Mașină de frezat CNC de casă: asamblați-o singur. Instrucțiuni pas cu pas pentru asamblarea unei mașini CNC cu propriile mâini Portalul unei mașini CNC realizate dintr-o țeavă cu profil de oțel

Așa că, ca parte a acestui articol instructiv, vreau ca tu, împreună cu autorul proiectului, un mecanic și designer de 21 de ani, să-ți faci singur. Narațiunea se va desfășura la persoana întâi, dar să știți că, spre marele meu regret, nu vă împărtășesc experiența mea, ci doar repovăd în mod liber autorului acestui proiect.

Vor fi destul de multe desene în acest articol., se fac note la acestea pe engleză, dar sunt sigur că un adevărat techie va înțelege totul fără alte prelungiri. Pentru ușurință de înțelegere, voi împărți povestea în „pași”.

Prefață de la autor

Deja la vârsta de 12 ani, visam să construiesc o mașină care să fie capabilă să creeze diverse lucruri. O mașină care îmi va oferi posibilitatea de a face orice obiect de uz casnic. Doi ani mai târziu am dat peste fraza CNC sau pentru a fi mai precis, fraza "Mașină de frezat CNC". După ce am aflat că există oameni care pot face singuri o astfel de mașină pentru propriile nevoi, în propriul garaj, mi-am dat seama că o pot face și eu. Trebuie să fac asta! Timp de trei luni am încercat să adun piese potrivite, dar nu m-am clintit. Așa că obsesia mea a dispărut treptat.

În august 2013, ideea de a construi o mașină de frezat CNC m-a captat din nou. Tocmai absolvisem o diplomă de licență în design industrial la universitate, așa că eram destul de încrezător în abilitățile mele. Acum am înțeles clar diferența dintre mine azi și mine în urmă cu cinci ani. Am învățat cum să lucrez cu metal, am stăpânit tehnici de lucru cu mașini manuale de prelucrare a metalelor, dar, cel mai important, am învățat cum să folosesc instrumentele de dezvoltare. Sper că acest tutorial vă va inspira să vă construiți propria mașină CNC!

Pasul 1: Proiectare și model CAD

Totul începe cu un design atent. Am făcut mai multe schițe pentru a avea o mai bună senzație a dimensiunii și formei viitoarei mașini. După aceea am creat un model CAD folosind SolidWorks. După ce am modelat toate piesele și componentele mașinii, am pregătit desene tehnice. Am folosit aceste desene pentru a realiza piese pe mașini manuale pentru prelucrarea metalelor: și.

Sincer vorbind, iubesc instrumentele bune și convenabile. De aceea am încercat să mă asigur că operațiunile întreţinereși reglarea mașinii au fost efectuate cât mai simplu posibil. Am asezat rulmentii in blocuri speciale pentru a le putea inlocui rapid. Ghidurile sunt accesibile pentru întreținere, așa că mașina mea va fi întotdeauna curată când lucrarea este finalizată.

Fișiere pentru descărcarea „Pasul 1”

Dimensiuni

Pasul 2: Pat

Patul oferă mașinii rigiditatea necesară. Un portal mobil, motoare pas cu pas, o axă Z și un ax, iar ulterior o suprafață de lucru va fi instalată pe el. Pentru a crea cadrul de susținere am folosit două profile de aluminiu Maytec de 40x80mm și două plăci de capăt din aluminiu de 10mm grosime. Am conectat toate elementele împreună folosind colțuri din aluminiu. Pentru a consolida structura din interiorul cadrului principal, am realizat un cadru pătrat suplimentar din profile de o secțiune mai mică.

Pentru a nu pătrunde praful pe ghidaje pe viitor, am instalat colțuri de protecție din aluminiu. Unghiul este montat folosind piulițe în T, care sunt instalate într-una dintre canelurile profilului.

Ambele plăci de capăt au blocuri de rulment pentru montarea șurubului de antrenare.

Ansamblu cadru suport

Colțuri pentru protejarea ghidajelor

Fișiere pentru descărcarea „Pasul 2”

Desene ale principalelor elemente ale cadrului

Pasul 3: Portal

Portal mobil - organ executiv al mașinii dvs., acesta se mișcă de-a lungul axei X și poartă axul de frezat și suportul axei Z. Cu cât este mai sus, cu atât piesa de prelucrat este mai groasă. Cu toate acestea, un portal înalt este mai puțin rezistent la sarcinile care apar în timpul procesării. Stâlpii laterali înalți ai portalului acționează ca pârghii în raport cu rulmenții liniari.

Sarcina principală pe care plănuiam să o rezolv pe mașina mea de frezat CNC a fost prelucrarea pieselor din aluminiu. Deoarece grosimea maximă a semifabricatelor de aluminiu care mi se potrivește este de 60 mm, am decis să fac jocul portalului (distanța de la suprafața de lucru la traversa superioară) egală cu 125 mm. Mi-am convertit toate măsurătorile într-un model și desene tehnice în SolidWorks. Datorită complexității pieselor, le-am prelucrat pe un centru de prelucrare CNC industrial, acest lucru mi-a permis în plus să prelucrez teșituri, ceea ce ar fi foarte dificil de realizat pe o mașină de frezat manuală pentru metale.

Fișiere pentru descărcarea „Pasul 3”

Pasul 4: etrier axa Z

Pentru designul axei Z, am folosit un panou frontal care se atașează la rulmenții de mișcare a axei Y, două plăci pentru a consolida ansamblul, o placă pentru a monta motorul pas cu pas și un panou pentru a monta axul de frezare. Pe panoul frontal am instalat două ghidaje de profil de-a lungul cărora axul se va deplasa de-a lungul axei Z. Vă rugăm să rețineți că șurubul axei Z nu are un suport în partea de jos.

Descărcări „Pasul 4”

Pasul 5: Ghiduri

Ghidajele oferă capacitatea de a se deplasa în toate direcțiile, asigurând mișcări fine și precise. Orice joc într-o singură direcție poate cauza inexactitate în procesarea produselor dvs. Am ales cea mai scumpă variantă - șine profilate din oțel călit. Acest lucru va permite structurii să reziste la sarcini mari și să ofere precizia de poziționare de care am nevoie. Pentru a mă asigura că ghidajele sunt paralele, am folosit un indicator special în timpul instalării lor. Abaterea maximă unul față de celălalt nu a fost mai mare de 0,01 mm.

Pasul 6: șuruburi și scripete

Șuruburile convertesc mișcarea rotativă de la motoarele pas cu pas în mișcare liniară. Când vă proiectați mașina, puteți alege mai multe opțiuni pentru această unitate: o pereche șurub-piuliță sau o pereche șurub cu bile (șurub cu bile). Piulița-șurub, de regulă, este supusă la mai multe forțe de frecare în timpul funcționării și este, de asemenea, mai puțin precisă în raport cu șurubul cu bile. Dacă aveți nevoie de o precizie sporită, atunci cu siguranță trebuie să optați pentru un șurub cu bile. Dar trebuie să știți că șuruburile cu bile sunt destul de scumpe.

Atunci a început mișcarea, care continuă și astăzi...

Totul a continuat cu studierea forumurilor dedicate subiectelor CNC și alegerea conceptului de bază al designului mașinii. După ce s-au hotărât în ​​prealabil asupra materialelor de prelucrat pe viitoarea mașină și câmpul său de lucru, au apărut primele schițe pe hârtie, care au fost ulterior transferate pe computer. În mediul modelării tridimensionale KOMPAS 3D, mașina a fost vizualizată și a început să dobândească detalii și nuanțe mai mici, care s-au dovedit a fi mai mult decât ne-am dori, dintre care unele sunt încă în curs de rezolvare până în prezent.

Proiectarea mașinii este o bază de cadru prefabricat din 80 țeavă de profil cu un perete de 4 mm. Pe ambele părți ale lungimii bazei sunt fixate ghidaje de rulare cu profil de dimensiunea standard a 25-a, pe care este instalat un portal, realizat sub formă de trei țevi de profil sudate între ele de aceeași dimensiune standard ca și baza.

Mașina are patru axe și fiecare axă este condusă șurub cu bile. Două axe sunt situate paralele de-a lungul părții lungi a mașinii, asociate prin software și legate de coordonatele X. În consecință, celelalte două axe sunt coordonate Y și Z.

Trecând înainte, aș dori să spun imediat că asamblarea și fabricarea cadrului s-au dovedit a fi evenimentul cel mai laborios și mai costisitor din punct de vedere financiar în construcția mașinii. Ideea originală cu un cadru complet sudat este superioară din toate punctele de vedere unei structuri prefabricate, după părerea noastră. Deși mulți s-ar putea să nu fie de acord cu mine.

Aș dori să fac imediat o rezervare că nu vom lua în considerare mașinile fabricate din profile structurale din aluminiu deocamdată, aceasta este mai degrabă o chestiune pentru un alt articol.

Continuând asamblarea mașinii și discutând despre aceasta pe forumuri, mulți au început să sfătuiască să facă brațe diagonale din oțel în interiorul și în afara cadrului pentru a adăuga și mai multă rigiditate. Nu am neglijat acest sfat, dar am adăugat și brațuri la structură, deoarece cadrul s-a dovedit a fi destul de masiv (aproximativ 400 kg). Iar la finalizarea proiectului, perimetrul va fi acoperit cu tablă de oțel, care va conecta în continuare structura.

Să trecem acum la problema mecanică a acestui proiect. După cum sa spus anterior, mișcarea axelor mașinii a fost efectuată printr-o pereche de șuruburi cu bile cu un diametru de 25 mm și un pas de 10 mm, a cărei rotație a fost transmisă de la motoarele pas cu pas cu flanșe 86 și 57. Inițial, a fost intenționat să se rotească elicea în sine, pentru a scăpa de jocul inutil și de angrenajele suplimentare, dar nu s-ar fi putut face fără ele datorită faptului că, cu o conexiune directă între motor și elice, aceasta din urmă. ar începe să se relaxeze la viteze mari, mai ales când portalul este în poziții extreme. Având în vedere faptul că lungimea șuruburilor de-a lungul axei X era de aproape trei metri, s-a instalat un șurub cu diametrul de 25 mm pentru mai puțină lăsare, altfel ar fi fost suficient un șurub de 16 mm.

Această nuanță a fost descoperită deja în timpul producției de piese și a fost necesar să se rezolve rapid această problemă prin fabricarea unei piulițe rotative, mai degrabă decât a unui șurub, care a adăugat un ansamblu suplimentar de rulmenți și o curea de transmisie la proiectare. Această soluție a făcut posibilă și strângerea bine a șurubului între suporturi.

Designul piuliței rotative este destul de simplu. Inițial, am selectat doi rulmenți conici cu bile, care sunt oglindiți pe piulița șurubului cu bile, după ce au tăiat în prealabil un filet de la capătul său pentru a fixa calea rulmentului pe piuliță. Rulmenții, împreună cu piulița, se potrivesc în carcasă, la rândul lor, întreaga structură este atașată la capătul stâlpului portal. În partea din față a șurubului cu bile, piulițele au atașat șuruburilor un manșon adaptor, care a fost ulterior răsucit asamblat pe un dorn pentru a da alinierea. I-au pus un scripete și l-au strâns cu două piulițe de blocare.

Am decis să facem suporturi pentru șuruburi cu bile pe cont propriu, s-au dovedit a fi de două feluri: suporturi pentru șuruburi rotative (axele Y și Z) și suporturi pentru șuruburi nerotative (axa X). S-au putut achiziționa suporturi pentru șuruburi rotative, deoarece au existat mici economii datorită producției interne a 4 piese. Un alt lucru este cu suporturi pentru șuruburi care nu se rotesc - astfel de suporturi nu se găsesc la vânzare.

Din ceea ce s-a spus mai devreme, axa X este antrenată de piulițe rotative și printr-o transmisie cu curea de viteză. De asemenea, au decis să facă celelalte două axe Y și Z printr-o transmisie prin curea de viteză, aceasta va adăuga o mai mare mobilitate în schimbarea momentului transmis, va adăuga estetică în vederea instalării motorului nu de-a lungul axei șurubului cu bile, ci pe lateral, fără a mări dimensiunile mașinii.

Acum să trecem lin la partea electrica, și vom începe cu drive-urile motoarele pas cu pas au fost alese, desigur, din motive de preț mai mic față de motoarele cu feedback. Pe axa X au instalat două motoare cu o flanșă a 86-a, pe axele Y și Z era un motor cu o flanșă a 56-a, doar cu un cuplu maxim diferit. Mai jos voi încerca să ofer o listă completă a pieselor achiziționate...

Circuitul electric al mașinii este destul de simplu: motoarele pas cu pas sunt conectate la drivere, care la rândul lor sunt conectate la placa de interfață, care este, de asemenea, conectată printr-un port LPT paralel la un computer personal. Am folosit 4 drivere, câte unul pentru fiecare motor. Am instalat toate aceleași drivere pentru a simplifica instalarea și conectarea, cu un curent maxim de 4A și tensiune de 50V. Ca placă de interfață pentru mașini CNC, am folosit o opțiune relativ bugetară de la un producător autohton, așa cum este indicată pe site ca cea mai bună opțiune. Dar nu voi confirma sau infirma acest lucru, placa este ușor de utilizat și cel mai important lucru este că funcționează. În proiectele mele trecute am folosit plăci de la producători chinezi, funcționează și ele, iar în perifericele lor diferă puțin de cea pe care am folosit-o în acest proiect. Am observat în toate aceste plăci, una poate să nu fie semnificativă, dar dezavantajul este că puteți instala doar până la 3 întrerupătoare de limită pe ele, dar sunt necesare cel puțin două astfel de întrerupătoare pentru fiecare axă. Sau pur si simplu nu am inteles? Dacă avem o mașină cu 3 axe, atunci trebuie să instalăm comutatoare de limită în coordonatele zero ale mașinii (aceasta se mai numește și „poziția de origine”) și în coordonatele cele mai exterioare, astfel încât, în caz de defecțiune sau lipsă de câmp de lucru, una sau alta axă pur și simplu nu eșuează (pur și simplu nu s-a rupt). Circuitul meu folosește: 3 senzori inductivi fără contact și un buton de urgență „E-STOP” sub forma unei ciuperci. Secțiunea de alimentare este alimentată de la două surse de alimentare comutatoare de 48V. și 8A. Axul de 2,2 kW răcit cu apă este conectat printr-un convertor de frecvență. Viteza este setată de la computer personal, deoarece convertizorul de frecvență este conectat printr-o placă de interfață. Viteza este reglată prin schimbarea tensiunii (0-10 volți) la ieșirea corespunzătoare a convertizorului de frecvență.

Toate componentele electrice, cu excepția motoarelor, axului și întrerupătoarelor de limită, au fost montate într-un dulap electric metalic. Toate controlul mașinii se efectuează de la un computer personal pe care am găsit un computer vechi placa de baza factor de formă ATX. Ar fi mai bine să vă micșorați puțin și să cumpărați un mic mini-ITX cu procesor și placă video încorporate. Având în vedere dimensiunea mare a cutiei electrice, a fost dificil să încapă toate componentele în interior, acestea trebuiau amplasate destul de aproape una de alta. În partea de jos a cutiei am plasat trei ventilatoare de răcire forțată, deoarece aerul din interiorul cutiei era foarte fierbinte. Pe partea frontală a fost înșurubat o placă metalică, cu găuri pentru butoanele de alimentare și butoanele de oprire de urgență. Tot pe acest panou era o priză pentru pornirea PC-ului, l-am scos din carcasa unui mini computer vechi, păcat că nu a funcționat. La capătul din spate al cutiei a fost atașată și o placă de acoperire, pentru conectori pentru conectarea 220V, motoare pas cu pas, un ax și un conector VGA.

Toate firele de la motoare, axul, precum și furtunurile de apă pentru răcirea acestuia au fost așezate în canale flexibile de cablu de tip șină de 50 mm lățime.

Specificatii:

Spatiu de lucru, mm: 2700x1670x200;
Viteza de miscare a axelor, mm/min: 3000;
Puterea axului, kW: 2,2;
Dimensiuni, mm: 2800x2070x1570;
Greutate, kg: 1430.

Lista de piese:

Teava profil 80x80 mm.
Banda metalica 10x80mm.
Șurub cu bile TBI 2510, 9 metri.
Piulițe cu șurub cu bile TBI 2510, 4 buc.
Ghidaje profil HIWIN car HGH25-CA, 12 buc.
Sina HGH25, 10 metri.
Motoare pas cu pas:
NEMA34-8801: 3 buc.
NEMA 23_2430: 1 buc.
Scripete BLA-25-5M-15-A-N14: 4 buc.
Scripete BLA-40-T5-20-A-N 19: 2 buc.
Scripete BLA-30-T5-20-A-N14: 2 buc.

Placă de interfață StepMaster v2.5: 1 buc.
Driver de motor pas cu pas DM542: 4 buc. (China)
Sursa comutatoare 48V, 8A: 2 buc. (China)
Convertor de frecventa 2,2 kW. (China)
Ax 2,2 kW. (China)

Se pare că am enumerat principalele părți și componente, dacă nu am inclus ceva, scrieți în comentarii și îl voi adăuga.

După ce ne-am jucat cu lemnul și plasticul, ne-am hotărât să roadem duraluminiu am fost încântați, deși am spart mai întâi câteva freze cu diametrul de 2 mm în timp ce selectam moduri de tăiere. Duraluminiul taie foarte sigur, iar rezultatul este o taiere destul de curata de-a lungul marginii prelucrate.

Nu am încercat încă să procesăm oțel, dar cred că mașina se va ocupa cel puțin de gravare, dar pentru frezarea axului este prea slab, ar fi păcat să-l omorâm.

În caz contrar, mașina face față bine sarcinilor care i-au fost atribuite.

Mașina s-a dovedit a fi destul de funcțională, destul de rigidă, masivă și de înaltă calitate. Menține o precizie bună de poziționare. La măsurarea unui pătrat din duraluminiu, care măsoară 40x40, precizia a fost de +- 0,05 mm. Precizia de procesare a pieselor mai mari nu a fost măsurată.

Ce urmează...: Mai este suficient de lucru la mașină, sub formă de acoperire a ghidajelor și șuruburilor cu bile cu protecție împotriva prafului, acoperirea mașinii în jurul perimetrului și instalarea de plafoane la mijlocul bazei, care vor forma 4 rafturi mari pentru răcirea mașinii. ax, depozitare unelte și echipamente. Au vrut să echipeze unul dintre sferturile bazei cu o a patra axă. De asemenea, este necesar să instalați un ciclon pe ax pentru îndepărtarea și colectarea așchiilor de praf, mai ales dacă procesați lemn sau textolit, din care praful zboară peste tot și se depune peste tot.

Referitor la soarta viitoare mașina, atunci totul nu este clar, deoarece am avut o problemă teritorială (m-am mutat în alt oraș), iar acum aproape că nu mai este nimeni care să lucreze la mașină. Și planurile de mai sus nu sunt garantate să devină realitate. Nimeni nu și-ar fi putut imagina asta acum doi ani.

Adăugați etichete

Acum puțin mai multe detalii despre ansamblul principal.

• Deci, pentru a asambla cadrul veți avea nevoie de următoarele componente:
• Secțiuni de profil 2020 (două părți longitudinale, 5 transversale, 2 părți verticale)
• Coltare pentru profil 16 buc
• Piulițe T M3 sau M4 pentru canelură - 6mm
• Șuruburi pentru instalare cu piulițe T (M3 sau M4, respectiv, 8...10 mm, plus M3x12 pentru montarea motoarelor)
• Distanțiere (unghi de 45°)

Instrument (șurubelniță)

De când am început să vorbesc despre profil, în caz că o să repet despre cumpărarea și tăierea profilului de la Soberizavod
Aceasta este structurală.
Am cumpărat imediat un kit de profil pentru 2418 tăiat la dimensiune.

Există două opțiuni - un profil neacoperit (mai ieftin) și un profil acoperit (anodizat). Diferența de cost este mică, recomand cele acoperite, mai ales dacă sunt folosite ca ghidaje cu role. Alege tipul dorit

profile 2020, apoi introduceți „cut to size”. În caz contrar, puteți cumpăra o bucată (bici) la 4 metri. La calcul, rețineți că costul unei tăieturi variază în funcție de profil. Și acei 4 mm sunt permisi pentru tăiere.


Introduceți dimensiunile segmentelor. Am făcut mașina 2418 puțin mai mare, acestea sunt șapte secțiuni de 260 mm și două secțiuni verticale de 300 mm. Cea verticală poate fi făcută mai mică. Dacă aveți nevoie de o mașină mai lungă, atunci două secțiuni longitudinale sunt mai mari, de exemplu, 350 mm, iar secțiunile transversale sunt de asemenea de 260 mm (5 bucăți).


Confirmăm (trebuie adăugat la harta de tăiere)


Verificarea căruciorului


Profilul se obține pentru 667 de ruble împreună cu serviciul de tăiere.

Livrarea este efectuată de TK, puteți calcula costul folosind un calculator, deoarece cunoașteți dimensiunile profilului, greutatea este foarte bine calculată în tabelul de tăiere. Pentru calcul, aveți nevoie de opțiunea „preluare marfă de la furnizor”. Livrarea prin linii de afaceri va costa mai puțin, aproximativ 1000 de ruble.


Îl poți ridica de la Moscova.

Iată colțurile pregătite pentru asamblare

Acesta este modul în care piulițele în T ar trebui să fie instalate în fantă. Nu îl puteți fileta de la capăt, ci îl puteți instala direct în canelura profilului lateral, dar apoi controlați rotația și instalarea piuliței, deoarece acest lucru nu se întâmplă întotdeauna, este necesară o anumită abilitate.


Tăierea profilului este curată, nu există bavuri

Profilul este de douăzeci, adică din seria 2020, cu dimensiunile corespunzătoare de 20 mm x 20 mm, o canelură de 6 mm.

Deci, mai întâi asamblam partea în formă de U a cadrului, atașăm două părți longitudinale ale profilului și o traversă exterioară. Mare valoare Nu se pune problema pe ce parte să asamblați, dar rețineți că există o bară transversală centrală care este mutată mai aproape de spate. Face parte din planul vertical, iar dimensiunea offset-ului depinde de offset-ul axei Z și al axului. Așezați-l astfel încât axa de rotație a arborelui să fie în centrul mașinii (axa Y).
Apoi asamblam traversa din mijloc. Este mai convenabil să instalați mai întâi ambele colțuri pe o secțiune a profilului și să le fixați, apoi să le instalați pe cadru.
Aplicam o secțiune a profilului, măsuram aceeași distanță cu o riglă și strângem șuruburile. Șuruburile trebuie strânse încet, lăsând timp piuliței în T să se rotească și să-și ia poziția în canelură. Dacă nu funcționează prima dată, slăbiți din nou piulița și repetați.


Instalăm ultima parte a cadrului orizontal. Este mai ușor de accesat cu o șurubelniță lungă. Nu fi leneș și verifică unghiurile drepte ale structurii rezultate cu un pătrat și diagonalele cu o riglă.




Deoarece colțurile structurii sunt îndreptate unul spre celălalt, nu contează în ce ordine sunt asamblate. am facut ca in design de bază CNC2418. Dar intuiția sugerează că are sens să mărești distanța dintre profile, mai ales cu o înălțime mai mare a portalului. Bine, asta se poate face mai târziu.


În continuare începem să asamblam suportul portal vertical

Instalăm portalul asamblat pe partea orizontală, îl fixăm cu 6 colțuri (instalat în trei direcții de la profilul vertical).


Stabilim si mentinem perpendicularitatea segmentelor (de-a lungul patratului). Apoi am strâns toate șuruburile unul câte unul.





În original, un unghi special de extrudare la 45° este folosit pentru a întări verticala. Nu am putut găsi unul similar la vânzare, așa că l-am înlocuit cu unul imprimat 3D. Linkul către model este la sfârșitul subiectului.
Actualizare: S-a dovedit că originalul a fost și el imprimat 3D.
În orice caz, îl puteți înlocui cu elemente de fixare perforate din magazine sau colțuri de mobilier. Acest lucru nu va afecta în niciun fel calitatea.


La prima vedere, structura s-a dovedit a fi solidă, nu tremurătoare. Se vede ca placa cu motorul este mai scurta decat setul de etrier KP08+SK8. O voi răspândi mai larg.


În esență acest cadru este o copie a unui design similar al mașinii CNC2418, cu excepția faptului că nu am copiat direct dimensiunile, am făcut-o puțin mai mare pentru a avea mai puține resturi de la ghidaje și șuruburi.

Ansamblul cadrului este complet, acum puteți începe instalarea motoarelor. Folosesc flanse imprimate 3D pentru a monta motoarele. Este recomandabil să faceți cele superioare asamblate cu suporturi de ghidare, cele inferioare - fără suporturi, deoarece axa Y ar trebui să fie mai largă. Este recomandabil să instalați axa Y pe suporturile SK8 și KP08, ca la mașina originală. Etrierele în sine pot fi tipărite pe o imprimantă sau achiziționate (linkurile sunt la sfârșitul subiectului și au fost și în prima postare).

Pentru una dintre axe (axele X și Y sunt de aceeași lungime), am luat una de „observare”. Încă nu îmi cunoșteam „dorințele” pentru dimensiunea mașinii. Ca rezultat, resturile de la șurub vor merge pe axa Z, va trebui să achiziționați doar o piuliță din alamă T8.

A fost ambalat într-o cutie de carton, în interior fiecare parte era într-o pungă separat.

Setul arată astfel: un motor cu un fir scurt, un șurub T8, două etriere KP08 și două cuplaje 5x8.

Există unul similar și, de asemenea, fără motor (cu etriere și piuliță).
Dacă luați fără o marjă mare, atunci opțiunea de 400 mm va funcționa bine pentru „versiunea mărită” a mașinii

Informații suplimentare - fotografii ale setului separat

Marcaj motor RB Step Motor 42SHDC3025-24B-500, scaun Nema17


Este inclus un fir scurt pentru conectare. În mod convenabil, puteți crește pur și simplu lungimea fără a atinge conectorii.

Șurub T8, piuliță


Etriere KR08.


Convenabil de atașat la profil. Dacă utilizați o flanșă largă pentru instalare, atunci este mai bine să utilizați versiunea KFL08 a etrierului, vă permite să atașați șurubul nu la profil, ci la flanșă.


Cuplajul 5x8 este un cuplaj divizat pentru conectarea arborelui motorului la elice.

Costuri
Acum, așa cum se solicită în comentariile din prima parte, îmi propun să discutăm despre costuri. Normal că am cheltuit mai puțin decât era indicat, din moment ce aveam pe stoc motoarele și majoritatea componentelor. Puternic mai ieftin va fi dacă folosiți colțuri imprimate de casă pentru profil, etriere, flanșe și așa mai departe. Pentru operarea unei mașini de găurit plăci de circuite imprimate și frezare materiale moi este puțin probabil să aibă vreun efect. Mai mult opțiune bună- folosirea plăcilor perforate din magazinele de construcții/fionerie. Potrivit pentru întărirea colțurilor, inclusiv a celor verticale, și pentru instalarea unui motor, cu condiția ca partea centrală să fie găurită pentru arbore. În loc de elemente de fixare perforate, puteți folosi cele de casă din tablă de aluminiu sau placaj.
Cu siguranță o cumpărare obligatorie profil 2020, altfel va fi un tip complet diferit de mașină. Acelasi lucru il poti face dintr-un colt din aluminiu sau dintr-o teava dreptunghiulara, dar numai din dragoste pentru arta))) Exista modele mai optime in ceea ce priveste rigiditatea pentru montajul dintr-un colt/teava.
Neapărat necesar pentru profil Nuci T. Puteți cumpăra șuruburi în T, dar piulițele în T sunt mai universale (deoarece poate fi folosită orice lungime de șurub).
Dar restul poate fi schimbat la discreția ta, poți chiar înlocui șasiul Șurub T8 utilizare ac de păr din otel inoxidabil. Cu excepția cazului în care numărul de pași pe mm va trebui recalculat în firmware.
Motoare poate fi îndepărtat de pe dispozitivele vechi/echipamente de birou și planificat scaune deja pentru un anumit tip.
Electronice aproape orice (Anduino UNO/Anduino Nano, CNCShield, Mega R3+Ramps, A4988/DRV8825 drivere, puteți folosi o placă adaptoare pentru driverele Mach3 și TB6600. Dar alegerea electronicii este limitată de software-ul folosit.
Pentru găurire, puteți folosi oricare motor DC, care vă permite să instalați o mandrină și are o viteză decentă. Versiunea de bază are un motor de mare viteză 775 Pentru frezare, puteți utiliza axuri nereactive de 300 de wați cu o clemă ER11, dar acest lucru crește foarte mult costul mașinii în ansamblu.

Calcularea costului aproximativ:
profil 2020 (2,5 metri) = 667r
profil 2080 (0,5 metri) pe desktop = 485 RUR
Două 300 mm 2х$25
. O mulțime de 20 de bucăți costă 5,5 USD cu livrare
aproximativ 4r/buc dacă luați un pachet mare. Ai nevoie de minim 50 de piese (montare motoare, etriere). Nu număr șuruburile pentru ele, de obicei câțiva copeici pe bucată în funcție de calitate. În total aproximativ 400...500 de ruble.
Motoare 3 buc 8,25 USD fiecare
Electronice 2 dolari
$3.5
A4988 trei bucăți pentru 1 USD

Aparatul vine la aproximativ 111 USD. Dacă adăugați un ax:
$9
$7.78,
Că cost total aproximativ 128 USD

Nu evaluez piesele imprimate 3D. Poate fi înlocuit cu plăci/colțuri perforate din piețele de crep și magazine similare. De asemenea, nu estimez firele, banda electrică sau timpul petrecut.
Permiteți-mi să vă reamintesc că nu toate opțiunile de configurare CNC2418 au motoare 775 atât de bune și, mai ales, un colț ER11.

Opțiuni mai ieftin.

Întrebarea despre cum se face o mașină CNC poate primi un răspuns pe scurt. Știind că o mașină de frezat CNC de casă, în general, este un dispozitiv complex cu o structură complexă, este recomandabil ca proiectantul să:

• achiziționează desene;
• achiziționați componente și elemente de fixare fiabile;
• pregătiți un instrument bun;
• au un strung la îndemână și mașini de găurit Prelucrat CNC pentru a produce rapid.

Nu ar strica să vizionați videoclipul - un fel de ghid de instrucțiuni despre unde să începeți. Și voi începe cu pregătirea, voi cumpăra tot ce am nevoie, voi descoperi desenul - aceasta este decizia corectă pentru un designer începător. De aceea etapa pregătitoare, anterior asamblarii, este foarte important.

Lucrări în faza pregătitoare

Pentru a face o mașină de frezat CNC de casă, există două opțiuni:

1. Luați un set gata de rulare de piese (componente special selectate), din care asamblam singur echipamentul.
2. Găsiți (faceți) toate componentele și începeți să asamblați cu propriile mâini o mașină CNC care să îndeplinească toate cerințele.

Este important să decideți cu privire la scopul, dimensiunea și designul (cum să faceți fără un desen mașină de casă CNC), găsiți diagrame pentru fabricarea acestuia, achiziționarea sau fabricarea unor piese care sunt necesare pentru aceasta, achiziționarea șuruburilor de plumb.

Dacă decideți să creați o mașină CNC cu propriile mâini și să faceți fără seturi gata făcute de componente și mecanisme, elemente de fixare, aveți nevoie de o diagramă asamblată conform căreia va funcționa mașina.

De obicei, după ce am găsit diagrama schematica dispozitive, modelează mai întâi toate piesele mașinii, pregătesc desene tehnice, apoi le folosesc pentru a produce componente din placaj sau aluminiu pe strunguri și mașini de frezat (uneori este necesară utilizarea unei mașini de găurit). Cel mai adesea, suprafețele de lucru (numite și masă de lucru) sunt placaj cu o grosime de 18 mm.

Asamblarea unor componente importante ale mașinii

În mașina pe care ați început să o asamblați cu propriile mâini, trebuie să furnizați o serie de componente critice care să asigure mișcarea verticală a instrumentului de lucru. În această listă:

• angrenaj elicoidal – rotația se transmite cu ajutorul unei curele dințate. Este bine deoarece scripetele nu alunecă, transferând uniform forțele pe arborele echipamentului de frezat;
• dacă utilizați un motor pas cu pas (SM) pentru o mini-mașină, este indicat să luați un cărucior de la un model de imprimantă mai mare - mai puternic; vechile imprimante matriciale aveau motoare electrice destul de puternice;

• pentru un dispozitiv cu trei coordonate, veți avea nevoie de trei SD-uri. Este bine dacă există 5 fire de control în fiecare, funcționalitatea mini-mașinii va crește. Merită să evaluați mărimea parametrilor: tensiunea de alimentare, rezistența înfășurării și unghiul de rotație a motorului într-un singur pas. Pentru a conecta fiecare motor pas cu pas aveți nevoie de un controler separat;
• cu ajutorul șuruburilor, mișcarea de rotație a motorului este transformată în liniară. Pentru a obține o precizie ridicată, mulți consideră că este necesar să aibă șuruburi cu bile (șuruburi cu bile), dar această componentă nu este ieftină. Atunci când selectați un set de piulițe și șuruburi de montare pentru blocuri de montare, alegeți-le cu inserții din plastic, acest lucru reduce frecarea și elimină jocul;

• în loc de un motor pas cu pas, poți lua un motor electric obișnuit, după o mică modificare;
• o axă verticală care permite instrumentului să se deplaseze în 3D, acoperind întreaga masă de raze X. Este realizat din placa de aluminiu. Este important ca dimensiunile axei să fie ajustate la dimensiunile dispozitivului. Dacă aveți un cuptor cu mufă, axul poate fi turnat în funcție de dimensiunile desenelor.

Mai jos este un desen realizat în trei proiecții: vedere laterală, vedere din spate și vedere de sus.

Atentie maxima la pat

Rigiditatea necesară a mașinii este asigurată de pat. Pe el sunt instalate un portal mobil, un sistem de ghidare a șinei, un motor, o suprafață de lucru, o axă Z și un ax.

De exemplu, unul dintre creatorii unei mașini CNC de casă a realizat cadrul de susținere din profil de aluminiu Maytec - două părți (secțiune 40x80 mm) și două plăci de capăt de 10 mm grosime din același material, care leagă elementele cu colțuri din aluminiu. Structura este intarita in interiorul cadrului se afla un cadru realizat din profile mai mici in forma de patrat.

Cadrul este montat fără utilizarea îmbinărilor sudate (cusăturile sudate sunt slab capabile să reziste la sarcinile de vibrație). Este mai bine să folosiți piulițe în T ca elemente de fixare. Plăcile de capăt asigură instalarea unui bloc de rulmenți pentru montarea șurubului de plumb. Veți avea nevoie de un lagăr alunecat și un rulment de ax.

Meșterul a stabilit că sarcina principală a mașinii CNC auto-fabricate era producția de piese din aluminiu. Deoarece piesele de prelucrat cu o grosime maximă de 60 mm erau potrivite pentru el, el a făcut spațiul portalului de 125 mm (aceasta este distanța de la traversa superioară la suprafața de lucru).

Acest proces dificil de instalare

Este mai bine să asamblați mașini CNC de casă, după pregătirea componentelor, strict conform desenului, astfel încât acestea să funcționeze. Procesul de asamblare cu șuruburi de plumb trebuie efectuat în următoarea secvență:

• un meșter experimentat începe prin a atașa primele două motoare la caroserie - în spatele axei verticale a echipamentului. Unul este responsabil pentru mișcarea orizontală a capului de frezare (ghidajele șinei), iar al doilea este responsabil pentru mișcarea în plan vertical;
• un portal mobil care se deplasează de-a lungul axei X poartă axul de frezare și suportul (axa z). Cu cât portalul este mai mare, cu atât piesa de prelucrat poate fi prelucrată mai mare. Dar la un portal înalt, în timpul procesării, rezistența la sarcinile emergente scade;

• Pentru fixarea motorului axei Z și a ghidajelor liniare se folosesc plăci față, spate, superioară, mijlocie și inferioară. Faceți acolo un leagăn pentru axul de frezat;
• Unitatea este asamblată din piulițe și știfturi atent selectate. Pentru a fixa arborele motorului și a-l atașa la știft, utilizați o înfășurare de cauciuc a unui cablu electric gros. Fixarea poate fi șuruburi introduse într-un manșon de nailon.

Apoi începe asamblarea componentelor și ansamblurilor rămase ale produsului de casă.

Instalăm umplerea electronică a mașinii

Pentru a face o mașină CNC cu propriile mâini și a o opera, trebuie să operați cu control numeric selectat corect, plăci de circuite imprimate de înaltă calitate și componente electronice (mai ales dacă sunt chinezești), care vă vor permite să implementați totul pe un CNC maşină funcţionalitate, procesând o parte a configurației complexe.

Pentru a evita problemele de management, mașinile CNC de casă au următoarele componente printre componente:

• motoare pas cu pas, unele oprite de exemplu Nema;
• Port LPT, prin care unitatea de control CNC poate fi conectată la mașină;
• drivere pentru controlere, acestea sunt instalate pe o mini-mașină de frezat, conectându-se în conformitate cu diagrama;

• tablouri de comutare (controlere);
• Unitate de alimentare de 36 V cu un transformator coborâtor care se transformă la 5 V pentru a alimenta circuitul de control;
• laptop sau PC;
• butonul responsabil pentru oprirea de urgență.

Abia după aceasta, mașinile CNC sunt testate (în acest caz, meșterul va face o rulare de testare a acestuia, încarcând toate programele), iar deficiențele existente sunt identificate și eliminate.

În loc de o concluzie

După cum puteți vedea, este posibil să faceți un CNC care să nu fie inferior modelelor chinezești. După ce a realizat un set de piese de schimb cu dimensiunea necesară, având rulmenți de înaltă calitate și suficiente elemente de fixare pentru asamblare, această sarcină este în puterea celor care sunt interesați de tehnologia software. Nu va trebui să cauți un exemplu pentru mult timp.

Fotografia de mai jos prezintă câteva exemple de mașini controlate numeric, care au fost realizate de aceiași meșteri, nu de profesioniști. Nici o singură piesă nu a fost realizată în grabă, cu o dimensiune arbitrară, dar montată pe bloc cu mare precizie, cu alinierea atentă a axelor, utilizarea șuruburilor de înaltă calitate și rulmenți fiabili. Afirmația este adevărată: pe măsură ce asamblați, la fel veți lucra.

Un semifabricat din duraluminiu este prelucrat folosind CNC. Cu o astfel de mașină, care a fost asamblată de un meșter, puteți efectua o mulțime de lucrări de frezare.