Πολύπλοκη επεξεργασία διάφορα υλικάέχει πάψει εδώ και καιρό να είναι τα πολλά εργοστασιακά καταστήματα. Πριν από είκοσι χρόνια, το μέγιστο που μπορούσαν να αντέξουν οικονομικά οι οικιακοί τεχνίτες ήταν το πριόνισμα με παζλ.
Σήμερα, οι δρομολογητές χειρός και τα λέιζερ κοπής μπορούν εύκολα να αγοραστούν από το κατάστημα υλικού. Παρέχονται διάφοροι οδηγοί για γραμμική επεξεργασία. Τι γίνεται όμως με το κόψιμο σύνθετων σχημάτων;
Οι στοιχειώδεις εργασίες μπορούν να ολοκληρωθούν χρησιμοποιώντας ένα πρότυπο. αλλά αυτή η μέθοδος έχει μειονεκτήματα: πρώτον, είναι απαραίτητο να φτιάξετε το ίδιο το πρότυπο και, δεύτερον, το μηχανικό σχέδιο έχει περιορισμούς στο μέγεθος των στρογγυλοποιήσεων. Και τέλος, το σφάλμα τέτοιων συσκευών είναι πολύ μεγάλο.
Μια λύση έχει βρεθεί εδώ και καιρό: μια μηχανή CNC σάς επιτρέπει να κόβετε τέτοια πολύπλοκα σχήματα από κόντρα πλακέ με τα χέρια σας, τα οποία οι "χειριστές παζλ" μπορούν μόνο να ονειρεύονται.
Η συσκευή είναι ένα σύστημα τοποθέτησης συντεταγμένων του κοπτικού εργαλείου, που ελέγχεται από ένα πρόγραμμα υπολογιστή. Δηλαδή, η κεφαλή επεξεργασίας κινείται κατά μήκος του τεμαχίου εργασίας, σύμφωνα με μια δεδομένη τροχιά. Η ακρίβεια περιορίζεται μόνο από το μέγεθος του εξαρτήματος κοπής (κόφτης ή ακτίνα λέιζερ). 
Οι δυνατότητες αυτών των μηχανών είναι ατελείωτες. Υπάρχουν μοντέλα με δισδιάστατη και τρισδιάστατη τοποθέτηση. Ωστόσο, το κόστος τους είναι τόσο υψηλό που η απόκτηση μπορεί να δικαιολογηθεί μόνο με εμπορική χρήση. Απομένει να συναρμολογήσετε τη μηχανή CNC με τα χέρια σας.
Πώς λειτουργεί το σύστημα συντεταγμένων
Η βάση του μηχανήματος είναι ένα ισχυρό πλαίσιο.Η βάση είναι μια τέλεια επίπεδη επιφάνεια. Χρησιμεύει επίσης ως επιφάνεια εργασίας. Το δεύτερο βασικό στοιχείο είναι το φορείο στο οποίο είναι στερεωμένο το εργαλείο. Θα μπορούσε να είναι ένα dremel χειροκίνητος καταψύκτης, πιστόλι λέιζερ - γενικά, κάθε συσκευή ικανή να επεξεργαστεί ένα τεμάχιο εργασίας. Το φορείο πρέπει να κινείται αυστηρά στο επίπεδο του πλαισίου.
Ας ξεκινήσουμε με μια ρύθμιση 2D.
Ως πλαίσιο (βάση) για μια μηχανή CNC do-it-yourself, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την επιφάνεια του τραπεζιού. Το πιο σημαντικό, μετά την προσαρμογή όλων των στοιχείων, η δομή δεν κινείται πλέον, παραμένοντας άκαμπτα βιδωμένη στη βάση.
Για να κινηθείτε προς μία κατεύθυνση (ας το ονομάσουμε Χ), τοποθετούνται δύο οδηγοί. Πρέπει να είναι αυστηρά παράλληλα μεταξύ τους.Μια δομή γέφυρας είναι εγκατεστημένη κατά μήκος, αποτελούμενη επίσης από παράλληλους οδηγούς. Ο δεύτερος άξονας είναι ο Υ. 
Ρυθμίζοντας τα διανύσματα κίνησης κατά μήκος των αξόνων X και Y, μπορείτε να ρυθμίσετε τον φορέα (και μαζί του το εργαλείο κοπής) σε οποιοδήποτε σημείο του επιπέδου της επιφάνειας εργασίας με υψηλή ακρίβεια. Επιλέγοντας την αναλογία των ταχυτήτων κίνησης κατά μήκος των αξόνων, το πρόγραμμα κάνει το εργαλείο να κινείται συνεχώς κατά μήκος οποιασδήποτε, της πιο περίπλοκης τροχιάς.
Το πλαίσιο της μηχανής CNC είναι φτιαγμένο από τα χέρια τεχνίτη, βίντεο
Υπάρχει μια άλλη έννοια:το φορείο με το εργαλείο είναι σταθερό ακίνητο, το τραπέζι εργασίας κινείται με το τεμάχιο εργασίας. Δεν υπάρχει θεμελιώδης διαφορά. Εκτός κι αν οι διαστάσεις της βάσης (και επομένως του τεμαχίου εργασίας) είναι περιορισμένες. Αλλά το κύκλωμα για την παροχή ρεύματος στο εργαλείο εργασίας είναι απλοποιημένο, δεν χρειάζεται να ανησυχείτε για τα εύκαμπτα καλώδια τροφοδοσίας.
Το ερώτημα πώς να φτιάξετε μια μηχανή CNC μπορεί να απαντηθεί εν συντομία. Γνωρίζοντας τι είναι σπιτικό φρέζαΤο CNC, γενικά, είναι μια σύνθετη συσκευή με πολύπλοκη δομή, είναι επιθυμητό για τον σχεδιαστή:
- λάβετε σχέδια?
- αγοράστε αξιόπιστα εξαρτήματα και συνδετήρες.
- ετοιμάστε ένα καλό εργαλείο.
- να έχετε έτοιμο CNC τόρνο και τρυπάνι για γρήγορη παραγωγή.
Δεν βλάπτει να παρακολουθήσετε το βίντεο - ένα είδος διδασκαλίας, διδασκαλίας - από πού να ξεκινήσετε. Και θα ξεκινήσω με την προετοιμασία, θα αγοράσω όλα όσα χρειάζομαι, θα καταλάβω το σχέδιο - αυτή είναι η σωστή απόφαση για έναν αρχάριο σχεδιαστή. Έτσι προπαρασκευαστικό στάδιο, πριν από τη συναρμολόγηση, είναι πολύ σημαντικό.
Εργασίες του προπαρασκευαστικού σταδίου
Για να φτιάξετε ένα σπιτικό CNC για φρεζάρισμα, υπάρχουν δύο επιλογές:
- Παίρνετε ένα έτοιμο σετ ανταλλακτικών (ειδικά επιλεγμένες μονάδες), από το οποίο συναρμολογούμε μόνοι μας τον εξοπλισμό.
- Βρείτε (φτιάξτε) όλα τα εξαρτήματα και ξεκινήστε τη συναρμολόγηση της μηχανής CNC με τα χέρια σας, η οποία θα πληρούσε όλες τις απαιτήσεις.
Είναι σημαντικό να αποφασίσετε για το σκοπό, το μέγεθος και το σχέδιο (πώς να κάνετε χωρίς σχέδιο μιας οικιακής μηχανής CNC), να βρείτε σχέδια για την κατασκευή του, να αγοράσετε ή να κατασκευάσετε μερικά από τα εξαρτήματα που χρειάζονται για αυτό, να αποκτήσετε βίδες .
Εάν ληφθεί απόφαση να δημιουργήσετε μια μηχανή CNC με τα χέρια σας και να κάνετε χωρίς έτοιμα σετ εξαρτημάτων και μηχανισμών, συνδετήρων, χρειάζεστε το σχέδιο συναρμολογημένο σύμφωνα με το οποίο θα λειτουργήσει το μηχάνημα.
Συνήθως, η εύρεση διάγραμμα κυκλώματοςσυσκευές, πρώτα μοντελοποιούν όλες τις λεπτομέρειες του μηχανήματος, προετοιμάζουν τεχνικά σχέδια και στη συνέχεια τα χρησιμοποιούν σε μηχανές τόρνευσης και φρεζαρίσματος (μερικές φορές είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε μια μηχανή διάτρησης) για την κατασκευή εξαρτημάτων από κόντρα πλακέ ή αλουμίνιο. Τις περισσότερες φορές, οι επιφάνειες εργασίας (ονομάζονται επίσης επιφάνεια εργασίας) είναι κόντρα πλακέ με πάχος 18 mm.
Συναρμολόγηση ορισμένων σημαντικών εξαρτημάτων του μηχανήματος
Στο μηχάνημα που ξεκινήσατε να συναρμολογείτε με τα χέρια σας, είναι απαραίτητο να προβλεφθούν ορισμένοι κρίσιμοι κόμβοι που εξασφαλίζουν την κατακόρυφη κίνηση του εργαλείου εργασίας. Σε αυτή τη λίστα:
- βιδωτό κιβώτιο ταχυτήτων - η περιστροφή μεταδίδεται χρησιμοποιώντας έναν οδοντωτό ιμάντα. Είναι καλό γιατί δεν γλιστράει στις τροχαλίες, μεταφέροντας ομοιόμορφα δυνάμεις στον άξονα του εξοπλισμού φρεζαρίσματος.
- εάν χρησιμοποιείται βηματικός κινητήρας (SM) για μίνι μηχάνημα, συνιστάται να πάρετε ένα φορείο από μεγαλύτερο μοντέλο εκτυπωτή - πιο ισχυρό. Οι παλιοί εκτυπωτές dot matrix είχαν αρκετά ισχυρούς ηλεκτρικούς κινητήρες.
- για μια συσκευή τριών συντεταγμένων, χρειάζεστε κινητήρες τριών βημάτων. Λοιπόν, εάν υπάρχουν 5 καλώδια ελέγχου σε καθένα, η λειτουργικότητα του μίνι-μηχανή θα αυξηθεί. Αξίζει να αξιολογηθεί το μέγεθος των παραμέτρων: τάση τροφοδοσίας, αντίσταση περιέλιξης και γωνία περιστροφής του βηματικού κινητήρα σε ένα βήμα. Για τη σύνδεση κάθε βηματικού κινητήρα, απαιτείται ξεχωριστός ελεγκτής.
- με τη βοήθεια βιδών, η περιστροφική κίνηση από τον βηματικό κινητήρα μετατρέπεται σε γραμμική. Για να επιτευχθεί υψηλή ακρίβεια, πολλοί θεωρούν απαραίτητο να έχουν σφαιρικές βίδες (ball screws), αλλά αυτό το εξάρτημα δεν είναι φθηνό. Όταν επιλέγετε ένα σετ παξιμαδιών και βιδών στερέωσης για μπλοκ στερέωσης, επιλέγονται με πλαστικά ένθετα, αυτό μειώνει την τριβή και εξαλείφει την αντίδραση.
- Αντί για βηματικό κινητήρα, μπορείτε να πάρετε έναν συμβατικό ηλεκτροκινητήρα, μετά από λίγη βελτίωση.
- ο κατακόρυφος άξονας που κινεί το εργαλείο σε 3D, καλύπτοντας ολόκληρο τον πίνακα XY. Είναι κατασκευασμένο από πλάκα αλουμινίου. Είναι σημαντικό οι διαστάσεις του άξονα να προσαρμόζονται στις διαστάσεις της συσκευής. Με την παρουσία ενός κλιβάνου σιγαστήρα, ο άξονας μπορεί να χυτευθεί σύμφωνα με τις διαστάσεις των σχεδίων.
Παρακάτω είναι ένα σχέδιο σε τρεις προεξοχές: πλάγια, πίσω και κάτοψη.
Μέγιστη προσοχή - κρεβάτι
Η απαραίτητη ακαμψία στο μηχάνημα παρέχεται από το πλαίσιο. Μια κινητή πύλη, ένα σύστημα οδηγών σιδηροτροχιάς, ένας βηματικός κινητήρας, μια επιφάνεια εργασίας, ένας άξονας Z και ένας άξονας είναι εγκατεστημένα σε αυτό.
Για παράδειγμα, ένας από τους δημιουργούς μιας αυτοδημιούργητης μηχανής CNC κατασκεύασε το πλαίσιο στήριξης από το προφίλ αλουμινίου Maytec - δύο μέρη (τμήμα 40x80 mm) και δύο ακραίες πλάκες πάχους 10 mm από το ίδιο υλικό, συνδέοντας τα στοιχεία με γωνίες αλουμινίου. Το σχέδιο είναι ενισχυμένο, μέσα στο πλαίσιο ένα πλαίσιο είναι κατασκευασμένο από μικρότερα προφίλ σε σχήμα τετραγώνου.
Το κρεβάτι είναι τοποθετημένο χωρίς τη χρήση συγκολλημένων αρμών (οι συγκολλήσεις είναι ελάχιστα ικανές να αντέξουν τα φορτία δόνησης). Είναι καλύτερα να χρησιμοποιείτε τα παξιμάδια T ως συνδετήρες. Στις ακραίες πλάκες, παρέχεται ένα μπλοκ έδρασης για την τοποθέτηση της βίδας. Θα χρειαστείτε ένα απλό ρουλεμάν και ένα ρουλεμάν ατράκτου.
Ο τεχνίτης καθόρισε το κύριο καθήκον της χειροποίητης μηχανής CNC να είναι η κατασκευή εξαρτημάτων αλουμινίου. Δεδομένου ότι τα τεμάχια εργασίας με μέγιστο πάχος 60 mm ήταν κατάλληλα γι 'αυτόν, έκανε διάκενο πύλης 125 mm (αυτή είναι η απόσταση από την άνω εγκάρσια δοκό μέχρι την επιφάνεια εργασίας).
Αυτή η δύσκολη διαδικασία εγκατάστασης
Είναι προτιμότερο να συναρμολογείτε οικιακές μηχανές CNC, μετά την προετοιμασία των εξαρτημάτων, αυστηρά σύμφωνα με το σχέδιο, ώστε να λειτουργούν. Η διαδικασία συναρμολόγησης, με χρήση βιδών, πρέπει να εκτελείται με την ακόλουθη σειρά:
- ένας πεπειραμένος τεχνίτης ξεκινά συνδέοντας τους πρώτους δύο βηματοκινητήρες στο σώμα - πίσω από τον κάθετο άξονα του εξοπλισμού. Το ένα είναι υπεύθυνο για την οριζόντια κίνηση της κεφαλής φρεζαρίσματος (οδηγοί σιδηροτροχιάς) και το δεύτερο για την κίνηση στο κατακόρυφο επίπεδο.
- μια κινητή γέφυρα που κινείται κατά μήκος του άξονα x φέρει την άτρακτο άλεσης και το φορείο (άξονας z). Όσο υψηλότερη είναι η πύλη, τόσο μεγαλύτερο είναι το αντικείμενο επεξεργασίας. Αλλά σε μια υψηλή πύλη, κατά τη διαδικασία επεξεργασίας, η αντίσταση στα αναδυόμενα φορτία μειώνεται.
- Οι μπροστινές, πίσω, επάνω, μεσαίες και κάτω πλάκες χρησιμοποιούνται για τη στερέωση βηματικών κινητήρων του άξονα Z, γραμμικούς οδηγούς. Στο ίδιο μέρος, φτιάξτε μια βάση για την άτρακτο άλεσης.
- ο κινητήρας συναρμολογείται από προσεκτικά επιλεγμένα παξιμάδια και καρφιά. Για να στερεώσετε τον άξονα του κινητήρα και να τον συνδέσετε στο μπουλόνι, χρησιμοποιήστε την ελαστική περιέλιξη ενός χοντρού ηλεκτρικού καλωδίου. Οι βίδες που έχουν εισαχθεί στο νάιλον χιτώνιο μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως συγκράτηση.
Στη συνέχεια ξεκινά η συναρμολόγηση των υπολοίπων εξαρτημάτων και συγκροτημάτων του σπιτικού.
Τοποθετούμε το ηλεκτρονικό γέμισμα της μηχανής
Για να φτιάξετε μια μηχανή CNC με τα χέρια σας και να την ελέγξετε, πρέπει να λειτουργήσετε με σωστά επιλεγμένο αριθμητικό έλεγχο, πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων υψηλής ποιότητας και ηλεκτρονικά εξαρτήματα (ειδικά αν είναι κινέζικα), τα οποία θα σας επιτρέψουν να εφαρμόσετε όλες τις λειτουργίες στο μια μηχανή CNC, που επεξεργάζεται ένα μέρος πολύπλοκης διαμόρφωσης.
Προκειμένου να αποφευχθούν προβλήματα στη διαχείριση, οι οικιακές μηχανές CNC, μεταξύ των κόμβων, έχουν υποχρεωτικά τα ακόλουθα:
- βηματικοί κινητήρες, κάποιοι σταμάτησαν όπως το Nema?
- Θύρα LPT μέσω της οποίας μπορεί να συνδεθεί η μονάδα ελέγχου CNC στο μηχάνημα.
- προγράμματα οδήγησης για ελεγκτές, είναι εγκατεστημένα σε μια μηχανή μίνι φρεζαρίσματος, συνδεδεμένη σύμφωνα με το διάγραμμα.
- πίνακες μεταγωγής (ελεγκτές).
- μια μονάδα τροφοδοσίας 36 V με μετασχηματιστή που μετατρέπεται σε 5 V για να τροφοδοτήσει το κύκλωμα ελέγχου.
- φορητό υπολογιστή ή υπολογιστή?
- κουμπί διακοπής έκτακτης ανάγκης.
Μόνο μετά από αυτό, ελέγχονται τα μηχανήματα CNC (ταυτόχρονα, ο τεχνίτης θα κάνει δοκιμαστική λειτουργία κατεβάζοντας όλα τα προγράμματα), εντοπίζονται και εξαλείφονται οι υπάρχουσες ελλείψεις.
Αντί για συμπέρασμα
Όπως μπορείτε να δείτε, η κατασκευή ενός CNC που δεν είναι κατώτερο από τα κινέζικα μοντέλα είναι πραγματική. Έχοντας φτιάξει ένα σετ ανταλλακτικών με το σωστό μέγεθος, έχοντας υψηλής ποιότητας ρουλεμάν και αρκετούς συνδετήρες για συναρμολόγηση, αυτή η εργασία είναι στις δυνάμεις όσων ενδιαφέρονται για τη μηχανική λογισμικού. Δεν θα χρειαστεί πολύς χρόνος για να βρούμε ένα παράδειγμα.
Στην παρακάτω φωτογραφία - μερικά δείγματα εργαλειομηχανών με αριθμητικό έλεγχο, τα οποία κατασκευάζονται από τους ίδιους τεχνίτες, όχι επαγγελματίες. Ούτε ένα εξάρτημα δεν κατασκευάστηκε βιαστικά, αυθαίρετου μεγέθους, αλλά προσαρμόστηκε στο μπλοκ με μεγάλη ακρίβεια, με προσεκτική ευθυγράμμιση των αξόνων, χρησιμοποιώντας βίδες υψηλής ποιότητας και με αξιόπιστα ρουλεμάν. Η δήλωση είναι αλήθεια: όπως μαζεύεις, έτσι θα δουλεύεις.
Στο CNC, πραγματοποιείται επεξεργασία ενός τυφλού ντουραλουμίου. Ένα τέτοιο μηχάνημα, το οποίο συναρμολογήθηκε από έναν τεχνίτη, μπορεί να εκτελέσει πολλές εργασίες φρεζαρίσματος.
Άλλο ένα δείγμα συναρμολογημένη μηχανή, όπου η πλακέτα από ινοσανίδες χρησιμοποιείται ως επιφάνεια εργασίας, στην οποία είναι δυνατή η κατασκευή πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος.
Όλοι όσοι ξεκινούν να φτιάχνουν την πρώτη συσκευή θα περάσουν σύντομα σε άλλες μηχανές. Ίσως θέλει να δοκιμάσει τον εαυτό του ως συναρμολογητής μιας μονάδας γεώτρησης και, ανεπαίσθητα, να ενταχθεί στον στρατό των τεχνιτών που έχουν συναρμολογήσει πολλές οικιακές συσκευές. Η τεχνική δημιουργικότητα θα κάνει τη ζωή των ανθρώπων ενδιαφέρουσα, ποικίλη και πλούσια.
Ο στόχος αυτού του έργου είναι να δημιουργήσει μια επιτραπέζια μηχανή CNC. Ήταν δυνατό να αγοράσω ένα έτοιμο μηχάνημα, αλλά η τιμή και οι διαστάσεις του δεν μου ταίριαζαν και αποφάσισα να κατασκευάσω μια μηχανή CNC με τις ακόλουθες απαιτήσεις:
- χρήση απλά εργαλεία(χρειάζομαι μόνο μηχάνημα διάτρησης, πριονοκορδέλακαι εργαλεία χειρός)
- χαμηλό κόστος (έψαχνα για χαμηλό κόστος, αλλά παρόλα αυτά αγόρασα είδη για περίπου $600, μπορείτε να εξοικονομήσετε πολλά αγοράζοντας είδη στα κατάλληλα καταστήματα)
- μικρό αποτύπωμα (30"x25")
- Κανονικός χώρος εργασίας (10" X, 14" Y, 4" Z)
- υψηλή ταχύτητα κοπής (60" ανά λεπτό)
- μικρός αριθμός στοιχείων (λιγότερα από 30 μοναδικά)
- διαθέσιμα στοιχεία (όλα τα στοιχεία μπορούν να αγοραστούν σε ένα υλικό και τρία ηλεκτρονικά καταστήματα)
- τη δυνατότητα επιτυχούς επεξεργασίας κόντρα πλακέ
Μηχανές άλλων ανθρώπων
Ακολουθούν μερικές φωτογραφίες άλλων μηχανημάτων που έχουν συναρμολογηθεί σύμφωνα με αυτό το άρθρο
Φωτογραφία 1 - Ο Chris και ένας φίλος συναρμολόγησαν το μηχάνημα κόβοντας εξαρτήματα από ακρυλικό 0,5" χρησιμοποιώντας κοπή λέιζερ. Αλλά όλοι όσοι έχουν δουλέψει με ακρυλικό γνωρίζουν ότι η κοπή με λέιζερ είναι καλή, αλλά το ακρυλικό δεν ανέχεται το τρύπημα και υπάρχουν πολλές τρύπες σε αυτό έργο .έκαναν Καλή δουλειά, περισσότερες πληροφορίες μπορείτε να βρείτε στο blog του Chris. Μου άρεσε ιδιαίτερα να φτιάχνω ένα τρισδιάστατο αντικείμενο με 2D κοψίματα.
Φωτογραφία 2 - Ο Sam McCaskill έφτιαξε μια πολύ ωραία επιτραπέζια μηχανή CNC. Μου έκανε εντύπωση που δεν απλοποίησε τη δουλειά του και έκοψε όλα τα στοιχεία με το χέρι. Είμαι εντυπωσιασμένος με αυτό το έργο.
Φωτογραφία 3 - Τα χρησιμοποιημένα εξαρτήματα DMF του Angry Monk κόβονται με κόφτη λέιζερ και κινητήρες με οδοντωτό ιμάντα που έχουν μετατραπεί σε κινητήρες προπέλας.
Φωτογραφία 4 - Ο Bret Golab συναρμολόγησε το μηχάνημα και το ρύθμισε να λειτουργεί με Linux CNC (προσπάθησα επίσης να το κάνω, αλλά δεν τα κατάφερα λόγω της δυσκολίας). Εάν ενδιαφέρεστε για τις ρυθμίσεις του, μπορείτε να επικοινωνήσετε μαζί του. έκανε εξαιρετική δουλειά!
Φοβάμαι ότι δεν έχω αρκετή εμπειρία και γνώση για να εξηγήσω τα βασικά του CNC, αλλά το φόρουμ του CNCZone.com έχει μια εκτενή ενότητα αφιερωμένη σε σπιτικές μηχανέςπου με βοήθησε πολύ.
Κόφτης: Dremel ή Dremel Type Tool
Επιλογές αξόνων:
Άξονας Χ
Απόσταση ταξιδιού: 14"
Ταχύτητα: 60"/λεπτό
Επιτάχυνση: 1"/s2
Ανάλυση: 1/2000"
Παλμοί ανά ίντσα: 2001
Άξονας Υ
Απόσταση ταξιδιού: 10"
Κίνηση: Κίνηση με οδοντωτό ιμάντα
Ταχύτητα: 60"/λεπτό
Επιτάχυνση: 1"/s2
Ανάλυση: 1/2000"
Παλμοί ανά ίντσα: 2001
Άξονας Z (πάνω-κάτω)
Απόσταση ταξιδιού: 4"
Κίνηση: Βίδα
Επιτάχυνση: .2"/s2
Ταχύτητα: 12"/λεπτό
Ανάλυση: 1/8000"
Παλμοί ανά ίντσα: 8000
Απαιτούμενα εργαλεία
Είχα σκοπό να χρησιμοποιήσω δημοφιλή εργαλεία που μπορούν να αγοραστούν σε ένα κανονικό κατάστημα χειροτεχνίας.
Ηλεκτρικό εργαλείο:
- πριονοκορδέλα ή παζλ
- μηχανή διάτρησης (τρυπάνια 1/4", 5/16", 7/16", 5/8", 7/8", 8 mm (περίπου 5/16")), που ονομάζεται επίσης Q
- ένας εκτυπωτής
- Dremel ή παρόμοιο εργαλείο (για εγκατάσταση στο έτοιμο μηχάνημα).
Εργαλείο χειρός:
- Λαστιχένιο σφυρί (για φύτευση στοιχείων στη θέση τους)
- εξάγωνα (5/64", 1/16")
- κατσαβίδι
- κόλλα στικ ή κόλλα ψεκασμού
- Ρυθμιζόμενο κλειδί (ή κλειδί υποδοχής με καστάνια και υποδοχή 7/16")
Απαραίτητα υλικά
Το συνημμένο αρχείο PDF (CNC-Part-Summary.pdf) παρέχει όλα τα κόστη και τις πληροφορίες για κάθε είδος. Εδώ παρέχονται μόνο συνοπτικές πληροφορίες.
Σεντόνια --- 20$
- Τεμάχιο MDF 48"x48" 1/2" ( οποιαδήποτε θα κάνει φύλλο υλικούΠάχος 1/2". Σκοπεύω να χρησιμοποιήσω UHMW στην επόμενη έκδοση του μηχανήματος, αλλά τώρα είναι πολύ ακριβό)
- Ένα κομμάτι MDF 5"x5" 3/4" (αυτό το κομμάτι χρησιμοποιείται ως διαχωριστικό ώστε να μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε κομμάτι υλικού 3/4")
Κινητήρες και ελεγκτές --- 255 $
-Μπορεί να γραφτεί ολόκληρο άρθρο για την επιλογή ελεγκτών και κινητήρων. Εν ολίγοις, χρειάζεστε έναν ελεγκτή ικανό να ελέγχει τρεις κινητήρες και κινητήρες με ροπή περίπου 100 oz/in. Αγόρασα μοτέρ και έτοιμο χειριστήριο και όλα δούλεψαν καλά.
Υλικό --- 275 $
-Αγόρασα αυτά τα είδη σε τρία καταστήματα. Πήρα τα απλά ανταλλακτικά από το κατάστημα σιδηρικών, τα εξειδικευμένα προγράμματα οδήγησης που πήρα από τη McMaster Carr (http://www.mcmaster.com) και τα ρουλεμάν, που τα χρειάζομαι πολύ, τα αγόρασα από ηλεκτρονικό κατάστημα 40$ για 100 κομμάτια (είναι αρκετά ευκαιρία). , πολλά ρουλεμάν παραμένουν για άλλα έργα).
Λογισμικό --- (Δωρεάν)
-Χρειάζεστε ένα πρόγραμμα για να σχεδιάσετε το σχέδιό σας (εγώ χρησιμοποιώ CorelDraw) και τώρα το χρησιμοποιώ δοκιμαστική έκδοση Mach3, αλλά έχω σχέδια να μεταβώ σε LinuxCNC (έναν ελεγκτή μηχανής ανοιχτού κώδικα που χρησιμοποιεί Linux)
Κεντρική μονάδα --- (Προαιρετικό)
-Εγκατέστησα το Dremel στο μηχάνημά μου, αλλά αν σας ενδιαφέρει η τρισδιάστατη εκτύπωση (όπως το RepRap) μπορείτε να εγκαταστήσετε τη συσκευή σας.
Πρότυπα εκτύπωσης
Είχα κάποια εμπειρία με ένα παζλ, οπότε αποφάσισα να κολλήσω τα πρότυπα. Είναι απαραίτητο να εκτυπώσετε αρχεία PDF με πρότυπα τοποθετημένα στο φύλλο, να κολλήσετε το φύλλο στο υλικό και να κόψετε τις λεπτομέρειες.
Όνομα αρχείου και υλικό:
Όλα: CNC-Cut-Summary.pdf
0,5" MDF (35 φύλλα προτύπου 8,5"x11"): CNC-0,5MDF-CutLayout-(Rev3).pdf
0,75" MDF: CNC-0,75MDF-CutLayout-(Rev2).pdf
Σωλήνας αλουμινίου 0,75": CNC-0,75Alum-CutLayout-(Rev3).pdf
0,5"MDF (1 φύλλο μοτίβου 48"x48"): CNC-(Μία σελίδα 48x48) 05-MDF-CutPattern.pdf
Σημείωση: Επισυνάπτω σχέδια CorelDraw σε αρχική μορφή (CNC-CorelDrawFormat-CutPatterns (Rev2) ZIP) για όσους θέλουν να αλλάξουν κάτι.
Σημείωση: Υπάρχουν δύο επιλογές για MDF 0,5". MDF-CutPattern.pdf) με ένα φύλλο 48"x48" για εκτύπωση σε εκτυπωτή μεγάλου μεγέθους.
Βήμα βήμα:
1. Κατεβάστε τρία πρότυπα PDF.
2. Ανοίξτε κάθε αρχείο στο Adobe Reader
3. Ανοίξτε το παράθυρο εκτύπωσης
4. (ΣΗΜΑΝΤΙΚΟ) Απενεργοποιήστε το Page Scaling.
5. Ελέγξτε ότι το αρχείο δεν έχει κλιμακωθεί κατά λάθος. Την πρώτη φορά δεν το έκανα αυτό και εκτύπωσα τα πάντα σε κλίμακα 90%, όπως περιγράφεται παρακάτω.
Στοιχεία κόλλησης και κοπής
Κολλήστε τα εκτυπωμένα πρότυπα στο MDF και στο σωλήνα αλουμινίου. Στη συνέχεια, απλώς κόψτε το τμήμα κατά μήκος του περιγράμματος.
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, κατά λάθος εκτύπωσα τα πρότυπα σε κλίμακα 90% και δεν το παρατήρησα μέχρι που άρχισα να κόβω. Δυστυχώς, δεν το κατάλαβα μέχρι αυτό το στάδιο. Έμεινα με πρότυπα κλίμακας 90% και μετακινούμενος σε όλη τη χώρα απέκτησα πρόσβαση σε ένα πλήρες μέγεθος CNC. Δεν μπορούσα να αντισταθώ και να κόψω τα στοιχεία με αυτό το μηχάνημα, αλλά δεν μπορούσα να τα τρυπήσω αντιθετη πλευρα. Γι' αυτό όλα τα στοιχεία στις φωτογραφίες είναι χωρίς κομμάτια προτύπου.
γεώτρηση
Δεν μέτρησα ακριβώς πόσα, αλλά αυτό το έργο χρησιμοποιεί πολλές τρύπες. Οι τρύπες που ανοίγονται στα άκρα είναι ιδιαίτερα σημαντικές, αλλά αφιερώστε χρόνο για να τις αποκτήσετε και σπάνια θα χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε λαστιχένιο σφυρί.
Τοποθεσίες με τρύπες στην επένδυση το ένα πάνω στο άλλο είναι μια προσπάθεια δημιουργίας αυλακώσεων. Ίσως έχετε μια μηχανή CNC που μπορεί να το κάνει καλύτερα.
Εάν έχετε φτάσει σε αυτό το βήμα, τότε σας συγχαίρω! Κοιτάζοντας ένα σωρό στοιχεία, είναι αρκετά δύσκολο να φανταστεί κανείς πώς να συναρμολογήσει ένα μηχάνημα, γι 'αυτό προσπάθησα να φτιάξω αναλυτικές οδηγίεςπαρόμοια με τις οδηγίες LEGO. (επισυνάπτεται PDF CNC-Assembly-Instructions.pdf). Φαίνεται αρκετά ενδιαφέρον φωτογραφίες βήμα βήμασυνελεύσεις.
Ετοιμος!
Το μηχάνημα είναι έτοιμο! Ελπίζω να το φτιάξατε και να το τρέξετε. Ελπίζω ότι το άρθρο δεν θα χάσει σημαντικές λεπτομέρειες και σημεία. Ακολουθεί ένα βίντεο που δείχνει τη μηχανή να κόβει ένα σχέδιο σε ροζ αφρό.
Γνωρίζοντας ότι μια φρέζα CNC θεωρείται εξελιγμένος τεχνικός και ηλεκτρονικός εξοπλισμός, πολλοί τεχνίτες πιστεύουν ότι απλά δεν μπορεί να γίνει με το χέρι.
Ωστόσο, αυτή η άποψη δεν είναι αλήθεια: μπορείτε να φτιάξετε μια τέτοια συσκευή με τα χέρια σας, αλλά για αυτό δεν πρέπει να την έχετε μόνο πλήρες σχέδιο, αλλά και ένα σετ από συγκεκριμένα εργαλεία και κατάλληλα αξεσουάρ.
Μηχανή DIY CNC (σχέδια)
Όταν αποφασίζετε να δημιουργήσετε μια σπιτική ειδική μηχανή CNC, να θυμάστε ότι αυτό μπορεί να πάρει πολύ χρόνο. Επιπλέον, θα χρειαστείτε πολλά χρήματα.
Για να φτιάξετε μια φρέζα που είναι εξοπλισμένη με σύστημα CNC, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε 2 μεθόδους: να αγοράσετε ένα έτοιμο σετ ειδικά επιλεγμένων εξαρτημάτων από τα οποία συναρμολογείται αυτός ο εξοπλισμός ή να βρείτε όλα τα εξαρτήματα και να συναρμολογήσετε ανεξάρτητα μια συσκευή που πληροί πλήρως τις απαιτήσεις σας.
Προετοιμασία για εργασία
Εάν σχεδιάζατε να φτιάξετε μόνοι σας μια μηχανή CNC χωρίς να χρησιμοποιήσετε έτοιμο κιτ, τότε το πρώτο πράγμα που θα πρέπει να κάνετε είναι να σταματήσετε στο ειδικό καθεστώς, στην οποία θα λειτουργήσει μια τέτοια μίνι συσκευή.
Συναρμολόγηση εξοπλισμού
Η βάση του συναρμολογημένου εξοπλισμού φρεζαρίσματος μπορεί να είναι μια ορθογώνια δοκός, η οποία πρέπει να στερεωθεί σταθερά στις ράγες.
Η δομή στήριξης του εξοπλισμού πρέπει να έχει υψηλή ακαμψία. Κατά την τοποθέτησή του, είναι προτιμότερο να μην χρησιμοποιείτε συγκολλημένους αρμούς, αλλά να στερεώνετε όλα τα μέρη μόνο με βίδες.
Στον εξοπλισμό φρεζαρίσματος που θα συναρμολογήσετε μόνοι σας, πρέπει να υπάρχει ένας μηχανισμός που θα διασφαλίζει ότι η συσκευή εργασίας κινείται σε κάθετη κατεύθυνση. Είναι καλύτερο να πάρετε ένα βιδωτό γρανάζι για αυτό, η περιστροφή του οποίου θα μεταδοθεί χρησιμοποιώντας μια οδοντωτή ζώνη.
Το κύριο μέρος της μηχανής
Ένα σημαντικό μέρος μιας τέτοιας μηχανής είναι ο κάθετος άξονάς της, ο οποίος για μια οικιακή συσκευή μπορεί να κατασκευαστεί από μια πλάκα αλουμινίου. Θυμάμαι να οι διαστάσεις ενός τέτοιου άξονα ήταν επακριβώς αντιστοιχισμένες με τις διαστάσεις της συσκευής που δημιουργείται.
Για να κάνετε ένα τρισδιάστατο σχέδιο ξύλινη επιφάνειαχρησιμοποιούνται εργοστασιακά. Είναι δύσκολο να φτιάξετε ένα παρόμοιο μίνι μοντέλο με τα χέρια σας στο σπίτι, αλλά είναι δυνατό με μια λεπτομερή μελέτη του σχεδίου. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να κατανοήσετε τις ιδιαιτερότητες, να επιλέξετε τα σωστά στοιχεία και να τα διαμορφώσετε.
Η αρχή λειτουργίας της φρέζας
Ο σύγχρονος εξοπλισμός επεξεργασίας ξύλου με μονάδα αριθμητικού ελέγχου έχει σχεδιαστεί για να σχηματίζει ένα περίπλοκο σχέδιο στο ξύλο. Το σχέδιο πρέπει να περιέχει ένα μηχανικό ηλεκτρονικό μέρος. Σε συνδυασμό, θα αυτοματοποιήσουν τη διαδικασία εργασίας όσο το δυνατόν περισσότερο.
Για να φτιάξετε έναν επιτραπέζιο μίνι δρομολογητή ξύλου με τα χέρια σας, θα πρέπει να εξοικειωθείτε με τα κύρια εξαρτήματα. Το στοιχείο κοπής είναι ένας κόφτης, ο οποίος είναι εγκατεστημένος σε έναν άξονα που βρίσκεται στον άξονα του κινητήρα. Αυτό το σχέδιο είναι προσαρτημένο στο κρεβάτι. Μπορεί να κινηθεί κατά μήκος δύο αξόνων συντεταγμένων - x; y. Για να στερεώσετε το τεμάχιο εργασίας, είναι απαραίτητο να φτιάξετε ένα τραπέζι στήριξης.
Η ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου συνδέεται με τους βηματικούς κινητήρες. Παρέχουν μετατόπιση του φορείου σε σχέση με το εξάρτημα. Χρησιμοποιώντας αυτή την τεχνολογία, μπορείτε να κάνετε τρισδιάστατα σχέδια σε ξύλινη επιφάνεια.
Η σειρά λειτουργίας του μίνι-εξοπλισμού με CNC, τον οποίο μπορείτε να φτιάξετε μόνοι σας.
- Σύνταξη προγράμματος σύμφωνα με το οποίο θα εκτελεστεί η ακολουθία κινήσεων του τμήματος κοπής. Για να γίνει αυτό, είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε ειδικά συστήματα λογισμικού σχεδιασμένα για προσαρμογή σε οικιακά μοντέλα.
- Τοποθέτηση του τεμαχίου εργασίας στο τραπέζι.
- Έξοδος προγράμματος στο CNC.
- Ενεργοποίηση εξοπλισμού, παρακολούθηση της εφαρμογής αυτόματων ενεργειών.
Για να επιτύχετε τη μέγιστη αυτοματοποίηση της εργασίας σε λειτουργία 3D, θα χρειαστεί να συντάξετε σωστά ένα διάγραμμα και να επιλέξετε τα κατάλληλα εξαρτήματα. Οι ειδικοί προτείνουν να μελετήσετε τα εργοστασιακά μοντέλα πριν φτιάξετε ένα μίνι.
Για να δημιουργήσετε σύνθετα σχέδια και μοτίβα σε μια ξύλινη επιφάνεια, θα χρειαστείτε διάφορους τύπους κοπτικών. Μερικά από αυτά μπορείτε να τα κάνετε μόνοι σας, αλλά για ωραία κατασκευήπρέπει να αγοραστεί από το εργοστάσιο.
Σχέδιο σπιτικής φρέζας με αριθμητικό έλεγχο
Το πιο δύσκολο στάδιο είναι η επιλογή του βέλτιστου σχεδίου κατασκευής. Εξαρτάται από τις διαστάσεις του τεμαχίου εργασίας και τον βαθμό επεξεργασίας του. Για οικιακή χρήσηείναι επιθυμητό να φτιάξετε μια επιτραπέζια μίνι φρέζα CNC που θα έχει τον βέλτιστο αριθμό λειτουργιών.
Η καλύτερη επιλογήείναι η κατασκευή δύο βαγονιών που θα κινούνται κατά μήκος των αξόνων συντεταγμένων x. y. Είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε ράβδους από αλεσμένο χάλυβα ως βάση. Πάνω τους θα τοποθετηθούν άμαξες. Για τη δημιουργία ενός κιβωτίου ταχυτήτων, χρειάζονται βηματικοί κινητήρες και βίδες με ρουλεμάν κύλισης.
Για μέγιστη αυτοματοποίηση της διαδικασίας σε μια ξύλινη κατασκευή, είναι απαραίτητο να σκεφτείτε λεπτομερώς το ηλεκτρονικό μέρος. Συμβατικά, αποτελείται από τα ακόλουθα στοιχεία:
- μονάδα ισχύος. Είναι απαραίτητο να παρέχεται ηλεκτρική ενέργεια στους βηματικούς κινητήρες και στο τσιπ ελεγκτή. Χρησιμοποιήστε συχνά το μοντέλο 12v 3A.
- ελεγκτής. Έχει σχεδιαστεί για να δίνει εντολές σε ηλεκτροκινητήρες. Για τη λειτουργία μιας mini φρέζας CNC, ένα απλό κύκλωμα αρκεί για τον έλεγχο της λειτουργίας τριών κινητήρων.
- οδηγός. Είναι επίσης στοιχείο ρύθμισης της λειτουργίας του κινούμενου τμήματος της κατασκευής.
Το πλεονέκτημα αυτού του συμπλέγματος είναι η δυνατότητα εισαγωγής εκτελέσιμων αρχείων των πιο κοινών μορφών. Χρησιμοποιώντας μια ειδική εφαρμογή, μπορείτε να δημιουργήσετε ένα τρισδιάστατο σχέδιο του εξαρτήματος για προκαταρκτική ανάλυση. Οι βηματικοί κινητήρες θα λειτουργούν με συγκεκριμένο ρυθμό διαδρομής. Αλλά για αυτό, οι τεχνικές παράμετροι πρέπει να εισαχθούν στο πρόγραμμα ελέγχου.
Επιλογή εξαρτημάτων για φρέζα CNC
Το επόμενο βήμα είναι να επιλέξετε εξαρτήματα για τη συναρμολόγηση οικιακού εξοπλισμού. Η καλύτερη επιλογή είναι να χρησιμοποιήσετε αυτοσχέδια μέσα. Ως βάση για μοντέλα επιτραπέζιου υπολογιστή μιας μηχανής 3D, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ξύλο, αλουμίνιο ή πλεξιγκλάς.
Για σωστή λειτουργίαολόκληρου του συγκροτήματος, είναι απαραίτητο να αναπτυχθεί ο σχεδιασμός των δαγκάνες. Κατά την κίνησή τους, δεν πρέπει να υπάρχουν κραδασμοί, αυτό μπορεί να οδηγήσει σε ανακριβές φρεζάρισμα. Επομένως, πριν από τη συναρμολόγηση, όλα τα εξαρτήματα ελέγχονται για συμβατότητα μεταξύ τους.
- οδηγούς. Χρησιμοποιούνται γυαλισμένες ράβδοι χάλυβα με διάμετρο 12 mm. Το μήκος για τον άξονα x είναι 200 mm, για τον άξονα y είναι 90 mm.
- διαβήτης. Ο Textolite είναι η καλύτερη επιλογή. Το συνηθισμένο μέγεθος της πλατφόρμας είναι 25*100*45 mm.
- βηματικούς κινητήρες. Οι ειδικοί συνιστούν τη χρήση μοντέλων από εκτυπωτή 24v, 5Α. Σε αντίθεση με τις μονάδες δίσκου, έχουν περισσότερη ισχύ.
- μπλοκ κόφτη. Μπορεί να κατασκευαστεί και από τεμαχόλιθο. Η διαμόρφωση εξαρτάται άμεσα από το διαθέσιμο εργαλείο.
Το τροφοδοτικό συναρμολογείται καλύτερα από το εργοστάσιο. Στο αυτοκατασκευήείναι πιθανά σφάλματα, τα οποία στη συνέχεια επηρεάζουν τη λειτουργία όλου του εξοπλισμού.
Η διαδικασία για την κατασκευή φρέζας CNC
Αφού επιλέξετε όλα τα εξαρτήματα, μπορείτε να φτιάξετε μόνοι σας μια επιτραπέζια μίνι φρέζα με τα χέρια σας. Όλα τα στοιχεία ελέγχονται ξανά προκαταρκτικά, ελέγχονται οι διαστάσεις και η ποιότητά τους.
Για να στερεώσετε τα στοιχεία του εξοπλισμού, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε ειδικούς συνδετήρες. Η διαμόρφωση και το σχήμα τους εξαρτώνται από το επιλεγμένο σχήμα.
Η διαδικασία συναρμολόγησης επιτραπέζιου εξοπλισμού μίνι CNC για ξύλο με λειτουργία επεξεργασίας 3D.
- Τοποθέτηση οδηγών δαγκάνας, στερέωσή τους στα πλαϊνά μέρη της κατασκευής. Αυτά τα μπλοκ δεν έχουν εγκατασταθεί ακόμα στη βάση.
- Περιτύλιξη δαγκάνες. Πρέπει να μετακινηθούν κατά μήκος των οδηγών μέχρι να επιτευχθεί μια ομαλή διαδρομή.
- Σφίξτε τα μπουλόνια για να στερεώσετε τις δαγκάνες.
- Τοποθέτηση εξαρτημάτων στη βάση του εξοπλισμού.
- Τοποθέτηση μολύβδινων βιδών μαζί με συνδέσμους.
- Εγκατάσταση κινητήρων μετάδοσης κίνησης. Συνδέονται στις βίδες σύζευξης.
Το ηλεκτρονικό μέρος βρίσκεται σε ξεχωριστό μπλοκ. Αυτό βοηθά στη μείωση της πιθανότητας δυσλειτουργίας κατά τη λειτουργία του δρομολογητή. Επίσης σημαντικό σημείοείναι η επιλογή της επιφάνειας εργασίας για την εγκατάσταση του εξοπλισμού. Πρέπει να είναι επίπεδο, καθώς τα μπουλόνια ρύθμισης της στάθμης δεν παρέχονται στο σχέδιο.
Μετά από αυτό, μπορείτε να ξεκινήσετε τις δοκιμαστικές δοκιμές. Συνιστάται να ρυθμίσετε πρώτα ένα απλό πρόγραμμα φρεζαρίσματος ξύλου. Κατά τη λειτουργία, είναι απαραίτητο να ελέγχετε κάθε πέρασμα κοπής - το βάθος και το πλάτος της επεξεργασίας, ειδικά στη λειτουργία 3D.
Το βίντεο δείχνει ένα παράδειγμα για το πώς να συναρμολογήσετε μια μεγάλη μηχανή φρεζαρίσματος CNC:
