≡× JÍDELNÍ LÍSTEK

• Interiér
• Okno
• Stěny
• Projekty
• Budovy

Děláme CNC. Je možné vyrobit CNC stroj vlastníma rukama? Instalujeme elektronické plnění stroje

Umístění osX, Y, Zstolní CNC frézka a gravírovací stroj:

Osa Z posouvá nástroj (frézu) svisle (dolů nahoru)
Osa X - posouvá vozík Z v příčném směru (vlevo-vpravo).
Osa Y - posouvá pohyblivý stůl (tam a zpět).

Můžete se seznámit se zařízením frézky a gravírovacího stroje

Složení sestavy CNC strojů Modelist 2020 a Modelist 3030

I Sada frézovaných dílů z 12mm překližky pro svépomocnou montáž

Sada frézovaných dílů pro sestavení CNC stroje s pohyblivým stolem se skládá z:

1) Portálové stojany CNC frézky

2) sada frézovaných dílů CNC stroje pro sestavení osy Z

3) sada frézovaných dílů CNC stroje pro sestavení pohyblivého stolu

4) sada frézovaných dílů CNC stroje pro montáž podpěr krokového motoru a uchycení vřetena

II Sada mechaniky frézky obsahuje:

1. spojka pro spojení hřídele krokového motoru s vodicím šroubem stroje - (3 ks). Rozměr spojky pro stroj Modelist2030 s krokovými motory NEMA17 je 5x5mm. Pro stroj Modelist3030 s krokovými motory Nema23 - 6,35x8mm

2. ocelová lineární vedení pro CNC stroj Modelist 3030:

16 mm (4 ks.) pro osy X a Y,

12mm (2ks) pro osu Z

U CNC stroje Modelist 2020 průměr vedení lineárního pohybu:

12mm (8ks) pro osy X, Y a Z.

3. lineární valivá ložiska pro frézku Modelist3030:

Lineární ložiska LM16UU (8 ks) pro osy X a Y,

Lineární ložiska LM12UU pro osu Z.

Pro CNC frézování stroj Modelist2020

Lineární ložiska LM12UU (12 ks) pro osy X, Y a Z.

4. Vodící šrouby pro frézku Modelist2020 - M12 (rozteč 1,75 mm) - (3 ks) s opracováním na d=5mm na jednom konci a na d=8mm na druhém.

Pro frézku Modelist3030 - trapézové šrouby TR12x3 (rozteč 3mm) - (3ks) s konci opracovanými na d=8mm.

5. radiální ložiska pro upevnění vodicích šroubů - (4 ks) jedno ložisko na každý hliníkový blok pro osu Z.

6. Pojezdové matice z kaprolonu plněného grafitem pro osy X, Y a Z (- 3 ks)

Elektronická sada CNC routeru III:

1. Pro CNC stroj Modelist2020: krokové motory NEMA17 17HS8401(rozměr 42x48mm, kroutící moment 52N.cm , proud 1,8A, fázový odpor 1,8Ohm, indukčnost 3,2mH, průměr hřídele 5mm)- 3 ks.

Pro CNC stroj Modelist3030: krokové motory 23HS5630 (velikost 57x56mm, kroutící moment 12,6kg*cm, proud 3,0A, fázový odpor 0,8Ohm, indukčnost 2,4mH, průměr hřídele 6,35mm)- 3 ks.

2. ovladač krokových motorů CNC stroje pomocí specializovaných mikrokrokovacích ovladačů od Toshiba TV6560 v uzavřené hliníkové skříni

3. zdroj 24 V 6,5 A pro CNC stroj Modelist 2020 a 24 V 10,5 A pro CNC stroj Modelist 3030

4. sada propojovacích vodičů

Montážní sekvence CNC frézky s pohyblivým stolem.

Systém lineárního pohybu jakéhokoli obráběcího stroje se skládá ze dvou částí: kuličkové pouzdro je prvek, který se pohybuje, a stacionární prvek systému je lineární vedení nebo hřídel (lineární podpora). Lineární ložiska mohou být odlišné typy: pouzdro, dělené pouzdro, pouzdro hliníkového pouzdra pro snadné upevnění, kuličkový vozík, válečkový vozík, jehož hlavní funkcí je nést zátěž, zajišťující stabilní a přesný pohyb. Použití lineárních ložisek (valivého tření) místo kluzných pouzder může výrazně snížit tření a využít plný výkon krokových motorů užitečná práceřezání

Obrázek 1

1 Namažte lineární ložiska systému lineární pohyb frézky se speciálním mazivem (můžete použít Litol-24 (prodává se v obchodech s autodíly)).

2 Sestavení osy Z CNC frézky.

Montáž osy Z je popsána v návodu " "

3 Sestavení stolu CNC frézky, osa Y

3.1 Díly pro sestavení portálu, obrázek 2.

1) sada frézovaných dílů

4) vodící šrouby pro frézku Modelist 2030 - M12 (rozteč 1,75 mm) s konci opracovanými při d=8mm a d=5mm

Obrázek 2. Detaily portálu stolní CNC frézky

3.2 Zatlačte lineární ložiska a vložte držáky lineárních ložisek do vyfrézovaných drážek, obrázek 2. Vložte lineární vedení do lineárních kuličkových ložisek.

Obrázek 2 Sestavení stolu stolní CNC frézky

3.3 Držáky lineárních ložisek jsou zaraženy do drážek pohyblivé části stolu. Spojení pero-drážka zajišťuje vynikající tuhost jednotky, všechny části této jednotky jsou vyrobeny z 18mm překližky. Dodatečné dotažení dílů šroubové spojení Zajistíme k tomu dlouhou a spolehlivou životnost tak, že stávajícím otvorem v desce, který slouží jako vedení pro vrták, vyvrtáme otvor na konci držáku lineárního ložiska, jak je znázorněno na obrázku 3, vrták o průměru 4 mm.

Obrázek 3 Vrtání montážních otvorů.

3.4 Umístíme samotný stůl a připevníme ho skrz stávající otvory pomocí šroubů M4x55 ze stavebnice, obrázek 4 a 5.

Obrázek 4. Upevnění ložisek pohyblivého stolu.

Obrázek 5. Upevnění ložisek pohyblivého stolu.

3.5 Zatlačte axiální ložiska do dílů rámu stolu. Vložte vodicí šroub s vodicí maticí z kaprolonu plněného grafitem do nosných ložisek a lineární vedení do drážek prvků rámu, obrázek 6.

Obrázek 6. Sestavení pohyblivého stolu.

Upevněte prvky rámu pomocí šroubů ze sady. Pro upevnění ze stran použijte šrouby 3x25 mm, obrázek 7. Před zašroubováním šroubů nezapomeňte vrtat vrtákem o průměru 2 mm, aby nedošlo k delaminaci překližky.

Pokud vodicí šroub není upnut díly podstavce pohyblivého stolu a ve šroubu je vůle podél osy v nosných ložiskách, použijte podložku o průměru 8 mm, obrázek 6.

Obrázek 7. Montáž rámu stolního stroje.

3.6 Umístěte pojezdovou matici uprostřed mezi lineární ložiska a pomocí 2mm vrtáku vytvořte otvory pro šrouby, obrázek 8, poté zajistěte pojezdovou matici pomocí 3x20 šroubů ze sady. Při vrtání nezapomeňte použít zarážku pod vodicí matici, aby nedošlo k ohnutí vodícího šroubu. .

Obrázek 8. Upevnění matice.

4 Sestavení portálu stroje.

K sestavení budete potřebovat:

1) sada frézovaných dílů pro sestavení pohyblivého stolu

2) ocelová lineární vedení o průměru 16 mm (2 ks)

3) lineární ložisko LM16UU (4ks)

4) vodící šrouby pro frézku Modelist 2030 - M12 (rozteč 1,75 mm) s konci opracovanými při d=8mm a d=5mm.

Pro frézku Modelist 3030 - trapézové šrouby TR12x3 (rozteč 3mm) s konci opracovanými na d=8mm.

5. radiální ložiska pro upevnění vodicích šroubů - (2 ks)

6. Pojezdová matice z kaprolonu plněného grafitem - (- 1 ks)

4.1 Zajistěte boční stranu portálu, Obrázek 9.

Obrázek 9. Montáž portálu stroje.

4.2 Vložte vodicí šroub s maticí do rámu vozíku osy Z, Obrázek 10.

Obrázek 10. Instalace vodícího šroubu.

4.3 Vložte lineární vedení, Obrázek 11.

Obrázek 19 Upevnění vodícího šroubu „v prostoru“.

4.4 Zajistěte druhou stranu portálu, Obrázek 11.

Obrázek 11. Instalace druhé strany portálu

Pokud vodicí šroub není upnut díly podstavce pohyblivého stolu a je v ose vůle, použijte podložku o průměru 8 mm.

4.5 Nainstalujte a zajistěte zadní stěnu Z vozíku, Obrázek 12.

Obrázek 12. Upevnění zadní stěny Z vozíku.

4.6 Zajistěte běžící matici caprolonu pomocí 3x20 šroubů ze sady, obrázek 13.

Obrázek 13. Upevnění matice běhu osy X.

4.7 Zajistěte zadní stěnu portálu, obrázek 14, pomocí šroubů 3x25 ze sady.

Obrázek 14. Upevnění zadní stěny portálu.

5 Instalace krokových motorů.

Pro instalaci krokových motorů použijte upevňovací díly ze sady CNC frézovaných dílů pro montáž držáků krokového motoru Nema23 pro frézku Modelist3030.

Obrázek 15. Instalace krokových motorů.

Nainstalujte spojky 5x8mm pro připojení hřídele motoru k vodícímu šroubu. Krokové motory připevněte ke stroji pomocí šroubu M4x55 ze sady, obrázek 15.

6 Připevněte ovladač na zadní stěnu frézky a gravírky a připojte k němu svorkovnice motoru.

7 Instalace routeru.

Frézka se upevní na krk nebo tělo nástroje. Standardní průměr hrdla domácích routerů jsou 43 mm. Průměr vřetena 300W - 52mm, upevnění na tělo. Pro instalaci sestavte držák routeru, detaily montáže jsou na obrázku 16. Použijte šroub 3x30mm ze sady.

Obrázek 16 Uchycení vřetena 43 mm

Obrázek 17 Vřeteno s upevněním na CNC stroji

Při instalaci nástrojů podobných Dremelu (rytců) budete také muset dodatečně upevnit tělo rytce k vozíku Z pomocí svorky, obrázek 18.

Obrázek 18 Připevnění rytce k frézce.

Je možné nainstalovat hubici pro připojení vysavače

Toto je můj první CNC stroj sestavený vlastníma rukama dostupné materiály. Cena stroje je asi 170 $.

Dlouho jsem snil o sestavení CNC stroje. Potřebuji ho hlavně na řezání překližky a plastu, řezání některých dílů na modelování, domácí výrobky a další stroje. Ruce mě svrběly při sestavování stroje téměř dva roky, během kterých jsem sbíral součástky, elektroniku a znalosti.

Stroj je rozpočtový, jeho náklady jsou minimální. V následujícím budu používat slova, která obyčejnému člověku se může zdát velmi děsivé a to může vyděsit vlastními silami stroj, ale ve skutečnosti je to všechno velmi jednoduché a snadno se ovládá během několika dní.

Elektronika sestavená na firmware Arduino + GRBL

Mechanika je nejjednodušší, rám z 10mm překližky + 8mm šrouby a svorníky, lineární vedení z kovového úhelníku 25*25*3 mm + ložiska 8*7*22 mm. Osa Z se pohybuje na čepu M8 a osy X a Y na řemenech T2,5.

Vřeteno pro CNC je domácí výroby, sestavené z bezkomutátorového motoru a kleštinové svěrky + pohon ozubeným řemenem. Je třeba poznamenat, že vřetenový motor je napájen z hlavního 24voltového napájecího zdroje. V Technické specifikace Motor je udáván na 80 ampér, ale ve skutečnosti při velkém zatížení spotřebuje 4 ampéry. Nedokážu vysvětlit, proč se to děje, ale motor funguje skvěle a dělá svou práci.

Zpočátku byla osa Z na podomácku vyrobených lineárních vedeních vyrobených z úhelníků a ložisek, později jsem ji předělal, fotky a popis níže.

Pracovní prostor je přibližně 45 cm v X a 33 cm v Y, 4 cm v Z. S ohledem na první zkušenosti vyrobím další stroj s většími rozměry a na osu X namontuji dva motory, na každou stranu jeden . To je způsobeno velkým ramenem a zatížením, když se práce provádí v maximální vzdálenosti podél osy Y, nyní je pouze jeden motor a to vede ke zkreslení dílů, kruh se ukáže být trochu eliptické díky výsledné flexi vozíku podél X.

Původní ložiska na motoru se rychle uvolnila, protože nebyla dimenzována na boční zatížení, a to je vážné. Namontoval jsem proto dvě velká ložiska o průměru 8 mm na horní a spodní stranu osy, to se mělo udělat hned, teď kvůli tomu dochází k vibracím.

Zde na fotce vidíte, že osa Z je již na jiných lineárních vedeních, popis bude níže.

Samotní průvodci jsou velmi jednoduchý design, nějak náhodou jsem to našel na Youtube. Pak se mi tento design zdál ideální ze všech stran, minimální námaha, minimum detailů, snadná montáž. Jak ale ukázala praxe, tyto návody nefungují dlouho. Na fotografii je vidět drážka, která se vytvořila na ose Z po týdnu mých testovacích jízd CNC stroje.

Podomácku vyrobená vodítka na ose Z jsem nahradila nábytkovými, stojí méně než dolar za dva kusy. Zkrátil jsem je s ponecháním zdvihu 8 cm Na osách X a Y jsou ještě stará vodítka, zatím měnit nebudu, plánuji na tomto stroji vyříznout díly na nový stroj, pak vyřeším. stačí rozebrat tohle.

Pár slov o frézách. Nikdy jsem nepracoval s CNC a také mám velmi malé zkušenosti s frézováním. Koupil jsem několik fréz v Číně, všechny mají 3 a 4 drážky, později jsem si uvědomil, že tyto frézy jsou dobré na kov, ale na frézování překližky potřebujete jiné frézy. Zatímco nové frézy překonávají vzdálenost z Číny do Běloruska, já se snažím pracovat s tím, co mám.

Fotografie ukazuje, jak 4 mm fréza hořela na 10 mm březové překližce, stále jsem nechápal proč, překližka byla čistá, ale na fréze byly uhlíkové usazeniny podobné borovicové pryskyřici.

Další na fotce je 2mm čtyřbřitá fréza po pokusu o frézování plastu. Tento kousek roztaveného plastu se pak dal jen velmi těžko odstranit, musel jsem ho trochu ukousnout kleštěmi. I při nízkých otáčkách se fréza stále zasekává, 4 drážky jsou jednoznačně na kov :)

Onehdy měl můj strýc narozeniny, při této příležitosti jsem se rozhodla vyrobit dárek na své hračce :)

Jako dárek jsem vyrobil plný dům na domeček z překližky. Nejprve jsem vyzkoušel frézování na pěnovém plastu, abych otestoval program a nezničil překližku.

Kvůli vůli a ohybu mohla být podkova vyříznuta až na sedmé.

Celkově se tento full house (v čisté podobě) vyfrézoval asi 5 hodin + spousta času na to, co bylo zničeno.

Kdysi jsem publikoval článek o klíčence, dole na fotce je stejný klíč, ale už vyřezaný na CNC stroji. Minimální úsilí, maximální přesnost. Přesnost vzhledem k vůli určitě není maximální, ale druhý stroj udělám tužší.

Také jsem použil CNC stroj na řezání ozubených kol z překližky, je to mnohem pohodlnější a rychlejší než řezání vlastníma rukama pomocí skládačky.

Později jsem z překližky vyřezal hranatá ozubená kola, fakt se točí :)

Výsledky jsou pozitivní. Nyní začnu vyvíjet nový stroj, na tomto stroji vyřežu díly, ruční práce prakticky jde o montáž.

Řezání plastu musíte ovládat, protože pracujete na domácím robotickém vysavači. Ve skutečnosti mě robot také přiměl k vytvoření vlastního CNC. Pro robota vyřežu ozubená kola a další díly z plastu.

Aktualizace: Nyní kupuji rovné frézy se dvěma hranami (3,175 * 2,0 * 12 mm), řežou bez vážného rýhování na obou stranách překližky.

Tak jste se rozhodli stavět domácí CNC frézka nebo o tom možná jen přemýšlíte a nevíte, kde začít? CNC stroj má mnoho výhod. Domácí stroje dokážou frézovat a řezat téměř všechny materiály. Ať už jste amatér nebo řemeslník, otevírá to velké obzory kreativitě. To, že by některý ze strojů mohl skončit ve vaší dílně, je ještě lákavější.

Existuje mnoho důvodů, proč si lidé chtějí postavit svůj vlastní DIY CNC router. Zpravidla se to děje proto, že si to prostě nemůžeme dovolit koupit v obchodě nebo od výrobce, a to není překvapující, protože cena za ně je poměrně vysoká. Nebo můžete být jako já a užít si spoustu zábavy s vlastní tvorbou a tvorbou něčeho jedinečného. Můžete to jednoduše udělat, abyste získali zkušenosti ve strojírenství.

Osobní zkušenost

Když jsem poprvé začal vyvíjet, promýšlet a vyrábět první CNC router vlastníma rukama, vytvoření projektu trvalo asi jeden den. Když jsem pak začal kupovat díly, udělal jsem si průzkum. A našel jsem tam nějaké informace různé zdroje a fóra, což vedlo ke vzniku nových otázek:

• Opravdu potřebuji kuličkové šrouby, nebo budou běžné svorníky a matice fungovat dobře?
• Které lineární ložisko je nejlepší a mohu si ho dovolit?
• Jaké parametry motoru potřebuji a je lepší použít krokový nebo servopohon?
• Nedeformuje se materiál pouzdra příliš, když? velká velikost stroj?
• A tak dále.

Naštěstí jsem díky inženýrskému a technickému zázemí, které mi po studiích zůstalo, mohl na některé otázky odpovědět. Mnoho problémů, na které bych narazil, však nebylo možné spočítat. Jen jsem potřeboval někoho s praktická zkušenost a informace o této problematice.

Samozřejmě jsem dostal mnoho odpovědí na své otázky od odlišní lidé, z nichž mnohé si odporovaly. Pak jsem musel pátrat dál, abych zjistil, které odpovědi stály za to a které byly odpadky.

Pokaždé, když jsem měl otázku, na kterou jsem neznal odpověď, musel jsem opakovat stejný proces. Celkově je to způsobeno tím, že jsem měl omezený rozpočet a chtěl jsem si vzít to nejlepší, co jsem si za své peníze mohl koupit. To je stejná situace pro mnoho lidí, kteří vytvářejí domácí CNC frézku.

Sady a sady pro montáž CNC routerů vlastníma rukama

Ano, jsou k dispozici sady strojů pro ručně sestavené, ale ještě jsem neviděl takový, který by se dal přizpůsobit konkrétním potřebám.

Také zde není možnost provádět změny v konstrukci a typu stroje, ale je jich mnoho a jak poznáte, který je pro vás ten pravý? Bez ohledu na to, jak dobrý je návod, pokud je design špatně promyšlený, pak bude konečný stroj špatný.

Proto musíte mít znalosti o tom, co stavíte, a rozumět roli, kterou každý díl hraje!

Řízení

Cílem tohoto průvodce je zabránit tomu, abyste dělali stejné chyby, na které jsem plýtval svým drahocenným časem a penězi.

Podíváme se na všechny součásti až po šrouby a podíváme se na výhody a nevýhody každého typu každého dílu. Budu mluvit o každém aspektu designu a ukážu vám, jak vytvořit CNC frézku vlastníma rukama. Provedu vás mechanikou k softwaru a všemu mezi tím.

Mějte to na paměti domácí kresby CNC stroje nabízejí několik způsobů, jak vyřešit některé problémy. To má často za následek nedbalý design nebo špatný výkon stroje. Proto doporučuji, abyste si nejprve přečetli tuto příručku.

ZAČNĚME

KROK 1: Klíčová rozhodnutí o návrhu

Nejprve je třeba zvážit následující otázky:

1. Definice vhodný design speciálně pro vás (například pokud vyrábíte dřevoobráběcí stroj vlastníma rukama).
2. Požadovaná oblast zpracování.
3. Dostupnost pracovního prostoru.
4. Materiály.
5. Tolerance.
6. Metody návrhu.
7. Dostupné nástroje.
8. Rozpočet.

KROK 2: Základna a osa X

Zde se řeší následující otázky:

1. Navrhněte a postavte hlavní základnu nebo základnu osy X.
2. Pevně ​​upevněné díly.
3. Částečně upevněné díly atd.

KROK 3: Navrhněte portálovou osu Y

1. Návrh a konstrukce osy Y portálu.
2. Zhroutit se různá provedení k prvkům.
3. Síly a momenty na portálu atd.

KROK 4: Schéma montáže osy Z

Zde se řeší následující otázky:

1. Návrh a montáž sestavy osy Z.
2. Síly a momenty na ose Z.
3. Lineární kolejnice/vodítka a rozteče ložisek.
4. Výběr kabelového kanálu.

KROK 5: Systém lineárního pohybu

Tento odstavec se zabývá následujícími problémy:

1. Podrobná studie lineárních pohybových systémů.
2. Výběr správný systém speciálně pro váš stroj.
3. Návrh a konstrukce vlastních průvodců s nízkým rozpočtem.
4. Lineární hřídel a pouzdra nebo kolejnice a bloky?

KROK 6: Mechanické součásti pohonu

Tento odstavec se týká následujících aspektů:

1. Podrobný přehled dílů pohonu.
2. Výběr správných součástí pro váš typ stroje.
3. Krokové nebo servomotory.
4. Šrouby a kuličkové šrouby.
5. Hnací matice.
6. Radiální a axiální ložiska.
7. Spojka a uložení motoru.
8. Přímý pohon nebo převodovka.
9. Stojany a ozubená kola.
10. Kalibrace vrtulí vzhledem k motorům.

KROK 7: Výběr motorů

V tomto kroku je třeba zvážit:

1. Podrobná recenze CNC motorů.
2. Typy CNC motorů.
3. Jak fungují krokové motory.
4. Typy krokových motorů.
5. Jak fungují servomotory?
6. Typy servomotorů.
7. standardy NEMA.
8. Výběr správný typ motor pro váš projekt.
9. Měření parametrů motoru.

KROK 8: Návrh řezacího stolu

1. Navrhněte a postavte si vlastní stoly s nízkým rozpočtem.
2. Perforovaná řezná vrstva.
3. Vakuový stůl.
4. Recenze návrhů řezacích stolů.
5. Stůl lze řezat pomocí CNC frézky na dřevo.

KROK 9: Parametry vřetena

Tento krok řeší následující problémy:

1. Recenze CNC vřeten.
2. Typy a funkce.
3. Ceny a náklady.
4. Možnosti montáže a chlazení.
5. Chladicí systémy.
6. Vytvoření vlastního vřetena.
7. Výpočet třískového zatížení a řezné síly.
8. Nalezení optimální rychlosti posuvu.

KROK 10: Elektronika

Tento odstavec se zabývá následujícími problémy:

1. Kontrolní panel.
2. Elektrické rozvody a pojistky.
3. Tlačítka a spínače.
4. MPG a Jog kruhy.
5. Zásoby energie.

KROK 11: Naprogramujte parametry řadiče

Tento krok řeší následující problémy:

1. Přehled řídicí jednotky CNC.
2. Výběr ovladače.
3. Dostupné možnosti.
4. Systémy s uzavřenou a otevřenou smyčkou.
5. Ovladače za dostupnou cenu.
6. Vytvoření vlastního ovladače od začátku.

KROK 12: Výběr softwaru

Tento odstavec se zabývá následujícími problémy:

1. Posouzení software spojené s CNC.
2. Výběr softwaru.
3. CAM software.
4. CAD software.
5. Software NC Controller.

——————————————————————————————————————————————————–

Mnoho řemeslníků často přemýšlí o sestavení domácího CNC stroje. Má řadu výhod a umožní vám efektivněji a rychleji řešit velké množství problémů.

Provádějí frézování a řezání téměř všech materiálů. V tomto ohledu je pokušení vyrobit takové zařízení docela velké. Možná je čas vzít věci do svých rukou a doplnit svou dílnu o nové vybavení?

Číslicově řízené stroje se rozšířily nejen v průmyslová produkce, ale i v soukromých dílnách. Umožňují plošné a profilové opracování kovu, plastu a dřeva.

Navíc se bez nich neobejdete při provádění gravírovacích a vrtacích a plnicích prací.

Téměř každý úkol řešený pomocí takových zařízení je prováděn na vysoké úrovni.

V případě potřeby něco nakreslete na tabuli popř dřevěná deska, stačí vytvořit layout v počítačovém programu a přenést jej do výrobku pomocí CNC Frézování. Ve většině případů je prostě nemožné provést takovou operaci ručně, zejména pokud jde o vysokou přesnost.

Všechno profesionální vybavení tento typ je charakteristický vysoká úroveň automatizace a snadná obsluha. Pouze základní dovednosti potřebné pro práci ve specializovaných počítačové programy k řešení jednoduchých problémů se zpracováním materiálu.

Zároveň i s CNC zvládají své cíle. Správnou konfigurací a použitím vysoce kvalitních komponent dosáhnete ze zařízení dobré přesnosti, minimální vůle a přijatelné provozní rychlosti.

DIY CNC stroj

Funkční schéma CNC stroje.

Jak tedy vyrobit toto zařízení? Chcete-li vyrobit CNC stroj vlastníma rukama, musíte strávit čas vývojem projektu a seznámit se se stávajícími továrními modely. Po těchto první a nejvíce jednoduchá pravidla, budete se moci vyhnout nejčastějším chybám.

Stojí za zmínku, že CNC frézka je technicky složité zařízení s elektronickými prvky. Z tohoto důvodu se mnoho lidí domnívá, že to nelze provést ručně.

Tento názor je samozřejmě chybný. Je však třeba mít na paměti, že pro montáž budete potřebovat nejen výkres, ale také určitou sadu nástrojů a dílů. Například budete potřebovat krokový motor, který lze vzít z tiskárny atd.

Rovněž je třeba vzít v úvahu nutnost určitých finančních a časových nákladů. Pokud takové problémy nejsou hrozné, vyrobte cenově dostupnou a efektivní jednotku se souřadnicovým polohováním řezací nástroj pro zpracování kovu nebo dřeva není obtížné.

Systém

Nejnáročnější fází CNC obrábění kovu a dřeva je volba optimálního uspořádání zařízení. Vše je zde určeno velikostí obrobku a stupněm jeho zpracování.

Pro domácí účely je lepší dát přednost výkresu malého zařízení s potřebnou sadou funkcí.

Jednou z možností by mohla být konstrukce sestávající ze dvou pojezdů, které se budou pohybovat v rovině. Jako základna dobře poslouží ocelové brusné tyče. K nim jsou připevněny vozíky.

Dále budete potřebovat motor a šrouby s valivými ložisky pro zajištění převodu. CNC router bude řízen pomocí programu.

Příprava

Chcete-li automatizovat domácí CNC frézku, musíte co nejvíce promyslet elektronickou část.

Kresba domácího stroje.

Lze jej rozdělit do několika prvků:

• napájecí zdroj, který dodává energii motoru a regulátoru;
• ovladač;
• ovladač, který reguluje činnost pohyblivých částí konstrukce.

Poté, abyste mohli stroj postavit sami, musíte vybrat montážní díly. Nejlepší je použít dostupné materiály. To pomůže minimalizovat náklady na nástroje, které potřebujete.

Základna je obvykle vyrobena ze dřeva, plexiskla nebo kovu. Je důležité, aby při pohybu třmenů nevznikaly žádné vibrace. Povedou k nepřesnému provozu zařízení. V tomto ohledu je nutné správně vyvinout jejich design.

Zde je několik tipů pro výběr dílů:

• jako vodítka jsou vhodné tyče o průměru do 12 mm;
• nejlepší možností pro posuvné měřítko by byl textolit;
• SD se obvykle bere z tiskáren;
• Upevňovací blok frézy je rovněž vyroben z textolitu.

montážní návod

Po přípravě a výběru dílů můžete začít s montáží frézovací jednotky pro zpracování dřeva a kovu.

Nejprve byste měli znovu zkontrolovat všechny součásti a ujistit se, že jejich velikosti jsou správné.

Schéma CNC zařízení.

Pořadí akcí při montáži vypadá přibližně takto:

• instalace vodítek třmenu, jejich upevnění na boční plochy konstrukce;
• broušení třmenů v důsledku jejich pohybu, dokud nelze dosáhnout hladké jízdy;
• utahování šroubů;
• instalace součástí na základnu zařízení;
• zajištění vodících šroubů se spojkami;
• upevnění na šrouby spojek krokových motorů.

Všechny elektronické komponenty by měly být umístěny v samostatné jednotce. Pravděpodobnost selhání během provozu tak bude minimalizována. Tento typ umístění elektroniky lze nazvat nejlepším designem.

Vlastnosti práce

Jakmile je CNC stroj sestaven vlastníma rukama, můžete začít testovat.

Činnosti stroje budou řízeny softwarem. Musí být zvolen správně. V první řadě je důležité, aby program fungoval. Za druhé, musí maximalizovat všechny možnosti zařízení.

Kinematické schéma činnosti zařízení.

Software musí obsahovat všechny potřebné ovladače pro ovladače.

Měli byste začít s jednoduchými programy. Při prvních startech je nutné sledovat každý průchod frézy, aby byla zajištěna správná šířka a hloubka řezu. Zvláště důležité je ovládat trojrozměrné verze takových zařízení.

Sečteno a podtrženo

CNC dřevoobráběcí zařízení začleňují do svého designu různé elektroniky. Z tohoto důvodu se na první pohled může zdát, že takové zařízení je velmi obtížné vyrobit sami.

Ve skutečnosti je CNC udělej si sám proveditelný úkol pro každého. Stačí věřit v sebe a své schopnosti a pak se můžete stát majitelem spolehlivé a výkonné frézky, která se stane chloubou každého mistra.

Pro mnoho projektů je CNC router nezbytný pro dobré a rychlé výsledky. Po nějakém výzkumu existujících tento moment CNC stroje, došel jsem k závěru, že všechny stroje do 150k nemohou vyhovět mým potřebám z hlediska pracovního prostoru a přesnosti.

Co chci:

• pracovní prostor 900 x 400 x 120 mm
• relativně tiché vřeteno s vysoký výkon při nízkých otáčkách
• maximální možná tuhost (pro frézování hliníkových dílů)
• nejvyšší možnou přesností
• rozhraní USB
• utratit až 150 tisíc rublů

S těmito požadavky jsem začal 3D navrhování s vývojem diagramů a výkresů, přičemž jsem mnohé zkontroloval dostupné díly. Hlavní požadavek: díly musí do sebe zapadat. Nakonec jsem se rozhodl postavit stroj na matici typu 30-B s 8 hliníkovými rámy s vřeteny s 16mm kuličkovými ložisky, 15mm vodítky s kuličkovými ložisky a 3ampérovými krokovými motory NEMA23, které se snadno vejdou do hotový systém upevnění

Tyto díly do sebe perfektně pasují bez potřeby speciálních dílů.

Krok 1: Sestavte rám

Základem je dobré plánování...

Týden po objednání dorazily náhradní díly. A po několika minutách byla osa X připravena. - Snazší, než jsem si myslel! 15mm HRC lineární ložiska mají velmi dobrá kvalita, a po jejich instalaci okamžitě víte, že budou fungovat velmi dobře.

Po 2 hodinách při sestavování CNC stroje na Arduinu vlastníma rukama se objevil první problém: vřetena se nechtějí dostat do válečkových ložisek. Můj mrazák není dost velký pro 1060mm vřetena, tak jsem se rozhodl sehnat suchý led, což znamenalo odložit projekt na týden.

Krok 2: Nastavení vřeten

Kamarád přišel s pytlem suchého ledu a po pár minutách zmrznutí vřetena perfektně zapadla do válečkových ložisek. Ještě pár šroubků a vypadá to trochu jako CNC stroj.

Krok 3: Elektrické díly

Mechanická část je hotová a přecházím na elektrické části.

Protože jsem velmi obeznámen s Arduinem a chci mít plnou kontrolu přes USB, nejprve jsem si vybral Arduino Uno se štítem GRBL a steppery TB8825. Tato konfigurace funguje velmi jednoduše a po malém nastavení je stroj ovladatelný PC. Skvělý!

Ale protože TB8825 běží na maximálně 1,9A a 36V (velmi se zahřívá), stačí to ke spuštění stroje, ale zaznamenal jsem ztrátu v krocích kvůli příliš nízký výkon. Dlouhý proces mletí při této teplotě je noční můra.

Koupil jsem levný TB6560 z Číny (300 rublů každý, dodání 3 týdny) a připojil je k štítu GRBL. Hodnoty napětí nejsou pro tuto desku příliš přesné, najdete hodnoty v rozmezí od 12V do 32V. Protože už mám zdroj 36V, snažil jsem se tomu přizpůsobit.

Výsledek: dva krokové pohony fungují dobře, jeden nezvládne více vysokého napětí, a druhý se otáčí pouze jedním směrem (nelze změnit směr).

Takže opět při hledání dobrého řidiče...

TB6600 je moje konečné rozhodnutí. Je zcela uzavřen s hliníkovým chladicím krytem a snadno se nastavuje. Nyní moje steppery fungují na ose X a Y s 2,2A a na ose Z s 2,7A. Mohl bych to zvýšit na 3A, ale od té doby uzavřená krabice Pro ochranu obvodů před hliníkovým prachem jsem se rozhodl použít 2,2A, což pro mé potřeby stačí a neprodukuje téměř žádné teplo. Taky nechci, aby steppery zničily auto, když udělají chybu a dám jim moc výkonu.

Dlouho jsem přemýšlel nad řešením, jak ochránit zdroj krokového motoru a frekvenční měnič před drobnými hliníkovými díly. Existuje mnoho řešení, když je invertor namontován velmi vysoko nebo v dostatečné vzdálenosti od frézky. Hlavním problémem je, že tato zařízení generují velké množství tepla a vyžadují aktivní chlazení. Mým konečným rozhodnutím jsou krásné punčocháče mé přítelkyně. Nařezal jsem je na 30cm kousky a použil jako ochrannou hadici, což je velmi snadné a umožňuje dobré proudění vzduchu.

Krok 4: Vřeteno

Výběr správného vřetena vyžaduje hodně výzkumu. Původně jsem uvažoval o použití sériového vřetena Kress1050, ale vzhledem k tomu, že má pouze 1050 wattů při 21 000 otáčkách za minutu, nemohu očekávat velký výkon v nižších otáčkách.

Pro mé požadavky na suché frézování hliníku a možná i nějaké ocelové díly Potřebuji výkon při 6000-12000 ot./min.

Proto jsem nakonec vybral 3kW frekvenční měnič z Číny (včetně měniče) za 25 tisíc rublů.

Kvalita vřetena je velmi dobrá. Je poměrně výkonný a snadno se nastavuje. Váhu na 9 kg jsem podcenil, ale můj rám je naštěstí dostatečně pevný a s těžkým vřetenem nejsou žádné problémy. (Vysoká hmotnost je důvodem pro 2,7A pohon osy Z)

Krok 5: Úloha dokončena

Připraveno. Stroj funguje velmi dobře, měl jsem pár problémů s krokovými ovladači, ale celkově jsem s výsledkem opravdu spokojený. Utratil jsem asi 120 tisíc rublů a mám auto, které přesně vyhovuje mým potřebám.

Prvním projektem frézování byl negativní tvar v POM (mapování paralaxní okluze). Stroj odvedl skvělou práci!

Krok 6: Přepracování pro frézování hliníku

Už v POM jsem viděl, že kroutící moment na Y ložisku je trochu vysoký a stroj se ohýbá pod velkými silami kolem osy Y, proto jsem se rozhodl koupit druhý regál a podle toho upgradovat portál.

Poté již není téměř žádná vůle kvůli síle působící na vřeteno. Vynikající aktualizace a samozřejmě stojí za to peníze (10 tisíc rublů).

Nyní jsem připraven na hliník. Při práci s AlMg4,5Mn jsem dosáhl velmi dobrých výsledků bez jakéhokoli chlazení.

Krok 7: Závěr

Postavit si vlastní CNC stroj není žádná velká věda. Mám relativně špatné pracovní podmínky a vybavení, ale mám dobrý plán Vše, co potřebujete, je pár bitů, šroubovák, svorky a obvyklé vrtačka. Jeden měsíc v CAD a plánu nákupu a čtyři měsíce v montáži na dokončení instalace. Stavba druhého stroje by byla mnohem rychlejší, ale bez jakýchkoliv předchozích znalostí v této oblasti jsem se během této doby musel naučit hodně o mechanice a elektronice.

Krok 8: Podrobnosti

Zde najdete všechny hlavní části stroje. Pro všechny hliníkové desky bych doporučil slitiny AlMg4,5Mn.

Elektrický:
Všechny elektrické díly jsem koupil na Ebay.

• Arduino + GRBL-Shield: ~ 1500 rub.
• Krokový ovladač: 1000 RUR\pcs
• Napájení: 3000 rub.
• Krokové motory: ~ 1500 RUR\ks
• Frézovací vřeteno + invertor: 25 tisíc rublů.

mechanické:

• Lineární ložiska: link
• Lineární kolejnice: link
• Oběhová vřetena kuliček: link
• 2x1052 mm
• 1x600 mm
• 1x250 mm
• Pevná ložiska vřetena + krokový držák: link
• Plovoucí ložisko: link
• Spojení vřetena: objednané čínské spojky za 180 rublů za kus

• Spodní profily: odkaz
• X-profily pro kolejnice: link
• Y-profily pro instalaci stepperu/vřetena osy X: odkaz

Portál:

• Lineární profil ložiska X: link
• Zadní panel / Montážní panel: 5 mm hliníková deska 600x200.
• Y-profily: 2x odkaz
• Z-profil: odkaz
• Z-montážní deska: 5mm 250×160 Hliníková deska
• Z-posuvná deska pro montáž vřetena: 5mm 200×160 Hliníková deska

Krok 9: Software

Po použití CAD, poté CAM a nakonec G-Code Sender jsem velmi zklamán. Po dlouhém hledání dobrého softwaru jsem se rozhodl pro Estlcam, který je velmi pohodlný, výkonný a velmi cenově dostupný (3 000 rublů).

Zcela přepíše Arduino a samostatně ovládá krokové motory. Existuje mnoho dobře zdokumentovaných funkcí. Zkušební verze poskytuje plnou funkčnost softwaru, pouze přidává čekací dobu.

Například hledání hrany. Stačí připojit drát k pinu Arduino A5 a k obrobku (pokud není kovový, použijte hliníková fólie dočasně jej zakrýt). S ovládáním stroje nyní můžete frézu přitlačit proti pracovní plocha. Jakmile se okruh uzavře, stroj se zastaví a nastaví nápravu na nulu. Velmi nápomocný! (obvykle není potřeba žádné uzemnění, protože vřeteno musí být uzemněno)

Krok 10: Zlepšení

Doposud měly osy Y a Z dočasné plastové držáky pro přenos sil matic vřetena a odpovídající pohyb frézovacího vřetena.

Plastové sponky byly z odolného plastu, ale moc jim nevěřím. Představte si, že se konzola osy Z zabrzdí, frézovací vřeteno jednoduše spadne (samozřejmě během procesu frézování).

Proto jsem nyní vyrobil tyto držáky z hliníkové slitiny (AlMgSi). Výsledek je přiložen na obrázku. Nyní jsou mnohem pevnější než plastová verze, kterou jsem dříve vyráběl bez routeru.

Krok 11: Stroj v akci

Nyní, s trochou praxe, DIY dřevo CNC stroj již dává velmi dobré výsledky (pro hobby). Tyto obrázky ukazují trysku AlMg4,5Mn. Musel jsem to frézovat z obou stran. Na poslední fotka co se stalo bez leštění nebo brusného papíru.

Použil jsem vrták VHM 6mm 3. Zjistil jsem, že 4-6mm nástroje poskytují na tomto stroji velmi dobré výsledky.