Paano gumawa ng DIY CNC machine?

Bilang karagdagan sa kahoy, plastik at composite, ang mga computer numerical control (CNC) machine ay perpektong nagpoproseso ng mga non-ferrous na metal, at kahit na gumagana (teknikal) na mga grado ng bakal. Ang ganitong kagamitan ay ginawa bilang isang milling at engraving machine - at dinadagdagan ng isang laser engraving gun na may kakayahang magsunog ng kahoy at bakal.

Bago maghanda para sa pagpupulong ng isang milling machine o laser engraving machine, magpasya sa mga kinakailangan, na hindi napapansin ng mga bihasang manggagawa.

Una sa lahat ang katawan (frame, kama) ay dapat magkaroon ng sapat na tigas, dahil ang mekanikal na puwersa na inilalapat sa bahagi sa proseso ng pag-on, pagbabarena, pagputol ng mga teknolohikal na butas sa workpiece ay malaki.

Ang pagproseso ng mga bahagi ay dapat na may katumpakan at kalinawan na ipinahayag sa isang tiyak na detalye. Walang pumipigil sa iyo na mag-order ng mga yari na bahagi ng Chinese, gayunpaman, ang base ay kadalasang ginawa mula sa mga improvised na paraan.

Mahalaga rin ang laki ng bahagi... Hindi makatwiran na mag-ipon ng isang makina na sasakupin ang buong workbench sa isang tabletop na may sukat na 2 m2, kapag binalak na mag-ukit ng maliliit na bahagi, mga ekstrang bahagi para sa mga mekanismo at aparato.

Nang malutas ang tatlong gawaing ito, inihahanda nila ang mga kinakailangang materyales at kasangkapan.

• Para sa paggawa ng katawan ng makina para sa kahoy, ang isang solid wood board, MDF o chipboard profile sheet o playwud ay angkop. Ang huli, kasama ang solidong kahoy, ay may pinakamalaking lakas. Ngunit para sa isang metal na makina, walang mas mahusay na disenyo kaysa sa bakal.

• Ang spindle motor para sa kahoy ay hindi dapat higit sa 2 kW sa kapangyarihan. Upang maiwasan ang matagal na mga teknolohikal na break tuwing 15 minuto, ipinapayong magbigay ng kasangkapan sa spindle motor na may radiator-water heat removal system.

• Ang inverter electrical module ay naitugma sa kapangyarihan ng motor. Dahil sa pagiging maaasahan at ubiquity ng stepper motors, ginagamit ang "motor-driver" system. Ang driver board ay bumubuo ng pulsed o alternating currents na nagiging sanhi ng pag-ikot ng motor shaft sa isang partikular na anggulo o upang makumpleto ang ilang buong rebolusyon. Ang tatlong stepper motor ay nagbibigay ng paggalaw ng mga workpiece sa lahat ng tatlong coordinate axes.

• Ang cable duct ay inilalagay upang protektahan ang mga kable mula sa hindi sinasadyang pinsala sa panahon ng operasyon - ang drive at ang entablado ay madalas na inilipat ng maraming.

Kasama sa iba pang mga bahagi ang isang milling clamp (cutter chuck), isang cooling hose, mga ball bearing kit, isang coupling (naglilipat ng maayos na biyahe mula sa isang stepper motor at tinitiyak ang pagkakahanay nito sa isang gearbox sa kahabaan ng axis), mga milling cutter, hardware, isang water pump (pump), mga stud. Bilang mga tool na kailangan mo:

• inverter-type welding unit na may bilang ng mga electrodes;

• gilingan na may isang hanay ng mga cutting disc para sa metal at kahoy;

• unibersal na distornilyador na may isang hanay ng mga nozzle;

• martilyo, pliers, universal adjustable wrenches (hindi bababa sa dalawa);

• panghinang na bakal, rosin, panghinang, paghihinang pagkilos ng bagay;

• Gunting at nippers.

Mga consumable - electrical tape, unibersal na pandikit (karpinterya, epoxy at / o "Moment-1"), rubber sealant, fum tape.

Ang mga craftsman ay gumagawa ng mga milling cutter batay sa mga CD at drive para sa kanila. Gamit ang mga bahaging ito, makakatanggap ang user ng isang napaka-compact na makina.

Kasama sa pangkalahatang sunud-sunod na mga tagubilin sa pagpupulong ang mga sumusunod na yugto.

1. Maghanap o lumikha ng isang pagguhit - mga tagubilin sa pagpupulong, kung saan ang lahat ng mga yugto, kabilang ang layout ng mga elektrikal at elektroniko, ay inilarawan nang detalyado. Upang lumikha ng isang pagguhit, ginagamit ang mga tool ng software tulad ng Autocad o Visio.

2. Pagkatapos bumili ng mga kinakailangang sangkap, ang master ay bumubuo ng kama. Hindi inirerekomenda na tipunin ito bago bilhin ang mga ekstrang bahagi na ito - ang mga sukat nito ay hindi tumutugma sa pagsasaayos ng hinaharap na aparato.

3. Pag-install at pagsasaayos ng spindle unit na may pangunahing motor. Ang isang cooling system ay naka-install sa engine. Upang maalis ang mga tagas, ginagamit ang isang sealant - pagkatapos ng hardening, ito ay nagiging isang uri ng goma.

4. Pag-install ng mga electrical wiring at cable, control panel, emergency shutdown button ng makina.

5. Paglalagay at koneksyon ng electronic board (microcontroller). Maaari mong gamitin, halimbawa, isang electronic module tulad ng KY-2012 - isang limang-axis CNC controller para sa isang stepper motor driver na may DB-25 cable. Karamihan sa mga gumagamit ay mas gusto ang mga microcontroller ng tatak ng Arduino.

6. Pagsubok sa gawain ng naka-assemble na makina, pag-download ng mga elektronikong bersyon ng mga guhit ng hinaharap na workpiece, na gagawin sa makinang ito.

Kung ang pamamaraan ay gumagana nang maayos, maaari kang bumuo ng isang plano sa produksyon, bumili ng mga materyales at mga consumable para dito at pumunta "on stream" - upang palabasin ang unang (pagsubok) na batch ng mga bahagi.

Ang isang self-assembled na CNC machine ay nangangailangan ng isang minimum na mga error at hindi gustong maling kalkulasyon. Ang isang self-made na unit, kahit na nilikha ito para sa trabaho ng eksklusibo sa kahoy at plastik, ay nangangailangan ng isang masusing diskarte sa disenyo at pagpupulong. Kaya, handa na ang proyekto - ang natitira ay isabuhay ito.

Ang kama, ang power supply circuit, ang drive na may pangunahing motor, ang object table na may mga stepper motor na gumagana ay hindi dapat makagambala sa isa't isa. Ang hindi gaanong mahalagang bahagi ay ang emergency stop button at ang remote control na may mga button na nagpapalipat-lipat sa spindle drive speed.

I-install ang mga bahagi na nagbibigay-daan sa iyo upang ayusin ang displacement ng entablado kasama ang abscissa at ordinate axes.

I-mount ang spindle. Ito ay naka-install lamang pagkatapos ng kumpletong pagkumpleto ng trabaho sa katawan (nang walang pag-assemble ng mga sidewall at likurang dingding). Kapag nag-i-install ng motor, iwanan ang pagkakataong ilipat ang drive na ito sa taas at mahigpit na patayo.

Kasama sa iba pang mga bahagi ang isang helical gear gamit ang mga gear sa mga pulley at belt... Pinipigilan ng koneksyon na ito ang sinturon mula sa pagdulas sa mga pulley. Ang pare-parehong paghahatid ng metalikang kuwintas ay halos garantisadong.

Kapag gumagamit ng stepper motor para sa isang maliit na makina, ginagamit ang mga bahagi ng karwahe mula sa isang malaking printer. Kung mas matanda ang modelo sa taon ng produksyon, mas malakas ang stepper motor na ginamit sa kanila. Ang isang dot matrix printer ay itinuturing na isang mahusay na tagumpay: ito ay higit pa sa mga modelo ng laser at inkjet, na angkop para sa pagbabago para sa naturang makina. Ang isang three-axis machine ay mangangailangan, ayon sa pagkakabanggit, tatlo sa mga motor na ito. Kung hindi mo mahanap ang mga ito sa iyong sarili (gamit ang mga lumang kagamitan sa pag-print), pagkatapos ay gumamit ng mga stepper motor mula sa Chinese brand na Nema - kailangan mo lamang maghintay para maihatid ang order mula 10 hanggang 100 araw, at ang mga naturang motor ay idinisenyo para sa isang boltahe ng 12 volts at isang kasalukuyang hanggang sa ilang amperes.

Gamit ang mga umiikot na gear (tool steel wheels), maaari mong i-convert ang torque sa linear torque. Maaaring gamitin ang mga ball screw na ipinares na bahagi (Ball Screws) para sa pinakamataas na katumpakan, ngunit ang mga naturang bahagi ay hindi isang murang solusyon. Gamit ang mga nuts at mounting bolts para i-install ang mga block, bigyan sila ng mga plastic spacer para mabawasan ang friction at mabawasan ang backlash.

Anumang brushed o brushless motor ay maaaring gamitin para sa suliran.

Ang vertical hub, na nagpapahintulot sa tool na lumipat sa tatlong coordinate, ay gumagana sa loob ng coordinate table. Ang axis ay ginawa sa anyo ng isang aluminum rod. Ang mga sukat ng bahaging ito ay dapat na tumutugma sa mga sukat ng makina.

Ang pagpupulong ng gumaganang mekanikal na bahagi ay nagsisimula sa pangkabit ng unang stepper motors sa frame.... Matatagpuan ang mga ito sa likod ng vertical axis. Ang mga motor na ito ay responsable para sa pahalang at patayong paggalaw. Ang mobile portal, na gumagalaw kasama ang abscissa axis, ay nagdadala ng spindle drive at ang suporta (ang axis na nagtatakda ng taas ng work point). Kung mas mataas ang portal ay inilalagay, mas makapal na mga bahagi ang master reckons kapag lumiliko. Ang kawalan ng isang nakataas na portal ay ang kawalang-tatag sa pinataas na puwersang inilapat.

Upang ayusin ang stepper motor, na responsable para sa mga coordinate sa taas, pati na rin ang mga tuwid na riles, gamitin ang lahat ng mga plato maliban sa mga side plate. I-install ang spindle base sa parehong lugar.

Upang ayusin ang rotor ng spindle motor na may hairpin, gumamit ng rubber winding ng isang electric cable na may medyo malawak na cross-section. Ang mga tornilyo na ipinasok sa nylon bushing ay mayroon ding mga katangian ng pag-lock.

Ang mga metal at kahoy sa paggawa ng kaso ay maaaring pagsamahin sa bawat isa. Kaya, ang pangunahing (suportang) istraktura ay binuo mula sa mga propesyonal na tubo na may kapal ng pader na 3 mm, at ang mga sidewalls (mga takip, mga panel) ay maaaring gawin ng playwud. Ngunit ang sumusuporta sa frame ay hindi maaaring tipunin nang walang teknolohiya ng hinang - ang mga purong bolted na koneksyon ay maaaring hindi sapat.

Nakukuha ng makina ang sukdulang lakas na ipinahayag sa pagguhit lamang salamat sa frame... Ang isang movable object table, isang spindle drive, stepping coordinate motors, rail-like guides, at isang vertical coordinate axis ay naka-install dito.

Ang isang steel frame ay maraming beses na mas mahusay, ngunit maaari rin itong masira nang maaga. Gumamit ng T-nuts upang maiwasang maghiwalay ang mga bahagi ng frame. Gayunpaman, ang mga bolted na koneksyon ay gumagana nang maayos sa mga welded na koneksyon. Ang mga end plate ay nagbibigay para sa pag-install ng mga bearings na nagpapahintulot sa lead bolt na malayang umikot kasama ang sinulid nito. Dito ginagamit ang slide at bearing sa spindle.

Para sa maayos na operasyon ng unit ng programa, ginagamit ang mga de-kalidad na materyales sa radyo at mga bahagi ng radyo. Dapat na iwasan ang mga Chinese printed circuit board na may kahina-hinalang kalidad. Ang layunin ng pagpupulong ay upang makamit ang tumpak na paggana, nang walang software na nag-freeze at nagre-reset sa panahon ng operasyon.

Bilang karagdagan sa mga stepper motor na kinokontrol ng mga electronic driver module, ginagamit din ang isang USB port, ang pag-convert ng mga signal kung saan, halimbawa, ay isinasagawa gamit ang isang adapter module batay sa teknolohiyang RS-485, na nagko-convert din ng data pabalik sa USB format.

Piliin ang kailangan mo - gumagana ang lahat ng kagamitan dito. Halimbawa, ang mga modernong microprocessor module ay gumagana sa 3.3 V, at stepper motors - mula sa 12.

Ang isang PC o laptop ay ginagamit upang i-load / i-overwrite ang programa sa yunit ng CNC. Kamakailan, sinubukang gumamit ng karagdagang microcomputer na kasing laki ng isa o higit pang flash drive para makontrol ang makina, na nakikipag-ugnayan sa mga smartphone at tablet sa pamamagitan ng Wi-Fi o Bluetooth, ngunit ang teknolohiyang ito ay nasa yugto pa rin ng pangmatagalang pag-unlad at , sa halip, ay tumutukoy sa "matalinong bagay".

• Walang sinumang matalinong manggagawa ang makakagawa ng kahit isang napakasimpleng makina na walang proyektong may guhit.
• Tamang tumugma sa spindle drive at frequency converter.
• Huwag gumamit ng mga stepper motor na may hindi karaniwang supply ng kuryente, kung hindi, kakailanganin mong mag-install ng hindi karaniwang pinagmumulan ng kuryente o baguhin ang isa sa mga umiiral na. Itatabi nito ang huling setting sa isang tabi, gawing kumplikado ito.
• Huwag gumamit lamang ng mga welded joints - na may matinding panginginig ng boses, sila ay masira lamang.
• Huwag gumamit ng sliding belt drive: ang kapansin-pansing puwersa ay maaaring humantong sa madalas na pagdulas ng mga sinturon.
• Bumili ng mga bearings at turnilyo na may triple safety factor.

Paano gumawa ng isang CNC machine gamit ang iyong sariling mga kamay, tingnan sa ibaba.