Domáca CNC frézka: zostavte si ju sami. Podrobné pokyny na montáž CNC stroja vlastnými rukami Portál CNC stroja vyrobeného z oceľovej profilovej rúry

A tak v rámci tohto inštruktážneho článku chcem, aby ste si spolu s autorom projektu, 21-ročným mechanikom a dizajnérom, vyrobili svoj vlastný. Rozprávanie bude vedené v prvej osobe, ale vedzte, že na moju veľkú ľútosť nezdieľam svoje skúsenosti, ale len voľne prerozprávam autora tohto projektu.

V tomto článku bude pomerne veľa kresieb., poznámky k nim sa robia na anglický jazyk, ale som si istý, že skutočný technik pochopí všetko bez ďalších okolkov. Pre ľahšie pochopenie rozdelím príbeh na „kroky“.

Predslov od autora

Už v 12 rokoch som sníval o tom, že postavím stroj, ktorý by bol schopný vytvárať rôzne veci. Stroj, ktorý mi dá možnosť vyrobiť akýkoľvek predmet do domácnosti. O dva roky neskôr som natrafil na túto frázu CNC alebo presnejšie slovné spojenie "Fréza CNC". Po tom, čo som zistil, že existujú ľudia, ktorí si takýto stroj dokážu vyrobiť svojpomocne pre svoju potrebu, vo vlastnej garáži, som si uvedomil, že to zvládnem aj ja. Musím to urobiť! Tri mesiace som sa snažil zbierať vhodné časti, ale nepohol som sa. Takže moja posadnutosť postupne vyprchala.

V auguste 2013 ma opäť chytila ​​myšlienka postaviť CNC frézu. Práve som ukončil bakalárske štúdium priemyselného dizajnu na univerzite, takže som si bol celkom istý svojimi schopnosťami. Teraz som jasne pochopil rozdiel medzi mnou dnes a mnou pred piatimi rokmi. Naučil som sa pracovať s kovom, osvojil som si techniky práce s ručnými kovoobrábacími strojmi, ale hlavne som sa naučil používať vývojové nástroje. Dúfam, že vás tento návod inšpiruje k vytvoreniu vlastného CNC stroja!

Krok 1: Návrh a model CAD

Všetko to začína premysleným dizajnom. Urobil som niekoľko náčrtov, aby som získal lepší pocit z veľkosti a tvaru budúceho stroja. Potom som vytvoril CAD model pomocou SolidWorks. Po vymodelovaní všetkých častí a komponentov stroja som pripravil technické výkresy. Tieto výkresy som použil na výrobu dielov na ručných kovoobrábacích strojoch: a.

Úprimne povedané, milujem dobré a pohodlné nástroje. Preto som sa snažil uistiť, že operácie údržbu a nastavenie stroja boli vykonané čo najjednoduchšie. Ložiská som umiestnil do špeciálnych blokov, aby som ich mohol rýchlo vymeniť. Vodiace lišty sú prístupné pre údržbu, takže moje auto bude po dokončení práce vždy čisté.

Súbory na stiahnutie „Krok 1“

rozmery

Krok 2: Posteľ

Lôžko dodáva stroju potrebnú tuhosť. Na ňom bude inštalovaný pohyblivý portál, krokové motory, os Z a vreteno a neskôr aj pracovná plocha. Na vytvorenie nosného rámu som použil dva hliníkové profily Maytec 40x80mm a dve hliníkové koncovky hrúbky 10mm. Všetky prvky som spojil dohromady pomocou hliníkových rohov. Na spevnenie konštrukcie vo vnútri hlavného rámu som vyrobil dodatočný štvorcový rám z profilov menšieho prierezu.

Aby sa v budúcnosti na vodidlá nedostal prach, nainštaloval som ochranné hliníkové rohy. Uholník sa montuje pomocou T-matic, ktoré sú inštalované v jednej z profilových drážok.

Obidve koncové dosky majú ložiskové bloky na montáž hnacej skrutky.

Zostava nosného rámu

Rohy na ochranu vodidiel

Súbory na stiahnutie „Krok 2“

Výkresy hlavných prvkov rámu

Krok 3: Portál

Mobilný portál - výkonná agentúra vášho stroja sa pohybuje pozdĺž osi X a nesie frézovacie vreteno a podperu osi Z. Čím vyšší je portál, tým hrubší obrobok môžete obrábať. Vysoký portál je však menej odolný voči zaťaženiam, ktoré vznikajú pri spracovaní. Vysoké bočné stĺpiky portálu pôsobia ako páky vzhľadom na lineárne valivé ložiská.

Hlavnou úlohou, ktorú som plánoval vyriešiť na svojej CNC fréze bolo opracovanie hliníkových dielov. Keďže maximálna hrúbka hliníkových prírezov, ktoré mi vyhovujú, je 60 mm, rozhodol som sa, že vôľa portálu (vzdialenosť od pracovnej plochy k hornému priečnemu nosníku) bude rovná 125 mm. Všetky svoje merania som previedol do modelu a technických výkresov v SolidWorks. Vzhľadom na zložitosť dielov som ich opracoval na priemyselnom CNC obrábacom centre, čo mi navyše umožnilo opracovať fazety, ktoré by sa na ručnej fréze na kovy robili len veľmi ťažko.

Súbory na stiahnutie „Krok 3“

Krok 4: Strmeň osi Z

Pre návrh osi Z som použil predný panel, ktorý sa pripája k pohybovým ložiskám osi Y, dve dosky na vystuženie zostavy, dosku na montáž krokového motora a panel na montáž frézovacieho vretena. Na predný panel som nainštaloval dve profilové vodidlá, pozdĺž ktorých sa bude vreteno pohybovať pozdĺž osi Z. Upozorňujeme, že skrutka osi Z nemá v spodnej časti protipodporu.

Stiahnutie „Krok 4“

Krok 5: Sprievodcovia

Vodidlá poskytujú možnosť pohybu vo všetkých smeroch a zaisťujú hladké a presné pohyby. Akákoľvek vôľa jedným smerom môže spôsobiť nepresnosť pri spracovaní vašich produktov. Vybral som si najdrahšiu možnosť - profilované koľajnice z kalenej ocele. To umožní, aby konštrukcia vydržala vysoké zaťaženie a poskytla presnosť polohovania, ktorú potrebujem. Aby boli vodidlá rovnobežné, pri inštalácii som použil špeciálny indikátor. Maximálna vzájomná odchýlka nebola väčšia ako 0,01 mm.

Krok 6: Skrutky a kladky

Skrutky premieňajú rotačný pohyb z krokových motorov na lineárny pohyb. Pri navrhovaní vášho stroja si môžete vybrať niekoľko možností pre túto jednotku: pár skrutka-matica alebo pár guľôčkových skrutiek (guľôčková skrutka). Skrutka-matica je spravidla počas prevádzky vystavená väčším trecím silám a je tiež menej presná v porovnaní s guľôčkovou skrutkou. Ak potrebujete zvýšenú presnosť, potom sa určite musíte rozhodnúť pre guľôčkovú skrutku. Mali by ste však vedieť, že guľôčkové skrutky sú dosť drahé.

Vtedy sa začalo hnutie, ktoré trvá dodnes...

Všetko pokračovalo študovaním fór venovaných CNC témam a výberom základnej koncepcie konštrukcie stroja. Po predchádzajúcom rozhodnutí o materiáloch, ktoré sa majú spracovať na budúcom stroji a jeho pracovnom poli, sa objavili prvé papierové náčrty, ktoré sa neskôr preniesli do počítača. V prostredí trojrozmerného modelovania KOMPAS 3D bol stroj vizualizovaný a začal získavať menšie detaily a nuansy, ktorých sa ukázalo viac, ako by sme chceli, niektoré sa riešia dodnes.

Dizajn stroja je prefabrikovaný rámový základ z 80. rokov profilové potrubie so 4 mm stenou. Na oboch stranách dĺžky základne sú upevnené profilové valivé vodidlá 25. štandardnej veľkosti, na ktorých je inštalovaný portál vyrobený vo forme troch profilových rúr zvarených dohromady rovnakej štandardnej veľkosti ako základňa.

Stroj je štvorosový a každá os je poháňaná guľová skrutka. Dve osi sú umiestnené rovnobežne pozdĺž dlhej strany stroja, spárované softvérom a spojené so súradnicou X. V súlade s tým zostávajúce dve osi sú súradnice Y a Z.

V predstihu by som chcel hneď povedať, že montáž a výroba rámu sa ukázali ako najnáročnejšia a finančne najnáročnejšia udalosť pri konštrukcii stroja. Pôvodný nápad s celozvareným rámom podľa nás vo všetkých ohľadoch predčí prefabrikovanú konštrukciu. Aj keď mnohí so mnou nemusia súhlasiť.

Hneď by som chcel urobiť výhradu, že tu zatiaľ nebudeme uvažovať o strojoch vyrobených z hliníkových konštrukčných profilov, to je skôr na iný článok.

Pokračovaním v zostavovaní stroja a diskusiou o ňom na fórach mnohí začali radiť výrobu diagonálnych oceľových výložníkov vo vnútri a mimo rámu, aby sa pridala ešte väčšia tuhosť. Túto radu sme nezanedbali, ale do konštrukcie sme pridali aj výložníky, pretože rám sa ukázal byť dosť masívny (asi 400 kg). A po dokončení projektu bude obvod pokrytý oceľovým plechom, ktorý bude ďalej spájať konštrukciu.

Prejdime teraz k mechanickej problematike tohto projektu. Ako už bolo povedané, pohyb osí stroja sa uskutočňoval prostredníctvom páru guľôčkových skrutiek s priemerom 25 mm a stúpaním 10 mm, ktorých rotácia bola prenášaná z krokových motorov s 86 a 57 prírubami. Pôvodne bolo zamýšľané otáčať samotnú vrtuľu priamo, aby sa zbavilo zbytočnej vôle a prídavných prevodov, ale bez nich by to nešlo, pretože pri priamom spojení medzi motorom a vrtuľou, tá druhá by sa začali odvíjať vysokou rýchlosťou, najmä keď je portál v extrémnych polohách. Vzhľadom na to, že dĺžka skrutiek pozdĺž osi X bola takmer tri metre, pre menšie prehýbanie bola nainštalovaná skrutka s priemerom 25 mm, inak by stačila skrutka 16 mm.

Táto nuansa bola objavená už pri výrobe dielov a tento problém bolo potrebné rýchlo vyriešiť výrobou otočnej matice, a nie skrutky, čo do konštrukcie pridalo ďalšiu ložiskovú zostavu a remeňový pohon. Toto riešenie tiež umožnilo dobre dotiahnuť skrutku medzi podperami.

Konštrukcia otočnej matice je pomerne jednoduchá. Najprv sme vybrali dve kuželíkové guľôčkové ložiská, ktoré sú zrkadlovo zrkadlené na matici guľôčkovej skrutky, pričom sme z jej konca predtým vyrezali závit na upevnenie ložiskového krúžku na matici. Ložiská spolu s maticou zapadajú do puzdra, celá konštrukcia je zase pripevnená na koniec stĺpika portálu. Na prednej strane guľôčkovej skrutky matice pripevnili na skrutky objímku adaptéra, ktorá bola následne otočená zmontovaná na tŕni, aby sa zabezpečilo zarovnanie. Nasadili naň kladku a dotiahli ju dvomi poistnými maticami.

Rozhodli sme sa vyrobiť podpery s guľôčkovými skrutkami na vlastnú päsť, ukázali sa ako dva typy: podpery pre rotačné skrutky (osi Y a Z) a podpery pre nerotačné skrutky (os X). Podpery pre otočné skrutky bolo možné dokúpiť, keďže vďaka vlastnej výrobe 4 dielov sa ušetrilo málo. Ďalšia vec je s podperami pre neotočné skrutky - takéto podpery sa nedajú nájsť v predaji.

Ako už bolo povedané, os X je poháňaná rotujúcimi maticami a remeňovým prevodom. Rozhodli sa tiež urobiť ďalšie dve osi Y a Z pomocou remeňového prevodu, čo pridá väčšiu mobilitu pri zmene prenášaného momentu, pridá estetiku vzhľadom na inštaláciu motora nie pozdĺž osi guľôčkovej skrutky, ale na jeho strane, bez zväčšenia rozmerov stroja.

Teraz plynulo prejdime na elektrická časť, a začneme pohonmi, ako tie boli zvolené krokové motory, samozrejme, z dôvodov nižšej ceny v porovnaní s motormi s spätná väzba. Na osi X osadili dva motory s 86. prírubou, na osiach Y a Z bol motor s 56. prírubou, len s rôznym maximálnym krútiacim momentom. Nižšie sa pokúsim poskytnúť kompletný zoznam zakúpených dielov...

Elektrický obvod stroja je pomerne jednoduchý: krokové motory sú pripojené k ovládačom, ktoré sú zase pripojené k doske rozhrania, ktorá je tiež pripojená cez paralelný port LPT k osobnému počítaču. Použil som 4 ovládače, jeden pre každý motor. Nainštaloval som všetky rovnaké ovládače pre zjednodušenie inštalácie a pripojenia, s maximálnym prúdom 4A a napätím 50V. Ako dosku rozhrania pre CNC stroje som použil relatívne lacnú možnosť od domáceho výrobcu, ako je uvedené na webovej stránke ako najlepšia možnosť. Ale to nepotvrdím ani nevyvrátim, doska sa ľahko používa a najdôležitejšie je, že funguje. V mojich minulých projektoch som používal dosky od čínskych výrobcov, tie tiež fungujú a vo svojich perifériách sa len málo líšia od tej, ktorú som použil v tomto projekte. Vo všetkých týchto doskách som si všimol, že jeden nemusí byť výrazný, ale nevýhodou je, že na ne môžete osadiť až 3 koncové spínače, no na každú os sú potrebné aspoň dva takéto spínače. Alebo som len nepochopil? Ak máme 3-osový stroj, potom musíme inštalovať koncové spínače do nulových súradníc stroja (nazýva sa to aj „východisková poloha“) a do krajných súradníc, aby v prípade poruchy alebo nedostatku pracovné pole, jedna alebo druhá os jednoducho nezlyhá (jednoducho sa nezlomila). Môj obvod používa: 3 koncové bezkontaktné indukčné snímače a núdzové tlačidlo „E-STOP“ v tvare hríbiku. Výkonová časť je napájaná z dvoch 48V spínaných zdrojov. a 8A. Vodou chladené vreteno s výkonom 2,2 kW je pripojené cez frekvenčný menič. Rýchlosť sa nastavuje od osobný počítač, pretože frekvenčný menič je pripojený cez dosku rozhrania. Otáčky sa regulujú zmenou napätia (0-10 voltov) na príslušnom výstupe frekvenčného meniča.

Všetky elektrické komponenty okrem motorov, vretena a koncových spínačov boli namontované v elektrickej kovovej skrini. Celé ovládanie stroja prebieha z osobného počítača, našli sme na ňom staré PC základná doska formát ATX. Bolo by lepšie trochu zmenšiť a kúpiť malý mini-ITX so vstavaným procesorom a grafickou kartou. Vzhľadom na veľkú veľkosť elektrickej skrinky bolo ťažké umiestniť všetky komponenty dovnútra, museli byť umiestnené dosť blízko seba. Na spodok boxu som umiestnil tri ventilátory núteného chladenia, keďže vzduch vo vnútri boxu bol veľmi horúci. Na prednú stranu bola priskrutkovaná kovová platňa s otvormi pre tlačidlá napájania a núdzového zastavenia. Aj na tomto paneli bola zásuvka na zapnutie počítača, odstránil som ju z puzdra starého mini počítača, škoda, že to nefungovalo. Na zadný koniec boxu bola pripevnená aj krycia doska, v ktorej boli umiestnené otvory pre konektory pre napájanie 220V, krokové motory, vreteno a VGA konektor.

Všetky vodiče od motorov, vretena, ako aj vodné hadice na jeho chladenie boli uložené v flexibilných káblových kanáloch širokých 50 mm.

Technické údaje:

Pracovný priestor, mm: 2700x1670x200;
Rýchlosť pohybu osí, mm/min: 3000;
výkon vretena, kW: 2,2;
Rozmery, mm: 2800x2070x1570;
Hmotnosť, kg: 1430.

Zoznam položiek:

Profilová rúrka 80x80 mm.
Kovový pás 10x80mm.
Guličková skrutka TBI 2510, 9 metrov.
Matice na guľové skrutky TBI 2510, 4 ks.
Profilové vedenia vozík HIWIN HGH25-CA, 12 ks.
Koľajnica HGH25, 10 metrov.
Krokové motory:
NEMA34-8801: 3 ks.
NEMA 23_2430: 1 ks.
Kladka BLA-25-5M-15-A-N14: 4 ks.
Kladka BLA-40-T5-20-A-N 19: 2 ks.
Kladka BLA-30-T5-20-A-N14: 2 ks.

Doska rozhrania StepMaster v2.5: 1 ks.
Ovládač krokového motora DM542: 4ks. (Čína)
Spínaný zdroj 48V, 8A: 2 ks. (Čína)
Frekvenčný menič 2,2 kW. (Čína)
Vreteno 2,2 kW. (Čína)

Zdá sa, že som uviedol hlavné časti a komponenty, ak som niečo nezahrnul, napíšte do komentárov a pridám to.

Po hre s drevom a plastom sme sa rozhodli obhrýzť dural, potešil som sa, hoci som najskôr pri voľbe rezných režimov zlomil niekoľko fréz s priemerom 2 mm. Dural reže veľmi isto a výsledkom je pomerne čistý rez pozdĺž opracovanej hrany.

Opracovanie ocele sme ešte neskúšali, ale myslím si, že stroj bude vedieť aspoň gravírovať, ale na frézovanie je vreteno príliš slabé, bola by škoda ho zabiť.

V opačnom prípade sa stroj dobre vyrovná s úlohami, ktoré mu boli pridelené.

Stroj sa ukázal ako celkom funkčný, dosť tuhý, masívny a kvalitný. Udržuje dobrú presnosť polohovania. Pri meraní štvorca z duralu o rozmere 40x40 bola presnosť +- 0,05mm. Presnosť spracovania väčších dielov nebola meraná.

Čo bude ďalej…: Na stroji je ešte dosť práce v podobe zakrytia vodítok a guľôčkových skrutiek protiprachovou ochranou, zakrytia stroja po obvode a osadenia podhľadov v strede podstavca, ktoré vytvoria 4 veľké police na chladenie stroja. vreteno, sklad náradia a vybavenia. Jednu zo štvrtí základne chceli vybaviť štvrtou osou. Na vreteno je tiež potrebné nainštalovať cyklón na odstraňovanie a zber prachových triesok, najmä ak spracovávate drevo alebo textolit, z ktorého všade lieta prach a všade sa usadzuje.

Čo sa týka budúci osud stroj, potom nie je všetko jasné, keďže som mal územný problém (presťahoval som sa do iného mesta) a teraz na stroji takmer nemá kto pracovať. A vyššie uvedené plány sa zaručene nenaplnia. Pred dvoma rokmi si to nikto nevedel predstaviť. Pridať značky

Teraz trochu podrobnejšie o hlavnej zostave.

Takže na zostavenie rámu budete potrebovať nasledujúce komponenty:

• Profilové časti 2020 (dve pozdĺžne, 5 priečnych, 2 zvislé časti)
• Rohy pre profil 16 ks
• T-matice M3 alebo M4 pre drážku - 6mm
• Skrutky pre montáž s T-maticami (M3 alebo M4, 8...10 mm, plus M3x12 pre montáž motorov)
• Dištančná podložka (45° uhol)
• Nástroj (skrutkovač)

Keďže som začal hovoriť o profile, pre prípad, že sa budem opakovať o kúpe a rezaní profilu od Soberizavodu

Toto je štrukturálne.
Okamžite som si kúpil profilovú sadu pre 2418 narezanú na mieru.
Sú dve možnosti – profil bez povrchovej úpravy (lacnejší) a profil s povrchovou úpravou (eloxovaný). Rozdiel v nákladoch je malý, odporúčam potiahnuté, najmä ak sa používajú ako vodidlá pre valčeky.

Vyberte si požadovaný typ profil 2020, potom zadajte „rezať na veľkosť“. V opačnom prípade sa dá kúpiť jeden kus (bič) na 4 metre. Pri výpočte majte na pamäti, že náklady na jeden rez sa líšia v závislosti od profilu. A na rez sú povolené 4 mm.

Zadajte veľkosti segmentov. Stroj 2418 som spravil trochu väčší, je to sedem sekcií po 260 mm a dve vertikálne po 300 mm. Vertikálnu je možné zmenšiť. Ak potrebujete dlhší stroj, potom sú dve pozdĺžne časti väčšie, napríklad 350 mm, a priečne časti sú tiež 260 mm (5 kusov).


Potvrdzujeme (treba pridať do reznej mapy)


Kontrola košíka


Profil sa získa za 667 rubľov spolu so službou rezania.


Dodávku vykonáva TK, náklady si môžete vypočítať pomocou kalkulačky, keďže poznáte rozmery profilu, hmotnosť je veľmi dobre vypočítaná v tabuľke rezu. Pre výpočet potrebujete možnosť „vyzdvihnutie nákladu od dodávateľa“. Doručenie prostredníctvom obchodných liniek bude stáť menej, asi 1 000 rubľov.

Môžete si ho vyzdvihnúť v Moskve.


Na jednom mieste je kancelária, sklad a dielňa, kde sa profily režú na mieru. K dispozícii je vitrína so vzorkami, profil si môžete vybrať na mieste.

Tu sú rohy pripravené na montáž

Takto by mali byť T-matice nainštalované v drážke. Nemôžete ho navliecť z konca, ale nainštalovať ho priamo do drážky profilu nabok, ale potom ovládať otáčanie a inštaláciu matice, pretože sa to vždy nestane, je potrebná určitá zručnosť.


Rez profilu je čistý, bez otrepov

Profil je dvadsať, teda zo série 2020, so zodpovedajúcimi rozmermi 20 mm x 20 mm, drážka 6 mm.

Najprv teda zostavíme časť rámu v tvare U, pripevníme dve pozdĺžne časti profilu a jeden vonkajší priečny nosník. Skvelá hodnota Nie je pochýb o tom, na ktorú stranu sa má zostaviť, ale majte na pamäti, že existuje centrálna priečka, ktorá je posunutá bližšie k zadnej časti. Je súčasťou zvislej roviny a veľkosť odsadenia závisí od odsadenia osi Z a vretena. Umiestnite ho tak, aby os otáčania vretena bola v strede stroja (os Y).
Ďalej zostavíme stredný priečny nosník. Je vhodnejšie najskôr nainštalovať oba rohy na časť profilu a pripevniť ich a potom ich nainštalovať na rám.
Nanesieme časť profilu, zmeriame rovnakú vzdialenosť pomocou pravítka a dotiahneme skrutky. Skrutky sa musia uťahovať pomaly, aby sa T-matica mohla otočiť a zaujať svoju polohu v drážke. Ak to nefunguje na prvýkrát, maticu znova uvoľnite a opakujte.


Inštalujeme poslednú časť vodorovného rámu. Je ľahší prístup pomocou dlhého skrutkovača. Nebuďte leniví a skontrolujte pravé uhly výslednej štruktúry pomocou štvorca a uhlopriečky pomocou pravítka.




Keďže rohy konštrukcie sú nasmerované k sebe, nezáleží na tom, v akom poradí sú zostavené. Urobil som ako v základný dizajn CNC2418. Intuícia však naznačuje, že má zmysel zväčšiť vzdialenosť medzi profilmi, najmä s vyššou výškou portálu. Dobre, to sa dá urobiť neskôr.


Ďalej začneme zostavovať vertikálny portálový držiak

Zmontovaný portál nainštalujeme na vodorovnú časť, upevníme ho 6 rohmi (inštalované v troch smeroch od zvislého profilu).


Zakladáme a udržiavame kolmosť segmentov (pozdĺž štvorca). Potom som postupne dotiahol všetky skrutky.





V origináli je na spevnenie vertikály použitý špeciálny uhol extrúzie 45°. Nenašiel som podobný v predaji, tak som ho nahradil 3D tlačeným. Odkaz na model je na konci témy.
Aktualizovať: Ukázalo sa, že originál bol tiež vytlačený 3D.
Ak niečo, môžete ho nahradiť perforovanými spojovacími prvkami z obchodov alebo nábytkových rohov. To nijako neovplyvní kvalitu.


Na prvý pohľad sa ukázalo, že konštrukcia je pevná, nie roztrasená. Je vidieť, že plech s motorom je kratší ako sada strmeňov KP08+SK8. Roztiahnem to širšie.


v skutočnosti tento rám je kópiou podobného dizajnu stroja CNC2418, až na to, že som priamo nekopíroval rozmery, urobil som ho trochu väčší, aby som mal menej zvyškov z vodidiel a skrutiek.

Montáž rámu je dokončená, teraz môžete začať inštalovať motory. Na montáž motorov používam 3D tlačené príruby. Odporúča sa vyrobiť horné zmontované s vodiacimi držiakmi, spodné - bez držiakov, pretože os Y by mala byť širšia. Os Y je vhodné namontovať na podpery SK8 a KP08, ako na pôvodnom stroji. Samotné posuvné meradlá je možné vytlačiť na tlačiarni alebo zakúpiť (odkazy sú na konci témy, boli aj v prvom príspevku).

Pre jednu z osí (osi X a Y majú rovnakú dĺžku) som si zobral „zameriavaciu“. Ešte som nepoznal svoje „žiadania“ o veľkosti stroja. Výsledkom je, že zvyšky zo skrutky pôjdu na os Z, budete si musieť kúpiť iba mosadznú maticu T8.

Bol zabalený v kartónovej krabici, vo vnútri bola každá časť vo vrecku zvlášť.

Súprava vyzerá takto: motor s krátkym drôtom, vodiaca skrutka T8, dva strmene KP08 a dve spojky 5x8.

Existuje podobný a tiež bez motora (s strmeňmi a maticou).
Ak vezmete bez veľkého okraja, potom možnosť 400 mm bude fungovať dobre pre „zväčšenú verziu“ stroja

Doplňujúce informácie - fotografie súpravy samostatne

Označenie motora RB Step Motor 42SHDC3025-24B-500, sedadlo Nema17


Súčasťou balenia je krátky kábel na pripojenie. Pohodlne môžete jednoducho zväčšiť dĺžku bez toho, aby ste sa dotkli konektorov.

Skrutka T8, matica


strmene KR08.


Pohodlné pripevnenie k profilu. Ak na inštaláciu používate širokú prírubu, potom je lepšie použiť verziu strmeňa KFL08, ktorá vám umožňuje pripevniť skrutku nie k profilu, ale k prírube.


Spojka 5x8 je delená spojka na pripojenie hriadeľa motora k vrtuli.

Kalkulácia
Teraz, ako sa požaduje v komentároch v prvej časti, navrhujem diskutovať o nákladoch. Prirodzene, minul som menej, ako bolo uvedené, keďže som mal motory a väčšinu komponentov na sklade. Silne lacnejšie bude, ak použijete domáce tlačené rohy pre profil, strmene, príruby atď. Na obsluhu stroja na vŕtanie dosiek plošných spojov a frézovanie mäkké materiály je nepravdepodobné, že to bude mať nejaký vplyv. Viac dobrá možnosť- použitie dierovaných plechov zo stavebných/železiarskych predajní. Vhodné na spevnenie rohov, vrátane zvislých, a na inštaláciu motora za predpokladu, že stredná časť je vyvŕtaná pre hriadeľ. Namiesto perforovaných spojovacích prvkov môžete použiť domáce vyrobené z hliníkového plechu alebo preglejky.
Jednoznačne nevyhnutná kúpa profil 2020, inak to bude úplne iný typ stroja. To isté môžete urobiť z hliníkového rohu alebo obdĺžnikového potrubia, ale len z lásky k umeniu))) Existujú optimálnejšie návrhy z hľadiska tuhosti pre montáž z rohu / potrubia.
Určite potrebné pre profil T-matice. Môžete si kúpiť T-skrutky, ale T-matice sú univerzálnejšie (keďže je možné použiť akúkoľvek dĺžku skrutky).
Ale zvyšok je možné zmeniť podľa vlastného uváženia, dokonca môžete vymeniť podvozok skrutka T8 použitie vlásenka vyrobené z nehrdzavejúcej ocele. Pokiaľ sa počet krokov na mm nebude musieť prepočítať vo firmvéri.
motory možno odstrániť zo starých zariadení/kancelárskych zariadení a naplánovať sedadlá už pre konkrétny typ.
Elektronika takmer akékoľvek (Anduino UNO/Anduino Nano, CNCShield, Mega R3+Ramps, ovládače A4988/DRV8825, pre ovládače Mach3 a TB6600 môžete použiť dosku adaptéra. Výber elektroniky je ale obmedzený použitým softvérom.
Na vŕtanie môžete použiť akékoľvek motora DC, ktorý umožňuje inštaláciu klieštinového skľučovadla a má slušnú rýchlosť. Základná verzia má vysokootáčkový motor 775. Na frézovanie môžete použiť 300 wattové nereaktívne vretená s klieštinou ER11, čo však značne zvyšuje cenu stroja ako celku.

Približná kalkulácia nákladov:
profil 2020 (2,5 metra) = 667r
profil 2080 (0,5 metra) na pracovnej ploche = 485 RUR
Dva 300 mm 2 x 25 USD
. Veľa 20 kusov vyjde na 5,5 $ s doručením
cca 4r/kus ak beriete veľké balenie. Potrebujete aspoň 50 kusov (montáž motorov, strmene). Nepočítam k nim skrutky, zvyčajne niekoľko kopejok za kus v závislosti od kvality. Celkovo asi 400 ... 500 rub.
Motory 3 ks 8,25 $ každý
Elektronika 2 doláre
$3.5
A4988 tri kusy za 1 dolár

Stroj vyjde na približne 111 dolárov. Ak pridáte vreteno:
$9
$7.78,
To celková cena cca 128 dolárov

3D tlačené diely nehodnotím. Možno nahradiť perforovanými doskami/rohmi z krepových trhovísk a podobných obchodov. Neodhadujem ani drôty, elektrickú pásku ani čas strávený.
Dovoľte mi pripomenúť, že nie všetky možnosti konfigurácie CNC2418 majú také dobré motory 775 a najmä klieštinu ER11.

možnosti lacnejšie.

Na otázku, ako vyrobiť CNC stroj, možno odpovedať stručne. S vedomím, že domáca CNC frézka je vo všeobecnosti komplexné zariadenie so zložitou štruktúrou, je vhodné, aby dizajnér:

• získať výkresy;
• nákup spoľahlivých komponentov a spojovacích prvkov;
• pripraviť dobrý nástroj;
• mať po ruke sústruh a vŕtacie stroje CNC obrábané na rýchlu výrobu.

Nebolo by na škodu pozrieť si video – akýsi inštruktážny návod, kde začať. A začnem s prípravou, kúpim všetko, čo potrebujem, vymyslím kresbu - to je správne rozhodnutie pre začínajúceho dizajnéra. Preto prípravná fáza, predchádzajúca montáž, je veľmi dôležitá.

Prípravné etapové práce

Na výrobu domácej CNC frézky existujú dve možnosti:

1. Vezmete si hotovú bežeckú súpravu dielov (špeciálne vybrané komponenty), z ktorých si sami zostavíme zariadenie.
2. Nájdite (vyrobte) všetky komponenty a začnite vlastnými rukami montovať CNC stroj, ktorý by spĺňal všetky požiadavky.

Je dôležité rozhodnúť o účele, veľkosti a dizajne (ako to urobiť bez výkresu domáci stroj CNC), nájsť schémy na jeho výrobu, nákup alebo výrobu niektorých častí, ktoré sú na to potrebné, získať vodiace skrutky.

Ak sa rozhodnete vytvoriť CNC stroj vlastnými rukami a zaobídete sa bez hotových súprav komponentov a mechanizmov, spojovacích prvkov, potrebujete zostavenú schému, podľa ktorej bude stroj fungovať.

Zvyčajne po nájdení schematický diagram prístrojoch, najskôr vymodelujú všetky strojné súčiastky, pripravia technické výkresy a následne z nich vyrábajú súčiastky z preglejky alebo hliníka na sústruhoch a frézkach (niekedy je potrebné použiť vŕtačku). Najčastejšie sú pracovné plochy (nazývané aj pracovný stôl) preglejky s hrúbkou 18 mm.

Montáž niektorých dôležitých komponentov stroja

V stroji, ktorý ste začali montovať vlastnými rukami, musíte zabezpečiť množstvo kritických komponentov, ktoré zabezpečujú vertikálny pohyb pracovného nástroja. V tomto zozname:

• špirálové ozubenie – rotácia sa prenáša pomocou ozubeného remeňa. Je to dobré, pretože remenice nekĺžu a rovnomerne prenášajú sily na hriadeľ frézovacieho zariadenia;
• ak používate krokový motor (SM) pre mini-stroj, je vhodné vziať vozík z väčšieho modelu tlačiarne - výkonnejší; staré ihličkové tlačiarne mali dosť výkonné elektromotory;

• pre zariadenie s tromi súradnicami budete potrebovať tri SD. Je dobré, ak je v každom 5 ovládacích vodičov, funkčnosť mini-stroja sa zvýši. Stojí za to posúdiť veľkosť parametrov: napájacie napätie, odpor vinutia a uhol natočenia motora v jednom kroku. Na pripojenie každého krokového motora potrebujete samostatný ovládač;
• pomocou skrutiek sa rotačný pohyb od motora mení na lineárny. Na dosiahnutie vysokej presnosti mnohí považujú za potrebné mať guľôčkové skrutky (guličkové skrutky), ale tento komponent nie je lacný. Pri výbere sady matíc a montážnych skrutiek pre montážne bloky ich vyberte s plastovými vložkami, čo znižuje trenie a eliminuje vôľu;

• namiesto krokového motora si môžete po malej úprave vziať bežný elektromotor;
• vertikálna os, ktorá umožňuje pohyb nástroja v 3D a pokrýva celý röntgenový stôl. Je vyrobený z hliníkového plechu. Je dôležité, aby rozmery osi boli prispôsobené rozmerom zariadenia. Ak máte muflovú pec, náprava môže byť odliata podľa rozmerov výkresov.

Nižšie je nákres vytvorený v troch projekciách: pohľad zboku, pohľad zozadu a pohľad zhora.

Maximálna pozornosť na posteľ

Potrebnú tuhosť stroja zabezpečuje lôžko. Na ňom je inštalovaný pohyblivý portál, koľajnicový vodiaci systém, motor, pracovná plocha, os Z a vreteno.

Napríklad jeden z tvorcov domáceho CNC stroja vyrobil nosný rám z hliníkový profil Maytec - dva diely (rez 40x80 mm) a dve koncové dosky hrúbky 10 mm z rovnakého materiálu, spájajúce prvky hliníkovými rohmi. Konštrukcia je vystužená, vo vnútri rámu je rám z menších profilov v tvare štvorca.

Rám je namontovaný bez použitia zváraných spojov (zvarové švy zle odolávajú zaťaženiu vibráciami). Ako upevnenie je lepšie použiť T-matice. Koncové dosky umožňujú inštaláciu ložiskového bloku na montáž vodiacej skrutky. Budete potrebovať klzné ložisko a vretenové ložisko.

Remeselník určil, že hlavnou úlohou vlastnoručne vyrobeného CNC stroja bola výroba hliníkových dielov. Keďže mu vyhovovali obrobky s maximálnou hrúbkou 60 mm, urobil vôľu portálu 125 mm (to je vzdialenosť od horného priečnika k pracovnej ploche).

Tento náročný proces inštalácie

Je lepšie zostaviť domáce CNC stroje po príprave komponentov presne podľa výkresu, aby fungovali. Proces montáže pomocou vodiacich skrutiek by sa mal vykonať v nasledujúcom poradí:

• znalý remeselník začína pripevnením prvých dvoch motorov na telo - za zvislú os zariadenia. Jeden je zodpovedný za horizontálny pohyb frézovacej hlavy (vodidlá koľajníc) a druhý je zodpovedný za pohyb vo vertikálnej rovine;
• pohyblivý portál pohybujúci sa pozdĺž osi X nesie frézovacie vreteno a podperu (os z). Čím vyšší je portál, tým väčší obrobok je možné spracovať. Ale pri vysokom portáli počas spracovania klesá odolnosť voči vznikajúcim zaťaženiam;

• Na upevnenie motora osi Z a lineárnych vedení sa používajú predné, zadné, horné, stredné a spodné dosky. Vytvorte tam kolísku pre frézovacie vreteno;
• Pohon je zostavený zo starostlivo vybraných matíc a svorníkov. Na upevnenie hriadeľa motora a jeho pripevnenie k čapu použite gumené vinutie hrubého elektrického kábla. Upevnenie môže byť pomocou skrutiek vložených do nylonového puzdra.

Potom začne montáž zostávajúcich komponentov a zostáv domáceho produktu.

Inštalujeme elektronické plnenie stroja

Ak chcete vyrobiť CNC stroj vlastnými rukami a ovládať ho, musíte pracovať so správne zvoleným numerickým riadením, kvalitnými doskami plošných spojov a elektronickými súčiastkami (najmä ak sú čínske), ktoré vám umožnia implementovať všetko na CNC. stroj funkčnosť, spracovanie časti komplexnej konfigurácie.

Aby sa predišlo problémom s riadením, domáce CNC stroje majú medzi komponentmi tieto komponenty:

• krokové motory, niektoré zastavili napríklad Nema;
• LPT port, cez ktorý je možné pripojiť CNC riadiacu jednotku k stroju;
• ovládače pre ovládače, sú inštalované na mini-frézke, ktorá sa pripája podľa schémy;

• spínacie dosky (ovládače);
• 36V napájací zdroj so znižovacím transformátorom, ktorý sa mení na 5V na napájanie riadiaceho obvodu;
• laptop alebo PC;
• tlačidlo zodpovedné za núdzové zastavenie.

Až potom sa otestujú CNC stroje (v tomto prípade ich remeselník otestuje, načíta všetky programy) a zistia a odstránia existujúce nedostatky.

Namiesto záveru

Ako vidíte, je možné vyrobiť CNC, ktoré nie je horšie ako čínske modely. Po vytvorení sady náhradných dielov s požadovanou veľkosťou, s kvalitnými ložiskami a dostatkom upevňovacích prvkov na montáž je táto úloha v moci tých, ktorí sa zaujímajú o softvérové ​​​​technológie. Príklad nebudete musieť dlho hľadať.

Na fotografii nižšie sú niektoré príklady numericky riadených strojov, ktoré vyrobili tí istí remeselníci, nie profesionáli. Ani jeden diel nebol vyrobený narýchlo, s ľubovoľnou veľkosťou, ale osadený do bloku s veľkou presnosťou, s dôkladným vyrovnaním osí, použitím kvalitných vodiacich skrutiek a spoľahlivých ložísk. Výrok je pravdivý: ako sa zložíte, tak budete pracovať.

Duralový polotovar je spracovaný pomocou CNC. S takýmto strojom, ktorý zostavil remeselník, môžete vykonať veľa frézovacích prác.