрям. Бюджетна китайська плата керування кроковиками на TB6560 не найкращий варіант.
Фактично швидкість дерева (бук, 5мм заглиблення, d=1мм фреза, крок 0.15мм) більше 1200 мм не ставлю. Зростає можливість поломки фрези.

В результаті вийшов контролер з наступним функціоналом:

• Підключення до зовнішнього комп'ютера як стандартне usb mass storage device (FAT16 на SD карті). Робота з файлами стандартного формату G-code
• Видалення файлів через інтерфейс контролера користувача.
• Перегляд траєкторії по вибраному файлу (наскільки дозволяє екран 640x320) та розрахунок часу виконання. Фактично емуляція виконання із підсумовуванням часу.
• Перегляд вмісту файлів у тестовому вигляді.
• Режим ручного керування з клавіатури (переміщення та виставлення «0»).
• Запуск виконання завдання за вибраним файлом (G-code).
• Зупинити/продовжити виконання. (Іноді корисно).
• Аварійний програмний стоп.

Контролер підключаться до плати керування кроковиками через той же роз'єм LPT. Тобто. він виконує роль керуючого комп'ютера з LinuxCNC/Mach3 та взаємозамінний з ним.

Після творчих експериментів з вирізування власноруч намальованих рельєфів на дереві та експериментів з налаштуваннями прискорень у програмі, захотів додатково ще й енкодери на осях. Саме на e-bay знайшов відносно дешеві оптично екодери (1/512), крок поділу яких для моїх ШВП був 5/512= 0.0098мм.
До речі, використання оптичних енкодерів високої роздільної здатності, без апаратної схеми роботи з ними (в STM32 вона є) - безглуздо. Ні обробка з переривання, ні, тим більше, програмне опитування ніколи не впораються з «брязкотом» (це говорю для любителів ATMega).

Насамперед, я хотів для наступних завдань:

1. Ручне розташування на столі з високою точністю.
2. Контроль пропуску кроків із контролем відхилення траєкторії від розрахункової.

Проте, знайшов їм ще одне застосування, нехай і досить вузькому завданні.

Використання енкодерів для корекції траєкторії верстата з кроковими двигунами

Помітив, що при вирізанні рельєфу, при завданні прискорення Z більше певної величини, вісь Z починає повільно, але впевнено повзти вниз. Але час вирізання рельєфу при цьому прискоренні на 20% менше. Після закінчення вирізування рельєфу 17x20 см з кроком 0.1мм фреза може піти вниз на 1-2 мм від розрахункової траєкторії.
Аналіз ситуації у динаміці по енкодерам, показав, що з підйомі фрези іноді втрачається 1-2 кроку.
Простий алгоритм корекції кроків з використанням енкодера дає відхилення не більше 0,03 мм і дозволяє зменшити час обробки на 20%. А навіть 0.1 мм виступ на дереві помітити складно.

Конструкція

Ідеальним варіантом для хобійних цілей вважав настільний варіант із полем трохи більше ніж A4. І досі мені цього вистачає.

Рухомий стіл

Для мене досі залишається загадкою, чому всі вибирають для настільних верстатів конструкцію із рухомим порталом. Єдина її перевага – можливість обробити частинами дуже довгу дошку або, якщо доводиться регулярно обробляти матеріал, вага якого більша за вагу порталу.

За весь час експлуатації жодного разу не було необхідності випиляти частинами рельєф на 3-метровій дошці або зробити гравіювання на кам'яній плиті.

Рухомий стіл має наступні переваги для настільних верстатів:

1. Конструкція простіше і, у випадку, конструкція жорсткіша.
2. На нерухомий портал навішуються всі потрухи (блоки живлення, плати тощо) і верстат виходить компактнішим і зручнішим для перенесення.
3. Маса столу і шматка типового матеріалу для обробки істотно нижче ніж маса порталу та шпинделя.
4. Практично зникає проблема з кабелями та шлангами водяного охолодження шпинделя.

Шпіндель

Хотів би зауважити, що цей верстат не для силової обробки. ЧПУ верстат для силової обробки найпростіше зробити на базі звичайного фрезерного верстата.

На мій погляд, верстат для силової обробки металу і верстат з високо спритним шпинделем для обробки дерева/пластмас - це різні типи обладнання.

Створити в домашніх умовах універсальний верстат як мінімум не має сенсу.

Вибір шпинделя для верстата з даним типом ШВП та напрямними з лінійними підшипниками однозначний. Це високо спритний шпиндель.

Для типового високо спритного шпинделя (20000 об/хв) фрезерування кольорових металів (про сталь навіть не йдеться) – це екстремальний режим для шпинделя. Ну, хіба що дуже треба і тоді знімати по 0.3 мм за прохід з поливом ОЖ.
Шпиндель для верстата рекомендував би з водяним охолодженням. З ним чутно під час роботи тільки «спів» крокових двигунів та булькання акваріумного насоса в контурі охолодження.

Що можна зробити на такому верстаті

Насамперед у мене пішла проблема корпусів. Будь-якої форми корпус фрезерується з «оргскла» і ідеально по гладких зрізах склеюється розчинником.

Склотекстоліт відмовився універсальним матеріалом. Точність верстата дозволяє вирізати посадкове місце під підшипник, в яке він холодний зайде, як годиться з легким натягом, а потім уже не витягнути. Шестерні з текстоліту відмінно вирізаються із чесним евольвентним профілем.

Обробка дерева (рельєфи тощо) – широкий простір реалізації своїх творчих поривів чи, як мінімум, реалізації чужих поривів (готові моделі).

Ось тільки ювелірки не пробував. Ніде опоки прожарювати/плавити/лити. Хоча брусок ювелірного воску чекає свого часу.