Kuinka tehdä DIY CNC-kone?

Puun, muovin ja komposiitin lisäksi tietokoneiden numeeriset ohjauskoneet (CNC) käsittelevät täydellisesti ei-rautapitoisia metalleja ja jopa työstettyjä (teknisiä) teräslajeja. Tällaiset laitteet valmistetaan jyrsintä- ja kaiverruskoneeksi - ja niitä täydennetään laserkaiverruspistoolilla, joka pystyy polttamaan puuta ja terästä.

Ennen kuin valmistaudut jyrsinkoneen tai laserkaiverruskoneen kokoonpanoon, päättää vaatimuksista, joita kokeneet käsityöläiset eivät unohda.

Ensinnäkin rungon (rungon, alustan) on oltava riittävän jäykkä, koska osaan kohdistuva mekaaninen voima työkappaleen teknisten reikien sorvauksen, porauksen ja leikkaamisen aikana on huomattava.

Osien käsittelyn tarkkuuden ja selkeyden on oltava tietyssä eritelmässä ilmoitettu. Mikään ei estä sinua tilaamasta kiinalaisia ​​valmiita komponentteja, mutta pohja on useimmiten valmistettu improvisoiduista keinoista.

Myös osan koolla on väliä... On järjetöntä koota kone, joka vie koko työpöydän pöytätasolle, jonka pinta-ala on 2 m2, kun on tarkoitus urittaa pieniä osia, varaosia mekanismeihin ja laitteisiin.

Ratkaistuaan nämä kolme tehtävää he valmistelevat tarvittavat materiaalit ja työkalut.

• Puun koneen rungon valmistukseen sopiva massiivipuulevy, MDF- tai lastulevyprofiililevy tai vaneri. Jälkimmäisellä, yhdessä massiivipuun kanssa, on suurin lujuus. Mutta metallikoneelle ei ole parempaa muotoilua kuin teräs.

• Puun karamoottorin teho ei saa olla yli 2 kW. Pitkittyjen 15 minuutin välein tapahtuvien teknisten taukojen välttämiseksi on suositeltavaa varustaa karamoottori patteri-vesi-lämmönpoistojärjestelmällä.

• Invertterin sähkömoduuli on sovitettu moottorin tehoon. Askelmoottoreiden luotettavuuden ja yleisyyden vuoksi käytetään "moottori-ohjain" -järjestelmää. Ohjainkortti tuottaa pulssi- ​​tai vaihtovirtoja, jotka saavat moottorin akselin pyörimään tietyssä kulmassa tai suorittamaan useita täysiä kierroksia. Kolme askelmoottoria mahdollistavat työkappaleiden liikkeen kaikkia kolmea koordinaattiakselia pitkin.

• Kaapelikanava on sijoitettu suojaamaan johtoja tahattomalta vaurioilta käytön aikana - käyttölaitetta ja tasoa liikutetaan usein paljon.

Muita osia ovat jyrsinkiristin (jyrsinistukka), jäähdytysletku, kuulalaakerisarjat, kytkin (siirtää tasaisen ajon askelmoottorilta ja varmistaa sen kohdistuksen vaihteiston kanssa akselia pitkin), jyrsimet, laitteistot, vesipumppu (pumppu), nastat. Työkaluina tarvitset:

• invertterityyppinen hitsausyksikkö, jossa on useita elektrodeja;

• hiomakone, jossa on sarja leikkauslevyjä metallille ja puulle;

• yleinen ruuvimeisseli, jossa on suutinsarja;

• vasara, pihdit, yleiskäyttöiset säädettävät avaimet (vähintään kaksi);

• juotosrauta, hartsi, juote, juotos flux;

• Sakset ja pihdit.

Kulutustarvikkeet - sähköteippi, yleisliima (puusepäntyö, epoksi ja/tai "Moment-1"), kumitiiviste, savuteippi.

Käsityöläiset valmistavat CD-levyihin perustuvia jyrsimiä ja niille asemia. Näitä komponentteja käyttämällä käyttäjä saa erittäin kompaktin koneen.

Yleiset vaiheittaiset asennusohjeet sisältävät seuraavat vaiheet.

1. Etsi tai luo piirustus - asennusohjeet, joissa kaikki vaiheet, mukaan lukien sähkö- ja elektroniikkasuunnittelu, on kuvattu yksityiskohtaisesti. Piirustuksen luomiseen käytetään ohjelmistotyökaluja, kuten Autocad tai Visio.

2. Tarvittavien komponenttien ostamisen jälkeen mestari muodostaa sängyn. Ei ole suositeltavaa koota sitä ennen näiden varaosien ostamista - sen mitat eivät vastaa tulevan laitteen kokoonpanoa.

3. Karayksikön asennus ja säätö päämoottorilla. Moottoriin on asennettu jäähdytysjärjestelmä. Vuotojen poistamiseksi käytetään tiivisteainetta - kovettumisen jälkeen se muuttuu eräänlaiseksi kumiksi.

4. Sähköjohtojen ja -kaapeleiden asennus, ohjauspaneeli, koneen hätäpysäytyspainike.

5. Elektroniikkakortin (mikrokontrolleri) sijoitus ja liitäntä. Voit käyttää esimerkiksi elektroniikkamoduulia, kuten KY-2012 - viisiakselista CNC-ohjainta askelmoottoriohjaimelle DB-25-kaapelilla. Useimmat käyttäjät suosivat Arduino-merkkisiä mikro-ohjaimia.

6. Testataan kootun koneen työtä, ladataan sähköisiä versioita tulevien työkappaleiden piirustuksista, jotka tehdään tällä koneella.

Jos tekniikka toimii hyvin, voit kehittää tuotantosuunnitelman, ostaa siihen materiaaleja ja tarvikkeita ja mennä "virtaan" - vapauttamaan ensimmäinen (koe) osien erä.

Itse koottu CNC-kone vaatii mahdollisimman vähän virheitä ja ei-toivottuja laskuvirheitä. Itse tehty yksikkö, vaikka se olisi luotu yksinomaan puun ja muovin työhön, vaatii perusteellisen lähestymistavan suunnitteluun ja kokoonpanoon. Joten, projekti on valmis - jäljellä on vain panna se käytäntöön.

Sänky, virransyöttöpiiri, taajuusmuuttaja päämoottorilla ja kohdepöytä, jossa askelmoottorit ovat toiminnassa, eivät saa häiritä toisiaan. Yhtä tärkeitä komponentteja ovat hätäpysäytyspainike ja kaukosäädin, jossa on karakäytön nopeutta vaihtavia painikkeita.

Asenna osat, joilla voit säätää lavan siirtymää abskissa- ja ordinaatta-akselia pitkin.

Kiinnitä kara. Se asennetaan vasta sen jälkeen, kun runkotyöt on suoritettu kokonaan (kokoamatta sivuseiniä ja takaseinää). Kun asennat moottoria, jätä mahdollisuus siirtää tätä asemaa korkeuteen ja tiukasti pystysuoraan.

Muita osia ovat kierrehammaspyörä, joka käyttää hihnapyörien ja hihnan hammaspyöriä... Tämä liitäntä estää hihnaa luistamasta hihnapyörillä. Tasainen vääntömomentin siirto on käytännössä taattu.

Käytettäessä askelmoottoria pienoiskoneessa käytetään suuren tulostimen vaunukomponentteja. Mitä vanhempi malli on valmistusvuonna, sitä tehokkaampaa askelmoottoria niissä käytettiin. Pistematriisitulostinta pidetään suurena menestyksenä: Se on enemmän kuin laser- ja mustesuihkumallit, jotka sopivat tällaiseen koneeseen. Kolmiakselinen kone vaatii vastaavasti kolme näistä moottoreista. Jos et löytänyt niitä itse (käyttäen vanhoja painolaitteita), käytä kiinalaisen Nema-tuotemerkin askelmoottoreita - sinun tarvitsee vain odottaa tilauksen toimittamista 10-100 päivää, ja tällaiset moottorit on suunniteltu 12 voltin jännite ja useiden ampeerien virta.

Pyörivien hammaspyörien (työkaluteräspyörien) avulla voit muuntaa vääntömomentin lineaariseksi vääntömomentiksi. Palloruuviparillisia osia (Ball Screws) voidaan käyttää maksimaalisen tarkkuuden saavuttamiseksi, mutta sellaiset osat eivät ole halpa ratkaisu. Käytä muttereita ja kiinnityspultteja lohkojen asentamiseen ja varusta ne muovisilla välikappaleilla kitkan vähentämiseksi ja välyksen vähentämiseksi.

Karaksi voidaan käyttää mitä tahansa harjattua tai harjatonta moottoria.

Pystynapa, jonka avulla työkalu voi liikkua kolmessa koordinaatissa, toimii koordinaattitaulukossa. Akseli on valmistettu alumiinitangon muodossa. Tämän osan mittojen on vastattava koneen mittoja.

Työskentelymekaanisen osan asennus alkaa ensimmäisten askelmoottoreiden kiinnityksellä runkoon.... Ne sijaitsevat pystyakselin takana. Nämä moottorit vastaavat vaaka- ja pystysuuntaisesta liikkeestä. Abskissa-akselia pitkin liikkuvassa portaalissa on karakäyttö ja tuki (akseli, joka määrittää työpisteen korkeuden). Mitä korkeammalle portaali on sijoitettu, sitä paksumpia osia mestari laskee kääntyessään. Korotetun portaalin haittana on epävakaus lisääntyneelle voimalle.

Korkeuskoordinaateista vastaavan askelmoottorin sekä suorien kiskojen kiinnittämiseen käytetään kaikkia levyjä paitsi sivulevyjä. Asenna karan alusta samaan paikkaan.

Kiinnitä karamoottorin roottori hiusneulalla käyttämällä melko leveän poikkileikkauksen omaavaa sähkökaapelin kumikäämiä. Nylonholkkiin työnnetyillä ruuveilla on myös lukitusominaisuudet.

Kotelon valmistuksessa olevat metallit ja puu voidaan yhdistää toisiinsa. Joten pää (tuki)rakenne kootaan ammattimaisista putkista, joiden seinämän paksuus on 3 mm, ja sivuseinät (kannet, paneelit) voidaan valmistaa vanerista. Mutta tukirunkoa ei voida koota ilman hitsaustekniikkaa - puhtaasti pulttiliitokset eivät välttämättä riitä.

Kone saavuttaa piirustuksessa ilmoitetun lopullisen lujuuden vain rungon ansiosta... Siihen on asennettu liikkuva esinepöytä, karakäyttö, askelkoordinaattimoottorit, kiskomaiset ohjaimet ja pystysuora koordinaattiakseli.

Teräsrunko on monta kertaa parempi, mutta se voi myös vaurioitua ennenaikaisesti. Käytä T-muttereita estääksesi rungon osien irtoamisen. Pulttiliitokset sopivat kuitenkin hyvin hitsattujen liitosten kanssa. Päätylevyt mahdollistavat laakereiden asennuksen, jotka mahdollistavat lyijypultin pyörimisen vapaasti sen kierrettä pitkin. Tässä käytetään luistia ja karan laakeria.

Ohjelmayksikön sujuvan toiminnan varmistamiseksi käytetään korkealaatuisia radiomateriaaleja ja radiokomponentteja. Kiinalaisia ​​painettuja piirilevyjä, joiden laatu on epäilyttävä, tulee välttää. Kokoonpanon tarkoituksena on saavuttaa tarkka toiminta ilman ohjelmistojen jumiutumista ja nollauksia käytön aikana.

Elektronisilla ohjainmoduuleilla ohjattujen askelmoottoreiden lisäksi käytössä on myös USB-portti, josta tulevien signaalien muuntaminen tapahtuu esimerkiksi RS-485-tekniikkaan perustuvalla sovitinmoduulilla, joka myös muuntaa tiedot takaisin USB-muotoon.

Valitse tarvitsemasi - kaikki laitteet toimivat siinä. Esimerkiksi nykyaikaiset mikroprosessorimoduulit toimivat 3,3 V jännitteellä ja askelmoottorit - 12:sta.

PC:tä tai kannettavaa tietokonetta käytetään ohjelman lataamiseen/korvaamiseen CNC-yksikköön. Viime aikoina on yritetty käyttää koneen ohjaamiseen yhden tai useamman flash-aseman kokoista lisämikrotietokonetta, joka on vuorovaikutuksessa älypuhelimien ja tablettien kanssa Wi-Fin tai Bluetoothin kautta, mutta tämä tekniikka on vielä pitkän aikavälin kehitysvaiheessa ja , viittaa pikemminkin "älykkäisiin asioihin".

• Yksikään järkevä käsityöläinen ei voi koota edes äärimmäisen yksinkertaista konetta ilman projektia piirustuksen kanssa.
• Yhdistä karan käyttö ja taajuusmuuttaja oikein.
• Älä käytä askelmoottoreita, joissa on ei-standardi virtalähde, muuten sinun on asennettava ei-standardi virtalähde tai muutettava jotakin olemassa olevista. Tämä työntää lopullisen asetuksen sivuun ja monimutkaistaa sitä.
• Älä käytä vain hitsattuja liitoksia - voimakkaalla tärinällä ne yksinkertaisesti rikkoutuvat.
• Älä käytä liukuvaa hihnakäyttöä: huomattava voima voi johtaa hihnojen usein luistamiseen.
• Osta laakerit ja ruuvit kolminkertaisella turvakertoimella.

Kuinka tehdä CNC-kone omin käsin, katso alla.