Når man ved, at det er en kompleks teknisk og elektronisk enhed, tror mange håndværkere, at det simpelthen er umuligt at lave det med egne hænder. Denne opfattelse er imidlertid fejlagtig: Du kan selv lave sådant udstyr, men til dette skal du ikke kun have en detaljeret tegning, men også et sæt nødvendige værktøjer og passende komponenter.

Behandling af duralumin -emner på en hjemmelavet stationær fræsemaskine

Når du beslutter dig for at lave en hjemmelavet CNC -maskine, skal du huske på, at dette kan tage en betydelig mængde tid. Derudover vil visse økonomiske omkostninger blive påkrævet. Men hvis du ikke er bange for sådanne vanskeligheder og korrekt nærmer dig løsningen af ​​alle spørgsmål, kan du blive ejer af et overkommeligt, effektivt og produktivt udstyr, der giver dig mulighed for at behandle emner fra forskellige materialer med en høj grad af nøjagtighed.

For at lave en fræsemaskine udstyret med et CNC-system kan du bruge to muligheder: købe et færdigt sæt, fra specielt udvalgte elementer, som sådant udstyr er samlet til, eller find alle komponenterne og saml en enhed, der fuldt ud opfylder alle dine krav med egne hænder.

Monteringsvejledning til en hjemmelavet CNC -fræser

Nedenfor på billedet kan du se lavet med dine egne hænder, som ledsages af detaljerede instruktioner til fremstilling og samling, der angiver de anvendte materialer og komponenter, nøjagtige "mønstre" af maskindele og omtrentlige omkostninger. Den eneste ulempe er instruktionen på engelsk, men det er ganske muligt at forstå detaljerede tegninger uden at kende sproget.

Gratis downloadvejledning til fremstilling af maskinen:

CNC -routeren er samlet og klar til brug. Nedenfor er nogle illustrationer fra monteringsvejledningen til denne maskine.

"Mønstre" af maskindele (reduceret visning) Begyndelse af samling af maskinen Mellemtrin Afslutende trin i samlingen

Forberedende arbejde

Hvis du beslutter dig for at designe en CNC-maskine med dine egne hænder uden at bruge et færdiglavet sæt, så er det første du skal gøre, at vælge et skematisk diagram efter hvilket sådant miniudstyr vil fungere.

Som grundlag for CNC -fræseudstyr kan du tage en gammel boremaskine, hvor arbejdshovedet med en boremaskine udskiftes med en fræsning. Det sværeste, der skal designes i sådant udstyr, er den mekanisme, der sikrer værktøjets bevægelse i tre uafhængige fly. Denne mekanisme kan samles på grundlag af vogne fra en printer, der ikke fungerer, den giver bevægelse af værktøjet i to fly.

Det er let at tilslutte softwarekontrol til en enhed, der er samlet i henhold til et sådant skematisk diagram. Den største ulempe er imidlertid, at kun emner af plast, træ og tyndt plade kan behandles på en sådan CNC -maskine. Dette forklares med det faktum, at vognene fra den gamle printer, som sikrer skæreværktøjets bevægelse, ikke har en tilstrækkelig grad af stivhed.

For at din hjemmelavede CNC-maskine kan udføre fuldgyldige fræseoperationer med emner fra forskellige materialer, skal en tilstrækkelig kraftig trinmotor være ansvarlig for flytning af arbejdsværktøjet. Det er slet ikke nødvendigt at kigge efter en trinmotor, den kan fremstilles af en konventionel elmotor og underkastes den sidste lille ændring.

Brugen af ​​en trinmotor i din vil gøre det muligt at undgå brugen af ​​en skruetransmission, og funktionaliteten og egenskaberne ved hjemmelavet udstyr vil ikke blive forringet heraf. Hvis du alligevel beslutter dig for at bruge vogne fra printeren til din mini-maskine, er det tilrådeligt at hente dem fra en større model af printeren. For at overføre kraft til akslen på fræseudstyret er det bedre at bruge ikke almindelige, men tandremmer, der ikke glider på remskiverne.

En af de vigtigste komponenter i en sådan maskine er routermekanismen. Det er hans fremstilling, der skal lægges særlig vægt på. For korrekt at lave en sådan mekanisme skal du bruge detaljerede tegninger, som skal følges nøje.

CNC fræsemaskiner tegninger

Lad os begynde at samle udstyret

Grundlaget for hjemmelavet CNC -fræseudstyr kan være en rektangulær bjælke, som skal fastgøres sikkert på styrene.

Maskinens støttestruktur skal have høj stivhed, det er bedre ikke at bruge svejsede samlinger, når du installerer det, og alle elementerne skal kun forbindes med skruer.

Dette krav forklares med det faktum, at de svejsede sømme ikke tåler vibrationsbelastninger meget dårligt, hvilket udstyrets bærende struktur nødvendigvis vil blive udsat for. Sådanne belastninger vil i sidste ende føre til det faktum, at maskinrammen begynder at falde sammen over tid, og ændringer i geometriske dimensioner vil forekomme i den, hvilket vil påvirke nøjagtigheden af ​​udstyrsopsætningen og dens ydeevne.

Svejsesømme under installationen af ​​rammen på en hjemmelavet fræsemaskine fremkalder ofte udviklingen af ​​tilbageslag i dens knuder samt afbøjning af styrene, som dannes under kraftige belastninger.

I fræsemaskinen, som du vil samle med dine egne hænder, skal der findes en mekanisme, der sikrer arbejdsværktøjets bevægelse i lodret retning. Det er bedst at bruge et spiralformet gear til dette, hvis rotation vil blive overført ved hjælp af et tandrem.

En vigtig del af fræsemaskinen er dens lodrette akse, som kan fremstilles af en aluminiumsplade til en hjemmelavet enhed. Det er meget vigtigt, at dimensionerne på denne akse nøjagtigt tilpasses dimensionerne på den samlede enhed. Hvis du har en dæmpeovn til din rådighed, kan du lave maskinens lodrette akse med egne hænder og støbe den af ​​aluminium i henhold til de dimensioner, der er angivet på den færdige tegning.

Når alle komponenterne i din hjemmelavede fræsemaskine er klargjort, kan du begynde at samle den. Denne proces begynder med installationen af ​​to trinmotorer, som er fastgjort til udstyrskassen bag dens lodrette akse. En af disse elmotorer vil være ansvarlig for at flytte fræsehovedet i det vandrette plan og den anden - for at flytte hovedet i henholdsvis det lodrette plan. Derefter monteres resten af ​​komponenterne og samlingerne af hjemmelavet udstyr.

Rotation til alle noder i hjemmelavet CNC-udstyr bør kun overføres via remdrev. Inden du tilslutter det programmerede kontrolsystem til den samlede maskine, bør du kontrollere dets funktionsdygtighed i manuel tilstand og straks fjerne alle identificerede mangler ved dens drift.

Du kan se samleprocessen i videoen, som er let at finde på Internettet.

Steppermotorer

I designet af enhver CNC -fræsemaskine er trinmotorer nødvendigvis til stede, som sikrer værktøjets bevægelse i tre planer: 3D. Når du designer en hjemmelavet maskine til dette formål, kan du bruge de elektriske motorer, der er installeret i en matrixprinter. De fleste af de ældre modeller af dotmatrixprintere var udstyret med tilstrækkeligt kraftige elmotorer. Ud over at træde motorer fra en gammel printer, bør du tage stærke stålstænger, som også kan bruges i konstruktionen af ​​din hjemmelavede maskine.

For at lave en CNC -fræser med egne hænder har du brug for tre trinmotorer. Da der kun er to af dem i en prikmatrixprinter, vil det være nødvendigt at finde og adskille en anden gammel printerenhed.

Det vil være et stort plus, hvis de motorer, du finder, har fem styrekabler: dette vil øge funktionaliteten i din fremtidige mini-maskine betydeligt. Det er også vigtigt at finde ud af følgende parametre for stepper motorer, som du har fundet: hvor mange grader rotationen udføres i et trin, hvad er forsyningsspændingen og også værdien af ​​viklingsmodstanden.

Drivstrukturen på en hjemmelavet CNC-fræsemaskine er samlet af en møtrik og en stud, hvis dimensioner skal vælges på forhånd i henhold til tegningen af ​​dit udstyr. Det er praktisk at bruge en tyk gummivikling fra det elektriske kabel til at fastgøre motorakslen og fastgøre den til studsen. Dele af din CNC -maskine, såsom klemmer, kan laves i form af et nylonhylster, hvori en skrue er indsat. For at lave sådanne enkle strukturelle elementer har du brug for en almindelig fil og en boremaskine.

Elektronisk fyldning af udstyr

Din gør-det-selv CNC-maskine styres af software, og du skal vælge den rigtige. Når du vælger sådan software (du kan skrive det selv), er det vigtigt at være opmærksom på, at den er effektiv og giver maskinen mulighed for at realisere al dens funktionalitet. Sådan software skal indeholde drivere til de controllere, der installeres på din minifræsmaskine.

I en hjemmelavet CNC -maskine er LPT -porten obligatorisk, hvorigennem det elektroniske kontrolsystem er forbundet til maskinen. Det er meget vigtigt, at denne forbindelse foretages gennem installerede trinmotorer.

Når du vælger elektroniske komponenter til din gør-det-selv-maskine, er det vigtigt at være opmærksom på deres kvalitet, da dette vil bestemme nøjagtigheden af ​​de teknologiske operationer, der skal udføres på den. Efter installation og tilslutning af alle elektroniske komponenter i CNC -systemet skal du downloade den nødvendige software og drivere. Først derefter følger en prøvekørsel af maskinen, kontrollerer korrektheden af ​​dens drift under kontrol af de indlæste programmer, identificerer mangler og deres hurtige eliminering.

Der er mange lignende historier på nettet, og jeg vil nok ikke overraske nogen, men måske vil denne artikel være nyttig for nogen. Denne historie begyndte i slutningen af ​​2016, da min ven, en partner i udvikling og produktion af testudstyr, samlede et vist beløb. For ikke bare at springe pengene over (dette er en ung ting), besluttede vi at investere dem i forretningen, hvorefter ideen om at lave en CNC -maskine kom til at tænke på. Jeg havde allerede erfaring med at bygge og arbejde med denne form for udstyr, og hovedområdet for vores aktivitet er design og metalbearbejdning, som ledsagede ideen med konstruktionen af ​​en CNC -maskine.

Det var dengang, bevægelsen begyndte, som fortsætter den dag i dag ...

Alt fortsatte med studiet af fora dedikeret til CNC -emner og valget af maskinkonstruktionens grundlæggende koncept. Efter at have besluttet tidligere hvilke materialer der skulle behandles på den fremtidige maskine og dens arbejdsfelt, dukkede de første papirskitser op, som senere blev overført til computeren. I miljøet med den tredimensionelle modellering KOMPAS 3D blev maskinen visualiseret og begyndte at vokse tilgroet med mindre detaljer og nuancer, hvilket viste sig at være mere, end vi gerne vil have, nogle bliver løst den dag i dag.

En af de første beslutninger var at definere de materialer, der skal behandles på maskinen, og størrelsen på maskinens arbejdsområde. Med hensyn til materialerne var løsningen ganske enkel - træ, plast, kompositmaterialer og ikke -jernholdige metaller (hovedsageligt duralumin). Da vores produktion hovedsageligt består af metalbearbejdningsmaskiner, kræves der undertiden en maskine, der hurtigt kan behandle langs en buet bane, der er forholdsvis let at behandle materialer, og dette ville efterfølgende reducere omkostningerne ved fremstilling af de bestilte dele. Baseret på de udvalgte materialer, hovedsageligt leveret i arkemballage, med standardmål på 2,44x1,22 meter (GOST 30427-96 for krydsfiner). Efter at have afrundet disse dimensioner kom vi til følgende værdier: 2,5x1,5 meter, arbejdsområdet er bestemt, med undtagelse af værktøjets løftehøjde, denne værdi blev valgt af hensyn til muligheden for at installere en skruestik og antog, at vi ville ikke have emner tykkere end 200 mm. Vi tog også højde for det øjeblik, hvis det er nødvendigt at behandle enden af ​​en arkdel med en længde på mere end 200 mm, for dette går værktøjet ud over maskinens bund, og selve delen / emnet er fastgjort til enden af ​​basen og derved behandle delens endeflade.

Maskindesign Det er en præfabrikeret rammebase lavet af et 80. formet rør med en væg på 4 mm. På begge sider af bundens længde er der fastgjort profilrulleførere af den 25. standardstørrelse, hvorpå en portal er installeret, udført i form af tre profilrør svejset sammen af ​​samme størrelse som basen.

Maskinen er fire-akset, og hver akse drives af en kugleskrue. To akser er placeret parallelt med maskinens langside, parret med software og refereret til X -koordinaten. Følgelig er de resterende to akser Y- og Z -koordinater.

Hvorfor stoppede de ved den præfabrikerede ramme: i første omgang ville de lave en rent svejset struktur med indlejrede svejsede plader til fræsning, installation af guider og kugleskruestøtter, men de fandt ikke en tilstrækkelig stor koordinatfræsemaskine til fræsning. Jeg var nødt til at tegne en præfabrikeret ramme for at kunne behandle alle detaljerne på egen hånd ved hjælp af de metalbearbejdningsmaskiner, der er tilgængelige i produktionen. Hver del, der har været udsat for lysbuesvejsning, er blevet udglødet for at lindre indre belastninger. Ydermere blev alle parringsfladerne fræset, og efter montering skulle de skrabes nogle steder.

Klatring fremad vil jeg med det samme sige, at samling og fremstilling af rammen viste sig at være den mest tidskrævende og økonomisk dyre begivenhed i konstruktionen af ​​maskinen. Den originale idé med en helsvejset ramme omgår den præfabrikerede struktur i alle henseender, efter vores mening. Selvom mange måske er uenige med mig.

Jeg vil med det samme foretage en reservation, at vi ikke vil overveje maskiner fra en aluminiumskonstruktionsprofil her, det er mere et spørgsmål om en anden artikel.

Efter at have fortsat samlingen af ​​maskinen og diskuteret den på foraene, begyndte mange at rådgive om at lave diagonale stålben i og uden for rammen for at tilføre endnu mere stivhed. Vi tilsidesatte ikke dette råd, men vi tilføjede også jibs til strukturen, da rammen viste sig at være ret massiv (ca. 400 kg). Og efter projektets afslutning vil omkredsen være dækket med stålplade, som yderligere vil binde strukturen.

Lad os nu gå videre til det mekaniske problem med dette projekt. Som tidligere nævnt blev bevægelsen af ​​maskinakserne udført gennem et kugleskruepar med en diameter på 25 mm og en stigning på 10 mm, hvis rotation overføres fra trinmotorer med 86 og 57 flanger. I første omgang skulle den rotere selve propellen for at slippe af med unødvendig tilbageslag og yderligere gear, men det var ikke uden dem i betragtning af, at sidstnævnte ville begynde at slappe af med en direkte forbindelse mellem motor og propel ved høje hastigheder, især når portalen er i ekstreme positioner. I betragtning af at skruernes længde langs X -aksen var næsten tre meter, og for mindre sagging, blev der lagt en skrue med en diameter på 25 mm, ellers ville en 16 mm skrue være nok.

Denne nuance blev afsløret allerede under fremstilling af dele, og det var nødvendigt hurtigt at løse dette problem ved at lave en roterende møtrik, ikke en skrue, som tilføjede en ekstra lejesamling og et remdrev til designet. Denne løsning gjorde det også muligt at stramme skruen godt mellem understøtningerne.

Den roterende møtrik er ganske enkel. Oprindeligt blev der valgt to koniske kuglelejer, som spejles på kugleskruemøtrikken efter tidligere at have skåret gevindet fra enden for at fastgøre lejeburet på møtrikken. Lejerne blev sammen med møtrikken indsat i huset, til gengæld er hele strukturen fastgjort til enden af ​​portalposten. Foran kugleskruerne blev møtrikkerne fastgjort på skruerne med en overgangsbøsning, som senere blev drejet på en dorn, når den blev samlet for at få den til at tilspidses. En remskive blev sat på den og spændt med to låsemøtrikker.

Det er klart, at nogle af jer vil stille spørgsmålet - "Hvorfor ikke bruge et stativ som transmissionsmekanisme?" Svaret er ganske enkelt: kugleskruen giver positioneringsnøjagtighed, større drivkraft og følgelig mindre drejningsmoment på motorakslen (det er det, jeg straks huskede). Men der er også ulemper - en lavere bevægelseshastighed, og hvis vi tager skruer af normal kvalitet, så derfor prisen.
I øvrigt tog vi kugleskruer skruer og møtrikker fra TBI firma, en rimelig budgetmulighed, men kvaliteten er passende, da vi måtte smide 3 meter af de taget 9 meter af skruen ud på grund af uoverensstemmelsen i geometriske dimensioner , ingen af ​​møtrikkerne er bare skruet på ...

Som glidestyr blev der anvendt profilstyringer med en standardstørrelse på 25 mm skinne, fremstillet af HIWIN. Til installationen blev monteringsriller fræset for at opretholde parallelisme mellem styrene.

De besluttede at lave kugleskruestøtterne på egen hånd, de viste sig at være af to typer: understøtninger til roterende skruer (Y- og Z-akser) og understøtninger til ikke-roterende skruer (X-aksen). Støtter til roterende skruer kunne købes, da besparelserne på grund af vores egen produktion af 4 dele kom lidt ud. En anden ting er med understøtninger til ikke -roterende skruer - sådanne understøtninger kan ikke findes på salg.

Fra det, der blev sagt tidligere, drives X-aksen af ​​roterende møtrikker og via et remdrev. Det blev også besluttet at lave to andre akser Y og Z gennem bæltedrevet, dette vil tilføre mere mobilitet ved ændring af det transmitterede drejningsmoment, tilføje æstetik i betragtning af at installere motoren ikke langs kugleskruens akse, men på siden af det, uden at øge maskinens dimensioner.

Lad os nu gå glat til elektrisk del, og vi vil starte med drevene, stepper motorer blev valgt som dem, selvfølgelig af årsager til en lavere pris sammenlignet med motorer med feedback. På X -aksen blev der installeret to motorer med en 86. flange, på Y- og Z -akserne for en motor med en 56. flange, kun med forskelligt maksimalt drejningsmoment. Nedenfor vil jeg prøve at præsentere en komplet liste over købte dele ...

Maskinens elektriske kredsløb er ganske enkelt, steppermotorerne er forbundet til driverne, som igen er forbundet til interfacekortet, som også forbinder gennem den parallelle LPT -port til en personlig computer. Jeg brugte henholdsvis 4 drivere, en til hver af motorerne. Alle drivere blev leveret ens, for at forenkle installation og tilslutning, med en maksimal strøm på 4A og en spænding på 50V. Som interfacekort til CNC -maskiner brugte jeg en relativt budgetmulighed fra en hjemmeproducent, som angivet på stedet den bedste løsning. Men jeg vil ikke bekræfte eller benægte dette, tavlen er enkel i sin anvendelse og vigtigst af alt, det virker. I mine tidligere projekter brugte jeg tavler fra kinesiske producenter, de fungerer også, og i deres periferi adskiller sig ikke meget fra den, jeg brugte i dette projekt. Jeg bemærkede i alle disse tavler, at det ene måske ikke er betydningsfuldt, men et minus, du kan kun installere op til 3 endestopkontakter på dem, men mindst to sådanne kontakter er nødvendige for hver akse. Eller har jeg bare ikke fundet ud af det? Hvis vi har en 3-akset maskine, er vi derfor nødt til at indstille grænsekontakterne i maskinens nulkoordinater (dette kaldes også "udgangsposition") og i de mest ekstreme koordinater, så der i tilfælde af en fejl eller mangel på et arbejdsfelt, er denne eller den akse simpelthen ikke ude af drift (bare ikke brudt). I mit kredsløb brugte jeg: 3 endesensorer uden kontaktinduktive sensorer og en nødknap "E-STOP" i form af en svamp. Strømafsnittet drives af to 48V switch -strømforsyninger. og 8A. Spindlen er henholdsvis 2,2 kW vandkølet, tilsluttet via en frekvensomformer. Omdrejningerne indstilles fra en personlig computer, da frekvensomformeren er forbundet via et interfacekort. Omdrejningerne reguleres ved at ændre spændingen (0-10 volt) ved den tilsvarende udgang fra frekvensomformeren.

Alle elektriske komponenter undtagen motorer, spindel og endestopkontakter blev installeret i et elektrisk metalskab. Al maskinkontrol udføres fra en personlig computer, vi fandt en gammel pc på et ATX formfaktor bundkort. Det ville være bedre, hvis de krympet lidt og købte en lille mini-ITX med en integreret processor og grafikkort. Med den lille størrelse på elboksen var alle komponenter næppe placeret indeni, de skulle være placeret tæt nok på hinanden. I bunden af ​​kassen placerede jeg tre tvungne køleblæsere, da luften inde i kassen var meget varm. På forsiden blev et metaldæksel skruet på med huller til tænd / sluk -knapperne og nødstopknapper. Også på denne pude var der placeret en stikkontakt til tænding af pc'en, jeg fjernede den fra sagen til den gamle mini -computer, det er ærgerligt at den ikke fungerede. Fra boksens bagende blev der også fastgjort et dæksel, der blev anbragt huller i det til stik til tilslutning af en 220V strømforsyning, trinmotorer, en spindel og et VGA -stik.

Alle ledninger fra motorerne, spindlen samt vandslanger til afkøling, blev lagt i et fleksibelt kabel med larve-kanaler 50 mm brede.

Hvad angår softwaren, blev Windows XP installeret på en pc i en elektrisk boks, og et af de mest almindelige programmer, Mach3, blev brugt til at styre maskinen. Programmet er konfigureret i overensstemmelse med dokumentationen til interfacekortet, alt er beskrevet der ganske klart og i billeder. Hvorfor præcis Mach3, men alligevel havde jeg erfaring, jeg hørte om andre programmer, men overvejede dem ikke.

Specifikationer:

Arbejdsplads, mm: 2700x1670x200;
Aksens bevægelseshastighed, mm / min: 3000;
Spindeleffekt, kW: 2,2;
Dimensioner, mm: 2800x2070x1570;
Vægt, kg: 1430.

Liste over dele:

Profilrør 80x80 mm.
Metalbånd 10x80 mm.
Kugleskruer TBI 2510, 9 meter.
Kugleskruemøtrikker TBI 2510, 4 stk.
Profilguider HIWIN vogn HGH25-CA, 12 stk.
HGH25 skinne, 10 meter.
Stepmotorer:
NEMA34-8801: 3 stk.
NEMA 23_2430: 1stk.
Remskive BLA-25-5M-15-A-N14: 4 stk.
Remskive BLA-40-T5-20-A-N 19: 2 stk.
Remskive BLA-30-T5-20-A-N14: 2 stk.

Interfacekort StepMaster v2.5: 1 stk.
Stepper motor driver DM542: 4stk (Kina)
Strømforsyning 48V, 8A: 2 stk. (Kina)
Frekvensomformer til 2,2 kW. (Kina)
Spindel 2,2 kW. (Kina)

Jeg listede slags de vigtigste detaljer og komponenter, hvis jeg ikke inkluderede noget, så skriv i kommentarerne, jeg tilføjer.

Erfaring med maskinen: Til sidst, efter næsten halvandet år, lancerede vi stadig maskinen. Først justerede vi aksernes positioneringsnøjagtighed og deres maksimale hastighed. Ifølge mere erfarne kolleger er maksimalhastigheden på 3 m / min ikke høj og bør være tre gange højere (til behandling af træ, krydsfiner osv.). Med den hastighed, vi har nået, kan portalen og andre akser, der hviler på dem med hænder (med hele kroppen), næsten ikke stoppes - skynder sig som en tank. Testene begyndte med bearbejdning af krydsfiner, kutteren går som et urværk, der er ingen vibrationer i maskinen, men de blev også uddybet med maksimalt 10 mm i en passage. Selvom de efter begyndte at uddybe til en lavere dybde.

Efter at have leget med træ og plastik, besluttede vi at gnave duraluminet, her var jeg henrykt, selvom jeg i første omgang brød flere fræsere med en diameter på 2 mm, mens jeg valgte skæreformer. Dural skærer meget selvsikkert, og der opnås et ret rent snit langs den forarbejdede kant.

Stål er endnu ikke forarbejdet, men jeg tror, ​​at maskinen i det mindste vil trække graveringen, og for fræsning er spindlen svag, det er ærgerligt at slå den ihjel.

Og resten af ​​maskinen gør et fremragende stykke arbejde med de opgaver, der er tildelt den.

Konklusion, udtalelse om det udførte arbejde: Arbejdet var ikke lille, vi endte temmelig træt, da ingen aflyste hovedværket. Ja, og der er investeret mange penge, jeg vil ikke sige det nøjagtige beløb, men det er omkring 400t.r. Ud over omkostningerne ved montering gik hovedparten af ​​omkostningerne og størstedelen af ​​indsatsen til fremstilling af basen. Wow, hvor blev vi trætte af det. Ellers blev alt gjort, efterhånden som midler blev tilgængelige, tid og færdige dele til at fortsætte samlingen.

Maskinen viste sig at være ganske effektiv, ret hård, massiv og af høj kvalitet. Vedligeholdelse af god positioneringsnøjagtighed. Ved måling af en firkant lavet af duralumin, der måler 40x40, viste nøjagtigheden sig at være + - 0,05 mm. Forarbejdningsnøjagtigheden af ​​større dele blev ikke målt.

Hvad er det næste ...: Der er stadig nok arbejde på maskinen i form af støvlukning - ved at beskytte styrene og kugleskruerne, beklæde maskinen omkring omkredsen og installere overlapninger i midten af ​​basen, som vil danne 4 store hylder til kølevolumen af spindlen, opbevaring af værktøj og udstyr. De ville udstyre en af ​​kvartererne af basen med en fjerde aksel. Det er også påkrævet at installere en cyklon på spindlen for at fjerne og opsamle støvspåner, især hvis du behandler træ eller tekstolit, støv flyver fra dem overalt og lægger sig overalt.

Hvad angår maskinens fremtidige skæbne, er alt ikke entydigt, da jeg havde et territorialt problem (jeg flyttede til en anden by), og nu er der næsten ingen at håndtere maskinen. Og ovenstående planer er ikke det faktum, at de vil gå i opfyldelse. Ingen kunne have forestillet sig dette for to år siden. Tilføj tags

Nu lidt flere detaljer om hovedkonstruktionen.

Så for at samle rammen skal du bruge følgende komponenter:

• Profilsegmenter 2020 (to langsgående, 5 tværgående, 2 lodrette dele)
• Profilhjørner 16 stk
• T-møtrikker M3 eller M4 til en rille-6 mm
• Skruer til installation med T-møtrikker (henholdsvis M3 eller M4, 8 ... 10 mm plus M3x12 til montering af motorer)
• Afstandsstykke (vinkel ved 45 °)
• Værktøj (skruetrækker)

Når jeg startede en samtale om en profil, så hvis jeg dubletter om køb og afskæring af en profil fra Soberizavod

Det er konstruktionsmæssigt.
Jeg købte et snit-til-størrelse profilsæt til 2418.
Der er to muligheder - ubelagt profil (billigere) og belagt (anodiseret). Forskellen i omkostninger er lille, jeg anbefaler belagt, især hvis det bruges som rullestyr.

Vælg den ønskede profiltype 2020, og indtast derefter "cut to size". Ellers kan du købe et stykke (pisk) i 4 meter. Når du beregner, skal du huske på, at omkostningerne ved et snit er forskellige, afhængigt af profilen. Og at der lægges 4 mm på snittet.

Indtast linjestykkernes dimensioner. Jeg gjorde 2418 maskinen lidt større, det er syv sektioner på 260 mm og to lodrette sektioner på 300 mm. Lodret kan gøres mindre. Hvis du har brug for en længere maskine, så er to langsgående sektioner større, for eksempel 350 mm, tværgående er også 260 mm hver (5 stykker).


Vi bekræfter (det er nødvendigt at tilføje til skæreskemaet)


Kontrol af kurven


Profilen opnås ved 667r sammen med skæretjenesten.


Levering udføres af TC, du kan beregne omkostningerne ved hjælp af en lommeregner, da du kender profilens dimensioner, er vægten meget vel beregnet i skærekortet. Til beregningen har du brug for muligheden "afhentning af lasten fra leverandøren". Levering med forretningslinjer vil koste mindre, cirka 1000 rubler.

Du kan afhente den i Moskva.


Et sted er der et kontor, et lager og et værksted, hvor profilen skæres i størrelse. Der er et udstillingsvindue med prøver, du kan hente en profil på stedet.

Så vi begynder at samle rammen på bordmaskinen 2418.
Her er den udskårne profil.


I dette design øgede jeg Z-aksen (lidt mere med et par cm end andre) for at kunne bruge maskinen som en CNC-boremaskine.
I originalen er Z-aksen den korteste. Det er allerede op til dig at beslutte i henhold til dine mål. For at forlænge arbejdsfeltet skal du købe to sektioner af profilen (langsgående par) mere med den krævede længde (f.eks. +10 cm), henholdsvis styrene (+10 cm for et par 8 mm aksler) og skrue (+10 cm til T8 skruen) forlænges. For pengene kommer meget billigt +10 cm ud: prisen på 10 + 10 cm af profilen er omkring 40r, guiderne og skruen koster plus $ 6 (check).

Her er hjørnerne forberedt til montering

Sådan skal T-møtrikkerne installeres i åbningen. Du kan ikke tråde den fra enden, men installere den direkte i profilens rille sidelæns, men derefter kontrollere rotation og installation af møtrikken, da dette ikke altid sker, har du brug for en vis dygtighed.


Profil skåret rent, ingen grater

Profil tyve, det vil sige fra 2020 -serien, med henholdsvis 20 mm x 20 mm ændringer, 6 mm rille.

Så først samler vi den U-formede del af rammen, vi fastgør to langsgående dele af profilen og et ekstremt tværsnit. Der er ingen stor værdi på hvilken side, der skal samles, men husk på, at der er en central tværstang, der flyttes tættere på ryggen. Det er en del af det lodrette plan, og forskydningsstørrelsen afhænger af Z-aksens udhæng og spindlen. Placeret således at spindelrotationsaksen er centreret på maskinen (Y-akse).
Dernæst samler vi det midterste tværsnit. Det er mere praktisk at først installere begge hjørner på et afsnit af profilen og rette det og derefter installere det på rammen.
Vi anvender en sektion af profilen, måler den samme afstand med en lineal, stram skruerne. Skruerne skal strammes langsomt, giv T-møtrikken tid til at dreje og indtage sin position i rillen. Hvis det ikke virker første gang, løsnes møtrikken igen og gentages.


Installer det sidste stykke af den vandrette ramme. Det er mere bekvemt at kravle med en lang skruetrækker. Vær ikke doven og kontroller de rigtige vinkler på den resulterende struktur med en firkant og en diagonal med en lineal.




Da strukturens hjørner er rettet mod hinanden, er det ikke vigtigt i hvilken rækkefølge de skal samles. Jeg gjorde som i det grundlæggende CNC2418 -design. Men intuition tyder på, at det er fornuftigt at øge afstanden mellem profilerne, især med en højere portalhøjde. Okay, det kan gøres senere.


Dernæst begynder vi at samle monteringen af ​​den lodrette portal

Vi installerer den samlede portal på den vandrette del, fastgør den med 6 hjørner (installeret i retning af tre sider fra den lodrette profil).


Vi etablerer, observerer segmenternes perpedicularitet (langs gon). Derefter strammede han alle skruerne efter tur.





I originalen bruges en særlig ekstruderingsvinkel på 45 ° til at styrke lodret. Jeg kunne ikke finde en lignende på udsalg, jeg erstattede den med en 3D -printet. Linket til modellen er i slutningen af ​​emnet.
Opdatering: det viste sig også i den originale 3D -print.
Hvis noget, kan du erstatte det med perforerede fastgørelseselementer fra butikker eller møbelhjørner. Dette påvirker ikke kvaliteten på nogen måde.


Ved første øjekast viste designet sig at være solidt, ikke vaklende. Det kan ses, at pladen med motoren er kortere end flok kalibre KP08 + SK8. Jeg vil sprede det bredere.


Faktisk er denne ramme en kopi af et lignende design af CNC2418 -maskinen, bortset fra at jeg ikke direkte kopierede dimensionerne, lavede jeg lidt mere, så der er færre rester fra guider og skruer.

Rammen er færdig, nu kan du begynde at installere motorerne. Jeg bruger 3D -printede flanger til at montere motorer. Det er tilrådeligt at lave de øverste samlet med styreholdere, de nederste uden holdere, da Y -aksen skal være bredere. Det tilrådes at installere Y -aksen på SK8- og KP08 -kalibre, som i den originale maskine. Kalibre selv kan udskrives på en printer eller købes (links i slutningen af ​​emnet, og var også i det første indlæg).

For en af ​​akserne (X- og Y -akserne har jeg samme længde) tog jeg "observation". Jeg kendte endnu ikke mine "ønsker" til maskinens størrelse. Som et resultat vil stiklinger fra skruen gå til Z -aksen, du behøver kun at købe en messing T8 møtrik.

Blev pakket i en papkasse, inde i hver del i en pose hver for sig

Sættet ser sådan ud: en motor med en kort ledning, en T8 -skrue, to KP08 -kalipre og to 5x8 -koblinger.

Der er en lignende og, såvel som uden motor på (med kalibre og møtrik).
Hvis den tages uden en stor margen, fungerer 400 mm -versionen godt for den "forstørrede version" af maskinen

Yderligere information - foto af sættet separat

Motormærkning RB Step Motor 42SHDC3025-24B-500, sæde Nema17


Inkluderer en kort ledning til tilslutning. Praktisk kan du simpelthen øge længden uden at røre stikene.

T8 skrue, møtrik


Kalipre KR08.


Det er praktisk at vedhæfte til profilen. Hvis der bruges en bred flange til installation, er det bedre at bruge KFL08 caliper -versionen, det giver dig mulighed for at fastgøre skruen ikke på profilen, men på flangen.


5x8 kobling - delt kobling til tilslutning af motorakslen til propellen.

Sådan monteres den originale motor på X-aksen. På en lille aluminiumsplade.

Jeg gjorde det samme, kun med trykpladen. Samtidig vil det være en støtte til guiderne.

Jeg har allerede afskåret skruens ekstra længde til Z -aksen (Z -aksen er i gang for nu, oplysningerne vil være adskilte, sandsynligvis også 3D -printet).


Det er sandsynligt, at motortrådene skal forlænges for omhyggeligt at føre det langs profilen til toppen til elektronikkortet (sandsynligvis et CNC -skjold). Og det ville ikke skade at installere endestopkontakter til ekstreme positioner.
De grundlæggende oplysninger om samlingen er der allerede, du kan begynde at estimere omkostningerne))))

Omkostninger
Som foreslået i kommentarerne i første del foreslår jeg nu at diskutere omkostninger. Naturligvis brugte jeg mindre end angivet, da jeg havde motorerne og de fleste komponenter på lager. Stærkt billigere vil være, hvis du bruger hjemmelavede trykte hjørner til profilen, kalibre, flanger og så videre. Dette vil sandsynligvis ikke påvirke maskinens arbejde til boring af printkort og fræsning af bløde materialer. En anden god mulighed er at bruge perforerede plader fra bygge- / nytteforretninger. Det vil blive brugt til at styrke hjørnerne, herunder det lodrette, og til at installere motoren, forudsat at den centrale del er boret under akslen. I stedet for perforerede fastgørelseselementer kan du bruge hjemmelavet aluminiumsplade eller krydsfiner.
Absolut nødt til at købe profil 2020 ellers bliver det en helt anden maskintype. Du kan gøre det samme fra et aluminiumshjørne eller et rektangulært rør, men kun af kærlighed til kunsten))) Der er mere optimale designs med hensyn til stivhed til samling fra et hjørne / rør.
Du har bestemt brug for en profil T-nødder... Du kan købe T-bolte, men T-møtrikker er mere alsidige (da du kan bruge enhver længde på skruen).
Men resten kan ændres efter eget skøn, du kan endda udskifte chassiset skrue T8 brug hårnål lavet af rustfrit stål. Medmindre antallet af trin pr. Mm skal tælles i firmwaren.
Motorer du kan fjerne fra gamle enheder / kontorudstyr og planlægge sæder til en bestemt type.
Elektronik næsten alle (Anduino UNO / Anduino Nano, CNCShield, Mega R3 + Ramper, A4988 / DRV8825 drivere, kan du bruge et adapterkort til Mach3 og TB6600 drivere. Men valget af elektronik er begrænset af den anvendte software.
Til boring kan du bruge enhver motor jævnstrøm, som giver dig mulighed for at installere en spændepatron og har en anstændig omsætning. I grundversionen er der en motor med høj hastighed 775. Til fræsning kan du bruge 300 watt b / c spindler med en ER11 spændebånd, men dette øger omkostningerne ved maskinen som helhed kraftigt.

Omtrentlig beregning:
profil 2020 (2,5 meter) = 667r
profil 2080 (0,5 meter) på skrivebordet = 485 r
2 x 300 mm 2x $ 25
... Et parti på 20 dele kommer ud til $ 5.5 med forsendelse
omkring 4p / stk. hvis du tager en stor pakke. Du skal bruge mindst 50 stk. (Montering til motorer, kalibre). Jeg tæller ikke skruerne til dem, normalt et par kopek / stykke, afhængigt af kvaliteten. I alt omkring 400 ... 500 rubler.
Motorer 3 stk $ 8,25 hver
Elektronik $ 2
$3.5
A4988 tre $ 1

Maskinen kommer ud for omkring $ 111. Hvis du tilføjer en spindel:
$9
$7.78,
derefter samlet pris omkring $ 128

Jeg værdsætter ikke 3D -printede dele. Kan udskiftes med perforerede plader / hjørner fra crepe market og lignende butikker. Jeg estimerer heller ikke ledningerne, elbåndet og den brugte tid.
Lad mig minde dig om, at ikke alle CNC2418 -trimniveauer har så gode 775 motorer og desuden ER11 -spændet.

Varianter billigere.

Og som en del af denne instruktionsartikel vil jeg gerne have, at du sammen med projektforfatteren, en 21-årig mekaniker og designer, laver din egen. Fortællingen vil være i første person, men du skal vide, at jeg til min store fortrydelse ikke deler min erfaring, men kun frit genfortæller forfatteren til dette projekt.

Der vil være ret mange tegninger i denne artikel., noterne til dem er lavet på engelsk, men jeg er sikker på, at en rigtig tekniker uden videre vil forstå alt. For at lette opfattelsen vil jeg opdele historien i "trin".

Forord fra forfatteren

Allerede som 12 -årig drømte jeg om at bygge en maskine, der kunne skabe forskellige ting. En maskine, der gør det muligt for mig at lave enhver husholdningsartikel. To år senere stødte jeg på sætningen CNC eller mere præcist, sætningen "CNC fræsemaskine"... Efter at jeg fandt ud af, at der er mennesker, der kan lave sådan en maskine alene til deres egne behov, i deres egen garage, indså jeg, at jeg også kan gøre det. Jeg skal gøre det! I tre måneder forsøgte jeg at sammensætte de rigtige dele, men jeg rykkede ikke. Så min besættelse forsvandt gradvist.

I august 2013 fangede ideen om at bygge en CNC -fræsemaskine mig igen. Jeg havde lige taget en bachelorgrad fra University of Industrial Design, så jeg var ganske sikker på mine evner. Nu forstod jeg klart forskellen mellem mig i dag og mig for fem år siden. Jeg lærte at arbejde med metal, mestrede teknikkerne til at arbejde med manuelle metalbearbejdningsmaskiner, men vigtigst af alt lærte jeg at bruge udviklingsværktøjer. Jeg håber, at denne vejledning vil inspirere dig til at oprette din egen CNC -maskine!

Trin 1: design og CAD -model

Det hele starter med gennemtænkt design. Jeg lavede nogle skitser for at få en bedre fornemmelse af størrelsen og formen på den fremtidige maskine. Derefter oprettede jeg en CAD -model ved hjælp af SolidWorks. Efter at jeg havde modelleret alle maskinens dele og samlinger, udarbejdede jeg de tekniske tegninger. Jeg brugte disse tegninger til at lave dele på manuelle metalbearbejdningsmaskiner: og.

Ærligt talt elsker jeg gode brugbare værktøjer. Derfor har jeg forsøgt at gøre vedligeholdelse og justering af maskinen så let som muligt. Jeg lagde lejerne i specielle blokke for hurtigt at kunne skifte. Skinnerne kan serviceres, så min maskine vil altid være ren, når den er færdig.

Downloader "trin 1"

dimensioner

Trin 2: seng

Sengen giver maskinen den nødvendige stivhed. En bevægelig portal, trinmotorer, en Z-akse og en spindel, og senere vil der blive installeret en arbejdsflade på den. Til at oprette bundrammen brugte jeg to 40x80 mm Maytec aluminiumsprofiler og to 10 mm aluminium endeplader. Jeg forbandt alle elementerne med hinanden på aluminiumshjørner. For at forstærke strukturen inde i hovedrammen lavede jeg en ekstra firkantet ramme fra mindre sektioner.

For yderligere at undgå støv på guiderne installerede jeg beskyttende hjørner af aluminium. Hjørnet monteres ved hjælp af T-møtrikker, som er installeret i en af ​​profilens riller.

Lejeblokke er monteret på begge endeplader for at rumme drivskruen.

Bærende ramme

Vinkler for at beskytte guiderne

Downloader "trin 2"

Tegninger af sengens hovedelementer

Trin 3: Portal

Den bevægelige portal er det udførende element i din maskine, den bevæger sig langs X-aksen og bærer fræsespindlen og Z-aksens støtte. Jo højere portalen er, desto tykkere kan emnet bearbejdes. En høj portal er imidlertid mindre modstandsdygtig over for belastninger, der opstår under behandlingen. Højsides portstivere fungerer som løftestang i forhold til lineære rullelejer.

Hovedopgaven, som jeg planlagde at løse på min CNC -fræsemaskine, er behandlingen af ​​aluminiumsdele. Da den maksimale tykkelse af egnede aluminiumsemner er 60 mm, besluttede jeg at gøre portafstanden (afstanden fra arbejdsfladen til den øvre tværbjælke) lig med 125 mm. I SolidWorks konverterede jeg alle mine målinger til model- og tekniske tegninger. På grund af kompleksiteten af ​​delene forarbejdede jeg dem på et industrielt CNC -bearbejdningscenter, dette tillod mig desuden at behandle affasninger, hvilket ville være meget vanskeligt at gøre på en manuel metalfræser.

Downloader "trin 3"

Trin 4: Z-akse caliper

I Z-aksens design brugte jeg en forplade, der fastgøres til Y-aksens kørelejer, to plader til forstærkning af samlingen, en plade til at holde trinmotoren og en plade til montering af fræsespindlen. På frontpanelet installerede jeg to profilstyringer, langs hvilke spindlen vil bevæge sig langs Z -aksen. Bemærk, at Z -aksens skrue ikke har en modstøtte i bunden.

Downloader "trin 4"

Trin 5: guider

Guiderne giver mulighed for at bevæge sig i alle retninger, sikre glatte og præcise bevægelser. Enhver modreaktion i en af ​​retningerne kan forårsage unøjagtigheder i behandlingen af ​​dine produkter. Jeg valgte den dyreste løsning - profilerede hærdet stålskinner. Dette vil tillade strukturen at modstå høje belastninger og give den positioneringsnøjagtighed, jeg har brug for. For at sikre, at guiderne er parallelle, brugte jeg en særlig indikator under deres installation. Den maksimale afvigelse i forhold til hinanden var ikke mere end 0,01 mm.

Trin 6: skruer og remskiver

Skruerne konverterer roterende bevægelse fra trinmotorer til lineær bevægelse. Når du designer din maskine, kan du vælge flere muligheder for denne enhed: Et par skruemøtrikker eller kugleskruepar (kugleskrue). En skruemøtrik er generelt mere udsat for friktionskræfter under drift og er også mindre præcis i forhold til kugleskruen. Hvis du har brug for øget nøjagtighed, skal du helt sikkert vælge kugleskruer. Men du skal vide, at kugleskruer er ret dyre.