Žinodami, kad tai sudėtingas techninis ir elektroninis prietaisas, daugelis meistrų mano, kad savo rankomis jo pasigaminti tiesiog neįmanoma. Tačiau ši nuomonė yra klaidinga: tokią įrangą galite pasigaminti patys, tačiau tam reikia turėti ne tik detalų jos brėžinį, bet ir reikalingų įrankių bei atitinkamų komponentų rinkinį.

Duraliuminio ruošinių apdirbimas savadarbe darbastalio frezavimo stakle

Nusprendę gaminti naminę CNC mašiną, atminkite, kad tai gali užtrukti daug laiko. Be to, reikės tam tikrų finansinių išlaidų. Tačiau nebijodami tokių sunkumų ir teisingai priartėdami prie visų klausimų sprendimo, galite tapti prieinamos, efektyvios ir produktyvios įrangos, leidžiančios labai tiksliai apdoroti ruošinius iš įvairių medžiagų, savininku.

Norėdami pagaminti frezavimo stakles su CNC sistema, galite naudoti dvi galimybes: nusipirkti paruoštą komplektą, iš kurio specialiai atrinktų elementų surenkama tokia įranga, arba susirasti visus komponentus ir savo rankomis surinkti įrenginį, kuris visiškai atitinka visus jūsų reikalavimus.

Namų gamybos CNC frezavimo staklių surinkimo instrukcijos

Žemiau esančioje nuotraukoje matote pagamintą savo rankomis, prie kurios pridedamos išsamios gamybos ir surinkimo instrukcijos, kuriose nurodomos naudojamos medžiagos ir komponentai, tikslūs mašinos dalių "schemos" ir apytikslės išlaidos. Vienintelis trūkumas yra instrukcija anglų kalba, tačiau visiškai įmanoma suprasti išsamius brėžinius nemokant kalbos.

Nemokamai atsisiųsti mašinos gamybos instrukcijas:

CNC maršrutizatorius surinktas ir paruoštas darbui. Žemiau yra keletas iliustracijų iš šios mašinos surinkimo instrukcijų.

Mašinos dalių „schemos“ (sumažintas vaizdas) Mašinos surinkimo pradžia Tarpinis etapas Galutinis surinkimo etapas

Parengiamieji darbai

Jei nuspręsite suprojektuoti CNC mašiną savo rankomis, nenaudodami paruošto komplekto, pirmiausia turėsite pasirinkti scheminę schemą, pagal kurią tokia mini įranga veiks.

Kaip CNC frezavimo įrangos pagrindą galite paimti seną gręžimo mašiną, kurioje darbinė galvutė su grąžtu pakeičiama frezavimo galvute. Sunkiausias dalykas, kurį reikės suprojektuoti tokioje įrangoje, yra mechanizmas, užtikrinantis įrankio judėjimą trimis nepriklausomomis plokštumomis. Šį mechanizmą galima surinkti ant vežimėlių iš neveikiančio spausdintuvo, jis užtikrins įrankio judėjimą dviem plokštumomis.

Prie įrenginio, surinkto pagal tokią scheminę schemą, paprasta prijungti programinį valdymą. Tačiau pagrindinis jo trūkumas yra tas, kad tokioje CNC staklėje galima apdirbti tik ruošinius iš plastiko, medžio ir plono metalo lakšto. Tai paaiškinama tuo, kad senojo spausdintuvo vežimėliai, kurie užtikrins pjovimo įrankio judėjimą, nėra pakankamai tvirti.

Kad Jūsų savadarbė CNC staklės galėtų atlikti pilnavertes frezavimo operacijas su ruošiniais iš įvairių medžiagų, už darbo įrankio judėjimą turi būti atsakingas pakankamai galingas žingsninis variklis. Žingsninio variklio ieškoti visai nebūtina, jį galima pagaminti iš įprasto elektros variklio, pastarąjį šiek tiek modifikuojant.

Jei naudojate žingsninį variklį, galėsite nenaudoti sraigtinės transmisijos, o naminės įrangos funkcionalumas ir savybės nuo to nepablogės. Jei vis dėlto nuspręsite savo mini mašinai naudoti vežimėlius iš spausdintuvo, patartina juos pasiimti iš didesnio modelio spausdinimo įrenginio. Norėdami perkelti jėgą į frezavimo įrangos veleną, geriau naudoti ne paprastus, o dantytus diržus, kurie neslys ant skriemulių.

Vienas iš svarbiausių bet kurios tokios mašinos komponentų yra maršrutizatoriaus mechanizmas. Būtent jo gamybai reikia skirti ypatingą dėmesį. Norint teisingai pagaminti tokį mechanizmą, jums reikės išsamių brėžinių, kurių reikės griežtai laikytis.

CNC frezavimo staklių brėžiniai

Pradėkime montuoti įrangą

Namų gamybos CNC frezavimo įrangos pagrindas gali būti stačiakampė sija, kuri turi būti patikimai pritvirtinta prie kreiptuvų.

Mašinos laikančioji konstrukcija turi būti labai tvirta, ją montuojant geriau nenaudoti suvirintų jungčių, o visus elementus reikia sujungti tik varžtais.

Šis reikalavimas paaiškinamas tuo, kad suvirintos siūlės labai prastai toleruoja vibracines apkrovas, kurioms būtinai turės įtakos įrangos atraminė konstrukcija. Dėl to tokios apkrovos lems tai, kad laikui bėgant mašinos rėmas pradės griūti, o jame pasikeis geometriniai matmenys, o tai turės įtakos įrangos sąrankos tikslumui ir jos veikimui.

Suvirinimo siūlės montuojant naminės frezavimo staklės rėmą dažnai išprovokuoja atotrūkį jo mazguose, taip pat kreiptuvų įlinkį, kuris susidaro esant didelėms apkrovoms.

Frezavimo staklėje, kurią surinksite savo rankomis, turi būti įrengtas mechanizmas, užtikrinantis darbinio įrankio judėjimą vertikalia kryptimi. Tam geriausia naudoti sraigtinę pavarą, kurios sukimasis bus perduodamas naudojant dantytą diržą.

Svarbi frezavimo staklės dalis yra jos vertikali ašis, kuri gali būti pagaminta iš aliuminio plokštės, skirtos naminiam įrenginiui. Labai svarbu, kad šios ašies matmenys būtų tiksliai suderinti su surinkto įrenginio matmenimis. Jei turite mufelinę krosnį, vertikalią mašinos ašį galite padaryti savo rankomis, išliedami ją iš aliuminio pagal matmenis, nurodytus gatavame brėžinyje.

Paruošę visus naminės frezavimo staklės komponentus, galite pradėti ją surinkti. Šis procesas prasideda sumontuojant du žingsninius variklius, kurie pritvirtinami prie įrangos korpuso už vertikalios ašies. Vienas iš šių elektros variklių bus atsakingas už frezavimo galvutės judėjimą horizontalioje plokštumoje, o antrasis - atitinkamai už galvutės judėjimą vertikalioje plokštumoje. Po to montuojami likę naminės įrangos komponentai ir mazgai.

Sukimasis į visus naminės CNC įrangos mazgus turėtų būti perduodamas tik per diržines pavaras. Prieš prijungdami užprogramuotą valdymo sistemą prie surinktos mašinos, turėtumėte patikrinti jos veikimą rankiniu režimu ir nedelsiant pašalinti visus nustatytus veikimo trūkumus.

Surinkimo procesą galite pamatyti vaizdo įraše, kurį nesunku rasti internete.

Žingsniniai varikliai

Projektuojant bet kurią frezavimo stakles su CNC, turi būti žingsniniai varikliai, užtikrinantys įrankio judėjimą trimis plokštumomis: 3D. Kurdami šiam tikslui savadarbę stakles, galite naudoti taškiniame spausdintuve sumontuotus elektros variklius. Dauguma senesnių taškinių spausdintuvų modelių buvo aprūpinti pakankamai galingais elektros varikliais. Be senojo spausdintuvo žingsninių variklių, turėtumėte paimti tvirtus plieninius strypus, kuriuos taip pat galite naudoti gaminant naminę mašiną.

Norėdami savo rankomis pagaminti CNC frezavimo stakles, jums reikia trijų žingsninių variklių. Kadangi taškiniame spausdintuve jų yra tik du, teks surasti ir išardyti kitą seną spausdinimo įrenginį.

Tai bus didelis pliusas, jei jūsų rasti varikliai turės penkis valdymo laidus: tai žymiai padidins jūsų būsimos mini mašinos funkcionalumą. Taip pat svarbu išsiaiškinti šiuos rastų žingsninių variklių parametrus: kiek laipsnių apsisukimas atliekamas vienu žingsniu, kokia maitinimo įtampa, taip pat apvijos varžos vertė.

Namų gamybos CNC frezavimo staklių pavaros konstrukcija surenkama iš veržlės ir smeigės, kurių matmenys turėtų būti iš anksto parinkti pagal jūsų įrangos brėžinį. Variklio velenui pritvirtinti ir tvirtinti prie smeigės patogu naudoti storą guminę apviją nuo elektros laido. Jūsų CNC mašinos dalys, pvz., spaustukai, gali būti pagamintos iš nailono įvorės, į kurią įkišamas varžtas. Norint pagaminti tokius paprastus konstrukcinius elementus, reikia įprastos dildės ir grąžto.

Elektroninis įrangos užpildymas

Jūsų „pasidaryk pats“ CNC staklės bus valdomos programine įranga, todėl jums reikia pasirinkti tinkamą. Renkantis tokią programinę įrangą (galite ją parašyti patys), svarbu atkreipti dėmesį į tai, kad ji būtų efektyvi ir leistų mašinai realizuoti visą savo funkcionalumą. Tokioje programinėje įrangoje turėtų būti valdiklių tvarkyklės, kurios bus įdiegtos jūsų mini frezavimo staklėje.

Naminėje CNC mašinoje būtinas LPT prievadas, per kurį prie mašinos prijungiama elektroninė valdymo sistema. Labai svarbu, kad šis ryšys būtų atliktas per sumontuotus žingsninius variklius.

Renkantis elektroninius komponentus savo rankų darbo staklei, svarbu atkreipti dėmesį į jų kokybę, nes nuo to priklausys su juo atliekamų technologinių operacijų tikslumas. Įdiegę ir prijungę visus elektroninius CNC sistemos komponentus, turite atsisiųsti reikiamą programinę įrangą ir tvarkykles. Tik po to seka bandomasis mašinos paleidimas, tikrinant jos veikimo teisingumą kontroliuojant įkeltas programas, nustatomi trūkumai ir greitas jų pašalinimas.

Panašių istorijų tinkle yra daug ir tikriausiai nieko nenustebinsiu, bet gal kam nors šis straipsnis bus naudingas. Ši istorija prasidėjo 2016 metų pabaigoje, kai mano bičiulis, bandomosios įrangos kūrimo ir gamybos partneris, sukaupė tam tikrą pinigų sumą. Kad tik nepraleistume pinigų (tai jaunas dalykas), nusprendėme juos investuoti į verslą, po kurio kilo mintis pasigaminti CNC staklių. Jau turėjau patirties statant ir dirbant su tokia įranga, o pagrindinė mūsų veiklos sritis – projektavimas ir metalo apdirbimas, kuris idėją lydėjo CNC staklių konstravimu.

Tada prasidėjo judėjimas, kuris tęsiasi iki šiol ...

Viskas tęsėsi tiriant forumus, skirtus CNC temoms, ir pasirenkant pagrindinę staklių dizaino koncepciją. Anksčiau apsisprendus dėl būsimos mašinos apdirbimo medžiagų ir jos darbo lauko, pasirodė pirmieji popieriniai eskizai, kurie vėliau buvo perkelti į kompiuterį. Trimačio modeliavimo KOMPAS 3D aplinkoje mašina buvo vizualizuota ir pradėjo apaugti smulkesnėmis detalėmis ir niuansais, kurių pasirodė daugiau nei norėtųsi, kai kurie sprendžiami iki šiol.

Vienas iš pirminių sprendimų buvo apibrėžti mašinoje apdirbamas medžiagas ir mašinos darbo zonos dydį. Kalbant apie medžiagas, sprendimas buvo gana paprastas - mediena, plastikas, kompozicinės medžiagos ir spalvotieji metalai (daugiausia duraliuminis). Kadangi gamyboje daugiausia turime metalo apdirbimo stakles, kartais prireikia staklių, kuri lenkta trajektorija greitai apdirbtų gana lengvai apdirbamas medžiagas, o tai vėliau sumažintų užsakytų detalių gamybos sąnaudas. Remiantis pasirinktomis medžiagomis, daugiausia tiekiama lakštinėje pakuotėje, kurios standartiniai matmenys yra 2,44x1,22 metro (GOST 30427-96 fanerai). Suapvalinus šiuos matmenis gavome tokias reikšmes: 2,5x1,5 metro, darbo erdvė neabejotinai yra, išskyrus įrankio kėlimo aukštį, ši vertė buvo pasirinkta dėl galimybės sumontuoti spaustuką ir padarėme prielaidą, kad neturėtume ruošinių, storesnių nei 200 mm. Jie taip pat atsižvelgė į tą momentą, jei reikia apdoroti bet kurio lakštinio metalo, kurio ilgis didesnis nei 200 mm, galinį paviršių, tam įrankis viršija mašinos pagrindo matmenis, o pati dalis / ruošinys yra pritvirtintas prie pagrindo galinės pusės, tokiu būdu apdorojant galinį dalies paviršių.

Mašinos dizainas Tai surenkamas rėmo pagrindas, pagamintas iš 80-osios formos vamzdžio, kurio sienelė 4 mm. Abiejose pagrindo ilgio pusėse yra pritvirtinti 25-ojo standartinio dydžio profiliniai valcavimo kreiptuvai, ant kurių sumontuotas portalas, pagamintas iš trijų profilinių vamzdžių, suvirintų tokio paties standartinio dydžio kaip pagrindas.

Mašina yra keturių ašių ir kiekviena ašis yra varoma rutuliniu varžtu. Dvi ašys yra lygiagrečios ilgajai mašinos pusei, programiškai suporuotos ir susietos su X koordinate. Atitinkamai, likusios dvi ašys yra Y ir Z koordinatės.

Kodėl sustojo prie surenkamo rėmo: iš pradžių norėjosi pagaminti grynai suvirintą konstrukciją su įkomponuotais suvirintais lakštais frezavimui, kreiptuvų ir rutulinių varžtų atramų montavimui, tačiau frezavimui nerado pakankamai didelės koordinatės frezavimo staklės. Teko nubraižyti surenkamą karkasą, kad visas detales galėtume apdirbti patys, naudojant gamyboje esančias metalo apdirbimo stakles. Kiekviena dalis, kuri buvo veikiama elektros lankinio suvirinimo, buvo atkaitinta, kad būtų sumažintas vidinis įtempis. Toliau buvo išfrezuoti visi sutapimo paviršiai, o sumontavus juos vietomis tekdavo subraižyti.

Lipdamas į priekį, noriu iš karto pasakyti, kad rėmo surinkimas ir gamyba pasirodė daugiausiai laiko ir finansiškai brangus įvykis kuriant mašiną. Pradinė idėja su visiškai suvirintu rėmu visais atžvilgiais aplenkia surenkamą konstrukciją, mūsų nuomone. Nors daugelis gali su manimi nesutikti.

Noriu iš karto padaryti išlygą, kad čia nesvarstysime mašinų iš aliuminio konstrukcinio profilio, tai daugiau kito straipsnio reikalas.

Tęsiant mašinos surinkimą ir diskutuojant apie tai forumuose, daugelis pradėjo patarti gaminti įstrižas plienines strėles rėmo viduje ir išorėje, kad būtų dar daugiau standumo. Šio patarimo neapleidome, tačiau prie konstrukcijos taip pat pridėjome strėles, nes rėmas pasirodė gana masyvus (apie 400 kg). O užbaigus projektą perimetras bus padengtas lakštiniu plienu, kuris papildomai suriš konstrukciją.

Dabar pereikime prie mechaninio šio projekto klausimo. Kaip minėta anksčiau, mašinos ašių judėjimas buvo vykdomas per 25 mm skersmens ir 10 mm žingsnio rutulinių varžtų porą, kurios sukimasis perduodamas iš žingsninių variklių su 86 ir 57 flanšais. Iš pradžių jis turėjo sukti patį sraigtą, kad atsikratytų bereikalingo atstūmimo ir papildomų pavarų, tačiau be jų neapsieita ir atsižvelgiant į tai, kad su tiesioginiu variklio ir sraigto sujungimu pastarasis imtų išsivynioti. dideliu greičiu, ypač kai portalas yra ekstremaliose padėtyse. Įvertinus tai, kad varžtų ilgis išilgai X ašies siekė beveik tris metrus, o kad būtų mažesnis įsmukimas, buvo uždėtas 25 mm skersmens varžtas, kitu atveju užtektų 16 mm varžto.

Šis niuansas atsiskleidė jau gaminant detales, o šią problemą reikėjo greitai išspręsti gaminant ne varžtą, o besisukančią veržlę, kuri konstrukciją papildė papildomu guolių mazgu ir diržine pavara. Šis sprendimas taip pat leido gerai priveržti varžtą tarp atramų.

Besisukančios veržlės dizainas yra gana paprastas. Iš pradžių buvo pasirinkti du kūginiai rutuliniai guoliai, kurie atspindimi ant rutulinės sraigtinės veržlės, prieš tai nupjovus sriegį nuo jos galo, kad būtų pritvirtinta guolio kilpa ant veržlės. Guoliai kartu su veržle buvo įkišti į korpusą, savo ruožtu visa konstrukcija pritvirtinta prie portalo stulpelio galo. Rutulinių sraigtų priekyje veržlės buvo pritvirtintos prie varžtų su pereinamąja mova, kuri vėliau buvo surenkama ant šerdies, kad ji susiaurėtų. Ant jo buvo uždėtas skriemulys ir priveržtas dviem fiksavimo veržlėmis.

Akivaizdu, kad kai kurie iš jūsų užduos klausimą - "Kodėl stelažo nepanaudojus kaip perdavimo mechanizmą?" Atsakymas gana paprastas: rutulinis varžtas užtikrins padėties nustatymo tikslumą, didesnę varomąją jėgą ir atitinkamai mažesnį variklio veleno sukimo momentą (tai aš prisiminiau iš karto). Tačiau yra ir minusų – mažesnis judėjimo greitis, o jei imtume normalios kokybės varžtus, tai atitinkamai ir kaina.
Beje, mes paėmėme TBI pagamintus rutulinius varžtus ir veržles, gana biudžetinį variantą, tačiau kokybė taip pat tinkama, nes dėl geometrinių matmenų neatitikimo turėjome išmesti 3 metrus iš paimtų 9 metrų varžto. , nė viena veržlė tiesiog neprisisukta...

Kaip stumdomi kreiptuvai buvo naudojami HIWIN pagaminti 25 mm bėgio standartinio dydžio profiliniai kreiptuvai. Jų montavimui buvo išfrezuoti tvirtinimo grioveliai, kad būtų išlaikytas lygiagretumas tarp kreiptuvų.

Rutulinių varžtų atramas nusprendė pasigaminti savo jėgomis, jos pasirodė dviejų tipų: atramos besisukantiems varžtams (Y ir Z ašys) ir atramos nesisukantiems varžtams (X ašis). Buvo galima nusipirkti atramas besisukantiems varžtams, nes sutaupyta dėl mūsų pačių pagamintų 4 dalių mažai išėjo. Kitas dalykas yra su atramomis nesisukantiems varžtams – tokių atramų parduodant nerasi.

Iš to, kas buvo pasakyta anksčiau, X ašis yra varoma besisukančiomis veržlėmis ir diržine pavara. Taip pat buvo nuspręsta per diržo pavarą padaryti dar dvi ašis Y ir Z, tai suteiks daugiau mobilumo keičiant perduodamą momentą, suteiks estetikos, atsižvelgiant į variklį montuoti ne išilgai rutulinio varžto ašies, o iš šono. tai nedidinant mašinos matmenų.

Dabar sklandžiai pereikime prie elektrinė dalis, o mes pradėsime nuo pavarų, žingsniniai varikliai buvo pasirinkti kaip jie, žinoma, dėl mažesnės kainos, palyginti su varikliais su grįžtamuoju ryšiu. X ašyje buvo sumontuoti du varikliai su 86-uoju flanšu, ant Y ir Z ašių - varikliui su 56-uoju flanšu, tik su skirtingu didžiausiu sukimo momentu. Žemiau pabandysiu pateikti visą įsigytų dalių sąrašą ...

Mašinos elektros grandinė gana paprasta, žingsniniai varikliai yra prijungti prie tvarkyklių, kurios savo ruožtu yra prijungtos prie sąsajos plokštės, kuri taip pat per lygiagrečią LPT prievadą jungiasi prie asmeninio kompiuterio. Naudojau atitinkamai 4 tvarkykles, po vieną kiekvienam varikliui. Visos tvarkyklės buvo tiekiamos vienodos, kad būtų supaprastintas montavimas ir prijungimas, maksimali srovė 4A ir 50 V įtampa. Kaip CNC staklių sąsajos plokštę naudojau palyginti nebrangią vietinio gamintojo parinktį, kaip nurodyta svetainėje, geriausias pasirinkimas. Bet to nepatvirtinsiu ir nepaneigsiu, plokštę paprasta naudoti ir, svarbiausia, ji veikia. Ankstesniuose projektuose naudojau kinų gamintojų plokštes, jos taip pat veikia, o savo periferijoje mažai skiriasi nuo tos, kurią naudojau šiame projekte. Pastebėjau visose šiose plokštėse, vienas gal ir nereikšmingas, bet minusas, ant jų galima sumontuoti tik iki 3 ribinių jungiklių, bet kiekvienai ašiai reikia bent dviejų tokių jungiklių. O gal aš tiesiog to nesupratau? Jei turime 3 ašių mašiną, tada atitinkamai turime nustatyti ribinius jungiklius mašinos nulinėse koordinatėse (tai dar vadinama „pagrindine padėtimi“) ir kraštutinėse koordinatėse, kad įvykus gedimas ar darbo lauko trūkumas, ta ar kita ašis tiesiog neveikia (tiesiog nesugedo). Savo schemoje naudojau: 3 galinius bekontakčius indukcinius jutiklius ir avarinį mygtuką "E-STOP" grybo pavidalu. Maitinimo sekcija maitinama dviem 48V perjungiamaisiais maitinimo šaltiniais. ir 8A. 2,2 kW vandeniu aušinamas velenas, atitinkamai prijungtas per dažnio keitiklį. Apsisukimai nustatomi iš asmeninio kompiuterio, nes dažnio keitiklis yra prijungtas per sąsajos plokštę. Apsisukimai reguliuojami keičiant įtampą (0-10 voltų) prie atitinkamo dažnio keitiklio išėjimo.

Visi elektros komponentai, išskyrus variklius, veleną ir eigos jungiklius, buvo sumontuoti metalinėje elektros spintoje. Visas mašinos valdymas atliekamas iš asmeninio kompiuterio, seną kompiuterį radome ATX formos pagrindinėje plokštėje. Būtų geriau, jei jie šiek tiek susitrauktų ir nusipirktų nedidelį mini-ITX su integruotu procesoriumi ir vaizdo plokšte. Esant nedideliam elektros dėžutės dydžiui, visi komponentai sunkiai tilpo į vidų, jie turėjo būti pakankamai arti vienas kito. Dėžutės apačioje įdėjau tris priverstinio aušinimo ventiliatorius, nes oras dėžutės viduje buvo labai karštas. Iš priekio buvo užsuktas metalinis dangtelis, su skylutėmis maitinimo ir avarinio stabdymo mygtukams. Taip pat ant šio trinkelės buvo uždėtas lizdas PC įjungimui, išėmiau iš seno mini kompiuterio korpuso, gaila, kad neveikė. Dėžutės gale taip pat buvo pritvirtinta dengiamoji plokštė, joje padarytos skylės jungtims 220V maitinimo šaltiniui, žingsniniams varikliams, velenui ir VGA jungtims prijungti.

Visi laidai nuo variklių, veleno, taip pat vandens žarnos jo aušinimui buvo nutiesti lanksčiame kabelyje su vikšriniais 50 mm pločio kanalais.

Kalbant apie programinę įrangą, „Windows XP“ buvo įdiegta kompiuteryje, esančiame elektros dėžutėje, o įrenginiui valdyti buvo naudojama viena iš labiausiai paplitusių programų – „Mach3“. Programa sukonfigūruota pagal sąsajos plokštės dokumentaciją, ten viskas aprašyta gana aiškiai ir paveikslėliuose. Kodėl būtent Mach3, ir vis tiek, turėjau darbo patirties, girdėjau apie kitas programas, bet negalvojau.

Specifikacijos:

Darbo erdvė, mm: 2700x1670x200;
Ašies judėjimo greitis, mm / min: 3000;
Suklio galia, kW: 2,2;
Matmenys, mm: 2800x2070x1570;
Svoris, kg: 1430.

Dalių sąrašas:

Profilinis vamzdis 80x80 mm.
Metalinė juostelė 10x80mm.
Rutuliniai varžtai TBI 2510, 9 metrai.
Rutulinės veržlės TBI 2510, 4 vnt.
Profiliniai kreiptuvai HIWIN vežimėlis HGH25-CA, 12 vnt.
HGH25 bėgis, 10 metrų.
Žingsniniai varikliai:
NEMA34-8801: 3 vnt.
NEMA 23_2430: 1vnt.
Skriemulys BLA-25-5M-15-A-N14: 4 vnt.
Skriemulys BLA-40-T5-20-A-N 19: 2 vnt.
Skriemulys BLA-30-T5-20-A-N14: 2 vnt.

Sąsajos plokštė StepMaster v2.5: 1 vnt.
Žingsninio variklio vairuotojas DM542: 4vnt. (Kinija)
Perjungimo maitinimo šaltinis 48V, 8A: 2 vnt. (Kinija)
Dažnio keitiklis 2,2 kW. (Kinija)
Suklis 2,2 kW. (Kinija)

Aš tarsi išvardijau pagrindines detales ir komponentus, jei ko neįdėjau, tai rašykite komentaruose, papildysiu.

Patirtis dirbant su mašina: Galų gale, praėjus beveik pusantrų metų, vis tiek paleidome mašiną. Pirmiausia pakoregavome ašių padėties nustatymo tikslumą ir maksimalų jų greitį. Labiau patyrusių kolegų teigimu, maksimalus 3 m/min greitis nėra didelis ir turėtų būti tris kartus didesnis (apdirbant medieną, fanerą ir pan.). Tuo greičiu, kurį pasiekėme, portalą ir kitas rankomis (visu kūnu) ant jų besiremiančius kirvius vargu ar galima sustabdyti – veržiasi kaip tankas. Bandymai prasidėjo nuo faneros apdirbimo, pjaustytuvas eina kaip laikrodis, nėra mašinos vibracijos, bet ir jie vienu praėjimu pagilino daugiausiai 10 mm. Nors po to, kai jie pradėjo gilintis į mažesnį gylį.

Pažaidę su medžiu ir plastiku nusprendėme pagraužti duraliuminą, čia aš apsidžiaugiau, nors iš pradžių rinkdamasi pjovimo režimus sulaužiau keletą 2 mm skersmens frezų. Dural pjauna labai užtikrintai, o išilgai apdirbto krašto gaunamas gana švarus pjūvis.

Plienas dar neapdirbtas, bet manau, kad bent jau mašina ištrauks graviravimą, o frezavimui verpstė silpna, gaila užmušti.

O likusi mašinos dalis puikiai atlieka savo užduotis.

Išvada, nuomonė apie nuveiktus darbus: Darbas buvo nemažas, buvome gana pavargę, nes niekas neatšaukė pagrindinio darbo. Taip, ir daug pinigų investuota, tikslios sumos nepasakysiu, bet tai apie 400t.r. Be surinkimo išlaidų, didžioji dalis išlaidų ir pastangų buvo skirta pagrindo gamybai. Oho, kaip mums nuo to pavargo. Priešingu atveju viskas buvo padaryta, kai atsirado lėšų, laiko ir baigtų dalių surinkimui tęsti.

Mašina pasirodė gana efektyvi, gana tvirta, masyvi ir kokybiška. Gero padėties nustatymo tikslumo palaikymas. Matuojant duraliuminio kvadratą, kurio matmenys 40x40, tikslumas buvo + - 0,05 mm. Didesnių dalių apdirbimo tikslumas nebuvo matuojamas.

Kas toliau…: Mašinoje dar yra pakankamai darbo: dulkių uždarymas, apsaugant kreipiklius ir rutulinius varžtus, išklojus mašiną aplink perimetrą ir pagrindo viduryje įrengiant lubas, kurios sudarys 4 dideles lentynas, aušinimo tūriui. suklio, įrankių ir įrangos saugojimas. Jie norėjo vieną iš bazės ketvirčių aprūpinti ketvirtąja ašimi. Taip pat ant veleno reikia sumontuoti cikloną, kad būtų pašalintos ir surenkamos dulkės, ypač jei apdirbate medieną ar tekstolitą, dulkės nuo jų visur skrenda ir nusėda.

Kalbant apie tolesnį mašinos likimą, viskas nėra vienareikšmiška, nes turėjau teritorinį reikalą (išsikrausčiau gyventi į kitą miestą), o dabar beveik nėra kam su mašina susitvarkyti. Ir minėti planai nėra faktas, kad jie išsipildys. Prieš dvejus metus niekas to negalėjo įsivaizduoti. Pridėti žymes

Trumpai galima atsakyti į klausimą, kaip padaryti CNC mašiną. Žinant, kad naminė CNC frezavimo staklės paprastai yra sudėtingas įrenginys su sudėtinga struktūra, dizaineriui pageidautina:

• įsigyti brėžinius;
• įsigyti patikimų komponentų ir tvirtinimo detalių;
• paruošti gerą įrankį;
• turėti po ranka CNC tekinimo stakles ir gręžimo stakles greitai pagaminti.

Vaizdo įrašą žiūrėti neskauda – savotiška instrukcija, mokymas – nuo ​​ko pradėti. O aš pradėsiu nuo pasiruošimo, nusipirksiu viską, ko reikia, užsiimsiu piešiniu – tai teisingas pradedančiojo dizainerio sprendimas. Todėl paruošiamasis etapas prieš surinkimą yra labai svarbus.

Parengiamieji darbai

Norėdami pasigaminti naminę CNC frezavimo mašiną, yra dvi galimybės:

1. Pasiimate jau paruoštą einamąjį detalių komplektą (specialiai parinktus mazgus), iš kurių patys surenkame įrangą.
2. Suraskite (pagaminsite) visus komponentus ir savo rankomis pradėkite surinkti CNC stakles, kuri atitiktų visus keliamus reikalavimus.

Svarbu apsispręsti dėl paskirties, dydžio ir konstrukcijos (kaip apsieiti nenubraižant naminės CNC staklės), surasti jos gamybos schemas, įsigyti ar pagaminti tam reikalingas dalis, įsigyti švino varžtus.

Jei nuspręsite patys sukurti CNC stakles ir apsieiti be gatavų mazgų ir mechanizmų rinkinių, tvirtinimo detalių, jums reikia surinkti schemą, pagal kurią mašina veiks.

Dažniausiai, radę įrenginio scheminę schemą, pirmiausia imituojamos visos mašinos detalės, parengiami techniniai brėžiniai, o po to panaudojami tekinimo ir frezavimo staklėje (kartais reikia ir gręžimo staklėmis), gaminant komponentus iš faneros. arba aliuminio. Dažniausiai darbiniai paviršiai (dar vadinami darbo stalu) yra 18 mm storio fanera.

Kai kurių svarbių mašinos dalių surinkimas

Mašinoje, kurią pradėjote montuoti savo rankomis, turite numatyti daugybę svarbių mazgų, užtikrinančių vertikalų darbo įrankio judėjimą. Šiame sąraše:

• sraigtinė pavara - sukimasis perduodamas naudojant dantytą diržą. Jis geras tuo, kad neslysta ant skriemulių, tolygiai perduodamas jėgas į frezavimo įrangos veleną;
• jei mini mašinai naudojamas žingsninis variklis (SM), patartina paimti vežimėlį iš didesnio spausdintuvo modelio – jis galingesnis; seni matriciniai spausdintuvai turėjo pakankamai galingus elektros variklius;

• trijų koordinačių įrenginiui jums reikės trijų žingsninių variklių. Na, o jei kiekviename yra 5 valdymo laidai, mini mašinos funkcionalumas padidės. Verta įvertinti parametrų dydį: maitinimo įtampą, apvijų varžą ir žingsninio variklio sukimosi kampą vienu žingsniu. Kiekvienam žingsniniam varikliui prijungti reikalingas atskiras valdiklis;
• varžtų pagalba žingsninio variklio sukamasis judesys paverčiamas linijiniu. Norint pasiekti aukštą tikslumą, daugelis mano, kad būtina turėti rutulinius varžtus (rutulinius varžtus), tačiau šis komponentas nėra pigus. Pasirinkę veržlių ir tvirtinimo varžtų komplektą tvirtinimo blokams, rinkitės juos su plastikiniais įdėklais, tai sumažina trintį ir pašalina atstumą;

• vietoj žingsninio variklio, šiek tiek pakeitus, galite paimti įprastą elektros variklį;
• vertikali ašis, perkelianti įrankį 3D formatu, apimanti visą XY lentelę. Jis pagamintas iš aliuminio plokštės. Svarbu, kad ašies matmenys būtų pritaikyti prie įrenginio matmenų. Esant mufelinei krosnei, ašis gali būti liejama pagal brėžinių matmenis.

Žemiau yra brėžinys, padarytas trimis projekcijomis: vaizdas iš šono, vaizdas iš nugaros ir vaizdas iš viršaus.

Didžiausias dėmesys lovai

Reikiamą mašinos standumą užtikrina lova. Ant jo sumontuotas kilnojamas portalas, bėgių kreiptuvų sistema, žingsninis variklis, darbinis paviršius, Z ašis ir velenas.

Pavyzdžiui, vienas iš savadarbės CNC staklių kūrėjų iš Maytec aliuminio profilio pagamino atraminį karkasą – dvi dalis (40x80 mm pjūvis) ir dvi 10 mm storio galines plokštes iš tos pačios medžiagos, elementus sujungiančias aliuminio kampais. Konstrukcija sutvirtinta, rėmo viduje iš mažesnių profilių kvadrato formos karkasas.

Lova montuojama nenaudojant suvirintų jungčių (suvirintos siūlės prastai gali perduoti vibracines apkrovas). Kaip tvirtinimo detales geriau naudoti T formos veržles. Galinėse plokštėse yra guolių blokas, skirtas pritvirtinti švino varžtą. Jums reikės movinio guolio ir veleno guolio.

Pagrindinę „pasidaryk pats“ CNC staklių užduotį meistras nustatė gaminti detales iš aliuminio. Kadangi jam tiko ruošiniai, kurių storis ne didesnis kaip 60 mm, jis padarė 125 mm portalo tarpą (tai atstumas nuo viršutinės skersinės sijos iki darbinio paviršiaus).

Šis sudėtingas diegimo procesas

Surinkite namų gamybos CNC stakles, paruošus komponentus, geriau griežtai pagal brėžinį, kad jie veiktų. Surinkimo procesas naudojant švino varžtus turi būti atliekamas tokia seka:

• išmanantis meistras pradeda pritvirtindamas pirmuosius du žingsninius variklius prie korpuso – už vertikalios įrangos ašies. Vienas yra atsakingas už horizontalų frezavimo galvutės (bėgių kreiptuvų) judėjimą, o antrasis - už judėjimą vertikalioje plokštumoje;
• Judantis portalas, judantis išilgai X ašies, neša frezavimo veleną ir slankiklį (z ašį). Kuo aukštesnis portalas, tuo didesnis ruošinys gali būti apdorojamas. Tačiau aukštame portale, apdorojimo procese, atsparumas atsirandančioms apkrovoms mažėja;

• Norėdami pritvirtinti Z ašies žingsninį variklį, linijinius kreipiklius, naudokite priekinę, galinę, viršutinę, vidurinę ir apatinę plokštes. Toje pačioje vietoje padėkite frezavimo veleną;
• pavara surenkama iš kruopščiai atrinktų veržlių ir smeigių. Norėdami pritvirtinti variklio veleną ir pritvirtinti prie plaukų segtuko, naudokite guminę storo elektros laido apviją. Laikiklis gali būti varžtai, įkišti į nailoninę įvorę.

Tada prasideda likusių komponentų ir naminių gaminių rinkinių surinkimas.

Montuojame mašinos elektroninį užpildymą

Norėdami savo rankomis pasigaminti CNC staklės ir ją valdyti, turite dirbti su teisingai parinktu skaitmeniniu valdymu, aukštos kokybės spausdintinėmis plokštėmis ir elektroniniais komponentais (ypač jei jie yra kiniški), kurie leis realizuoti visas funkcijas. CNC mašina apdorojant sudėtingos konfigūracijos dalį.

Siekiant išvengti valdymo problemų, naminės CNC mašinos, tarp mazgų, turi privalomus:

• žingsniniai varikliai, kai kurie sustojo pvz Nema;
• LPT prievadas, per kurį prie mašinos galima prijungti CNC valdymo bloką;
• valdiklių tvarkyklės, jos sumontuotos ant mini frezavimo staklės, prijungtos pagal schemą;

• perjungimo lentos (valdikliai);
• 36 V maitinimo blokas su žeminamuoju transformatoriumi, konvertuojančiu į 5 V, kad maitintų valdymo grandinę;
• nešiojamasis kompiuteris arba kompiuteris;
• mygtukas, atsakingas už avarinį sustabdymą.

Tik po to yra išbandomos CNC staklės (tuo pačiu metu meistras atliks bandomąjį važiavimą įkeldamas visas programas), nustatomi ir pašalinami esami trūkumai.

Vietoj išvados

Kaip matote, pagaminti CNC, kuris nenusileidžia Kinijos modeliams, yra tikras. Pagaminus reikiamo dydžio atsarginių dalių komplektą, turint kokybiškus guolius ir surinkimui pakankamai tvirtinimo detalių, ši užduotis – besidomintiems programine technika. Pavyzdžio ilgai ieškoti nereikės.

Žemiau esančioje nuotraukoje pavaizduoti keli skaitmeniniu būdu valdomų mašinų pavyzdžiai, kuriuos gamina tie patys meistrai, o ne profesionalai. Ne viena detalė buvo pagaminta paskubomis, savavališko dydžio, bet labai tiksliai priglunda prie bloko, kruopščiai sulygiavus ašis, naudojant kokybiškus švino varžtus ir su patikimais guoliais. Teiginys teisingas: kaip rinksi, taip ir dirbsi.

Duraliuminio ruošinių CNC apdirbimas. Su tokia stakle, kurią surinko meistras, galima atlikti daugybę frezavimo darbų.

Taigi, kaip šio mokymo straipsnio dalį, noriu, kad jūs kartu su projekto autoriumi, 21 metų mechaniku ir dizaineriu, sukurtumėte savo. Pasakojimas bus pirmuoju asmeniu, tačiau žinokite, kad labai apgailestauju, nesidalinu savo patirtimi, o tik laisvai atpasakoju šio projekto autorių.

Šiame straipsnyje bus gana daug piešinių., pastabos jiems padarytos angliškai, bet esu tikras, kad tikras technikos meistras viską supras be papildomų žodžių. Kad būtų lengviau suvokti, istoriją suskaidysiu į „žingsnius“.

Pratarmė iš autoriaus

Jau būdama 12 metų svajojau sukurti mašiną, kuri galėtų kurti įvairius dalykus. Mašina, kuri leis man pasigaminti bet kokį buities daiktą. Po dvejų metų aš sutikau šią frazę CNC o tiksliau – frazė "CNC frezavimo staklės"... Sužinojęs, kad yra žmonių, kurie savo reikmėms, savo garaže tokią mašiną gali pagaminti patys, supratau, kad galiu ir aš. Aš privalau tai padaryti! Tris mėnesius bandžiau sudėti tinkamas dalis, bet nepajudinau. Taigi mano manija pamažu išnyko.

2013 metų rugpjūtį mane vėl užklupo mintis sukurti CNC frezavimo stakles. Buvau ką tik baigęs bakalauro studijas Pramoninio dizaino universitete, todėl buvau gana įsitikinęs savo galimybėmis. Dabar aiškiai supratau skirtumą tarp manęs šiandien ir prieš penkerius metus. Išmokau dirbti su metalu, įsisavinau darbo rankinėmis metalo apdirbimo staklėmis technikas, bet svarbiausia išmokau naudotis kūrimo įrankiais. Tikiuosi, kad ši pamoka įkvėps jus sukurti savo CNC mašiną!

1 žingsnis: dizainas ir CAD modelis

Viskas prasideda nuo apgalvoto dizaino. Padariau keletą eskizų, kad geriau suprasčiau būsimos mašinos dydį ir formą. Po to sukūriau CAD modelį naudodamas SolidWorks. Sumodeliavęs visas mašinos dalis ir mazgus, parengiau techninius brėžinius. Naudojau šiuos brėžinius gamindamas dalis rankinio metalo apdirbimo staklėmis: ir.

Sąžiningai, aš mėgstu geras naudojamas priemones. Todėl stengiausi, kad mašinos priežiūra ir reguliavimas būtų kuo paprastesnis. Guolius sudėjau į specialius blokus, kad būtų galima greitai pakeisti. Bėgiai tinkami eksploatuoti, todėl mano mašina visada bus švari, kai bus baigta.

Atsisiuntimai „1 veiksmas“

matmenys

2 žingsnis: lova

Lova suteikia mašinai reikiamo standumo. Ant jo bus sumontuotas kilnojamas portalas, žingsniniai varikliai, Z ašis ir velenas, o vėliau – darbinis paviršius. Pagrindo rėmui sukurti naudojau du 40x80mm Maytec aliuminio profilius ir dvi 10mm aliuminio galines plokštes. Visus elementus sujungiau vienas su kitu ant aliuminio kampų. Norėdami sustiprinti konstrukciją pagrindinio rėmo viduje, iš mažesnių sekcijų padariau papildomą kvadratinį karkasą.

Kad ant kreiptuvų nepatektų dulkių, įrengiau apsauginius kampus iš aliuminio. Kampas montuojamas naudojant T formos veržles, kurios yra sumontuotos viename iš profilio griovelių.

Guolių blokai yra sumontuoti ant abiejų galinių plokščių, kad tilptų pavaros varžtas.

Nešimo rėmo surinkimas

Kampai kreiptuvams apsaugoti

Atsisiuntimai „2 veiksmas“

Pagrindinių lovos elementų brėžiniai

3 veiksmas: portalas

Kilnojamas portalas yra jūsų mašinos vykdomasis elementas, jis juda išilgai X ašies ir neša frezavimo veleną bei Z ašies atramą. Kuo aukštesnis portalas, tuo storesnis ruošinys, kurį galite apdirbti. Tačiau aukštas portalas yra mažiau atsparus apkrovoms, atsirandančioms apdorojimo metu. Aukštos šoninės platformos statramsčiai veikia kaip svirtys linijinių riedėjimo guolių atžvilgiu.

Pagrindinė užduotis, kurią planavau išspręsti savo CNC frezavimo staklėje – aliuminio detalių apdirbimas. Kadangi maksimalus tinkamų aliuminio ruošinių storis yra 60 mm, nusprendžiau, kad portalo tarpas (atstumas nuo darbinio paviršiaus iki viršutinės skersinės sijos) būtų lygus 125 mm. „SolidWorks“ visus savo matavimus paverčiau modeliu ir techniniais brėžiniais. Dėl detalių sudėtingumo jas apdirbau pramoniniame CNC apdirbimo centre, tai papildomai leido apdirbti nuožulnes, o tai būtų labai sunku padaryti rankine metalo frezavimo stakle.

Atsisiuntimai „3 veiksmas“

4 veiksmas: Z ašies apkaba

Z ašies konstrukcijoje naudojau priekinį skydelį, kuris tvirtinamas prie Y ašies eigos guolių, dvi plokštes, kad sustiprintų mazgą, plokštę žingsniniam varikliui laikyti ir skydelį frezavimo velenui pritvirtinti. Priekiniame skydelyje sumontavau du profilio kreipiklius, pagal kuriuos suklys judės išilgai Z ašies. Atkreipkite dėmesį, kad Z ašies varžtas apačioje neturi atraminės atramos.

Atsisiuntimai „4 veiksmas“

5 žingsnis: vadovai

Kreiptuvai suteikia galimybę judėti visomis kryptimis, užtikrina sklandžius ir tikslius judesius. Bet koks atsilikimas viena iš krypčių gali sukelti netikslumų apdorojant jūsų gaminius. Pasirinkau brangiausią variantą – profiliuotus grūdinto plieno bėgelius. Tai leis konstrukcijai atlaikyti dideles apkrovas ir suteiks man reikalingą padėties nustatymo tikslumą. Kad kreiptuvai būtų lygiagretūs, juos montuodamas naudojau specialų indikatorių. Didžiausias nuokrypis vienas kito atžvilgiu buvo ne didesnis kaip 0,01 mm.

6 veiksmas: varžtai ir skriemuliai

Varžtai paverčia sukamąjį judesį iš žingsninių variklių į linijinį. Kurdami savo mašiną galite pasirinkti keletą šio įrenginio variantų: Pora veržlių arba rutulinių varžtų (rutulinis varžtas). Sraigtinė veržlė paprastai yra labiau veikiama trinties jėgų veikimo metu ir yra mažiau tiksli, palyginti su rutuliniu sraigtu. Jei jums reikia didesnio tikslumo, tuomet tikrai turite pasirinkti rutulinius varžtus. Tačiau turėtumėte žinoti, kad rutuliniai varžtai yra gana brangūs.