Давненько хотели мы побаловаться в лаборатории своей каким-то серьезным производством. Сделать нечто такое, чтобы можно было ощутить причастность к тяжелой поступи человеческой индустрии, машиностроению и прочим привлекательным вещам.
Индустриализация по‑домашнему: конструктор «Кулибин», ООО «МНТЦ»

Набор «Кулибин» производства МНТЦ предназначен для самостоятельного конструирования станков с ЧПУ. Основу конструктора составляют шесть комплектов для сборки линейных приводов, дюжина уголков с монтажными отверстиями и контроллер. Программное обеспечение (устанавливается с диска) распознает загруженные пользователем графические файлы и переводит их на язык ЧПУ — в G- и M-коды, управляющие движениями сервоприводов в трехкоординатной системе. Как расположить приводы и какой инструмент на них поставить, решает пользователь — он же сборщик. В зависимости от инструмента на получившемся станке можно будет фрезеровать, пилить фанеру, резать пластик, копировать чертежи, гравировать и совершать еще множество полезных манипуляций вплоть до сборки домиков из микрокристаллов соли.

Нам показалось, что для первого ознакомления с техникой хватит простейшего фрезерного станка.

Управление производством

В окошке на экране компьютера показывается обрабатываемая картинка, текущее положение инструмента и задаются параметры обработки.

Принципиальное ограничение конструкции — отсутствие обратной связи: контроллер не знает, где фактически находится инструмент, и никак не корректирует свои действия в связи с этим, отсчитывая только шаги сервоприводов относительно заданного пользователем начала координат.

Электроника

Шаговые двигатели подключаются к контроллеру через шесть разъемов: по два на каждую координату. В нашем варианте хватило пяти. Двигатели, перемещающие инструмент в одном направлении, должны работать синхронно, но в нашем наборе одна пара почему-то вращалась в разные стороны. Мы решили проблему, развернув движок, благо его конструкция это позволяет.

Механика

Привод состоит из шагового электродвигателя, шпильки с резьбой, ходовой гайки и каретки. Монтируется все это на железном уголке. Механика привода — слабое место набора: форма шпилек подчиняется геометрии Лобачевского, а обеспечивать соосность мотора и шпильки приходится на глазок и на коленке. После сборки станка ровно так же придется определять синхронность движения кареток.

Рабочий инструмент

Выбор режущего, пилящего или рисующего устройства остается за пользователем — в набор они не входят. Мы ограничились дрелью с набором разных наконечников.

Рабочий инструмент — наконечник

Общая оценка

Результаты испытаний станка произвели на нас сложное впечатление. С одной стороны, «Кулибин» в принципе справляется со своей задачей — водит режущий инструмент по заданному контуру. С другой — выточенные на оргстекле и кафеле картинки далеки от художественного совершенства. Основная проблема — механика конструкции. Известно, что важнейшим качеством станка является жесткость. Не случайно на станину не жалеют чугуна — положение режущего инструмента относительно обрабатываемой детали не должно меняться ни при каких нагрузках. «Кулибину» этого ощутимо недостает: даже при резке оргстекла было видно, как фреза «гуляет», отклоняясь в сторону на полмиллиметра или больше. Очень возможно, что нам надо было потратить больше времени на тюнинг, но мы сочли правильным рассказать о свойствах комплекта в том виде, в каком он нам достался.

Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№7, Июль 2011).