Domácí mini cnc router. Stavba domácí CNC frézky

Mnohým domácím kutilům se může zdát, že je to někde na hranici fantazie, protože jde o zařízení, které je designově, technicky i elektronicky složité.

Mezitím mít po ruce příslušné výkresy, celek potřebný materiál a nástroj, mini domácí dřevoobráběcí stroj vybavený CNC, zvládnete to sami.

Samozřejmě k tomu budete muset vynaložit určité úsilí, včetně finančního, ale nic není nemožné, a pokud k této problematice přistoupíte správně a se znalostí věci, zvládne domácí stolní frézku na mini dřevo každý s CNC jednotkou House master.

Jak víte, taková mini dřevěná jednotka se vyznačuje přesností zpracování, snadnou správou všech pracovních procesů a také vysoká kvalita dokončený produkt.

V současné době existuje více možností, jak podomácku vyrobenou stolní CNC frézku realizovat v mini verzi pro opracování dřeva a jiných materiálů.

Nejprve si můžete zakoupit speciální sadu pro shromažďování tohoto typu struktury, nebo můžete veškerou potřebnou práci udělat sami a dostat se na výstup hotový produkt s vysoce kvalitním zpracováním.

Pokud bude rozhodnuto potřebnou práci navrhnout a sestavit mini stolní frézku pro opracování dřeva a jiných materiálů pomocí CNC, abyste to udělali sami, vlastníma rukama, pak byste měli začít výběrem nejoptimálnějšího schématu pro budoucí jednotku.

V tomto případě si jako počáteční vybavení můžete vzít malý starý vrtačka a vyměnit pracovní těleso v podobě vrtáku přímo za frézu.

Určitě si dobře rozmyslete, jak bude uspořádán mechanismus zodpovědný za nezbytný pohyb ve třech nezávislých rovinách.

Z recyklovaných vozíků ze staré tiskárny si můžete zkusit sestavit takový mechanismus, který umožní zajistit pohyb pracovní frézy ve dvou rovinách.

Zde bude možné jednoduše připojit potřebný software, který umožní vyrobit podomácku vyrobenou stolní CNC frézku automatickou, nicméně takové provedení může fungovat pouze na dřevě, plastu nebo tenkém kovu.

Aby mohla vlastnoručně sestavená frézka provádět vážnější operace, musí být vybavena krokovým motorem s vysokým výkonem.

Tento typ motoru můžete získat od standardní varianta elektromotor z důvodu drobných úprav. Zcela tak odpadne použití šroubového pohonu, přičemž všechny jeho přednosti zůstanou zachovány v plném rozsahu.

Potřebná síla na hřídel v domácí jednotce se nejlépe přenáší přes ozubené řemeny.

V případě, že je pro zajištění potřebného pohybu pracovní frézy v domácí CNC frézce rozhodnuto použít podomácku vyrobené pojezdy z tiskáren, pak je lepší vzít tato zařízení z velkých modelů tiskáren pro tyto účely.

Při vytváření CNC frézovací jednotky vlastníma rukama, Speciální pozornost by měla být dána k výrobě frézovacího mechanismu, který bude vyžadovat příslušné výkresy.

Montáž frézky

Nejlepší je vzít obdélníkový paprsek jako základ domácí frézky, která by měla být pevně upevněna na vodítkách.

Celá konstrukce musí mít vysokou tuhost, přičemž je lepší, když svářečské práce budou omezeny na minimum.

Faktem je, že v každém případě jsou svarové švy vystaveny zničení a deformaci při určitém zatížení, během provozu stroje bude jeho rám vystaven mimo jiné vibracím, které mohou nepříznivě ovlivnit tyto upevňovací prvky, které , zase povede k selhání v nastavení.

Pro zvýšení tuhosti se doporučuje upevnit nosník a upevňovací prvky pomocí šroubů určitých průměrů.

Tím by se měla zcela eliminovat případná vůle při provozu CNC frézky a také vychýlení vodítek při velkém zatížení.

Přesně stejným principem je vlastníma rukama sestaven vlastní frézovací a gravírovací stroj vybavený CNC. Postup svépomocné montáže docela funkční CNC frézky je podrobně popsán ve videu níže.

V konstrukci jednotky je povinné zajistit zvedání pracovního nástroje ve svislé poloze, k čemuž se doporučuje použít šroubový převod.

Pro nutný návrat rotace přímo k vodícímu šroubu by zase měl být použit ozubený řemen.

Vertikální osa, která je také nepostradatelným prvkem každé CNC frézky, je vyrobena z hliníkového plechu.

Mělo by být přesně přizpůsobeno rozměrům, které byly získány ve fázi návrhu jednotky a zaneseny do odpovídajících výkresů.

Doma můžete odlévat svislou osu pomocí muflové desky, v takovém případě byste měli vzít hliník.

Poté by měly být dva krokové motory namontovány přímo na tělo bezprostředně za nápravou, z nichž jeden bude zodpovědný za horizontální pohyb a druhý za vertikální pohyb.

Veškerá rotace musí být přenášena přes pásy. Po nasazení všech prvků je třeba podomácku vyrobenou frézku zkontrolovat v provozu s ručním ovládáním a v případě zjištění závad je na místě odstranit.

Něco málo o krokových motorech

Každá CNC jednotka, včetně gravírovacího stroje, je nutně vybavena krokovými elektromotory.

Při montáži domácího CNC frézovacího zařízení lze jako takový motor použít motory ze starých jehličkových tiskáren. Většina jehličkových tiskáren má dva z těchto prvků s dostatečným výkonem.

Kromě toho mají jehličkové tiskárny také ocelové tyče z odolné oceli, které lze použít i v domácím stroji.

V tomto případě je třeba poznamenat, že k sestavení takové jednotky vlastníma rukama budete potřebovat tři samostatné krokové motory, což znamená, že budete muset hledat a rozebírat dvě jehličkové tiskárny.

Je lepší, když takové motory mají asi pět samostatných ovládacích vodičů, protože v tomto případě se funkčnost domácího stroje několikrát zvýší.

Při výběru krokových motorů pro domácí CNC frézku je nutné zjistit počet jejich stupňů na krok, dále provozní napětí a odpor vinutí.

To následně pomůže správně nakonfigurovat veškerý hardwarový software.

Hřídel krokového motoru je nejlepší upevnit gumovým kabelem se silným vinutím. Pomůže i při uchycení samotného motoru přímo na čep.

Svorky můžete vyrobit z pouzdra pro kutily se šroubem. K tomu si vezměte nylon a jako nástroj vrtačku a pilník.

Jak vyrobit gravírovací a frézovací stroj s CNC blokem vlastníma rukama, je podrobně popsáno ve videu níže.

Elektronické poskytování

Hlavním prvkem každého CNC stroje je jeho software.

V tomto případě můžete použít podomácku vyrobený, který bude obsahovat všechny potřebné ovladače pro instalované ovladače, ale i krokové motory a navíc standardní napájecí zdroje.

Je vyžadován port LPT. Také bude nutné přemýšlet pracovní program, která zajistí nejen kontrolu, ale i řízení všech potřebných režimů provozu.

Přímo samotná CNC jednotka by měla být připojena k frézovací jednotce přes výše uvedený port, vždy přes nainstalované motory.

Při výběru potřebného softwaru pro podomácku vyrobený stroj se musíte spolehnout na takový, který již dokázal prokázat svůj stabilní provoz a má skvělou funkčnost.
Video:

Je třeba připomenout, že elektronika ovlivní především přesnost a kvalitu všech operací prováděných na CNC zařízení.

Po instalaci veškeré potřebné elektroniky je nutné stáhnout všechny programy a ovladače nutné pro chod stolní frézky.

Dále těsně před uvedením stroje do provozu k určenému účelu by měl být zkontrolován elektronický software v provozu a v případě potřeby by měly být všechny zjištěné nedostatky odstraněny na místě.

Všechny výše uvedené operace pro sestavení CNC frézky vlastníma rukama jsou také vhodné pro vytvoření domácí souřadnicové vyvrtávací jednotky, stejně jako mnoho dalších zařízení této třídy.

V každém případě, pokud jsou všechny práce na montáži CNC vybavené frézovací jednotky vlastníma rukama provedeny správně a v souladu s technologií, domácí mistr bude možné provádět mnoho složitých operací, jak na kovu, tak na dřevě.

Jak si vyrobit vlastní CNC frézku je podrobně popsáno ve videu v našem článku.

Sada, se kterou si sestavíte svou CNC frézku.
V Číně se prodávají hotové obráběcí stroje, recenze jednoho z nich už vyšla na Muska. Stroj si smontujeme sami. Vítejte…
UPD: odkazy na soubory

Ještě dám odkaz na recenzi hotového stroje od AndyBig. Nebudu se opakovat, nebudu citovat jeho text, vše napíšeme od začátku. V nadpisu je uvedena pouze sada s motory a ovladačem, dílů bude více, na vše se pokusím dát odkazy.
A toto ... Předem se omlouvám čtenářům, konkrétně jsem v průběhu nefotil, protože. v tu chvíli jsem nehodlal dělat recenzi, ale dám maximálně fotky procesu a pokusím se podat podrobný popis všech uzlů.

Účelem recenze není ani tak se chlubit, jako ukázat možnost udělat si pomocníka pro sebe. Doufám, že tato recenze někomu dá představu a je možné ji nejen zopakovat, ale i vylepšit. Jít…

Jak se nápad zrodil:

Stalo se, že jsem s kresbami spojován už dlouho. Tito. můj odborná činnost s nimi úzce spojena. Ale jedna věc je, když uděláte kresbu, a pak úplně jiní lidé oživí designový objekt, a úplně jiná je, když designový objekt oživíte sami. A pokud se mi zdá, že se stavěním jde dobře, pak s modelingem a jinými užitými uměními ve skutečnosti ne.
Dlouho tedy existoval sen z obrázku nakresleného v AutoCADu, udělat ránu - a je to přímo před vámi, můžete to použít. Tato myšlenka čas od času sklouzla, ale nemohla se zformovat v ničem konkrétním, dokud...

Dokud jsem před třemi nebo čtyřmi lety neviděl REP-RAP. No, 3D tiskárna byla velmi zajímavá věc, a nápad se shromáždit se dlouho formoval, sbíral jsem informace o různých modelech, o výhodách a nevýhodách různých možností. V jednu chvíli jsem se kliknutím na jeden z odkazů dostal na fórum, kde lidé seděli a diskutovali nikoli o 3D tiskárnách, ale o CNC frézkách. A odtud možná koníček začíná svou cestu.

Místo teorie

V kostce o CNC frézkách (píšu vlastními slovy záměrně, bez kopírování článků, učebnic a návodů).

Frézka funguje přesně opačně než 3D tiskárna. V tiskárně se krok za krokem, vrstva po vrstvě sestaví model tavením polymerů, ve frézce se pomocí frézy z obrobku odstraní „všechno přebytečné“ a získá se požadovaný model.

K provozu takového stroje potřebujete nezbytné minimum.
1. Základna (tělo) s lineárními vedeními a převodovým mechanismem (může být šroubový nebo pásový)
2. Vřeteno (vidím, že se někdo usmál, ale tak se tomu říká) - vlastní motor s kleštinou, do které je instalován pracovní nástroj - fréza.
3. Krokové motory - motory, které umožňují řízené úhlové pohyby.
4. Ovladač - řídicí deska, která přenáší napětí do motorů v souladu se signály přijatými z řídicího programu.
5. Počítač s nainstalovaným ovládacím programem.
6. Základní kreslířské dovednosti, trpělivost, touha a dobrá nálada.))

Body:
1. Základna.
podle konfigurace:

Rozdělím na 2 typy, existují exotičtější možnosti, ale hlavní 2:

S pohyblivým portálem:
Ve skutečnosti, design, který jsem zvolil, má základnu, na které jsou upevněna vodítka podél osy X. Po vodicích ose X se pohybuje portál, na kterém jsou vodítka v ose Y, a uzel osy Z se pohybuje podél to.

Se statickým portálem
Tento design se také představuje jako těleso, které je zároveň portálem, na kterém jsou umístěna vodítka osy Y a uzel osy Z, který se pohybuje podél něj, a osa X se již pohybuje vzhledem k portálu.

Podle materiálu:
tělo lze vyrobit různé materiály, nejčastější:
- dural - má dobrý poměr hmotnosti, tuhosti, ale cena (jen u hobby domácího produktu) je stále depresivní, i když pokud existují názory na stroj pro vydělávání vážných peněz, pak nejsou žádné možnosti.
- překližka - dobrá tuhost s dostatečnou tloušťkou, nízká hmotnost, schopnost zpracovat s čímkoli :) a samotná cena, list překližky 17 je nyní poměrně levný.
- ocel - často se používá na strojích s velkou zpracovatelskou plochou. Takový stroj samozřejmě musí být statický (ne mobilní) a těžký.
- MFD, plexi a monolitický polykarbonát, dokonce i dřevotříska - viděl jsem i takové možnosti.

Jak vidíte, design samotného stroje je velmi podobný jak 3D tiskárně, tak laserovým rytcům.
Záměrně nepíšu o konstrukcích 4, 5 a 6osých frézek, protože. na pořadu dne je domácí hobby stroj.

2. Vřeteno.
Ve skutečnosti jsou vřetena vybavena vzduchovým a vodním chlazením.
Vzduchem chlazené jsou nakonec levnější, protože. pro ně není nutné blokovat další vodní okruh, pracují o něco hlasitěji než vodní. Chlazení zajišťuje vzadu uložené oběžné kolo, které při vysokých otáčkách vytváří znatelný proud vzduchu, který ochlazuje skříň motoru. Čím silnější je motor, tím vážnější je chlazení a větší proudění vzduchu, který se může dobře nafukovat ve všech směrech
prach (hobliny, piliny) obrobku.

Chlazený vodou. Takové vřeteno pracuje téměř tiše, ale nakonec stejně není rozdíl mezi nimi v procesu práce slyšet, protože zvuk materiálu zpracovávaného řezačkou jej zablokuje. Neexistuje žádný tah od oběžného kola, v tomto případě samozřejmě, ale je zde přídavný hydraulický okruh. V takovém okruhu musí být potrubí, čerpadlo pro čerpání kapaliny a také místo pro chlazení (radiátor s prouděním vzduchu). Obvykle se do tohoto okruhu nelije voda, ale buď TOSOL nebo Ethylenglykol.

Existují i vřetena různých výkonů a pokud lze nízkopříkonová připojit přímo k řídící desce, tak motory o výkonu 1 kW a více je nutné připojit přes řídící jednotku, ale to není o nás.))

Ano, často do podomácku vyrobených strojů instalují přímé brusky, případně frézy s odnímatelnou základnou. Takové rozhodnutí může být odůvodněné, zejména při výkonu práce krátkého trvání.

V mém případě bylo zvoleno 300W vzduchem chlazené vřeteno.

3. Krokové motory.
Nejpoužívanější motory jsou 3 velikosti
NEMA17, NEMA23, NEMA 32
liší se velikostí, výkonem a pracovním momentem
NEMA17 se běžně používají ve 3D tiskárnách, na frézku jsou příliš malé, protože. musíte nést těžký portál, na který je při zpracování navíc aplikováno boční zatížení.
NEMA32 pro takové plavidlo je zbytečné, kromě toho byste museli vzít další ovládací panel.
moje volba padla na NEMA23 s maximálním výkonem pro tuto desku - 3A.

Také lidé používají steppery z tiskáren, ale od té doby. Také jsem je neměl a musel jsem je koupit, vybral jsem si vše v sadě.

4. Ovladač
Řídicí deska, která přijímá signály z počítače a přenáší napětí do krokových motorů, které pohybují osami stroje.

5. Počítač
Potřebujete samostatný počítač (možná velmi starý) a jsou pro to možná dva důvody:
1. Je nepravděpodobné, že se rozhodnete umístit frézku poblíž místa, kde jste zvyklí číst internet, hrát hračky, vést účty atd. Jednoduše proto, že frézka je hlučná a prašná. Obvykle je stroj buď v dílně nebo v garáži (lépe vytápěné). Můj stroj je v garáži, v zimě je většinou nečinný, protože. žádné topení.
2. Z ekonomických důvodů se obvykle používají počítače, které již nejsou pro život v domácnosti relevantní - hodně využívané :)
Požadavky na auto celkem o ničem:
- od Pentia 4
- přítomnost samostatné grafické karty
- RAM od 512 MB
- přítomnost LPT konektoru (o USB nic neřeknu, novinky jsem ještě nestudoval kvůli ovladači, který funguje na LPT)
takový počítač se buď vezme ze spíže, nebo se, jako v mém případě, koupí skoro za nic.
Vzhledem k nízkému výkonu stroje se snažíme neinstalovat další software, tzn. pouze osa a řídicí program.

Dále jsou dvě možnosti:
- nainstalujte Windows XP (je to slabý počítač, pamatujete si to?) a ovládací program MATCH3 (existují i další, ale tento je nejoblíbenější)
- dali jsme niky a Linux CNC (říkají, že vše je také velmi dobré, ale nezvládl jsem niky)

Snad dodám, abych neurazil příliš majetné lidi, že je docela možné dát ne čtvrtý pahýl, ale nějaký druh ai7 - prosím, pokud se vám to líbí a můžete si to dovolit.

6. Základní kreslířské dovednosti, trpělivost, touha a dobrá nálada.
Zde ve zkratce.
Aby stroj fungoval, potřebujete ovládací program (v podstatě textový soubor obsahující souřadnice pohybů, rychlost pohybu a zrychlení), který je zase připraven v CAM aplikaci - obvykle ArtCam, v této aplikaci se připravuje samotný model, jsou nastaveny jeho rozměry, je vybrán řezný nástroj.
Obvykle dělám trochu víc dlouhá cesta, udělám kresbu a pak AutoCad, uložím to * .dxf, načtu to do ArtCam a už tam připravím UE.

No, začněme proces vytváření vlastního.

Než navrhneme stroj, vezmeme jako výchozí body několik bodů:
- Nápravové hřídele budou vyrobeny z konstrukčních svorníků se závitem M10. Samozřejmě existují nepochybně technologicky vyspělejší možnosti: hřídel s lichoběžníkovým závitem, kuličkový šroub (kuličkový šroub), ale musíte pochopit, že cena emise je hodně žádoucí a pro hobby stroj je cena je obecně prostor. Nicméně časem se chystám upgradovat a vyměnit vlásenku za lichoběžník.
- Materiál těla stroje je 16mm překližka. Proč překližka? Dostupné, levné, veselé. Možností je vlastně mnoho, někdo vyrábí z duralu, někdo z plexiskla. Preferuji překližku.

Vytvoření 3D modelu:

Výstružník:

Pak jsem udělal toto, nezůstal žádný obrázek, ale myslím, že to bude jasné. Vytiskl jsem sken na průhledné listy, vystřihl je a nalepil na list překližky.
Rozřezané kusy a vyvrtané otvory. Z nástrojů - skládačka a šroubovák.
Je tu ještě jeden malý trik, který vám v budoucnu usnadní život: před vrtáním otvorů stiskněte všechny spárované díly svěrkou a provrtejte, abyste získali otvory, které jsou na každém díle stejně umístěny. I když při vrtání dojde k mírné odchylce, vnitřní části spojovaných dílů se shodují a otvor lze trochu vystružovat.

Paralelně uděláme specifikaci a začneme vše objednávat.
co se mi stalo:
1. Sada specifikovaná v tato recenze, obsahuje: řídící desku krokového motoru (ovladač), krokové motory NEMA23 - 3 ks, zdroj 12V, LPT kabel a chladič.

2. Vřeteno (to je nejjednodušší, ale přesto plní svou funkci), spojovací materiál a 12V zdroj.

3. Použitý počítač Pentium 4, co je nejdůležitější, základní deska má LPT a diskrétní grafickou kartu + CRT monitor. Vzal jsem to do Avita za 1000 rublů.
4. Ocelová hřídel: Ф20mm - L=500mm - 2ks, Ф16mm - L=500mm - 2ks, Ф12mm - L=300mm - 2ks.
Vzal jsem to tady, tenkrát v Petrohradu se to ukázalo dražší vzít. Přišlo do 2 týdnů.

5. Lineární ložiska: f20 - 4 ks, f16 - 4 ks, f12 - 4 ks.
20

16

12

6. Upevnění pro hřídele: f20 - 4 ks, f16 - 4 ks, f12 - 2 ks.
20

16

12

7. Matice Caprolon se závitem M10 - 3 ks.
Vzal jsem spolu s šachtami na duxe.ru
8. Rotační ložiska, uzavřená - 6 ks.
Na stejném místě, ale hodně jich mají i Číňané
9. PVA drát 4x2,5
je to offline
10. Ozubená kola, hmoždinky, matice, svorky - svazek.
To je také offline, v hardwaru.
11. Dále byla zakoupena sada fréz

Takže objednáváme, čekáme, stříháme a vybíráme.

Zpočátku byl ovladač a napájecí zdroj instalovány do skříně s počítačem společně.

Později bylo rozhodnuto umístit řidiče do samostatného pouzdra, právě se objevil.

No a starý monitor se nějak změnil na modernější.

Jak jsem řekl na začátku, nikdy mě nenapadlo, že budu psát recenzi, proto přikládám fotky uzlů a pokusím se přiblížit postup montáže.

Nejprve sestavíme tři nápravy bez šroubů, abychom hřídele co nejpřesněji vyrovnali.
Vezmeme přední a zadní stěnu pouzdra, upevníme příruby pro hřídele. Na ose X navlékneme 2 lineární ložiska a vložíme je do přírub.

Spodní část portálu upevňujeme na lineární ložiska, snažíme se základnu portálu rolovat tam a zpět. Jsme přesvědčeni o zakřivení našich rukou, vše rozebereme a trochu vyvrtáme otvory.
Získáme tak určitou volnost pohybu hřídelí. Nyní nastražíme příruby, vložíme do nich hřídele a posouváme základnu portálu tam a zpět, abychom dosáhli hladkého klouzání. Dotáhneme příruby.
V této fázi je nutné zkontrolovat vodorovnost šachet a také jejich vyrovnání podél osy Z (zkrátka tak, aby vzdálenost od montážního stolu k šachtám byla stejná), aby nedošlo k zaplnění budoucí pracovní plán později.
Zjistili jsme osu X.
Portálové regály připevňujeme k základně, k tomu jsem použil nábytkové sudy.

Upevněte příruby pro osu Y ke sloupkům, tentokrát zvenčí:

Hřídele vkládáme s lineárními ložisky.
Zafixujeme zadní stěnu osy Z.
Opakujeme proces nastavení rovnoběžnosti hřídelů a fixujeme příruby.
Stejný postup opakujeme s osou Z.
Dostáváme poměrně vtipný design, který lze posouvat jednou rukou po třech souřadnicích.
Důležitý bod: všechny osy by se měly pohybovat snadno, tzn. mírným nakloněním konstrukce by se měl portál sám pohybovat volně, bez jakéhokoli vrzání a odporu.

Dále připevněte vodicí šrouby.
Odřízneme konstrukční trn M10 požadované délky, našroubujeme cca uprostřed matici kaprolonu a na každé straně 2 matice M10. K tomu je vhodné, po mírném utažení matic, upnout čep do šroubováku a přidržením matic dotáhnout.
Ložiska vložíme do objímek a zevnitř do nich zatlačíme čepy. Poté čepy připevníme k ložisku maticemi na každé straně a protilehlou druhou, aby se neuvolnily.
Matici kaprolonu připevníme k základně nápravy.
Konec čepu upneme do šroubováku a snažíme se posunout osu od začátku do konce a vrátit se zpět.
Tady na nás čeká ještě pár radostí:
1. Vzdálenost od osy matice k základně ve středu (a s největší pravděpodobností v době montáže bude základna uprostřed) se nemusí shodovat se vzdáleností v krajních polohách, protože hřídele pod tíhou konstrukce se mohou ohnout. Musel jsem dát karton podél osy X.
2. Zdvih hřídele může být velmi úzký. Pokud jste odstranili všechna zkreslení, pak může hrát roli tah, zde je nutné zachytit moment tahu upevnění maticemi k osazenému ložisku.
Po vyřešení problémů a získání volného otáčení od začátku do konce pokračujeme v instalaci zbývajících šroubů.

Na šrouby připevňujeme krokové motory:
Obecně platí, že při použití speciálních šroubů, ať už se jedná o lichoběžníkový nebo kuličkový šroub, se na nich opracují konce a následně se velmi pohodlně provede spojení s motorem speciální spojkou.

Ale máme konstrukční čep a museli jsme přemýšlet, jak to opravit. V tu chvíli jsem narazil na řez plynového potrubí a přiložil jsem ho. Přímo se „navíjí“ na vlásenku na motoru, vstupuje do broušení, utahuje svorkami - velmi dobře drží.

Abych opravil motory, vzal jsem hliníkovou trubku a odřízl ji. Upraveno podložkami.
Pro připojení motorů jsem vzal následující konektory:

Omlouvám se, nepamatuji si, jak se jmenují, doufám, že vám to někdo v komentářích řekne.
Konektor GX16-4 (díky Jager). Požádal jsem kolegu o nákup v obchodě s elektronikou, jen bydlí poblíž, ale ukázalo se, že je pro mě velmi nepohodlné se tam dostat. Jsem s nimi velmi spokojený: pevně drží, jsou určeny na vyšší proud, vždy je lze odpojit.
Dali jsme pracovní pole, je to také obětní stůl.
Všechny motory připojíme k řídící desce z recenze, připojíme na 12V PSU, připojíme k počítači LPT kabelem.

Nainstalujte MACH3 na PC, proveďte nastavení a vyzkoušejte!
O nastavení samostatně snad psát nebudu. Dalo by se pokračovat ještě pár stránek.

Mám úplnou radost, zachovalo se video z prvního spuštění stroje:

Ano, když se toto video pohybovalo podél osy X, došlo k hroznému odskoku, bohužel si přesně nepamatuji, ale nakonec jsem zjistil, že buď podložka visí, nebo něco jiného, obecně se to vyřešilo bez problémů.

Dále je potřeba umístit vřeteno a přitom zajistit jeho kolmost (současně v X a Y) k pracovní rovině. Podstatou postupu je to, že připevníme tužku na vřeteno elektrickou páskou, čímž se získá odsazení od osy. S plynulým spouštěním tužky začne na tabuli kreslit kruh. Pokud je vřeteno poseté, pak to není kruh, ale oblouk. V souladu s tím je nutné dosáhnout vyrovnání nakreslením kruhu. Fotka z procesu se zachovala, tužka je neostrá a úhel není stejný, ale myslím, že podstata je jasná:

Najdeme hotový model (v mém případě státní znak Ruské federace), připravíme UE, nakrmíme MACH a jedeme!
Obsluha stroje:

rozpracované foto:

No, samozřejmě, že procházíme zasvěcením))
Situace je vtipná a obecně pochopitelná. Sníme o tom, že postavíme stroj a hned nařežeme něco super cool, ale nakonec chápeme, že tato doba prostě zabere spoustu času.

Ve zkratce:
Při 2D zpracování (prosté vyřezání) se nastaví kontura, která se vyřízne v několika průchodech.
S 3D zpracováním (zde se můžete ponořit do holivaru, někteří tvrdí, že to není 3D, ale 2,5D, protože obrobek je zpracováván pouze shora), je nastaven složitý povrch. A čím vyšší je přesnost požadovaného výsledku, čím tenčí je fréza použita, tím více průchodů této frézy je potřeba.
Pro urychlení procesu se používá hrubování. Tito. nejprve se odebere hlavní objem velkou frézou a poté se spustí dokončování tenkým frézou.

Dále zkoušíme, nastavujeme, experimentujeme atd. I zde platí pravidlo 10 000 hodin ;)
Snad vás již nebudu nudit historkou o konstrukci, ladění atd. Je čas ukázat výsledky používání stroje - výrobku.

Jak vidíte, jedná se většinou o pilované kontury nebo 2D zpracování. Zpracování trojrozměrných obrazců zabere spoustu času, stroj je v garáži a já se tam na chvíli zastavím.
Tady si mě právem všimnou - ale na ... postavit takovou banduru, když umíš rozřezat postavu přímočarou pilou ve tvaru U nebo elektrickou skládačkou?
Je to možné, ale toto není naše metoda. Jak si vzpomínáte, na začátku textu jsem napsal, že to byl nápad udělat kresbu na počítači a přeměnit tuto kresbu na produkt, který podnítil vytvoření této bestie.

Psaní recenze mě nakonec přimělo upgradovat stroj. Tito. upgrade byl plánován dříve, ale „ruce nedosáhly“. Poslední změna předtím existovala organizace domu pro stroj:

V garáži, když stroj běží, je tedy mnohem tišší a mnohem méně létá prach.

Poslední upgrade byla instalace nového vřetena, přesněji, nyní mám dvě výměnné základny:
1. S čínským 300W vřetenem pro jemnou práci:

2. S domácí, ale neméně čínskou frézou "Enkor" ...

S novým routerem přišly nové možnosti.
Rychlejší zpracování, více prachu.
Zde je výsledek použití půlkruhové drážkovací frézy:

No, speciálně pro MYSKU
Jednoduchá fréza na rovné drážky:

Zpracovat video:

Na tomto budu omezovat, ale podle pravidel by bylo nutné provést inventuru.

mínusy:
- Drahé.
- Na dlouhou dobu.
- Čas od času musíte vyřešit nové problémy (zhasli světlo, snímače, něco se rozmotalo atd.)

Klady:
- Proces tvorby. Jen to již ospravedlňuje vytvoření stroje. Hledání řešení vznikajících problémů a implementace je to, co místo toho, abyste seděli na zadku, vstanete a jdete něco dělat.
- Radost v okamžiku dávání dárků vyrobených vlastníma rukama. Zde nutno dodat, že stroj nedělá veškerou práci sám :) kromě frézování je potřeba jej ještě opracovávat, brousit, natírat atp.

Moc děkuji, pokud ještě čtete. Doufám, že můj příspěvek, i když vás nenabádá k vytvoření takového (či jiného) stroje, vám rozšíří obzory a dá k zamyšlení. Chci také poděkovat těm, kteří mě přesvědčili, abych napsal tento opus, bez něj jsem zřejmě neměl upgrade, takže je vše v černém.

Omlouvám se za nepřesnosti ve formulaci a případné lyrické odbočky. Muselo se toho hodně vystřihnout, jinak by se ukázalo, že text je prostě ohromný. Upřesnění a doplnění jsou samozřejmě možná, napište do komentářů - pokusím se všem odpovědět.

Hodně štěstí ve vašem snažení!

Slíbené odkazy na soubory:
- strojní kreslení,
- zametat,
formát je dxf. To znamená, že soubor můžete otevřít pomocí libovolného vektorového editoru.
3D model je detailní z 85-90 procent, spoustu věcí jsem dělal, ať už v době přípravy skenu, nebo na místě. Prosím o pochopení a odpuštění.)

Mám v plánu koupit +151 Přidat k oblíbeným Recenze se líbila +261 +487

Podrobně popsal celý proces tvorby CNC stroje pro práci se dřevem a dalšími materiály počínaje designem.

1. Design

Před stavbou stroje byste si měli alespoň ručně nakreslit náčrt, ale je lepší udělat přesnější trojrozměrný výkres pomocí programu CAD. Autor projektu použil google sketchup , poměrně jednoduchý (zdarma na 30 dní) program. Pro složitější projekt můžete zvolit Autocad.

Hlavním účelem výkresu je zjistit požadované rozměry dílů pro jejich objednání na internetu a ujistit se, že všechny pohyblivé části stroje do sebe zapadají.

Jak je vidět, autor nepoužil pro upevnění detailní výkresy s vyznačenými otvory, otvory nastínil v procesu stavby stroje, ale takový prvotní návrh se ukázal jako dostačující.

Celkové rozměry stroje: 1050 x 840 x 400 mm.

Pojezd osy: X 730 mm, Y 650 mm, Z 150 mm

Délka kolejnic a kuličkového šroubu závisí na velikosti stroje, který máte na mysli.

Při návrhu CNC stroje existuje několik otázek, jejichž odpověď závisí na konečném výsledku.

Jaký typ CNC stroje si chcete vybrat?

S pohyblivým stolem nebo s pohyblivým portálem? Konstrukce pohyblivých stolů se často používá pro malé stroje do 30 x 30 cm.Snadněji se staví a mohou být pevnější než pohyblivé portálové stroje. Nevýhodou posouvání stolu je, že při stejné řezné ploše je celková plocha stroje dvakrát větší než při použití provedení s pohyblivým portálem. V tomto projektu je plocha zpracování cca 65x65 cm, proto byl zvolen pohyblivý portál.

Co chcete zpracovávat na CNC stroji?

V tomto projektu byl stroj určen zejména pro překližku, tvrdé dřevo a plasty a také hliník.

Z čeho bude stroj postaven?

Záleží především na materiálu, který se bude na stroji zpracovávat. V ideálním případě by materiál, ze kterého je stroj vyroben, měl být pevnější než materiál, který se bude obrábět, nebo alespoň stejně pevný. Pokud tedy chcete řezat hliník, musí být stroj vyroben z hliníku nebo oceli.

Jakou délku nápravy potřebujete?

Podle původní představy měl CNC stroj zpracovávat překližky a MDF, které se vyrábí v Holandsku ve velikosti 62 x 121 cm, pro Y by tedy měla být průchozí vzdálenost minimálně 620 mm. Délka pojezdu po ose X je 730 mm, protože jinak by stroj zabral celý prostor místnosti. Osa X je proto kratší než délka překližky (1210 mm), ale můžete zpracovat polovinu, pak posunout list dopředu a zpracovat zbytek. S tímto trikem je možné na stroji obrábět kusy mnohem větší, než je délka osy X. Pro osu Z bylo zvoleno 150 mm, aby bylo možné v budoucnu použít čtvrtou osu.

Jaký typ lineárního pohybu budete používat?

Možností lineárního pohybového systému je mnoho, na jeho výběru do značné míry závisí kvalita práce. Proto má smysl utrácet nejlepší systém které si můžete dovolit. Autor projektu rozhodl, že lineární kolejnice ano nejlepší možnost těch, na které měl dost peněz. Pokud stavíte 3osou CNC frézku, budete si muset zakoupit sadu sestávající ze tří sad lineárních vedení a dvou lineárních ložisek na vedení.

Jaký systém pohonu posuvu použijete pro každou nápravu?

Hlavní možnosti pohonu posuvu jsou: ozubené řemeny, hřebenové mechanismy a převod šroub-matice. U domácích CNC strojů se nejčastěji používá převod šroub-matice pomocí páru kuličkových šroubů. Matice je připevněna k pohyblivé části stroje, šroub je upevněn na obou koncích. Šroub je připevněn k motoru. Pokud se motory točí, matice s připojenou pohyblivou částí stroje se bude pohybovat podél šroubu a uvede stroj do pohybu.

Kuličkové šrouby v tomto stroji slouží k pohonu os X a Y. Ložiska s kuličkovými šrouby zajišťují velmi hladkou jízdu, nedochází k žádné vůli a zlepšuje se kvalita a rychlost řezu.

Osa Z používá tyč M10 vyrobenou vysoce kvalitní z nerezové oceli s domácím ořechem Delrin.

Typ motoru a regulátoru

Obvykle se krokové motory používají v domácích CNC strojích. Servopohony se používají především pro vysoce výkonné průmyslové CNC stroje, jsou dražší a vyžadují dražší ovladače. Jsou zde použity 3Nm krokové motory.

Typ vřetena

Projekt využívá základního Kress a má pěknou 43mm upínací přírubu a také vestavěný regulátor otáček (ale většina vřeten má druhou funkci).

Pokud budete provádět opravdu složité řezání, měli byste si dát pozor na vodou chlazená vřetena – jsou sice dražší než standardní, ale jsou mnohem tišší, dokážou pracovat v nízkých otáčkách bez přehřívání a s nejrůznějšími materiály.

Výdaje

Tento CNC stroj stál asi 1500 eur. Předpřipravený CNC router podobných specifikací stojí mnohem více, takže můžete ušetřit peníze tím, že si postavíte svůj vlastní.

2. Příslušenství pro tvorbu CNC stroje

Elektrická zařízení a elektronika:

3 krokové motory 3 Nm Nema 23;
3 ovladače krokového motoru DM556 Leadshine;
36 V napájecí zdroj pro CNC stroje;
deska rozhraní 5osá CNC Breakout deska pro ovládání krokových ovladačů;
5V napájecí zdroj pro desku rozhraní;
dvoupolohový přepínač On/Off;
lankový kabel Stíněný 4 vodič 18 AWG;
3 dotykové koncové spínače;
Vřeteno: Kress FME 800 (také vhodný kompaktní router Bosch Colt nebo Dewalt).

Volitelný:

skříň/skříň pro elektrická zařízení;
pohyblivý plastový kabelový kanál;
4kolíkové kabelové zástrčky.

Mechanické díly:

lineární vedení: pro X - SBR 20 pro Y a Z - SBR 16;
kuličkový šroub (kuličkový šroub) pro X a Y - průměr 16 mm, rozteč 5 mm4
jako převodový šroub pro osu Z: ocelový čep se závitem M10 s maticí Delrin vlastní výroby;
hliníkový profil: 30x60 mm, nařezaný na kusy dlouhé 100 mm;
hliníkový plech o tloušťce 15 mm;
výkonné antivibrační vyrovnávací nožky.

programy:

CAD/CAM software CamBam;
CNC řídicí program Mach3

Stroj je postaven převážně z hliníkových desek o tloušťce 15 mm a hliníkových profilů 30 x 60 mm. Práce byly prováděny pomocí vrtaček a soustruhů. Desky a profily byly objednány nařezané na míru.

3. Osa X

Základní rám je vyroben ze 4 kusů hliníkového profilu o průřezu 30x60 mm a dvou bočnic o tloušťce 15 mm. Na konci profilů jsou dva otvory o průměru 6,8 mm, pomocí závitníku se uvnitř otvorů udělá závit M8.

Závit na koncích hliníkového profilu

Aby se zajistilo, že otvory na koncových panelech lícují, byly obě desky při vrtání sevřeny. Uprostřed každé desky jsou vyvrtány 4 otvory pro instalaci ložisek a čtyři další otvory v jedné z bočních desek pro montáž motoru.

Jejich kusy hliníku (50x50x20) vytvořily 4 bloky pro připevnění vyrovnávacích nohou. Bloky jsou k vnějším profilům přišroubovány čtyřmi šrouby M5 s nábytkovými T-maticemi.

Lineární vedení pasují přímo na hliníkové profily. Pro osu X byly použity kolejnice o průměru 20 mm. Předvrtané otvory v základně lineárních vedení přesně odpovídají drážkám v hliníkových profilech. Pro montáž byly použity šrouby M5 a nábytkové t-matice.

4. Portálové boční desky

Boční desky portálu jsou téměř stejné, ale jedna z nich má vyvrtané další čtyři otvory pro montáž motoru. Celý portál je vyroben z hliníkových plechů tloušťky 15 mm. Aby byly otvory přesně na správném místě, byly na pečlivě označených místech vyraženy zápichy stolním razidlem a podél těchto značek byly na vrtačce vyvrtány otvory nejprve vrtákem menšího průměru, poté požadovaným jeden.

Vzhledem ke způsobu řešení portálu jsem musel vyvrtat otvory do konců bočnic a do otvorů udělat závity M8.

5. Montáž portálu

Portál sestaven a nainstalován

Zbytek portálu je vyroben stejným způsobem jako boční díly. Nejtěžší bylo správně vyrovnat lineární kolejnice, které bylo potřeba zarovnat s hranou desky. Při označování přesného umístění otvorů jsem přitlačil dva kusy hliníkových profilů proti bokům desky, aby se vodítka vyrovnala. V vyvrtané otvory závit M5. Při připevňování kolejnic k portálu dbejte na to, aby vzdálenost mezi kolejnicemi byla po celé délce stejná, kolejnice musí být rovnoběžné.

Lineární ložiska jsou připevněna k boční stěně portálu.

Několik úhlových držáků dodává konstrukci dodatečnou tuhost.

Deska na spodní straně portálu má vyvrtaných 6 otvorů pro připevnění k bočním deskám. Pro připevnění držáku matice jsem musel vyvrtat dva otvory uprostřed.

6. Vozík osy Y

Vozík osy Y se skládá z jedné desky, ke které jsou připevněna lineární ložiska. Vrtání otvorů bylo poměrně snadné, ale vyžadovala se vysoká přesnost. Na této desce jsou připevněna ložiska pro osu Y i osu Z. Jelikož jsou lineární ložiska blízko u sebe, i sebemenší nesouosost způsobuje jejich zadření. Vozík by měl snadno klouzat z jedné strany na druhou. Je třeba upravit kolejnice a ložiska. K vyrovnání byly použity vysoce přesné digitální přístroje. Když byla vyrobena hnací matice pro osu Y, musely být do desky vyvrtány další dva otvory pro její připevnění.

7. Osa Z

Lineární vedení (lišty) osy Z jsou připevněny k pohyblivé části sestavy osy Z. Kolejnice musely být odsazeny několik milimetrů od okraje desky. K jejich vyrovnání byly jako distanční vložky použity dva kusy plastu požadované tloušťky. Bylo jistě známo, že okraje hliníkové desky jsou rovnoběžné, takže mezi hliníkové strany připevněné k okraji desky a kolejnice vložil autor kousky plastu, zatlačil kolejnice do požadované stejné vzdálenosti a poté označil otvory, vyvrtejte je a vyřízněte vnitřní závit.

Pro montáž horní desky na sestavu osy Z jsou na konci montážní desky vyvrtány tři otvory. Krokový motor nebylo možné uchytit přímo na desku, takže jsem musel vyrobit samostatné plastové uchycení motoru (viz bod 12).

Dva bloky ložiskových pouzder jsou vyrobeny ze stejného plastu. Hnací šroub je ocelová tyč se závitem M10. Řemenice rozvodového řemene je vyvrtána, opatřena závitem M10 a jednoduše přišroubována k horní části hnacího šroubu. Na místě je držen třemi stavěcími šrouby. Hnací matice Delrin se připojuje k vozíku osy Y.

Hnací matice Delrin se připojuje k vozíku osy Y.

Držák vřetena byl objednán předem a má 43mm upínací kroužek, který se hodí pro Kress použitý v projektu.

Pokud chcete použít vodou chlazené vřeteno, často je dodáváno s připraveným držákem. Držáky můžete také zakoupit samostatně, pokud chcete použít pouzdro na hlaveň Dewalt nebo Bosch nebo je vytisknout 3D.

8. Rozvodové řemeny a řemenice

Často jsou motory namontovány na vnější straně stroje nebo na samostatném stojanu. V tomto případě lze motory připojit přímo ke kuličkovému šroubu pomocí pružné spojky. Ale protože se stroj nachází v malý pokoj, přívěsné motory by překážely.

Proto jsou motory umístěny uvnitř vozu. Nebylo možné přímo připojit motory ke kuličkovým šroubům, takže bylo nutné použít ozubené řemeny a řemenice HTD5m o šířce 9 mm.

Při použití řemenového pohonu můžete použít redukční převod pro připojení motoru k hnacímu šroubu, což vám umožní používat menší motory a stále získat stejný točivý moment, ale nižší rychlost. Vzhledem k tomu, že motory byly zvoleny poměrně velké, nebylo nutné podřazovat pro získání většího výkonu.

9. Uložení motoru

Držáky motoru jsou vyrobeny z hliníkových trubek čtvercového průřezu nařezaných na zakázku. Můžete také vzít ocelovou trubku a nakrájet z ní čtvercové kusy. Držáky motoru pro osy X a Y se musí dát zasunout a vysunout, aby se napínaly rozvodové řemeny. Drážky byly vyrobeny na soustruhu a vyvrtány velká díra na jedné straně držáku, ale můžete to udělat i na vrtačce.

Koncovou pilou byl na jedné straně držáku vyříznut velký otvor. To umožňuje motoru sedět v jedné rovině se zemí a také udržuje hřídel vycentrovaný. Motor je namontován pomocí šroubů M5. Na druhé straně držáku jsou čtyři sloty, takže motor může posouvat tam a zpět.

10. Ložiskové bloky

Nosné bloky pro osy X a Y jsou vyrobeny z kulaté hliníkové tyče 50 mm - jsou z ní vyříznuty čtyři kusy o tloušťce 15 mm. Po označení a vyvrtání čtyř montážních otvorů se ve středu obrobku vyvrtá velký otvor. Poté byla vyrobena dutina pro ložiska. Ložiska musí být zalisována a bloky přišroubovány ke koncovým a bočním deskám.

11. Podpěra pro hnací matici v ose Z

Místo kuličkového šroubu pro osu Z jsem použil závitovou tyč M10 a podomácku vyrobenou matici z kousku Delrinu. Pro tento účel se dobře hodí polyformaldehyd Delrin, protože je samomazný a časem se neopotřebovává. Pokud k navlékání použijete závitník dobrá kvalita, hra bude minimální.

12. Podpěry pro hnací matice podél os X a Y

U os X a Y je uchycení pohonu vyrobeno z hliníku. Matice kuličkových šroubů mají dvě malé příruby se třemi otvory na každé straně. Jeden otvor na každé straně slouží k připevnění matice k držáku. Držák je opracován na soustruhu s velkou přesností. Jakmile připevníte matice k portálu a vozíku osy Y, můžete zkusit přesunout tyto díly z jedné strany na druhou ručním otáčením kuličkových šroubů. Pokud jsou rozměry držáků nesprávné, matice se vzpříčí.

Montáž na osu Y.

13. Uchycení motoru osy Z

Uchycení motoru v ose Z se od ostatních liší. Je vyřezán z 12mm akrylu. Napnutí řemene lze upravit povolením dvou šroubů v horní části a posunutím celého držáku motoru. Momentálně skvěle funguje akrylová montáž, ale do budoucna se uvažuje o její výměně za hliníkovou, protože při napnutí řemene se akrylová deska mírně prohýbá.

14. Pracovní plocha

Nejlepší by byl hliníkový stůl s T-drážkami, ale je drahý. Autor projektu se rozhodl použít děrovanou desku stolu, protože se vejde do rozpočtu a dává mnoho možností upnutí obrobku.

Stůl je vyroben z březové překližky o tloušťce 18 mm a je připevněn šrouby M5 a T-drážkovými maticemi k hliníkovým profilům. Bylo zakoupeno 150 ks šestihranných matic M8. Pomocí CAD programu byla nakreslena mřížka s šestihrannými výřezy pro tyto matice. Poté CNC stroj vyřízl všechny tyto otvory pro matice.

Na kus březové překližky byl instalován kus MDF o tloušťce 25 mm. Jedná se o vyměnitelný povrch. K vyříznutí otvorů v obou částech byla použita velká tvarová fréza. Otvory v MDF jsou zarovnány přesně se středem dříve vyřezaných šestihranných otvorů. Poté byl odstraněn kus MDF a všechny matice byly instalovány do otvorů překližky. Otvory byly o něco menší než ořechy, takže se do nich ořechy zatloukaly. Po dokončení se MDF vrátil na své místo.

Povrch stolu je rovnoběžný s osami X a Y a je zcela rovný.

15. Elektronika

Byly použity následující komponenty:

Hlavní napájecí zdroj s výstupním napětím 48V DC a výstupním proudem 6,6A;
3 ovladače krokového motoru Leadshine M542 V2.0;
3 krokové motory 3Nm hybrid Nema 23;
deska rozhraní;
relé - 4-32V DC, 25A/230 V AC;
hlavní vypínač;
napájení pro desku rozhraní 5V DC;
napájení chladicích ventilátorů 12V DC;
2 ventilátory Cooler Master Sleeve Bearing 80mm;
2 zásuvky - pro vřeteno a vysavač;
tlačítko nouzového zastavení a koncové spínače (zatím nejsou instalovány).

Pokud nechcete utrácet spoustu peněz za nákup vybavení samostatně, můžete si jej koupit jako sadu najednou. Před objednávkou byste si měli rozmyslet, jakou velikost krokových motorů potřebujete. Pokud stavíte malý stroj na řezání dřeva a plastů, pak vám dostatek výkonu poskytnou krokové motory Nema 23, 1,9Nm. Zde jsou zvoleny 3Nm motory, protože samotný stroj je poměrně velký a těžký a počítalo se i s obráběním materiálů jako je hliník.

U malých motorů můžete nabíjet tři motory, ale je lepší použít samostatné ovladače. Vlastní měniče Leadshine jsou mikrostupňové pro dosažení maximální hladkosti a snížení vibrací krokového motoru. Ovladače v tomto projektu zvládnou maximálně 4,2A a až 125 mikrokroků.

Na hlavní napájecí vstup je připojen zdroj stejnosměrného napětí 5V. Ventilátory mají elektrickou zásuvku uvnitř skříně, takže k napájení využívají standardní 12voltový nástěnný adaptér. Hlavní vypínač se zapíná a vypíná velkým vypínačem.

Relé 25A je řízeno počítačem přes jistič. Vstupní svorky relé jsou připojeny k výstupním svorkám jističe. Relé je připojeno ke dvěma elektrické zásuvky, které krmí Kress a vysavač třísek. Když G kód skončí příkazem M05, vysavač i vřeteno se automaticky vypnou. Chcete-li je povolit, můžete stisknout F5 nebo použít příkaz G-kódu M03.

16. Skříň elektroniky

Pro elektrické zařízení potřebujete dobrou skříňku. Autor nakreslil na list papíru přibližné velikosti a umístění všech součástek a snažil se je uspořádat tak, aby byly při připojování vodičů snadno dosažitelné všechny svorky. Je také důležité, aby skříní bylo dostatečné proudění vzduchu, protože krokové ovladače se mohou velmi zahřát.

Podle návrhu by všechny kabely měly být připojeny na zadní straně skříně. Aby bylo možné odpojit elektroniku od stroje bez odpojení některé z drátových svorek, byly použity speciální 4vodičové konektory. Pro napájení vřetena a vysavače byly k dispozici dvě zásuvky. Napájecí zásuvky jsou připojeny k relé, které automaticky zapíná a vypíná vřeteno pomocí příkazů Mach3. Na přední straně skříňky měl být velký vypínač.

Detaily pro skříň jsou vyřezány na samotném CNC stroji

Dále, po přibližném rozložení dílů, byly díly trupu navrženy v programu CAD. Poté, na samotném stroji, již sestaveném, jsou vyříznuty všechny strany a základna. Na horní straně skříně je víko s kusem plexiskla uprostřed. Po sestavení byly všechny komponenty instalovány dovnitř.

17. Software

Mach 3

K ovládání CNC stroje jsou potřeba tři typy softwaru.

CAD program pro tvorbu výkresů.
CAM program pro vytváření drah nástroje a výstup G-kódu.
A řídicí program, který čte G-kód a řídí router.

Tento projekt využívá jednoduchý program Cambam. Má základní CAD funkce a je vhodný pro většinu kutilských projektů. Zároveň se jedná o CAM program. Než může CamBam vytvářet cesty, je třeba nastavit několik parametrů. Příklady parametrů jsou průměr používaného nástroje, hloubka řezu, hloubka na průchod, řezná rychlost atd. Po vytvoření dráhy nástroje můžete vygenerovat G-kód, který stroji řekne, co má dělat.

Kresba vytvořená v CamBam

Mach3 se používá pro software regulátoru. Mach3 posílá signály přes paralelní port počítače na desku rozhraní. Příkazy Mach3 vynulují řezný nástroj a spustí řezné programy. Můžete jej také použít k ovládání otáček vřetena a řezné rychlosti. Mach3 má několik vestavěných průvodců, které můžete použít k výstupu jednoduchých souborů s G-kódem.

Dráha nástroje vytvořená CamBam

18. Použití stroje

Jako první bylo vyrobeno několik svorek pro upevnění zpracovávaných materiálů k pracovnímu stolu. A prvním „velkým“ projektem byla skříň elektroniky (položka 15).

Jako první vzorky několik různé typy ozubená kola, krabičky na kytarová trsátka.

sběrač prachu

Ukázalo se, že CNC stroj produkuje hodně prachu a dělá velký hluk. Pro vyřešení problému s prachem byl vyroben sběrač prachu, na který lze připojit vysavač.

3osý CNC router

Uživatelský stroj SorenS7 .

Bez CNC routeru zůstane mnoho projektů nerealizovaných. Autor došel k závěru, že všechny stroje levnější než 2000 eur nemohou dát velikost pracovní plochy a přesnost, kterou potřebuje.

Co bylo požadováno:

pracovní plocha 900 x 400 x 120 mm;
relativně tiché vřeteno, zaručující vysoký výkon při nízkých otáčkách;
tuhost, co nejvíce (pro zpracování hliníkových dílů);
vysoký stupeň přesnosti;
USB rozhraní;
stojí méně než 2000 eur.

Tyto požadavky byly zohledněny při 3D návrhu. Hlavní pozornost byla věnována tomu, aby všechny díly do sebe zapadaly.

V důsledku toho bylo rozhodnuto postavit frézku s rámem z hliníkového profilu, 15mm kuličkovými šrouby a krokovými motory NEMA 23 s pracovním proudem 3A, které se dokonale hodí pro hotový montážní systém.

Všechny díly perfektně pasují a není potřeba vyrábět další speciální díly.

1. Výroba rámu

Osa X byla sestavena během několika minut.

Lineární vedení řady HRC jsou velmi kvalitní a hned po instalaci je jasné, že budou perfektně fungovat.

Pak se objevil první problém: šrouby pohonu nezapadaly do ložisek. Proto bylo rozhodnuto ochladit šrouby suchým ledem, aby se zmenšily rozměry.

2. Instalace šroubů pohonu

Poté, co byly konce šroubů ochlazeny ledem, dokonale zapadly do držáků.

3: Elektrické

Montáž mechanické části je dokončena, nyní jsou na řadě elektrické komponenty.

Jelikož jsem Arduino dobře znal a chtěl jsem plné USB ovládání, zvolil jsem Arduino Uno s CNC Shield a ovladači krokového motoru DRV8825. Instalace nebyla nijak náročná a po nastavení parametrů se stroj začal ovládat z PC.

Ale protože DRV8825 pracuje většinou při 1,9A a 36V (a velmi se zahřívá), přeskočí krok kvůli příliš malému výkonu. Dlouhé frézování při vysokých teplotách by stěží šlo dobře.

Další na řadě byly levné ovladače Tb6560 zapojené do rozšiřující desky. Jmenovité napětí se pro tuto desku ukázalo jako nepříliš vhodné. Byl učiněn pokus použít zdroj 36V.

Díky tomu dva drivery fungují normálně, třetí nesnese vyšší napětí a otáčí rotor krokového motoru pouze jedním směrem.

Musel jsem znovu vyměnit řidiče.

Dobře se blíží tbV6600. Je téměř celý pokryt hliníkovým chladičem a snadno se nastavuje. Nyní krokové motory na osách X a Y pracují s proudem 2,2 A a na ose Z s 2,7 A.

Bylo nutné ochránit napájení krokových motorů a frekvenčního měniče před drobnými hliníkovými čipy. Existuje mnoho řešení, když je snímač vyjmut poměrně daleko od frézky. Hlavním problémem je, že tato zařízení generují velké množství tepla a vyžadují aktivní chlazení. Bylo zjištěno originální řešení: Použijte 30 cm kousky punčochových kalhot jako ochranný návlek, levné a veselé a zajistěte dostatečné proudění vzduchu.

4. Vřeteno

Vybrat to správné vřeteno není jednoduché. Původní myšlenka byla použít standardní vřeteno Kress1050, ale to má jen 1050 wattů při 21000 otáčkách za minutu, takže jsem v nižších otáčkách moc výkonu nečekal.

Frézování hliníkových a ocelových dílů za sucha vyžaduje 6000-12000 ot./min. Koupeno tříkilowattové VFD vřeteno s měničem, s dodávkou z Číny stálo 335 eur.

Jedná se o poměrně výkonné a snadno instalovatelné vřeteno. Je těžký - váha 9 kg, ale pevný rám jeho váhu unese.

5. Montáž dokončena

Stroj odvádí dobrou práci, musel jsem si pohrát s ovladači krokových motorů, ale celkově je výsledek uspokojivý. Utratil 1500 eur a postavil stroj, který přesně odpovídá potřebám tvůrce.

Prvním frézovacím projektem byl tvarový zářez v POM.

6: Konečná úprava pro frézování hliníku

Již při zpracování POM bylo jasné, že kroutící moment na Y-suportu je příliš velký a stroj se při velkém zatížení ohýbá podél osy Y, proto autor zakoupil druhé vodítko a portál patřičně upgradoval.

Poté se vše vrátilo do normálu. Dokončení stálo 120 eur.

Nyní můžete frézovat hliník. Slitina AlMg4,5Mn poskytla velmi dobré výsledky bez jakéhokoli chlazení.

7. Závěry

K vytvoření vlastního CNC stroje nepotřebujete mít sedm polí na čele, vše je v našich rukou.

Pokud je vše dobře naplánované, není nutné mít spoustu vybavení a ideální podmínky pro práci, stačí nějaké peníze, šroubovák, chapadlo a vrtačka.

Vývoj návrhu pomocí CAD programu a objednání a nákup součástek zabral měsíc, sestavení čtyři měsíce. Vytvoření druhého stroje by zabralo mnohem méně času, protože autor neměl žádné zkušenosti v oblasti obráběcích strojů a musel se hodně naučit o mechanice a elektronice.

8. Příslušenství

Elektrický:

Všechny elektrické díly jsou zakoupeny z ebay.

Arduino GRBL + CNC Shield: přibližně 20 eur
Ovladač krokového motoru: 12 eur za kus.
Napájení: 40 eur
Krokové motory: asi 20 eur za kus
Vřeteno + měnič: 335 eur

Mechanika:

Lineární ložiska ARC 15 FN