نقشه های ماشین فرز و حکاکی CNC را خودتان انجام دهید. نقشه های نمودار دستگاه CNC را خودتان انجام دهید

این اولین دستگاه CNC من است که با دستان خودم مونتاژ شده است مواد موجود. قیمت دستگاه حدود 170 دلار است.

من مدتهاست که رویای مونتاژ یک دستگاه CNC را در سر می پرورانم. من عمدتاً برای برش تخته سه لا و پلاستیک، برش برخی از قطعات برای مدل سازی، محصولات خانگی و سایر ماشین ها به آن نیاز دارم. تقریباً دو سال دستانم برای مونتاژ دستگاه خارش داشت و در این مدت قطعات، الکترونیک و دانش را جمع آوری کردم.

دستگاه مقرون به صرفه است، هزینه آن حداقل است. در ادامه از کلماتی استفاده خواهم کرد که به یک فرد معمولیممکن است بسیار ترسناک به نظر برسد و ممکن است شما را از ساختن یک ماشین بترساند، اما در واقع همه چیز بسیار ساده است و می توان به راحتی در چند روز بر آن مسلط شد.

وسایل الکترونیکی مونتاژ شده روی سیستم عامل Arduino + GRBL

مکانیک ساده ترین است، یک قاب ساخته شده از تخته سه لا 10 میلی متر + پیچ و پیچ و مهره 8 میلی متر، راهنماهای خطی ساخته شده از زاویه فلزی 25 * 25 * 3 میلی متر + بلبرینگ های 8 * 7 * 22 میلی متر. محور Z روی گل میخ M8 و محورهای X و Y روی تسمه T2.5 حرکت می کند.

دوک برای CNC خانگی است که از یک موتور بدون برس و یک گیره کولت + یک درایو تسمه دندانه دار مونتاژ شده است. لازم به ذکر است که موتور اسپیندل از منبع تغذیه اصلی 24 ولت تغذیه می شود. که در مشخصات فنیموتور گفته شده 80 آمپر است اما در واقع در بار سنگین 4 آمپر مصرف می کند. نمی توانم توضیح دهم که چرا این اتفاق می افتد، اما موتور عالی کار می کند و کار خود را انجام می دهد.

در ابتدا، محور Z بر روی راهنماهای خطی خانگی ساخته شده از زوایا و یاتاقان ها بود، بعداً آن را بازسازی کردم، عکس ها و توضیحات زیر.

فضای کار تقریباً 45 سانتی متر در X و 33 سانتی متر در Y و 4 سانتی متر در Z است. با در نظر گرفتن تجربه اول، دستگاه بعدی را با ابعاد بزرگتر می سازم و دو موتور در محور X نصب می کنم، یکی در هر طرف. . این به دلیل بازوی بزرگ و بار روی آن است، زمانی که کار در حداکثر فاصله در امتداد محور Y انجام می شود. اکنون فقط یک موتور وجود دارد و این منجر به اعوجاج قطعات می شود، دایره کمی به نظر می رسد. بیضوی به دلیل خمش حاصل از کالسکه در امتداد X.

بلبرینگ های اصلی موتور به سرعت شل شدند زیرا برای بار جانبی طراحی نشده بودند و این جدی است. بنابراین، من دو یاتاقان بزرگ با قطر 8 میلی متر را در بالا و پایین محور نصب کردم، این کار باید بلافاصله انجام می شد، اکنون به دلیل این امر لرزش وجود دارد.

در اینجا در عکس می بینید که محور Z از قبل روی سایر راهنماهای خطی قرار دارد، توضیحات در زیر خواهد بود.

خود راهنماها خیلی هستند طراحی ساده، به طور تصادفی آن را در یوتیوب پیدا کردم. سپس این طراحی از همه طرف برای من ایده آل به نظر می رسید، حداقل تلاش، حداقل قطعات، مونتاژ ساده. اما همانطور که تمرین نشان داده است، این راهنماها برای مدت طولانی کار نمی کنند. عکس شیاری را نشان می دهد که بعد از یک هفته آزمایش من از دستگاه CNC روی محور Z ایجاد شد.

من راهنماهای خانگی را در محور Z با راهنماهای مبلمان جایگزین کردم؛ قیمت آنها برای دو قطعه کمتر از یک دلار است. من آنها را کوتاه کردم و یک سکته مغزی 8 سانتی متری گذاشتم. هنوز راهنماهای قدیمی روی محورهای X و Y وجود دارد ، فعلاً آنها را تغییر نمی دهم ، قصد دارم برای یک دستگاه جدید قطعات را بر روی این دستگاه برش دهم ، سپس می خواهم فقط این یکی را جدا کنید

چند کلمه در مورد کاترها من هرگز با CNC کار نکردم و همچنین تجربه فرزکاری بسیار کمی دارم. من چندتا کاتر از چین خریدم همشون 3 و 4 شیار دارن بعدا فهمیدم این کاترها برای فلز خوبه ولی برای فرز تخته سه لا به کاترهای دیگه نیاز دارید. در حالی که کاترهای جدید مسافت چین تا بلاروس را پوشش می دهند، سعی می کنم با آنچه دارم کار کنم.

عکس نشان می دهد که چگونه یک برش 4 میلی متری روی تخته سه لا توس 10 میلی متری سوخت ، من هنوز نفهمیدم چرا ، تخته سه لا تمیز بود ، اما روی کاتر رسوبات کربنی مشابه رزین کاج وجود داشت.

بعدی در عکس یک کاتر چهار فلوت 2 میلی متری پس از تلاش برای آسیاب پلاستیک است. جدا کردن این تکه پلاستیک ذوب شده بسیار سخت بود؛ مجبور شدم کمی آن را با انبردست گاز بگیرم. حتی در سرعت های پایین باز هم کاتر گیر می کند، 4 شیار به وضوح برای فلز است :)

یک روز دیگر تولد عمویم بود، به همین مناسبت تصمیم گرفتم برای اسباب بازیم یک هدیه تهیه کنم :)

به عنوان هدیه، یک خانه کامل برای خانه تخته سه لا درست کردم. اول از همه، من برای تست برنامه و خراب نشدن تخته سه لا روی پلاستیک فوم آسیاب کردم.

به دلیل واکنش و خم شدن، نعل اسب فقط برای بار هفتم قطع شد.

در مجموع، این خانه کامل (در شکل خالص) حدود 5 ساعت آسیاب + زمان زیادی برای چیزی که خراب شد.

من یک بار مقاله ای در مورد جا کلیدی منتشر کردم، در عکس زیر همان جا کلیدی است، اما قبلاً روی یک دستگاه CNC بریده شده است. حداقل تلاش، حداکثر دقت. با توجه به عکس العمل، دقت مطمئنا حداکثر نیست، اما من دستگاه دوم را سفت تر می کنم.

من همچنین از یک دستگاه CNC برای برش چرخ دنده ها از تخته سه لا استفاده کردم؛ این بسیار راحت تر و سریع تر از برش آن با دست خودم با اره منبت کاری اره مویی است.

بعداً چرخ دنده های مربعی را از تخته سه لا جدا کردم ، آنها در واقع می چرخند :)

نتایج مثبت است. اکنون من شروع به توسعه یک دستگاه جدید خواهم کرد، قطعات این دستگاه را برش خواهم داد، کار دستیعملاً به مونتاژ می رسد.

شما باید بر برش پلاستیک مسلط باشید، زیرا در حال کار بر روی یک ربات جاروبرقی خانگی هستید. در واقع، ربات من را مجبور کرد تا CNC خودم را ایجاد کنم. برای ربات، چرخ دنده ها و سایر قطعات را از پلاستیک برش می دهم.

به روز رسانی: اکنون برش های مستقیم با دو لبه (3.175 * 2.0 * 12 میلی متر) می خرم، آنها بدون نمره گذاری شدید در دو طرف تخته سه لا برش می زنند.

شرط تحقق کار حرفه ایروی چوب در دسترس است . جاده های موجود برای فروش برای همه مقرون به صرفه نیست. بنابراین، بسیاری آنها را با دستان خود می سازند، در هزینه صرفه جویی می کنند و از فرآیند خلاقانه لذت می برند.

دو گزینه برای ساخت ماشین های کوچک وجود دارد:

• خرید مجموعه ای از قطعات و ساخت آن (کیت های مدلیست از 40 تا 110 هزار روبل)؛
• خودت بسازش.

بیایید ساخت ماشین های فرز کوچک CNC را با دستان خود در نظر بگیریم.

انتخاب ویژگی های طراحی

لیست اقدامات هنگام توسعه و ساخت دستگاه مینی برای فرز چوب به شرح زیر است:

1. ابتدا باید تصمیم بگیرید که در مورد چه نوع کاری صحبت می کنید. این به شما می گوید که چه ابعاد و ضخامت هایی از قطعات را می توان روی آن پردازش کرد.
2. یک طرح و لیست پیشنهادی از قطعات یک ماشین رومیزی خانگی را برای ساخت خودتان تهیه کنید.
3. نرم افزاری را انتخاب کنید تا آن را به حالت کار درآورید تا مطابق با یک برنامه مشخص کار کند.
4. قطعات، قطعات، محصولات لازم را خریداری کنید.
5. با داشتن نقشه ها، عناصر گم شده را با دستان خود بسازید، محصول نهایی را مونتاژ و رفع اشکال کنید.

طرح

یک ماشین خانگی از قسمت های اصلی زیر تشکیل شده است:

• یک تخت با یک میز قرار داده شده بر روی آن؛
• کولیس با قابلیت جابجایی آسیاب برش در سه مختصات;
• دوک با کاتر؛
• راهنمای حرکت کولیس و پورتال.
• منبع تغذیه ای که با استفاده از ریز مدارها، برق را برای موتورها، کنترل کننده یا تابلوی سوئیچ تامین می کند.
• درایورها برای تثبیت عملکرد؛
• جاروبرقی برای جمع آوری خاک اره.

راهنماهایی برای حرکت درگاه در امتداد محور Y بر روی قاب نصب می شود.راهنماهایی برای حرکت تکیه گاه در امتداد محور X روی پورتال قرار می گیرند.دوک با کاتر به تکیه گاه متصل می شود. در امتداد راهنماهای خود (محور Z) حرکت می کند.

کنترلر و درایورها با انتقال دستورات به موتورهای الکتریکی، ماشین CNC را اتوماسیون می کنند. استفاده از بسته نرم افزاری Kcam به شما امکان استفاده از هر کنترلر را می دهد و کنترل موتورها را مطابق با نقشه قطعه وارد شده در برنامه فراهم می کند.

سازه باید به منظور مقاومت در برابر نیروهای کاری که در حین کار ایجاد می شود و منجر به ارتعاش نمی شود، صلب ساخته شود. ارتعاشات منجر به کاهش کیفیت محصول و شکستگی ابزار خواهد شد. بنابراین، ابعاد عناصر بست باید استحکام سازه را تضمین کند.

یک دستگاه فرز CNC خانگی برای به دست آوردن یک تصویر سه بعدی سه بعدی استفاده می شود قسمت چوبی. به میز وصل شده است از این دستگاه. همچنین می توان از آن به عنوان ابزار حکاکی استفاده کرد. طراحی حرکت بدنه کار را تضمین می کند - دوک با برش نصب شده مطابق با یک برنامه عمل داده شده. تکیه گاه در امتداد محورهای X و Y در امتداد راهنماهای صیقلی با استفاده از موتورهای پله ای حرکت می کند.

حرکت دوک در امتداد محور عمودی Z به شما امکان می دهد عمق پردازش را تغییر دهید نقاشی در حال ایجادروی چوب برای به دست آوردن یک طرح برجسته سه بعدی، باید نقشه هایی بسازید. استفاده از آن توصیه می شود انواع مختلفبرش هایی که به شما امکان می دهند بهترین پارامترهاتصویر را نمایش دهد

انتخاب اجزا

برای راهنماها از میله های فولادی D = 12 میلی متر استفاده می شود. برای جابجایی بهتر کالسکه ها زمین می شوند. طول آنها به اندازه میز بستگی دارد. می توانید از میله های فولادی سخت شده از چاپگر ماتریس نقطه ای استفاده کنید.

از آنجا می توان از موتورهای پله ای استفاده کرد. پارامترهای آنها: 24 ولت، 5 آمپر.

توصیه می شود کاترها را با کولت محکم کنید.

برای یک مینی فرز خانگی، بهتر است از منبع تغذیه کارخانه ای استفاده کنید، زیرا عملکرد به آن بستگی دارد.

کنترلر باید از خازن ها و مقاومت ها در بسته های SMD روی سطح استفاده کند.

مونتاژ

برای مونتاژ یک ماشین خانگی برای فرز کردن قطعات سه بعدی روی چوب با دستان خود، باید نقشه ها را بکشید، ابزار، اجزای لازم را آماده کنید و قطعات گم شده را بسازید. پس از این، می توانید مونتاژ را شروع کنید.

توالی مونتاژ یک دستگاه مینی CNC با پردازش سه بعدی با دستان خود شامل موارد زیر است:

1. راهنماهای کولیس به همراه کالسکه (بدون پیچ) در دیواره های جانبی نصب می شوند.
2. کالسکه ها در امتداد راهنماها حرکت می کنند تا زمانی که حرکت آنها صاف شود. این در سوراخ های کولیس آسیاب می شود.
3. سفت کردن پیچ های کولیس
4. بستن واحدهای مونتاژ بر روی دستگاه و نصب پیچ.
5. نصب استپر موتور و اتصال آنها به پیچ با استفاده از کوپلینگ.
6. کنترل کننده به یک بلوک جداگانه جدا می شود تا تأثیر مکانیسم های عملیاتی بر روی آن کاهش یابد.

یک دستگاه CNC خانگی باید بعد از مونتاژ تست شود! تست پردازش سه بعدی با استفاده از حالت های ملایم برای شناسایی همه مشکلات و رفع آنها انجام می شود.

عملکرد خودکار توسط نرم افزار ارائه می شود. کاربران پیشرفته کامپیوتر می توانند از منابع تغذیه و درایورها برای کنترلرها و موتورهای پله ای استفاده کنند. منبع تغذیه جریان متناوب ورودی (220 ولت، 50 هرتز) را به جریان مستقیم لازم برای تغذیه کنترلر و موتورهای پله ای تبدیل می کند. برای آنها، کنترل دستگاه از رایانه شخصی از طریق پورت LPT می گذرد. برنامه های کاری توربو CNC و VRI-CNC هستند. برای تهیه نقشه های لازم برای پیاده سازی در درخت، از برنامه های ویرایشگر گرافیکی CorelDRAW و ArtCAM استفاده می شود.

نتایج

یک دستگاه فرز مینی CNC خانگی برای تولید قطعات سه بعدی آسان است و دقت و کیفیت پردازش را تضمین می کند. در صورت لزوم، بیشتر انجام دهید کار پیچیدهشما باید از موتورهای پله ای با قدرت بالاتر استفاده کنید (به عنوان مثال: 57BYGH-401A). در این حالت برای جابجایی کولیس ها به جای کلاچ باید از تسمه تایم برای چرخاندن پیچ ها استفاده کرد.

نصب منبع تغذیه (S-250-24)، برد سوئیچینگ و درایورها را می توان در یک کیس کامپیوتر قدیمی با اصلاح آن انجام داد. برای خاموش کردن اضطراری تجهیزات، می‌توانید دکمه قرمز رنگ «توقف» را روی آن نصب کنید.

دانستن چه چیزی پیچیده فنی و دستگاه الکترونیکی، بسیاری از صنعتگران فکر می کنند که ساختن آن با دستان خود به سادگی غیرممکن است. با این حال، این نظر اشتباه است: خودتان این کار را انجام دهید تجهیزات مشابهامکان پذیر است، اما برای این شما باید نه تنها آن را داشته باشید طراحی دقیق، بلکه یک مجموعه ابزار لازمو اجزای مرتبط

پردازش یک دورالومین خالی در یک ماشین فرز رومیزی خانگی

هنگام تصمیم گیری برای ساخت دستگاه CNC خود، به خاطر داشته باشید که می تواند زمان قابل توجهی را صرف کند. علاوه بر این، معین هزینه های مالی. با این حال، با نترسیدن از چنین مشکلاتی و با برخورد صحیح با همه مسائل، می توانید صاحب تجهیزات مقرون به صرفه، کارآمد و مولد شوید که به شما امکان می دهد قطعات کار را از مواد مختلفبا درجه دقت بالا

برای ساختن یک دستگاه فرز مجهز به سیستم CNC، می توانید از دو گزینه استفاده کنید: یک کیت آماده بخرید، که از آن چنین تجهیزاتی از عناصر خاص انتخاب شده مونتاژ می شود، یا تمام اجزا را پیدا کنید و دستگاهی را با دستان خود به طور کامل مونتاژ کنید. تمام نیازهای شما را برآورده می کند.

دستورالعمل مونتاژ دستگاه فرز CNC خانگی

در زیر عکس ساخته شده را می بینید با دستان خودم، که به آن پیوست شده است دستورالعمل های دقیقدر مورد ساخت و مونتاژ، نشان دادن مواد و اجزای مورد استفاده، "الگوهای" دقیق قطعات ماشین آلات و هزینه های تقریبی. تنها نکته منفی دستورالعمل های موجود است زبان انگلیسی، اما درک نقشه های دقیق بدون دانستن زبان کاملاً ممکن است.

دانلود رایگان دستورالعمل ساخت دستگاه:

دستگاه فرز CNC مونتاژ شده و آماده کار است. در زیر چند تصویر از دستورالعمل های مونتاژ این دستگاه آورده شده است.

"الگوهای" قطعات ماشین (نمای کاهش یافته) شروع مونتاژ ماشین مرحله میانی مرحله نهاییمجامع

کار مقدماتی

اگر تصمیم دارید که بدون استفاده از کیت آماده، یک دستگاه CNC را با دستان خود طراحی کنید، اولین کاری که باید انجام دهید این است که انتخاب کنید. نمودار شماتیک، که بر اساس آن چنین تجهیزات کوچکی کار خواهد کرد.

به عنوان پایه تجهیزات فرزبا CNC می توانید قدیمی را بگیرید دستگاه حفاری، که در آن سر کار با مته با فرز جایگزین می شود. دشوارترین چیزی که باید در چنین تجهیزاتی طراحی شود مکانیزمی است که حرکت ابزار را در سه صفحه مستقل تضمین می کند. این مکانیسم را می توان با استفاده از کالسکه های چاپگر غیر کار مونتاژ کرد، حرکت ابزار را در دو صفحه تضمین می کند.

اتصال کنترل نرم افزاری به دستگاهی که طبق این مفهوم مونتاژ شده است آسان است. با این حال، عیب اصلی آن این است که فقط قطعات کار ساخته شده از پلاستیک، چوب و مواد نازک را می توان در چنین دستگاه CNC پردازش کرد. ورق فلز. این با این واقعیت توضیح داده می شود که کالسکه از چاپگر قدیمی که حرکت را فراهم می کند ابزار برش، از درجه سفتی کافی برخوردار نیستند.

برای اینکه دستگاه CNC خانگی شما بتواند عملیات فرز تمام عیار را با قطعات کار ساخته شده از مواد مختلف انجام دهد، یک موتور پله ای به اندازه کافی قدرتمند باید وظیفه حرکت ابزار کار را بر عهده داشته باشد. مطلقاً لازم نیست به دنبال یک موتور از نوع پله ای بگردید، می توان آن را از یک موتور الکتریکی معمولی ساخت و دومی را در معرض تغییرات جزئی قرار داد.

استفاده از موتور پله ای در موتور شما این امکان را فراهم می کند که از استفاده از پیچ درایو اجتناب کنید و عملکردو ویژگی های تجهیزات خانگی از این بدتر نمی شود. اگر هنوز تصمیم دارید از کالسکه های چاپگر برای مینی ماشین خود استفاده کنید، بهتر است آنها را از مدل بزرگتری از دستگاه چاپ انتخاب کنید. برای انتقال نیرو به شفت تجهیزات فرز بهتر است از تسمه های نه معمولی بلکه دندانه دار استفاده شود که روی قرقره ها لیز نخورند.

یکی از مهم ترین اجزای هر دستگاهی از این دست، مکانیزم فرز است. این تولید آن است که باید داده شود توجه ویژه. برای درست کردن چنین مکانیزمی، به نقشه های دقیق نیاز دارید که باید به شدت دنبال شوند.

نقشه های ماشین فرز CNC

بیایید شروع به مونتاژ تجهیزات کنیم

اساس تجهیزات فرز CNC خانگی می تواند یک تیر مستطیلی باشد که باید به طور ایمن روی راهنماها ثابت شود.

ساختار نگهدارنده دستگاه باید استحکام بالایی داشته باشد؛ در هنگام نصب آن بهتر است از اتصالات جوشی استفاده نشود و تمام عناصر فقط با پیچ وصل شوند.

این نیاز با این واقعیت توضیح داده می شود که جوش می دهدبارهای ارتعاشی را بسیار ضعیف تحمل می کند، که لزوماً در معرض آن قرار می گیرند ساختار اساسیتجهیزات. چنین بارهایی در نهایت منجر به خراب شدن قاب دستگاه در طول زمان می شود و تغییراتی در ابعاد هندسی در آن ایجاد می شود که بر دقت تنظیمات تجهیزات و عملکرد آن تأثیر می گذارد.

هنگام نصب یک قاب خانگی جوش می شود آسیاباغلب باعث ایجاد بازی در گره های آن و همچنین انحراف راهنماها می شود که تحت بارهای شدید رخ می دهد.

دستگاه فرز که با دستان خود مونتاژ می کنید باید مکانیزمی داشته باشد که حرکت ابزار کار را در جهت عمودی تضمین کند. برای این کار بهتر است از چرخ دنده پیچی استفاده کنید که چرخش آن با استفاده از تسمه دندانه دار منتقل می شود.

بخش مهم یک ماشین فرز، محور عمودی آن است که دستگاه خانگیمی تواند از صفحه آلومینیومی ساخته شود. بسیار مهم است که ابعاد این محور به طور دقیق با ابعاد دستگاه در حال مونتاژ تنظیم شود. اگر یک کوره صدا خفه کن در اختیار دارید، می توانید محور عمودی دستگاه را با ریخته گری از آلومینیوم با توجه به ابعاد مشخص شده در نقشه نهایی، خودتان بسازید.

هنگامی که تمام اجزای دستگاه فرز خانگی شما آماده شد، می توانید مونتاژ آن را شروع کنید. این فرآیند با نصب دو موتور پله ای آغاز می شود که بر روی بدنه تجهیزات پشت محور عمودی آن نصب می شوند. یکی از این الکتروموتورها وظیفه حرکت سر فرز را در صفحه افقی و دومی به ترتیب وظیفه حرکت سر فرز را در صفحه عمودی بر عهده خواهد داشت. پس از این، اجزای باقی مانده و مجموعه های تجهیزات خانگی نصب می شوند.

چرخش به تمام اجزای تجهیزات CNC خانگی باید فقط از طریق درایوهای تسمه منتقل شود. قبل از اتصال به ماشین مونتاژ شدهسیستم کنترل برنامه، باید عملکرد آن را به صورت دستی بررسی کنید و بلافاصله تمام کاستی های شناسایی شده در عملکرد آن را برطرف کنید.

شما می توانید روند مونتاژ را در ویدیو مشاهده کنید که به راحتی در اینترنت پیدا می شود.

موتورهای پله ای

طراحی هر دستگاه فرز مجهز به CNC باید شامل باشد موتورهای پله ای، که حرکت ابزار را در سه صفحه فراهم می کند: 3D. هنگام طراحی یک ماشین خانگی برای این منظور، می توانید از موتورهای الکتریکی نصب شده در چاپگر ماتریس نقطه استفاده کنید. اکثر مدل های قدیمی دستگاه های چاپ ماتریس نقطه ای مجهز به موتورهای الکتریکی بودند که به اندازه کافی داشتند قدرت بالا. علاوه بر موتورهای پله ای، ارزش دارد میله های فولادی قوی را از یک چاپگر قدیمی بگیرید که می تواند در طراحی دستگاه خانگی خود نیز استفاده شود.

برای ساخت ماشین فرز CNC خود به سه موتور پله ای نیاز دارید. از آنجایی که تنها دو مورد از آنها در چاپگر ماتریس نقطه وجود دارد، لازم است دستگاه چاپ قدیمی دیگری را پیدا و جدا کنید.

معلوم می شود یک مثبت بزرگ، اگر موتورهایی که پیدا می کنید دارای پنج سیم کنترل هستند: این کارکرد مینی ماشین آینده شما را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. همچنین مهم است که پارامترهای زیر را در موتورهای پله ای که پیدا کرده اید پیدا کنید: چند درجه در یک مرحله می چرخد، ولتاژ تغذیه چقدر است و همچنین مقدار مقاومت سیم پیچ.

طراحی درایو دستگاه فرز CNC خانگی از یک مهره و یک گل میخ مونتاژ شده است که ابعاد آن باید با توجه به نقشه تجهیزات شما از قبل انتخاب شود. برای تعمیر شافت موتور و اتصال آن به گل میخ، استفاده از سیم پیچ لاستیکی ضخیم از آن راحت است کابل برق. بخش‌هایی از دستگاه CNC شما، مانند گیره‌ها، می‌توانند به شکل یک آستین نایلونی ساخته شوند که یک پیچ در آن قرار می‌گیرد. برای ساخت چنین عناصر ساختاری ساده، به یک فایل معمولی و یک مته نیاز دارید.

تجهیزات الکترونیکی

دستگاه CNC DIY شما توسط نرم افزار کنترل می شود و باید به درستی انتخاب شود. هنگام انتخاب چنین نرم افزاری (شما می توانید آن را خودتان بنویسید)، توجه به این نکته مهم است که عملیاتی است و به دستگاه اجازه می دهد تا تمام عملکرد خود را درک کند. چنین نرم افزاری باید شامل درایورهایی برای کنترلرهایی باشد که روی دستگاه مینی فرز شما نصب می شوند.

در یک دستگاه CNC خانگی، یک پورت LPT مورد نیاز است که از طریق آن سیستم کنترل الکترونیکی به دستگاه متصل می شود. بسیار مهم است که چنین اتصالی از طریق موتورهای پله ای نصب شده انجام شود.

هنگام انتخاب قطعات الکترونیکی برای دستگاه خانگی خود، توجه به کیفیت آنها مهم است، زیرا دقت به این بستگی دارد. عملیات فناورانه، که بر روی آن اجرا خواهد شد. پس از نصب و اتصال تمامی قطعات الکترونیکی سیستم CNC، باید نرم افزار و درایورهای لازم را دانلود کنید. فقط بعد از این دنبال می کنند استفاده ازمایشیماشین، عملکرد صحیح آن را تحت کنترل برنامه های بارگذاری شده بررسی می کند، کاستی ها را شناسایی کرده و به سرعت آنها را برطرف می کند.

و بنابراین، به عنوان بخشی از این مقاله آموزشی، از شما می خواهم که به همراه نویسنده پروژه، مکانیک و طراح 21 ساله، خودتان را بسازید. روایت به صورت اول شخص انجام می شود، اما بدانید که با کمال تاسف، تجربه خود را به اشتراک نمی گذارم، بلکه فقط آزادانه نویسنده این پروژه را بازگو می کنم.

در این مقاله نقشه های بسیار زیادی وجود خواهد داشت.، یادداشت های آنها به زبان انگلیسی ساخته شده است، اما من مطمئن هستم که یک متخصص واقعی همه چیز را بدون قید و شرط می فهمد. برای سهولت درک، من داستان را به "مراحل" تقسیم می کنم.

پیشگفتاری از نویسنده

از قبل در سن 12 سالگی، رویای ساختن ماشینی را داشتم که قادر به خلق چیزهای مختلف باشد. ماشینی که به من توانایی ساخت هر وسیله خانگی را می دهد. دو سال بعد به این جمله برخوردم CNCیا به عبارت دقیق تر، عبارت "دستگاه فرز CNC". بعد از اینکه فهمیدم افرادی هستند که می توانند برای نیازهای خودشان و در گاراژ خودشان چنین ماشینی بسازند، متوجه شدم که من هم می توانم این کار را انجام دهم. باید اینکارو بکنم! سه ماه سعی کردم قطعات مناسب را جمع آوری کنم، اما تکان نخوردم. بنابراین وسواس من به تدریج محو شد.

در آگوست 2013، ایده ساختن یک ماشین فرز CNC دوباره مرا درگیر کرد. من به تازگی دوره لیسانس خود را در دانشگاه تمام کردم طراحی صنعتی، بنابراین من کاملاً به توانایی های خود اطمینان داشتم. حالا به وضوح تفاوت من امروز و پنج سال پیش را درک کردم. من نحوه کار با فلز را یاد گرفتم، بر تکنیک های کار با ماشین های فلزکاری دستی مسلط شدم، اما مهمتر از همه، نحوه استفاده از ابزارهای توسعه را یاد گرفتم. امیدوارم این آموزش الهام بخش شما باشد تا دستگاه CNC خود را بسازید!

مرحله 1: طراحی و مدل CAD

همه چیز با طراحی متفکرانه شروع می شود. من چندین طرح ساختم تا احساس بهتری نسبت به اندازه و شکل دستگاه آینده داشته باشم. پس از آن با استفاده از SolidWorks یک مدل CAD ایجاد کردم. پس از مدلسازی تمام قطعات و اجزای دستگاه، نقشه های فنی را تهیه کردم. من از این نقشه ها برای ساخت قطعات روی ماشین های فلزکاری دستی استفاده کردم: و.

من صادقانه اعتراف می کنم، من عاشق خوبی هستم ابزار مناسب. به همین دلیل است که من سعی کردم مطمئن شوم که عملیات نگهداریو تنظیم دستگاه به ساده ترین شکل ممکن انجام شد. بلبرینگ ها را در بلوک های مخصوص قرار دادم تا بتوانم سریع آنها را تعویض کنم. راهنماها برای تعمیر و نگهداری در دسترس هستند، بنابراین ماشین من وقتی کار تمام شد همیشه تمیز خواهد بود.

فایل هایی برای دانلود "مرحله 1"

ابعاد

مرحله 2: تخت

تخت استحکام لازم را برای دستگاه فراهم می کند. یک درگاه متحرک، موتورهای پله ای، یک محور Z و یک اسپیندل و بعداً یک سطح کار روی آن نصب می شود. برای ایجاد قاب پشتیبانی از دو مورد استفاده کردم پروفیل های آلومینیومی Maytec با سطح مقطع 40x80 میلی متر و دو صفحه انتهایی ساخته شده از آلومینیوم به ضخامت 10 میلی متر. من تمام عناصر را با استفاده از گوشه های آلومینیومی به هم وصل کردم. برای تقویت سازه در داخل قاب اصلی، یک قاب مربع اضافی از پروفیل های یک بخش کوچکتر ساختم.

برای جلوگیری از ورود گرد و غبار روی راهنماها در آینده، گوشه های آلومینیومی محافظ نصب کردم. زاویه با استفاده از مهره های T که در یکی از شیارهای پروفیل نصب می شود، نصب می شود.

هر دو صفحه انتهایی دارای بلوک های بلبرینگ برای نصب پیچ محرک هستند.

مونتاژ قاب پشتیبانی می کند

گوشه هایی برای محافظت از راهنماها

فایل های دانلود مرحله 2

نقاشی های عناصر اصلی قاب

مرحله 3: پورتال

پورتال موبایل - آژانس اجراییدستگاه شما، در امتداد محور X حرکت می کند و دوک فرز و تکیه گاه محور Z را حمل می کند. با این حال، یک پورتال بالا در برابر بارهای ناشی از پردازش مقاومت کمتری دارد. پست های کناری بالای درگاه به عنوان اهرم نسبت به یاتاقان های غلتشی خطی عمل می کنند.

وظیفه اصلی که من قصد داشتم در دستگاه فرز CNC خود حل کنم، پردازش قطعات آلومینیومی بود. از آنجایی که حداکثر ضخامت بلنک های آلومینیومی مناسب برای من 60 میلی متر است، تصمیم گرفتم فاصله پورتال (فاصله از سطح کاربه تیر عرضی بالایی) برابر با 125 میلی متر. من تمام اندازه‌هایم را به مدل و نقشه‌های فنی در سالیدورکس تبدیل کردم. به دلیل پیچیدگی قطعات، آنها را در یک مرکز ماشینکاری صنعتی CNC پردازش کردم؛ این به من امکان داد پخ ها را پردازش کنم، که انجام این کار در یک ماشین فرز دستی فلز بسیار دشوار است.

فایل های دانلود "مرحله 3"

مرحله 4: کولیس محور Z

برای طراحی محور Z، من از یک پانل جلویی که به یاتاقان های حرکتی محور Y متصل می شود، از دو صفحه برای تقویت مجموعه، یک صفحه برای نصب استپر موتور و یک پانل برای نصب دوک فرز استفاده کردم. روی پنل جلویی دو راهنمای پروفیل نصب کردم که در امتداد آنها دوک در امتداد محور Z حرکت می کند. لطفاً توجه داشته باشید که پیچ محور Z در قسمت پایین دارای پشتیبانی شمارنده نیست.

دانلود "Step 4"

مرحله 5: راهنماها

راهنماها توانایی حرکت در همه جهات را فراهم می کنند و حرکات صاف و دقیق را تضمین می کنند. هر بازی در یک جهت می تواند باعث عدم دقت در پردازش محصولات شما شود. من گران ترین گزینه را انتخاب کردم - ریل های فولادی سخت شده. این به سازه اجازه می دهد تا بارهای بالا را تحمل کند و دقت موقعیت یابی مورد نیاز من را فراهم کند. برای اطمینان از موازی بودن راهنماها، هنگام نصب آنها از یک نشانگر مخصوص استفاده کردم. حداکثر انحراف نسبت به یکدیگر بیش از 0.01 میلی متر نبود.

مرحله 6: پیچ و قرقره

پیچ ها حرکت چرخشی را از موتورهای پله ای به حرکت خطی تبدیل می کنند. هنگام طراحی دستگاه خود، می توانید چندین گزینه را برای این دستگاه انتخاب کنید: یک جفت پیچ و مهره یا یک جفت بال اسکرو (بال اسکرو). پیچ مهره معمولاً در حین کار تحت نیروهای اصطکاک بیشتری قرار می گیرد و همچنین نسبت به بال اسکرو دقت کمتری دارد. اگر به دقت بیشتری نیاز دارید، قطعاً باید یک پیچ توپ را انتخاب کنید. اما باید بدانید که بال اسکروها بسیار گران هستند.

موقعیت محورهاX، Y، Zدستگاه فرز و حکاکی CNC رومیزی:

محور Z ابزار (آسیاب) را به صورت عمودی (پایین به بالا) حرکت می دهد.
محور X - کالسکه Z را در جهت عرضی (چپ-راست) حرکت می دهد.
محور Y - میز متحرک (به جلو و عقب) را حرکت می دهد.

می توانید با دستگاه دستگاه فرز و حکاکی آشنا شوید

ترکیب مجموعه ماشین CNC Modelist 2020 و Modelist 3030

I مجموعه ای از قطعات آسیاب شده ساخته شده از تخته سه لا 12 میلی متری برای خود مونتاژ

مجموعه ای از قطعات آسیاب شده برای مونتاژ دستگاه CNC با میز متحرک شامل موارد زیر است:

1) پایه های دروازه ای دستگاه فرز CNC

2) مجموعه ای از قطعات ماشین CNC آسیاب شده برای مونتاژ محور Z

3) مجموعه ای از قطعات ماشین CNC آسیاب شده برای مونتاژ میز متحرک

4) مجموعه ای از قطعات ماشین CNC آسیاب شده برای مونتاژ تکیه گاه های موتور پله ای و نصب اسپیندل

مجموعه II مکانیک ماشین فرز شامل:

1. کوپلینگ برای اتصال محور استپر موتور با پیچ دستگاه - (3 عدد). اندازه جفتبرای دستگاه Modelist2030 با موتورهای پله ای NEMA17 - 5x5 میلی متر. برای دستگاه Modelist3030 با موتورهای پله ای نما23 - 6.35x8 میلی متر

2. راهنماهای خطی فولادی برای دستگاه CNC Modelist 3030:

16 میلی متر (4 عدد) برای محورهای X و Y،

12 میلی متر (2 قطعه) برای محور Z

برای دستگاه CNC مدلیست 2020، قطر راهنمای حرکت خطی:

12 میلی متر (8 قطعه) برای محورهای X، Y و Z.

3. یاتاقان های نورد خطی برای دستگاه فرز Modelist3030:

بلبرینگ خطی LM16UU (8 عدد) برای محورهای X و Y،

بلبرینگ های خطی LM12UU برای محور Z.

برای فرز CNCماشین Modelist2020

بلبرینگ خطی LM12UU (12 عدد) برای محورهای X، Y و Z.

4. پیچ های سربی برای دستگاه فرز Modelist2020 - M12 (گام 1.75 میلی متر) - (3 عدد) با پردازش در d=5mm در یک انتها و در d=8mm در طرف دیگر.

برای دستگاه فرز Modelist3030 - پیچ های ذوزنقه ای TR12x3 (گام 3 میلی متر) - (3 عدد) با پردازش انتهایی در d = 8 میلی متر.

5. یاتاقان های شعاعی برای بستن پیچ های سرب - (4 عدد) یک بلبرینگ در یک بلوک آلومینیومی برای محور Z.

6. مهره های در حال اجرا ساخته شده از کاپرولون پر از گرافیت برای محورهای X، Y و Z (- 3 عدد)

مجموعه الکترونیکی روتر CNC III:

1. برای دستگاه CNC Modelist2020: موتورهای پله ای NEMA17 17HS8401(اندازه 42x48mm، گشتاور 52N.cm جریان 1.8 آمپر، مقاومت فاز 1.8 اهم، اندوکتانس 3.2 mH، قطر شفت 5 میلی متر)- 3 عدد

برای دستگاه CNC Modelist3030: موتورهای پله ای 23HS5630 (اندازه 57x56mm، گشتاور 12.6kg*cm، جریان 3.0A، مقاومت فاز 0.8Ohm، اندوکتانس 2.4mH، قطر شفت 6.35mm)- 3 عدد

2. کنترل کننده موتورهای پله ای یک دستگاه CNC با استفاده از درایورهای تخصصی میکرو استپینگ توشیبا TV6560 در یک جعبه آلومینیومی بسته

3. منبع تغذیه 24 V 6.5 A برای دستگاه CNC Modelist 2020 و 24 V 10.5 A برای دستگاه CNC Modelist 3030

4. مجموعه ای از سیم های اتصال

توالی مونتاژ یک دستگاه فرز CNC با میز متحرک.

سیستم حرکت خطی هر ماشین ابزار از دو قسمت تشکیل شده است: بوش ساچمه ای عنصری است که حرکت می کند و عنصر ثابت سیستم راهنمای خطی یا شفت (تکیهگاه خطی) است. بلبرینگ خطی می تواند باشد انواع متفاوت: بوش، بوش اسپلیت، بوش محفظه آلومینیومی برای بست آسان، کالسکه توپ، کالسکه غلتکی که وظیفه اصلی آن تحمل بار، اطمینان از حرکت پایدار و دقیق است. استفاده از یاتاقان های خطی (اصطکاک نورد) به جای بوش های کشویی می تواند اصطکاک را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و از تمام توان موتورهای پله ای استفاده کند. کار مفیدبرش دادن

تصویر 1

1 بلبرینگ های خطی سیستم را روغن کاری کنیدحرکت خطی یک ماشین فرز با روان کننده مخصوص (می توانید از Litol-24 (فروش در فروشگاه های قطعات خودرو) استفاده کنید).

2 مونتاژ محور Z یک دستگاه فرز CNC.

مونتاژ محور Z در دستورالعمل "" توضیح داده شده است.

3 مونتاژ میز دستگاه فرز CNC، محور Y

3.1 قطعات برای مونتاژ پورتال، شکل 2.

1) مجموعه ای از قطعات آسیاب شده

4) پیچ های سربی برای دستگاه فرز Modelist 2030 - M12 (گام 1.75 میلی متر) با انتهای پردازش شده در d=8mm و d=5mm

شکل 2. جزئیات پورتال یک دستگاه فرز CNC رومیزی

3.2 یاتاقان های خطی را فشار داده و نگهدارنده های بلبرینگ خطی را در شیارهای آسیاب شده قرار دهید، شکل 2. راهنماهای خطی را در بلبرینگ های خطی وارد کنید.

شکل 2 مونتاژ میز دستگاه فرز CNC رومیزی

3.3 نگهدارنده های بلبرینگ خطی به شیارهای قسمت میز متحرک هدایت می شوند. اتصال زبانه و شیار استحکام عالی دستگاه را تضمین می کند؛ تمام قسمت های این واحد از تخته سه لا 18 میلی متری ساخته شده است. با سفت کردن اضافی قطعات با اتصال پیچ، عمر طولانی و قابل اعتمادی را تضمین می کنیم. برای این کار، از طریق سوراخ موجود در صفحه که به عنوان راهنمای مته عمل می کند، در انتهای مته سوراخ می کنیم. نگهدارنده بلبرینگ خطی، همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است، یک مته با قطر 4 میلی متر است.

شکل 3 حفاری سوراخ های نصب.

3.4 ما خود میز را قرار داده و با استفاده از پیچ های M4x55 کیت، آن را از طریق سوراخ های موجود محکم می کنیم، شکل 4 و 5.

شکل 4. بستن بلبرینگ های میز متحرک.

شکل 5. بستن بلبرینگ های میز متحرک.

3.5 یاتاقان های رانش را به قسمت های قاب میز فشار دهید. پیچ سربی را با یک مهره سربی ساخته شده از کاپرولون پر از گرافیت در یاتاقان های نگهدارنده و راهنماهای خطی را در شیارهای عناصر قاب قرار دهید، شکل 6.

شکل 6. مونتاژ میز متحرک.

عناصر قاب را با پیچ های کیت ببندید. برای بستن از طرفین، از پیچ‌های 3x25 میلی‌متری استفاده کنید، شکل 7. قبل از پیچ‌کردن پیچ‌ها، حتماً با مته به قطر 2 میلی‌متر دریل کنید تا از لایه‌برداری تخته‌لایه جلوگیری شود.

اگر پیچ سرب توسط قسمت‌های پایه میز متحرک بسته نشده باشد و در امتداد محور در یاتاقان‌های نگهدارنده بازی در پیچ وجود داشته باشد، از واشر به قطر 8 میلی‌متر استفاده کنید، شکل 6.

شکل 7. مونتاژ قاب دستگاه رومیزی.

3.6 مهره در حال اجرا را در مرکز بین یاتاقان های خطی قرار دهید و سوراخ هایی برای پیچ ها با مته 2 میلی متری ایجاد کنید، شکل 8، سپس مهره در حال اجرا را با پیچ های 3x20 از کیت محکم کنید. هنگام سوراخ کردن، حتماً از یک استاپ زیر مهره سربی استفاده کنید تا از خم شدن پیچ سربی جلوگیری شود. .

شکل 8. بستن مهره در حال اجرا.

4 مونتاژ پورتال ماشین.

برای مونتاژ شما نیاز دارید:

1) مجموعه ای از قطعات آسیاب شده برای مونتاژ میز متحرک

2) راهنماهای خطی فولادی با قطر 16 میلی متر (2 عدد)

3) بلبرینگ خطی LM16UU (4 عدد)

4) پیچ های سربی برای دستگاه فرز Modelist 2030 - M12 (گام 1.75 میلی متر) با انتهای پردازش شده در d=8mm و d=5mm.

برای دستگاه فرز Modelist 3030 - پیچ های ذوزنقه ای TR12x3 (گام 3 میلی متر) با انتهای پردازش شده در d = 8 میلی متر.

5. یاتاقان های شعاعی برای بستن پیچ های سرب - (2 عدد)

6. مهره در حال اجرا ساخته شده از کاپرولون پر از گرافیت - (- 1 عدد)

4.1 سمت پورتال را ایمن کنید، شکل 9.

شکل 9. مونتاژ پورتال ماشین.

4.2 پیچ سرب را با مهره در قاب کالسکه محور Z وارد کنید، شکل 10.

شکل 10. نصب پیچ سرب.

4.3 راهنماهای خطی را وارد کنید، شکل 11.

شکل 19 بستن پیچ سرب "در فضا".

4.4 سمت دوم پورتال را ایمن کنید، شکل 11.

شکل 11. نصب سمت دوم پورتال

اگر پیچ سرب توسط قسمت های پایه میز متحرک بسته نشده و در امتداد محور بازی وجود دارد، از واشر به قطر 8 میلی متر استفاده کنید.

4.5 دیواره عقب کالسکه Z را نصب و محکم کنید، شکل 12.

شکل 12. بستن دیواره عقب کالسکه Z.

4.6 مهره در حال اجرا کاپرولون را با پیچ 3x20 از کیت محکم کنید، شکل 13.

شکل 13. اتصال مهره در حال اجرا محور X.

4.7 دیواره پشتی درگاه، شکل 14 را با استفاده از پیچ های 3x25 از کیت محکم کنید.

شکل 14. بستن دیواره عقب پورتال.

5 نصب و راه اندازی استپر موتور.

برای نصب استپر موتورها، از قطعات بست مجموعه ای از قطعات آسیاب شده CNC برای مونتاژ پایه های استپر موتور نما23 برای دستگاه فرز Modelist3030 استفاده کنید.

شکل 15. نصب و راه اندازی موتورهای پله ای.

برای اتصال شفت موتور به پیچ سرب، کوپلینگ های 5x8 میلی متری نصب کنید. موتورهای پله ای را به دستگاه وصل کنید؛ برای بستن، از پیچ M4x55 کیت، شکل 15 استفاده کنید.

6 کنترلر را به دیواره پشتی دستگاه فرز و حکاکی وصل کنیدو بلوک های ترمینال موتور را به آن وصل کنید.

7 نصب روتر

روتر به گردن یا بدنه ابزار بسته می شود. قطر گردن استاندارد روترهای خانگی 43 میلی متر است. قطر دوک 300 وات - 52 میلی متر، چسباندن به بدنه. برای نصب، پایه روتر را مونتاژ کنید، جزئیات نصب در شکل 16 آمده است. از پیچ 30x30 میلی متری کیت استفاده کنید.

شکل 16 پایه اسپیندل 43 میلی متری

شکل 17 اسپیندل با نصب بر روی دستگاه CNC

هنگام نصب ابزارهای شبیه Dremel (گراور)، همچنین باید بدنه حکاکی را با یک گیره به کالسکه Z بچسبانید، شکل 18.

شکل 18 اتصال حکاکی به دستگاه فرز.

امکان نصب نازل برای اتصال جاروبرقی وجود دارد