տուն > Նախագծեր > Մեծ լավ CNC մեքենա ձեր սեփական ձեռքերով: CNC մեքենայի անկախ արտադրություն: DIY ատաղձագործի փոխ դիզայն աշխատասեղանի համար

Մեծ լավ CNC մեքենա ձեր սեփական ձեռքերով: CNC մեքենայի անկախ արտադրություն: DIY ատաղձագործի փոխ դիզայն աշխատասեղանի համար

Շատ նախագծերի համար լավ և արագ արդյունքների համար անհրաժեշտ է CNC երթուղիչ: Ներկայիս CNC մեքենաների վերաբերյալ որոշ հետազոտություններից հետո ես եկա այն եզրակացության, որ 150 հազարից ցածր բոլոր մեքենաները չեն կարող բավարարել իմ կարիքները աշխատանքային տարածքի և ճշգրտության առումով:

Ինչ ես ուզում եմ:

աշխատանքային տարածք 900 x 400 x 120 մմ
համեմատաբար հանգիստ spindle բարձր հզորությամբ ցածր ռոտացիայի արագությամբ
առավելագույն հնարավոր կոշտություն (ալյումինե մասերի ֆրեզավորման համար)
առավելագույն հնարավոր ճշգրտություն
USB ինտերֆեյս
ծախսել մինչև 150 հազար ռուբլի

Այս պահանջներով ես սկսեցի 3D դիզայնը գծագրերի և գծագրերի մշակմամբ՝ ստուգելով շատերը հասանելի մասեր. Հիմնական պահանջը՝ մասերը պետք է տեղավորվեն իրար։ Ի վերջո, ես որոշեցի կառուցել մեքենան 30-B ընկույզի վրա՝ 8 ալյումինե շրջանակներով, 16 մմ գնդիկավոր առանցքակալներով, 15 մմ գնդիկավոր կրող ուղեցույցներով և 3 ամպեր NEMA23 աստիճանային շարժիչներով, որոնք հեշտությամբ տեղավորվում են դարակաշարի մոնտաժման համակարգում:

Այս մասերը հիանալի տեղավորվում են առանց հատուկ մասերի:

Քայլ 1. Կառուցեք շրջանակը

Հիմնական բանը լավ պլանավորումն է...

Պատվիրելուց մեկ շաբաթ անց պահեստամասերը տեղ հասան։ Իսկ մի քանի րոպե անց X առանցքը պատրաստ էր։ - Ավելի հեշտ, քան ես կարծում էի: 15 մմ HRC գծային առանցքակալները շատ լավ որակի են և տեղադրվելուց հետո դուք կարող եք անմիջապես ասել, որ դրանք շատ լավ կաշխատեն:

2 ժամ անց, երբ Arduino-ում սեփական ձեռքերով CNC մեքենա հավաքեցի, հայտնվեց առաջին խնդիրը. Իմ սառցախցիկը բավականաչափ մեծ չէ 1060 մմ լիսեռների համար, ուստի ես որոշեցի չոր սառույց ստանալ, ինչը նշանակում էր, որ նախագիծը մեկ շաբաթով կասեցրի:

Քայլ 2: Ողերի տեղադրում

Ընկերը եկավ մի պարկ չոր սառույցով, և մի քանի րոպե սառչելուց հետո լիսեռները հիանալի տեղավորվեցին առանցքակալների մեջ: Եվս մի քանի պտուտակ, և այն մի փոքր նման է CNC մեքենայի:

Քայլ 3. Էլեկտրական մասեր

Ավարտված է մեխանիկական մասը և անցնում եմ էլեկտրական մասերին։

Քանի որ ես շատ ծանոթ եմ Arduino-ին և ցանկանում եմ լիարժեք կառավարել USB-ի միջոցով, ես նախ ընտրեցի Arduino Uno-ն GRBL վահանով և TB8825 ստեպպերներով: Այս կոնֆիգուրացիան աշխատում է շատ պարզ, և մի փոքր կարգավորումից հետո մեքենան կառավարելի է համակարգչով: Հիանալի

Բայց քանի որ TB8825-ն աշխատում է առավելագույնը 1.9A և 36V (շատ տաքանում է), սա բավական է մեքենան գործարկելու համար, բայց ես քայլերով կորուստ նկատեցի նաև դրա պատճառով: ցածր հզորություն. Երկար ֆրեզերային գործընթացը այս ջերմաստիճանում մղձավանջ է:

Ես գնել եմ էժան TB6560 Չինաստանից (յուրաքանչյուրը 300 ռուբլի, առաքումը՝ 3 շաբաթ) և դրանք միացրել եմ GRBL վահանին։ Լարման գնահատականները շատ ճշգրիտ չեն այս տախտակի համար, դուք կգտնեք գնահատականներ 12 Վ-ից մինչև 32 Վ: Քանի որ ես արդեն ունեմ 36 Վ սնուցման աղբյուր, ես փորձեցի հարմարեցնել այն:

Արդյունք. Երկու ստեպպեր կրիչներ լավ են աշխատում, մեկը չի կարողանում կարգավորել ավելի բարձր լարումը, իսկ մյուսը պտտվում է միայն մեկ ուղղությամբ (չի կարող փոխել ուղղությունը):

Այսպիսով, կրկին լավ վարորդի որոնման մեջ...

TB6600-ն իմ վերջնական որոշումն է: Այն ամբողջությամբ պատված է ալյումինե հովացման ծածկով և հեշտ է տեղադրվում: Հիմա իմ ստեպպերները աշխատում են X և Y առանցքների վրա 2.2A-ով, իսկ Z առանցքի վրա՝ 2.7A: Ես կարող էի այն բարձրացնել մինչև 3A, բայց քանի որ ունեմ փակ տուփՇղթաները ալյումինի փոշուց պաշտպանելու համար ես որոշեցի օգտագործել 2.2A, որը բավարար է իմ կարիքների համար և գրեթե ջերմություն չի արտադրում: Ես նաև չեմ ուզում, որ ստեպպերները ոչնչացնեն մեքենան, եթե նրանք սխալվեն, և ես նրանց չափազանց մեծ ուժ տամ։

Ես երկար ժամանակ մտածում էի փոքր ալյումինե մասերից ստեպպերի սնուցման և հաճախականության փոխարկիչի պաշտպանության լուծման մասին: Կան բազմաթիվ լուծումներ, երբ ինվերտորը տեղադրված է շատ բարձր կամ բավականաչափ հեռավորության վրա աղացող մեքենա. Հիմնական խնդիրն այն է, որ այս սարքերը մեծ ջերմություն են առաջացնում և պահանջում են ակտիվ սառեցում: Իմ վերջնական որոշումը ընկերուհուս գեղեցիկ զուգագուլպաներն են: Ես կտրեցի դրանք 30 սմ կտորների և օգտագործեցի որպես պաշտպանիչ գուլպաներ, ինչը շատ հեշտ է և թույլ է տալիս լավ օդի հոսք ապահովել:

Քայլ 4. սպինդլ

Ճիշտ spindle ընտրելը պահանջում է մեծ հետազոտություն: Ես ի սկզբանե մտածում էի ֆոնդային Kress1050 spindle օգտագործելու մասին, բայց քանի որ այն ունի ընդամենը 1050 Վտ 21000 պտույտ/րոպեում, ես չեմ կարող ակնկալել մեծ հզորություն ավելի ցածր արագության դեպքում:

Ալյումինի և միգուցե պողպատի որոշ մասերի համար չոր ֆրեզերային պահանջների համար ինձ անհրաժեշտ է 6000-12000 պտ/րոպե հզորություն:

Ահա թե ինչու ես վերջապես ընտրեցի Չինաստանից 3 կՎտ փոփոխական հաճախականության սկավառակ (ներառյալ փոխարկիչը) 25 հազար ռուբլով:

Սփինդի որակը շատ լավն է։ Այն բավականին հզոր է և հեշտ է կարգավորվում: Ես թերագնահատեցի քաշը 9 կգ-ում, բայց, բարեբախտաբար, իմ շրջանակը բավականաչափ ամուր է, և ծանր լիսեռի հետ կապված խնդիրներ չկան: (Բարձր քաշը 2.7A Z առանցքի շարժիչի պատճառն է)

Քայլ 5. Աշխատանքն ավարտված է

Պատրաստ. Մեքենան շատ լավ է աշխատում, ես մի քանի խնդիրներ ունեի ստեպպերի դրայվերների հետ, բայց ընդհանուր առմամբ ես իսկապես գոհ եմ արդյունքից: Ես ծախսել եմ մոտ 120 հազար ռուբլի և ունեմ մեքենա, որը լիովին համապատասխանում է իմ կարիքներին:

Առաջին ֆրեզերային նախագիծը բացասական ձև էր POM-ում (Parallax occlusion mapping): Մեքենան հիանալի աշխատանք կատարեց:

Քայլ 6. Վերամշակում ալյումինի ֆրեզավորման համար

Արդեն POM-ում ես տեսա, որ Y-առանցքակալի ոլորող մոմենտը մի փոքր բարձր է, և մեքենան թեքվում է Y առանցքի շուրջ բարձր ուժերով, այդ իսկ պատճառով ես որոշեցի գնել երկրորդ դարակ և համապատասխանաբար արդիականացնել դարպասը:

Սրանից հետո spindle-ի ուժի պատճառով գրեթե խաղ չի լինում: Գերազանց թարմացում և, իհարկե, արժե գումարը (10 հազար ռուբլի):

Հիմա ես պատրաստ եմ ալյումինին: AlMg4.5Mn-ի հետ աշխատելիս ես ստացա շատ լավ արդյունքներ՝ առանց սառեցման:

Քայլ 7. Եզրակացություն

Ձեր սեփական CNC մեքենա կառուցելը իրականում հրթիռային գիտություն չէ: Համեմատաբար վատ աշխատանքային պայմաններ և տեխնիկա ունեմ, բայց ունենալով լավ ծրագիրՁեզ անհրաժեշտ է ընդամենը մի քանի բիթ, պտուտակահան, սեղմիչներ և սովորական հորատման մեքենա: Մեկ ամիս CAD-ում և գնումների պլանում, և չորս ամիս հավաքում՝ տեղադրումն ավարտելու համար: Երկրորդ մեքենայի կառուցումը շատ ավելի արագ կլիներ, բայց առանց որևէ նախնական գիտելիքների այս ոլորտում, ես ստիպված էի շատ բան սովորել մեխանիկայի և էլեկտրոնիկայի մասին այս ընթացքում:

Քայլ 8. Մանրամասներ

Այստեղ դուք կարող եք գտնել մեքենայի բոլոր հիմնական մասերը: Ես խորհուրդ կտայի AlMg4.5Mn համաձուլվածքներ բոլոր ալյումինե թիթեղների համար:

Էլեկտրական:
Ես գնել եմ բոլոր էլեկտրական մասերը Ebay-ից։

Arduino + GRBL-Shield՝ ~ 1500 ռուբ.
Stepper driver՝ 1000 RUR\հատ
Էլեկտրամատակարարում: 3000 ռուբ.
Քայլային շարժիչներ՝ ~ 1500 RUR\հատ
Ֆրեզերային spindle + inverter՝ 25 հազար ռուբլի:

Մեխանիկական:

Գծային առանցքակալներ՝ կապ
Գծային ռելսեր՝ կապ
Գնդակի շրջանառության spindles. հղում
2x1052 մմ
1x600 մմ
1x250 մմ
Ֆիքսված spindle առանցքակալներ + stepper holder: հղում
Լողացող առանցքակալ՝ հղում
Միացումներ պտտվող պտույտով. պատվիրված չինական ագույցներ 1 հատը 180 ռուբլով

Ներքևի պրոֆիլներ՝ հղում
X-պրոֆիլներ ռելսերի համար՝ հղում
Y-պրոֆիլներ X-առանցքի ստեպեր/սպինդլ տեղադրելու համար՝ հղում

Պորտալ:

Գծային կրող պրոֆիլ X՝ հղում
Հետևի վահանակ / Մոնտաժային վահանակ 5 մմ ալյումինե ափսե 600x200.
Y- պրոֆիլներ՝ 2x հղում
Z-պրոֆիլ՝ հղում
Z-մոնտաժային ափսե՝ 5 մմ 250×160 ալյումինե ափսե
Z- լոգարիթմական ափսե spindle մոնտաժման համար՝ 5 մմ 200×160 ալյումինե ափսե

Քայլ 9. Ծրագրային ապահովում

Օգտագործելով CAD, հետո CAM և վերջապես G-Code Sender-ը, ես շատ հիասթափված եմ: Լավ ծրագրային ապահովման երկար փնտրտուքից հետո ես տեղավորվեցի Estlcam-ի վրա, որը շատ հարմար է, հզոր և շատ մատչելի (3 հազար ռուբլի):

Այն ամբողջությամբ վերագրանցում է Arduino-ն և ինքնուրույն կառավարում ստեպեր շարժիչները: Կան շատ լավ փաստագրված հատկանիշներ: Փորձնական տարբերակը ապահովում է ծրագրաշարի ամբողջական ֆունկցիոնալությունը՝ ավելացնելով միայն սպասման ժամանակը:

Օրինակ՝ եզրի որոնում։ Դուք պարզապես պետք է միացնեք մետաղալարը Arduino A5 փին և աշխատանքային մասին (եթե ոչ մետաղական, ապա օգտագործեք ալյումինե փայլաթիթեղ՝ այն ժամանակավորապես ծածկելու համար): Մեքենայի կառավարման միջոցով այժմ կարող եք սեղմել ֆրեզերային գործիքը աշխատանքային մակերես. Հենց որ միացումը փակվում է, մեքենան կանգ է առնում և առանցքը դնում է զրոյի: Շատ օգտակար! (սովորաբար հիմք չի պահանջվում, քանի որ spindle-ը պետք է հիմնավորված լինի)

Քայլ 10. Բարելավում

Մինչ այժմ, Y և Z առանցքներն ունեին ժամանակավոր պլաստիկ փակագծեր՝ փոխանցելու ողնաշարի ընկույզների ուժերը և համապատասխանաբար շարժելու ֆրեզերային լիսեռը:

Պլաստիկ կեռերը պատրաստված էին դիմացկուն պլաստիկից, բայց ես դրանց շատ չեմ վստահում: Պատկերացրեք, որ Z առանցքի փակագիծը կկանգնեցնի, ֆրեզերային լիսեռը պարզապես կընկնի (ակնհայտորեն ֆրեզերային գործընթացի ընթացքում):

Ահա թե ինչու ես հիմա այս փակագծերը պատրաստել եմ ալյումինե խառնուրդից (AlMgSi): Արդյունքը կցված է նկարում։ Նրանք այժմ շատ ավելի ամուր են, քան նախկինում պատրաստած պլաստիկ տարբերակը՝ առանց երթուղիչի:

Քայլ 11. Մեքենան գործողության մեջ

Այժմ, մի փոքր պրակտիկայով, DIY փայտի CNC մեքենան արդեն շատ լավ արդյունքներ է տալիս (հոբբիի համար): Այս նկարները ցույց են տալիս AlMg4.5Mn վարդակ: Ես ստիպված էի այն աղացնել երկու կողմից: Վրա վերջին լուսանկարըինչ տեղի ունեցավ առանց հղկման կամ հղկաթուղթի:

Ես օգտագործել եմ VHM 6 մմ 3 սայրի բիթ: Ես գտա, որ 4-6 մմ գործիքները շատ լավ արդյունքներ են տալիս այս մեքենայի վրա:

Ձեր տնական մեքենայի համար էլեկտրոնային բաղադրիչներ ընտրելիս կարևոր է ուշադրություն դարձնել դրանց որակին, քանի որ դրա վրա կատարվող տեխնոլոգիական գործողությունների ճշգրտությունը կախված կլինի դրանից: CNC համակարգի բոլոր էլեկտրոնային բաղադրիչները տեղադրելուց և միացնելուց հետո անհրաժեշտ է ներբեռնել անհրաժեշտ ծրագրակազմը և դրայվերները: Միայն դրանից հետո է մեքենայի փորձնական գործարկումը, բեռնված ծրագրերի հսկողության ներքո դրա աշխատանքի ճիշտությունը ստուգելը, թերությունները հայտնաբերելը և դրանք անհապաղ վերացնելը:

Վերը նկարագրված բոլոր քայլերը և թվարկված բաղադրիչները հարմար են ձեր սեփական ֆրեզերային մեքենա պատրաստելու համար, ոչ միայն ջիգյար ձանձրալի մեքենա, այլ նաև մի շարք այլ տեսակներ: Նման սարքավորումների վրա հնարավոր է մասեր մշակել բարդ կոնֆիգուրացիա, քանի որ մեքենայի աշխատանքային մարմինը կարող է շարժվել երեք հարթություններով՝ 3d.

Ձեր սեփական ձեռքերով CNC համակարգով կառավարվող նման մեքենա հավաքելու ձեր ցանկությունը պետք է ապահովվի որոշակի հմտությունների և մանրամասն գծագրերի առկայությամբ: Խիստ նպատակահարմար է նաև դիտել մի շարք թեմատիկ վերապատրաստման տեսանյութեր, որոնցից մի քանիսը ներկայացված են այս հոդվածում:

21, միջին գնահատականը: 3,52 5-ից)

Նա մանրամասն նկարագրեց փայտի և այլ նյութերի վրա աշխատելու CNC մեքենայի ստեղծման ողջ գործընթացը՝ սկսած դիզայնից։

1. Դիզայն

Մեքենա կառուցելուց առաջ պետք է գոնե ձեռքով ուրվագիծ գծել, կամ ավելի ճիշտ՝ ավելի ճշգրիտ եռաչափ նկարել՝ օգտագործելով CAD ծրագիրը: Նախագծի հեղինակն օգտագործել է google sketchup՝ բավականին պարզ (անվճար 30 օրվա օգտագործման համար) ծրագիր։ Ավելի բարդ նախագծի համար կարող եք ընտրել Autocad-ը:

Նկարչության հիմնական նպատակը պարզելն է պահանջվող չափերըմասեր, պատվիրեք դրանք առցանց և համոզվեք, որ մեքենայի բոլոր շարժական մասերը տեղավորվում են միմյանց հետ:

Ինչպես տեսնում եք, հեղինակը չի օգտագործել մանրակրկիտ գծագրեր՝ նշված անցքերով ամրացումների համար, նա նշել է անցքերը մեքենայի կառուցման ժամանակ, սակայն այս նախնական դիզայնը բավական է։

Մեքենայի ընդհանուր չափսերը՝ 1050 x 840 x 400 մմ:

Առանցքի երթևեկություն՝ X 730 մմ, Y 650 մմ, Z 150 մմ

Ուղեցույցների և գնդիկի պտուտակի երկարությունը կախված է ձեր մտքում գտնվող մեքենայի չափից:

CNC մեքենա նախագծելիս կան մի քանի հարցեր, որոնց պատասխանը կախված է վերջնական արդյունքից։

CNC մեքենայի ո՞ր տեսակն եք ուզում ընտրել:

Շարժական սեղանո՞վ, թե՞ շարժական պորտալով։ Շարժվող սեղանների նախագծերը հաճախ օգտագործվում են հաստոցների համար փոքր չափս, մինչև 30x30 սմ Դրանք ավելի հեշտ են կառուցել և կարող են ավելի կոշտ լինել, քան շարժվող պորտալով մեքենաները: Սեղանի տեղափոխման թերությունն այն է, որ նույն կտրման տարածքով մեքենայի ընդհանուր մակերեսը երկու անգամ ավելի մեծ է, քան շարժվող պորտալով դիզայն օգտագործելիս: Այս նախագծում մշակման տարածքը մոտ 65x65 սմ է, ուստի ընտրվել է շարժական պորտալ:

Ի՞նչ եք ուզում մշակել CNC մեքենայով:

Այս նախագծում մեքենան նախատեսված էր հիմնականում նրբատախտակի համար, կարծր փայտանյութփայտ և պլաստմասսա, ինչպես նաև ալյումինի համար։

Ինչի՞ց է կառուցվելու մեքենան։

Սա հիմնականում կախված է այն նյութից, որը կմշակվի մեքենայի վրա: Իդեալում, նյութը, որն օգտագործվում է մեքենայի պատրաստման համար, պետք է լինի ավելի ամուր, քան այն նյութը, որը կմշակվի մեքենայի վրա, կամ առնվազն ոչ պակաս ամուր: Հետևաբար, եթե ցանկանում եք կտրել ալյումին, ապա մեքենան պետք է հավաքվի ալյումինից կամ պողպատից:

Ինչ երկարությամբ առանցքներ են ձեզ անհրաժեշտ:

Նախնական պլանի համաձայն, CNC մեքենան պետք է մշակեր նրբատախտակ և MDF, որոնք արտադրվում են Նիդեռլանդներում 62 x 121 սմ չափսերով, հետևաբար, Y-ի համար անցման հեռավորությունը պետք է լինի առնվազն 620 մմ: X առանցքի երկայնքով հարվածի երկարությունը 730 մմ է, քանի որ հակառակ դեպքում մեքենան կզբաղեցներ սենյակի ողջ տարածքը: Հետևաբար, X առանցքը ավելի կարճ է, քան նրբատախտակի թերթիկի երկարությունը (1210 մմ), բայց հնարավոր է մեքենայացնել կեսը, այնուհետև թերթը տեղափոխել առաջ, իսկ մնացածը մեքենայացնել: Օգտագործելով այս հնարքը, մեքենայի վրա կարելի է մշակել կտորներ, որոնք շատ ավելի մեծ են, քան X առանցքի երկարությունը, ապագայում չորրորդ առանցքը օգտագործելու համար ընտրվել է 150 մմ:

Ինչպիսի՞ գծային շարժում եք օգտագործելու:

Գծային շարժման համակարգի բազմաթիվ տարբերակներ կան, և աշխատանքի որակը մեծապես կախված է դրա ընտրությունից: Հետեւաբար, իմաստ ունի գումար ծախսել ավելի լավ համակարգոր դուք կարող եք թույլ տալ: Նախագծի հեղինակը որոշել է, որ գծային ռելսերը լավագույն տարբերակն են, որի համար նա բավական գումար ունի։ Եթե դուք կառուցում եք 3 առանցք CNC երթուղիչ, ապա ձեզ հարկավոր է գնել մի հավաքածու, որը բաղկացած է երեք գծային ուղեցույցներից և երկու գծային առանցքակալներից յուրաքանչյուր ուղեցույցից:

Ի՞նչ սնուցման շարժիչ համակարգ կօգտագործեք յուրաքանչյուր առանցքի համար:

Սնուցման շարժիչի հիմնական տարբերակներն են՝ ատամնավոր գոտիներ, դարակաշարային մեխանիզմներ և պտուտակավոր փոխանցման տուփ: Տնական CNC մեքենաների համար առավել հաճախ օգտագործվում է գնդիկավոր պտուտակ օգտագործող պտուտակավոր փոխանցման տուփ: Ընկույզը ամրացված է մեքենայի շարժական մասի վրա, պտուտակն ամրացված է երկու ծայրերում։ Պտուտակը ամրացված է շարժիչին: Եթե շարժիչները պտտվում են, ընկույզը, որի վրա կցված է շարժվող մեքենայի հատվածը, կշարժվի պտուտակի երկայնքով և մեքենան գործի կդնի:

Այս մեքենայի գնդիկավոր պտուտակն օգտագործվում է X և Y առանցքակալները քշելու համար, որոնք ապահովում են շատ սահուն շրջում, հակազդեցություն չկա, իսկ կտրման որակը և արագությունը մեծանում են:

Z առանցքը օգտագործում է բարձրորակ չժանգոտվող պողպատից M10 ձող՝ տնական դելրին ընկույզով:

Շարժիչի և կարգավորիչի տեսակը

Որպես կանոն, տնական CNC մեքենաները օգտագործում են քայլային շարժիչներ: Servo կրիչներ հիմնականում օգտագործվում են բարձր հզորության արդյունաբերական CNC մեքենաների համար, դրանք ավելի թանկ են և պահանջում են ավելի թանկ կարգավորիչներ: Այստեղ օգտագործվում են 3 Նմ ստեպպեր շարժիչներ։

Spindle տեսակը

Նախագիծն օգտագործում է ստանդարտ Kress և ունի լավ 43 մմ սեղմող եզր, ինչպես նաև ներկառուցված արագության կարգավորիչ (սակայն spindles-ի մեծ մասն ունի վերջին հատկանիշը):

Եթե դուք պատրաստվում եք իսկապես բարդ կտրում կատարել, ապա պետք է ուշադրություն դարձնեք ջրով հովացվող լիսեռներին. դրանք ավելի թանկ են, քան ստանդարտները, բայց շատ ավելի քիչ աղմուկ են առաջացնում, կարող են աշխատել ցածր արագությամբ առանց գերտաքացման և նյութերի լայն տեսականիով:

Ծախսեր

Այս CNC մեքենան արժե մոտավորապես 1500 եվրո: Նմանատիպ բնութագրերի նախապես կառուցված CNC ֆրեզերային մեքենան արժե շատ ավելին, այնպես որ կարող եք գումար խնայել՝ սարքը ինքներդ կառուցելով:

2. CNC մեքենայի ստեղծման բաղադրիչներ

Էլեկտրական սարքավորումներ և էլեկտրոնիկա.

3 քայլային շարժիչ 3 Նմ Նեմա 23;
3 քայլային շարժիչի վարորդներ DM556 Leadshine;
36 Վ էլեկտրամատակարարում CNC մեքենաների համար;
ինտերֆեյսի տախտակ 5 Axis CNC Breakout Board՝ ստեպպերի դրայվերները կառավարելու համար;
5 Վ էլեկտրամատակարարում ինտերֆեյսի տախտակի համար;
երկու դիրքի On/Off անջատիչ;
Պաշտպանված 4 դիրիժոր 18 AWG Stranded Cable;
3 հպման սահմանային անջատիչներ;
Spindle՝ Kress FME 800 (Bosch Colt կամ Dewalt Compact Router-ը նույնպես կաշխատի):

Ընտրովի:

կաբինետ/պատյան էլեկտրական սարքավորումների համար;
շարժական պլաստիկ մալուխային ալիք;
4-փին մալուխային խրոցակներ:

Մեխանիկական մասեր.

գծային ուղեցույցներ `X-ի համար - SBR 20 Y-ի և Z-ի համար - SBR 16;
գնդիկավոր պտուտակ X և Y-ի համար - տրամագիծը 16 մմ, քայլը 5 մմ4
որպես փոխանցման պտուտակ Z առանցքի համար՝ M10 թելով պողպատե պտուկ՝ տնական Delrin ընկույզով;
ալյումինե պրոֆիլ՝ 30x60 մմ, կտրված 100 մմ երկարությամբ կտորներով;
ալյումինե ափսե 15 մմ հաստությամբ;
Հզոր հակաթրթռումային հարթեցնող ոտքեր:

Ծրագրեր:

CAD/CAM ծրագիր CamBam;
CNC մեքենան կառավարելու ծրագիր Mach3

Մեքենան հիմնականում կառուցված է 15 մմ հաստությամբ ալյումինե թիթեղներից և 30x60 մմ ալյումինե պրոֆիլներից: Աշխատանքներն իրականացվել են հորատման և խառատահաստոցների միջոցով։ Թիթեղները և պրոֆիլները պատվիրվել են կտրել ըստ չափի:

3. X առանցք

Բազային շրջանակը պատրաստված է 4 կտոր ալյումինե պրոֆիլից՝ 30x60 մմ խաչմերուկով և 15 մմ հաստությամբ երկու կողային վահանակներով։ Պրոֆիլների վերջում կան 6,8 մմ տրամագծով երկու անցք, ծորակի միջոցով կատարվում է M8 թել:

Ալյումինե պրոֆիլների ծայրերում թելերի կտրում

Ապահովելու համար, որ ծայրային պանելների վրա անցքերը համընկնում են, հորատելիս երկու թիթեղները սեղմված են միմյանց հետ: Յուրաքանչյուր ափսեի մեջտեղում բացված է 4 անցք՝ առանցքակալների հենարանները տեղադրելու համար, և չորս լրացուցիչ անցք՝ կողային թիթեղներից մեկում՝ շարժիչը տեղադրելու համար:

Համահարթեցման ոտքերը ամրացնելու համար պատրաստվել են ալյումինե կտորներից չորս բլոկ (50x50x20): Բլոկները պտտվում են արտաքին պրոֆիլների վրա չորս M5 պտուտակներով կահույքի պտույտներով:

Գծային ուղեցույցները տեղավորվում են անմիջապես ալյումինե պրոֆիլների վրա: X առանցքի համար օգտագործվել են 20 մմ տրամագծով ռելսեր։ Գծային ուղեցույցների հիմքում նախապես փորված անցքերը ճշգրտորեն համապատասխանում են ալյումինե պրոֆիլների ակոսներին: Տեղադրման համար օգտագործվել են M5 պտուտակներ և կահույքի պտուտակներ:

4. Պորտալի կողային թիթեղներ

Պորտալի կողային թիթեղները գրեթե նույնական են, բայց դրանցից մեկում շարժիչը տեղադրելու համար հորատված է չորս լրացուցիչ անցք: Ամբողջ պորտալը պատրաստված է 15 մմ հաստությամբ ալյումինե թիթեղներից։ Ապահովելու համար, որ անցքերը ճիշտ տեղում են, մեխանիկական դակիչի միջոցով խնամքով գծանշված վայրերում փորվածքներ են անցկացվել, և այդ նշանների երկայնքով անցքեր են բացվել: հորատման մեքենա, սկզբում ավելի փոքր տրամագծով գայլիկոնով, ապա անհրաժեշտով։

Պորտալի ձևավորման պատճառով մենք ստիպված եղանք կողային թիթեղների ծայրերում անցքեր փորել և անցքերում M8 թելեր անել։

5. Պորտալի հավաքում

Պորտալը հավաքվում և տեղադրվում է

Պորտալի մնացած մասը պատրաստված է այնպես, ինչպես կողային մասերը: Ամենադժվարը գծային ռելսերի ճիշտ շարումն էր, որոնք պետք է համապատասխանեին ափսեի եզրին: Անցքերի ճշգրիտ տեղը նշելիս ես սեղմեցի երկու կտոր ալյումինե արտամղումներ ափսեի կողքերին՝ ուղեցույցները հավասարեցնելու համար: IN փորված անցքեր M5 թելերի կտրվածք: Ուղեցույցները պորտալին ամրացնելիս պետք է համոզվեք, որ ուղեցույցների միջև հեռավորությունը ամբողջ երկարությամբ նույնն է, ուղեցույցները պետք է լինեն զուգահեռ:

Գծային առանցքակալները կցվում են երեսպատման կողային պատին:

Մի քանի անկյունային փակագծեր ապահովում են կառուցվածքի լրացուցիչ կոշտություն:

Հենարանի ներքևի ափսեի մեջ 6 անցք է փորված՝ այն կողային թիթեղներին ամրացնելու համար: Ես ստիպված էի երկու անցք փորել մեջտեղում, որպեսզի ամրացնեմ ընկույզի ամրակը:

6. Y առանցքի վագոն

Y-առանցքի վագոնը բաղկացած է մեկ թիթեղից, որին կցվում են գծային առանցքակալներ: Անցքերը հորատելը բավականին պարզ էր, բայց մեծ ճշգրտություն էր պահանջվում: Այս թիթեղին կցված են առանցքակալներ և՛ Y առանցքների, և՛ Z առանցքակալների համար: Կառքը պետք է հեշտությամբ սահի մի կողմից մյուսը: Ռելսերը և առանցքակալները պետք է կարգավորվեն: Հավասարեցման համար օգտագործվել են բարձր ճշգրտության թվային գործիքներ։ Այն բանից հետո, երբ Y առանցքի շարժիչի ընկույզը ամրացվի, անհրաժեշտ էր երկու լրացուցիչ անցք բացել թիթեղում՝ այն ամրացնելու համար:

7. Z առանցք

Z-առանցքի գծային ուղեցույցները (ռելսերը) կցվում են Z-առանցքի հավաքման շարժական մասի վրա: Դրանք հարթեցնելու համար անհրաժեշտ հաստության երկու կտոր պլաստիկ են օգտագործվել որպես միջատներ: Հաստատ հայտնի էր, որ ալյումինե ափսեի եզրերը զուգահեռ են, ուստի հեղինակը պլաստիկի կտորներ է մտցրել ափսեի եզրին ամրացված ալյումինե կողմերի և ռելսերի միջև՝ ռելսերը տեղափոխելով անհրաժեշտ հավասար հեռավորության վրա, այնուհետև նշել տեղերը։ անցքերից, փորել և կտրել ներքին թելերը։

Z առանցքի հավաքման վերին ափսեը տեղադրելու համար վերջում փորված են երեք անցք մոնտաժային ափսե. Հնարավոր չէր քայլային շարժիչը ուղղակիորեն կցել թիթեղին, ուստի ես ստիպված էի պլաստիկից առանձին ամրակ պատրաստել շարժիչի համար (տես կետ 12):

Կրող պատյանների երկու բլոկները պատրաստված են նույն պլաստիկից: Շարժիչի պտուտակն իրենից ներկայացնում է M10 թելով պողպատե ձող: Ժամկետային գոտու ճախարակը փորված է, սեղմված է M10 թելով և պարզապես պտուտակավորվում է շարժիչի պտուտակի վերին մասում: Այն ամրացվում է երեք ամրացված պտուտակներով: Delrin շարժիչ ընկույզը կցվում է Y առանցքի սայլին:

Delrin շարժիչ ընկույզը կցվում է Y առանցքի սայլին:

Ափի ամրակը նախապես պատվիրվել է և ունի 43 մմ սեղմիչ օղակ, որը համապատասխանում է նախագծում օգտագործված Kress-ին:

Եթե ցանկանում եք օգտագործել ջրով սառեցված spindle, այն հաճախ ներառում է պատրաստ լեռ. Դուք կարող եք նաև առանձին գնել ամրակները, եթե ցանկանում եք օգտագործել Dewalt կամ Bosch տակառ, կամ դրանք 3D տպել:

8. Ատամնավոր գոտիներ և ճախարակներ

Հաճախ շարժիչները տեղադրվում են մեքենայի արտաքին մասում կամ առանձին կանգառի վրա: Այս դեպքում շարժիչները կարող են ուղղակիորեն միացվել գնդիկավոր պտուտակին, օգտագործելով ճկուն միացում: Բայց քանի որ մեքենան գտնվում է փոքր սենյակ, դրսում շարժվող շարժիչները կխանգարեն։

Ահա թե ինչու են շարժիչները տեղադրված մեքենայի ներսում։ Անհնար էր ուղղակիորեն միացնել շարժիչները գնդիկավոր պտուտակներին, ուստի մենք ստիպված էինք օգտագործել 9 մմ լայնությամբ HTD5m ժամանակային գոտիներ և ճախարակներ:

Գոտի շարժիչ օգտագործելիս կարող եք օգտագործել ռեդուկտորային հանդերձանք՝ շարժիչը շարժիչ պտուտակին միացնելու համար, ինչը թույլ է տալիս օգտագործել ավելի փոքր շարժիչներ և ստանալ նույն պտտող մոմենտը, բայց ավելի քիչ արագություն: Քանի որ շարժիչներն ընտրվել են բավականին մեծ լինելու համար, ավելի մեծ հզորություն ստանալու համար անհրաժեշտություն չկար նվազեցնել փոխանցումները:

9. Շարժիչի ամրակներ

Շարժիչի ամրակները պատրաստված են քառակուսի ալյումինե խողովակներից, որոնք կտրված են պահանջվող երկարությամբ: Կարող եք նաև պողպատե խողովակ վերցնել և դրանից քառակուսի կտորներ կտրել։ X և Y առանցքների շարժիչի ամրակները պետք է կարողանան երկարացնել և ետ քաշել՝ ձգելու ժամանակի գոտիները: Վրա խառատահաստոցԼեռան մի կողմում անցքեր են պատրաստվել և մեծ անցք է բացվել, բայց դուք կարող եք դա անել նաև գայլիկոնի վրա:

Լեռան մի կողմի մեծ անցքը կտրված էր ծայրային սղոցով: Սա թույլ է տալիս շարժիչին նստել մակերեսի հետ, ինչպես նաև ապահովում է լիսեռի կենտրոնացումը: Շարժիչը ամրացված է M5 պտուտակներով: Սարքի մյուս կողմում կան չորս անցքեր, որոնք թույլ են տալիս շարժիչին սահել ետ ու առաջ:

10. Կրող աջակցության բլոկներ

X և Y առանցքների համար նախատեսված բլոկները պատրաստված են 50 մմ ալյումինե ձողից կլոր հատված— դրանից կտրվել է չորս կտոր՝ յուրաքանչյուրը 15 մմ հաստությամբ։ Չորս նշելուց և հորատելուց հետո մոնտաժային անցքեր, մեծ անցք է փորված աշխատանքային մասի կենտրոնում։ Այնուհետեւ առանցքակալների համար բացվել է խոռոչ։ Առանցքակալները պետք է սեղմվեն և բլոկները պտուտակավորվեն մինչև ծայրը և կողային թիթեղները:

11. Z առանցքի շարժիչ ընկույզի հենարան

Z առանցքի համար գնդիկավոր պտուտակի փոխարեն օգտագործվել է M10 պարուրակավոր ձող և Դելրինի մի կտորից ինքնաշեն ընկույզ: Դելրին պոլիֆորմալդեհիդը լավ է համապատասխանում այս նպատակին, քանի որ այն ինքնահոս է և ժամանակի ընթացքում չի մաշվում: Եթե դուք օգտագործում եք ծորակ փորագրության համար լավ որակ, հակազդեցությունը կլինի նվազագույն։

12. X և Y առանցքների վրա գտնվող ընկույզների հենարաններ

Շարժիչի ամրակը պատրաստված է ալյումինից X և Y առանցքների համար: Գնդիկավոր պտուտակավոր ընկույզները ունեն երկու փոքր եզրեր, որոնցից յուրաքանչյուրը երեք անցք ունի: Յուրաքանչյուր կողմում մեկ անցք օգտագործվում է ընկույզը ամրակին ամրացնելու համար: Պահպանիչը մեծ ճշգրտությամբ մշակվում է խառատահաստոցի վրա։ Երբ ընկույզները ամրացնեք երեսպատման և Y առանցքի սայլակին, կարող եք փորձել տեղափոխել այս մասերը մի կողմից մյուսը՝ ձեռքով պտտելով գնդիկավոր պտուտակը: Եթե կրողների չափերը սխալ են, ընկույզը կխճճվի:

Y առանցքի ամրացում:

13. Z առանցքի շարժիչի ամրացում

Z առանցքի շարժիչի ամրացումը տարբերվում է մյուսներից: Այն կտրված է 12 մմ ակրիլից։ Գոտու լարվածությունը կարելի է կարգավորել՝ թուլացնելով վերևի երկու պտուտակները և սահեցնելով ամբողջ շարժիչի ամրակը: Առայժմ ակրիլային մոնտաժը հիանալի է աշխատում, բայց ապագայում մտածում եմ այն փոխարինել ալյումինով, քանի որ երբ գոտին լարվում է, ակրիլային թիթեղը մի փոքր թեքվում է։

14. Աշխատանքային մակերես

T-անցքերով ալյումինե սեղանը լավագույնը կլինի, բայց դա թանկ է: Նախագծի հեղինակը որոշել է օգտագործել ծակոտկեն սեղան, քանի որ այն տեղավորվում է բյուջեի մեջ և տալիս է աշխատանքային մասի սեղմման բազմաթիվ տարբերակներ:

Սեղանը պատրաստված է 18 մմ հաստությամբ կեչու նրբատախտակի կտորից և ամրացված է ալյումինե պրոֆիլներին M5 պտուտակներով և T-անցք ընկույզներով: Գնվել է 150 հատ M8 վեցանկյուն ընկույզ։ CAD ծրագրի միջոցով այս ընկույզների համար վեցանկյուն կտրվածքներով ցանց է գծվել: Այնուհետև CNC մեքենան կտրեց այս բոլոր անցքերը ընկույզների համար:

Կեչե նրբատախտակի վրա տեղադրվել է 25 մմ հաստությամբ ՄԴՖ-ի կտոր: Սա փոխարինելի մակերես է: Երկու մասերի անցքերը կտրելու համար օգտագործվել է երթուղիչի մեծ բիտ: MDF-ի անցքերը ճիշտ հավասարեցված են ավելի վաղ կտրված վեցանկյուն անցքերի կենտրոնին: Այնուհետև MDF-ի կտորը հանվեց և բոլոր ընկույզները տեղադրվեցին նրբատախտակի անցքերի մեջ: Անցքերը մի փոքր ավելի փոքր էին, քան ընկույզները, ուստի ընկույզները մուրճով մխրճվեցին դրանց մեջ: Ավարտից հետո MDF-ն վերադարձավ իր տեղը:

Սեղանի մակերեսը զուգահեռ է X և Y առանցքներին և ամբողջովին հարթ է:

15. Էլեկտրոնիկա

Օգտագործվում են հետևյալ բաղադրիչները.

Հիմնական էլեկտրամատակարարում ելքային լարման 48V DC և ելքային հոսանքի 6,6 Ա;
3 քայլային շարժիչի վարորդներ Leadshine M542 V2.0;
3 stepper motors 3Nm հիբրիդ Nema 23;
ինտերֆեյսի տախտակ;
ռելե - 4-32V DC, 25A/230 V AC;
Գլխավոր անջատիչ;
էլեկտրամատակարարում միջերեսային տախտակի համար 5V DC;
հովացման երկրպագուների էլեկտրամատակարարում 12V DC;
2 Cooler Master Sleeve Bearing 80mm երկրպագուներ;
2 վարդակ - spindle-ի և փոշեկուլի համար;
վթարային անջատման կոճակը և սահմանային անջատիչները (դեռ տեղադրված չէ):

Եթե դուք չեք ցանկանում մեծ գումարներ ծախսել առանձին սարքավորումներ գնելու համար, կարող եք այն գնել որպես հավաքածու: Պատվիրելուց առաջ պետք է մտածել, թե ինչ չափի ստեպպեր շարժիչներ են ձեզ անհրաժեշտ։ Եթե դուք փոքր մեքենա եք կառուցում փայտ և պլաստմաս կտրելու համար, ապա Nema 23, 1,9 Նմ ստեպպեր շարժիչները կապահովեն բավարար հզորություն: Այստեղ ընտրվել են 3 Նմ շարժիչներ, քանի որ մեքենան ինքնին բավականին մեծ է և ծանր, և պլանավորված էր նաև օգտագործել ալյումինի նման նյութեր:

Փոքր շարժիչների համար դուք կարող եք գնել տախտակ երեք շարժիչի համար, բայց ավելի լավ է օգտագործել առանձին վարորդներ: Leadshine-ի մաքսային դրայվերներն ունեն միկրո-քայլի ռեժիմ՝ առավելագույն սահունության և աստիճանական շարժիչի թրթռման նվազեցման համար: Այս դիզայնի դրայվերները կարող են աշխատել առավելագույնը 4.2A և մինչև 125 միկրոքայլ:

5V DC աղբյուրը միացված է հիմնական հոսանքի մուտքին: Օդափոխիչները պահարանի ներսում ունեն էլեկտրական վարդակից, ուստի դրանք սնուցելու համար օգտագործվում է ստանդարտ 12 վոլտ պատի ադապտեր: Հիմնական հոսանքը միացվում և անջատվում է մեծ անջատիչով:

25A ռելեը կառավարվում է համակարգչի կողմից անջատիչի միջոցով: Ռելեի մուտքային տերմինալները միացված են անջատիչի ելքային տերմինալներին: Ռելեը միացված է երկուսին էլեկտրական վարդակներ, որը թույլ է տալիս Կրեսին և փոշեկուլին ծծել չիպսերը: Երբ G կոդը ավարտվում է M05 հրամանով, և՛ փոշեկուլը, և՛ spindle-ը ավտոմատ կերպով անջատվում են: Դրանք միացնելու համար կարող եք սեղմել F5 կամ օգտագործել G-code հրամանը M03:

16. Էլեկտրոնիկայի պահարան

Էլեկտրասարքավորումների համար անհրաժեշտ է լավ պահարան։ Հեղինակը թղթի վրա նկարել է բոլոր բաղադրիչների մոտավոր չափերն ու տեղակայումները՝ փորձելով դրանք դասավորել այնպես, որ լարերը միացնելիս հեշտությամբ հասանելի լինեն բոլոր տերմինալներին: Կարևոր է նաև, որ պահարանի միջով օդի բավարար հոսք լինի, քանի որ ստեպ կարգավորիչները կարող են շատ տաքանալ:

Ծրագրի համաձայն, բոլոր մալուխները պետք է միացվեին գործի հետևի մասում: Օգտագործվել են հատուկ 4 լարային միակցիչներ, որոնք հնարավորություն են տվել անջատել էլեկտրոնիկան մեքենայից՝ առանց լարերի տերմինալներից որևէ մեկի անջատման: Երկու վարդակներ են տրամադրվել spindle-ին և փոշեկուլին էներգիա մատակարարելու համար: Էլեկտրաէներգիայի վարդակները միացված են ռելեներին, որպեսզի ավտոմատ կերպով միացնեն և անջատեն spindle-ը Mach3 հրամանների հիման վրա: Պահարանի ճակատային մասում պետք է մեծ անջատիչ լիներ։

Կաբինետի մասերը կտրված են հենց CNC մեքենայի վրա

Այնուհետև, մասերը կոպիտ կերպով դնելուց հետո, մարմնի մասերը նախագծվեցին CAD ծրագրով: Այնուհետև մեքենայի վրա, արդեն հավաքված, բոլոր կողմերը և հիմքը կտրված են: Պահարանի վերևում կա կափարիչ, մեջտեղում մի կտոր plexiglass: Հավաքումից հետո բոլոր բաղադրիչները տեղադրվեցին ներսում:

17. Ծրագրային ապահովում

Մախ 3

CNC մեքենան գործարկելու համար անհրաժեշտ է երեք տեսակի ծրագրակազմ:

CAD ծրագիր՝ նկարներ ստեղծելու համար։
Գործիքուղիներ և G-code ելք ստեղծելու CAM ծրագիր:
Եվ վերահսկիչ ծրագիր, որը կարդում է G-կոդը և կառավարում երթուղիչը:

Այս նախագիծը օգտագործում է մի պարզ ծրագիր, որը կոչվում է CamBam: Այն ունի հիմնական CAD ֆունկցիոնալությունը և հարմար է DIY նախագծերի մեծ մասի համար: Միաժամանակ դա CAM ծրագիր է։ Նախքան CamBam-ը կարողանա ստեղծել հետագծեր, դուք պետք է սահմանեք մի քանի պարամետր: Պարամետրերի օրինակներ. օգտագործվող գործիքի տրամագիծը, կտրման խորությունը, մեկ անցման խորությունը, կտրման արագությունը և այլն: Գործիքների ուղին ստեղծելուց հետո դուք կարող եք դուրս բերել G-կոդ, որն ասում է մեքենային, թե ինչ անել:

Գծանկարը ստեղծվել է CamBam-ում

Կարգավորիչի ծրագրակազմն օգտագործում է Mach3: Mach3-ը համակարգչի զուգահեռ պորտի միջոցով ազդանշաններ է փոխանցում ինտերֆեյսի տախտակին: Mach3-ը հրաման է տալիս զրոյացնել կտրող գործիքը և սկսել կտրել ծրագրերը: Դուք կարող եք նաև օգտագործել այն spindle արագությունը և կտրման արագությունը վերահսկելու համար: Mach3-ն ունի մի քանի ներկառուցված կախարդներ, որոնք կարող եք օգտագործել պարզ G-code ֆայլեր դուրս բերելու համար:

CamBam-ի կողմից ստեղծված գործիքի ուղին

18. Օգտագործելով մեքենայի

Առաջինը արտադրվեցին մի քանի սեղմակներ՝ մշակվող նյութերը աշխատանքային սեղանին ամրացնելու համար։ Իսկ առաջին «մեծ» նախագիծը էլեկտրոնիկայի կաբինետն էր (կետ 15):

Որպես առաջին նմուշներ, պատրաստվել են մի քանի տարբեր տեսակի շարժակներ և տուփեր կիթառի ընտրանիների համար:

Փոշու հավաքիչ

Պարզվեց, որ CNC մեքենան մեծ քանակությամբ փոշի է արտադրում և շատ աղմկոտ է։ Փոշու խնդիրը լուծելու համար պատրաստվում է փոշու հավաքիչ, որին կարելի է կցել փոշեկուլ։

3 առանցք CNC երթուղիչ

Օգտագործողի մեքենա SörenS7.

Առանց CNC երթուղիչի, շատ նախագծեր կմնան չիրականացված: Հեղինակը եկել է այն եզրակացության, որ 2000 եվրոյից էժան բոլոր մեքենաները չեն կարող ապահովել աշխատանքային մակերեսի չափսերը և իրեն անհրաժեշտ ճշգրտությունը։

Ինչ էր պահանջվում.

աշխատանքային տարածք 900 x 400 x 120 մմ;
համեմատաբար հանգիստ spindle, երաշխավորում է բարձր հզորություն ցածր արագությամբ;
կոշտություն, որքան հնարավոր է (ալյումինե մասերի մշակման համար);
բարձր ճշգրտության աստիճան;
USB ինտերֆեյս;
արժե 2000 եվրոյից պակաս:

Այս պահանջները հաշվի են առնվել եռաչափ նախագծման ժամանակ։ Հիմնական շեշտը դրված էր այն բանի վրա, որ բոլոր մասերը միմյանց համապատասխանեն:

Արդյունքում, որոշում կայացվեց կառուցել ալյումինե էքստրուզիոն շրջանակով երթուղիչ, 15 մմ գնդիկավոր պտուտակներով և NEMA 23 ստեպպեր շարժիչներով, որոնք գնահատվում են 3A, որոնք հիանալի տեղավորվում են մոնտաժային համակարգում:

Բոլոր մասերը հիանալի տեղավորվում են, և լրացուցիչ հատուկ մասեր պատրաստելու կարիք չկա։

1. Շրջանակի պատրաստում

X առանցքը հավաքվել է րոպեների ընթացքում:

HRC շարքի գծային ուղեցույցները շատ բարձր որակի են, և տեղադրվելուց անմիջապես հետո պարզ է, որ դրանք անթերի կաշխատեն։

Այնուհետև առաջացավ առաջին խնդիրը՝ շարժիչ պտուտակները չէին տեղավորվում կրող հենարանների մեջ։ Ուստի որոշվել է պտուտակները սառեցնել չոր սառույցով, չափերը փոքրացնելու համար։

2. Շարժիչ պտուտակների տեղադրում

Պտուտակների ծայրերը սառույցով սառչելուց հետո դրանք հիանալի տեղավորվում են պահարանների մեջ:

3: Էլեկտրական

Մեխանիկական մասի հավաքումն ավարտված է, այժմ եկել է էլեկտրական բաղադրիչների ժամանակը:

Քանի որ հեղինակը լավ գիտեր Arduino-ն և ցանկանում էր լիարժեք կառավարում ապահովել USB-ի միջոցով, ընտրությունը ընկավ Arduino Uno-ի վրա՝ CNC Shield ընդարձակման տախտակով և DRV8825 ստեպպեր շարժիչի դրայվերներով: Տեղադրումն ամենևին էլ դժվար չէր, և պարամետրերը դնելուց հետո մեքենան սկսեց կառավարվել ԱՀ-ից։

Բայց քանի որ DRV8825-ն աշխատում է հիմնականում 1.9A և 36V լարման վրա (և շատ տաքանում է), այն մի քայլ է բաց թողնում չափազանց քիչ էներգիայի պատճառով: Երկարատև ֆրեզումը բարձր ջերմաստիճաններում դժվար թե լավ անցներ:

Հաջորդը ընդլայնման տախտակին միացված էժան Tb6560 դրայվերներն էին: Անվանական լարումը պարզվեց, որ այդքան էլ հարմար չէ այս տախտակի համար: Փորձ է արվել օգտագործել 36 Վ լարման սնուցում։

Արդյունքում երկու վարորդ լավ են աշխատում, երրորդն այլևս չի կարողանում գլուխ հանել բարձր լարմանև պտտում է քայլային շարժիչի ռոտորը միայն մեկ ուղղությամբ:

Ես ստիպված էի նորից փոխել վարորդը։

tbV6600-ը լավ աշխատեց: Այն գրեթե ամբողջությամբ փակ է ալյումինե ռադիատորև հեշտ է կարգավորել: Այժմ X և Y առանցքների վրա ստեպպեր շարժիչները գործում են 2,2 Ա հոսանքով, իսկ Z առանցքի վրա՝ 2,7 Ա։

Անհրաժեշտ էր պաշտպանել ստեպպեր շարժիչների էլեկտրամատակարարումը և հաճախականության փոխարկիչը փոքր ալյումինե բեկորներից: Շատ լուծումներ կան, երբ փոխարկիչը տեղադրվում է ֆրեզերային մեքենայից բավականին հեռու։ Հիմնական խնդիրն այն է, որ այս սարքերը մեծ ջերմություն են առաջացնում և պահանջում են ակտիվ սառեցում: Գտնվել է օրիգինալ լուծում՝ 30 սմ երկարությամբ զուգագուլպաների օգտագործումը որպես պաշտպանիչ թև, էժան և ուրախ և ապահովում է օդի բավարար հոսք։

4. Spindle

Ընտրել ճիշտ spindle հեշտ չէ: Առաջին գաղափարն էր օգտագործել ստանդարտ Kress1050 spindle, բայց այն ունի միայն 1050 Վտ 21,000 rpm-ում, այնպես որ ես չէի կարող ակնկալել մեծ հզորություն ավելի ցածր արագության դեպքում:

Ալյումինե և պողպատե մասերի չոր ֆրեզման համար պահանջվում է 6000-12000 պտ/րոպ. Գնվել է երեք կիլովատանոց VFD սպինդլ՝ ինվերտորով, Չինաստանից առաքմամբ, այն արժեցել է 335 եվրո։

Սա բավականին հզոր spindle է և հեշտ տեղադրվող: Այն ծանր է - կշռում է 9 կգ, բայց ամուր շրջանակը կարող է դիմակայել իր քաշին:

5. Համագումարն ավարտված է

Մեքենան լավ է կատարում իր աշխատանքը, ես ստիպված էի շտկել քայլային շարժիչի վարորդների հետ, բայց ընդհանուր առմամբ արդյունքը գոհացուցիչ է: Ծախսվել է 1500 եվրո և ստեղծվել է մեքենա, որը ճշգրտորեն բավարարում է ստեղծագործողի կարիքները։

Առաջին ֆրեզերային նախագիծը POM-ում ձևավորված անցք էր:

6. Փոփոխություն ալյումինի ֆրեզման համար

Արդեն POM-ը մշակելիս պարզ էր, որ Y-աջակցության ոլորող մոմենտը չափազանց մեծ է, և մեքենան թեքվում էր, երբ բարձր բեռներ Y առանցքի երկայնքով, ուստի հեղինակը գնել է երկրորդ ուղեցույցը և համապատասխանաբար թարմացրել պորտալը:

Դրանից հետո ամեն ինչ վերադարձավ բնականոն հուն։ Փոփոխության արժեքը 120 եվրո է:

Այժմ դուք կարող եք նաև ալյումին աղալ: AlMg4.5Mn համաձուլվածքը շատ արժանապատիվ արդյունքներ տվեց՝ առանց հովացման:

7. Եզրակացություններ

Ձեր սեփական CNC մեքենան ստեղծելու համար պետք չէ լինել հանճար, ամեն ինչ մեր ձեռքերում է:

Եթե ամեն ինչ լավ է ծրագրված, ապա ձեզ հարկավոր չէ ունենալ տոննա սարքավորումներ և իդեալական աշխատանքային պայմաններ, ձեզ հարկավոր է ընդամենը գումար, պտուտակահան, բռնակ և գայլիկոնող մամլիչ:

Մեկ ամիս ծախսվել է դիզայնի մշակման վրա՝ օգտագործելով CAD ծրագիրը և պատվիրել և գնել բաղադրիչներ, չորս ամիս՝ հավաքման համար: Երկրորդ մեքենայի կառուցման համար շատ ավելի քիչ ժամանակ կպահանջվեր, քանի որ հեղինակը հաստոցաշինության փորձ չուներ և ստիպված էր շատ բան սովորել մեխանիկայի և էլեկտրոնիկայի մասին:

8. Աքսեսուարներ

Էլեկտրական:

Բոլոր էլեկտրական մասերը ձեռք են բերվել ebay-ից։

Arduino GRBL + CNC Shield՝ մոտավորապես 20 եվրո
Stepper motor վարորդ՝ 12 եվրո մեկ հատը։
Էլեկտրաէներգիայի մատակարարումը՝ 40 եվրո
Քայլային շարժիչներ՝ յուրաքանչյուրը մոտավորապես 20 եվրո
Spindle + inverter՝ 335 եվրո

Մեխանիկա:

Գծային առանցքակալներ ARC 15 FN