Проекты

Лазерный станок с числовым программным управлением

Работа призёра конкурса проектов и исследований «Наука для жизни» открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» в секции «Информационные технологии. Программирование. Кибернетика»

Направление работы: Приборостроение
Авторы работы: ГБОУ Школа № 185
Предметы: Физика, Информатика
Классы: 11 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Наука для жизни» открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» 2021 года

Актуальность

На сегодняшний день лазер успешно задействован в большом количестве различных технологических процессов: резка, сварка, сверление отверстий, маркировка, гравировка и многое другое. И чаще всего этот метод имеет ряд преимуществ по сравнению с другими способами обработки, к примеру, сверление отверстий происходит значительно быстрее. Помимо этого, некоторые виды операций, которые было очень трудно выполнить раньше, сейчас становятся вполне реальными и значительно более доступными по стоимости. Поэтому сейчас лазерное оборудование применяют для самых разных промышленных целей.

Цель

Создание недорогого лазерного станка с числовым программным управлением для автоматизации однообразных, монотонных и трудоёмких процессов в техническом творчестве и других сферах.

Задачи

  1. Разработать и изготовить недорогой лазерный станок с числовым программным обеспечением.
  2. Изучить аналоги станка.
  3. Провести анализ станков и выбрать подходящий вариант.
  4. Познакомиться с программным комплексом САПР Solid Works.
  5. Создать макет в САПР Solid Works.
  6. Оценить работоспособность.
  7. Изучить виды пластика для 3D-принтера.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Микроконтроллер Arduino и комплектующие
  • DVD-привод
  • 3D-принтер

Описание

Для создания мини-модели лазерного гравёра с ЧПУ автором были выполнены следующие работы. Создание объёмной модели корпусных элементов станка и печать их на 3D-принтере.

Для создания шагового механизма станка автором был разобран DVD-привод. После подготовки всех комплектующих автором была произведена сборка корпусных деталей и направляющих для осей X и Y.

Следующим этапом было определение месторасположения и установка микроконтроллера и электронных компонентов в собранном устройстве. Затем были произведены регулирование тока шагового драйвера и отладка.

Результаты работы/выводы

Результатом работы стала компактная модель лазерного гравёра с ЧПУ (с рабочей областью приблизительно 1000×700 мм), которая ориентирована на гравировку заготовок из различного материала и не требует больших навыков управления.

Перспективы использования результатов работы

Проект можно использовать в небольших работах с деревом, пластиком и другими материалами. В перспективе станок планируется модернизировать, увеличив мощность лазера и скорость работы, установив дополнительное охлаждение, изменив размеры станка.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)