DIY CNC stroj, výkresy a rozmery. Domáca CNC fréza. Pravidlá prevádzky škárovačky dreva

Obrábacie stroje vybavené softvérom numerického riadenia (CNC) sú prezentované v podobe moderných zariadení na rezanie, sústruženie, vŕtanie alebo brúsenie kovov, preglejky, dreva, peny a iných materiálov.

Na báze vstavanej elektroniky dosky plošných spojov Arduino poskytuje maximálnu automatizáciu práce.

1 Čo je to CNC stroj?

CNC stroje založené na doskách plošných spojov Arduino sú schopné automatický režim Plynule meňte otáčky vretena, ako aj rýchlosť posuvu podpier, stolov a iných mechanizmov. Pomocné prvky CNC stroja automaticky zaujme požadovanú polohu, a možno ho použiť na rezanie preglejky resp hliníkový profil.

V zariadeniach založených na doskách plošných spojov Arduino rezací nástroj(prednastavené) sa tiež automaticky zmení.

V CNC zariadeniach založených na doskách plošných spojov Arduino sa všetky príkazy odosielajú cez ovládač.

Regulátor prijíma signály zo softvéru. Pre takéto zariadenia na rezanie preglejky, kovových profilov alebo peny sú nosičmi programu vačky, zarážky alebo kopírky.

Signál prijatý z programového nosiča odošle príkaz cez ovládač do automatického stroja, poloautomatického stroja alebo kopírovacieho stroja. Ak je potrebné vymeniť list preglejky alebo penového plastu na rezanie, potom sa vačky alebo kopírky nahradia inými prvkami.

Jednotky s programovým riadením na báze dosiek Arduino využívajú ako programový nosič dierne pásky, dierne štítky alebo magnetické pásky, ktoré obsahujú všetky potrebné informácie. S použitím dosiek Arduino je celý proces rezania preglejky, penového plastu alebo iného materiálu plne automatizovaný, čím sa minimalizujú náklady na prácu.

Stojí za zmienku, že vybudovanie CNC stroja na rezanie preglejky alebo penového plastu na báze dosiek Arduino môžete to urobiť sami bez väčších problémov. Riadenie v CNC jednotkách založených na Arduino sa vykonáva pomocou ovládača, ktorý prenáša technologické aj rozmerové informácie.

Pomocou CNC plazmových rezačiek na báze dosiek Arduino môžete uvoľniť veľké množstvo univerzálneho vybavenia a zároveň zvýšiť produktivitu práce. Hlavné výhody strojov na báze Arduino, ktoré si sami zostavíte, sú vyjadrené v:

• vysoká (v porovnaní s ručné stroje) produktivita;
• flexibilita univerzálneho vybavenia spojená s presnosťou;
• zníženie potreby prilákať kvalifikovaných odborníkov do práce;
• možnosť výroby vymeniteľných dielov podľa jedného programu;
• skrátené časy prípravy na výrobu nových dielov;
• možnosť vyrobiť stroj vlastnými rukami.

1.1 Proces prevádzky CNC frézky (video)

1.2 Typy CNC strojov

Prezentované jednotky na rezanie preglejky alebo penového plastu pomocou dosiek Arduino na prevádzku sú rozdelené do tried podľa:

• technologické možnosti;
• princíp výmeny nástroja;
• spôsob výmeny obrobku.

Akákoľvek trieda takéhoto zariadenia môže byť vyrobená vlastnými rukami a elektronikou Arduino zabezpečí maximálnu automatizáciu pracovného procesu. Spolu s triedami môžu byť stroje:

• sústruženie;
• vŕtanie a vyvrtávanie;
• frézovanie;
• brúsenie;
• elektrofyzikálne stroje;
• viacúčelový.

Sústružnícke jednotky na báze Arduina dokážu spracovať vonkajšie a vnútorné povrchy všetkých druhov dielov.

Otáčanie obrobkov sa môže vykonávať v rovných aj zakrivených obrysoch. Zariadenie je určené aj na rezanie vonkajších a vnútorných závitov. Frézovacie jednotky na báze Arduina sú určené na frézovanie jednoduchých aj zložitých dielov karosárskeho typu.

Okrem toho môžu vykonávať vŕtanie a vyvrtávanie. Poslúžia na to brúsky, ktoré si môžete vyrobiť aj svojpomocne dokončovacie podrobnosti.

V závislosti od typu spracovávaných povrchov môžu byť jednotky:

• povrchové brúsenie;
• vnútorné brúsenie;
• drážkové brúsenie.

Na rezanie je možné použiť viacúčelové jednotky preglejky alebo penového plastu, vykonávať vŕtanie, frézovanie, vyvrtávanie a sústruženie dielov. Predtým, ako si vyrobíte CNC stroj vlastnými rukami, je dôležité zvážiť, že zariadenie je rozdelené podľa spôsobu výmeny nástrojov. Výmenu je možné vykonať:

• ručne;
• automaticky vo veži;
• automaticky v predajni.

Ak elektronika (ovládač) môže poskytnúť automatická zmena polotovary pomocou špeciálnych úložných zariadení, zariadenie môže pracovať dlhú dobu bez účasti operátora.

Ak chcete vyrobiť prezentovanú jednotku na rezanie preglejky alebo penového plastu vlastnými rukami, musíte pripraviť počiatočné zariadenie. Na to môže byť vhodný použitý.

V ňom je pracovný prvok nahradený frézou. Okrem toho si môžete vyrobiť mechanizmus vlastnými rukami z vozíkov starej tlačiarne.

To umožní pracovnej fréze pohybovať sa v smere dvoch rovín. Ďalej sa ku konštrukcii pripája elektronika, ktorej kľúčovým prvkom je ovládač a dosky Arduino.

Montážna schéma vám umožňuje vyrobiť si vlastnú domácu CNC jednotku automaticky. Takéto zariadenie môže byť navrhnuté na rezanie plastov, peny, preglejky alebo tenkého kovu. Aby zariadenie malo väčší výkon komplexné druhy práce, potrebujete nielen ovládač, ale aj krokový motor.

Musí mať indikátory vysokého výkonu - najmenej 40-50 wattov. Odporúča sa použiť konvenčný elektromotor, pretože jeho použitie eliminuje potrebu vytvorenia skrutkového pohonu a regulátor zabezpečí včasné dodanie príkazov.

Požadovaná sila na hriadeľ prevodovky je domáce zariadenie musia byť prenášané cez rozvodové remene. Ak domáci CNC stroj bude používať vozíky z tlačiarní na pohyb pracovnej frézy, potom je na tento účel potrebné vybrať diely z veľkých tlačiarní.

Základom budúcej jednotky môže byť obdĺžnikový nosník, ktorý musí byť pevne pripevnený k vodidlám. Rám musí mať vysoký stupeň tuhosti, ale zváranie sa neodporúča. Je lepšie použiť skrutkové spojenie.

Zváracie švy budú počas prevádzky stroja vystavené deformácii v dôsledku konštantného zaťaženia. V tomto prípade sú upevňovacie prvky zničené, čo povedie k zlyhaniu nastavenia a regulátor nebude fungovať správne.

2.1 O krokových motoroch, podperách a vodidlách

Vlastnoručne zostavená CNC jednotka musí byť vybavená krokovými motormi. Ako bolo uvedené vyššie, na zostavenie jednotky je najlepšie použiť motory zo starých ihličkových tlačiarní.

Pre efektívnu prevádzku zariadenia budete potrebovať tri samostatné motory krokový typ. Odporúča sa použiť motory s piatimi samostatnými ovládacími vodičmi. Tým sa zvýši funkčnosť domáce zariadenie niekoľko krát.

Pri výbere motorov pre budúci stroj potrebujete poznať počet stupňov na krok, prevádzkové napätie a odpor vinutia. Následne to pomôže správne nakonfigurovať celý softvér.

Hriadeľ guľového motora je upevnený pomocou gumeného kábla pokrytého hrubým vinutím. Navyše pomocou takéhoto kábla môžete pripojiť motor k bežeckému kolíku. Rám môže byť vyrobený z plastu s hrúbkou 10-12 mm.

Spolu s plastom je možné použiť hliník alebo organické sklo.

Predné časti rámu sú pripevnené pomocou samorezných skrutiek a pri použití dreva je možné prvky pripevniť lepidlom PVA. Vodidlá sú oceľové tyče s prierezom 12 mm a dĺžkou 20 mm. Pre každú os sú 2 tyče.

Podpera je vyrobená z textolitu, jej rozmery by mali byť 30x100x40 cm Vodiace časti textolitu sú upevnené skrutkami M6 a podpery „X“ a „Y“ v hornej časti musia mať 4 otvory so závitom na upevnenie rámu. Krokové motory sa inštalujú pomocou spojovacích prvkov.

Upevnenia môžu byť vyrobené z ocele typ listu. Hrúbka plechu by mala byť 2-3 mm. Ďalej je skrutka pripojená k osi krokového motora cez ohybný hriadeľ. Na tento účel môžete použiť bežnú gumenú hadicu.

Podrobne opísal celý proces tvorby CNC stroja na opracovanie dreva a iných materiálov, počnúc dizajnom.

1. Dizajn

Pred stavbou stroja si musíte aspoň ručne nakresliť náčrt, alebo ešte lepšie urobiť presnejší trojrozmerný výkres pomocou programu CAD. Autor projektu použil google sketchup, pomerne jednoduchý (zadarmo na 30-dňové používanie) program. Pre viac komplexný projekt môžete si vybrať Autocad.

Hlavným účelom výkresu je zistiť požadované rozmery dielov pre ich online objednávku a uistiť sa, že všetky pohyblivé časti stroja do seba zapadajú.

Ako vidíte, autor nepoužil podrobné výkresy s vyznačenými otvormi na upevnenie, otvory označil pri konštrukcii stroja, ale tento prvotný návrh sa ukázal ako dostatočný.

Celkové rozmery stroja: 1050 x 840 x 400 mm.

Posuv osi: X 730 mm, Y 650 mm, Z 150 mm

Dĺžka vodidiel a guľôčkovej skrutky závisí od veľkosti stroja, ktorý máte na mysli.

Pri návrhu CNC stroja existuje niekoľko otázok, ktorých odpoveď závisí od konečného výsledku.

Aký typ CNC stroja si chcete vybrať?

S pohyblivým stolom alebo s pohyblivým portálom? Prevedenia pohyblivých stolov sa často používajú pre malé stroje do 30x30 cm.Jednoduchšie sa stavajú a môžu byť pevnejšie ako pohyblivé portálové stroje. Nevýhodou posúvania stola je, že pri rovnakej reznej ploche je celková plocha stroja dvakrát väčšia ako pri použití konštrukcie s pohyblivým portálom. V tomto projekte je plocha spracovania cca 65x65 cm, preto bol zvolený pohyblivý portál.

Čo chcete spracovať na CNC stroji?

V tomto projekte bol stroj určený hlavne na preglejku, tvrdé drevo drevo a plasty, ako aj hliník.

Z čoho bude stroj vyrobený?

To závisí najmä od materiálu, ktorý sa bude na stroji spracovávať. V ideálnom prípade by materiál, ktorý sa používa na výrobu stroja, mal byť pevnejší ako materiál, ktorý sa bude na stroji spracovávať, alebo aspoň nie menej pevný. Preto, ak chcete rezať hliník, stroj musí byť zostavený z hliníka alebo ocele.

Akú dĺžku náprav potrebujete?

Podľa pôvodného plánu mal CNC stroj spracovávať preglejky a MDF, ktoré sa vyrábajú v Holandsku v rozmeroch 62 x 121 cm, pre Y teda musí byť prejazdová vzdialenosť minimálne 620 mm. Dĺžka zdvihu pozdĺž osi X je 730 mm, pretože inak by stroj zaberal celý priestor miestnosti. Preto je os X kratšia ako dĺžka preglejkového plechu (1210 mm), ale je možné opracovať polovicu, potom posunúť plech dopredu a opracovať zvyšok. Pomocou tohto triku je možné na stroji spracovať kusy, ktoré sú oveľa väčšie ako dĺžka osi X. Pre os Z bolo zvolených 150 mm, aby sa v budúcnosti mohla použiť štvrtá os.

Aký typ lineárneho pohybu použijete?

Existuje veľa možností pre lineárny pohybový systém a kvalita práce do značnej miery závisí od jeho výberu. Preto má zmysel míňať peniaze lepší systémže si to môžeš dovoliť. Autor projektu sa rozhodol, že lineárne koľajnice boli najlepšia možnosť od tých, na ktoré mal dosť peňazí. Ak staviate 3-osú CNC frézku, budete si musieť kúpiť súpravu pozostávajúcu z troch sád lineárnych vedení a dvoch lineárnych ložísk na vedenie.

Aký systém pohonu posuvu použijete pre každú os?

Hlavné možnosti pohonu posuvu sú: ozubené remene, ozubnicové mechanizmy a prevodovka skrutka-matica. Pre domáce CNC stroje sa najčastejšie používa prevodovka skrutka-matica pomocou guľôčkovej skrutky. Matica je pripevnená k pohyblivej časti stroja, skrutka je upevnená na oboch koncoch. Skrutka je pripevnená k motoru. Ak sa motory otáčajú, matica s pripevnenou pohyblivou časťou stroja sa bude pohybovať pozdĺž skrutky a uvedie stroj do pohybu.

Guličková skrutka v tomto stroji slúži na pohon osí X a Y. Ložiská s guľôčkovou skrutkou poskytujú veľmi plynulú jazdu, nedochádza k vôli a zvyšuje sa kvalita a rýchlosť rezu.

Os Z používa vysoko kvalitnú nerezovú tyč M10 s domácou delrinovou maticou.

Typ motora a regulátora

Zvyčajne v domáce stroje CNC používa krokové motory. Servopohony sa používajú hlavne pre vysokovýkonné priemyselné CNC stroje, sú drahšie a vyžadujú drahšie ovládače. Sú tu použité 3Nm krokové motory.

Typ vretena

Projekt používa štandardný Kress a má dobrú 43 mm upínaciu prírubu, ako aj vstavaný regulátor rýchlosti (ale väčšina vretien má druhú funkciu).

Ak sa chystáte na skutočne zložité rezanie, mali by ste si dať pozor na vodou chladené vretená - sú drahšie ako štandardné, ale robia oveľa menej hluku, dokážu pracovať pri nízkych otáčkach bez prehrievania a so širokou škálou materiálov.

Výdavky

Tento CNC stroj stál približne 1 500 eur. Vopred zostavená CNC frézka podobných špecifikácií stojí oveľa viac, takže môžete ušetriť peniaze tým, že si stroj postavíte sami.

2. Komponenty na vytvorenie CNC stroja

Elektrické zariadenia a elektronika:

• 3 krokové motory 3 Nm Nema 23;
• 3 ovládače krokového motora DM556 Leadshine;
• 36 V napájanie pre CNC stroje;
• doska rozhrania 5-osová CNC Breakout doska na ovládanie krokových ovládačov;
• 5V napájanie pre dosku rozhrania;
• dvojpolohový vypínač On/Off;
• Tienený 4 žilový 18 AWG lankový kábel;
• 3 dotykové koncové spínače;
• Vreteno: Kress FME 800 (bude fungovať aj kompaktný smerovač Bosch Colt alebo Dewalt).

Voliteľné:

• skrinka/kryt pre elektrické zariadenia;
• pohyblivý plastový káblový kanál;
• 4-kolíkové káblové zástrčky.

Mechanické časti:

• lineárne vedenia: pre X - SBR 20 pre Y a Z - SBR 16;
• guľôčková skrutka pre X a Y - priemer 16 mm, rozstup 5 mm4
• ako prenosová skrutka pre os Z: oceľový čap so závitom M10 s domácou maticou Delrin;
• hliníkový profil: 30x60 mm, narezaný na kusy dlhé 100 mm;
• hliníkový plech s hrúbkou 15 mm;
• Výkonné antivibračné vyrovnávacie nožičky.

Programy:

• CAD/CAM program CamBam;
• program na riadenie CNC stroja Mach3

Stroj je vyrobený hlavne z hliníkových platní s hrúbkou 15 mm a hliníkových profilov 30 x 60 mm. Práce sa vykonávali pomocou vŕtačiek a sústruhov. Dosky a profily boli objednané narezané na mieru.

3. Os X

Základný rám je vyrobený zo 4 kusov hliníkového profilu s prierezom 30x60 mm a dvoma bočnicami hrúbky 15 mm. Na konci profilov sú dva otvory s priemerom 6,8 mm, vo vnútri otvorov je pomocou závitníka vytvorený závit M8.

Rezanie závitov na koncoch hliníkových profilov

Aby sa zabezpečilo, že otvory na koncových paneloch lícujú, obe dosky boli pri vŕtaní zovreté. V strede každej dosky sú vyvŕtané 4 otvory na inštaláciu podpery ložísk a štyri ďalšie otvory v jednej z bočných dosiek na montáž motora.

Na pripevnenie vyrovnávacích nôh boli vyrobené štyri bloky hliníkových kusov (50x50x20). Bloky sú priskrutkované k vonkajším profilom štyrmi skrutkami M5 s nábytkovými t-maticami.

Lineárne vedenia pasujú priamo na hliníkové profily. Pre os X boli použité koľajnice s priemerom 20 mm. Predvŕtané otvory v základni lineárnych vedení presne zodpovedajú drážkam v hliníkových profiloch. Na inštaláciu boli použité skrutky M5 a nábytkové t-matice.

4. Bočné dosky portálu

Bočné dosky portálu sú takmer identické, no jedna z nich má vyvŕtané ďalšie štyri otvory pre montáž motora. Celý portál je vyrobený z hliníkových plechov hrúbky 15 mm. Aby sa zabezpečilo, že diery budú presne na správnom mieste, na starostlivo označených miestach sa pomocou stolového razidla vyrazia priehlbiny a pozdĺž týchto značiek sa vyvŕtajú otvory pomocou vŕtačky, najskôr vrtákom menšieho priemeru, potom potrebným. .

Vzhľadom na spôsob riešenia portálu sme museli vyvŕtať otvory na koncoch bočných dosiek a do otvorov urobiť závity M8.

5. Montáž portálu

Portál je zostavený a nainštalovaný

Zvyšok portálu je vyrobený rovnakým spôsobom ako bočné časti. Najťažšie bolo správne zoradiť lineárne koľajnice, ktoré sa museli zhodovať s okrajom platne. Pri označovaní presného umiestnenia otvorov som na boky dosky pritlačil dva kusy hliníkových výliskov, aby sa vodiace lišty zarovnali. IN vyvŕtané otvory Rez závitu M5. Pri pripevňovaní vodidiel k portálu sa musíte uistiť, že vzdialenosť medzi vodidlami po celej dĺžke je rovnaká, vodidlá musia byť rovnobežné.

Lineárne ložiská sú pripevnené k bočnej stene portálu.

Niekoľko rohových konzol poskytuje dodatočnú tuhosť konštrukcie.

Doska na spodnej strane portálu má vyvŕtaných 6 otvorov na pripevnenie k bočným platniam. V strede som musel vyvŕtať dva otvory na pripevnenie držiaka matíc.

6. Vozík osi Y

Vozík osi Y pozostáva z jednej dosky, ku ktorej sú pripevnené lineárne ložiská. Vŕtanie otvorov bolo celkom jednoduché, ale vyžadovala sa veľká presnosť. K tejto doske sú pripevnené ložiská pre os Y aj os Z. Keďže lineárne ložiská sú umiestnené blízko seba, aj najmenší pohyb spôsobuje ich zadretie. Vozík by sa mal ľahko posúvať z jednej strany na druhú. Je potrebné upraviť koľajnice a ložiská. Na zarovnanie boli použité vysoko presné digitálne prístroje. Po vykonaní montáže hnacej matice pre os Y bolo potrebné vyvŕtať do dosky dva ďalšie otvory na jej pripevnenie.

7. Os Z

Lineárne vedenia (koľajnice) osi Z sú pripevnené k pohyblivej časti zostavy osi Z. Koľajnice bolo potrebné odsadiť niekoľko milimetrov od okraja dosky. Na ich vyrovnanie boli ako rozpery použité dva kusy plastu požadovanej hrúbky. Bolo s istotou známe, že okraje hliníkovej platne sú rovnobežné, takže autor vložil kúsky plastu medzi hliníkové strany pripevnené k okraju platne a koľajnice, posúval koľajnice na požadovanú rovnakú vzdialenosť a potom označil miesta otvorov, vyvŕtajte ich a vyrežte vnútorné závity.

Na pripevnenie hornej dosky k zostave osi Z sú do konca montážnej dosky vyvŕtané tri otvory. Krokový motor nebolo možné uchytiť priamo na plech, preto som musel vyrobiť samostatné uchytenie motora z plastu (viď bod 12).

Dva bloky ložiskových puzdier sú vyrobené z rovnakého plastu. Hnacia skrutka je oceľová tyč so závitom M10. Remenica rozvodového remeňa je vyvŕtaná, závitovaná so závitom M10 a jednoducho priskrutkovaná k hornej časti hnacej skrutky. Držia ho na mieste tri nastavovacie skrutky. Hnacia matica Delrin sa pripája k vozíku osi Y.

Hnacia matica Delrin sa pripája k vozíku osi Y.

Držiak vretena bol predobjednaný a má 43 mm upínací krúžok, ktorý sa hodí pre Kress použitý v projekte.

Ak chcete použiť vodou chladené vreteno, často sa dodáva s hotovým držiakom. Držiaky si môžete zakúpiť aj samostatne, ak chcete použiť hlaveň Dewalt alebo Bosch alebo ich 3D vytlačiť.

8. Ozubené remene a remenice

Často sú motory namontované na vonkajšej strane stroja alebo na samostatnom stojane. V tomto prípade je možné motory pripojiť priamo na guľovú skrutku pomocou pružnej spojky. Ale keďže je stroj umiestnený v malej miestnosti, externé motory by boli v ceste.

To je dôvod, prečo sú motory umiestnené vo vnútri auta. Nebolo možné priamo pripojiť motory na guľôčkové skrutky, takže sme museli použiť 9 mm široké ozubené remene a kladky HTD5m.

Pri použití remeňového pohonu môžete použiť redukčný prevod na pripojenie motora k hnacej skrutke, čo vám umožní použiť menšie motory a získať stále rovnaký krútiaci moment, ale nižšiu rýchlosť. Keďže motory boli zvolené tak, aby boli dosť veľké, nebolo potrebné znižovať prevodové stupne na získanie väčšieho výkonu.

9. Uchytenie motora

Držiaky motora sú vyrobené z kusov štvorcových hliníkových rúrok, na mieru narezaných na požadovanú dĺžku. Môžete tiež vziať oceľovú rúrku a odrezať z nej štvorcové kusy. Držiaky motora pre osi X a Y sa musia dať vysunúť a zasunúť, aby sa napínali rozvodové remene. Zapnuté sústruh Boli vyrobené štrbiny a na jednej strane držiaka bola vyvŕtaná veľká diera, ale dalo sa to urobiť aj na vŕtačke.

Veľký otvor na jednej strane držiaka bol vyrezaný koncovou pílou. To umožňuje motoru sedieť v jednej rovine s povrchom a tiež zaisťuje, že hriadeľ je vycentrovaný. Motor je zaistený skrutkami M5. Na druhej strane držiaka sú štyri štrbiny, ktoré umožňujú posúvanie motora tam a späť.

10. Bloky podpery ložísk

Nosné bloky pre osi X a Y sú vyrobené z 50 mm okrúhlej hliníkovej tyče - rozrezanej na štyri kusy, každý s hrúbkou 15 mm. Po označení a vyvŕtaní štyroch montážnych otvorov bol v strede obrobku vyvŕtaný veľký otvor. Potom bola vytvorená dutina pre ložiská. Ložiská by mali byť stlačené a bloky priskrutkované ku koncovým a bočným doskám.

11. Podpora matice pohonu osi Z

Namiesto guľôčkovej skrutky pre os Z bola použitá závitová tyč M10 a domáca matica z kúska Delrinu. Na tento účel je vhodný polyformaldehyd Delrin, pretože je samomazný a časom sa neopotrebuje. Ak na závitovanie použijete kvalitný závitník, vôľa bude minimálna.

12. Podpery pre matice pohonu na osiach X a Y

Držiak pohonu je vyrobený z hliníka pre osi X a Y. Matice s guľôčkovou skrutkou majú dve malé príruby s tromi otvormi na každej strane. Jeden otvor na každej strane slúži na pripevnenie matice k držiaku. Držiak je opracovaný na sústruhu s veľkou presnosťou. Po pripojení matíc k portálu a vozíku osi Y môžete skúsiť presunúť tieto časti z jednej strany na druhú otáčaním guľôčkovej skrutky rukou. Ak sú rozmery držiakov nesprávne, matica sa zasekne.

Upevnenie na os Y.

13. Uchytenie motora osi Z

Uchytenie motora osi Z sa líši od ostatných. Je vyrezaný z 12mm akrylu. Napnutie remeňa je možné nastaviť uvoľnením dvoch skrutiek na vrchu a posunutím celého držiaka motora. Akrylová montáž zatiaľ funguje výborne, ale v budúcnosti uvažujem o výmene za hliníkovú, pretože pri napnutí pásu sa akrylová platnička mierne prehýba.

14. Pracovná plocha

Najlepší by bol hliníkový stôl s T-drážkami, ale je drahý. Autor projektu sa rozhodol použiť perforovanú stolovú dosku, pretože sa hodí do rozpočtu a dáva veľa možností na upnutie obrobku.

Stôl je vyrobený z kusu 18 mm hrubej brezovej preglejky a je pripevnený pomocou skrutiek M5 a T-drážkových matíc k hliníkovým profilom. Bolo zakúpených 150 ks šesťhranných matíc M8. Pomocou programu CAD bola pre tieto matice nakreslená sieť so šesťhrannými výrezmi. CNC stroj potom vyrezal všetky tieto otvory pre matice.

Kus 25 mm hrubého MDF bol inštalovaný na vrchole kusu brezovej preglejky. Ide o vymeniteľný povrch. Na vyrezanie otvorov v oboch kusoch sa použil veľký frézovací vrták. Otvory v MDF sú zarovnané presne so stredom predtým vyrezaných šesťhranných otvorov. Kus MDF bol potom odstránený a všetky matice boli inštalované do otvorov v preglejke. Otvory boli o niečo menšie ako matice, preto sa do nich matice zatĺkali kladivom. Po dokončení sa MDF vrátil na svoje miesto.

Povrch stola je rovnobežný s osami X a Y a je úplne rovný.

15. Elektronika

Používajú sa nasledujúce komponenty:

• Hlavný zdroj s výstupným napätím 48V DC a výstupným prúdom 6,6 A;
• 3 ovládače krokových motorov Leadshine M542 V2.0;
• 3 krokové motory 3Nm hybrid Nema 23;
• doska rozhrania;
• relé - 4-32V DC, 25A/230 V AC;
• HLAVNÝ VYPÍNAČ;
• napájanie dosky rozhrania 5V DC;
• napájanie chladiacich ventilátorov 12V DC;
• 2 chladiče Master Sleeve Bearing 80 mm ventilátory;
• 2 zásuvky - pre vreteno a vysávač;
• tlačidlo núdzového vypnutia a koncové spínače (ešte nie sú nainštalované).

Ak nechcete míňať veľa peňazí na nákup vybavenia samostatne, môžete si ho kúpiť ako súpravu. Pred objednávkou by ste si mali premyslieť, akú veľkosť krokových motorov potrebujete. Ak staviate malý stroj na rezanie dreva a plastov, potom vám dostatok výkonu poskytnú krokové motory Nema 23, 1,9Nm. 3Nm motory boli zvolené tu, pretože samotný stroj je dosť veľký a ťažký a plánom bolo zvládnuť aj materiály ako hliník.

Pre malé motory si môžete kúpiť dosku pre tri motory, ale je lepšie použiť samostatné ovládače. Vlastné meniče Leadshine obsahujú režim mikrokrokovania pre maximálnu plynulosť a zníženie vibrácií krokového motora. Meniče v tomto prevedení zvládnu maximálne 4,2A a až 125 mikrokrokov.

K hlavnému napájaciemu vstupu je pripojený zdroj jednosmerného napätia 5V. Ventilátory majú elektrickú zásuvku vo vnútri skrine, takže na ich napájanie slúži bežný 12-voltový nástenný adaptér. Hlavné napájanie sa zapína a vypína veľkým vypínačom.

25A relé je riadené počítačom cez istič. Vstupné svorky relé sú pripojené k výstupným svorkám ističa. Relé je pripojené k dvom elektrické zásuvky, ktoré poháňajú Kress a vysávač na vysávanie triesok. Keď G kód skončí príkazom M05, vysávač aj vreteno sa automaticky vypnú. Ak ich chcete povoliť, môžete stlačiť F5 alebo použiť príkaz G-kódu M03.

16. Skriňa elektroniky

Elektrické zariadenia potrebujú dobrú skrinku. Autor nakreslil na papier približné rozmery a umiestnenie všetkých komponentov, pričom sa ich snažil usporiadať tak, aby boli pri pripájaní vodičov ľahko dosiahnuteľné všetky svorky. Je tiež dôležité, aby cez skriňu prúdil dostatočný vzduch, pretože krokové ovládače sa môžu veľmi zahrievať.

Podľa plánu mali byť všetky káble pripojené v zadnej časti puzdra. Použili sa špeciálne 4-vodičové konektory, aby bolo možné odpojiť elektroniku od stroja bez odpojenia niektorej z káblových svoriek. Na napájanie vretena a vysávača boli poskytnuté dve zásuvky. Napájacie zásuvky sú pripojené k relé pre automatické zapínanie a vypnutie vretena pomocou príkazov Mach3. Na prednej strane skrine mal byť veľký vypínač.

Diely pre skriňu sú rezané na samotnom CNC stroji

Ďalej, po približnom rozložení dielov, boli diely karosérie navrhnuté v programe CAD. Potom sa na samotnom stroji, už zmontovanom, vyrežú všetky strany a základňa. Na vrchu skrinky je veko, v strede s kusom plexiskla. Po zložení boli všetky komponenty nainštalované dovnútra.

17. Softvér

Mach 3

Na obsluhu CNC stroja sú potrebné tri typy softvéru.

• CAD program na vytváranie výkresov.
• CAM program na vytváranie dráh nástroja a výstup G-kódu.
• A riadiaci program, ktorý číta G-kód a riadi router.

Tento projekt využíva jednoduchý program s názvom CamBam. Má základné funkcie CAD a je vhodný pre väčšinu domácich majstrov. Zároveň je to CAM program. Predtým, ako môže CamBam vytvárať trajektórie, musíte nastaviť niekoľko parametrov. Príklady parametrov: priemer použitého nástroja, hĺbka rezu, hĺbka na jeden prechod, rýchlosť rezania atď. Po vytvorení dráhy nástroja môžete vygenerovať G-kód, ktorý stroju povie, čo má robiť.

Kresba vytvorená v CamBam

Softvér ovládača používa Mach3. Mach3 prenáša signály cez paralelný port počítača na dosku rozhrania. Príkazy Mach3 vynulujú rezný nástroj a spustia programy rezania. Môžete ho použiť aj na ovládanie otáčok vretena a rýchlosti rezania. Mach3 má niekoľko vstavaných sprievodcov, ktorých môžete použiť na výstup jednoduchých súborov s G-kódom.

Dráha nástroja vytvorená CamBamom

18. Používanie stroja

Ako prvé bolo vyrobených niekoľko svoriek na upevnenie spracovávaných materiálov na pracovný stôl. A prvým „veľkým“ projektom bola skriňa elektroniky (bod 15).

Ako prvé bolo vyrobených niekoľko vzoriek rôzne druhy prevody, boxy na gitarové trsátka.

Zberač prachu

Ukázalo sa, že CNC stroj produkuje veľa prachu a je veľmi hlučný. Na vyriešenie problému s prachom je vyrobený zberač prachu, ku ktorému je možné pripojiť vysávač.

3-osový CNC router

Užívateľský stroj SörenS7.

Bez CNC routera zostane veľa projektov nerealizovaných. Autor dospel k záveru, že všetky stroje lacnejšie ako 2000 eur nedokážu zabezpečiť veľkosť pracovnej plochy a presnosť, akú potrebuje.

Čo sa vyžadovalo:

• pracovná plocha 900 x 400 x 120 mm;
• relatívne tiché vreteno, zaručujúce vysoký výkon pri nízkych otáčkach;
• tuhosť, pokiaľ je to možné (na spracovanie hliníkových častí);
• vysoký stupeň presnosti;
• USB rozhranie;
• stojí menej ako 2000 eur.

Tieto požiadavky boli zohľadnené pri trojrozmernom návrhu. Hlavný dôraz bol kladený na to, aby všetky časti do seba zapadali.

Výsledkom bolo rozhodnutie postaviť frézku s hliníkovým vytláčaným rámom, 15 mm guľôčkovými skrutkami a krokovými motormi NEMA 23 s menovitým prúdom 3 A, ktoré dokonale zapadajú do bežného montážneho systému.

Všetky diely dokonale pasujú a nie je potrebné vyrábať ďalšie špeciálne diely.

1. Výroba rámu

Os X bola zostavená za pár minút.

Lineárne vedenia série HRC sú veľmi kvalitné a hneď po montáži je jasné, že budú perfektne fungovať.

Potom sa objavil prvý problém: skrutky pohonu nezapadli do podpery ložísk. Preto bolo rozhodnuté chladiť vrtule suchým ľadom, aby sa zmenšila veľkosť.

2. Inštalácia hnacích skrutiek

Po ochladení koncov skrutiek ľadom dokonale zapadli do držiakov.

3: Elektrické

Montáž mechanickej časti je dokončená, teraz je čas na elektrické komponenty.

Keďže autor dobre poznal Arduino a chcel poskytnúť plné ovládanie cez USB, voľba padla na Arduino Uno s rozširujúcou doskou CNC Shield a ovládačmi krokového motora DRV8825. Inštalácia nebola vôbec náročná a po nastavení parametrov sa stroj začal ovládať z PC.

Ale keďže DRV8825 funguje primárne pri 1,9 A a 36 V (a veľmi sa zahrieva), preskočí krok, pretože je príliš slaby prud. Dlhodobé frézovanie pri vysokých teplotách by sotva dopadlo dobre.

Ďalej boli lacné ovládače Tb6560 pripojené k rozširujúcej doske. Menovité napätie sa pre túto dosku ukázalo ako málo vhodné. Uskutočnil sa pokus použiť napájanie 36V.

Výsledkom je, že dva ovládače fungujú normálne, ale tretí neznesie vyššie napätie a otáča rotor krokového motora iba jedným smerom.

Musel som opäť vymeniť vodiča.

tbV6600 fungoval dobre. Je takmer celý uzavretý hliníkovým radiátorom a ľahko sa nastavuje. Teraz krokové motory na osiach X a Y pracujú s prúdom 2,2 A a na osi Z s 2,7 A.

Bolo potrebné ochrániť napájanie krokových motorov a frekvenčného meniča od drobných hliníkových hoblín. Existuje mnoho riešení, keď je prevodník umiestnený dosť ďaleko od frézky. Hlavným problémom je, že tieto zariadenia generujú veľa tepla a vyžadujú aktívne chladenie. Našlo sa originálne riešenie: Použite 30 cm dlhé kusy pančuchových nohavíc ako ochranný návlek, lacné a veselé a poskytujú dostatočné prúdenie vzduchu.

4. Vreteno

Výber správneho vretena nie je jednoduchý. Prvou myšlienkou bolo použiť štandardné vreteno Kress1050, no má len 1050 wattov pri 21 000 otáčkach za minútu, takže som nemohol očakávať veľký výkon v nižších otáčkach.

Pre suché frézovanie hliníkových a oceľových dielov je potrebných 6000-12000 ot./min. Zakúpené bolo trojkilowattové VFD vreteno s meničom, s dodávkou z Číny stálo 335 eur.

Toto je pomerne výkonné vreteno a ľahko sa inštaluje. Je ťažký - váži 9 kg, ale pevný rám jeho váhu vydrží.

5. Montáž dokončená

Stroj robí svoju prácu dobre, musel som sa pohrať s ovládačmi krokových motorov, ale celkovo je výsledok uspokojivý. Minulo sa 1500 eur a postavil sa stroj, ktorý presne zodpovedá potrebám tvorcu.

Prvým projektom frézovania bola tvarovaná drážka vyrezaná v POM.

6: Úprava pre frézovanie hliníka

Už pri spracovaní POM bolo jasné, že krútiaci moment na podpere Y je príliš vysoký a stroj sa ohýbal pod vysokým zaťažením pozdĺž osi Y, takže autor zakúpil druhé vedenie a zodpovedajúcim spôsobom upgradoval portál.

Potom sa všetko vrátilo do normálu. Úprava stála 120 eur.

Teraz môžete frézovať aj hliník. Zliatina AlMg4,5Mn priniesla veľmi slušné výsledky bez akéhokoľvek chladenia.

7. Závery

Aby ste si vytvorili svoj vlastný CNC stroj, nemusíte byť génius, všetko je v našich rukách.

Ak je všetko dobre naplánované, nie je potrebné mať tonu vybavenia a ideálne podmienky Na prácu potrebujete len nejaké peniaze, skrutkovač, grip a vŕtačku.

Mesiac sa venoval vývoju návrhu pomocou CAD programu a objednávaniu a nákupu komponentov, štyri mesiace montáži. Stavba druhého stroja by trvala oveľa menej času, pretože autor nemal žiadne skúsenosti s obrábacími strojmi a musel sa veľa naučiť o mechanike a elektronike.

8. Príslušenstvo

Elektrické:

Všetky elektrické diely boli zakúpené na eBay.

• Arduino GRBL + CNC Shield: približne 20 eur
• Pohon krokového motora: 12 eur za kus.
• Napájanie: 40 eur
• Krokové motory: približne 20 eur za kus
• Vreteno+menič: 335 eur

mechanika:

Lineárne ložiská ARC 15 FN

foto: www.dold-mechatronik.de

Lineárne vedenia AR/HR 15 - ZUSCHNITT

foto: www.dold-mechatronik.de

Guličkové skrutky SFU1605-DM:

• 2x 1052 mm
• 1x 600 mm
• 1x 250 mm

foto: www.dold-mechatronik.de

Držiak guľôčkových ložísk FLB20-3200 vrátane držiaka motora NEMA23:

foto: www.dold-mechatronik.de

Podpora guľôčkovej skrutky LLB20

foto: www.dold-mechatronik.de

Spojky krokový motor-vreteno: z Číny za 2,5 eura za kus.

Rám:

Základné profily 160x16 I-Typ Matica 8

foto: www.dold-mechatronik.de

Profily pre os X 30x60 B-matica 8

foto: www.dold-mechatronik.de

Montážne profily krokového motora osi Y 30x60 matica B 8

foto: www.dold-mechatronik.de

Portál:

Profil 30x60 B-matica 8 pre lineárne ložisko osi X 100 mm

Zadná doska: 5 mm hrubá hliníková doska, 600x200.

Profil 30x60x60 Matica B-Typ 8 pre Y: 2 ks.

foto: www.dold-mechatronik.de

Profil 30x30 B-matica 8

pre Z:

Montážna doska - 5mm hrubá hliníková doska, rozmery 250x160

Posuvná doska pre upevnenie vretena - hliníková doska hrúbka 5 mm, rozmery 200x160

9. Program

Po dlhom hľadaní softvérového riešenia bol zvolený pohodlný program Estlcam s cenou licencie 50 eur. Skúšobná verzia programu má všetky funkcie licencovanej verzie, ale funguje pomalšie.

Tento softvér je schopný preprogramovať Arduino a má mnoho funkcií, vrátane schopnosti priamo ovládať krokové motory.

Príklad: Ak chcete vyhľadať hranu dielu, musíte pripojiť vodiče ku kontaktom mikropočítača Arduino a k obrobku. Ak obrobok nevedie prúd, môžete pomocou fólie vytvoriť dočasný vodivý povlak.

Potom sa program priblíži k dielu z rôznych strán a určí jeho hranice v momente kontaktu.

10. Upgrade

Na osiach Y a Z boli nainštalované dočasné plastové konzoly. Plast bol dostatočne pevný, no sponky sa ešte mohli zlomiť. Preto autor vyfrézoval hliníkové držiaky na výmenu. Výsledok je zobrazený na fotografii.

11. Stroj v prevádzke

Po určitom cvičení už stroj dáva veľmi dobré výsledky pre domáci produkt.

Na týchto obrázkoch je diel vyrobený zo zliatiny AlMg4,5Mn. Je kompletne vyfrézovaný. Druhá fotografia zobrazuje výsledok stroja, bez ďalšieho spracovania inými prostriedkami.

Použila sa stopková fréza VHM 6 mm 3. Pri použití fréz 4 a 6 mm dosahuje stroj celkom slušné výsledky. Na svoju triedu výbavy, samozrejme.

CNC stôl

Na dezert - nie stroj, ale užitočný a zaujímavý domáci produkt pre stroj, a to odolný a priestranný rám s policami. Ak ešte nemáte CNC stroj, môžete si ho postaviť skôr a použiť ho ako pracovný stôl.

Evan a Caitlin, majitelia stránok EvanAndKatelyn.com , aktualizovali svoj stôl CNC stroja, aby pridali funkčnosť a priestrannosť.

Výrobok bol kompletne zmontovaný pomocou skrutkových spojov, bez použitia lepidla, aby bola zachovaná možnosť jednoduchej úpravy a modernizácie.

Použité nástroje a komponenty:

• tlačidlo Stop;
• valčekový zámok;
• Záhlbník a bity;
• Vŕtačka;
• Elektrický skrutkovač;
• píla;
• stroj X-Carve;
• Štvrťpalcová stopková fréza potiahnutá karbidom;
• Quarter Inch Carbide 4-guličková fréza;
• Ochrana sluchu.

Krok 1: Príprava

Prvým krokom je odstrániť všetko zo starého stola, počnúc strojom a končiac kopou ďalších vecí, ktoré tam ležia, a čiastočne ho rozobrať. Všetko bolo kompletne demontované okrem dvoch veľkých políc 120 x 120 cm, ktoré boli spevnené a vytvorili základ nového stola.

Krok 2: Posilnite police

Na štyroch boli použité uhlové konzoly vnútorné rohy a konzoly v tvare L pozdĺž priečnika prebiehajúceho pozdĺž spodnej strany.

Na fotografii nižšie: porovnanie vystuženej police s nedokončenou.

Krok 3: Odrežte prebytok

Pôvodne sa nad stolom týčili 4 stojany, pretože nad strojom bola plánovaná ďalšia polica. Tento nápad bol zamietnutý a rozhodli sme sa nechať dva zo štyroch stojanov.

Boli vystužené rohovými konzolami.

Na ne umiestnili policu a vystužili ju ešte ďalšími konzolami.

Skúška pevnosti.

Krok 4: Pegboard – Panel s nástrojmi

Aktualizovaný kus nábytku potreboval pridať čo najviac úložného priestoru a jedným z detailov, ktoré rozšírili jeho možnosti, bol perforovaný panel, v ktorého otvoroch sú pripevnené držiaky nástrojov. Rohy boli na paneli vyrezané priamočiarou pílou.

Krok 5: Spodné police

Na uloženie v spodnej časti bolo potrebné ponechať čo najviac miesta, pretože... Tu je uložená stolová a bubnová píla. brúska. Veľa miesta bolo potrebné aj na skladovanie materiálov, preto bolo rozhodnuté pridať policu, ktorá však bude ľahko odnímateľná. Vhod prišli tie pripravené na nohy drevené kocky a list preglejky.

Nohy boli pripevnené k preglejkovej doske pomocou rohových konzol a výsledná polica bola vložená do spodnej časti. Je ľahké ho vybrať, keď je opäť potrebné skladovanie v plnej výške.

Krok 6: Horné police

Stará posteľ mala hornú policu na počítač, ktorý obsluhoval stroj a na rôzne drobnosti. Ešte zostalo miesto a rozhodli sa, že pod touto policou vyrobia ďalšiu. Pomohlo tiež zakryť zásuvky a rozvody pre stroj.

Horná polica bola umiestnená na koncoch regálov a priskrutkovaná.

V druhej poličke sme skladačkou vyrezali rohy pre nohy.

A zabezpečili to aj rohmi.

Krok 7: Dokončovacie práce

Na koniec bol priskrutkovaný nápis „Call me“, ktorý bude neskôr nahradený názvom, ktorý vymysleli odberatelia na YouTube.

Nakoniec sa na stôl vrátilo všetko, čo bolo v predchodcovi.

Existuje mnoho pôsobivých projektov domácich strojov, ktorých autori často udivujú svojimi zručnosťami a dômyselnými riešeniami. Ako hobby svojpomocná montáž používanie CNC stroja alebo 3D tlačiarne je nadradené mnohým iným koníčkom – tak z hľadiska užitočnosti získaného výsledku, pretože na stroji sa dá robiť veľa úžasných vecí, ako aj z hľadiska výhod samotného procesu – nie je len vzrušujúca, ale aj vzdelávacia aktivita, ktorá pomáha rozvíjať inžinierske zručnosti.

Neuvádzame jednotlivé modely, pretože ich je veľa a na akékoľvek účely, úlohy a existujúce inštalačné a prevádzkové podmienky je potrebné vybrať zariadenie individuálne, s ktorým vám pomôžu odborníci.. Kontaktuj nás!

Je náročný na výrobu, okrem technických komponentov má elektronické zariadenie, ktoré dokáže nainštalovať len odborník. Na rozdiel od tohto názoru je možnosť zostaviť CNC stroj vlastnými rukami skvelá, ak si vopred pripravíte potrebné výkresy, schémy a materiály komponentov.

Vykonávanie prípravných prác

Pri navrhovaní CNC vlastnými rukami doma sa musíte rozhodnúť, podľa akej schémy to bude fungovať.

Často sa použitý používa ako základ pre budúce zariadenie.

Vŕtačka môže byť použitá ako základ pre CNC stroj

Bude to vyžadovať výmenu pracovnej hlavy za frézovaciu hlavu.

Najväčšou ťažkosťou pri navrhovaní CNC stroja vlastnými rukami je vytvorenie zariadenia, s ktorým sa pracovný nástroj pohybuje v troch rovinách.

Vozíky odobraté z bežnej tlačiarne pomôžu čiastočne vyriešiť problém. Nástroj sa bude môcť pohybovať v oboch rovinách. Je lepšie vybrať vozíky pre CNC stroj z tlačiarne, ktorá má veľké rozmery.

Takáto schéma vám umožňuje neskôr pripojiť ovládanie k stroju. Nevýhodou je, že CNC router pracuje len s drevom, plastové výrobky, tenké kovové výrobky. Je to spôsobené tým, že vozíky tlačiarne nemajú požadovanú tuhosť.

Pozornosť treba venovať motoru budúcej jednotky. Jeho úloha sa redukuje na pohyb pracovného nástroja. Z toho závisí kvalita práce a schopnosť vykonávať frézovacie operácie.

Dobrou voľbou pre domáci CNC router je krokový motor.

Alternatívou k takémuto motoru je elektromotor, predtým vylepšený a prispôsobený štandardom zariadenia.

Každý, kto používa krokový motor, umožňuje nepoužívať skrutkový pohon, čo však nijako neovplyvňuje možnosti takéhoto CNC stroja na drevo. Na frézovanie na takejto jednotke sa odporúča použiť ozubené remene. Na rozdiel od štandardných remeňov sa na kladkách nešmýkajú.

Je potrebné správne navrhnúť frézu budúceho stroja, na to budete potrebovať podrobné výkresy.

Materiály a nástroje potrebné na montáž

Všeobecná sada materiálov pre CNC stroj zahŕňa:

• kábel dlhý 14–19 m;
• , spracovanie dreva;
• skľučovadlo pre frézu;
• frekvenčný menič s rovnakým výkonom ako vreteno;
• ložiská;
• riadiace panel;
• vodné čerpadlo;
• chladiaca hadica;
• tri krokové motory pre tri osi pohybu konštrukcie;
• skrutky;
• ochranný kábel;
• skrutky;
• preglejka, drevotrieska, drevená doska príp kovová konštrukcia na výber ako telo budúceho zariadenia;
• spojka mäkkého typu.

Pri vlastnej výrobe sa odporúča použiť vreteno s chladiacou kvapalinou. To vám umožní nevypínať ho každých 10 minút, aby vychladol. Na prácu je vhodný domáci CNC stroj, ktorého výkon je minimálne 1,2 kW. Najlepšia možnosť sa stane 2 kW zariadením.

Sada nástrojov potrebných na výrobu jednotky zahŕňa:

• kladivá;
• elektrická páska;
• montážne kľúče;
• lepidlo;
• skrutkovač;
• spájkovačka, tmel;
• brúska, často sa nahrádza pílkou;
• kliešte, zváracia jednotka, nožnice, kliešte.

Jednoduchý DIY CNC stroj

Postup pri montáži stroja

Domáca CNC fréza je zostavená podľa nasledujúcej schémy:

• výroba výkresov a schém zariadení označujúcich systém elektrického zariadenia;
• nákup materiálov obsahujúcich budúci domáci CNC stroj;
• inštalácia rámu, na ktorom budú namontované motory, pracovná plocha, portál, vreteno;
• inštalácia portálu;
• nastavenie osi Z;
• upevnenie pracovnej plochy;
• inštalácia vretena;
• inštalácia vodného chladiaceho systému;
• inštalácia elektrického systému;
• pripojenie dosky, pomocou ktorej je zariadenie ovládané;
• konfigurácia softvéru;
• štartovací štart jednotky.

Základom rámu je materiál vyrobený z hliníka.

Rám musí byť vyrobený z hliníka

Profily vyrobené z tohto kovu sa vyberajú s prierezom 41 x 81 mm s hrúbkou plechu 11 mm. Samotné telo rámu je spojené pomocou hliníkových rohov.

Inštalácia portálu určí, akú hrúbku je možné produkt spracovať na CNC stroji. Najmä ak je vyrobený svojpomocne. Čím je portál vyšší, tým hrubší produkt dokáže spracovať. Je dôležité neinštalovať ho príliš vysoko, pretože tento dizajn bude menej odolný a spoľahlivý. Portál sa pohybuje pozdĺž osi X a nesie vreteno.

Ako materiál pre pracovnú plochu jednotky sa používa hliníkový profil. Často berú profil, ktorý má T-drážky. Pre domáce použitie je akceptovaný, jeho hrúbka je najmenej 17 mm.

Keď je rám zariadenia pripravený, začnite inštalovať vreteno. Je dôležité ho nainštalovať vertikálne, pretože bude potrebné ho v budúcnosti upraviť, aby sa zafixoval požadovaný uhol.

Na inštaláciu elektrického systému musia byť prítomné nasledujúce komponenty:

• pohonná jednotka;
• počítač;
• krokový motor;
• platiť;
• tlačidlo zastavenia;
• vodiči motorových vozidiel.

Systém vyžaduje na svoju činnosť port LPT. Okrem toho je nainštalovaný, ktorý riadi činnosť zariadenia a umožňuje vám odpovedať na otázku, ako vykonať túto alebo tú operáciu. Ovládanie je pripojené cez motory k samotnej fréze.

Po nainštalovaní elektroniky do stroja si budete musieť stiahnuť ovládače a programy potrebné na prevádzku.

Bežné chyby pri montáži

Častou chybou pri montáži číslicovo riadeného stroja je chýbajúci výkres, ale montáž prebieha podľa neho. V dôsledku toho vznikajú opomenutia pri navrhovaní a inštalácii konštrukcií prístrojov.

Nesprávna prevádzka stroja je často spojená s nesprávne zvoleným frekvenčným meničom a vretenom.

Pre správnu činnosť stroja je potrebné zvoliť správne vreteno

Krokové motory v mnohých prípadoch nedostávajú správny výkon, preto je potrebné pre ne zvoliť špeciálny samostatný zdroj napájania.

Je potrebné vziať do úvahy, že správne nainštalovaný elektrický obvod a softvér umožňuje vykonávať na zariadení množstvo operácií rôznej úrovne zložitosti. Stredný remeselník môže vyrobiť CNC stroj vlastnými rukami, dizajn jednotky má množstvo funkcií, ale pomocou výkresov nie je ťažké zostaviť diely.

Je ľahké pracovať s CNC vyrobeným sami, musíte si preštudovať informačnú základňu, vykonať sériu školení a analyzovať stav jednotky a dielov. Neponáhľajte sa, netrhajte pohyblivými časťami ani neotvárajte CNC.

Pre mnoho projektov je CNC router nevyhnutný pre dobré a rýchle výsledky. Po nejakom výskume na súčasných CNC strojoch som dospel k záveru, že všetky stroje do 150k nemôžu vyhovovať mojim potrebám z hľadiska pracovného priestoru a presnosti.

Čo chcem:

• pracovný priestor 900 x 400 x 120 mm
• relatívne tiché vreteno s vysokým výkonom pri nízkych otáčkach
• maximálna možná tuhosť (pre frézovanie hliníkových dielov)
• najvyššia možná presnosť
• USB rozhranie
• minúť až 150 tisíc rubľov

S týmito požiadavkami som začal s 3D dizajnom vývojom schém a výkresov, testovaním mnohých dostupných dielov. Hlavná požiadavka: diely musia do seba zapadať. Nakoniec som sa rozhodol postaviť stroj na matici 30-B s 8 hliníkovými rámami s 16 mm guľôčkovými ložiskovými hriadeľmi, 15 mm guľôčkovými ložiskami a 3 ampérovými krokovými motormi NEMA23, ktoré sa ľahko zmestia do bežného montážneho systému.

Tieto diely do seba dokonale zapadajú bez potreby špeciálnych dielov.

Krok 1: Zostavte rám

Kľúčom je dobré plánovanie...

Po týždni od objednania prišli náhradné diely. A po niekoľkých minútach bola os X pripravená. - Ľahšie, ako som si myslel! 15mm HRC lineárne ložiská majú veľmi dobrá kvalita, a po ich inštalácii okamžite viete, že budú fungovať veľmi dobre.

Po 2 hodinách, keď som vlastnými rukami zostavil CNC stroj na Arduino, objavil sa prvý problém: vretená sa nechcú dostať do valivých ložísk. Moja mraznička nie je dosť veľká pre vretená s priemerom 1060 mm, tak som sa rozhodol zohnať suchý ľad, čo znamenalo odložiť projekt na týždeň.

Krok 2: Nastavenie vretien

Priateľ prišiel s vreckom suchého ľadu a po niekoľkých minútach zamrznutia vretená dokonale zapadli do valivých ložísk. Ešte pár skrutiek a vyzerá to trochu ako CNC stroj.

Krok 3: Elektrické diely

Mechanická časť je hotová a prechádzam na elektrické časti.

Keďže Arduino veľmi dobre poznám a chcem mať plnú kontrolu cez USB, vybral som si najskôr Arduino Uno s GRBL shieldom a krokovými krokmi TB8825. Táto konfigurácia funguje veľmi jednoducho a po malom nastavení je stroj ovládateľný PC. Skvelé!

Ale keďže TB8825 beží na maximálne 1,9A a 36V (veľmi sa zahrieva), stačí to na naštartovanie auta, ale všimol som si stratu krokov v dôsledku príliš malého výkonu. Dlhý proces mletia pri tejto teplote je nočnou morou.

Kúpil som si lacný TB6560 z Číny (300 rubľov každý, dodanie 3 týždne) a pripojil som ich k štítu GRBL. Hodnoty napätia nie sú pre túto dosku veľmi presné, nájdete hodnoty od 12V do 32V. Kedze uz mam 36V zdroj, snazil som sa tomu prisposobit.

Výsledok: Dva krokové pohony fungujú dobre, jeden nezvládne vyššie napätie a druhý sa otáča iba jedným smerom (nemôže zmeniť smer).

Takže opäť pri hľadaní dobrého vodiča...

TB6600 je moje konečné rozhodnutie. Je úplne uzavretý hliníkovým chladiacim krytom a ľahko sa nastavuje. Teraz moje steppery pracujú na osiach X a Y s 2,2A a na osi Z s 2,7A. Mohol by som ísť až na 3A, ale keďže mám uzavretú krabicu na ochranu obvodov pred hliníkovým prachom, rozhodol som sa použiť 2,2A, ktorý je pre moje potreby dostatočný a nevytvára takmer žiadne teplo. Tiež nechcem, aby steppery zničili auto, ak sa pomýlia a dám im priveľa výkonu.

Dlho som premýšľal nad riešením ochrany zdroja krokového pohonu a frekvenčného meniča pred malými hliníkovými časťami. Existuje mnoho riešení, keď je invertor namontovaný veľmi vysoko alebo v dostatočnej vzdialenosti od frézky. Hlavným problémom je, že tieto zariadenia generujú veľa tepla a vyžadujú aktívne chladenie. Moje konečné rozhodnutie sú nádherné pančucháče mojej priateľky. Narezal som ich na 30 cm kúsky a použil som ich ako ochrannú hadicu, čo je veľmi jednoduché a umožňuje dobré prúdenie vzduchu.

Krok 4: Vreteno

Výber správneho vretena si vyžaduje veľa výskumu. Pôvodne som uvažoval o použití sériovej vretena Kress1050, ale keďže má len 1050 wattov pri 21 000 otáčkach za minútu, nemôžem očakávať veľký výkon v nižších otáčkach.

Pre moje požiadavky na suché frézovanie hliníka a možno niektorých oceľových dielov potrebujem výkon 6000-12000 ot./min.

Preto som si nakoniec vybral 3kW frekvenčný menič z Číny (vrátane meniča) za 25 tisíc rubľov.

Kvalita vretena je veľmi dobrá. Je pomerne výkonný a ľahko sa nastavuje. Váhu na 9 kg som podcenil, ale našťastie mám rám dostatočne pevný a s ťažkým vretenom nie sú žiadne problémy. (Vysoká hmotnosť je dôvodom 2,7A pohonu osi Z)

Krok 5: Úloha je dokončená

Pripravený. Stroj funguje veľmi dobre, mal som pár problémov s krokovými ovládačmi, ale celkovo som s výsledkom naozaj spokojný. Strávil som asi 120 tisíc rubľov a mám auto, ktoré presne vyhovuje mojim potrebám.

Prvým projektom frézovania bol negatívny tvar v POM (mapovanie paralaxnej oklúzie). Stroj odviedol skvelú prácu!

Krok 6: Prepracovanie na frézovanie hliníka

Už v POM som videl, že krútiaci moment na Y-ložisku je trochu vysoký a stroj sa ohýba pod veľkými silami okolo osi Y. Preto som sa rozhodol kúpiť druhý regál a podľa toho upgradovať portál.

Potom už nie je takmer žiadna vôľa v dôsledku sily pôsobiacej na vreteno. Vynikajúca aktualizácia a samozrejme stojí za peniaze (10 000 rubľov).

Teraz som pripravený na hliník. Pri práci s AlMg4,5Mn som dosiahol veľmi dobré výsledky bez akéhokoľvek chladenia.

Krok 7: Záver

Postaviť si vlastný CNC stroj nie je v skutočnosti žiadna veda. Mám relatívne zlé pracovné podmienky a vybavenie, ale s dobrým pracovným plánom potrebujem len pár bitov, skrutkovač, svorky a bežnú vŕtačku. Jeden mesiac v CAD a pláne nákupu a štyri mesiace v montáži na dokončenie inštalácie. Stavba druhého stroja by bola oveľa rýchlejšia, ale bez akýchkoľvek predchádzajúcich znalostí v tejto oblasti som sa musel počas tejto doby naučiť veľa o mechanike a elektronike.

Krok 8: Podrobnosti

Tu nájdete všetky hlavné časti stroja. Pre všetky hliníkové platne by som odporučil zliatiny AlMg4,5Mn.

Elektrické:
Všetky elektrické diely som kúpil na Ebay.

• Arduino + GRBL-Shield: ~ 1500 rub.
• Krokový ovládač: 1000 RUR\ks
• Napájanie: 3000 rub.
• Krokové motory: ~ 1500 RUR\ks
• Frézovacie vreteno + invertor: 25 tisíc rubľov.

Mechanický:

• Lineárne ložiská: link
• Lineárne koľajnice: link
• Guľôčkové obehové vretená: link
• 2 x 1052 mm
• 1 x 600 mm
• 1 x 250 mm
• Pevné ložiská vretena + krokový držiak: link
• Plávajúce ložisko: link
• Spoje s rozstupom vretena: objednané čínske spojky za 180 rubľov za kus

• Spodné profily: odkaz
• X-profily pre koľajnice: link
• Y-profily na inštaláciu krokovača/vretena osi X: odkaz

Portál:

• Lineárny profil ložiska X: link
• Zadný panel/montážny panel: 5 mm hliníkový plech 600 × 200.
• Y-profily: 2x odkaz
• Z-profil: odkaz
• Z-montážna doska: 5mm 250×160 hliníková doska
• Z-posuvná doska pre montáž vretena: 5mm 200×160 Hliníková doska

Krok 9: Softvér

Po použití CAD, potom CAM a nakoniec G-Code Sender som veľmi sklamaný. Po dlhom hľadaní dobrého softvéru som sa usadil na Estlcam, ktorý je veľmi pohodlný, výkonný a veľmi cenovo dostupný (3 000 rubľov).

Úplne prepíše Arduino a nezávisle ovláda krokové motory. Existuje veľa dobrých zdokumentovaných funkcií. Skúšobná verzia poskytuje plnú funkčnosť softvéru, iba pridáva čakaciu dobu.

Napríklad hľadanie hrany. Stačí pripojiť drôt k kolíku Arduino A5 a k obrobku (ak nie je kovový, dočasne ho zakryte hliníkovou fóliou). Pomocou ovládania stroja teraz môžete frézovací nástroj pritlačiť k pracovnej ploche. Akonáhle je okruh uzavretý, stroj sa zastaví a nastaví nápravu na nulu. Veľmi nápomocný! (zvyčajne nie je potrebné uzemnenie, pretože vreteno musí byť uzemnené)

Krok 10: Zlepšenie

Doteraz mali osi Y a Z dočasné plastové držiaky na prenášanie síl matíc vretena a zodpovedajúcim spôsobom posúvali vreteno frézy.

Plastové sponky boli vyrobené z odolného plastu, no príliš im neverím. Predstavte si, že konzola osi Z sa zabrzdí, frézovacie vreteno jednoducho spadne (samozrejme počas procesu frézovania).

Preto som teraz vyrobil tieto držiaky z hliníkovej zliatiny (AlMgSi). Výsledok je priložený na obrázku. Teraz sú oveľa pevnejšie ako plastová verzia, ktorú som predtým vyrobil bez smerovača.

Krok 11: Stroj v akcii

Teraz, s trochou praxe, DIY drevo CNC stroj už dáva veľmi dobré výsledky (pre hobby). Tieto obrázky zobrazujú dýzu AlMg4,5Mn. Musel som to frézovať z oboch strán. Posledná fotografia ukazuje, čo sa stalo bez leštenia alebo brúsneho papiera.

Použil som vrták VHM 6mm 3. Zistil som, že 4-6 mm nástroje poskytujú na tomto stroji veľmi dobré výsledky.

Stavebnica, pomocou ktorej si zostavíte vlastnú CNC frézku.
V Číne sa predávajú hotové stroje, recenzia jedného z nich už vyšla na Muska. Stroj si zmontujeme sami. Vitajte…
UPD: odkazy na súbory

Ešte dodám link na recenziu hotového stroja od AndyBig. Nebudem sa opakovať, nebudem citovať jeho text, všetko napíšeme od začiatku. Nadpis označuje len sadu s motormi a ovládačom, dielov bude viac, na všetko sa budem snažiť poskytnúť odkazy.
A toto... Vopred sa ospravedlňujem čitateľom, nefotil som pri tom zámerne, lebo... V tom momente som nechcel robiť recenziu, ale urobím čo najviac fotiek procesu a pokúsim sa poskytnúť Detailný popis všetky uzly.

Účelom recenzie nie je ani tak chváliť sa, ako ukázať príležitosť urobiť si asistenta pre seba. Dúfam, že touto recenziou dám niekomu nápad a možno ho nielen zopakujem, ale aj vylepším. Choď…

Ako sa zrodil nápad:

Stalo sa, že sa kresbám venujem už dlho. Tie. môj odborná činnosť s nimi úzko súvisí. Ale jedna vec je, keď urobíte kresbu, a potom úplne iní ľudia oživia dizajnový objekt, a úplne iná vec, keď privediete dizajnový objekt k životu sami. A ak sa mi zdá, že so stavebnými vecami mi to ide, tak s modelingom a iným úžitkovým umením už ani tak nie.
Takže som dlho sníval o vytvorení zhzhik z obrázka nakresleného v AutoCAD - a je to v reálnom živote pred vami, môžete ho použiť. Táto myšlienka sa z času na čas objavila, ale nemohla nadobudnúť žiadnu podobu, kým...

Kým som pred tromi alebo štyrmi rokmi nevidel REP-RAP. No, 3D tlačiareň bola veľmi zaujímavá vec a nápad na jej zostavenie mi dlho formuloval, zbieral som informácie o rôznych modeloch, výhodách a nevýhodách rôzne možnosti. V jednom momente som po jednom z odkazov skončil na fóre, kde ľudia sedeli a diskutovali nie o 3D tlačiarňach, ale o CNC frézach. A odtiaľ možno začína svoju cestu vášeň.

Namiesto teórie

V skratke o CNC frézach (píšem vlastnými slovami zámerne, bez kopírovania článkov, učebníc a návodov).

Fréza funguje presne opačne ako 3D tlačiareň. V tlačiarni sa krok za krokom, vrstva po vrstve zostaví model tavením polymérov, vo fréze sa pomocou frézy z obrobku odstráni „všetko nepotrebné“ a získa sa požadovaný model.

Na prevádzku takéhoto stroja je potrebné požadované minimum.
1. Základňa (puzdro) s lineárnymi vedeniami a prevodovým mechanizmom (môže to byť skrutka alebo pás)
2. Vreteno (vidím, že sa niekto usmial, ale tak sa to volá) - skutočný motor s klieštinou, do ktorej je nainštalovaný pracovný nástroj - fréza.
3. Krokové motory - motory, ktoré umožňujú riadené uhlové pohyby.
4. Ovládač - riadiaca doska, ktorá prenáša napätia do motorov v súlade so signálmi prijatými z riadiaceho programu.
5. Počítač s nainštalovaným ovládacím programom.
6. Základné kresliace zručnosti, trpezlivosť, túžba a dobrá nálada.))

Body:
1. Základňa.
podľa konfigurácie:

Rozdelím to na 2 typy, existujú exotickejšie možnosti, ale existujú 2 hlavné:

S pohyblivým portálom:
Vlastne dizajn, ktorý som si vybral, má základňu, na ktorej sú upevnené vodidlá osi X. Portál, na ktorom sú vodidlá osi Y, sa pohybuje pozdĺž vodidiel osi X a uzol osi Z sa pohybuje pozdĺž neho.

So statickým portálom
Tento dizajn je tiež teleso, ktoré je tiež portálom, na ktorom sú umiestnené vodidlá osi Y a jednotka osi Z, ktorá sa pohybuje pozdĺž nej, a os X sa už pohybuje vzhľadom na portál.

Podľa materiálu:
telo môže byť vyrobené z rôzne materiály, najčastejšie:
- dural - má dobrý pomer hmotnosti a tuhosti, ale cena (najmä pre hobby domáci výrobok) je stále depresívna, aj keď ak je stroj určený na vážne zarábanie peňazí, neexistujú žiadne možnosti.
- preglejka - dobrá tuhosť s dostatočnou hrúbkou, nízka hmotnosť, schopnosť spracovať čokoľvek :) a skutočná cena, list preglejky 17 je teraz celkom lacný.
- oceľ - často sa používa na strojoch s veľkou oblasťou spracovania. Takýto stroj, samozrejme, musí byť statický (nie mobilný) a ťažký.
- MFD, plexisklo a monolitický polykarbonát, dokonca aj drevotrieska - videl som aj taketo moznosti.

Ako vidíte, dizajn samotného stroja je veľmi podobný ako 3D tlačiarni, tak aj laserovým gravírovačom.
Zámerne nepíšem o konštrukciách 4, 5 a 6-osových fréz, pretože... Podomácky vyrobený hobby stroj je na dennom poriadku.

2. Vreteno.
Vretená sú v skutočnosti chladené vzduchom a vodou.
Vzduchom chladené sú nakoniec lacnejšie, pretože... pre nich nie je potrebné oplotiť ďalší vodný okruh, fungujú o niečo hlasnejšie ako vodné. O chladenie sa stará vzadu uložené obežné koleso, ktoré pri vysokých otáčkach vytvára citeľný prúd vzduchu ochladzujúci skriňu motora. Čím výkonnejší motor, tým silnejšie chladenie a väčší prietok vzduchu, ktorý môže fúkať do všetkých smerov
prach (hobliny, piliny) spracovávaného produktu.

Vodou chladené. Takéto vreteno funguje takmer nehlučne, ale v konečnom dôsledku aj tak počas pracovného procesu nepočuť rozdiel medzi nimi, pretože zvuk spracovávaného materiálu rezačkou bude prekrytý. V tomto prípade samozrejme nedochádza k ťahu z obežného kolesa, ale je tu prídavný hydraulický okruh. Takýto okruh musí obsahovať potrubia, čerpadlo čerpajúce kvapalinu, ako aj chladiace miesto (radiátor s prúdením vzduchu). Tento okruh sa zvyčajne neplní vodou, ale buď nemrznúcou zmesou alebo etylénglykolom.

Existujú aj vretená rôznych výkonov a ak sa dajú nízkovýkonové pripojiť priamo na riadiacu dosku, tak motory s výkonom 1 kW a viac už musia byť pripojené cez riadiacu jednotku, ale to už nie je o nás. ))

Áno, v domácich strojoch sa často inštalujú priame brúsky alebo frézy s odnímateľnou základňou. Takéto rozhodnutie môže byť opodstatnené, najmä pri vykonávaní práce krátkeho trvania.

V mojom prípade bolo zvolené vzduchom chladené vreteno s výkonom 300W.

3. Krokové motory.
Najbežnejšie motory sú 3 veľkostí
NEMA17, NEMA23, NEMA 32
líšia sa veľkosťou, výkonom a prevádzkovým momentom
NEMA17 sa zvyčajne používa v 3D tlačiarňach; sú príliš malé na frézku, pretože... musíte niesť ťažký portál, na ktorý pri spracovaní pôsobí dodatočné bočné zaťaženie.
NEMA32 je pre takéto remeslo zbytočná a okrem toho by ste si museli vziať ďalšiu riadiacu dosku.
moja voľba padla na NEMA23 s maximálnym výkonom pre túto dosku - 3A.

Ľudia používajú aj steppery z tlačiarní, ale... Ani ja som ich nemal a aj tak som si ich musel kúpiť a vybrať si všetko v súprave.

4. Ovládač
Riadiaca doska, ktorá prijíma signály z počítača a prenáša napätie do krokových motorov, ktoré pohybujú osami stroja.

5. Počítač
Potrebujete samostatný počítač (možno veľmi starý) a pravdepodobne sú na to dva dôvody:
1. Je nepravdepodobné, že sa rozhodnete umiestniť frézku vedľa miesta, kde ste zvyknutí čítať internet, hrať sa s hračkami, robiť účtovníctvo atď. Jednoducho preto, že frézka je hlučná a prašná. Zvyčajne je stroj buď v dielni alebo v garáži (najlepšie vykurovanej). Môj stroj je v garáži, v zime väčšinou stojí nečinne, pretože... žiadne kúrenie.
2. Z ekonomických dôvodov sa väčšinou používajú počítače, ktoré už nie sú relevantné pre život v domácnosti - veľmi používané :)
Požiadavky na auto nie sú v podstate žiadne:
- od Pentia 4
- prítomnosť diskrétnej grafickej karty
- RAM od 512 MB
- prítomnosť LPT konektora (o USB nepoviem nič, zatiaľ som sa na nový produkt nepozeral kvôli prítomnosti ovládača, ktorý funguje cez LPT)
taký počítač je buď vytiahnutý zo skrine, alebo, ako v mojom prípade, kúpený takmer za nič.
Vzhľadom na nízky výkon stroja sa snažíme neinštalovať dodatočný softvér, t.j. len os a riadiaci program.

Potom sú dve možnosti:
- nainštalujte systém Windows XP (počítač je slabý, pamätáte, však?) a ovládací program MATCH3 (existujú aj iné, ale tento je najobľúbenejší)
- nainštalujte Nixy a Linux CNC (hovoria, že všetko je tiež veľmi dobré, ale nezvládol som Nixy)

Možno dodám, aby som neurazil príliš bohatých ľudí, že je celkom možné nainštalovať nielen štvrtý pahýľ, ale nejaký druh i7 - prosím, ak sa vám to páči a môžete si to dovoliť.

6. Základné kresliarske zručnosti, trpezlivosť, túžba a dobrá nálada.
Tu v skratke.
Na obsluhu stroja potrebujete riadiaci program (v podstate textový súbor obsahujúci súradnice pohybu, rýchlosť pohybu a zrýchlenie), ktorý je zase pripravený v CAM aplikácii - zvyčajne ArtCam, v tejto aplikácii je pripravený samotný model, jeho rozmery sú a vyberie sa rezný nástroj.
Zvyčajne idem trochu dlhšou cestou, urobím nákres a potom uložím AutoCad *.dxf do ArtCam a tam pripravím UE.

Nuž, začnime proces vytvárania vlastného.

Pred konštrukciou stroja berieme ako východiskové body niekoľko bodov:
- Nápravové hriadele budú vyrobené z konštrukčných čapov so závitom M10. Samozrejme, existujú nepochybne technologicky vyspelejšie možnosti: hriadeľ s lichobežníkovým závitom, guľôčková skrutka, ale musíte pochopiť, že cena emisie je veľmi žiaduca a pre hobby stroj je cena úplne astronomická. Časom však plánujem upgradovať a vymeniť čap za trapéz.
- Materiál tela stroja – 16 mm preglejka. Prečo preglejka? Dostupné, lacné, veselé. Možností je skutočne veľa, niektoré ich vyrábajú z duralu, iné z plexiskla. Je pre mňa jednoduchšie použiť preglejku.

Vytvorenie 3D modelu:


Skenovať:


Potom som urobil toto, nezostal žiadny obrázok, ale myslím, že to bude jasné. Sken som vytlačil na priehľadné listy, vyrezal a nalepil na list preglejky.
Vyrezal som diely a vyvŕtal otvory. Medzi náradie patrí skladačka a skrutkovač.
Je tu ešte jeden malý trik, ktorý vám v budúcnosti uľahčí život: pred vŕtaním otvorov stlačte všetky spárované diely pomocou svorky a prevŕtajte, aby ste získali otvory rovnako umiestnené na každej časti. Aj keď pri vŕtaní dôjde k miernej odchýlke, vnútorné časti spojených častí sa zhodujú a otvor je možné trochu vyvŕtať.

Zároveň urobíme špecifikácie a začneme všetko objednávať.
čo sa mi stalo:
1. Zostava špecifikovaná v tejto recenzii obsahuje: riadiacu dosku krokového motora (ovládač), krokové motory NEMA23 – 3 ks, napájací zdroj 12V, LPT kábel a chladič.

2. Vreteno (to je najjednoduchšie, ale napriek tomu to zvládne), upevňovacie prvky a 12V zdroj.

3. Použitý počítač Pentium 4, čo je najdôležitejšie, základná doska má LPT a diskrétnu grafickú kartu + CRT monitor. Kúpil som to na Avito za 1 000 rubľov.
4. Oceľový hriadeľ: f20mm – L=500mm – 2 ks, f16mm – L=500mm – 2 ks, f12mm – L=300mm – 2 ks.
Kúpil som si ho tu, vtedy bol drahší v Petrohrade. Prišlo to do 2 týždňov.

5. Lineárne ložiská: f20 – 4 ks, f16 – 4 ks, f12 – 4 ks.
20

16

12

6. Uchytenia na hriadele: f20 – 4 ks, f16 – 4 ks, f12 – 2 ks.
20

16

12

7. Matice Caprolon so závitom M10 – 3 ks.
Prevzaté spolu s hriadeľmi na duxe.ru
8. Rotačné ložiská, uzavreté – 6 ks.
To isté miesto, ale Číňania ich majú tiež dosť
9. PVA drôt 4x2,5
toto je offline
10. Skrutky, hmoždinky, matice, svorky - banda.
Toto je tiež offline, v hardvéri.
11. Zakúpená bola aj sada fréz

Takže objednávame, čakáme, striháme a montujeme.




Pôvodne bol ovládač a napájací zdroj nainštalovaný v skrinke spolu s počítačom.


Neskôr sa rozhodlo umiestniť vodiča do samostatného puzdra; práve sa objavil.


No a starý monitor sa akosi zmenil na modernejší.

Ako som povedal na začiatku, nikdy som si nemyslel, že napíšem recenziu, preto prikladám fotky komponentov a pokúsim sa priblížiť postup montáže.

Najprv zmontujeme tri nápravy bez skrutiek, aby sme hriadele čo najpresnejšie zarovnali.
Vezmeme prednú a zadnú stenu krytu a pripevníme príruby pre hriadele. Na osi X navlečieme 2 lineárne ložiská a vložíme ich do prírub.


Spodnú časť portálu pripevníme k lineárnym ložiskám a pokúsime sa zrolovať základňu portálu tam a späť. Presvedčíme sa o zakrivení rúk, všetko rozoberieme a trochu vyvŕtame otvory.
Takto získame určitú voľnosť pohybu hriadeľov. Teraz pripevníme príruby, vložíme do nich hriadele a posúvame základňu portálu tam a späť, aby sme dosiahli hladké posúvanie. Dotiahnite príruby.
V tejto fáze je potrebné skontrolovať vodorovnosť hriadeľov, ako aj ich súosovosť pozdĺž osi Z (skrátka, aby vzdialenosť od montážneho stola k hriadeľom bola rovnaká), aby nedošlo k zahlteniu budúcnosti. pracovná rovina.
Zoradili sme os X.
Pripevňujeme stĺpiky portálu k základni, na to som použil nábytkové sudy.


Na stĺpiky pripevníme príruby pre os Y, tentoraz zvonku:


Vkladáme hriadele s lineárnymi ložiskami.
Pripevňujeme zadnú stenu osi Z.
Zopakujeme proces nastavenia rovnobežnosti hriadeľov a zaistíme príruby.
Rovnaký postup opakujeme s osou Z.
Dostaneme pomerne vtipný dizajn, ktorý sa dá posúvať jednou rukou v troch súradniciach.
Dôležitý bod: všetky osi sa musia pohybovať ľahko, t.j. Po miernom naklonení konštrukcie by sa mal samotný portál pohybovať voľne, bez vŕzgania alebo odporu.

Ďalej pripevníme vodiace skrutky.
Konštrukčný čap M10 narežeme na požadovanú dĺžku, približne v strede naskrutkujeme maticu kaprolónu a na každú stranu 2 matice M10. Je vhodné to urobiť miernym utiahnutím matíc, upnutím kolíka do skrutkovača a pridržaním matíc a ich utiahnutím.
Ložiská vložíme do objímok a zvnútra do nich zatlačíme čapy. Potom pripevníme čapy k ložisku maticami na každej strane a dotiahneme ich druhou, aby sa neuvoľnili.
Na základňu nápravy pripevníme maticu kaprolónu.
Koniec čapu upneme do skrutkovača a snažíme sa osou posunúť od začiatku ku koncu a vrátiť ju späť.
Tu nás čaká ešte pár radostí:
1. Vzdialenosť od osi matice k základni v strede (a s najväčšou pravdepodobnosťou v čase montáže bude základňa v strede) sa nemusí zhodovať so vzdialenosťou v krajných polohách, pretože hriadele sa môžu ohnúť pod hmotnosťou konštrukcie. Musel som umiestniť lepenku pozdĺž osi X.
2. Pohyb hriadeľa môže byť veľmi tesný. Ak ste vylúčili všetky deformácie, potom môže hrať úlohu napätie, tu musíte zachytiť moment utiahnutia fixácie maticami k nainštalovanému ložisku.
Po vyriešení problémov a získaní voľného otáčania od začiatku do konca prejdeme k inštalácii zostávajúcich skrutiek.

Na skrutky pripevňujeme krokové motory:
Vo všeobecnosti platí, že pri použití špeciálnych skrutiek, či už lichobežníkových alebo guľôčkových, sa na nich opracujú konce a potom sa spojenie s motorom veľmi pohodlne vykoná špeciálnou spojkou.

Ale máme stavebný kolík a museli sme premýšľať, ako ho upevniť. V tom momente som narazil na kus plynového potrubia a použil som ho. „Naskrutkuje“ sa priamo na čap, na motor, ide do lapovania, utiahne svorkami - celkom dobre drží.


Aby som zabezpečil motory, vzal som hliníkovú rúrku a odrezal som ju. Upravené podložkami.
Na pripojenie motorov som použil nasledujúce konektory:




Prepáčte, nepamätám si, ako sa volajú, dúfam, že mi to niekto povie v komentároch.
Konektor GX16-4 (vďaka Jagerovi). Požiadal som kolegu, aby kúpil elektroniku v obchode, len býva neďaleko a bolo pre mňa veľmi nepohodlné sa tam dostať. Som s nimi veľmi spokojný: držia bezpečne, sú určené na vyšší prúd a vždy sa dajú odpojiť.
Zriadili sme pracovné pole, známe aj ako obetný stôl.
Všetky motory pripojíme k riadiacej doske z recenzie, pripojíme na 12V zdroj, pripojíme k počítaču LPT káblom.

Nainštalujte si MACH3 do svojho PC, vykonajte nastavenia a vyskúšajte to!
O nastavení asi nebudem písať samostatne. Mohlo by to trvať ešte niekoľko strán.

Som tak šťastný, že stále mám video z prvého spustenia stroja:

Ďalej musíte nainštalovať vreteno, pričom sa uistite, že je kolmé (súčasne v X a Y) na pracovnú rovinu. Podstata postupu je takáto: ceruzku pripevníme na vreteno elektrickou páskou, čím vytvoríme odsadenie od osi. Keď sa ceruzka hladko spustí, začne na doske kresliť kruh. Ak je vreteno plné, výsledkom nie je kruh, ale oblúk. V súlade s tým je potrebné dosiahnuť kreslenie kruhu zarovnaním. Uložil som fotografiu z procesu, ceruzka je neostrá a uhol nie je rovnaký, ale myslím, že podstata je jasná:

Nájdeme hotový model (v mojom prípade štátny znak Ruskej federácie), pripravíme UE, nakŕmime MACH a ideme!
Prevádzka stroja:

Stručne:
Pri 2D spracovaní (jednoduché pílenie) sa špecifikuje obrys, ktorý sa vyreže v niekoľkých prechodoch.
Počas 3D spracovania (tu sa môžete vrhnúť do holivaru, niektorí tvrdia, že to nie je 3D, ale 2,5D, pretože obrobok sa spracováva iba zhora) je špecifikované zložitý povrch. A čím vyššia je presnosť požadovaného výsledku, čím tenšia je fréza, tým viac prechodov tejto frézy je potrebných.
Na urýchlenie procesu sa používa hrubovanie. Tie. Najprv sa odoberie vzorka hlavného objemu pomocou veľkého rezača a potom sa začne dokončovacie spracovanie pomocou tenkého rezača.

Ďalej skúšame, konfigurujeme, experimentujeme atď. Aj tu platí pravidlo 10 000 hodín ;)
Snáď vás už nebudem nudiť príbehom o konštrukcii, úprave atď. Je čas ukázať výsledky používania stroja - produktu.

Ako vidíte, v podstate ide o pílené kontúry alebo 2D spracovanie. Spracovanie trojrozmerných figúrok zaberie veľa času, stroj je v garáži a ja tam chodím krátko.
Tu mi oprávnene poznamenajú - čo tak... postaviť si takú banduru, ak sa dá postava vyrezať skladačkou v tvare U alebo elektrickou priamočiarou pílou?
Je to možné, ale toto nie je naša metóda. Ako si pamätáte na začiatku textu, napísal som, že to bol nápad urobiť kresbu na počítači a premeniť túto kresbu na produkt, ktorý slúžil ako impulz na vytvorenie tohto zvieraťa.

Písanie recenzie ma nakoniec prinútilo upgradovať stroj. Tie. Aktualizácia bola plánovaná skôr, ale „nikdy sa k tomu nedostala“. Poslednou zmenou pred tým bola organizácia strojárne:


Keď teda stroj pracuje v garáži, stal sa oveľa tichším a poletuje oveľa menej prachu.

Poslednou inováciou bola inštalácia nového vretena, alebo skôr, teraz mám dve vymeniteľné základne:
1. S čínskym 300W vretenom pre malé práce:


2. S domácou, no nie menej čínskou frézou “Enkor”...


S novou frézou sa objavili nové možnosti.
Rýchlejšie spracovanie, viac prachu.
Tu je výsledok použitia polkruhovej drážkovacej frézy:

No hlavne pre MYSKU
Jednoduchá fréza na priame drážky:


Spracovať video:

Tu to zabalím, ale podľa pravidiel by bolo potrebné zhrnúť výsledky.

mínusy:
- Drahé.
- Na dlhú dobu.
- Z času na čas musíme riešiť nové problémy (zhasnuté svetlá, rušenie, niečo sa pokazilo atď.)

Výhody:
- Samotný proces tvorby. To samo o sebe ospravedlňuje vytvorenie stroja. Hľadanie riešení vznikajúcich problémov a ich implementácia je to, čo namiesto toho, aby ste sedeli na zadku, vstanete a idete niečo robiť.
- Radosť v okamihu dávania darčekov vyrobených vlastnými rukami. Tu treba dodať, že stroj nerobí všetku prácu sám :) okrem frézovania ho treba ešte opracovať, brúsiť, natierať atď.

Ďakujem veľmi pekne, ak ešte čítate. Dúfam, že môj príspevok, aj keď vás nenabáda k vytvoreniu takéhoto (alebo iného) stroja, vám nejakým spôsobom rozšíri obzory a dá vám podnet na zamyslenie. Chcem sa poďakovať aj tým, ktorí ma presvedčili napísať tento opus; bez neho som zrejme nemal ani upgrade, takže všetko je plus.

Ospravedlňujem sa za formulačné nepresnosti a podobne lyrické odbočky. Veľa sa muselo vystrihnúť, inak by bol text jednoducho obrovský. Objasnenia a doplnenia sú samozrejme možné, napíšte do komentárov - pokúsim sa odpovedať všetkým.

Veľa šťastia vo vašom úsilí!

Sľubované odkazy na súbory:
- výkres stroja,
- pozametať,
formát - dxf. To znamená, že súbor môžete otvoriť pomocou ľubovoľného vektorového editora.
3D model je detailný na 85-90 percent, veľa vecí sa robilo buď v čase prípravy skenu, alebo na mieste. Žiadam vás, aby ste „pochopili a odpustili“.)