Bagaimana untuk membuat mesin CNC DIY?

Selain kayu, plastik dan komposit, mesin kawalan berangka komputer (CNC) dengan sempurna memproses logam bukan ferus dan juga gred keluli (teknikal) yang berfungsi dengan sempurna. Peralatan sedemikian dibuat sebagai mesin pengilangan dan ukiran - dan ditambah dengan pistol ukiran laser yang mampu membakar kayu dan keluli.

Sebelum membuat persediaan untuk pemasangan mesin pengilangan atau mesin ukiran laser, memutuskan keperluan, yang tidak terlepas pandang oleh tukang berpengalaman.

Pertama sekali badan (bingkai, katil) mesti mempunyai ketegaran yang mencukupi, kerana daya mekanikal yang digunakan pada bahagian dalam proses memutar, menggerudi, memotong lubang teknologi dalam bahan kerja adalah besar.

Pemprosesan bahagian mesti mempunyai ketepatan dan kejelasan yang diisytiharkan dalam spesifikasi tertentu. Tiada apa-apa yang menghalang anda daripada memesan komponen siap pakai Cina, bagaimanapun, pangkalannya paling kerap dibuat daripada cara yang dibuat sendiri.

Saiz bahagian juga penting... Adalah tidak rasional untuk memasang mesin yang akan menduduki keseluruhan meja kerja di atas meja dengan keluasan 2 m2, apabila ia dirancang untuk mengalur bahagian kecil, alat ganti untuk mekanisme dan peranti.

Setelah menyelesaikan tiga tugas ini, mereka menyediakan bahan dan alat yang diperlukan.

• Untuk pembuatan badan mesin untuk kayu, papan kayu pepejal, MDF atau kepingan profil papan serpai atau papan lapis adalah sesuai. Yang terakhir, bersama dengan kayu pepejal, mempunyai kekuatan terbesar. Tetapi untuk mesin logam, tidak ada reka bentuk yang lebih baik daripada keluli.

• Motor gelendong untuk kayu tidak boleh lebih daripada 2 kW kuasa. Untuk mengelakkan rehat teknologi yang berpanjangan setiap 15 minit, adalah dinasihatkan untuk melengkapkan motor gelendong dengan sistem penyingkiran haba air radiator.

• Modul elektrik penyongsang dipadankan dengan kuasa motor. Oleh kerana kebolehpercayaan dan kebolehpercayaan motor stepper, sistem "pemandu motor" digunakan. Papan pemacu menjana arus berdenyut atau berselang-seli yang menyebabkan aci motor berputar pada sudut tertentu atau melengkapkan beberapa pusingan penuh. Tiga motor stepper menyediakan pergerakan bahan kerja di sepanjang ketiga-tiga paksi koordinat.

• Saluran kabel diletakkan untuk melindungi pendawaian daripada kerosakan yang tidak disengajakan semasa operasi - pemacu dan pentas sering dialihkan.

Komponen lain termasuk pengapit pengilangan (cutter chuck), hos penyejuk, kit galas bebola, gandingan (memindahkan tunggangan lancar dari motor stepper dan memastikan penjajarannya dengan kotak gear di sepanjang paksi), pemotong pengilangan, perkakasan, pam air (pam), kancing. Sebagai alat yang anda perlukan:

• unit kimpalan jenis penyongsang dengan beberapa elektrod;

• pengisar dengan satu set cakera pemotongan untuk logam dan kayu;

• pemutar skru sejagat dengan satu set muncung;

• tukul, tang, sepana boleh laras universal (sekurang-kurangnya dua);

• besi pematerian, rosin, pateri, fluks pematerian;

• Gunting dan penyepit.

Bahan habis pakai - pita elektrik, gam universal (pertukangan kayu, epoksi dan / atau "Moment-1"), sealant getah, pita wasap.

Tukang membuat pemotong pengilangan berdasarkan CD dan pemacu untuk mereka. Menggunakan komponen ini, pengguna akan menerima mesin yang sangat padat.

Arahan pemasangan langkah demi langkah am termasuk peringkat berikut.

1. Cari atau buat lukisan - arahan pemasangan, di mana semua peringkat, termasuk susun atur elektrik dan elektronik, diterangkan secara terperinci. Untuk membuat lukisan, alat perisian seperti Autocad atau Visio digunakan.

2. Selepas membeli komponen yang diperlukan, tuan membentuk katil. Ia tidak disyorkan untuk memasangnya sebelum membeli alat ganti ini - dimensinya tidak sepadan dengan konfigurasi peranti masa hadapan.

3. Pemasangan dan pelarasan unit gelendong dengan motor utama. Sistem penyejukan dipasang pada enjin. Untuk menghapuskan kebocoran, sealant digunakan - selepas pengerasan, ia berubah menjadi sejenis getah.

4. Pemasangan pendawaian dan kabel elektrik, panel kawalan, butang tutup kecemasan mesin.

5. Penempatan dan sambungan papan elektronik (pengawal mikro). Anda boleh menggunakan, sebagai contoh, modul elektronik seperti KY-2012 - pengawal CNC lima paksi untuk pemandu motor stepper dengan kabel DB-25. Kebanyakan pengguna lebih suka mikropengawal jenama Arduino.

6. Menguji kerja mesin yang dipasang, memuat turun versi elektronik lukisan bahan kerja masa hadapan, yang akan dibuat pada mesin ini.

Sekiranya teknik itu berfungsi dengan baik, maka anda boleh membangunkan pelan pengeluaran, membeli bahan dan bahan habis pakai untuknya dan pergi "dalam aliran" - untuk melepaskan kumpulan bahagian pertama (percubaan).

Mesin CNC yang dipasang sendiri memerlukan sekurang-kurangnya ralat dan salah pengiraan yang tidak diingini. Unit buatan sendiri, walaupun ia dicipta untuk kerja secara eksklusif pada kayu dan plastik, memerlukan pendekatan yang teliti untuk reka bentuk dan pemasangan. Jadi, projek itu sudah siap - yang tinggal hanyalah mempraktikkannya.

Katil, litar bekalan kuasa, pemacu dengan motor utama, meja objek dengan motor stepper yang beroperasi tidak boleh mengganggu satu sama lain. Komponen yang tidak kurang penting ialah butang berhenti kecemasan dan alat kawalan jauh dengan butang yang menukar kelajuan pemacu gelendong.

Pasang bahagian yang membolehkan anda melaraskan anjakan pentas di sepanjang paksi absis dan ordinat.

Pasang gelendong. Ia dipasang hanya selepas selesai kerja pada badan (tanpa memasang dinding sisi dan dinding belakang). Apabila memasang motor, biarkan peluang untuk menggerakkan pemacu ini pada ketinggian dan menegak dengan ketat.

Komponen lain termasuk gear heliks menggunakan gear pada takal dan tali pinggang... Sambungan ini menghalang tali pinggang daripada tergelincir pada takal. Penghantaran tork yang seragam hampir dijamin.

Apabila menggunakan motor stepper untuk mesin kecil, komponen pengangkutan dari pencetak besar digunakan. Lebih tua model itu dalam tahun pengeluaran, lebih berkuasa motor stepper digunakan di dalamnya. Pencetak dot matriks dianggap sebagai satu kejayaan besar: ia lebih daripada model laser dan inkjet, sesuai untuk pengubahan untuk mesin sedemikian. Mesin tiga paksi akan memerlukan, masing-masing, tiga daripada motor ini. Sekiranya anda tidak dapat mencarinya sendiri (menggunakan peralatan percetakan lama), kemudian gunakan motor stepper dari jenama Cina Nema - anda hanya perlu menunggu pesanan dari 10 hingga 100 hari, dan motor sedemikian direka untuk voltan 12 volt dan arus sehingga beberapa ampere.

Menggunakan gear berputar (roda keluli alat), anda boleh menukar tork kepada tork linear. Bahagian berpasangan skru bola (Skru Bola) boleh digunakan untuk ketepatan maksimum, tetapi bahagian tersebut bukanlah penyelesaian yang murah. Menggunakan nat dan bolt pelekap untuk memasang blok, sediakan pengatur jarak plastik untuk mengurangkan geseran dan mengurangkan tindak balas.

Mana-mana motor berus atau tanpa berus boleh digunakan untuk gelendong.

Hab menegak, yang membolehkan alat bergerak dalam tiga koordinat, beroperasi dalam jadual koordinat. Paksi dibuat dalam bentuk rod aluminium. Dimensi bahagian ini mesti sepadan dengan dimensi mesin.

Pemasangan bahagian mekanikal yang berfungsi bermula dengan pengancing motor stepper pertama ke bingkai.... Mereka terletak di belakang paksi menegak. Motor ini bertanggungjawab untuk pergerakan mendatar dan menegak. Portal mudah alih, bergerak di sepanjang paksi abscissa, membawa pemacu gelendong dan sokongan (paksi yang menetapkan ketinggian titik kerja). Lebih tinggi portal diletakkan, lebih banyak bahagian tebal yang dikira oleh tuan apabila membelok. Kelemahan portal yang dinaikkan ialah ketidakstabilan kepada peningkatan daya gunaan.

Untuk mengamankan motor stepper, yang bertanggungjawab untuk koordinat ketinggian, serta rel lurus, gunakan semua plat kecuali plat sisi. Pasang tapak gelendong di tempat yang sama.

Untuk membetulkan pemutar motor gelendong dengan jepit rambut, gunakan penggulungan getah kabel elektrik dengan keratan rentas yang agak lebar. Skru yang dimasukkan ke dalam lengan nilon juga mempunyai sifat mengunci.

Logam dan kayu dalam pembuatan kes itu boleh digabungkan antara satu sama lain. Jadi, struktur utama (menyokong) dipasang dari paip profesional dengan ketebalan dinding 3 mm, dan dinding sisi (penutup, panel) boleh dibuat daripada papan lapis. Tetapi bingkai sokongan tidak boleh dipasang tanpa teknologi kimpalan - sambungan berbolted semata-mata mungkin tidak mencukupi.

Mesin memperoleh kekuatan muktamad yang diisytiharkan dalam lukisan hanya terima kasih kepada bingkai... Meja objek alih, pemacu gelendong, motor koordinat melangkah, pemandu seperti rel, dan paksi koordinat menegak dipasang padanya.

Rangka keluli adalah berkali-kali lebih baik, tetapi ia juga boleh rosak sebelum waktunya. Gunakan kacang T untuk mengelakkan bahagian bingkai daripada tercabut. Walau bagaimanapun, sambungan bolt berfungsi dengan baik dengan sambungan yang dikimpal. Plat hujung menyediakan pemasangan galas yang membolehkan bolt plumbum berputar bebas di sepanjang benangnya. Di sini slaid dan galas pada gelendong digunakan.

Untuk operasi lancar unit program, bahan radio berkualiti tinggi dan komponen radio digunakan. Papan litar bercetak Cina dengan kualiti yang meragukan harus dielakkan. Tujuan pemasangan adalah untuk mencapai fungsi yang tepat, tanpa perisian membeku dan menetapkan semula semasa operasi.

Sebagai tambahan kepada motor stepper yang dikawal oleh modul pemacu elektronik, port USB juga digunakan, penukaran isyarat dari mana, sebagai contoh, dilakukan menggunakan modul penyesuai berdasarkan teknologi RS-485, yang juga menukar data kembali ke format USB.

Pilih yang anda perlukan - semua peralatan berfungsi padanya. Sebagai contoh, modul mikropemproses moden beroperasi pada 3.3 V, dan motor stepper - dari 12.

PC atau komputer riba digunakan untuk memuatkan / menulis ganti program ke unit CNC. Baru-baru ini, percubaan telah dibuat untuk menggunakan komputer mikro tambahan bersaiz satu atau lebih pemacu kilat untuk mengawal mesin, berinteraksi dengan telefon pintar dan tablet melalui Wi-Fi atau Bluetooth, tetapi teknologi ini masih dalam peringkat pembangunan jangka panjang dan , sebaliknya, merujuk kepada "perkara pintar".

• Tiada seorang tukang yang waras akan memasang walaupun mesin yang sangat mudah tanpa projek dengan lukisan.
• Padankan dengan betul pemacu gelendong dan penukar frekuensi.
• Jangan gunakan motor stepper dengan bekalan kuasa bukan standard, jika tidak, anda perlu memasang sumber kuasa bukan standard atau mengubah suai salah satu daripada yang sedia ada. Ini akan mengetepikan penetapan terakhir, merumitkannya.
• Jangan gunakan hanya sambungan yang dikimpal - dengan getaran yang melampau, ia hanya akan pecah.
• Jangan gunakan pemacu tali pinggang gelongsor: daya yang ketara boleh menyebabkan tali pinggang tergelincir dengan kerap.
• Beli galas dan skru dengan faktor keselamatan tiga kali ganda.

Cara membuat mesin CNC dengan tangan anda sendiri, lihat di bawah.