«Fantastic Plastic» или ЧПУ-фрезер для пластика своими руками

Приветствую всех мозгоинженеров! Занимаясь плотницкими работами всю свою жизнь я всегда рад поработать с новыми материалами, особенно теми, которые можно обрабатывать большинством столярных инструментов. К тому же у моего друга есть небольшой бизнес, отходами которого являются большое количество обрезков от просечки пластика, которые и понадобились мне для этого мозгопроекта, да и дали возможность заиметь свой собственный ЧПУ-фрезер.

Основным материалом используемым для создания этой поделки является пластик HDPE (полиэтилен высокой плотности), он же «puckboard». Это податливый материал и его можно с успехом резать ручным инструментом. Несущие блоки и крепление фрезера сделаны из пластика UHMW (сверхвысокомолекулярный полиэтилен), характеристики которого во многом такие же как у HDPE.

Что касается инструментов, то этот мозгопроект можно реализовать с помощью циркулярного стола, сверлильного станка и разнообразных сверл.

Шаг 1: Материалы

На фото показаны некоторые из пластиковых обрезков отсюда. Хозяева компании берут пластик по бросовой цене, так что идите к ним и делайте выгодное предложение.

Материал черного цвета это UHMW, и из него будут изготавливаться несущие мозгоблоки. Все отверстия будут высверлены с помощью бит Форстнера или сверл «brad point», которые более точные и ими легче делать ровные отверстия. Для несущих отверстий, там где нужно просверлить составные отверстия бита оставит «метку», продолжая сверлить по которой получится отверстие с наименьшим отклонением.

Шаг 2: Несущие блоки осей X и Y

На циркулярном столе обрезаем для оси X — две заготовки 21.6х3.175х2.06см, и для оси Y — так же две заготовки 10.16х3.75х2.06см.

Складываем заготовки стопкой, зажимаем и высверливаем боковые сквозные отверстия 22мм-й битой Форстнера. Затем не снимая зажим высверливаем в верхнем блоке отверстие диаметром 2.54см на глубину 0.3175см, далее до конца этого верхнего блока досверливаем 1.5875см-м сверлом, нижний же блок продолжаем сверлить насквозь уже мозгосверлом 0.79375см.

Такой способ сверления помогает соблюдать большую точность центров высверливаемых отверстий, так как сверла «brad point» или биты Форстнера оставляют в центре след, по которому можно продолжать сверлить отверстие сверлом меньшего диаметра.

Шаг 3: Несущие блоки оси Z

Нарезаем четыре мозгозаготовки 7.62х3.175х1.5875см, складываем две из них стопкой, зажимаем и высверливаем насквозь боковые отверстия 15мм-й битой. Далее высверливаем отверстие диаметром 2.54см на глубину 0.3175см, продолжает до конца верхнего блока сверлом 1.5875см, а в нижнем блоке уже сверлом 0.79375см.

Две оставшихся заготовки пока откладываем в сторону.

Сборка несущих блоков и направляющих:
Отрезаем четыре направляющих стержня диаметром 12мм и длиной 33.02см, и еще два диаметром 8мм и длиной 15.5575см.

На концах всех стержней делаем небольшие фаски, чтобы не повредить резиновые уплотнители подшипников. Далее на одну из канавок подшипников надеваем стопорные колечки, затем вставляем в соответствующие отверстия несущих мозгоблоков, пока они не появятся с другой стороны отверстий, и фиксируем надев второе стопорное колечко.

Эти колечки я взял из продаваемых наборов, они стандартны, но я нашел, что колечки размером 2.2225см отлично подходят к подшипникам с внешним диаметром 2.2см, а
размером  1.5875см  — к подшипникам с внешним диаметром 1.5см. Для их установки хорошо использовать специальные зажимные плоскогубцы, он не такие уж и дорогие.

При сборке центральные отверстия диаметром 2.54см располагаем так, как показано на фото.