Disposición del ejeX, Y, ZMáquina de grabado y fresado CNC de escritorio:
El eje Z mueve la herramienta (fresa) verticalmente (hacia arriba y hacia abajo)
Eje X: mueve el carro Z en dirección transversal (izquierda-derecha).
Eje Y: mueve la mesa móvil (hacia adelante y hacia atrás).
El dispositivo de la fresadora y grabadora se puede encontrar
La composición del conjunto de máquinas CNC Modelist2020 y Modelist3030
I Un conjunto de piezas fresadas de madera contrachapada de 12 mm para autoensamblaje
Un conjunto de piezas fresadas para el montaje de una máquina CNC con mesa deslizante consta de:
1) patas de pórtico de enrutador CNC
2) un conjunto de piezas fresadas CNC para ensamblar el eje Z
3) Un conjunto de piezas fresadas CNC para montar la mesa deslizante
4) un conjunto de piezas de máquina CNC fresadas para ensamblar soportes de motor paso a paso y montaje de husillo
II Conjunto de mecánica de fresadora compuesto por:
1. acoplamiento para conectar el eje del motor paso a paso con el tornillo de avance de la máquina - (3 uds.). El tamaño acoplamiento para máquina Modelist2030 con motores paso a paso NEMA17 - 5x5mm. Para máquina Modelist3030 con motores paso a paso Nema23 - 6.35x8mm
2. Guías lineales de acero para máquina CNC Modelist3030:
16 mm (4 piezas) para ejes X e Y,
12 mm (2 piezas) para eje Z
Para la máquina CNC Modelist2020, el diámetro de las guías de movimiento lineal:
12 mm (8 piezas) para ejes X, Y y Z.
3. rodamientos lineales para fresadora Modelist3030:
Rodamientos lineales LM16UU (8 piezas) para ejes X e Y,
Rodamientos lineales LM12UU para eje Z.
Para fresadora CNC Modelist2020
Rodamientos lineales LM12UU (12 uds) para ejes X, Y y Z.
4. Tornillos de avance para la fresadora Modelist2020 - M12 (paso 1,75 mm) - (3 piezas) con procesamiento inferior a d=5 mm desde un extremo y inferior a d=8 mm desde el otro.
Para fresadora Modelist3030 - Tornillos trapezoidales TR12x3 (paso 3 mm) - (3 uds.) con procesamiento final inferior a d=8 mm.
5. Cojinetes radiales para sujetar los tornillos de avance - (4 piezas) un cojinete en un bloque de aluminio para el eje Z.
6. tuercas giratorias de caprolón relleno de grafito para los ejes X, Y y Z (- 3 uds.)
Conjunto de electrónica de fresadora CNC III:
1. Para máquina CNC Modelist2020: motores paso a paso NEMA17 17HS8401(tamaño 42x48mm, torque 52N.cm , corriente 1,8 A, resistencia de fase 1,8 Ω, inductancia 3,2 mH, diámetro del eje 5 mm)- 3 piezas.
Para máquina CNC Modelist3030: motores paso a paso 23HS5630 (tamaño 57x56 mm, par 12,6 kg*cm, corriente 3,0 A, resistencia de fase 0,8 Ω, inductancia 2,4 mH, diámetro del eje 6,35 mm)- 3 piezas.
2. Controlador de motor paso a paso CNC basado en controladores de micropasos Toshiba TV6560 especializados en una caja de aluminio cerrada
3. fuente de alimentación 24 V 6,5 A para máquina CNC Modelist2020 y 24 V 10,5 A para máquina CNC Modelist3030
4. juego de cables de conexión
La secuencia de montaje de la fresadora CNC con mesa móvil.
El sistema de movimiento lineal de cualquier máquina herramienta consta de dos partes: un casquillo de bolas es un elemento que se mueve y un elemento fijo del sistema - una guía lineal o eje (soporte lineal). Los rodamientos lineales pueden ser diferentes tipos: buje, buje partido, buje de carcasa de aluminio para una fácil fijación, carro de bolas, carro de rodillos, cuya función principal es soportar la carga, asegurando un movimiento estable y preciso. El uso de rodamientos lineales (fricción de rodadura) en lugar de casquillos lisos puede reducir significativamente la fricción y utilizar toda la potencia de los motores paso a paso para trabajo útil corte.
Foto 1
1 Lubrique los rodamientos lineales del sistema movimiento lineal de la fresadora con grasa especial (puede usar Litol-24 (se vende en tiendas de autopartes)).
2 Montaje del eje Z de la fresadora CNC.
El montaje del eje Z se describe en la instrucción ""
3 Conjunto de mesa de fresado CNC, eje Y
3.1 Detalles para el montaje del portal, figura 2.
1) un conjunto de piezas fresadas
4) tornillos de avance para la fresadora Modelist2030 - M12 (paso 1,75 mm) con mecanizado final para d=8 mm y d=5 mm
Figura 2. Detalles de la máquina CNC de escritorio de fresado de portal
3.2 Presione los cojinetes lineales e inserte los soportes de cojinetes lineales en las ranuras fresadas, Figura 2. Inserte las guías lineales en los cojinetes lineales de bolas.
Figura 2 Montaje de la mesa de una fresadora CNC de sobremesa
3.3 Los soportes de cojinetes lineales se introducen en las ranuras de la parte de la mesa deslizante. La conexión de espina y ranura proporciona una excelente rigidez del nudo, todas las partes de este nudo están hechas de madera contrachapada de 18 mm. Adicionalmente, al apretar las piezas con conexión atornillada, nos aseguraremos una vida útil larga y confiable, para ello, a través del orificio existente en la placa, que sirve de guía para el taladro, perforamos un orificio en la cara del extremo de el soporte del cojinete lineal, como se muestra en la Figura 3, un taladro con un diámetro de 4 mm.
Figura 3 Perforación de orificios de montaje.
3.4 Imponemos la propia mesa y, a través de los agujeros existentes, la sujetamos con la ayuda de los tornillos M4x55 del kit, Figura 4 y 5.
Figura 4 Montaje de los cojinetes de la mesa deslizante.
Figura 5 Montaje de los cojinetes de la mesa deslizante.
3.5 Presione los cojinetes de empuje en los detalles del marco de la mesa. Inserte el tornillo guía con la tuerca guía hecha de caprolón relleno de grafito en los cojinetes de empuje y las guías lineales en las ranuras de los elementos del marco, Figura 6.
Figura 6. Montaje de la mesa deslizante.
Fije los elementos del marco con los tornillos del kit. Para la fijación por los lados, utilice tornillos de 3x25 mm, Figura 7. Antes de atornillar los tornillos, asegúrese de taladrar con una broca de 2 mm para evitar la delaminación del contrachapado.
Si el husillo no está sujeto por las partes de la base de la mesa móvil y hay juego del husillo a lo largo del eje en los cojinetes de apoyo, utilice una arandela de 8 mm de diámetro, Figura 6.
Figura 7. Montaje del marco de la máquina de sobremesa.
3.6 Centre la tuerca impulsora entre los rodamientos lineales y haga agujeros para los tornillos con un taladro de 2 mm, Figura 8, luego use los tornillos 3x20 del kit para asegurar la tuerca impulsora. Al taladrar, asegúrese de utilizar un tope debajo de la tuerca del husillo para no doblar el husillo. .
Figura 8. Fijación de la tuerca giratoria.
4 Montaje del portal de la máquina.
Para el montaje necesitarás:
1) un juego de piezas fresadas para montar la mesa deslizante
2) guías lineales de acero con un diámetro de 16 mm (2 piezas)
3) rodamiento lineal LM16UU (4 piezas)
4) tornillos de avance para la fresadora Modelist2030 - M12 (paso 1,75 mm) con mecanizado final inferior a d=8 mm y d=5 mm.
Para fresadora Modelist3030 - Tornillos trapezoidales TR12x3 (paso 3 mm) con mecanizado final inferior a d=8 mm.
5. Cojinetes radiales para sujetar los tornillos de avance - (2 uds.)
6. Tuerca giratoria de caprolón relleno de grafito - (- 1 ud.)
4.1 Sujete la pared lateral del portal, Figura 9.
Figura 9. Montaje del portal de la máquina.
4.2 Inserte el tornillo de avance con la tuerca en el marco del carro del eje Z, figura 10.
Figura 10 Instalación del tornillo guía.
4.3 Insertar guías lineales, figura 11.
Figura 19 Fijación del tornillo de avance "en el empuje".
4.4 Sujete el segundo lado del portal, Figura 11.
Figura 11. Instalación del segundo lado del portal
Si el tornillo de avance no está sujeto por las partes de la base de la mesa móvil y hay juego a lo largo del eje, use una arandela con un diámetro de 8 mm.
4.5 Instale y fije la pared trasera del carro Z, Figura 12.
Figura 12. Fijación de la pared trasera del carro Z.
4.6 Fijar la tuerca rodante caprolon con tornillos 3x20 del kit, Figura 13.
Figura 13. Conexión de la tuerca guía del eje X.
4.7 Fijar la pared trasera del portal, Figura 14, mediante tornillos 3x25 del kit. 
Figura 14. Fijación de la pared trasera del portal.
5 Instalación de motores paso a paso.
Para instalar motores paso a paso, use los sujetadores del conjunto de piezas fresadas de la máquina CNC para ensamblar los soportes del motor paso a paso Nema23 para la fresadora Modelist3030.
Figura 15. Instalación de motores paso a paso.
Instale acoplamientos de 5x8 mm para conectar el eje del motor al tornillo de avance. Fijar los motores paso a paso a la máquina, para la fijación utilizar el tornillo M4x55 del kit, Figura 15.
6 Conecte el controlador a la parte posterior del enrutador, y conecte los terminales del motor a él.
7 Instalación del enrutador.
El enrutador se sujeta por el cuello de la herramienta o el cuerpo. El diámetro estándar del cuello de los enrutadores domésticos es de 43 mm. Diámetro del eje 300W - 52 mm, montado en el cuerpo. Para la instalación, ensamble el soporte del enrutador, ajustando los detalles en la Figura 16. Use el tornillo de 3x30 mm del kit.
Figura 16 Montaje de husillo de 43 mm
Figura 17 Husillo montado en CNC
Al instalar herramientas similares de Dremel (grabadoras), además, deberá sujetar adicionalmente el cuerpo de la grabadora al carro Z con una abrazadera, Figura 18.
Figura 18 Montaje del grabador en la fresadora.
Es posible instalar una boquilla para conectar una aspiradora.
Para muchos proyectos, un enrutador CNC es esencial para obtener buenos y rápidos resultados. Después de investigar un poco sobre las máquinas CNC actuales, llegué a la conclusión de que todas las máquinas por debajo de 150K no pueden satisfacer mis necesidades en términos de espacio y precisión.
Lo que quiero:
- espacio de trabajo 900 x 400 x 120 mm
- husillo relativamente silencioso con alta potencia a bajas velocidades
- máxima rigidez posible (para fresado de piezas de aluminio)
- máxima precisión posible
- interfaz USB
- gastar hasta 150 mil rublos
Con estos requisitos, comencé a diseñar en 3D con esquemas y dibujos, probando las muchas piezas disponibles. El requisito principal: las partes deben combinarse entre sí. Al final, decidí construir la máquina sobre una tuerca tipo 30-B con 8 marcos de aluminio con husillos con cojinetes de bolas de 16 mm, guías con cojinetes de bolas de 15 mm y motores paso a paso NEMA23 de 3 amperios que encajan fácilmente en un sistema de montaje prefabricado.
Estas piezas encajan perfectamente entre sí sin necesidad de piezas especiales.
Paso 1: Construyendo el Marco
La clave es una buena planificación...
Las piezas llegaron una semana después de hacer el pedido. Y en unos minutos, el eje X estaba listo. - ¡Más fácil de lo que pensaba! Los rodamientos lineales HRC de 15 mm tienen una buena calidad, y después de instalarlos, inmediatamente comprende que funcionarán muy bien.
Después de 2 horas, al ensamblar una máquina CNC en Arduino con mis propias manos, apareció el primer problema: los ejes no quieren entrar en los rodamientos. Mi congelador no es lo suficientemente grande para husillos de 1060 mm, así que decidí comprar hielo seco, lo que significó suspender el proyecto durante una semana.
Paso 2: configuración del eje
Un amigo entró con una bolsa de hielo seco y, después de unos minutos de congelación, los husillos encajaron perfectamente en los rodamientos. Unos cuantos tornillos más y se parece un poco a una máquina CNC.
Paso 3: Piezas eléctricas
La parte mecánica está terminada y estoy pasando a las partes eléctricas.
Como estoy muy familiarizado con Arduino y quiero tener control total sobre USB, primero elegí un Arduino Uno con un escudo GRBL y motores paso a paso TB8825. Esta configuración funciona de manera muy simple y después de algunos ajustes, la máquina es manejable desde una PC. ¡Multa!
Pero dado que el TB8825 funciona a un máximo de 1,9 A y 36 V (se calienta mucho), es suficiente para arrancar el automóvil, pero noté una pérdida de pasos debido a la poca potencia. Un largo proceso de molienda a esta temperatura es una pesadilla.
Compré un TB6560 barato de China (300 rublos cada uno, entrega en 3 semanas) y los conecté al escudo GRBL. Las clasificaciones de voltaje no son muy precisas para esta placa, encontrará clasificaciones de 12V a 32V. Como ya tengo una fuente de alimentación de 36V, intenté adaptarla.
Resultado: dos motores paso a paso funcionan bien, uno no puede manejar el voltaje más alto y el otro solo gira en una dirección (no puede cambiar de dirección).
Entonces, nuevamente en busca de un buen conductor ...
TB6600 es mi decisión final. Está completamente cubierto con una cubierta de enfriamiento de aluminio y es fácil de instalar. Ahora mis motores paso a paso funcionan en los ejes X e Y con 2.2A y en el eje Z con 2.7A. Podría subir a 3A, pero como tengo una caja cerrada para proteger los circuitos del polvo de aluminio, decidí usar 2.2A, que es suficiente para mis necesidades y casi no genera calor. Además, no quiero que los steppers destruyan el auto si cometen un error cuando les doy demasiada potencia.
Pensé durante mucho tiempo en una solución para proteger la fuente de alimentación paso a paso y el convertidor de frecuencia de las pequeñas piezas de aluminio. Hay muchas soluciones en las que el transductor se monta muy alto o a una distancia suficiente de la fresadora. El principal problema es que estos dispositivos generan mucho calor y necesitan refrigeración activa. Mi decisión final son las hermosas pantimedias de mi novia. Los corté en trozos de 30 cm y los usé como manguera protectora, que es muy simple y proporciona un buen flujo de aire.
Paso 4: Husillo
Elegir el husillo correcto requiere mucha investigación. Al principio pensé en usar un husillo Kress1050 estándar, pero como solo tiene 1050 vatios a 21000 rpm, no puedo esperar mucha potencia a velocidades más bajas.
Para mis requisitos de fresado en seco de aluminio y posiblemente algunas piezas de acero, necesito una potencia de 6000-12000 RPM.
Es por eso que finalmente elegí un variador de frecuencia de 3kW de China (junto con un convertidor) por 25 mil rublos.
La calidad del husillo es muy buena. Es bastante potente y fácil de configurar. Subestimé el peso en 9 kg, pero afortunadamente mi estructura es lo suficientemente fuerte y no hay problema con un eje pesado. (El alto peso es el motivo de la unidad de eje Z 2.7A)
Paso 5: Trabajo completado
Listo. La máquina funciona muy bien, tuve algunos problemas con los controladores paso a paso, pero en general estoy muy contento con el resultado. Gasté alrededor de 120 mil rublos y tengo un automóvil que se adapta exactamente a mis necesidades.
El primer proyecto de molienda fue forma negativa en POM (mapeo de oclusión de paralaje). ¡La máquina hizo un gran trabajo!
Paso 6: Acabado para fresado de aluminio
Ya en POM, vi que el par en el rodamiento Y es un poco alto y la máquina se dobla con grandes fuerzas alrededor del eje Y. Por eso decidí comprar un segundo riel y actualizar el portal en consecuencia.
Después de eso, casi no hay contragolpe debido a la fuerza en el husillo. Una excelente actualización y, por supuesto, vale la pena el dinero (10 mil rublos).
Ahora estoy listo para el aluminio. Con AlMg4.5Mn obtuve muy buenos resultados sin enfriamiento.
Paso 7: Conclusión
Construir su propia máquina CNC no es realmente ciencia espacial. tengo relativamente malas condiciones trabajo y equipo, pero con un buen plan de trabajo todo lo que necesita son algunas brocas, un destornillador, abrazaderas y un taladro. Un mes en CAD y plan de compra, y cuatro meses de montaje para completar la instalación. La creación de la segunda máquina hubiera sido mucho más rápida, pero sin ningún conocimiento previo en esta área, tuve que aprender mucho sobre mecánica y electrónica durante este tiempo.
Paso 8: Detalles
Aquí puede encontrar todas las partes principales de la máquina. Recomendaría aleaciones AlMg4.5Mn para todas las placas de aluminio.
Eléctrico:
Compré todas las piezas eléctricas en eBay.
- Arduino + Escudo GRBL: ~ 1500 frotar.
- Controlador paso a paso: 1000 frotar.\pcs
- Fuente de alimentación: 3000 rublos.
- Motores paso a paso: ~ 1500 rublos \ piezas
- Husillo de fresado + inversor: 25 mil rublos.
Mecánico:
- Rodamientos lineales: enlace
- Rieles lineales: enlace
- Husillos de circulación de bolas: enlace
- 2x1052mm
- 1x600mm
- 1x250mm
- Cojinetes de husillo fijos + soporte paso a paso: enlace
- Cojinete flotante: enlace
- Conexiones de husillo: pedí acoplamientos chinos por 180 rublos / pieza
- Perfiles inferiores: enlace
- Perfiles en X para raíles: enlace
- Perfiles en Y para instalar paso a paso/husillo del eje X: enlace
Portal:
- Perfil sobre cojinete lineal X: enlace
- Panel trasero / Placa de montaje: Placa de aluminio de 5 mm 600×200.
- Perfiles en Y: enlace 2x
- Perfil Z: enlace
- Placa de montaje en Z: placa de aluminio de 5 mm 250 × 160
- Placa deslizante en Z para montaje del husillo: placa de aluminio de 5 mm 200 × 160
Paso 9: Software
Después de usar CAD, luego CAM y finalmente G-Code Sender, estoy muy decepcionado. Después de una larga búsqueda de un buen software, me decidí por Estlcam, que es muy conveniente, potente y muy asequible (3 mil rublos).
Sobrescribe completamente el Arduino y controla los motores paso a paso por sí solo. Hay muchas buenas características documentadas. La versión de prueba proporciona la funcionalidad completa del software, solo agregando un tiempo de espera.
Por ejemplo, búsqueda de borde. Solo necesita conectar el cable al pin Arduino A5 y a la pieza de trabajo (si no es de metal, use papel de aluminio para cubrirlo temporalmente). Con el control de la máquina, ahora puede presionar la herramienta de fresado contra la superficie de trabajo. Tan pronto como se cierra el circuito, la máquina se detiene y pone el eje a cero. ¡Muy útil! (generalmente no se requiere conexión a tierra porque el husillo debe estar conectado a tierra)
Paso 10: Mejorar
Hasta ahora, los ejes Y y Z tenían soportes de plástico temporales para transmitir las fuerzas de las tuercas del husillo y mover el husillo de fresado en consecuencia.
Los aparatos de plástico eran de plástico duro, pero no confío demasiado en ellos. Imagine que el soporte del eje Z se frenará, el husillo de fresado simplemente caerá (obviamente en el proceso de fresado).
Por eso ahora he hecho estos soportes de aleación de aluminio (AlMgSi). El resultado se adjunta en la imagen. Ahora son mucho más fuertes que la versión de plástico que hice antes sin un enrutador.
Paso 11: Máquina en funcionamiento
Ahora, con un poco de práctica CNC, una máquina de carpintería de bricolaje ya da muy buenos resultados (para un pasatiempo). Estas imágenes muestran una boquilla AlMg4.5Mn. Tuve que fresarlo por ambos lados. En la última foto, lo que pasó sin pulir ni lijar.
Usé un cortador VHM de 6 mm con 3 cuchillas. Descubrí que las herramientas de 4-6 mm dan muy buenos resultados en esta máquina.
Difícil de fabricar, además de los componentes técnicos, tiene un dispositivo electrónico, que solo puede ser instalado por un especialista. Contrariamente a esta opinión, la capacidad de ensamblar una máquina CNC con sus propias manos es excelente si prepara los dibujos, diagramas y materiales de componentes necesarios con anticipación.
Realización de trabajos preparatorios.
Al diseñar un CNC con sus propias manos en casa, debe decidir de acuerdo con qué esquema funcionará.
A menudo, uno usado se toma como base de un futuro aparato.
La máquina perforadora se puede utilizar como base para una máquina CNC
Requerirá la sustitución del cabezal de trabajo por un cabezal de fresado.
La mayor dificultad para diseñar una máquina CNC con sus propias manos es la creación de un dispositivo con el que la herramienta de trabajo se mueva en tres planos.
Resolver parcialmente el problema ayudará a los carros tomados de una impresora convencional. La herramienta podrá moverse en ambos planos. Es mejor elegir carros para una máquina CNC de una impresora que tenga grandes dimensiones.
Tal esquema le permite conectarse más tarde al control de la máquina. La desventaja es que la fresadora CNC solo trabaja con madera, productos de plástico, productos hechos de metal delgado. Esto se debe a que los carros de la impresora no tienen la rigidez necesaria.
Se debe prestar atención al motor de la futura unidad. Su función se reduce al movimiento de la herramienta de trabajo. De ello depende la calidad del trabajo y la posibilidad de realizar operaciones de fresado.
Una buena opción para un enrutador CNC casero es un motor paso a paso.
Una alternativa a dicho motor es un motor eléctrico, previamente mejorado y ajustado a los estándares del aparato.
Cualquiera que use un motor paso a paso le permite no usar una unidad de tornillo, esto no afecta de ninguna manera las capacidades de un CNC de madera de este tipo. Se recomienda utilizar correas dentadas para fresar en una unidad de este tipo. A diferencia de las correas estándar, no se deslizan en las poleas.
Se requiere diseñar correctamente la fresa de la futura máquina, para esto necesitará dibujos detallados.
Materiales y herramientas necesarios para el montaje.
El conjunto general de materiales para una máquina CNC incluye:
- cable de 14 a 19 m de largo;
- procesamiento de madera;
- mandril de corte;
- un convertidor de frecuencia de la misma potencia que el husillo;
- aspectos;
- tabla de control;
- bomba de agua;
- manguera de refrigeración;
- tres motores paso a paso para tres ejes de movimiento de la estructura;
- pernos;
- cable protector;
- empulgueras;
- madera contrachapada, aglomerado, tablero de madera o estructura metálica elegir como cuerpo del futuro dispositivo;
- embrague suave.
Se recomienda que cuando haga sus propias manos, use un husillo con refrigerante. Esto te permitirá no apagarlo cada 10 minutos para que se enfríe. Una máquina CNC casera es adecuada para el trabajo, su potencia es de al menos 1,2 kW. La mejor opción Será un dispositivo con una potencia de 2 kW.
El conjunto de herramientas necesarias para la fabricación de la unidad incluye:
- martillos;
- cinta eléctrica;
- llaves de montaje;
- pegamento;
- destornillador
- soldador, sellador;
- amoladora, a menudo se reemplaza con una sierra para metales;
- alicates, máquina de soldar, tijeras, alicates.
Una simple máquina CNC de bricolaje
Procedimiento de montaje de la máquina.
La fresadora CNC casera se ensambla de acuerdo con el esquema:
- producción de dibujos y diagramas del dispositivo que indica el sistema eléctrico;
- compra de materiales que contengan una futura máquina CNC casera;
- se instalará una cama, motores, una superficie de trabajo, un portal, un husillo;
- instalación de portales;
- ajuste del eje Z;
- arreglar la superficie de trabajo;
- instalación de husillos;
- instalación de un sistema de refrigeración por agua;
- instalación del sistema eléctrico;
- conexión de la placa, con su ayuda se controla el dispositivo;
- instalación de software;
- puesta en marcha de la unidad.
La base de la cama es un material de aluminio.
El marco debe ser de aluminio.
Los perfiles de este metal se seleccionan con una sección de 41 * 81 mm con un espesor de placa de 11 mm. El cuerpo de la cama en sí está conectado mediante esquinas de aluminio.
La instalación del portal determinará el grosor del producto que puede procesar la máquina CNC. Sobre todo si está hecho a mano. Cuanto más alto sea el portal, más grueso será el producto que puede procesar. Es importante no instalarlo demasiado alto, ya que este diseño será menos duradero y confiable. El portal se mueve a lo largo del eje X y lleva el eje sobre sí mismo.
Se utiliza un perfil de aluminio como material para la superficie de trabajo de la unidad. A menudo tome un perfil con ranuras en T. Para uso doméstico aceptar, su espesor es de al menos 17 mm.
Una vez que el marco del dispositivo esté listo, proceda a instalar el eje. Es importante instalarlo verticalmente, ya que en el futuro deberá ajustarse, esto se hace para fijar el ángulo requerido.
Para instalar el sistema eléctrico, se requiere la presencia de los siguientes componentes:
- unidad de poder;
- computadora;
- motor paso a paso;
- pagar;
- botón Detener;
- conductores de motores
El sistema requiere un puerto LPT. Además, está instalado que controla el funcionamiento del aparato y le permite responder a la pregunta de cómo realizar esta o aquella operación. El control está conectado mediante motores a la propia fresadora.
Después de instalar la electrónica en la máquina, deberá descargar los controladores y programas necesarios para la operación.
Errores comunes de construcción
Un error común al ensamblar una máquina CNC es la falta de un dibujo, pero el ensamblaje se realiza de acuerdo con él. Como resultado, hay omisiones en el diseño e instalación de estructuras de aparatos.
A menudo, el funcionamiento incorrecto de la máquina está asociado con el convertidor de frecuencia y el husillo seleccionados incorrectamente.
Para el correcto funcionamiento de la máquina, es necesario elegir el husillo adecuado
En muchos casos, los motores paso a paso no reciben la potencia adecuada, por lo que se debe seleccionar una fuente de alimentación separada especial para ellos.
Debe tenerse en cuenta que un diagrama de cableado y un software instalados correctamente le permiten realizar numerosas operaciones de varios niveles de complejidad en el dispositivo. La máquina CNC de bricolaje puede ser realizada por un maestro de nivel medio, el diseño de la unidad tiene una serie de características, pero usando los dibujos no es difícil ensamblar las piezas.
Es fácil trabajar con un CNC, compilado con sus propias manos, debe estudiar la base informativa, realizar una serie de trabajos de capacitación y analizar el estado de la unidad y las piezas. No se apresure, tire de las piezas móviles ni abra el CNC.
La condición para la realización de carpintería profesional es la presencia. Carreteras disponibles comercialmente y no todos pueden permitírselo. Por eso, muchos los hacen con sus propias manos, ahorrando dinero y disfrutando del proceso creativo.
Existen dos opciones para la fabricación de mini máquinas para:
- compra de un conjunto de piezas y su fabricación (kits Modelist que cuestan de 40 a 110 mil rublos);
- hazlo con tus propias manos.
Considere la fabricación de mini fresadoras CNC con sus propias manos.
Elección de características de diseño.
La lista de acciones en el desarrollo, fabricación de un mini dispositivo para la molienda de madera es la siguiente:
- Inicialmente, debe decidir de qué tipo de trabajo estamos hablando. Esto le dirá qué dimensiones y grosores de las piezas se pueden procesar en él.
- Haga un diseño y una lista estimada de piezas para una máquina de escritorio casera para la fabricación de bricolaje.
- Seleccione el software para ponerlo en condiciones de trabajo para que funcione de acuerdo con un programa dado.
- Compre los componentes, piezas y productos necesarios.
- Teniendo dibujos, haga los elementos que faltan con sus propias manos, ensamble y depure el producto terminado.
Diseño
Una máquina casera consta de las siguientes partes principales:
- cama con una mesa puesta encima;
- calibres con la capacidad de mover el cortador de corte en tres coordenadas;
- husillo con cortador;
- guías para mover pinzas y portal;
- una unidad de fuente de alimentación que proporciona electricidad a los motores, un controlador o un tablero de conmutación usando microcircuitos;
- conductores para estabilizar el trabajo;
- aspiradora de aserrín.
Se instalan guías en el marco para mover el portal a lo largo del eje Y. Se colocan guías en el portal para mover el calibrador a lo largo del eje X. El husillo con el cortador está montado en el calibrador. Se mueve a lo largo de sus guías (eje Z).
El controlador y los controladores proporcionan la automatización de la máquina CNC mediante la transmisión de comandos a los motores eléctricos. El uso del paquete de software Kcam le permite usar cualquier controlador y proporciona control del motor de acuerdo con el dibujo de la pieza ingresado en el programa.
El diseño debe hacerse rígido para soportar las fuerzas de trabajo que surgen durante la operación y no provocar vibraciones. Las vibraciones conducirán a una disminución en la calidad del producto resultante, rotura de la herramienta. Por lo tanto, las dimensiones de los sujetadores deben garantizar la solidez de la estructura.
Se utiliza una fresadora CNC casera para obtener una imagen 3D tridimensional en detalle de madera. Se adjunta a la mesa de esta unidad. También se puede utilizar como grabador. El diseño asegura el movimiento del cuerpo de trabajo: el husillo con el cortador instalado de acuerdo con el programa de acciones especificado. El movimiento de la pinza a lo largo de los ejes X e Y se produce a lo largo de guías pulidas mediante motores paso a paso.
Mover el eje a lo largo del eje Z vertical le permite cambiar la profundidad de procesamiento en el dibujo creado en el árbol. Para obtener un dibujo en relieve en 3D, debe hacer dibujos. Es recomendable utilizar diferentes tipos cortadores que le permitirán obtener las mejores opciones de visualización de imágenes.
Selección de componentes
Para las guías se utilizan varillas de acero D = 12 mm. Para un mejor movimiento de los carros, están rectificados. Su longitud depende del tamaño de la mesa. Puede usar varillas de acero endurecido de una impresora de matriz de puntos.
Los motores paso a paso se pueden utilizar desde allí. Sus parámetros: 24 V, 5 A.
Es deseable proporcionar la fijación de los cortadores con una pinza.
Es mejor usar una fuente de alimentación hecha en fábrica para una mini fresadora casera, ya que el rendimiento depende de ello.
El controlador necesita usar condensadores y resistencias en paquetes SMD para montaje en superficie.
Montaje
Para ensamblar una máquina casera para fresar piezas de madera en 3D con sus propias manos, debe hacer dibujos, preparar Herramienta esencial, accesorios, hacer las piezas que faltan. Después de eso, puede comenzar a ensamblar.
La secuencia de montaje de bricolaje de una mini máquina CNC con procesamiento 3D consiste en:
- las guías de la pinza se instalan en las paredes laterales junto con el carro (sin tornillos).
- los carros se mueven a lo largo de las guías hasta que su movimiento se vuelve suave. Por lo tanto, los orificios del calibrador están lapeados.
- apretando los pernos de las pinzas.
- fijación de unidades de montaje en la máquina e instalación de tornillos.
- instalación de motores paso a paso y su conexión con tornillos mediante acoplamientos.
- el controlador se asigna en un bloque separado para reducir la influencia de los mecanismos operativos en él.
¡Se debe probar una máquina CNC casera después del ensamblaje! La prueba del procesamiento 3D se lleva a cabo mediante el uso de modos de ahorro para identificar todos los problemas y solucionarlos.
Se proporciona trabajo en modo automático. software. Los usuarios avanzados de computadoras pueden usar fuentes de alimentación y controladores para controladores, motores paso a paso. La fuente de alimentación convierte la corriente alterna entrante (220 V, 50 Hz) en corriente continua necesaria para alimentar el controlador y los motores paso a paso. Para ellos, el control de la máquina desde una computadora personal pasa por el puerto LPT. Los programas de trabajo son Turbo CNC y VRI-CNC. Los programas de edición gráfica CorelDRAW y ArtCAM se utilizan para preparar los dibujos necesarios para la implementación en un árbol.
Resultados
La mini fresadora CNC casera para piezas 3D es fácil de operar, garantiza precisión y calidad de procesamiento. Si necesita hacer un trabajo más complejo, necesita usar motores paso a paso de mayor potencia (por ejemplo: 57BYGH-401A). En este caso, para mover las pinzas, debe usar correas dentadas para girar los tornillos, y no un embrague.
La instalación de la fuente de alimentación (S-250-24), la placa de conmutación, los controladores se pueden realizar en la carcasa anterior desde la computadora, modificándola. Puede equiparse con un botón rojo de "stop" para el apagado de emergencia del equipo.
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El objetivo de este proyecto es crear una máquina CNC de escritorio. Era posible comprar una máquina prefabricada, pero su precio y dimensiones no me convenían, y decidí construir una máquina CNC con los siguientes requisitos:
- uso herramientas simples(solo necesita una máquina perforadora, Sierra de banda y herramientas manuales)
- bajo costo (estaba buscando bajo costo, pero aun así compré artículos por alrededor de $ 600, puede ahorrar mucho comprando artículos en las tiendas apropiadas)
- huella pequeña (30"x25")
- Espacio de trabajo normal (10" X, 14" Y, 4" Z)
- alta velocidad de corte (60" por minuto)
- un pequeño número de elementos (menos de 30 únicos)
- elementos disponibles (todos los elementos se pueden comprar en un hardware y tres tiendas en línea)
- la posibilidad de procesar con éxito la madera contrachapada
Las máquinas de otras personas
Aquí hay algunas fotos de otras máquinas que se han ensamblado de acuerdo con este artículo.
Foto 1: Chris y un amigo ensamblaron la máquina cortando piezas de acrílico de 0,5" con corte por láser. Pero todos los que han trabajado con acrílico saben que el corte por láser es bueno, pero el acrílico no tolera la perforación y tiene muchos agujeros. proyecto .ellos lo hicieron Buen trabajo, se puede encontrar más información en el blog de Chris. Me gustó especialmente hacer un objeto 3D con cortes 2D.
Foto 2: Sam McCaskill hizo una máquina CNC de escritorio realmente agradable. Me impresionó que no simplificara su trabajo y recortara todos los elementos a mano. Estoy impresionado con este proyecto.
Foto 3 - Piezas usadas de DMF de Angry Monk cortadas con un cortador láser y motores accionados por correa dentada convertidos en motores de hélice.
Foto 4: Bret Golab ensambló la máquina y la configuró para trabajar con Linux CNC (también intenté hacer esto, pero no pude debido a la complejidad). Si está interesado en su configuración, puede contactarlo. Él hizo un gran trabajo!
Me temo que no tengo suficiente experiencia y conocimiento para explicar los conceptos básicos de CNC, pero el foro CNCZone.com tiene una sección extensa sobre máquinas caseras, que me ayudó mucho.
Cortador: herramienta tipo Dremel o Dremel
Opciones de ejes:
eje x
Distancia de viaje: 14"
Velocidad: 60"/minuto
Aceleración: 1"/s2
Resolución: 1/2000"
Pulsos por pulgada: 2001
eje Y
Distancia de viaje: 10"
Accionamiento: Accionamiento por correa dentada
Velocidad: 60"/minuto
Aceleración: 1"/s2
Resolución: 1/2000"
Pulsos por pulgada: 2001
Eje Z (arriba-abajo)
Distancia de viaje: 4"
Unidad: Tornillo
Aceleración: .2"/s2
Velocidad: 12"/minuto
Resolución: 1/8000"
Pulsos por pulgada: 8000
Herramientas necesarias
Mi objetivo era utilizar herramientas populares que se pueden comprar en una tienda de manualidades normal.
Herramienta eléctrica:
- sierra de cinta o sierra de vaivén
- máquina perforadora (taladros de 1/4", 5/16", 7/16", 5/8", 7/8", 8 mm (alrededor de 5/16")), también llamada Q
- una impresora
- Herramienta Dremel o similar (a instalar en la máquina terminada).
Herramienta de mano:
- martillo de goma (para plantar elementos en su lugar)
- hexágonos (5/64", 1/16")
- destornillador
- pegamento en barra o pegamento en spray
- Llave ajustable (o llave de vaso con carraca y vaso de 7/16")
Materiales necesarios
El archivo PDF adjunto (CNC-Part-Summary.pdf) proporciona todos los costos e información sobre cada artículo. Aquí solo se proporciona información resumida.
Hojas---$20
- Pieza 48"x48" 1/2" MDF ( cualquiera servirá material laminar 1/2" de espesor. Planeo usar UHMW en la próxima versión de la máquina, pero ahora es demasiado caro)
- Una pieza de MDF de 5"x5" 3/4" (esta pieza se usa como espaciador para que pueda usar cualquier pieza de material de 3/4")
Motores y controladores --- $255
-Se puede escribir un artículo completo sobre la elección de controladores y motores. En resumen, necesita un controlador capaz de controlar tres motores y motores con un par de aproximadamente 100 oz/in. Compré motores y un controlador listo para usar y todo funcionó bien.
Hardware --- $ 275
-Compré estos artículos en tres tiendas. Obtuve las piezas simples de la ferretería, los controladores especializados que obtuve de McMaster Carr (http://www.mcmaster.com), y los rodamientos, que necesito mucho, los compré en un minorista en línea por $40 por 100 piezas (es toda una ganga). , quedan muchos rodamientos para otros proyectos).
Software --- (Gratis)
-Necesitas un programa para dibujar tu diseño (yo uso CorelDraw) y ahora uso versión de prueba Mach3, pero tengo planes de cambiar a LinuxCNC (un controlador de máquina de código abierto que usa Linux)
Unidad Principal --- (Opcional)
-Instalé Dremel en mi máquina, pero si está interesado en la impresión 3D (como RepRap), puede instalar su dispositivo.
Plantillas de impresión
Tenía algo de experiencia con un rompecabezas, así que decidí pegar las plantillas. Es necesario imprimir archivos PDF con plantillas colocadas en la hoja, pegar la hoja en el material y recortar los detalles.
Nombre del archivo y material:
Todo: CNC-Cut-Resumen.pdf
MDF de 0,5" (35 hojas de plantilla de 8,5"x11"): CNC-0.5MDF-CutLayout-(Rev3).pdf
MDF de 0,75": CNC-0,75MDF-CutLayout-(Rev2).pdf
Tubo de aluminio de 0,75": CNC-0,75Alum-CutLayout-(Rev3).pdf
MDF de 0,5" (1 hoja de patrón de 48"x48"): CNC-(Una página de 48x48) 05-MDF-CutPattern.pdf
Nota: Adjunto dibujos de CorelDraw en formato original (CNC-CorelDrawFormat-CutPatterns (Rev2) ZIP) para aquellos que deseen cambiar algo.
Nota: Hay dos opciones para MDF de 0,5". MDF-CutPattern.pdf) con una hoja de 48"x48" para imprimir en una impresora de gran formato.
Paso a paso:
1. Descarga tres plantillas PDF.
2. Abra cada archivo en Adobe Reader
3. Abra la ventana de impresión
4. (IMPORTANTE) Deshabilitar escalado de página.
5. Verifique que el archivo no haya sido escalado por accidente. La primera vez no hice esto e imprimí todo a una escala del 90%, como se describe a continuación.
Elementos de encolado y corte.
Pegue las plantillas impresas en el MDF y en el tubo de aluminio. A continuación, simplemente corte la parte a lo largo del contorno.
Como se mencionó anteriormente, accidentalmente imprimí las plantillas a una escala del 90% y no me di cuenta hasta que comencé a cortar. Desafortunadamente, no entendí esto hasta esta etapa. Me quedé con plantillas a escala del 90 % y al mudarme por todo el país obtuve acceso a un CNC de tamaño completo. No pude resistir y cortar los elementos con esta máquina, pero no pude perforarlos con reverso. Por eso todos los elementos de las fotos no tienen piezas de plantilla.
perforación
No conté exactamente cuántos, pero este proyecto usa muchos agujeros. Los agujeros que se perforan en los extremos son especialmente importantes, pero tómese su tiempo para hacerlos y rara vez necesitará usar un martillo de goma.
Los lugares con agujeros en el revestimiento uno encima del otro es un intento de hacer surcos. Quizás tenga una máquina CNC que pueda hacer esto mejor.
Si has llegado a este paso, ¡te felicito! Mirando un montón de elementos, es bastante difícil imaginar cómo ensamblar una máquina, así que traté de hacer instrucciones detalladas similar a las instrucciones de LEGO. (PDF adjunto CNC-Assembly-Instructions.pdf). se ve bastante interesante fotos paso a paso Ensambles.
¡Listo!
¡La máquina está lista! Espero que lo hayas hecho y ejecutado. Espero que el artículo no pierda detalles y puntos importantes. Aquí hay un video que muestra la máquina cortando un patrón en espuma rosa.
