Når de vet at det er en kompleks teknisk og elektronisk enhet, tror mange håndverkere at det ganske enkelt er umulig å lage det med egne hender. Denne oppfatningen er imidlertid feil: du kan lage slikt utstyr selv, men for dette må du ikke bare ha en detaljert tegning, men også et sett med nødvendige verktøy og passende komponenter.

Behandling av duralumin -emner på en hjemmelaget stasjonær fresemaskin

Når du bestemmer deg for å lage en hjemmelaget CNC -maskin, må du huske på at dette kan ta betydelig tid. I tillegg vil visse økonomiske kostnader kreves. Men hvis du ikke er redd for slike vanskeligheter og nærmer deg løsningen på alle problemer riktig, kan du bli eier av et rimelig, effektivt og produktivt utstyr som lar deg behandle arbeidsstykker fra forskjellige materialer med høy grad av nøyaktighet.

For å lage en fresemaskin utstyrt med et CNC-system, kan du bruke to alternativer: kjøpe et ferdig sett, fra spesielt utvalgte elementer som slikt utstyr er montert i, eller finne alle komponentene og sette sammen en enhet som fullt ut oppfyller alle dine krav med egne hender.

Monteringsinstruksjoner for hjemmelaget CNC -fresemaskin

Nedenfor på bildet kan du se laget med egne hender, som er ledsaget av detaljerte instruksjoner for produksjon og montering som angir materialer og komponenter som brukes, eksakte "mønstre" av maskindeler og omtrentlige kostnader. Den eneste ulempen er instruksjonen på engelsk, men det er fullt mulig å forstå de detaljerte tegningene uten å kunne språket.

Gratis nedlasting instruksjoner for produksjon av maskinen:

CNC -ruteren er montert og klar til bruk. Nedenfor er noen illustrasjoner fra monteringsinstruksjonene for denne maskinen.

"Mønstre" av maskindeler (redusert visning) Start av montering av maskinen Mellomtrinn Siste trinn i monteringen

Forberedende arbeid

Hvis du bestemmer deg for å designe en CNC-maskin med egne hender, uten å bruke et ferdig utstyr, er det første du må gjøre å velge et skjematisk diagram som slikt miniutstyr vil fungere etter.

Som grunnlag for CNC -freseutstyr kan du ta en gammel boremaskin, der arbeidshodet med en drill er erstattet med en fres. Det vanskeligste som må utformes i slikt utstyr er mekanismen som sikrer verktøyets bevegelse i tre uavhengige fly. Denne mekanismen kan settes sammen på grunnlag av vogner fra en inoperativ skriver, den vil gi bevegelse av verktøyet i to fly.

Det er enkelt å koble programvarekontroll til en enhet som er montert i henhold til et slikt skjematisk diagram. Den største ulempen er imidlertid at bare arbeidsstykker av plast, tre og tynt metall kan bearbeides på en slik CNC -maskin. Dette forklares med det faktum at vognene fra den gamle skriveren, som vil sikre bevegelsen av skjæreverktøyet, ikke har en tilstrekkelig grad av stivhet.

For at din hjemmelagde CNC-maskin skal kunne utføre fullverdig fresing med arbeidsstykker fra forskjellige materialer, må en tilstrekkelig kraftig trinnmotor være ansvarlig for flytting av arbeidsverktøyet. Det er slett ikke nødvendig å lete etter en trinnmotor, den kan være laget av en konvensjonell elektrisk motor, og utsetter den for en liten modifikasjon.

Bruken av en trinnmotor i din vil gjøre det mulig å unngå bruk av en skruetransport, og funksjonaliteten og egenskapene til hjemmelaget utstyr vil ikke forringes av dette. Hvis du likevel bestemmer deg for å bruke vogner fra skriveren til minimaskinen, er det lurt å hente dem fra en større modell av utskriftsenheten. For å overføre kraft til akselen til freseutstyret, er det bedre å bruke ikke vanlige, men tannremmer som ikke glir på remskivene.

En av de viktigste komponentene i en slik maskin er rutermekanismen. Det er hans produksjon som må gis spesiell oppmerksomhet. For å lage en slik mekanisme riktig trenger du detaljerte tegninger, som må følges nøye.

CNC fresemaskin tegninger

La oss begynne å montere utstyret

Grunnlaget for hjemmelaget CNC -freseutstyr kan være en rektangulær bjelke, som må festes sikkert på føringene.

Støttekonstruksjonen til maskinen må ha høy stivhet, det er bedre å ikke bruke sveisede ledd når du installerer den, og alle elementene må bare kobles til med skruer.

Dette kravet forklares med det faktum at de sveisede sømmer svært dårlig tåler vibrasjonsbelastninger, som utstyrets bærende struktur nødvendigvis vil bli utsatt for. Som et resultat vil slike belastninger føre til at maskinrammen begynner å kollapse over tid, og endringer i geometriske dimensjoner vil forekomme i den, noe som vil påvirke nøyaktigheten av utstyrsoppsettet og ytelsen.

Sveisesømmer ved montering av rammen på en hjemmelaget fresemaskin fremkaller ofte utvikling av tilbakeslag i nodene, samt nedbøyning av føringene, som dannes under store belastninger.

I fresemaskinen, som du skal montere med egne hender, må det finnes en mekanisme som sikrer bevegelsen av arbeidsverktøyet i vertikal retning. Det er best å bruke et spiralformet gir for dette, rotasjonen som vil bli overført ved hjelp av et tannbelte.

En viktig del av fresemaskinen er dens vertikale akse, som kan lages av en aluminiumsplate for en hjemmelaget enhet. Det er veldig viktig at dimensjonene til denne aksen er nøyaktig tilpasset dimensjonene til den monterte enheten. Hvis du har en dempeovn til din disposisjon, kan du lage maskinens vertikale akse med egne hender og støpe den av aluminium i henhold til dimensjonene som er angitt på den ferdige tegningen.

Etter at alle komponentene i din hjemmelagde fresemaskin er klargjort, kan du begynne å montere den. Denne prosessen begynner med installasjon av to trinnmotorer, som er festet til utstyrskassen bak den vertikale aksen. En av disse elektriske motorene vil være ansvarlig for bevegelsen av fresehodet i horisontalplanet, og den andre for hodens bevegelse i henholdsvis det vertikale planet. Etter det monteres resten av komponentene og samlingene av hjemmelaget utstyr.

Rotasjon til alle noder i hjemmelaget CNC-utstyr bør bare overføres gjennom remdrev. Før du kobler det programmerte kontrollsystemet til den monterte maskinen, bør du kontrollere funksjonen i manuell modus og umiddelbart eliminere alle identifiserte mangler ved driften.

Du kan se monteringsprosessen i videoen, som er lett å finne på Internett.

Trinnmotorer

I utformingen av en hvilken som helst fresemaskin utstyrt med en CNC, må trinnmotorer være tilstede, som sikrer bevegelsen av verktøyet i tre plan: 3D. Når du designer et hjemmelaget maskinverktøy til dette formålet, kan du bruke de elektriske motorene som er installert i en prikkmatriseskriver. De fleste av de eldre modellene av prikkmatriseskrivere var utstyrt med tilstrekkelig kraftige motorer. I tillegg til å gå motorer fra en gammel skriver, bør du ta sterke stålstenger, som også kan brukes i konstruksjonen av din hjemmelagde maskin.

For å lage en CNC -fresemaskin med egne hender trenger du tre trinnmotorer. Siden det bare er to av dem i en prikkmatriseskriver, vil det være nødvendig å finne og demontere en annen gammel utskriftsenhet.

Det vil være et stort pluss hvis motorene du finner har fem styrekabler: dette vil øke funksjonaliteten til din fremtidige minimaskin betydelig. Det er også viktig å finne ut følgende parametere for trinnmotorene du har funnet: hvor mange grader rotasjonen utføres i ett trinn, hva er forsyningsspenningen, og også verdien av viklingsmotstanden.

Drivstrukturen til en hjemmelaget CNC-fresemaskin er satt sammen av en mutter og en tapp, hvis dimensjoner bør være forhåndsvalgt i henhold til tegningen av utstyret ditt. Det er praktisk å bruke en tykk gummivikling fra den elektriske kabelen for å fikse motorakselen og feste den til tappen. Deler av CNC -maskinen din, for eksempel klips, kan lages i form av en nylonhylse, som en skrue settes inn i. For å lage slike enkle strukturelle elementer trenger du en vanlig fil og en drill.

Elektronisk fylling av utstyr

Din gjør-det-selv CNC-maskin blir styrt av programvare, og du må velge den riktige. Når du velger slik programvare (du kan skrive den selv), er det viktig å være oppmerksom på at den er effektiv og lar maskinen realisere all funksjonaliteten. Slik programvare bør inneholde drivere for kontrollerne som skal installeres på minifriseren.

I en hjemmelaget CNC -maskin er LPT -porten obligatorisk, der det elektroniske kontrollsystemet er koblet til maskinen. Det er veldig viktig at denne tilkoblingen skjer gjennom installerte trinnmotorer.

Når du velger elektroniske komponenter til gjør-det-selv-maskinen, er det viktig å ta hensyn til kvaliteten, siden dette vil bestemme nøyaktigheten av de teknologiske operasjonene som skal utføres på den. Etter at du har installert og koblet til alle elektroniske komponenter i CNC -systemet, må du laste ned nødvendig programvare og drivere. Først etter det følger en prøvekjøring av maskinen, verifisering av den korrekte driften under kontroll av lastede programmer, identifisering av mangler og hurtig eliminering av dem.

Det er mange lignende historier på nettet, og jeg vil nok ikke overraske noen, men kanskje denne artikkelen vil være nyttig for noen. Denne historien begynte i slutten av 2016, da min venn, en partner i utvikling og produksjon av testutstyr, samlet en viss sum penger. For ikke bare å hoppe over pengene (dette er en ung ting), bestemte vi oss for å investere dem i virksomheten, hvorpå ideen om å lage en CNC -maskin kom på tankene. Jeg hadde allerede erfaring med å bygge og arbeide med denne typen utstyr, og hovedområdet for vår aktivitet er design og metallbearbeiding, som fulgte ideen med konstruksjonen av en CNC -maskin.

Det var da bevegelsen begynte, som fortsetter den dag i dag ...

Alt fortsatte med studiet av fora dedikert til CNC -emner og valget av det grunnleggende konseptet for maskindesign. Etter å ha besluttet materialene som skal behandles på den fremtidige maskinen og arbeidsfeltet, dukket de første papirskissene opp, som senere ble overført til datamaskinen. I miljøet til tredimensjonal modellering KOMPAS 3D ble maskinen visualisert og begynte å vokse gjengrodd med mindre detaljer og nyanser, noe som viste seg å være mer enn vi skulle ønske, noen blir løst den dag i dag.

En av de første beslutningene var å definere materialene som skulle behandles på maskinen og størrelsen på arbeidsområdet til maskinen. Når det gjelder materialene, var løsningen ganske enkel - tre, plast, komposittmaterialer og ikke -jernholdige metaller (hovedsakelig duralumin). Siden vi hovedsakelig har metallbearbeidingsmaskiner i vår produksjon, trenger vi noen ganger en maskin som vil behandle raskt langs en buet bane som er ganske enkel å behandle, og dette vil deretter redusere kostnadene ved produksjon av de bestilte delene. Basert på de valgte materialene, hovedsakelig levert i arkemballasje, med standardmål på 2,44x1,22 meter (GOST 30427-96 for kryssfiner). Etter å ha avrundet disse dimensjonene, kom vi til følgende verdier: 2,5x1,5 meter, arbeidsplassen er definitivt, med unntak av verktøyets løftehøyde, denne verdien ble valgt av hensyn til muligheten for å installere en skruestikke og vi antok at vi ville ikke ha arbeidsstykker tykkere enn 200 mm. Vi tok også hensyn til det øyeblikket, hvis det er nødvendig å behandle endeflaten på et metallplate med en lengde på mer enn 200 mm, for dette går verktøyet utover dimensjonene til maskinbasen, og selve delen / arbeidsstykket er festet til enden av basen, og derved bearbeide endeflaten til delen.

Maskindesign er en prefabrikkert rammebase laget av et 80. formet rør med en vegg på 4 mm. På begge sider av lengden på basen er profilrulleledere av den 25. standardstørrelsen festet, som en portal er installert på, laget i form av tre profilrør sveiset sammen av samme størrelse som basen.

Maskinen er fireakset og hver akse drives av en kuleskrue. To akser er plassert parallelt med langsiden av maskinen, sammenkoblet med programvare og referert til X -koordinaten. Følgelig er de to andre aksene Y- og Z -koordinater.

Hvorfor stoppet de ved den prefabrikkerte rammen: I utgangspunktet ønsket de å lage en rent sveiset struktur med innebygde sveisede ark for fresing, montering av føringer og kuleskruestøtter, men de fant ikke en tilstrekkelig stor koordinatfresemaskin for fresing. Jeg måtte tegne en prefabrikkerte ramme for å kunne behandle alle detaljene på egen hånd ved hjelp av metallbearbeidingsmaskinene som er tilgjengelige i produksjonen. Hver del som har blitt utsatt for lysbuesveising har blitt glødet for å avlaste indre påkjenninger. Videre ble alle paringsflatene frest, og etter montering måtte de skrapes på steder.

Klatring fremover vil jeg med en gang si at montering og produksjon av rammen viste seg å være den mest tidkrevende og økonomisk kostbare hendelsen i konstruksjonen av maskinen. Den opprinnelige ideen med en helsveiset ramme omgår den prefabrikkerte strukturen på alle måter, etter vår mening. Selv om mange kan være uenige med meg.

Jeg vil gjøre en reservasjon med en gang at vi ikke vil vurdere maskiner fra en aluminiumskonstruksjonsprofil her, dette er mer et spørsmål om en annen artikkel.

Fortsatte monteringen av maskinen og diskuterte den på forumet, begynte mange å gi råd om å lage diagonal stålkarm inne og utenfor rammen for å legge til enda mer stivhet. Vi forsømte ikke dette rådet, men vi la også til jibber i konstruksjonen, siden rammen viste seg å være ganske massiv (ca. 400 kg). Og når prosjektet er fullført, vil omkretsen bli dekket med stålplate, som i tillegg vil binde strukturen.

La oss nå gå videre til det mekaniske problemet med dette prosjektet. Som nevnt tidligere ble bevegelsen av maskinaksene utført gjennom et kulskruepar med en diameter på 25 mm og en skråning på 10 mm, hvis rotasjon overføres fra trinnmotorer med 86 og 57 flenser. I utgangspunktet skulle den rotere propellen selv for å kvitte seg med unødvendig tilbakeslag og ekstra gir, men det var ikke uten dem i lys av det faktum at med en direkte tilkobling av motor og propell, ville sistnevnte begynne å slappe av ved høye hastigheter, spesielt når portalen er i ekstreme posisjoner. Med tanke på at lengden på skruene langs X -aksen var nesten tre meter, og for mindre henging, ble en skrue med en diameter på 25 mm lagt, ellers ville en 16 mm skrue være nok.

Denne nyansen ble avslørt allerede under produksjon av deler, og det var nødvendig å raskt løse dette problemet ved å lage en roterende mutter, og ikke en skrue, noe som tilførte konstruksjonen en ekstra lagerenhet og en beltedrift. Denne løsningen gjorde det også mulig å stramme skruen godt mellom støttene.

Den roterende mutteren er ganske enkel. Opprinnelig ble to koniske kulelagre valgt, som speiles på kuleskruemutteren, som tidligere har kuttet tråden fra enden for å fikse lageret på mutteren. Lagrene, sammen med mutteren, ble satt inn i huset, i sin tur er hele strukturen festet til enden av portalposten. På forsiden av kuleskruene ble mutrene festet på skruene med en overgangshylse, som etter montering ble skrudd på en dorn for å få den til å avta. En remskive ble satt på den og strammet med to låsemuttere.

Noen av dere vil åpenbart stille deg selv spørsmålet - "Hvorfor ikke bruke et stativ som overføringsmekanisme?" Svaret er ganske enkelt: kuleskruen gir posisjoneringsnøyaktighet, større drivkraft og følgelig mindre dreiemoment på motorakselen (dette husket jeg umiddelbart). Men det er også ulemper - lavere bevegelseshastighet, og hvis vi tar skruer av normal kvalitet, deretter prisen.
Forresten, vi tok kuleskruer og muttere fra TBI firm, et ganske budsjettmessig alternativ, men kvaliteten er passende, siden vi måtte kaste ut 3 meter av de tatt 9 meter av skruen, på grunn av avviket i geometriske dimensjoner ingen av mutrene bare skrudd på ...

Som skyveførere ble det benyttet profilførere med 25 mm skinnestørrelse, produsert av HIWIN. For installasjonen ble monteringsspor frest for å opprettholde parallellitet mellom føringene.

De bestemte seg for å lage kuleskruestøttene på egen hånd, de viste seg å være av to typer: støtter for roterende skruer (Y- og Z-akser) og støtter for ikke-roterende skruer (X-aksen). Støtter for roterende skruer kunne kjøpes, siden besparelsene på grunn av vår egen produksjon av 4 deler kom ut lite. En annen ting er med støtter for ikke -roterende skruer - slike støtter kan ikke finnes på salg.

Fra det som ble sagt tidligere, er X-aksen drevet av roterende muttere og via en remgirdrift. Det ble også besluttet å lage to andre akser Y og Z gjennom remgiret, dette vil legge til mer mobilitet ved å endre det overførte dreiemomentet, legge til estetikk med tanke på å installere motoren ikke langs aksen til kuleskruen, men på siden av det, uten å øke maskinens dimensjoner.

La oss nå gå greit til elektrisk del, og vi starter med stasjonene, stepper motorer ble valgt som dem, selvfølgelig, av grunner til en lavere pris sammenlignet med motorer med tilbakemelding. To motorer med en 86. flens ble installert på X -aksen, på Y- og Z -aksene for en motor med en 56. flens, bare med forskjellig maksimalt dreiemoment. Nedenfor vil jeg prøve å presentere en komplett liste over kjøpte deler ...

Den elektriske kretsen til maskinen er ganske enkel, trinnmotorene er koblet til driverne, som igjen er koblet til grensesnittkortet, som også kobles gjennom den parallelle LPT -porten til en PC. Jeg brukte henholdsvis 4 drivere, en for hver av motorene. Alle drivere ble levert på samme måte, for å forenkle installasjon og tilkobling, med en maksimal strøm på 4A og en spenning på 50V. Som grensesnittkort for CNC -maskiner brukte jeg et relativt budsjettmessig alternativ fra en innenlandsk produsent, som angitt på stedet det beste alternativet. Men jeg vil ikke bekrefte eller nekte dette, styret er enkelt i søknaden og, viktigst av alt, at det fungerer. I mine tidligere prosjekter brukte jeg tavler fra kinesiske produsenter, de fungerer også, og i deres periferi skiller det seg ikke mye fra det jeg brukte i dette prosjektet. Jeg la merke til at på alle disse brettene, det ene er kanskje ikke signifikant, men et minus, du kan bare installere opptil 3 grensebrytere på dem, men det kreves minst to slike brytere for hver akse. Eller skjønte jeg det bare ikke? Hvis vi har en 3-akset maskin, må vi derfor sette grensebryterne i maskinens nullkoordinater (dette kalles også "utgangsposisjon") og i de mest ekstreme koordinatene slik at i tilfelle en feil eller mangel på et arbeidsfelt, er denne eller den aksen rett og slett ikke ute av drift (bare ikke ødelagt). I min krets brukte jeg: 3 endesensorer uten kontaktinduktive sensorer og en nødknapp "E-STOP" i form av en sopp. Strømdelen er drevet av to 48V bryterstrømforsyninger. og 8A. 2,2 kW vannkjølt spindel, henholdsvis tilkoblet via en frekvensomformer. Omdreiningene settes fra en personlig datamaskin, siden frekvensomformeren er koblet til via et grensesnittkort. Omdreiningene reguleres ved å endre spenningen (0-10 volt) på den tilsvarende utgangen til frekvensomformeren.

Alle elektriske komponenter unntatt motorer, spindel og grensebrytere ble installert i et elektrisk metallskap. All kontroll av maskinen utføres fra en personlig datamaskin, vi fant en gammel PC på et ATX formfaktor hovedkort. Det ville være bedre hvis de krympet litt og kjøpte en liten mini-ITX med integrert prosessor og skjermkort. Med den lille størrelsen på elektrisk boks var alle komponentene knapt plassert inne, de måtte være plassert nær nok til hverandre. På bunnen av esken plasserte jeg tre tvungne kjølevifter, siden luften inne i boksen var veldig varm. Forfra ble det skrudd på et metalldeksel, med hull for strømknappene og nødstoppknappene. Også på denne puten ble det plassert en stikkontakt for å slå på PCen, jeg fjernet den fra saken til den gamle minidatamaskinen, det er synd at den ikke fungerte. Fra bakenden av boksen ble det også festet et deksel, det ble plassert hull i den for kontakter for tilkobling av en 220V strømforsyning, trinnmotorer, en spindel og en VGA -kontakt.

Alle ledninger fra motorene, spindelen, samt vannslanger for kjøling, ble lagt i en fleksibel kabel med larver av 50 mm bredde.

Når det gjelder programvaren, ble Windows XP installert på en PC i en elektrisk boks, og et av de vanligste programmene Mach3 ble brukt til å kontrollere maskinen. Programmet er konfigurert i samsvar med dokumentasjonen for grensesnittkortet, alt er beskrevet der ganske tydelig og i bilder. Hvorfor akkurat Mach3, og likevel, jeg hadde arbeidserfaring, jeg hørte om andre programmer, men tenkte ikke på dem.

Spesifikasjoner:

Arbeidsplass, mm: 2700x1670x200;
Aksens bevegelseshastighet, mm / min: 3000;
Spindeleffekt, kW: 2,2;
Dimensjoner, mm: 2800x2070x1570;
Vekt, kg: 1430.

Deleliste:

Profilrør 80x80 mm.
Metalllist 10x80mm.
Kuleskruer TBI 2510, 9 meter.
Kuleskruemuttere TBI 2510, 4 stk.
Profilguider HIWIN vogn HGH25-CA, 12 stk.
HGH25 skinne, 10 meter.
Trinnmotorer:
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.

Grensesnittkort StepMaster v2.5: 1 stk.
Stepper motor driver DM542: 4stk (Kina)
Bryter strømforsyning 48V, 8A: 2 stk. (Kina)
Frekvensomformer for 2,2 kW. (Kina)
Spindel 2,2 kW. (Kina)

Jeg listet litt opp hoveddetaljene og komponentene, hvis jeg ikke inkluderte noe, så skriv i kommentarene, jeg legger til.

Erfaring på maskinen: Til slutt, etter nesten halvannet år, lanserte vi fortsatt maskinen. Først justerte vi posisjoneringsnøyaktigheten til aksene og deres maksimale hastighet. Ifølge mer erfarne kolleger er maksimalhastigheten på 3 m / min ikke høy og bør være tre ganger høyere (for bearbeiding av tre, kryssfiner, etc.). Med den hastigheten vi har nådd, kan portalen og andre akser som hviler på dem med hender (med hele kroppen) knapt stoppes - rushing som en tank. Testene begynte med bearbeiding av kryssfiner, kutteren går som et urverk, det er ingen vibrasjoner fra maskinen, men de ble også fordypet med maksimalt 10 mm i ett pass. Selv om de begynte å dypere til en grunnere dybde.

Etter å ha lekt med tre og plast bestemte vi oss for å gnage duralumin, her ble jeg glad, selv om jeg først brøt flere kuttere med en diameter på 2 mm, mens jeg valgte skjæremodus. Dural kutter veldig trygt, og det oppnås et ganske rent kutt langs den bearbeidede kanten.

Stål er ennå ikke bearbeidet, men jeg tror at i det minste maskinen vil trekke graveringen, og for fresing er spindelen svak, det er synd å drepe den.

Og resten av maskinen gjør en utmerket jobb med oppgavene som er tildelt den.

Konklusjon, mening om arbeidet som er utført: Arbeidet var ikke lite, vi endte ganske sliten, siden ingen avlyste hovedarbeidet. Ja, og det er investert mye penger, jeg vil ikke si det eksakte beløpet, men det er omtrent 400t.r. I tillegg til kostnadene ved montering, gikk hoveddelen av kostnadene og det meste av innsatsen til produksjon av basen. Wow, så vi ble lei av det. Ellers ble alt gjort etter hvert som midler ble tilgjengelig, tid og ferdige deler for å fortsette montering.

Maskinen viste seg å være ganske effektiv, ganske tøff, massiv og av høy kvalitet. Opprettholde god posisjoneringsnøyaktighet. Når du måler et kvadrat laget av duralumin, som måler 40x40, viste det seg at nøyaktigheten var + - 0,05 mm. Behandlingsnøyaktigheten til større deler ble ikke målt.

Hva blir det neste…: Det er fortsatt nok arbeid på maskinen, i form av støvlukking - ved å beskytte føringene og kuleskruene, kappe maskinen rundt omkretsen og installere gulv i midten av basen, som vil danne 4 store hyller for kjølevolumet av spindelen, lagring av verktøy og utstyr. De ønsket å utstyre en av fjerdedelene av basen med en fjerde aksel. Det er også nødvendig å installere en syklon på spindelen for å fjerne og samle støvflis, spesielt hvis du behandler tre eller tekstolitt, flyr det støv fra dem overalt og legger seg overalt.

Når det gjelder maskinens fremtidige skjebne, er ikke alt entydig, siden jeg hadde et territorielt spørsmål (jeg flyttet til en annen by), og nå er det nesten ingen som skal håndtere maskinen. Og planene ovenfor er ikke det faktum at de vil gå i oppfyllelse. Ingen kunne ha forestilt seg dette for to år siden. Legg til merkelapper

Nå litt mer detalj om hovedmonteringen.

Så for å montere rammen trenger du følgende komponenter:

• Profilsegmenter 2020 (to langsgående, 5 tverrgående, 2 vertikale deler)
• Profilhjørner 16 stk
• T-muttere M3 eller M4 for et spor-6 mm
• Skruer for montering med T-muttere (henholdsvis M3 eller M4, 8 ... 10 mm, pluss M3x12 for montering av motorer)
• Avstandsstykke (vinkel ved 45 °)
• Verktøy (skrutrekker)

Når jeg startet en samtale om en profil, så i tilfelle jeg dupliserer om kjøp og kutting av en profil fra Soberizavod

Det er konstruksjonsmessig.
Jeg kjøpte et kutt-i-størrelse-profilsett for 2418.
Det er to alternativer - ubelagt profil (billigere) og belagt (anodisert). Kostnadsforskjellen er liten, jeg anbefaler belagt, spesielt hvis den brukes som rulleskinner.

Velg ønsket profiltype 2020, og skriv deretter inn "kutt i størrelse". Ellers kan du kjøpe ett stykke (pisk) på 4 meter. Når du beregner, må du huske på at kostnaden for ett kutt er forskjellig, avhengig av profilen. Og at 4 mm legges på snittet.

Skriv inn dimensjonene til linjestykkene. Jeg gjorde 2418 -maskinen litt større, dette er syv seksjoner på 260 mm og to vertikale seksjoner på 300 mm. Vertikal kan gjøres mindre. Hvis du trenger en lengre maskin, er to langsgående seksjoner større, for eksempel 350 mm, tverrgående er også 260 mm hver (5 stykker).


Vi bekrefter (det er nødvendig å legge til skjærediagrammet)


Kontrollerer kurven


Profilen oppnås ved 667r sammen med skjærtjenesten.


Levering utføres av TC, du kan beregne kostnaden ved hjelp av en kalkulator, siden du kjenner dimensjonene til profilen, er vekten veldig godt beregnet i skjærediagrammet. For beregningen trenger du alternativet "hente lasten fra leverandøren". Levering med forretningslinjer vil koste mindre, omtrent 1000 rubler.

Du kan hente den i Moskva.


På ett sted er det et kontor, et lager og et verksted hvor profilen blir kuttet i størrelse. Det er et utstillingsvindu med prøver, du kan hente en profil på stedet.

Så vi begynner å montere rammen på bordmaskinen 2418.
Her er kuttprofilen.


I dette designet økte jeg Z-aksen (litt mer med et par cm enn andre) for å bruke maskinen som en CNC-boremaskin.
I originalen er Z-aksen den korteste. Det er allerede opp til deg å bestemme i henhold til dine mål. For å forlenge arbeidsfeltet må du kjøpe to deler av profilen (langsgående par) mer med den nødvendige lengden (for eksempel +10 cm), henholdsvis føringene (+10 cm for et par 8 mm aksler) og skruen (+10 cm for T8 -skruen) forlenges. For pengene kommer ut ganske billig +10 cm: kostnaden for 10 + 10 cm av profilen er omtrent 40r, guidene og skruen vil koste pluss $ 6 (sjekk).

Her er hjørnene forberedt for montering

Slik skal T-mutrene installeres i sporet. Du kan ikke tre den fra enden, men installere den direkte i profilen på siden, men deretter kontrollere rotasjonen og installasjonen av mutteren, siden dette ikke alltid skjer, trenger du litt dyktighet.


Profilskåret rent, ingen grader

Profil tjue, det vil si fra 2020 -serien, med henholdsvis 20 mm x 20 mm endringer, 6 mm spor.

Så først monterer vi den U-formede delen av rammen, vi fester to langsgående deler av profilen og en ekstrem tverrdel. Det er ikke mye verdi på hvilken side du skal samle, men husk at det er en sentral tverrstang som flyttes nærmere ryggen. Det er en del av det vertikale planet, og forskyvningen er avhengig av Z -aksen og spindeloverhenget. Plassert slik at spindelens rotasjonsakse er i midten av maskinen (Y-aksen).
Deretter samler vi det midtre tverrsnittet. Det er mer praktisk å først installere begge hjørnene på en del av profilen og fikse den, og deretter installere den på rammen.
Vi bruker en del av profilen, måler samme avstand med en linjal, strammer skruene. Skruene må strammes sakte, gi T-mutteren tid til å snu og ta posisjon i sporet. Hvis den ikke fungerer første gang, løsner du mutteren igjen og gjentar.


Installer det siste stykket av den horisontale rammen. Det er mer praktisk å krype med en lang skrutrekker. Ikke vær lat og sjekk de rette vinklene til den resulterende strukturen med en firkant og en diagonal med en linjal.




Siden hjørnene på strukturen er rettet mot hverandre, er det ikke viktig i hvilken rekkefølge de skal monteres. Jeg gjorde som i den grunnleggende CNC2418 -designen. Men intuisjon antyder at det er fornuftig å øke avstanden mellom profilene, spesielt med en høyere portalhøyde. Ok, det kan gjøres senere.


Deretter begynner vi å montere festet til den vertikale portalen

Vi installerer den monterte portalen på den horisontale delen, fest den med 6 hjørner (installert i retning av tre sider fra den vertikale profilen).


Vi installerer, observerer perpedikulariteten til segmentene (langs gon). Så strammet han alle skruene etter tur.





I originalen brukes en spesiell 45 ° ekstruderingsvinkel for å styrke vertikalen. Jeg kunne ikke finne en lignende på salg, jeg byttet den ut med en 3D -trykt. Lenken til modellen er på slutten av emnet.
Oppdater: det viste seg også i den originale 3D -utskriften.
Hvis noe, kan du erstatte det med perforerte fester fra butikker eller møbelhjørner. Dette vil ikke påvirke kvaliteten på noen måte.


Ved første øyekast viste designet seg å være solid, ikke vaklende. Det kan sees at platen med motoren er kortere enn gjengen med kalipre KP08 + SK8. Jeg vil spre det bredere.


Faktisk er denne rammen en kopi av en lignende design av CNC2418 -maskinen, bortsett fra at jeg ikke kopierte dimensjonene direkte, jeg laget litt mer slik at det blir færre skrap fra guider og skruer.

Rammenheten er fullført, nå kan du begynne å installere motorene. Jeg bruker 3D -trykte flenser for å montere motorer. Det anbefales å lage de øvre sammen med styreholderne, de nedre uten holderne, siden Y -aksen skal være bredere. Det anbefales å installere Y -aksen på SK8- og KP08 -kaliperne, som i den originale maskinen. Kaliperne selv kan skrives ut på en skriver eller kjøpes (lenker på slutten av emnet, og var også i det første innlegget).

For en av aksene (X- og Y -aksene har jeg samme lengde) tok jeg "sighting". Jeg visste ikke ennå mine "ønsker" for størrelsen på maskinen. Som et resultat vil stikkene fra skruen gå til Z -aksen, du trenger bare å kjøpe en T8 -mutter i messing.

Ble pakket i en pappeske, inne i hver del i en pose separat

Settet ser slik ut: En motor med kort ledning, en T8 -skrue, to KP08 -kalipre og to 5x8 -koblinger.

Det er en lignende og, så vel som uten motor på (med calipre og en mutter).
Hvis den tas uten en stor margin, vil 400 mm -versjonen fungere godt for den "forstørrede versjonen" av maskinen

Tilleggsinformasjon - foto av settet separat

Motormerking RB Step Motor 42SHDC3025-24B-500, sete Nema17


Inkluderer en kort ledning for tilkobling. Praktisk kan du bare øke lengden uten å berøre kontaktene.

T8 skrue, mutter


Kalipre KR08.


Det er praktisk å feste til profilen. Hvis en bred flens brukes til installasjon, er det bedre å bruke KFL08 -caliper -versjonen, den lar deg fikse skruen ikke på profilen, men på flensen.


5x8 clutch - delt clutch for å koble motorakselen til propellen.

Slik monterer den originale motoren seg på X-aksen. På en liten aluminiumsplate.

Jeg gjorde det samme, bare med trykkplaten. Samtidig vil det være en støtte for guidene.

Jeg har allerede kuttet av den ekstra lengden på skruen for Z -aksen (Z -aksen er i gang for nå, informasjonen vil være separat, mest sannsynlig også 3D -trykt).


Det er høyst sannsynlig at motortrådene må forlenges for å føre den forsiktig langs profilen til toppen til elektronikkbrettet (mest sannsynlig et CNC -skjerm). Og det ville ikke skade å installere grensebrytere for ekstreme stillinger.
Den grunnleggende informasjonen om monteringen er allerede der, du kan begynne å estimere kostnadene))))

Kostnad
Som foreslått i kommentarene i den første delen, foreslår jeg å diskutere kostnadene. Naturligvis brukte jeg mindre enn angitt, siden jeg hadde motorer og de fleste komponentene på lager. Sterkt billigere vil være, hvis du bruker hjemmelagde trykte hjørner for profilen, tykkelse, flenser og så videre. Dette vil neppe påvirke maskinens arbeid for boring av kretskort og fresing av myke materialer. Et annet godt alternativ er å bruke perforerte plater fra bygge- / bruksbutikker. Den vil bli brukt til å styrke hjørnene, inkludert den vertikale, og til å installere motoren, forutsatt at den sentrale delen er boret under akselen. I stedet for perforerte festemidler kan du bruke hjemmelaget aluminiumsplate eller kryssfiner.
Trenger absolutt å kjøpe profil 2020 ellers blir det en helt annen type maskin. Du kan gjøre det samme fra et aluminiumshjørne eller et rektangulært rør, men bare av kjærlighet til kunst))) Det er mer optimale design når det gjelder stivhet for montering fra et hjørne / rør.
Du trenger definitivt en profil T-nøtter... Du kan kjøpe T-bolter, men T-muttere er mer allsidige (siden du kan bruke hvilken som helst lengde på skruen).
Men resten kan endres etter eget skjønn, du kan til og med bytte ut chassiset skru T8 bruk hårnål laget av rustfritt stål. Med mindre antall trinn per mm må telles i fastvaren.
Motorer du kan fjerne fra gamle enheter / kontorutstyr og planlegge seter for en bestemt type.
Elektronikk nesten alle (Anduino UNO / Anduino Nano, CNCShield, Mega R3 + Ramps, A4988 / DRV8825 -drivere, kan du bruke et adapterkort for Mach3- og TB6600 -drivere. Men valget av elektronikk er begrenset av programvaren som brukes.
For boring kan du bruke hvilken som helst motor likestrøm, som lar deg installere en spennhylse og har en anstendig omsetning. I grunnversjonen er det en motor med høy hastighet 775. For fresing kan du bruke 300 watt b / c-spindler med en ER11-hylse, men dette øker kostnadene for maskinen som helhet sterkt.

Omtrentlig kostnad:
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 deler kommer ut til $ 5,5 med frakt
ca 4p / stk hvis du tar en stor pakke. Du trenger minst 50 deler (montering for motorer, kalipre). Jeg teller ikke skruene for dem, vanligvis noen få kopek / stykk, avhengig av kvaliteten. Totalt ca 400 ... 500 rubler.
Motorer 3 stk $ 8,25 hver
Elektronikk $ 2
$3.5
A4988 tre $ 1

Maskinen kommer ut for omtrent $ 111. Hvis du legger til en spindel:
$9
$7.78,
deretter totalkostnad ca $ 128

Jeg setter ikke pris på 3D -trykte deler. Kan byttes ut med perforerte plater / hjørner fra crepe market og lignende butikker. Jeg anslår heller ikke ledningene, det elektriske båndet og tiden som er brukt.
La meg minne deg på at ikke alle CNC2418 -trimnivåer har så gode 775 motorer og dessuten ER11 -hylsen.

Varianter billigere.

Som en del av denne instruksjonsartikkelen vil jeg at du, sammen med forfatteren av prosjektet, en 21 år gammel mekaniker og designer, skal lage din egen. Fortellingen vil være i første person, men vet at jeg til stor beklagelse ikke deler min erfaring, men bare gjenforteller forfatteren av dette prosjektet fritt.

Det vil være ganske mange tegninger i denne artikkelen., notatene til dem er skrevet på engelsk, men jeg er sikker på at en ekte tekniker vil forstå alt uten videre. For å lette oppfatningen vil jeg dele historien opp i "trinn".

Forord fra forfatteren

Allerede som 12 -åring drømte jeg om å bygge en maskin som kunne lage forskjellige ting. En maskin som lar meg lage husholdningsartikler. To år senere kom jeg over uttrykket CNC eller mer presist, setningen "CNC fresemaskin"... Etter at jeg fant ut at det er mennesker som kan lage en slik maskin på egen hånd for sine egne behov, i sin egen garasje, innså jeg at jeg også kan gjøre det. jeg må gjøre det! I tre måneder prøvde jeg å sette sammen de riktige delene, men jeg rakk meg ikke. Så besettelsen min ble gradvis borte.

I august 2013 fanget ideen om å bygge en CNC -fresemaskin meg igjen. Jeg hadde nettopp uteksaminert en lavere grad fra University of Industrial Design, så jeg var ganske trygg på mine evner. Nå forsto jeg tydelig forskjellen mellom meg i dag og meg for fem år siden. Jeg lærte å arbeide med metall, mestret teknikkene for å arbeide med manuelle metallbearbeidingsmaskiner, men viktigst av alt, jeg lærte å bruke utviklingsverktøy. Jeg håper denne opplæringen vil inspirere deg til å lage din egen CNC -maskin!

Trinn 1: design og CAD -modell

Det hele starter med gjennomtenkt design. Jeg laget noen skisser for å få en bedre følelse av størrelsen og formen på den fremtidige maskinen. Etter det opprettet jeg en CAD -modell ved hjelp av SolidWorks. Etter at jeg modellerte alle maskinens deler og samlinger, forberedte jeg de tekniske tegningene. Jeg brukte disse tegningene til å lage deler på manuelle metallbearbeidingsmaskiner: og.

Ærlig talt, jeg elsker gode brukbare verktøy. Derfor har jeg prøvd å gjøre vedlikehold og justering av maskinen så enkel som mulig. Jeg plasserte lagrene i spesielle blokker for å kunne skifte raskt. Skinnene kan repareres, så maskinen min vil alltid være ren når den er ferdig.

Last ned "trinn 1"

dimensjoner

Trinn 2: seng

Sengen gir maskinen den nødvendige stivheten. En bevegelig portal, trinnmotorer, en Z-akse og en spindel, og senere en arbeidsflate vil bli installert på den. For å lage baserammen brukte jeg to 40x80mm Maytec aluminiumsprofiler og to 10 mm aluminium endeplater. Jeg koblet alle elementene til hverandre på aluminiumshjørner. For å forsterke strukturen inne i hovedrammen, laget jeg en ekstra firkantet ramme fra mindre seksjoner.

For ytterligere å unngå at det kommer støv på skinnene, installerte jeg beskyttende hjørner av aluminium. Hjørnet monteres ved hjelp av T-muttere, som er installert i et av profilens spor.

Lagerblokker er montert på begge endeplater for å imøtekomme drivskruen.

Bærestativ

Vinkler for å beskytte førerne

Last ned "Trinn 2"

Tegninger av hovedelementene i sengen

Trinn 3: Portal

Den bevegelige portalen er det utførende elementet i maskinen din, den beveger seg langs X-aksen og bærer fresespindelen og Z-aksestøtten. Jo høyere portalen er, desto tykkere kan du bearbeide arbeidsstykket. Imidlertid er en høy portal mindre motstandsdyktig mot belastninger som oppstår under behandling. Gantry -stiver på høy side fungerer som spaker i forhold til lineære rullelager.

Hovedoppgaven jeg planla å løse på min CNC -fresemaskin, er behandlingen av aluminiumsdeler. Siden den maksimale tykkelsen på egnede aluminiumsemner er 60 mm, bestemte jeg meg for å gjøre portklaringen (avstand fra arbeidsflaten til den øvre tverrbjelken) lik 125 mm. I SolidWorks konverterte jeg alle mine målinger til modell- og tekniske tegninger. På grunn av kompleksiteten til delene, behandlet jeg dem på et industrielt CNC -bearbeidingssenter, dette tillot meg i tillegg å behandle avfasninger, noe som ville være veldig vanskelig å gjøre på en manuell metallfresemaskin.

Last ned "Trinn 3"

Trinn 4: Z-akse-tykkelse

I Z-aksens design brukte jeg et frontpanel som festes til Y-aksens reiselager, to plater for å forsterke enheten, en plate for å holde trinnmotoren og et panel for å montere fresespindelen. På frontpanelet installerte jeg to profilførere som spindelen vil bevege seg langs Z -aksen. Vær oppmerksom på at Z -akseskruen ikke har motstøtte nederst.

Last ned "trinn 4"

Trinn 5: guider

Guidene gir muligheten til å bevege seg i alle retninger, sikre jevne og presise bevegelser. Eventuelle tilbakeslag i en av retningene kan forårsake unøyaktigheter i behandlingen av produktene dine. Jeg valgte det dyreste alternativet - profilerte herdede stålskinner. Dette vil tillate strukturen å tåle høy belastning og gi posisjoneringsnøyaktigheten jeg trenger. For å sikre at føringene er parallelle, brukte jeg en spesiell indikator under installasjonen. Maksimal avvik i forhold til hverandre var ikke mer enn 0,01 mm.

Trinn 6: skruer og remskiver

Skruene konverterer roterende bevegelse fra trinnmotorer til lineær bevegelse. Når du designer maskinen din, kan du velge flere alternativer for denne enheten: Et par skruemutter eller kuleskruepar (kuleskrue). En skruemutter er generelt mer utsatt for friksjonskrefter under drift og er også mindre nøyaktig i forhold til en kuleskrue. Hvis du trenger økt nøyaktighet, må du definitivt velge kuleskruer. Men du bør vite at kuleskruer er ganske dyre.