Dessins de machines de fraisage et de gravure CNC à faire soi-même. Dessins de schémas de machines CNC à faire soi-même

C'est ma première machine CNC assemblée de mes propres mains à partir de matériaux disponibles. Le coût de la machine est d'environ 170 $.

Je rêve depuis longtemps d'assembler une machine CNC. J'en ai principalement besoin pour couper du contreplaqué et du plastique, couper certaines pièces pour le modélisme, des produits faits maison et d'autres machines. Mes mains ont eu envie d'assembler la machine pendant près de deux ans, période pendant laquelle j'ai collecté des pièces, des composants électroniques et des connaissances.

La machine est économique, son coût est minime. Dans ce qui suit, j'utiliserai des mots qui à une personne ordinaire peut sembler très effrayant et cela peut vous dissuader de construire une machine vous-même, mais en fait, tout cela est très simple et peut être facilement maîtrisé en quelques jours.

Electronique assemblée sur Arduino + firmware GRBL

La mécanique est la plus simple, un châssis en contreplaqué de 10 mm + vis et boulons de 8 mm, des guides linéaires constitués d'une cornière métallique de 25*25*3 mm + des roulements de 8*7*22 mm. L'axe Z se déplace sur un goujon M8, et les axes X et Y sur des courroies T2,5.

La broche pour CNC est faite maison, assemblée à partir d'un moteur brushless et d'une pince à pince + un entraînement par courroie crantée. Il convient de noter que le moteur de broche est alimenté par l’alimentation principale de 24 volts. DANS spécifications techniques Le moteur est annoncé comme étant de 80 ampères, mais en réalité il consomme 4 ampères sous forte charge. Je ne peux pas expliquer pourquoi cela se produit, mais le moteur fonctionne très bien et fait son travail.

Initialement, l'axe Z était sur des guides linéaires faits maison constitués d'angles et de roulements, plus tard je l'ai refait, photos et description ci-dessous.

L'espace de travail est d'environ 45 cm en X et 33 cm en Y, 4 cm en Z. Compte tenu de la première expérience, je réaliserai la prochaine machine avec des dimensions plus grandes et installerai deux moteurs sur l'axe X, un de chaque côté . Cela est dû au grand bras et à la charge exercée sur celui-ci, lorsque le travail est effectué à la distance maximale le long de l'axe Y. Maintenant, il n'y a qu'un seul moteur et cela entraîne une distorsion des pièces, le cercle s'avère un peu elliptique en raison de la flexion résultante du chariot le long du X.

Les roulements d'origine du moteur se sont rapidement desserrés car ils n'étaient pas conçus pour supporter une charge latérale, ce qui est grave. Par conséquent, j'ai installé deux gros roulements d'un diamètre de 8 mm en haut et en bas de l'essieu, cela aurait dû être fait tout de suite, maintenant il y a des vibrations à cause de cela.

Ici sur la photo, vous pouvez voir que l'axe Z est déjà sur d'autres guides linéaires, la description sera ci-dessous.

Les guides eux-mêmes sont très conception simple, je l'ai trouvé par hasard sur Youtube. Ensuite, cette conception m'a semblé idéale de tous côtés, effort minimum, pièces minimum, montage simple. Mais comme le montre la pratique, ces guides ne fonctionnent pas longtemps. La photo montre la rainure qui s'est formée sur l'axe Z après une semaine de tests de la machine CNC.

J'ai remplacé les guides faits maison sur l'axe Z par des guides de meubles, ils coûtent moins d'un dollar pour deux pièces. Je les ai raccourcis en laissant une course de 8 cm. Il y a encore d'anciens guides sur les axes X et Y, je ne les changerai pas pour l'instant, j'envisage de découper des pièces pour une nouvelle machine sur cette machine, puis je vais il suffit de démonter celui-ci.

Quelques mots sur les coupeurs. Je n'ai jamais travaillé avec la CNC et j'ai également très peu d'expérience en fraisage. J'ai acheté plusieurs fraises en Chine, toutes ont 3 et 4 rainures, j'ai réalisé plus tard que ces fraises étaient bonnes pour le métal, mais pour fraiser du contreplaqué, vous avez besoin d'autres fraises. Pendant que de nouveaux coupeurs parcourent la distance entre la Chine et la Biélorussie, j'essaie de travailler avec ce que j'ai.

La photo montre comment un cutter de 4 mm brûlait sur du contreplaqué de bouleau de 10 mm, je ne comprenais toujours pas pourquoi, le contreplaqué était propre, mais sur le cutter il y avait des dépôts de carbone semblables à de la résine de pin.

Ensuite sur la photo se trouve une fraise à quatre cannelures de 2 mm après une tentative de fraisage du plastique. Ce morceau de plastique fondu était alors très difficile à retirer, j'ai dû le mordre un peu avec une pince. Même à basse vitesse, la fraise reste bloquée, 4 rainures sont clairement pour le métal :)

L'autre jour c'était l'anniversaire de mon oncle, à cette occasion j'ai décidé de faire un cadeau sur mon jouet :)

En cadeau, j'ai fait une maison pleine pour une maison en contreplaqué. Tout d'abord, j'ai essayé de fraiser sur de la mousse plastique pour tester le programme et ne pas gâcher le contreplaqué.

En raison du jeu et de la flexion, le fer à cheval n'a pu être découpé que la septième fois.

Au total, cette salle comble (en forme pure) moulu pendant environ 5 heures + beaucoup de temps pour ce qui a été gâté.

J'ai publié une fois un article sur un porte-clés, ci-dessous sur la photo se trouve le même porte-clés, mais déjà découpé sur une machine CNC. Effort minimum, précision maximale. En raison du jeu, la précision n'est certes pas maximale, mais je vais rendre la deuxième machine plus rigide.

J'ai également utilisé une machine CNC pour découper des engrenages dans du contreplaqué ; c'est beaucoup plus pratique et plus rapide que de les couper de mes propres mains avec une scie sauteuse.

Plus tard, j'ai découpé des engrenages carrés dans du contreplaqué, ils tournent réellement :)

Les résultats sont positifs. Maintenant, je vais commencer à développer une nouvelle machine, je vais découper des pièces sur cette machine, travail manuel se résume pratiquement à l’assemblage.

Vous devez maîtriser la découpe du plastique, car vous travaillez sur un robot aspirateur fait maison. En fait, le robot m’a aussi poussé à créer ma propre CNC. Pour le robot, je découperai des engrenages et d'autres pièces en plastique.

Mise à jour : Maintenant, j'achète des couteaux droits à deux bords (3,175 * 2,0 * 12 mm), ils coupent sans rayures importantes des deux côtés du contreplaqué.

Condition de réalisation travail professionnel sur le bois, c'est la disponibilité. Les routes disponibles à la vente ne sont pas abordables pour tout le monde. Par conséquent, beaucoup les fabriquent de leurs propres mains, économisant de l'argent et profitant du processus de création.

Il existe deux options pour fabriquer des mini machines pour :

• acheter un ensemble de pièces et sa fabrication (kits modélistes coûtant de 40 à 110 000 roubles);
• Fais le toi-même.

Envisageons de fabriquer des mini fraiseuses CNC de vos propres mains.

Sélection de caractéristiques de conception

La liste des actions lors du développement et de la fabrication d'un mini-appareil pour le fraisage du bois est la suivante :

1. Vous devez d’abord décider de quel type de travail vous parlez. Cela vous indiquera quelles dimensions et épaisseurs de pièces peuvent y être traitées.
2. Faites une mise en page et une proposition de liste de pièces pour une machine de bureau faite maison pour la fabriquer vous-même.
3. Sélectionnez un logiciel pour le mettre en état de fonctionnement afin qu'il fonctionne selon un programme donné.
4. Achetez les composants, pièces et produits nécessaires.
5. Ayant les dessins, réalisez les éléments manquants de vos propres mains, assemblez et déboguez le produit fini.

Conception

Une machine faite maison se compose des parties principales suivantes :

• un lit sur lequel est posée une table ;
• des étriers avec la possibilité de déplacer le broyeur en trois coordonnées ;
• broche avec fraise ;
• guides pour déplacer les étriers et le portail ;
• une alimentation qui fournit de l'électricité aux moteurs, au contrôleur ou au tableau de commutation à l'aide de microcircuits ;
• les conducteurs pour stabiliser le fonctionnement ;
• aspirateur pour ramasser la sciure de bois.

Des guides sont installés sur le cadre pour déplacer le portail le long de l'axe Y. Des guides sont placés sur le portail pour déplacer le support le long de l'axe X. La broche avec la fraise est fixée au support. Il se déplace le long de ses guides (axe Z).

Le contrôleur et les pilotes assurent l'automatisation de la machine CNC en transmettant des commandes aux moteurs électriques. L'utilisation du progiciel Kcam vous permet d'utiliser n'importe quel contrôleur et permet de contrôler les moteurs conformément au dessin de pièce saisi dans le programme.

La structure doit être rendue rigide afin de résister aux efforts de travail qui surviennent lors du fonctionnement et de ne pas entraîner de vibrations. Les vibrations entraîneront une diminution de la qualité du produit obtenu et une casse des outils. Les dimensions des éléments de fixation doivent donc assurer la solidité de la structure.

Une fraiseuse CNC maison est utilisée pour obtenir une image 3D tridimensionnelle sur pièce en bois. Il est attaché au tableau de cet appareil. Il peut également être utilisé comme outil de gravure. La conception assure le mouvement du corps de travail - la broche avec la fraise installée conformément à un programme d'action donné. Le support se déplace le long des axes X et Y le long de guides polis à l'aide de moteurs pas à pas.

Déplacer la broche le long de l'axe Z vertical vous permet de modifier la profondeur de traitement en le dessin en cours de création sur bois. Pour obtenir un dessin en relief 3D, vous devez réaliser des dessins. Il est conseillé d'utiliser différentes sortes des cutters qui vous permettront d'obtenir meilleurs paramètres afficher l'image.

Sélection de composants

Pour les guides, des tiges d'acier D = 12 mm sont utilisées. Pour un meilleur déplacement des chariots, ils sont meulés. Leur longueur dépend de la taille de la table. Vous pouvez utiliser des tiges d'acier trempé provenant d'une imprimante matricielle.

Des moteurs pas à pas peuvent être utilisés à partir de là. Leurs paramètres : 24 V, 5 A.

Il est conseillé de fixer les fraises avec une pince de serrage.

Pour une mini fraiseuse maison, il est préférable d'utiliser une alimentation fabriquée en usine, car les performances en dépendent.

Le contrôleur doit utiliser des condensateurs et des résistances dans des boîtiers CMS à montage en surface.

Assemblée

Pour assembler de vos propres mains une machine maison permettant de fraiser des pièces 3D sur bois, vous devez réaliser des dessins, préparer les outils et les composants nécessaires et fabriquer les pièces manquantes. Après cela, vous pouvez commencer l'assemblage.

La séquence d'assemblage d'une mini machine CNC avec traitement 3D de vos propres mains comprend :

1. Les guides d'étrier sont installés dans les flancs avec le chariot (sans vis).
2. les chariots sont déplacés le long des guides jusqu'à ce que leur mouvement devienne fluide. Cela broie les trous de l’étrier.
3. serrer les boulons sur les étriers.
4. fixation des unités d'assemblage sur la machine et installation des vis.
5. installation de moteurs pas à pas et connexion à des vis à l'aide d'accouplements.
6. Le contrôleur est séparé en un bloc séparé pour réduire l'influence des mécanismes de fonctionnement sur celui-ci.

Une machine CNC faite maison doit être testée après assemblage ! Les tests du traitement 3D sont effectués en utilisant des modes doux pour identifier tous les problèmes et les éliminer.

Le fonctionnement automatique est assuré par logiciel. Les utilisateurs d'ordinateurs avancés peuvent utiliser des alimentations et des pilotes pour les contrôleurs et les moteurs pas à pas. L'alimentation convertit le courant alternatif entrant (220 V, 50 Hz) en courant continu nécessaire pour alimenter le contrôleur et les moteurs pas à pas. Pour eux, le contrôle de la machine depuis un ordinateur personnel passe par le port LPT. Les programmes de travail sont Turbo CNC et VRI-CNC. Pour préparer les dessins nécessaires à la mise en œuvre dans l'arborescence, les programmes d'édition graphique CorelDRAW et ArtCAM sont utilisés.

Résultats

Une mini fraiseuse CNC faite maison pour produire des pièces 3D est facile à utiliser et garantit la précision et la qualité du traitement. Si nécessaire, faites-en plus travail complexe vous devez utiliser des moteurs pas à pas de puissance supérieure (par exemple : 57BYGH-401A). Dans ce cas, pour déplacer les étriers, vous devez utiliser des courroies de distribution pour faire tourner les vis, plutôt qu'un embrayage.

L'installation de l'alimentation (S-250-24), de la carte de commutation et des pilotes peut être effectuée dans un ancien boîtier d'ordinateur en le modifiant. Vous pouvez y installer un bouton rouge « stop » pour un arrêt d'urgence de l'équipement.

Savoir ce qui est complexe, technique et appareil électronique, de nombreux artisans pensent qu'il est tout simplement impossible de le fabriquer de ses propres mains. Cependant, cette opinion est fausse : faites-le vous-même équipement similaire c'est possible, mais pour cela, il faut non seulement l'avoir dessin détaillé, mais aussi un ensemble outils nécessaires et les composants associés.

Traitement d'un flan de duralumin sur une fraiseuse de bureau maison

Lorsque vous décidez de fabriquer votre propre machine CNC, gardez à l’esprit que cela peut prendre beaucoup de temps. De plus, certains dépenses financières. Cependant, en n'ayant pas peur de telles difficultés et en abordant correctement tous les problèmes, vous pouvez devenir propriétaire d'un équipement abordable, efficace et productif qui vous permet de traiter des pièces de divers matériaux avec un haut degré de précision.

Pour fabriquer une fraiseuse équipée d'un système CNC, vous pouvez utiliser deux options : acheter un kit prêt à l'emploi, à partir duquel un tel équipement est assemblé à partir d'éléments spécialement sélectionnés, ou trouver tous les composants et assembler de vos propres mains un appareil entièrement répond à toutes vos exigences.

Instructions pour assembler une fraiseuse CNC maison

Ci-dessous sur la photo, vous pouvez voir le réalisé avec mes propres mains, auquel est attaché Instructions détaillées sur la fabrication et l'assemblage, indiquant les matériaux et composants utilisés, les « modèles » exacts des pièces de la machine et les coûts approximatifs. Le seul point négatif, ce sont les instructions sur langue anglaise, mais il est tout à fait possible de comprendre les dessins détaillés sans connaître la langue.

Téléchargez les instructions gratuites pour fabriquer la machine :

La fraiseuse CNC est assemblée et prête à fonctionner. Vous trouverez ci-dessous quelques illustrations tirées des instructions de montage de cette machine.

« Motifs » de pièces de machine (vue réduite) Début de l'assemblage de la machine Étape intermédiaire La dernière étape assemblées

Travail préparatoire

Si vous décidez de concevoir une machine CNC de vos propres mains, sans utiliser de kit prêt à l'emploi, la première chose à faire est de choisir diagramme schématique, selon lequel un tel mini-équipement fonctionnera.

Comme base équipement de fraisage avec CNC, vous pouvez prendre l'ancien Perceuse, dans lequel la tête de travail avec la perceuse est remplacée par une tête de fraisage. La chose la plus difficile à concevoir dans un tel équipement est le mécanisme qui assure le mouvement de l'outil dans trois plans indépendants. Ce mécanisme peut être assemblé à l'aide de chariots provenant d'une imprimante non fonctionnelle, il assurera le déplacement de l'outil dans deux plans.

Il est facile de connecter un contrôle logiciel à un appareil assemblé selon ce concept. Cependant, son principal inconvénient est que seules des pièces en plastique, en bois et en matériaux minces peuvent être traitées sur une telle machine CNC. tôle. Ceci s'explique par le fait que les chariots de l'ancienne imprimante, qui assureront le déplacement outil de coupe, ne présentent pas un degré de rigidité suffisant.

Pour que votre machine CNC artisanale puisse effectuer des opérations de fraisage à part entière avec des pièces constituées de divers matériaux, un moteur pas à pas suffisamment puissant doit être responsable du déplacement de l'outil de travail. Il n'est absolument pas nécessaire de rechercher un moteur de type pas à pas, il peut être réalisé à partir d'un moteur électrique classique, en soumettant ce dernier à des modifications mineures.

Utiliser un moteur pas à pas dans le vôtre permettra d'éviter d'utiliser un entraînement à vis, et Fonctionnalité et les caractéristiques des équipements faits maison ne s'aggraveront pas. Si vous décidez néanmoins d'utiliser des chariots d'une imprimante pour votre mini-machine, il est alors conseillé de les sélectionner parmi un modèle plus grand du dispositif d'impression. Pour transférer la force à l'arbre de l'équipement de fraisage, il est préférable d'utiliser non pas des courroies ordinaires, mais des courroies dentées qui ne glisseront pas sur les poulies.

L’un des composants les plus importants d’une telle machine est le mécanisme de fraisage. C'est sa production qu'il faut donner Attention particulière. Pour réaliser correctement un tel mécanisme, vous aurez besoin de dessins détaillés, qui devront être strictement suivis.

Dessins de fraiseuse CNC

Commençons à assembler l'équipement

La base d'un équipement de fraisage CNC fait maison peut être une poutre rectangulaire, qui doit être solidement fixée sur des guides.

La structure porteuse de la machine doit avoir une grande rigidité; lors de son installation, il est préférable de ne pas utiliser de joints soudés et tous les éléments doivent être connectés uniquement avec des vis.

Cette exigence s'explique par le fait que soudures tolère très mal les charges vibratoires, qui seront nécessairement soumises à Structure basiqueéquipement. De telles charges entraîneront finalement une détérioration du châssis de la machine au fil du temps et des changements dans ses dimensions géométriques se produiront, ce qui affectera la précision des réglages de l'équipement et ses performances.

Soudures lors de l'installation d'un cadre fait maison fraiseuse provoquent souvent le développement de jeux dans ses nœuds, ainsi qu'une déviation des guides, qui se produit sous des charges sévères.

La fraiseuse que vous assemblerez de vos propres mains doit avoir un mécanisme qui assure le mouvement de l'outil de travail dans le sens vertical. Il est préférable d'utiliser pour cela un engrenage à vis dont la rotation sera transmise à l'aide d'une courroie crantée.

Un élément important d'une fraiseuse est son axe vertical, qui appareil fait maison peut être fabriqué à partir d’une plaque d’aluminium. Il est très important que les dimensions de cet axe soient précisément adaptées aux dimensions de l'appareil à assembler. Si vous disposez d'un four à moufle, vous pouvez alors réaliser vous-même l'axe vertical de la machine en le coulant en aluminium selon les dimensions indiquées dans le dessin fini.

Une fois tous les composants de votre fraiseuse maison préparés, vous pouvez commencer à l'assembler. Ce processus commence par l'installation de deux moteurs pas à pas, qui sont montés sur le corps de l'équipement derrière son axe vertical. L'un de ces moteurs électriques sera chargé de déplacer la tête de fraisage dans le plan horizontal, et le second sera chargé de déplacer la tête, respectivement, dans le plan vertical. Après cela, les composants et assemblages restants d'équipements faits maison sont installés.

La rotation de tous les composants des équipements CNC faits maison doit être transmise uniquement par des entraînements par courroie. Avant de vous connecter à machine assemblée système contrôle du programme, vous devez vérifier ses performances manuellement et éliminer immédiatement toutes les déficiences identifiées dans son fonctionnement.

Vous pouvez regarder le processus d'assemblage dans la vidéo, facile à trouver sur Internet.

Moteurs pas à pas

La conception de toute fraiseuse équipée d'une commande numérique doit inclure moteurs pas à pas, qui assurent le mouvement de l'outil dans trois plans : 3D. Lors de la conception d'une machine maison à cet effet, vous pouvez utiliser des moteurs électriques installés dans une imprimante matricielle. La plupart des anciens modèles d'appareils d'impression matricielle étaient équipés de moteurs électriques dotés d'une puissance suffisante. haute puissance. En plus des moteurs pas à pas, il vaut la peine de prendre des tiges d'acier solides provenant d'une vieille imprimante, qui peuvent également être utilisées dans la conception de votre machine maison.

Pour fabriquer votre propre fraiseuse CNC, vous aurez besoin de trois moteurs pas à pas. Comme il n'y en a que deux dans l'imprimante matricielle, il faudra trouver et démonter un autre ancien appareil d'impression.

Il s'avère un gros plus, si les moteurs que vous trouvez disposent de cinq fils de commande : cela augmentera considérablement les fonctionnalités de votre future mini-machine. Il est également important de connaître les paramètres suivants des moteurs pas à pas que vous avez trouvés : combien de degrés tournent en un seul pas, quelle est la tension d'alimentation, ainsi que la valeur de la résistance de l'enroulement.

La conception d'entraînement d'une fraiseuse CNC faite maison est assemblée à partir d'un écrou et d'un goujon dont les dimensions doivent être présélectionnées en fonction du dessin de votre équipement. Pour fixer l'arbre du moteur et le fixer au goujon, il est pratique d'utiliser un épais enroulement en caoutchouc de câble électrique. Des pièces de votre machine CNC, telles que des pinces, peuvent être réalisées sous la forme d'un manchon en nylon dans lequel est insérée une vis. Afin de fabriquer des éléments structurels aussi simples, vous aurez besoin d'une lime ordinaire et d'une perceuse.

Équipement électronique

Votre machine CNC DIY sera contrôlée par un logiciel et doit être sélectionnée correctement. Lors du choix d'un tel logiciel (vous pouvez l'écrire vous-même), il est important de faire attention au fait qu'il est opérationnel et permet à la machine de réaliser toutes ses fonctionnalités. Ce logiciel doit contenir des pilotes pour les contrôleurs qui seront installés sur votre mini-fraiseuse.

Dans une machine CNC faite maison, un port LPT est requis, via lequel le système de contrôle électronique est connecté à la machine. Il est très important qu'une telle connexion soit réalisée via des moteurs pas à pas installés.

Lors du choix des composants électroniques pour votre machine artisanale, il est important de faire attention à leur qualité, car la précision en dépendra. opérations technologiques, qui sera exécuté dessus. Après avoir installé et connecté tous les composants électroniques du système CNC, vous devez télécharger les logiciels et pilotes nécessaires. Ce n'est qu'après cela qu'ils suivent tour d'essai machine, vérifiant son bon fonctionnement sous le contrôle des programmes chargés, identifiant les défauts et les éliminant rapidement.

Et donc, dans le cadre de cet article pédagogique, je souhaite que vous, avec l'auteur du projet, un mécanicien et designer de 21 ans, fabriquiez le vôtre. La narration se déroulera à la première personne, mais sachez que, à mon grand regret, je ne partage pas mon expérience, mais raconte seulement librement l'auteur de ce projet.

Il y aura pas mal de dessins dans cet article., les notes sont rédigées en anglais, mais je suis sûr qu'un vrai technicien comprendra tout sans plus tarder. Pour faciliter la compréhension, je diviserai l’histoire en « étapes ».

Préface de l'auteur

Déjà à l’âge de 12 ans, je rêvais de construire une machine capable de créer diverses choses. Une machine qui me donnera la possibilité de fabriquer n’importe quel article ménager. Deux ans plus tard, je suis tombé sur l'expression CNC ou pour être plus précis, l'expression "Fraiseuse CNC". Après avoir découvert qu'il existe des gens qui peuvent fabriquer eux-mêmes une telle machine pour leurs propres besoins, dans leur propre garage, j'ai réalisé que je pouvais le faire aussi. Je dois le faire! Pendant trois mois, j'ai essayé de rassembler les pièces adaptées, mais je n'ai pas bougé. Alors mon obsession s’est progressivement estompée.

En août 2013, l'idée de construire une fraiseuse CNC m'a de nouveau conquis. Je viens de terminer mon diplôme de premier cycle à l'université design industriel, j’étais donc assez confiant en mes capacités. Maintenant, j'ai clairement compris la différence entre moi aujourd'hui et moi il y a cinq ans. J'ai appris à travailler le métal, maîtrisé les techniques de travail avec des machines manuelles pour le travail des métaux, mais surtout, j'ai appris à utiliser les outils de développement. J'espère que ce tutoriel vous inspirera pour construire votre propre machine CNC !

Étape 1 : Conception et modèle CAO

Tout commence par une conception réfléchie. J'ai réalisé plusieurs croquis pour avoir une meilleure idée de la taille et de la forme de la future machine. Après cela, j'ai créé un modèle CAO à l'aide de SolidWorks. Après avoir modélisé toutes les pièces et composants de la machine, j'ai préparé des dessins techniques. J'ai utilisé ces dessins pour réaliser des pièces sur des machines manuelles de travail des métaux : et.

Je l'avoue honnêtement, j'aime le bien des outils pratiques. C'est pourquoi j'ai essayé de m'assurer que les opérations entretien et le réglage de la machine ont été effectués aussi simplement que possible. J'ai placé les roulements dans des blocs spéciaux afin de pouvoir les remplacer rapidement. Les guides sont accessibles pour l'entretien, ma voiture sera donc toujours propre une fois les travaux terminés.

Fichiers à télécharger « Étape 1 »

dimensions

Étape 2 : Lit

Le banc confère à la machine la rigidité nécessaire. Un portail mobile, des moteurs pas à pas, un axe Z et une broche, puis une surface de travail y seront installés. Pour créer le cadre de support, j'ai utilisé deux profilés en aluminium Maytec d'une section de 40x80 mm et de deux plaques d'extrémité en aluminium de 10 mm d'épaisseur. J'ai relié tous les éléments entre eux à l'aide de coins en aluminium. Pour renforcer la structure à l'intérieur du cadre principal, j'ai réalisé un cadre carré supplémentaire à partir de profilés de section plus petite.

Afin d'éviter que de la poussière ne pénètre sur les guides à l'avenir, j'ai installé des coins de protection en aluminium. L'angle est monté à l'aide d'écrous en T installés dans l'une des rainures du profilé.

Les deux plaques d'extrémité sont dotées de blocs de roulement pour le montage de la vis d'entraînement.

Assemblage du cadre de support

Coins pour protéger les guides

Fichiers à télécharger « Étape 2 »

Dessins des principaux éléments du cadre

Étape 3 : Portail

Portail mobile - agence exécutive de votre machine, il se déplace le long de l'axe X et porte la broche de fraisage et le support de l'axe Z. Plus le portique est haut, plus la pièce que vous pouvez usiner est épaisse. Cependant, un portail haut est moins résistant aux charges qui surviennent lors du traitement. Les montants latéraux hauts du portail font office de leviers par rapport aux roulements linéaires.

La tâche principale que j'avais prévu de résoudre sur ma fraiseuse CNC était le traitement des pièces en aluminium. L'épaisseur maximale des flans en aluminium qui me conviennent étant de 60 mm, j'ai décidé de faire le dégagement du portail (distance de surface de travailà la poutre transversale supérieure) égale à 125 mm. J'ai converti toutes mes mesures en modèle et en dessins techniques dans SolidWorks. En raison de la complexité des pièces, je les ai traitées sur un centre d'usinage CNC industriel, ce qui m'a en outre permis d'usiner des chanfreins, ce qui serait très difficile à faire sur une fraiseuse manuelle pour métaux.

Fichiers à télécharger « Étape 3 »

Étape 4 : étrier de l'axe Z

Pour la conception de l'axe Z, j'ai utilisé un panneau avant qui se fixe aux roulements de mouvement de l'axe Y, deux plaques pour renforcer l'assemblage, une plaque pour monter le moteur pas à pas et un panneau pour monter la broche de fraisage. Sur le panneau avant, j'ai installé deux guides profilés le long desquels la broche se déplacera le long de l'axe Z. Veuillez noter que la vis de l'axe Z n'a pas de contre-support en bas.

Téléchargements « Étape 4 »

Étape 5 : Guides

Les guides offrent la possibilité de se déplacer dans toutes les directions, garantissant des mouvements fluides et précis. Tout jeu dans une direction peut entraîner des imprécisions dans le traitement de vos produits. J'ai choisi l'option la plus chère : les rails profilés en acier trempé. Cela permettra à la structure de résister à des charges élevées et fournira la précision de positionnement dont j'ai besoin. Pour m'assurer que les guides étaient parallèles, j'ai utilisé un indicateur spécial lors de leur installation. L'écart maximum les uns par rapport aux autres n'était pas supérieur à 0,01 mm.

Étape 6 : Vis et poulies

Les vis convertissent le mouvement rotatif des moteurs pas à pas en mouvement linéaire. Lors de la conception de votre machine, vous pouvez choisir plusieurs options pour cet ensemble : une paire vis-écrou ou une paire vis à billes (vis à billes). En règle générale, la vis-écrou est soumise à davantage de forces de frottement pendant le fonctionnement et est également moins précise par rapport à la vis à billes. Si vous avez besoin d’une précision accrue, vous devez absolument opter pour une vis à billes. Mais il faut savoir que les vis à billes sont assez chères.

Localisation des axesX, Y, ZFraiseuse et graveuse CNC de bureau :

L'axe Z déplace l'outil (fraiseuse) verticalement (bas-haut)
Axe X - déplace le chariot Z dans le sens transversal (gauche-droite).
Axe Y - déplace la table mobile (d'avant en arrière).

Vous pouvez vous familiariser avec le dispositif de la fraiseuse et de la gravure

Composition du parc de machines CNC Modelist 2020 et Modelist 3030

I Ensemble de pièces fraisées en contreplaqué de 12 mm à monter soi-même

Un ensemble de pièces fraisées pour l'assemblage d'une machine CNC à table mobile se compose de :

1) Supports à portique de fraiseuse CNC

2) un ensemble de pièces de machine CNC fraisées pour l'assemblage de l'axe Z

3) un ensemble de pièces de machine CNC fraisées pour assembler une table mobile

4) un ensemble de pièces de machine CNC fraisées pour l'assemblage des supports de moteur pas à pas et le montage de la broche

II L'ensemble mécanique de fraiseuse comprend :

1. Accouplement pour connecter l'arbre du moteur pas à pas à la vis mère de la machine - (3 pièces). Taille couplage pour la machine Modelist2030 avec moteurs pas à pas NEMA17 - 5x5mm. Pour la machine Modelist3030 avec moteurs pas à pas Nema23 - 6,35x8mm

2. guides linéaires en acier pour la machine CNC Modelist 3030 :

16 mm (4 pièces) pour les axes X et Y,

12 mm (2 pièces) pour l'axe Z

Pour la machine CNC Modelist 2020, le diamètre des guides de mouvement linéaire :

12 mm (8 pièces) pour les axes X, Y et Z.

3. roulements linéaires pour la fraiseuse Modelist3030 :

Roulements linéaires LM16UU (8 pièces) pour axes X et Y,

Roulements linéaires LM12UU pour axe Z.

Pour Fraisage CNC Modéliste de machines2020

Roulements linéaires LM12UU (12 pcs.) pour axes X, Y et Z.

4. Vis mères pour la fraiseuse Modelist2020 - M12 (pas 1,75 mm) - (3 pcs.) avec usinage à d=5mm à une extrémité et à d=8mm à l'autre.

Pour la fraiseuse Modelist3030 - Vis trapézoïdales TR12x3 (pas de 3 mm) - (3 pcs.) avec usinage final à d=8mm.

5. roulements radiaux pour la fixation des vis mères - (4 pièces) un roulement dans un bloc en aluminium pour l'axe Z.

6. écrous coulissants en caprolon chargé de graphite pour les axes X, Y et Z (- 3 pcs.)

Ensemble électronique de routeur CNC III :

1. Pour la machine CNC Modelist2020 : moteurs pas à pas NEMA17 17HS8401(taille 42x48mm, couple 52N.cm , courant 1,8 A, résistance de phase 1,8 Ohm, inductance 3,2 mH, diamètre de l'arbre 5 mm)- 3 pièces.

Pour machine CNC Modelist3030 : moteurs pas à pas 23HS5630 (taille 57x56mm, couple 12,6kg*cm, courant 3,0A, résistance de phase 0,8Ohm, inductance 2,4mH, diamètre de l'arbre 6,35mm)- 3 pièces.

2. contrôleur de moteurs pas à pas d'une machine CNC utilisant des pilotes micropas spécialisés de Toshiba TV6560 dans un boîtier en aluminium fermé

3. alimentation 24 V 6,5 A pour la machine CNC Modelist 2020 et 24 V 10,5 A pour la machine CNC Modelist 3030

4. jeu de fils de connexion

Séquence d'assemblage d'une fraiseuse CNC avec table mobile.

Le système de mouvement linéaire de toute machine-outil se compose de deux parties : la douille à billes est l'élément qui se déplace et l'élément fixe du système est le guide linéaire ou l'arbre (support linéaire). Les roulements linéaires peuvent être différents types: douille, douille fendue, douille de boîtier en aluminium pour une fixation facile, chariot à billes, chariot à rouleaux dont la fonction principale est de supporter la charge, assurant un mouvement stable et précis. L'utilisation de roulements linéaires (friction de roulement) au lieu de bagues coulissantes peut réduire considérablement la friction et utiliser toute la puissance des moteurs pas à pas. travail utile Coupe

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1 Lubrifiez les roulements linéaires du système mouvement linéaire d'une fraiseuse avec un lubrifiant spécial (vous pouvez utiliser du Litol-24 (vendu dans les magasins de pièces automobiles)).

2 Assemblage de l'axe Z d'une fraiseuse CNC.

Le montage de l'axe Z est décrit dans la notice " "

3 Assemblage d'une table de fraiseuse CNC, axe Y

3.1 Pièces pour l'assemblage du portail, Figure 2.

1) ensemble de pièces fraisées

4) vis mères pour fraiseuse Modelist 2030 - M12 (pas 1,75 mm) avec extrémités traitées à d=8mm et d=5mm

Figure 2. Détails du portail d'une fraiseuse CNC de bureau

3.2 Enfoncez les roulements linéaires et insérez les supports de roulements linéaires dans les rainures fraisées, Figure 2. Insérez les guides linéaires dans les roulements linéaires à billes.

Figure 2 Assemblage d'une table de fraiseuse CNC de bureau

3.3 Les supports de roulements linéaires sont enfoncés dans les rainures de la partie mobile de la table. La connexion à rainure et languette assure une excellente rigidité de l'unité ; toutes les pièces de cette unité sont en contreplaqué de 18 mm. En serrant en plus les pièces avec une connexion boulonnée, nous assurerons une durée de vie longue et fiable. Pour ce faire, à travers le trou existant dans la plaque, qui sert de guide pour le foret, nous perçons un trou à l'extrémité du support de roulement linéaire, comme le montre la figure 3, un foret d'un diamètre de 4 mm.

Figure 3 Perçage des trous de montage.

3.4 Nous plaçons la table elle-même et la fixons à travers les trous existants à l'aide des vis M4x55 du kit, figures 4 et 5.

Figure 4. Fixation des roulements de la table mobile.

Figure 5. Fixation des roulements de la table mobile.

3.5 Enfoncez les butées dans les pièces du cadre de table. Insérez la vis-mère avec un écrou-mère en caprolon rempli de graphite dans les roulements de support et les guides linéaires dans les rainures des éléments du cadre, Figure 6.

Figure 6. Assemblage de la table mobile.

Fixez les éléments du cadre avec les vis du kit. Pour la fixation par les côtés, utilisez des vis 3x25 mm, Figure 7. Avant de visser les vis, veillez à percer avec un foret de 2 mm de diamètre pour éviter le délaminage du contreplaqué.

Si la vis mère n'est pas serrée par les parties de la base de la table mobile et qu'il y a du jeu dans la vis le long de l'axe dans les roulements de support, utiliser une rondelle d'un diamètre de 8 mm, Figure 6.

Figure 7. Assemblage du châssis de la machine de table.

3.6 Positionnez l'écrou coulissant au centre entre les roulements linéaires et faites des trous pour les vis avec un foret de 2 mm, Figure 8, puis fixez l'écrou coulissant avec 3x20 vis du kit. Lors du perçage, veillez à utiliser une butée sous l'écrou-mère pour éviter de plier la vis-mère. .

Figure 8. Fixation de l'écrou tournant.

4 Assemblage du portail machine.

Pour le montage, vous aurez besoin de :

1) un ensemble de pièces fraisées pour assembler une table mobile

2) guides linéaires en acier d'un diamètre de 16 mm (2 pièces)

3) roulement linéaire LM16UU (4 pièces)

4) vis mères pour fraiseuse Modelist 2030 - M12 (pas 1,75 mm) avec extrémités traitées à d=8mm et d=5mm.

Pour la fraiseuse Modelist 3030 - Vis trapézoïdales TR12x3 (pas de 3mm) avec extrémités traitées à d=8mm.

5. roulements radiaux pour la fixation des vis mères - (2 pcs.)

6. écrou tournant en caprolon chargé de graphite - (- 1 pc.)

4.1 Fixez le côté du portail, Figure 9.

Figure 9. Assemblage du portail de la machine.

4.2 Insérez la vis mère avec l'écrou dans le cadre du chariot de l'axe Z, Figure 10.

Figure 10. Installation de la vis mère.

4.3 Insérer les guides linéaires, Figure 11.

Figure 19 Fixation de la vis mère « dans l'espace ».

4.4 Fixez le deuxième côté du portail, Figure 11.

Figure 11. Installation du deuxième côté du portail

Si la vis mère n'est pas serrée par les parties de la base de la table mobile et qu'il y a du jeu le long de l'axe, utiliser une rondelle d'un diamètre de 8 mm.

4.5 Installez et fixez la paroi arrière du chariot Z, Figure 12.

Figure 12. Fixation de la paroi arrière du chariot Z.

4.6 Fixez l'écrou coulissant en caprolon avec les vis 3x20 du kit, Figure 13.

Figure 13. Fixation de l'écrou mobile sur l'axe X.

4.7 Fixez la paroi arrière du portail, Figure 14, à l'aide des vis 3x25 du kit.

Figure 14. Fixation de la paroi arrière du portail.

5 Installation de moteurs pas à pas.

Pour installer les moteurs pas à pas, utilisez les pièces de fixation d'un ensemble de pièces fraisées CNC pour l'assemblage des supports de moteur pas à pas Nema23 pour la fraiseuse Modelist3030.

Figure 15. Installation de moteurs pas à pas.

Installez des accouplements de 5 x 8 mm pour connecter l'arbre du moteur à la vis mère. Fixez les moteurs pas à pas à la machine ; pour la fixation, utilisez la vis M4x55 du kit, Figure 15.

6 Fixez le contrôleur à la paroi arrière de la fraiseuse et de la machine à graver., et y connecter les borniers du moteur.

7 Installation du routeur.

La toupie est fixée au col ou au corps de l'outil. Le diamètre de cou standard des routeurs domestiques est de 43 mm. Diamètre de broche 300W - 52mm, fixation au corps. Pour l'installer, assemblez le support de routeur, les détails de montage sont illustrés à la figure 16. Utilisez la vis 3x30 mm du kit.

Figure 16 Support de broche de 43 mm

Figure 17 Broche avec montage sur une machine CNC

Lors de l'installation d'outils de type Dremel (graveurs), vous devrez également fixer en plus le corps du graveur au chariot Z à l'aide d'une pince, Figure 18.

Figure 18 Fixation du graveur à une fraiseuse.

Il est possible d'installer une buse pour connecter un aspirateur