Самодельный гравер по металлу

Как сделать гравер своими руками – комплектующие и порядок сборки

Гравировальное оборудование, при помощи которого можно успешно выполнять различные технологические операции, сегодня активно используется как специалистами, так и домашними мастерами. Хотя приобрести такое устройство на современном рынке не представляет никаких проблем, многие из тех, кто хотел бы иметь его в оснащении своей мастерской, поступают иначе и изготавливают гравер своими руками.

Самодельный гравер с держателем от стоматологической бормашины

Несмотря на простоту конструкции, самодельный гравировальный аппарат позволяет успешно выполнять такие же технологические операции, что и гравер серийной модели. К таким операциям, в частности, относятся:

фрезеровка плоских и фасонных поверхностей, а также отверстий и пазов различной конфигурации;
сверление и растачивание отверстий небольшого диаметра;
резка тонколистового материала;
очистка изделия от следов коррозии и других стойких загрязнений;
нанесение на обрабатываемую поверхность надписей и узоров;
шлифовка и полировка.

Самодельный гравер с насадкой из шкурки отлично подходит для шлифовки поверхностей в труднодоступных местах

Что потребуется

Функциональность, надежность и технические характеристики, которыми будет обладать самодельная гравировальная машинка, полностью зависят от того, какие именно материалы и механизмы вы будете использовать для ее изготовления.

Практически любой электродвигатель можно превратить в гравировальный станок, добавив к нему гибкий вал с держателем

Чтобы сделать простейший, но удобный в использовании и функциональный гравер, вам потребуются следующие комплектующие.

Гибкий вал и рабочая насадка к нему, в зажимном механизме которой будет фиксироваться инструмент. В качестве гибкого вала для гравера можно использовать приводной вал от бормашины или тросик, приводящий в действие спидометр автомобиля или мотоцикла. Рабочую насадку также можно снять с бормашины или изготовить самостоятельно из бруска текстолита, обточив его до требуемого диаметра и просверлив в его внутренней части ступенчатое отверстие. Диаметр отверстия в рабочей насадке гравера должен быть подобран таким образом, чтобы его стенки надежно удерживали неподвижную часть приводного тросика, но в то же время не препятствовали вращению его подвижной сердцевины. В отверстие в передней части такой самодельной рабочей насадки вставляется трубка, внутри которой свободно вращается зажимной патрон из двух половинок, скрепляемых между собой винтом. В патрон, который должен быть обязательно отбалансирован, можно устанавливать инструмент с диаметром хвостовика в диапазоне 2–5 мм.
Набор инструментов, при помощи которых будет выполняться обработка. Если в качестве рабочей насадки для самодельного гравера вы используете рукоятку от бормашины, то и инструменты должны быть от зубоврачебной техники, которые подходят к ней по диаметру хвостовиков. Для самодельной рабочей насадки, как уже говорилось выше, подойдет любой инструмент с диаметром хвостовика от 2 до 5 мм.
Приводной электродвигатель, в качестве которого можно использовать любой мотор, работающий от электрического тока напряжением 220 вольт. Это может быть двигатель из DVD-проигрывателя или от старого катушечного магнитофона, стиральной машинки или от любой другой не используемой вами бытовой техники. Оптимальным для самодельного гравера является электродвигатель от швейной машины, потому что в его оснащении уже имеется реостат, позволяющий в достаточно широких пределах регулировать скорость вращения вала. Такие двигатели, как правило, способны развивать скорость вращения вала до 6 тыс. об/мин, чего вполне достаточно для бытового гравера.

Конструкция самодельного станка для гравировки с гибким валом

Принцип работы самодельной гравировальной установки

Самодельный гравер предложенной конструкции работает по следующему принципу. Вращение от электродвигателя посредством шкивов и резинового пассика передается на гибкий вал, который, в свою очередь, сообщает его рабочей насадке и зафиксированному в ней инструменту.

Гравировальная машинка своими руками может быть изготовлена и в другом конструктивном исполнении, которое предполагает, что гибкий вал соединяется с электродвигателем посредством переходной муфты. Одним концом такая муфта насаживается на вал электродвигателя и надежно фиксируется на нем при помощи штифта, а в квадратное отверстие, выполненное на ее втором конце, вставляется подвижный сердечник гибкого вала.

Устройство простейшего самодельного гравера

После того как все конструктивные элементы будущего самодельного гравера подготовлены, приступают к его изготовлению.

Для надежного и устойчивого крепления всех элементов конструкции гравера необходимо сделать простейшую станину-основание, для чего можно использовать лист текстолита или толстой фанеры, вырезав из него кусок требуемого размера. На заранее размеченных местах на поверхности такого основания крепятся электродвигатель и кронштейн с хомутом, в котором будет фиксироваться задний наконечник гибкого вала. После затягивания крепежной гайки на хомуте кронштейна конец гибкого вала должен надежно в нем зафиксироваться.
Заранее подготовленные шкивы, которые также можно снять со старой бытовой техники, фиксируются на валу электродвигателя и на подвижном сердечнике гибкого вала. Чтобы выполнить такую фиксацию, необходимо во фланцевой части шкивов и на валах просверлить отверстия, в которые затем будут вставлены штифты. Обеспечить надежность соединения поможет обычная эпоксидная смола. Передача вращения от электродвигателя гибкому валу, осуществляемая при помощи шкивов и пассиков, удобна тем, что, изменяя диаметры используемых шкивов, можно регулировать частоту вращения, сообщаемого гроверу.
Заключительными этапами изготовления гравера предложенной конструкции являются установка резинового пассика на шкивы гибкого вала и электродвигателя, подключение мотора к электрическому питанию, фиксация рабочей насадки с инструментом на переднем конце гибкого вала и тестирование готового устройства.

Чтобы сделать свой гравер более безопасным в эксплуатации, изготовьте для его электродвигателя и ременной передачи компактный кожух (можно использовать обычную фанеру). Поскольку руки при работе с устройством заняты удерживанием обрабатываемого изделия и рабочей насадки, можно оснастить гравер ножной педалью для его включения и выключения. Основным элементом такой педали, корпус которой также часто делают из фанеры, является обычная толчковая кнопка.

В качестве привода для гравера можно использовать болгарку с «полетевшим» редуктором.

Читать еще: Бормашинки по металлу для мелких работ

Несколько полезных рекомендаций

Решая вопрос о том, какой гибкий вал использовать для оснащения своего самодельного гравера, лучше выбирать приводные элементы от стоматологических бормашин. Делать это рекомендуется по той причине, что такие валы, даже снятые со старых бормашин, уже оснащены рабочими насадками с зажимными механизмами цангового типа, в которых очень удобно и надежно фиксируется используемый инструмент.

Между тем у использования гибкого вала от стоматологической бормашины в качестве приводного элемента насадки гравера есть и определенные неудобства. Заключаются они в том, что для стоматологических насадок не всегда можно подобрать инструменты, требуемые при работе на гравировальной установке. Решается такая проблема достаточно просто: многие инструменты для гравера можно изготовить самостоятельно, используя для этого подручные материалы.

Самодельные насадки для гравера

Так, достаточно качественные фрезы для гравировальных установок можно сделать из поломанных сверл, если, используя обычный точильный станок, придать их рабочей части требуемую конфигурацию. Абразивные головки различной формы, которые активно используются при обработке с помощью гравера, можно изготовить из обломков точильного круга средней твердости.

Сначала такие обломки необходимо оснастить хвостовиком, который делается из стальной проволоки диаметром 2,6 мм. Затем такой хвостовик вставляют в предварительно выполненное отверстие в абразивном обломке и замоноличивают в нем при помощи эпоксидной смолы. Последнее, что останется сделать для превращения такой заготовки в полноценный инструмент для гравера, – это придать его абразивной части требуемую конфигурацию при помощи точильного станка, оснащенного кругом высокой твердости.

Самодельный гравер с гибким валом

В домашней мастерской периодически возникают случаи, когда при изготовлении детали появляется необходимость обработать или доработать поверхность, к которой не добраться на универсальном оборудовании. Так деталь может оказаться громоздкой, хрупкой или не жесткой, нет возможности закрепить деталь или требуется доработка поверхностей по месту.

Для такого случая, используется ручное приспособление с гибким валом и механическим вращением режущего инструмента. Называют приспособление по разному – гравер с гибким валом, мини-дрель, бормашина и др.

Это устройство, внешне напоминающее авторучку, с вращающимся сменным обрабатывающим инструментом, соединенную гибким валом с внешним электроприводом. Ручной гравер, используемый в комплекте с гибким валом, позволяет проводить обработку труднодоступных мест на любых изделиях.

Этот прибор является универсальным, поскольку, используя набор различного инструмента, им можно фрезеровать, шлифовать, полировать, гравировать и резать материал, сверлить отверстия небольшого диаметра, очищать поверхности. Оснащая прибор соответствующей рабочей насадкой, можно успешно использовать его для работ по черному и цветному металлу, дереву, кости, камню, стеклу, керамике, пластмассам и другим материалам.

Хотя приобрести такое устройство на современном рынке не сложно, многие поступают иначе и делают гравер своими руками. Самодельное устройство обойдется недорого и не вызовет особых проблем при изготовлении. Несмотря на простоту конструкции, самодельный гравер позволяет успешно выполнять такие же операции, что и гравер серийной модели.

Чтобы сделать простейший, но удобный в использовании функциональный гравер, вам потребуются комплектующие.
– Гибкий вал (находится в хозяйстве или приобретается).
– Рабочая насадка (изыскание или изготовление).
– Два шарикоподшипника диаметром 22 х 8 мм.
– Привод гравера.
– Набор инструментов, при помощи которых будет выполняться обработка. Для самодельной рабочей насадки подойдет любой инструмент с диаметром хвостовика от 1 до 3,5 мм.

Гибкий вал обладает повышенной жесткостью на кручение и малой на изгиб. К одному концу гибкого вала, присоединяется специальный патрон. Он оборудован простейшим цанговым зажимом, который применяется в качестве крепежного механизма для насадок, которые легко снимаются и устанавливаются. Другой конец гибкого вала соединяется с электроприводом посредством переходной муфты.
Гибкий вал возможно приобрести на AliExpress

Однако, в качестве гибкого вала для гравера, возможно использовать приводной вал от бормашины или вал для спидометра автомобиля или мотоцикла. Этот вариант мы и используем для нашей самоделки.

За счет гибкого вала прибор обладает преимуществом. Во время эксплуатации устройства отсутствует излишняя нагрузка на руки. Обусловлено это тем, что головка вала в несколько раз легче электроинструмента со встроенным приводом.

Изготовление рабочей насадки

Корпус рабочей насадки, в зажимном механизме которой будет фиксироваться режущий инструмент, также можно использовать от бормашины или изготовить самостоятельно. В нашем случае, он изготовлен из стали (воспользовался услугами токаря – соседа по гаражу). Такой вариант имеет свои плюсы – прочность и точность, но и минусы – больший вес. В связи с небольшими нагрузками, возможно изготовить корпус из цветного металла (например, более легких алюминиевых сплавов) или из бруска текстолита, просверлив в его внутренней части ступенчатое отверстие под подшипники и обработав наружный контур корпуса под свою руку для удобного удержания.

Резьбовая часть корпуса предназначена для его соединения с применяемым гибким валом спидометра и соответствует ему по резьбе. В нашем случае, это М18х1,5 длиной 10 мм. Корпус длиной 70 мм расточен под два шарикоподшипника диаметром 22 х 8 мм.
В качестве приводного вала с цанговым зажимом, который будет устанавливаться в корпус, применяем двухсторонний ручной инструмент со сменными цангами, используемый иногда для досверливания отверстий в платах. Пора этот инструмент механизировать.

Наружный диаметр трубки (рукоятки) корпуса инструмента – 8 мм, несколько увеличенный при выполнении операции накатки рифлений. Резьба цанг вворачиваемых в инструмент – М6. Разбираем инструмент и комплектуем сборку двумя шарикоподшипниками.

На ширину подшипника, для его плотной посадки, с краев трубки зачищаем рифления. Прессуем подшипник с одной стороны. Для фиксации вала при зажиме режущего инструмента в цанге, подбираем втулку подходящих размеров, устанавливаем ее на середине трубки и фиксируем штифтом. Сверлим через установленную втулку, по диаметру, сквозное отверстие 3,5 мм для установки стопора при зажиме.

Читать еще: Регулировка карбюратора бензопилы штиль 660 своими руками

В резьбовое отверстие трубки инструмента, с одной стороны (вместо цанги), вворачиваем отрезок медной трубки диаметром 6 мм. Для этого, на одном ее конце предварительно нарезаем резьбу М6, а другой конец аккуратно сжимаем до плотного вхождения квадрата на выходном конце гибкого вала спидометра. В итоге, полная длина приводного вала должна совпадать с длиной корпуса.

Измеряем расстояние от переднего торца трубки до отверстия под стопор. Собранный вал устанавливаем в корпус, до упора в заднюю стенку. Отмечаем на корпусе расположение стопорного отверстия. Извлекаем приводной вал и сверлим стопорное отверстие в корпусе. Смазав подшипники собираем рабочую насадку. Проверяем соосность отверстий под стопор. Если подшипники оказались незащищенными, вырезаем и устанавливаем, со стороны цанги, защитную шайбу из пластика или фетра.

После полной сборки корпуса рабочей насадки, открытый торец приводного вала должен совпадать с торцем корпуса, а обжатый торец медной трубки быть вровень с резьбовым торцем.

Устанавливаем цангу нужного размера.

Закрепляем на корпусе гибкий вал.

Для закрепления режущего инструмента

используем выколотку в качестве стопора.

Инструмент
В качестве инструментов, превращающих компактное гравировальное устройство в многофункциональное обрабатывающее приспособление, применяются:
– сверла, при помощи которых гравер превращается в минидрель;
– фрезы различной конструкции, позволяющие выполнять обработку плоских и фасонных поверхностей, а также отверстий, пазов и углублений разной конфигурации;
– дисковые инструменты, используемые для выполнения отрезных операций по материалам небольшой толщины;
– металлические щетки, которые применяются для зачистки обрабатываемых поверхностей от следов коррозии и других загрязнений;
– абразивные инструменты с рабочими головками круглой, полукруглой, овальной и цилиндрической формы, используемые для шлифовки и полировки поверхностей;
– инструменты с рабочей головкой конической формы для нанесения на поверхность обрабатываемого изделия надписей и узоров;
– инструменты, рабочая головка которых выполнена из войлока, для выполнения полировочных операций.

Достаточно качественные фрезы для гравировальных установок можно сделать из поломанных сверл, если придать их рабочей части требуемую конфигурацию, используя обычный точильный станок.

Привод приспособления
Приводной электродвигатель, в качестве которого можно использовать любой мотор, работающий от электрического тока напряжением 220 вольт. Это может быть двигатель от стиральной машинки или другой не используемой вами бытовой техники.

Оптимальным для самодельного гравера является электродвигатель от швейной машины, так как там возможно, в достаточно широких пределах регулировать скорость вращения вала. Такие двигатели, как правило, способны развивать скорость вращения вала до 6 тыс. об/мин, чего вполне достаточно для бытового гравера. С мягкими материалами лучше работать на медленных оборотах, так как высокая скорость вращения повлечет за собой перегрев инструмента или оплавление краев у обрабатываемого изделия. На средней скорости рекомендуется работать с металлом. Обрабатывать твердый природный камень лучше всего на максимальных оборотах.

В качестве привода для гравера можно использовать болгарку с «полетевшим» редуктором, дрель или шуруповерт.
Возможен и такой временный вариант применения

Самодельный гравировщик лазерный: как сделать гравер ЧПУ на Ардуино своими руками

Я видел в сети много самодельных лазерных граверов и инструкций по их сборке, и захотел собрать свою собственную версию.

После многочисленных попыток, у меня получился лазерный гравер на Ардуино своими руками, надежный и приятный в использовании.

Максимальная мощность – 3 Вт, но обычно я работаю на 2 Вт, чтобы поберечь лазерный диод. Честно говоря, разница между 2 и 3 Вт практически не заметна.

Лазерный модуль с проводами и стеклянной линзой

В этой статье я покажу, что можно собрать, обходясь минимумом материалов и практически не тратясь.
Думаю, вы уже знакомы с GRBL (программа открытого проекта для Arduino, предназначенная для фрезерных — граверных станков и лазерных станков), с редактором Inkscape и с тем, как создавать файлы Gcode.

Я не буду подробно расписывать электронику, в этой статье не будет всеобъемлющей информации, возможно, в будущем я раскрою какие-то моменты более подробно — я вполне допускаю, что дал недостаточно информации, чтобы собрать гравировщик ЧПУ легко с первого раза.

STL-файлы, готовые для распечатки
GRBL-программу для моей конфигурации
плагин лазерного гравировщика, который я использую для Inkscape
файл с подсчетом стоимости деталей. Почти все их можно заказать на Aliexpress
файлы EAGLE для создания модуля с мосфет-диодом для индикации включения-выключения гравировщика

Для печати плат рекомендую сервис OSH Park.

Шаг 1

Берем два линейных вала и четыре суппорта для них.

Шаг 2

Закрепляем валы в двух суппортах
Берем четыре закрытых линейных подшипника в корпусе

Шаг 3

Надеваем на валы по два подшипника и закрепляем валы в оставшихся двух суппортах

Шаг 4

Подготавливаем пластины для лазерного резака (держатели каретки).

Шаг 5

Закрепляем пластины на подшипники.
Используем винты М4 16мм.

Шаг 6

Берем еще два линейных вала, суппорты к ним, винты М5 20 мм с гайками.
Монтируем суппорты на держатели каретки.

Шаг 7

Монтируем линейные валы в суппорты на держателях, это ось Х, и проверяем ход подшипников по нижним валам, это ось Y.

Подготовьте два закрытых подшипника, 8 винтов М4 16 мм и каретку, напечатанную на 3Д принтере.
Разберите ось Х, наденьте на линейные валы подшипники и каретку, и закрепите суппорты снова.

Шаг 8

Теперь монтируем конструкцию на деревянную плиту. Движения должны быть точными и уверенными.
К этому этапу, к сожалению, не сделано фотографий.

Шаг 9

Закрепляем два электродвигателя на оси Y креплениями, напечатанными на 3Д-принтере.
Для этого используйте винты М3 10мм.
Закрутите винты, убедившись, что они выставлены ровно.

Шаг 10

Ременная передача оси Y

Соберите натяжные механизмы и привинтите их на платформу (для этого возьмите винты 5 мм с гайками).

Шаг 11

Подготовьте крепления ремней и винты М3 25 мм.
Закрепляя ремни на оси Y будьте терпеливы, это достаточно сложная работа.

Читать еще: Схема подключения устройства плавного пуска электродвигателя

Шаг 12

Устанавливаем двигатель на ось Х

Вообще, это можно было сделать и раньше.

В нашем случае делаем следующее:

немного раскрутите винты, чтобы приподнять каретку
под кареткой установите двигатель
привинтите его винтами М3

Шаг 13

Ременная передача на оси Х

В отверстие детали, напечатанной на 3Д-принтере, вставьте винт М4, пластик достаточно мягкий для этого.
Наденьте шкив на винт М4 и закрепите натяжной механизм на приборе.
К этому этапу снова не сделано фотографий.

Шаг 14

Держатели ремня на оси Х

Подготовьте составные части для держателя ремня.
Вставьте винты М3 в отверстия деталей, как показано на картинке.
В оставшиеся 2 отверстия также вставьте винты (фото следующего шага).
Установите держатели ремней на место.

Шаг 15

Шаг 16

Установите держатель шнура.

Шаг 17

3 привода электродвигателя
шилд CNC
11 перемычек (обычно идут в комплекте с шилдом)
Плата Arduino

установите перемычки так, как это показано на фотографии 2. Это позволит установить двигатели на микрошаг 16 и клонировать ось Y на А.
подключите приводы к плате Arduino.

Шаг 18

Электроника: теплоотвод шагового двигателя

Вам нужен радиатор, без него двигатель будет пропускать шаги.

Шаг 19

Электроника: паяем коннекторы к проводам двигателей

Можно купить готовые коннекторы и соединить двигатели с шилдом CNC, но нужно будет ждать доставку и это не так просто.

Я предпочитаю купить готовые коннекторы мама-мама, разрезать их на две части и спаять с шилдом…

Шаг 20

Электроника: пробный запуск

Пришло время провести испытание:

подключите двигатели к шилду CNC
включите питание
загрузите GRBL на Arduino и заставьте механизм двигаться

Если механизм работает, пора приступать к следующему шагу.

Шаг 21

Устанавливаем крепление лазера

напечатанное на 3Д-принтере крепление для лазера
4 винта М3 с гайками
радиатор
лазерный модуль

Радиатор не должен соприкасаться с креплением лазера, так как оно пластиковое, а радиатор сильно нагревается.

Шаг 22

Устанавливаем крепление вентилятора

напечатанное на 3Д-принтере крепление вентилятора
4 винта М4
вентилятор

Теперь сделайте следующее:

просверлите 4 отверстия в креплении
вставьте винты в отверстия
закрепите вентилятор

Шаг 23

Корпус с прорезями, сделанными лазером, я сделал с помощью он-лайн программы MakerCase.

Шаг 24

Шаг 25

Я доработал крепление вентилятора для лучшего охлаждения, файл STL приложен. Просто напечатайте крепление на 3Д-принтере и замените им старое крепление.

Шаг 26

Я усилил ось Y, чтобы увеличить точность на ней. Также я заметил, что ось Х получилась более точной, и не могу найти этому причину.
Усиление не очень работает, но после него для нормальной работы по оси Y хватает одного мотора, поэтому левый мотор я снял.

Новое испытание показало, что после изменений работа по оси Y стала такой же точной, как и по оси Х.
Рекомендую такую доработку.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Самодельный лазерный гравер. Другой подход к проектированию.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Всем доброго времени!

В этом посте хочу поделится с Вами процессом создания лазерного гравера на основе диодного лазера из Китая.

Несколько лет назад появилось желание приобрести себе готовый вариант гравера с Aliexpress с бюджетом в 15 тыс , но после долгих поисков я пришел к выводу, что все представленные варианты слишком простые и по сути являются игрушками. А хотелось что-то настольное и при этом достаточно серьезное. Спустя месяц исследований было принято решение сделать сей аппарат своими руками, и понеслась.

В тот момент у меня еще не было 3D принтера и опыта 3D моделирования, но зато с черчением все было в порядке)

Вот собственно один из тех готовых граверов из Китая.

Насмотревшись на варианты возможных конструкций механики, на листочке были сделаны первые эскизы будущего станка..))

Было принято решение, что область гравировки должна быть не меньше листа А3.

Сам лазерный модуль был куплен одним из первых. Мощностью 2W, так как это было самым оптимальным вариантом за разумные деньги.

Вот собственно сам лазерный модуль.

И так, было решено, что ось X будет ездить по оси Y и началось ее проектирование. А началось все с каретки.

Вся рама станка была сделана из алюминиевых профилей разной формы, купленных в Леруа.

Двигатели, линейные подшипники, ремни, валы и вся электроника заказывались с Aliexpress в процессе разработки и планы о том, как будут крепиться двигатели и какая будет плата управление менялись на ходу.

Спустя несколько дней черчения в Компасе был определен более менее четкий вариант конструкции станка.