自家製機械用の電子部品を選択するときは、その上で実行される技術的操作の精度がそれに依存するため、その品質に注意を払うことが重要です。 CNC システムのすべての電子コンポーネントをインストールして接続した後、必要なソフトウェアとドライバーをダウンロードする必要があります。 この後初めてマシンのテストが実行され、ロードされたプログラムの制御下でマシンが正しく動作するかどうかがチェックされ、欠陥が特定され、即座に除去されます。

上記のすべての手順とリストされたコンポーネントは、ジグボーリングマシンだけでなく、他の多くのタイプのフライス盤を独自に作成するのに適しています。 このような装置を使用すると、機械の作業部分が 3 つの平面で移動できるため、複雑な構成の部品を処理することができます。

CNC システムによって制御されるこのような機械を自分の手で組み立てたいという願望は、特定のスキルと詳細な図面の存在によってサポートされる必要があります。 また、いくつかのテーマ別トレーニング ビデオを視聴することも強くお勧めします。そのうちのいくつかはこの記事で紹介されています。

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木の表面に立体感を出すために工場で作られたものを使用します。 同様のミニモデルを自宅で自分の手で作るのは困難ですが、デザインを詳細に検討すれば可能です。 これを行うには、詳細を理解し、適切なコンポーネントを選択して構成する必要があります。

フライス盤の動作原理

数値制御ユニットを備えた最新の木工機械は、木材に複雑なパターンを形成できるように設計されています。 設計には機械的な電子部品が含まれている必要があります。 これらを組み合わせることで、作業プロセスを可能な限り自動化できます。

自分の手でデスクトップミニ木材フライス盤を作成するには、主要コンポーネントをよく理解する必要があります。 切削要素はフライスであり、電気モーターのシャフトにあるスピンドルに取り付けられています。 このデザインはフレームに取り付けられています。 2 つの座標軸 – x に沿って移動できます。 やあ。 ワークを固定するには支持台を作る必要があります。

電子制御ユニットはステッピング モーターに接続されています。 これらは、部品に対するキャリッジの変位を提供します。 この技術を使用すると、木製の表面に 3D 図面を作成できます。

自分で作るCNCミニ装置の操作手順です。

1. 切断部分の一連の動作を実行するプログラムを作成します。 これを行うには、自家製モデルに適応するように設計された特別なソフトウェア パッケージを使用するのが最善です。
2. ワークをテーブルに置きます。
3. プログラムをCNCに出力します。
4. 機器の電源を入れ、自動アクションの実行を監視します。

3D モードで作業を最大限に自動化するには、図を正しく作成し、適切なコンポーネントを選択する必要があります。 専門家は、ミニモデルを作る前に工場モデルを研究することを推奨しています。

木の表面に複雑なデザインやパターンを作成するには、数種類のカッターが必要です。 いくつかは独自に作成できますが、細かい作業を行う場合は工場製のものを購入する必要があります。

自作数値制御フライス盤の概略図

最も難しい段階は、最適な製造スキームを選択することです。 ワークの寸法や加工の程度によって異なります。 のために 家庭用最適な数の機能を備えた DIY デスクトップ ミニ CNC フライス盤を作成することをお勧めします。

最良の選択肢 x 座標軸に沿って移動する 2 つのキャリッジの製造です。 やあ。 研磨鋼棒をベースとして使用するのが最善です。 台車はそれらに取り付けられます。 トランスミッションを作成するには、ステッピング モーターと転がり軸受付きのネジが必要です。

DIY 木造建築のプロセスを最大限に自動化するには、電子部品を詳細に検討する必要があります。 通常、それは次のコンポーネントで構成されます。

• パワーユニット。 ステッピングモーターやコントローラーチップに電力を供給するために必要です。 12V 3A モデルがよく使用されます。
• コントローラ。 電気モーターにコマンドを送信するように設計されています。 DIY ミニ CNC フライス盤を操作するには、3 つのモーターの機能を制御する簡単な回路で十分です。
• 運転者。 構造物の可動部の動作を調整する要素でもあります。

この複合体の利点は、最も一般的な形式の実行可能ファイルをインポートできることです。 特別なアプリケーションを使用して、予備解析用の部品の 3D 図面を作成できます。 ステッピング モーターは特定の速度で動作します。 ただし、このためには次のように入力する必要があります 技術仕様制御プログラムに組み込みます。

CNC フライス盤のコンポーネントの選択

次のステップは、自家製機器を組み立てるためのコンポーネントを選択することです。 最善の選択肢は、即席の手段を使用することです。 木材、アルミニウム、またはプレキシガラスをデスクトップ 3D マシン モデルのベースとして使用できます。

のために 正常な運行複合体全体のバランスを考慮して、キャリパーの設計を開発する必要があります。 不正確なフライス加工につながる可能性があるため、動作中に振動があってはなりません。 したがって、組み立て前に、すべてのコンポーネントが相互に互換性があるかどうかがチェックされます。

• ガイドします。 直径12mmの研磨鋼棒を使用しています。 x 軸の長さは 200 mm、y 軸の長さは 90 mm です。
• キャリパー 最良のオプションはtextoliteです。 プラットフォームの通常のサイズは 25*100*45 mm です。
• ステッピングモーター。 専門家は、24V、5A プリンターのモデルを使用することを推奨しています。 フロッピー ドライブとは異なり、より多くの電力を備えています。
• カッター固定ブロック。 テキストライトから作ることもできます。 構成は、使用可能なツールに直接依存します。

工場で電源を組み立てるのが最善です。 で セルフプロデュースエラーが発生する可能性があり、その後すべての機器の動作に影響を及ぼします。

CNCフライス盤の製作手順

すべてのコンポーネントを選択したら、自分の手でミニ卓上フライス盤を作成できます。 すべての要素が最初に再度チェックされ、そのサイズと品質がチェックされます。

機器要素を固定するには、特別な留め具を使用する必要があります。 それらの構成と形状は、選択したスキームによって異なります。

3D加工機能を備えた木材用卓上ミニCNC装置の組み立て手順です。

1. キャリパーガイドの取り付け、構造の側面部分への固定。 これらのブロックはまだベースに取り付けられていません。
2. キャリパー内の研削。 スムーズな動きが得られるまで、ガイドに沿って移動する必要があります。
3. ボルトを締めてキャリパーを固定します。
4. 機器のベースにコンポーネントを取り付けます。
5. カップリングと合わせてリードスクリューを取り付けます。
6. 推進モーターの設置。 それらは結合ネジに取り付けられています。

電子部品は別ブロックにあります。 これにより、ルーターの動作中に誤動作が発生する可能性が軽減されます。 また 大事なポイント機器を設置するための作業面の選択です。 レベル調整ボルトが無い設計のため、水平である必要があります。

この後、トライアルテストを開始できます。 まず、簡単な木材フライス加工プログラムをセットアップすることをお勧めします。 作業中、特に 3D モードでは、カッターの各パス、つまり加工の深さと幅を確認する必要があります。

ビデオでは、自作の大型 CNC フライス盤の組み立て方法の例を示しています。

図面と手作りデザインの例

彼は、木材やその他の材料を加工するための CNC マシンを設計から始めて作成するプロセス全体を詳細に説明しました。

1. デザイン

機械を組み立てる前に、少なくとも手書きでスケッチを描くか、できれば CAD プログラムを使用してより正確な 3 次元図面を作成する必要があります。 プロジェクトの作成者は、非常にシンプルな (30 日間無料で使用できる) プログラムである Google スケッチアップを使用しました。 より複雑なプロジェクトの場合は、Autocad を選択できます。

絵を描く主な目的は、 必要な寸法部品を購入する場合は、オンラインで注文し、機械のすべての可動部品が適合していることを確認してください。

ご覧のとおり、著者は固定用の穴をマークした詳細な図面を使用しませんでした。機械の構築中に穴にマークを付けましたが、この初期設計で十分であることが判明しました。

機械の全体寸法: 1050 x 840 x 400 mm。

軸移動量：X 730 mm、Y 650 mm、Z 150 mm

ガイドとボールネジの長さは、想定している機械のサイズによって異なります。

CNC マシンを設計する場合、いくつかの質問がありますが、その答えは最終結果によって異なります。

どのタイプの CNC マシンを選択しますか?

可動テーブル付きですか、それとも可動ポータル付きですか? 移動テーブルの設計は、最大 30 x 30 cm の小型機械によく使用されます。これらは、移動ガントリー機械よりも構築が簡単で、より剛性を高くすることができます。 テーブルを移動するデメリットは、同じ切断領域でも、機械の総面積が、移動ポータルを備えた設計を使用する場合の 2 倍になることです。 このプロジェクトでは、処理エリアは約 65x65 cm であるため、可動ポータルが選択されました。

CNC機械で何を加工したいですか？

このプロジェクトでは、この機械は主に合板、広葉樹、プラスチック、およびアルミニウムを対象としていました。

マシンは何から作られるのでしょうか?

これは主に、機械で処理される材料によって異なります。 理想的には、機械の製造に使用される材料は、機械で加工される材料よりも強いか、少なくとも同等以上の強度が必要です。 したがって、アルミニウムを切断したい場合は、機械をアルミニウムまたは鋼で組み立てる必要があります。

どのくらいの長さの車軸が必要ですか?

当初の計画では、CNC 機械はオランダで生産される 62 x 121 cm の合板と MDF を加工する予定でした。したがって、Y の場合、通過距離は少なくとも 620 mm 必要です。 X 軸に沿ったストローク長は 730 mm です。そうしないと機械が部屋のスペース全体を占有することになるためです。 したがって、X 軸は合板シートの長さ (1210 mm) よりも短くなりますが、半分を加工し、次にシートを前方に移動して残りを加工することができます。 このトリックを使用すると、X 軸の長さよりもはるかに大きな部品を機械で処理することができます。Z 軸については、将来 4 番目の軸を使用するために 150 mm が選択されました。

どのような種類の直線運動を使用しますか?

直線運動システムには多くのオプションがあり、作業の品質はその選択に大きく依存します。 したがって、お金をかけるのは理にかなっています より良いシステム余裕があるということ。 プロジェクトの作成者は、リニアレールは 最良の選択肢彼が十分なお金を持っていたものから。 3 軸 CNC ルーターを構築している場合は、3 セットのリニア ガイドとガイドごとに 2 つのリニア ベアリングで構成されるキットを購入する必要があります。

各軸にどのような送り駆動システムを使用しますか?

主な送りドライブ オプションは、歯付きベルト、ラック アンド ピニオン機構、スクリュー ナット トランスミッションです。 自作の CNC 機械では、ボールねじを使用したスクリューナット伝達が最もよく使用されます。 機械の可動部にナットを取り付け、両端をネジで固定します。 ネジはエンジンに取り付けられています。 モーターが回転すると、機械の可動部分が取り付けられたナットがネジに沿って動き、機械が動きます。

この機械のボールねじは X 軸と Y 軸の駆動に使用されており、ボールねじベアリングにより非常に滑らかな走行が得られ、バックラッシがなく、切断の品質と速度が向上します。

Z軸は高品質なM10ロッドを使用 ステンレス鋼の自家製デルリンナットを使用。

モーターとコントローラーの種類

通常、自家製 CNC マシンはステッピング モーターを使用します。 サーボ ドライブは主に高出力産業用 CNC マシンに使用されますが、サーボ ドライブはより高価であり、より高価なコントローラを必要とします。 ここでは3Nmステッピングモーターが使用されています。

スピンドルタイプ

このプロジェクトは標準的な Kress を使用しており、優れた 43 mm クランプ フランジと内蔵速度コントローラーを備えています (ただし、ほとんどのスピンドルには後者の機能が付いています)。

本当に複雑な切断を行う場合は、水冷スピンドルに注意を払う必要があります。水冷スピンドルは標準のものより高価ですが、騒音がはるかに低く、過熱することなく低速で作業でき、さまざまな材料に対応できます。

経費

この CNC マシンの価格は約 1,500 ユーロです。 同様の仕様の既成の CNC フライス盤の価格ははるかに高くなるため、自分で機械を構築することでコストを節約できます。

2. CNC マシンを作成するためのコンポーネント

電気機器および電子機器:

• 3 ステッピング モーター 3 Nm Nema 23;
• 3 ステッピング モーター ドライバー DM556 Leadshine;
• CNC マシン用の 36 V 電源。
• インターフェイス ボード ステッパー ドライバーを制御するための 5 軸 CNC ブレークアウト ボード。
• インターフェースボード用の5V電源。
• 2 ポジションのオン/オフ スイッチ。
• シールド付き 4 導体 18 AWG 撚り線ケーブル。
• 3つのタッチリミットスイッチ;
• スピンドル: Kress FME 800 (Bosch Colt または Dewalt Compact Router も機能します)。

オプション:

• 電気機器のキャビネット/ケース。
• 可動プラスチックケーブルチャンネル。
• 4ピンケーブルプラグ。

機械部品:

• リニアガイド: X の場合 - SBR 20、Y および Z の場合 - SBR 16。
• X および Y 用ボールねじ - 直径 16 mm、ピッチ 5 mm4
• Z軸のトランスファネジとして：M10ネジのスチールピン、自家製デルリンナット付き。
• アルミニウムのプロファイル: 30x60 mm、長さ 100 mm に切断。
• 厚さ15mmのアルミニウム板。
• 強力な防振レベリングフット。

プログラム:

• CAD/CAM プログラム CamBam。
• CNCマシンMach3を制御するプログラム

この機械は主に 15mm 厚のアルミニウム板と 30x60mm のアルミニウムプロファイルで作られています。 作業はボール盤と旋盤を使用して行われました。 プレートとプロファイルは、サイズに合わせてカットするように注文されました。

3.X軸

ベースフレームは、断面 30x60 mm の 4 枚のアルミニウムプロファイルと厚さ 15 mm の 2 つのサイドパネルでできています。 プロファイルの端には直径 6.8 mm の穴が 2 つあり、タップを使用して穴の内側に M8 ねじが作成されます。

アルミニウム形材の端部のねじ切り

エンドパネルの穴が確実に一致するように、穴あけ時に両方のプレートを一緒にクランプしました。 各プレートの中央にはベアリングサポートを取り付けるために 4 つの穴が開けられており、一方のサイドプレートにはモーターを取り付けるために追加の 4 つの穴があります。

レベリングレッグを取り付けるために、アルミニウム片の 4 つのブロック (50x50x20) を作成しました。 ブロックは、家具用 T ナット付きの 4 本の M5 ボルトで外部プロファイルにねじ止めされています。

リニアガイドはアルミニウムプロファイルに直接フィットします。 X軸には直径20mmのレールを使用しました。 リニア ガイドのベースに事前に開けられた穴は、アルミニウム プロファイルの溝と正確に一致します。 取り付けにはM5ボルトと家具用Tナットを使用しました。

4. ポータル側板

ポータルの側板はほぼ同じですが、そのうちの 1 つはモーターを取り付けるために 4 つの追加の穴が開けられています。 ポータル全体は厚さ15mmのアルミニウム板で作られています。 穴が正確に入るように 正しい場所に、慎重にマークされた場所では、ベンチパンチで凹みが開けられ、これらのマークに沿ってボール盤を使用して、最初は小さな直径のドリルで、次に必要なドリルで穴を開けました。

ポータルの設計方法により、側板の端にドリルで穴を開け、その穴に M8 のネジを切る必要がありました。

5. ポータルの組み立て

ポータルの組み立てと設置が完了しました

ポータルの残りの部分はサイドパーツと同じ方法で作成されます。 最も困難な部分は、リニア レールを正しく揃えることで、プレートの端と揃える必要がありました。 穴の正確な位置をマークするときは、2 つのアルミニウムの押し出し材をプレートの側面に押し付けて、ガイドの位置を合わせました。 で ドリル穴 M5のネジ切りです。 ガイドをポータルに取り付けるときは、全長に沿ったガイド間の距離が同じであること、ガイドが平行であることを確認する必要があります。

リニアベアリングはガントリーの側壁に取り付けられています。

いくつかのコーナー ブラケットにより、構造の剛性が強化されます。

ポータルの底部のプレートには、サイド プレートに取り付けるための 6 つの穴が開けられています。 ナットホルダーを取り付けるために真ん中に2つの穴を開ける必要がありました。

6. Y軸キャリッジ

Y 軸キャリッジは、リニアベアリングが取り付けられた 1 枚のプレートで構成されています。 穴を開けるのは非常に簡単ですが、非常に高い精度が必要でした。 このプレートにはY軸とZ軸のベアリングが取り付けられています。リニアベアリングは近接して配置されているため、わずかな動きでも焼き付きを起こします。 キャリッジは一方の側からもう一方の側に簡単にスライドできる必要があります。 レールとベアリングを調整する必要があります。 アライメントには高精度のデジタル機器が使用されました。 Y 軸のドライブ ナットの取り付けが完了したら、それを取り付けるためにプレートに 2 つの追加の穴を開ける必要がありました。

7. Z軸

Z 軸リニア ガイド (レール) は Z 軸アセンブリの可動部分に取り付けられており、レールはプレートの端から数ミリメートルオフセットする必要がありました。 それらを位置合わせするために、必要な厚さの 2 枚のプラスチックをスペーサーとして使用しました。 アルミニウム板の端が平行であることは確実にわかっていたので、著者は板の端に取り付けられたアルミニウムの側面とレールの間にプラスチック片を挿入し、レールを必要な等距離まで移動させてから、その位置に印を付けました。穴をドリルで開け、雌ねじを切ります。

上部プレートを Z 軸アセンブリに取り付けるには、取り付けプレートの端に 3 つの穴を開けます。 ステッピング モーターをプレートに直接取り付けることはできなかったので、モーター用のマウントをプラスチックで別個に作成する必要がありました (ポイント 12 を参照)。

ベアリング ハウジングの 2 つのブロックは同じプラスチックで作られています。 ドライブスクリューは、M10 ネジのスチールロッドです。 タイミング ベルト プーリーにはドリルで穴が開けられ、M10 ネジが切られ、駆動ネジの上部にボルトで固定されるだけです。 3本の止めネジで固定されています。 デルリン ドライブ ナットは Y 軸キャリッジに取り付けられます。

デルリン ドライブ ナットは Y 軸キャリッジに取り付けられます。

スピンドル マウントは事前注文されており、プロジェクトで使用される Kress に適合する 43 mm クランプ リングが付いています。

水冷スピンドルを使用したい場合は、既製のマウントが付属していることが多いです。 Dewalt または Bosch バレルを使用する場合、または 3D プリントする場合は、マウントを個別に購入することもできます。

8. 歯付きベルトとプーリー

多くの場合、モーターは機械の外側または別のスタンドに取り付けられます。 この場合、フレキシブルカップリングを使用してモーターをボールねじに直接接続できます。 ただし、マシンは次の場所にあるため、 小さな部屋、エンジンを外側に移動すると干渉します。

このため、モーターは車内に設置されています。 モーターとボールネジを直接接続することができず、9mm幅のHTD5mタイミングベルトとプーリーを使用する必要がありました。

ベルトドライブを使用する場合、減速ギアを使用してモーターを駆動ネジに接続すると、より小型のモーターを使用しても同じトルクを得ることができますが、速度は低下します。 エンジンは非常に大型のものを選択したため、より多くのパワーを得るためにギアを減速する必要はありませんでした。

9. エンジンマウント

エンジンマウントは角形のアルミニウムチューブから作られ、必要な長さにカスタムカットされています。 鋼管を取り出して、そこから正方形の部分を切り出すこともできます。 X 軸と Y 軸のモーター マウントは、タイミング ベルトを張るために伸縮できる必要があります。 旋盤で溝を作り、穴を開けた 大きな穴マウントの片側に取り付けますが、ボール盤でこれを行うこともできます。

マウントの片側にある大きな穴をエンドソーで切り抜きました。 これにより、モーターが表面と同じ高さに配置され、シャフトが確実に中心に来るようになります。 モーターはM5ボルトで固定されています。 マウントの反対側には 4 つのスロットがあり、モーターを前後にスライドさせることができます。

10. ベアリングサポートブロック

X 軸と Y 軸のサポート ブロックは、50 mm の丸いアルミニウム ロッドから作られ、それぞれの厚さ 15 mm の 4 つの部分に切断されます。 4 つの取り付け穴に印を付けてドリルで穴を開けた後、ワークピースの中心に大きな穴を開けました。 次に、ベアリング用のキャビティを作成しました。 ベアリングをプレスし、ブロックをエンドプレートとサイドプレートにボルトで固定する必要があります。

11. Z軸ドライブナットサポート

Z 軸のボールネジの代わりに、M10 ネジ付きロッドとデルリン製の自家製ナットが使用されました。 デルリン ポホルムアルデヒドは自己潤滑性があり、時間が経っても磨耗しないため、この目的に最適です。 タップを使って彫刻する場合 良品質、バックラッシュは最小限になります。

12. X 軸と Y 軸のドライブ ナットのサポート

X軸、Y軸ともにドライブマウントはアルミ製です。 ボールねじナットには、両側に 3 つの穴がある 2 つの小さなフランジがあります。 両側に 1 つの穴があり、ナットをホルダーに取り付けるために使用されます。 ホルダーは旋盤で高精度に加工されています。 ガントリーと Y 軸キャリッジにナットを取り付けたら、ボールねじを手で回してこれらの部品を一方の側からもう一方の側に動かしてみることができます。 ホルダーの寸法が合わないとナットが固着してしまいます。

Y軸マウント。

13. Z軸モーターマウント

Z軸モーターマウントが他とは異なります。 12mmのアクリルをカットして作りました。 ベルトの張りは上部のボルト2本を緩め、エンジンマウント全体をスライドさせることで調整できます。 今のところはアクリル製のマウントで大丈夫ですが、ベルトを張るとアクリル板が若干たわむので、将来的にはアルミ製のマウントに交換しようと考えています。

14. 作業面

T スロット付きのアルミニウム製テーブルが最適ですが、高価です。 プロジェクトの作成者は、予算内に収まり、ワークピースをクランプするためのオプションが多数あるため、穴あきテーブルトップを使用することにしました。

テーブルは厚さ 18 mm のバーチ合板で作られており、M5 ボルトと T スロット ナットを使用してアルミニウム プロファイルに取り付けられています。 M8六角ナットを150個購入しました。 CAD プログラムを使用して、これらのナットの六角形の切り欠きを備えたメッシュが描画されました。 次に、CNC マシンでナット用の穴をすべて切り抜きます。

厚さ25mmのMDFを樺合板の上に設置しました。 交換可能な表面です。 大きなルータービットを使用して両方の部品に穴を開けました。 MDF の穴は、先ほど開けた六角穴の中心と正確に位置合わせされます。 次に、MDF 片を取り外し、すべてのナットを合板の穴に取り付けました。 穴はナットより少し小さいので、ハンマーでナットを打ち込みました。 完了すると、MDF は元の位置に戻りました。

テーブル表面は X 軸と Y 軸に平行で完全に平らです。

15. エレクトロニクス

次のコンポーネントが使用されます。

• 出力電圧 48V DC、出力電流 6.6 A の主電源。
• 3 ステッピング モーター ドライバー Leadshine M542 V2.0;
• 3 ステッピング モーター 3Nm ハイブリッド Nema 23;
• インターフェースボード。
• リレー - 4-32V DC、25A/230 V AC;
• メインスイッチ。
• インターフェースボード用電源 5V DC;
• 冷却ファン用電源 12V DC;
• 80mm ファンを搭載した 2 つのクーラー マスター スリーブ。
• ソケット 2 個 - スピンドルと掃除機用。
• 緊急停止ボタンとリミットスイッチ（まだ設置されていません）。

機器を個別に購入するのに多額の費用をかけたくない場合は、セットとして購入できます。 注文する前に、必要なステッピング モーターのサイズを検討する必要があります。 木材やプラスチックを切断する小型の機械を構築している場合は、Nema 23、1.9Nm ステッピング モーターで十分な電力を供給できます。 ここで3Nmエンジンを選択したのは、機械自体が大きく重いことと、アルミなどの素材にも対応する予定だったためです。

小型モーターの場合は、3 つのモーター用のボードを購入できますが、別のドライバーを使用することをお勧めします。 Leadshine のカスタム ドライバーは、滑らかさを最大限に高め、ステッピング モーターの振動を軽減するマイクロ ステッピング モードを備えています。 この設計のドライバーは、最大 4.2A および最大 125 マイクロステップを処理できます。

5V DC 電圧源が主電源入力に接続されています。 ファンにはキャビネット内にコンセントがあるため、標準の 12 ボルトの壁アダプタを使用して電力を供給します。 主電源のON/OFFは大きなスイッチで行います。

25A リレーはブレーカーを介してコンピューターによって制御されます。 リレー入力端子はブレーカー出力端子に接続されています。 リレーは2つ接続されています コンセント、クレスと掃除機に電力を供給して切りくずを吸い取ります。 G コードが M05 コマンドで終了すると、掃除機とスピンドルの両方が自動的にオフになります。 これらを有効にするには、F5 を押すか、G コード コマンド M03 を使用します。

16. 電子キャビネット

電気機器には優れたキャビネットが必要です。 著者は、すべてのコンポーネントのおおよその寸法と位置を紙に描き、ワイヤを接続するときにすべての端子に簡単に手が届くように配置しようとしました。 ステッピング コントローラーは非常に熱くなる可能性があるため、キャビネット内に十分な空気の流れがあることも重要です。

計画によれば、すべてのケーブルはケースの背面に接続されることになっていました。 特殊な 4 線コネクタを使用して、ワイヤ端子を外さずに電子機器を機械から取り外すことができました。 スピンドルと掃除機に電力を供給するためのソケットが 2 つありました。 電源ソケットはリレーに接続されており、Mach3 コマンドに基づいてスピンドルを自動的にオンまたはオフにします。 キャビネットの前面に大きなスイッチがあったはずです。

キャビネットの部品はCNCマシン自体で切断されます

次に、パーツを大まかにレイアウトした後、CAD プログラムでボディ パーツを設計します。 次に、すでに組み立てられた機械自体のすべての側面とベースが切り取られます。 キャビネットの上部には蓋があり、真ん中にはプレキシガラスが入っています。 組み立て後、すべてのコンポーネントが内部に取り付けられました。

17. ソフトウェア

マッハ3

CNC マシンを動作させるには 3 種類のソフトウェアが必要です。

• 図面を作成するためのCADプログラム。
• ツールパスと G コード出力を作成するための CAM プログラム。
• そして、Gコードを読み取ってルーターを制御するコントローラープログラム。

このプロジェクトでは、 簡単なプログラムカムバン。 基本的な CAD 機能があり、ほとんどの DIY プロジェクトに適しています。 同時に、それは CAM プログラムでもあります。 CamBam が軌道を作成する前に、いくつかのパラメータを設定する必要があります。 パラメータの例: 使用する工具の直径、切込み深さ、パスごとの深さ、切削速度など。ツールパスを作成した後、機械に何をすべきかを指示する G コードを出力できます。

CamBamで作成した図面

コントローラーソフトウェアはMach3を使用しています。 Mach3 は、コンピューターのパラレル ポートを介してインターフェイス ボードに信号を送信します。 Mach3 は、切削工具をゼロに設定し、切削プログラムを開始します。 主軸速度や切削速度の制御にも使用できます。 Mach3 には、単純な G コード ファイルを出力するために使用できるいくつかの組み込みウィザードがあります。

CamBam によって作成されたツールパス

18. 機械の使い方

最初に製造されたのは、加工される材料を作業テーブルに固定するためのいくつかのクランプでした。 そして最初の「大きな」プロジェクトは電子キャビネットでした (ポイント 15)。

最初にいくつかのサンプルが作成されました さまざまな種類ギア、ギターピック用のボックス。

集塵機

CNC マシンからは大量の粉塵が発生し、非常に騒音が大きいことがわかりました。 粉塵の問題を解決するために、掃除機を取り付けることができる集塵機が作られています。

3軸CNCルーター

ユーザーマシンSörenS7。

CNC ルーターがなければ、多くのプロジェクトは実現しないままになります。 著者は、2000 ユーロより安い機械はすべて、必要な作業面のサイズと精度を提供できないという結論に達しました。

必要なもの:

• 作業領域 900 x 400 x 120 mm。
• 比較的静かなスピンドルで、低速でも高出力を保証します。
• 可能な限り剛性を高める（アルミニウム部品の加工の場合）。
• 高い精度。
• USBインターフェース。
• 費用は2000ユーロ未満です。

これらの要件は、3 次元設計の際に考慮されました。 主な焦点は、すべての部品が確実に適合するようにすることでした。

その結果、既製の取り付けシステムに完全に適合する、アルミニウム押出フレーム、15mm ボールネジ、および NEMA 23 3A ステッピング モーターを備えたルーターを構築することが決定されました。

すべての部品が完璧にフィットし、特別な部品を追加で作成する必要はありません。

1.フレーム作り

X 軸は数分で組み立てられました。

HRC シリーズ リニア ガイドは非常に高品質で、設置後すぐに完璧に動作することが明らかです。

その後、最初の問題が発生しました。駆動ネジがベアリングサポートに適合しませんでした。 そこで、プロペラをドライアイスで冷却して小型化することにしました。

2. ドライブネジの取り付け

ネジの端を氷で冷やすと、ホルダーにぴったりと収まりました。

3: 電気的

機械部分の組み立てが完了したので、次は電気部品の組み立てです。

著者は Arduino に精通しており、USB 経由で完全な制御を提供したいと考えていたため、CNC Shield 拡張ボードと DRV8825 ステッピング モーター ドライバーを備えた Arduino Uno を選択しました。 インストールは特に難しいことはなく、パラメータを設定すればすぐにPCから制御できるようになりました。

ただし、DRV8825 は主に 1.9A および 36V で動作するため (非常に熱くなるため)、電力が少なすぎるためにステップがスキップされます。 高温での長時間の粉砕はほとんどうまくいきません。

次に、拡張ボードに接続された安価な Tb6560 ドライバーでした。 定格電圧がこのボードにはあまり適していないことが判明しました。 36V 電源を使用しようとしました。

その結果、2 つのドライバーは正常に動作しますが、3 つ目のドライバーは高電圧に耐えられず、ステッピング モーターのローターを一方向にしか回転させません。

またドライバーを変えなければなりませんでした。

tbV6600はうまくいきました。 ほぼ全体がアルミニウム製ラジエーターで囲まれており、セットアップが簡単です。 これで、X 軸と Y 軸のステッピング モーターは 2.2 A の電流で動作し、Z 軸では 2.7 A の電流で動作します。

ステッピング モーターの電源と周波数変換器を小さなアルミニウムの削りくずから保護する必要がありました。 コンバーターがフライス盤からかなり離れた場所に配置されている場合、多くの解決策があります。 主な問題は、これらのデバイスが大量の熱を発生し、積極的な冷却が必要なことです。 発見された 独自のソリューション: 保護スリーブとして長さ 30 cm のタイツを使用します。安くて陽気で、十分な空気の流れを提供します。

4. スピンドル

適切なスピンドルを選択するのは簡単ではありません。 最初のアイデアは標準の Kress1050 スピンドルを使用することでしたが、21,000 rpm で 1050 ワットしか出力できないため、低速では大きなパワーは期待できませんでした。

アルミニウムおよびスチール部品の乾式フライス加工には、6000 ～ 12000 rpm が必要です。 インバーターを備えた 3 キロワットの VFD スピンドルを購入し、中国からの配送で 335 ユーロかかりました。

これはかなり強力で取り付けが簡単なスピンドルです。 重さは9kgありますが、丈夫なフレームがその重さに耐えます。

5.組み立て完了

マシンはうまく機能し、ステッピングモータードライバーをいじる必要がありましたが、全体的には満足のいく結果が得られました。 1,500 ユーロを費やして、クリエイターのニーズを正確に満たすマシンが構築されました。

最初のフライス加工プロジェクトは、POM の成形凹部カットでした。

6: アルミニウムフライス加工の修正

POM を処理するときに、Y サポートのトルクが高すぎることが明らかになり、機械が Y 軸に沿った高負荷で曲がっていたため、作成者は 2 番目のガイドを購入し、それに応じてポータルをアップグレードしました。

その後、すべてが正常に戻りました。 改造には120ユーロかかりました。

これでアルミニウムをフライス加工できるようになりました。 AlMg4.5Mn 合金は、冷却なしで非常にまともな結果をもたらしました。

7. 結論

独自の CNC マシンを作成するのに天才である必要はありません。すべては私たちの手の中にあります。

すべてが綿密に計画されていれば、大量の設備や理想的な作業環境を用意する必要はありません。必要なのは、お金、ドライバー、グリップ、そして ボール盤.

CAD プログラムを使用した設計の開発とコンポーネントの注文と購入に 1 か月、組み立てに 4 か月かかりました。 著者には工作機械の経験がなく、機械や電子機器について多くのことを学ばなければならなかったので、2 台目のマシンの構築にははるかに短い時間がかかったでしょう。

8. 付属品

電気:

電気部品はすべてebayで購入しました。

• Arduino GRBL + CNC シールド: 約 20 ユーロ
• ステッピング モーター ドライバー: 1 個あたり 12 ユーロ。
• 電源：40ユーロ
• ステッピングモーター: 各約 20 ユーロ
• スピンドル+インバーター：335ユーロ

力学：

リニアベアリングアーク15FN

写真： www.dold-mechatronik.de

リニアガイド AR/HR 15 - ZUSCHNITT

写真： www.dold-mechatronik.de

ボールねじ SFU1605-DM:

• 2×1052mm
• 1×600mm
• 1×250mm

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ボールねじベアリングホルダー FLB20-3200 (NEMA23 モーターホルダーを含む):

写真： www.dold-mechatronik.de

ボールねじサポート LLB20

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ステッピング モーターとスピンドルのカップリング: 中国から 1 個あたり 2.5 ユーロで販売。

フレーム：

ベースプロファイル 160x16 I-Typ Nut 8

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X 軸 30x60 B-Typ ナット 8 のプロファイル

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Y 軸ステッピング モーター取り付けプロファイル 30x60 B-Typ ナット 8

写真： www.dold-mechatronik.de

ポータル：

プロファイル 30x60 B-Typ ナット 8、X 軸リニアベアリング 100 mm 用

バックプレート: 5mm 厚アルミニウムプレート、600x200。

プロファイル 30x60x60 B-Typ ナット 8 Y 用: 2 個

写真： www.dold-mechatronik.de

プロファイル 30x30 B-Typ ナット 8

Zの場合：

取り付けプレート - 厚さ 5mm のアルミニウム板、寸法 250x160

スピンドル取り付け用のスライド プレート - 厚さ 5 mm のアルミニウム プレート、寸法 200x160

9. プログラム

ソフトウェア ソリューションを長い間探した結果、ライセンス費用が 50 ユーロの便利な Estlcam プログラムが選択されました。 プログラムの試用版にはライセンス版のすべての機能が含まれていますが、動作が遅くなります。

このソフトウェアはArduinoを再プログラミングすることができ、ステッピングモーターを直接制御する機能を含む多くの機能を備えています。

例: 部品のエッジを検索するには、Arduino マイコンの接点とワークピースにワイヤを接続する必要があります。 ワークピースに電流が通らない場合は、ホイルを使用して一時的な導電性コーティングを作成できます。

この後、プログラムはさまざまな側面から部品にアプローチし、接触した瞬間の境界を決定します。

10. アップグレード

一時的なプラスチック製ブラケットを Y 軸と Z 軸に取り付けました。 プラスチックは十分な強度がありましたが、それでもステープルが折れる可能性がありました。 そこで筆者はアルミ製のブラケットを削り出しで交換することにした。 結果は写真に示されています。

11. 稼働中の機械

何度か練習した後、このマシンは自家製の製品としてはすでに非常に良い結果をもたらします。

これらの写真は、AlMg4.5Mn 合金で作られた部品を示しています。 完全にフライス加工されています。 2 番目の写真は、他の手段によるさらなる処理を行わなかったマシンの結果を示しています。

エンドミルはVHM 6mm 3枚刃を使用しました。 4 mm および 6 mm のカッターを使用すると、機械はかなりまともな結果を達成します。 もちろん、このクラスの機器の場合です。

CNCテーブル

デザートには機械ではありませんが、便利で、 興味深い自家製製品つまり、棚付きの耐久性があり広々としたフレームです。 CNC マシンをまだ持っていない場合は、早い段階で構築してワークベンチとして使用できます。

Evan と Caitlin、サイト所有者 EvanAndKatelyn.com は、機能性と広さを追加するために CNC マシン テーブルを更新しました。

この製品は、容易な変更やアップグレードの可能性を維持するために、接着剤を使用せずに完全にネジ接続を使用して組み立てられています。

使用したツールとコンポーネント:

• 停止ボタン。
• ローラーロック。
• 皿穴とビット。
• ドリル;
• 電動ドライバー;
• 見た;
• X-Carve マシン。
• 1/4 インチ超硬コーティングエンドミル。
• クォーターインチ超硬4枚刃ボールエンドミル;
• 聴覚保護。

ステップ 1: 準備

ステップ 1 では、古いテーブルからマシンから始まり、そこに横たわっている他の多くのものまですべてを削除し、部分的に分解します。 120 x 120 cmの2つの大きな棚を除いて、すべてが完全に解体され、強化されて新しいテーブルの基礎になりました。

ステップ 2: 棚を強化する

内側の四隅にはコーナーブラケットを使用し、下辺に沿って通る梁に沿ってL字ブラケットを使用しました。

下の写真は、強化された棚と未仕上げの棚の比較です。

ステップ3：余分な部分を切り取る

元々は上に4つのラックがありました 上部マシンの上に追加の棚が計画されていたためです。 このアイデアは拒否され、4 つのラックのうち 2 つを残すことが決定されました。

コーナーブラケットで補強しました。

彼らはその上に棚を置き、さらに多くのブラケットで補強しました。

強度テスト。

ステップ 4: ペグボード - ツールバー

更新された家具には、できるだけ多くの収納スペースを追加する必要があり、その機能を拡張する詳細の 1 つは、ツール ホルダーが取り付けられる穴の穴のパネルでした。 パネルの角をジグソーで切り抜きました。

ステップ5: 下の棚

下部に収納するには、できるだけ多くのスペースを残す必要がありました。 ここにはテーブルソーとドラムサンダーが収納されています。 資料を保管するスペースも広く必要だったので、棚を追加することにしましたが、簡単に取り外しできるようにしました。 脚用に用意しておいた木のブロックとベニヤ板が役に立ちました。

脚はコーナーブラケットで合板シートに取り付けられ、得られた棚は下部に挿入されました。 フルハイトの収納が再び必要になった場合は、簡単に取り外すことができます。

ステップ6: 上部の棚

古いベッドには、機械を操作するコンピューターやさまざまな小物を置くための上部棚がありました。 まだスペースがあったので、この棚の下にもう一つ作ることにしました。 コンセントや機械の配線をカバーするのにも役立ちました。

上部の棚をラックの端に置き、ネジで固定しました。

2番目の棚では、ジグソーを使用して脚の角を切り出しました。

そして、コーナーでも固定しました。

ステップ 7: 最後の仕上げ

「電話してください」と書かれた看板が端にねじ込まれていましたが、これは後に YouTube の登録者が考えた名前に置き換えられます。

最終的に、以前のバージョンにあったものはすべてテーブルに戻りました。

自家製機械による印象的なプロジェクトが数多くあり、多くの場合、著者はそのスキルと独創的なソリューションに驚かされます。 趣味として、CNC マシンや 3D プリンタの自己組み立ては、得られる結果の有用性の点でも、マシン上で多くの素晴らしいことができるため、また利点の点でも、他の多くの趣味よりも優れています。プロセス自体 - それはエキサイティングなだけでなく、エンジニアリング スキルの開発に役立つ教育的な活動でもあります。

多数のモデルがあり、目的、目的、既存の設置および動作条件に合わせて機器を個別に選択する必要があるため、個別のモデルは紹介しません。専門家がサポートします。。 お問い合わせ！

CNCフライス盤を自分で組み立てられるキットです。
既製の機械は中国で販売されており、そのうちの 1 つのレビューがすでに Muska に掲載されています。 機械の組み立ては自分たちで行います。 いらっしゃいませ…
更新: ファイルへのリンク

AndyBig からの完成したマシンのレビューへのリンクも提供します。 繰り返しはしませんし、彼の文章を引用することもありません。すべてをゼロから書きます。 タイトルはエンジンとドライバーのセットのみを示していますが、さらに多くのパーツがある予定です。すべてへのリンクを提供するように努めます。
そしてこれは…読者の皆様にあらかじめお詫びしておきますが、途中の写真は意図的に撮っていません。 その時点ではレビューするつもりはありませんでしたが、できるだけ多くのプロセスの写真を撮って提供しようとします 詳細な説明すべてのノード。

レビューの目的は自慢することではなく、自分自身のアシスタントを作る機会を示すことです。 このレビューが誰かにアイデアを与え、おそらくそれを繰り返すだけでなく、さらに良いものにできることを願っています。 行く…

このアイデアが生まれた経緯:

たまたま私は長い間絵に携わってきました。 それらの。 私の 専門的な活動彼らと密接に関係しています。 しかし、あなたが絵を描いて、全く別の人がそのデザインオブジェクトに命を吹き込む場合と、あなた自身がそのデザインオブジェクトに命を吹き込む場合とは全く別のことです。 そして、建築関連のことはうまくやっているように見えますが、モデリングやその他の応用芸術についてはそれほどうまくいきません。
それで、私は長い間、AutoCAD で描いた画像から zhzhik を作成するという夢を持っていました。それは実際にあなたの目の前にあり、それを使用することができます。 このアイデアは時々浮かびましたが、具体的な形になるまでは至りませんでした...

3、4年前にREP-RAPを見るまでは。 そうですね、3Dプリンターはとてもよかったです 面白いこと、そしてそれを組み立てるというアイデアを定式化するのに長い時間がかかりました、私はさまざまなモデル、長所と短所についての情報を収集しました さまざまなオプション。 ある時点で、リンクの 1 つをたどると、人々が座って 3D プリンターではなく CNC フライス盤について議論しているフォーラムにたどり着きました。 そしておそらくここから、情熱の旅が始まります。

理論の代わりに

CNC フライス盤について簡単に説明します (記事、教科書、マニュアルをコピーせずに、意図的に自分の言葉で書きます)。

製粉機 3Dプリンターとは全く逆の働きをします。 プリンターでは、段階的に、レイヤーごとにポリマーを溶融することによってモデルが構築されます。フライス盤では、カッターを使用して「不要なものすべて」がワークピースから除去され、必要なモデルが得られます。

このような機械を操作するには、必要最小限のものが必要です。
1. リニアガイドと伝達機構（ネジまたはベルト）を備えたベース（ケース）
2. スピンドル (誰かが微笑んでいるのが見えましたが、そう呼ばれています) - 作業工具 - フライス - が取り付けられるコレットを備えた実際のエンジン。
3. ステッピング モーター - 制御された角運動を可能にするモーター。
4. コントローラー - 制御プログラムから受信した信号に従ってモーターに電圧を送信する制御ボード。
5. 制御プログラムがインストールされたコンピュータ。
6. 基本的な描画スキル、忍耐力、意欲、良い気分。))

ポイント:
1.ベース。
構成により:

それを 2 つのタイプに分けます。さらにエキゾチックなオプションもありますが、主なものは 2 つです。

可動ポータル付き:
実際に私が選んだデザインでは、X 軸ガイドが固定されたベースがあり、Y 軸ガイドが配置されているポータルが X 軸ガイドに沿って移動し、Z 軸ノードもそれに沿って移動します。

静的ポータルの場合
この設計は本体でもあり、Y 軸ガイドが配置されるポータルでもあり、Z 軸ユニットがそれに沿って移動し、X 軸はすでにポータルに対して移動しています。

資料によると：
体はから作ることができます 異なる素材、 最も一般的な：
- ジュラルミン - あり 価値がある重量、剛性、しかし価格（特に趣味の自家製製品の場合）は依然として憂鬱ですが、真剣にお金を稼ぐ計画がある場合は、選択肢はありません。
- 合板 - 十分な厚さの良好な剛性、軽量、あらゆる加工能力:)、そして実際の価格、合板 17 シートは現在非常に安価です。
- スチール - 大きな加工領域を持つ機械でよく使用されます。 もちろん、そのようなマシンは静的 (可動式ではなく) であり、重くなければなりません。
- MFD、プレキシガラス、モノリシックポリカーボネート、さらにはチップボード - そのようなオプションも見ました。

ご覧のとおり、機械自体の設計は 3D プリンターとレーザー彫刻機の両方に非常に似ています。
4 軸、5 軸、6 軸フライス盤の設計については意図的に書きません。 自作のホビーマシンが話題になっています。

2. スピンドル。
実際、スピンドルには空冷と水冷が備わっています。
空冷のほうが安いので…。 彼らにとって、追加の水回路を柵で囲む必要はありません。水回路よりも少し大きな音で動作します。 冷却は後部に取り付けられたインペラによって行われ、高速時に顕著な空気の流れを生み出し、エンジン ハウジングを冷却します。 エンジンが強力であればあるほど、冷却がより厳しくなり、空気の流れがより多くなり、あらゆる方向に吹き込む可能性があります。
加工品の粉塵（削り粉、おがくず）。

水冷。 このようなスピンドルはほぼ無音で動作しますが、カッターで材料を加工する音は隠れてしまうため、最終的には作業中にその違いを聞くことはできません。 この場合、もちろん、インペラからのドラフトはありませんが、追加の油圧回路があります。 このような回路には、パイプライン、液体を送り出すポンプ、および冷却場所（空気流のあるラジエーター）が必要です。 この回路には通常、水ではなく、不凍液またはエチレングリコールが充填されています。

さまざまな出力のスピンドルもあり、低出力のものを制御基板に直接接続できる場合、1 kW 以上の出力のモーターはすでに制御ユニットを介して接続されている必要がありますが、これはもはや私たちには関係ありません。 ))

はい、取り外し可能なベースを備えたストレートグラインダーまたはフライスカッターは、多くの場合、自家製の機械に取り付けられています。 特に短期間の作業を実行する場合、そのような決定は正当化される可能性があります。

私の場合は300Wの空冷スピンドルを選択しました。

3. ステッピングモーター。
最も一般的なエンジンには 3 つのサイズがあります
NEMA17、NEMA23、NEMA32
サイズ、出力、操作トルクが異なります
NEMA17 は通常、フライス盤には小さすぎるため、3D プリンターで使用されます。 重いポータルを運ぶ必要があり、処理中に追加の横方向の荷重がかかります。
このような航空機には NEMA32 は不要です。また、別の制御ボードを使用する必要があります。
私の選択は、このボードの最大電力である 3A の NEMA23 でした。

プリンターのステッパーを使う人もいますが…。 私もそれらを持っていなかったので、それでも購入してキットのすべてを選択する必要がありました。

4. コントローラー
コンピューターから信号を受信し、機械の軸を動かすステッピング モーターに電圧を送信する制御ボード。

5. コンピューター
別のコンピューター (おそらく非常に古いコンピューター) が必要ですが、これにはおそらく 2 つの理由が考えられます。
1. インターネットを読んだり、おもちゃで遊んだり、会計をしたりすることに慣れている場所の隣にフライス盤を置くとは考えにくいでしょう。 フライス盤は音が大きく、埃っぽいからです。 通常、機械は作業場またはガレージ (できれば暖房付き) にあります。 私のマシンは冬の間はほとんど動かずにガレージに保管されています。 暖房はありません。
2. 経済的な理由から、家庭生活には関係のないコンピューターが通常使用されています - 非常によく使われています :)
車に対する要件は基本的に何もありません。
- Pentium 4以降
- ディスクリートビデオカードの存在
- RAM 512MB以上
- LPT コネクタの存在 (USB については何も言いません。LPT 経由で動作するドライバーが存在するため、新製品についてはまだ調べていません)
そのようなコンピューターはクローゼットから取り出されるか、私の場合のように、ほとんどタダで購入されます。
マシンの能力が低いため、追加のソフトウェアをインストールしないようにしています。 軸と制御プログラムのみ。

次に、2 つのオプションがあります。
- Windows XP (コンピューターが弱いことを覚えていますよね?) と MATCH3 制御プログラム (他にもありますが、これが最も一般的です) をインストールします。
- Nixes と Linux CNC をインストールします (すべてが非常に優れていると言われていますが、私は Nixes をマスターしていません)

おそらく、あまりにも裕福な人たちを怒らせないように、4 台目の切り株だけでなく、ある種の i7 をインストールすることは十分に可能であることを付け加えておきます。気に入って余裕がある場合は、お願いします。

6. 基本的な描画スキル、忍耐力、意欲、良い気分。
ここで一言で言えば。
マシンを操作するには、制御プログラム (基本的に移動座標、移動速度、加速度を含むテキスト ファイル) が必要です。このプログラムは CAM アプリケーション (通常は ArtCam) で準備されます。このアプリケーションではモデル自体が準備され、その寸法は次のようになります。が設定され、切削ツールが選択されます。
いつもはもう少しやるのですが 長い道のり、図面を作成し、AutoCad で *.dxf に保存し、ArtCam にロードして、そこで UE を準備します。

さて、独自の作成プロセスを始めましょう。

マシンを設計する前に、出発点としていくつかの点を考慮します。
- アクスル シャフトは、M10 ネジを備えた構造スタッドから作られます。 もちろん、台形ネジを備えたシャフトやボールネジなど、より技術的に高度なオプションがあることは間違いありませんが、問題の価格にはまだ改善の余地が多く、ホビーマシンの価格は完全に天文学的であることを理解する必要があります。 ただし、時間の経過とともに、ピンを空中ブランコにアップグレードして交換する予定です。
- マシン本体の材質 - 16 mm 合板。 なぜ合板なのか？ 利用可能、安い、陽気。 実際には多くのオプションがあり、ジュラルミン製のものやプレキシガラス製のものもあります。 私にとっては合板を使う方が簡単です。

3D モデルの作成:


スキャン：


それで、これをやりました。写真は残っていませんでしたが、鮮明になると思います。 スキャンしたものを透明なシートに印刷し、切り取ってベニヤ板に貼り付けました。
パーツを切り出して穴を開けました。 工具にはジグソーとドライバーが含まれます。
将来の作業を楽にするための小さなトリックがもう 1 つあります。穴を開ける前に、ペアになっているすべてのパーツをクランプで押し込んでドリルスルーし、各パーツに均等な位置に穴が開けられるようにします。 穴あけ時に多少のズレがあっても接続部分の内部が一致し、少しだけ穴を開けることができます。

同時に仕様を作成し、すべての発注を開始します。
何が起こったんだ：
1. で指定されたセット このレビュー含まれるもの：ステッピングモーター制御ボード（ドライバー）、NEMA23ステッピングモーター – 3個、12V電源、LPTコード、クーラー。

2. スピンドル (これが最も単純ですが、それでも機能します)、ファスナー、および 12V 電源。

3. 中古 Pentium 4 コンピューター。最も重要なのは、マザーボードに LPT とディスクリート ビデオ カード + CRT モニターが搭載されていることです。 Avitoで1000ルーブルで購入しました。
4. スチールシャフト：f20mm – L=500mm – 2本、f16mm – L=500mm – 2本、f12mm – L=300mm – 2本。
私はここで購入しましたが、当時はサンクトペテルブルクで買う方が高かったです。 2週間以内に届きました。

5. リニアベアリング：f20 – 4個、f16 – 4個、f12 – 4個。
20

16

12

6. シャフト用マウント: f20 – 4 個、f16 – 4 個、f12 – 2 個。
20

16

12

7. M10 ネジ付きカプロロン ナット – 3 個。
duxe.ruでシャフトと一緒に撮りました
8. 回転ベアリング、クローズ - 6 個。
同じ場所だが中国人にもたくさんある
9. PVS ワイヤー 4x2.5
これはオフラインです
10. ネジ、ダボ、ナット、クランプ - 束。
これもハードウェアではオフラインです。
11. カッターセットも購入しました

それで、注文して、待って、カットして組み立てます。




当初、そのドライバーと電源はコンピューターと一緒にケースにインストールされていました。


その後、ドライバーを別のケースに入れることが決定されました。


さて、古いモニターがどういうわけかより現代的なモニターに変更されました。

冒頭にも書きましたが、まさか自分がレビューを書くとは思っていませんでしたので、部品の写真を添付し​​、組み立て過程を解説してみます。

まず、シャフトをできるだけ正確に揃えるために、ネジを使わずに 3 つの車軸を組み立てます。
ハウジングの前壁と後壁を取り、シャフトのフランジを取り付けます。 2 つのリニア ベアリングを X 軸につなぎ、フランジに挿入します。


ポータルの底部をリニア ベアリングに取り付け、ポータルの底部を前後に回転させてみます。 手の曲がりを確認し、すべてを分解し、ドリルで少し穴を開けます。
このようにして、シャフトの動きの自由度が得られます。 次に、フランジを取り付け、シャフトをフランジに挿入し、スムーズなスライドを実現するためにポータルのベースを前後に動かします。 フランジを締めます。
この段階では、シャフトの水平度、および Z 軸に沿った位置合わせをチェックする必要があります (つまり、シャフトからの距離が 組立テーブルシャフトまでは同じでした）将来の作業面を圧倒しないようにしました。
X軸を整理しました。
ポータルの支柱をベースに取り付けます。これには家具バレルを使用しました。


Y 軸のフランジを今回は外側からポストに取り付けます。


リニアベアリングを使用したシャフトを挿入します。
Z軸の後壁を取り付けます。
シャフトの平行度を調整し、フランジを固定する作業を繰り返します。
同じプロセスを Z 軸でも繰り返します。
片手で 3 つの座標を移動できる、かなり面白いデザインが得られます。
重要な点: すべての軸が簡単に移動できる必要があります。 構造をわずかに傾けると、ポータル自体はきしみや抵抗なく自由に動くはずです。

次に親ネジを取り付けていきます。
M10 構造スタッドを必要な長さに切断し、ほぼ中央にカプロロン ナットをねじ込み、両側に 2 つの M10 ナットをねじ込みます。 これを行うには、ナットを少し締め、スタッドをドライバーに固定し、ナットを持って締めると便利です。
ベアリングをソケットに挿入し、内側からピンを押し込みます。 この後、スタッドを両側のナットでベアリングに固定し、緩まないように2番目のナットで締めます。
キャプロロンナットをアクスルの根元に取り付けます。
ピンの端をドライバーに固定し、車軸を最初から最後まで動かし、元に戻してみます。
ここではさらにいくつかの楽しみが私たちを待っています。
1. ナットの軸から中央のベースまでの距離 (組み立て時にはベースが中央にある可能性が高い) は、極端な位置での距離と一致しない場合があります。 シャフトは構造物の重量により曲がる可能性があります。 X軸に沿って段ボールを配置する必要がありました。
2. シャフトの動きが非常にきつい場合があります。 すべての歪みを排除した場合は、張力が影響する可能性があります。取り付けられたベアリングにナットで固定する瞬間を捉える必要があります。
問題に対処し、最初から最後まで自由に回転できるようになったら、残りのネジの取り付けに進みます。

ステッピングモーターをネジに取り付けます。
一般に、台形ネジでもボールネジでも、特殊なネジを使用する場合は、ネジの端を加工し、特殊なカップリングを使用してエンジンに接続するのが非常に便利です。

しかし、建設用のピンがあるので、それを固定する方法を考えなければなりませんでした。 そんな時、ガス管を見つけて使いました。 スタッドやエンジンに直接「ねじ込み」、ラッピングに入り、クランプで締めます。非常によく保持されます。


エンジンを固定するために、アルミチューブを切り出しました。 ワッシャーで調整します。
モーターを接続するために、次のコネクタを使用しました。




申し訳ありませんが、名前は覚えていません。誰かがコメントで教えてくれると嬉しいです。
GX16-4 コネクタ (Jager に感謝)。 同僚に近くに住んでいる店で電化製品を買うように頼んだのですが、そこに行くのがとても不便でした。 非常に満足しています。しっかりと保持され、大電流向けに設計されており、いつでも取り外し可能です。
私たちは犠牲テーブルとも呼ばれる作業場を設置しました。
すべてのモーターをレビューの制御基板に接続し、12V 電源に接続し、LPT ケーブルでコンピューターに接続します。

MACH3をPCにインストールし、設定を行って試してみてください！
セットアップについては個別に書かないかもしれません。 これにはさらに数ページかかる可能性があります。

マシンの最初の起動時のビデオがまだ残っていることをとても嬉しく思います。

次に、スピンドルが作業面に対して垂直 (X 方向と Y 方向に同時に) であることを確認しながら、スピンドルを取り付ける必要があります。 この手順の本質は次のとおりです。鉛筆を電気テープでスピンドルに取り付け、軸からのオフセットを作成します。 鉛筆をスムーズに下ろすと、盤上に円を描き始めます。 スピンドルがいっぱいの場合、結果は円ではなく円弧になります。 したがって、位置合わせにより円の描画を実現する必要がある。 プロセスの写真を保存しましたが、鉛筆の焦点が合っていなく、角度も同じではありませんが、本質は明らかだと思います。

既製のモデル (私の場合はロシア連邦の国章) を見つけて、UE を準備し、それを MACH にフィードして、出発です。
機械の操作:

一言で言えば：
2D 処理 (単に鋸引き) 中に輪郭が指定され、それが複数のパスで切り出されます。
3D 処理中 (ここではホリバーに突入できますが、ワークピースは上からのみ処理されるため、これは 3D ではなく 2.5D であると主張する人もいます)、複雑な表面が指定されます。 また、要求される結果の精度が高くなるほど、使用するカッターが薄くなり、このカッターのパス数が多くなります。
プロセスをスピードアップするために、荒加工が使用されます。 それらの。 まず大型カッターで本体部分をサンプリングし、次に細かいカッターで仕上げ加工を開始します。

次に、試し、設定、実験などを行います。 ここでも 10,000 時間ルールが適用されます ;)
組み立てや調整などの話はもう飽きさせないでしょう。機械、つまり製品を使用した結果を示す時間です。

ご覧のとおり、これらは基本的に切断された輪郭または 2D 処理です。 立体フィギュアの加工は時間がかかるので、機械はガレージにあり、ちょっとだけガレージに行きます。
ここで彼らは私に当然のことを言うでしょう - U字型ジグソーまたは電動ジグソーで図形を切り抜くことができるなら、そのようなバンドゥーラを構築してみてはどうでしょうか？
可能ですが、これは私たちの方法ではありません。 本文の冒頭で、この獣を生み出すきっかけとなったのが、パソコン上で絵を描き、その絵を製品化するというアイデアだったと書きました。

レビューを書いたことで、ついにマシンをアップグレードする必要が出てきました。 それらの。 アップグレードは以前から計画されていたが、「全員がそれに取り組んだ」という。 最終変更この前に、マシンのためのハウスの組織化がありました。


そのため、ガレージ内で機械を操作する際の動作音も非常に静かになり、周囲に舞う粉塵も大幅に減りました。

最後のアップグレードは新しいスピンドルの取り付けでした。つまり、現在は交換可能なベースが 2 つあります。
1. 小規模な作業用の中国製 300W スピンドルを使用:


2. 国産、しかも中国製フライス「Enkor」を使って…


新しいフライスにより、新たな可能性が生まれました。
処理が高速化すると、ダストが増加します。
半円溝カッターを使用した結果は次のとおりです。

まあ、特にMYSKUにとっては
シンプルな直線溝カッター:


ビデオの処理:

これで終わりますが、ルール上は結果を集計する必要があります。

マイナス点:
- 高い。
- 長い間。
- 時々、新しい問題（照明が消える、干渉、何か問題が発生するなど）を解決する必要があります。

長所:
- 創造のプロセスそのもの。 これだけでもマシンの作成が正当化されます。 新たな問題に対する解決策を見つけて実行することで、座って座るのではなく、立ち上がって何かを始めます。
- 自分の手で作った贈り物を贈る瞬間の喜び。 ここで、機械自体がすべての作業を行うわけではないことを付け加えておきます:) フライス加工に加えて、加工、研磨、塗装などが必要です。

まだ読んでくださっている方がいらっしゃいましたら、誠にありがとうございます。 私の投稿が、そのような (または別の) マシンの作成を奨励​​するものではありませんが、何らかの形であなたの視野を広げ、考える材料になれば幸いです。 それなしでこの作品を書くよう説得してくれた人たちにも感謝したいと思います。どうやら私はアップグレードすらしていなかったので、すべてがプラスでした。

文言の不正確さと歌詞の脱線をお詫び申し上げます。 多くの部分をカットする必要があり、そうでなければテキストは単に膨大なものになっていたでしょう。 明確化や追加は当然可能ですので、コメントに書いてください - 私は全員に答えるように努めます。

頑張ってください！

ファイルへの約束されたリンク:
- 機械の図面、
- 掃く、
フォーマット - dxf。 これは、任意のベクター エディターでファイルを開くことができることを意味します。
3D モデルは 85 ～ 90% が詳細であり、スキャンの準備時または現場で多くの作業が行われました。 「ご理解とご容赦を」お願い致します。）