Si të ndërtoni një makinë CNC nga e para?

Si të ndërtoni një makinë CNC nga e para? - Udhëzues DIY

Të mësosh se si të ndërtosh një makinë CNC nga e para është më e lehtë nga sa mund të mendoni. Ne e kemi ndarë procesin DIY në një seri hapash të thjeshtë për t'u ndjekur për fillestarët. Nga blerja e pjesëve te instalimi i softuerit, udhëzuesi ynë DIY do t'ju tregojë se si të bëni me lehtësi makinën tuaj CNC.

Çfarë është një makinë CNC?

Një makinë CNC është një vegël e automatizuar e energjisë që përdor një program kompjuterik për të kontrolluar motorin për të drejtuar 3 akset X, Y dhe Z për të lëvizur përpara dhe mbrapa përgjatë shtegut të mjetit të krijuar nga softueri CAD/CAM sipas komandave të kodit G. Së fundi, mjeti në bosht përfundon rezultatet e gdhendjes, prerjes dhe bluarjes.

Gjërat për t'u marrë parasysh

Kur bëhet fjalë për makinat CNC, të gjithë do të mendojnë për koston e lartë dhe operacionet komplekse të programimit, të cilat na bëjnë të ndihemi të pakuptueshëm për të. Në fakt, ne njohim dhe mësojmë CNC duke bërë disa të thjeshta dhe makina CNC me kosto të ulët, e cila na ka mundësuar të përmirësohemi nga një fillestar në një ekspert në teknologjinë moderne CNC. Vështirësia e një makinerie CNC DIY qëndron në koston e lartë të kompleteve të makinerisë dhe vështirësinë e përpunimit, dhe vendosja dhe përdorimi i softuerit është relativisht i thjeshtë. Pas një muaji studimi dhe kërkimi për CNC, vendosa të ndërtoj kompletet e mia të makinerive CNC të kontrolluara Mach3 duke përdorur materiale të disponueshme në vend.

Vështirësia e ndërtimit: E moderuar.

Kohëzgjatja e ndërtimit: Ditët e 16.

Mjetet DIY: Veset e stolit, stërvitjet elektrike, sharrat e dorës, grushtet e mostrës, çezmat, gërmuesit, kaliprat, lakuesit dhe vida.

Si T'ia Fillohet

Ky udhëzues ka të bëjë me krijimin e një makinerie funksionale CNC me veçoritë e mëposhtme.

1. Struktura e portave ka stabilitet të mirë, format të madh përpunimi, dizajn desktop kompakt dhe i lehtëw8, w8 i lehtë dhe i lehtë për t'u mbajtur.

2. Mund të përdoret për të prerë dhe bluar PCB, PVC, akrilik, MDF, dru, alumin dhe bakër.

3. Saktësia e tij e përpunimit mund të arrijë 0.1 mm, e cila mund të plotësojë kërkesat e shumicës së pllakave, kallëpeve, vulave dhe shenjave PCB.

4. Kostoja e tij është nën $1000, dhe montimi është i përshtatshëm dhe i lehtë.

5. Pjesët dhe lëndët e para të përdorura mund të gjenden ose të blihen në vend, gjë që redukton shqetësimet.

6. Procesi DIY nuk kërkon mjete shumë të komplikuara.

7. Kontrollues Mach3, i lehtë për t'u përdorur.

8. Boshti drejtohet nga një motor shkallëzues me saktësi të lartë.

Si të ndërtoni një strukturë makine CNC?

Kjo makinë CNC adopton një strukturë fikse të portave. E gjithë makina është e ndarë në një tavolinë bazë, një kornizë porti, një karrocë me bosht X, një tavolinë pune me boshtin Y dhe një karrocë të boshtit Z. Motori hapës i makinës i tavolinës së punës me boshtin Y është i fiksuar në pllakën e poshtme. , vidhos dhe 2 shufra të lëmuara dhe portier si udhëzues rrëshqitës i tabelës së boshtit Y.

Në portierë, motori i lëvizjes së karrocës së boshtit X, vidhosja e plumbit dhe 2 shufrat e lëmuara të përdorura si udhëzues rrëshqitës të karrocës së boshtit X janë të fiksuara. Në karrocën e boshtit X janë të fiksuar motori hapës lëvizës i karrocës së boshtit Z, vidha e plumbit dhe 2 shufrat e lëmuara të përdorura si udhërrëfyes rrëshqitës të karrocës së boshtit Z.

Ekzistojnë kllapa fiksuese në formë L dhe unaza mbajtëse në formë U për fiksimin e boshtit në karrocën e boshtit Z.

Arra e përputhur me vidën e plumbit është ngjitur në karrocën e akseve X, Y dhe Z.

Si të bëni një qark të makinës CNC?

Qarku përbëhet nga 3 pjesë identike lëvizëse të motorit hapës të boshtit X të boshtit Y të boshtit Z. Tani merrni boshtin X si një kolonë për të ilustruar parimin e tij të punës.

Qark drejtues i motorit stepper me L297/L298

Qarku përbëhet kryesisht nga 2 qarqe të integruara të dedikuara me motor stepper L297 dhe L298. Funksioni kryesor i L297 është shpërndarja e pulsit. Ai gjeneron impulse logjike të daljes në terminalet e tij dalëse A, B, C dhe D për të drejtuar L298. L297 ka gjithashtu 2 helikopterë PWM për të kontrolluar rrymën e mbështjelljes së fazës dhe për të realizuar kontrollin konstant të rrymës së grirës për të marrë karakteristika të mira të frekuencës së çift rrotullues.

Pulsi i boshtit X nga HDR1 (pin 2) hyn në CLOCK (pin 18) e U1 (L297) dhe përpunohet nga U1 në terminalet e tij dalëse A, B, C, D, C (kunjat 4, 6, 7, 9 ) për të gjeneruar Pulsi logjik i daljes hyn në U2 (L298) për të drejtuar urën e dyfishtë H në terminalet e saj dalëse (kunjat 2, 3, 13, dhe 14) për të nxjerrë impulset e hapit për të shtyrë motorin stepper të rrotullohet.

L298 është një drejtues qark i integruar me tension të lartë dhe rrymë të lartë me urë të dyfishtë H.

L297 dhe L298 përdoren për të formuar një sistem të plotë të drejtimit, i cili mund të drejtojë motorët stepper 2-fazor me një tension maksimal prej 46V dhe një rrymë prej 2A për fazë.

SYNC (pin 1) e U1 është kunja e sinkronizimit e lidhur me pinin 1 të U3 dhe U5 për të realizuar sinkronizimin e shumëfishta L297.

Bordi i kontrollit të shoferit të motorit stepper

ENABLE (pin 10) e U1 i mundëson kunjit të kontrollit të kontrollojë logjikën e daljes. Kur është i ulët, INH1, INH2, A, B, C, D detyrohen të gjitha në nivel të ulët për të bërë që drejtuesi L298 të mos funksionojë. KONTROLL (pin 11) përdoret për të zgjedhur kontrollin e sinjalit të helikopterit. Kur është në nivel të ulët, sinjali i chopper-it vepron në INH1, INH2, dhe kur është i nivelit të lartë, sinjali i chopper-it vepron në sinjalet A, B, C, D. I pari është i përshtatshëm për modalitetin e punës me një fazë dhe 2 mënyrat mund të përdoren për motorin hapës të modalitetit të punës bipolare.

VREF (pin 15) e S1U1 është kunja e rregullimit të tensionit të referencës dhe tensioni i kësaj kunj është rregulluar për të vendosur rrymën maksimale të mbështjelljes së fazës së motorit hapës.

Kompletet e shoferit me motor stepper

Cw/ccw (pina 17) e U1 është kunja për specifikimin e drejtimit të rrotullimit të motorit hapësor të boshtit X, dhe sinjali që specifikon drejtimin për boshtin X nga HDR1 (pin 6) është i lidhur me këtë kunj.

HALF/FULL (pin 19) është kunja e kontrollit të modalitetit të ngacmimit. Kur është i lartë, është një modalitet drejtimi me gjysmë hapi, dhe kur është i ulët, është një mënyrë drejtimi me hapa të plotë. RESET (pin 20) është një sinjal rivendosjeje asinkron dhe funksioni i tij është të rivendosë shpërndarësin e pulsit.

D3-D26 janë diodat me rrota të lirë të urës H të drejtuesit L298.

Si të konfiguroni kontrolluesin CNC Mach3?

Mach3 është kontrolluesi CNC më i përdorur për makinat CNC. Instalimi i tij është i thjeshtë. Së pari, futni kartën e lëvizjes Mach3 në pllakën amë të kompjuterit. Në sistemin operativ Windows, drejtuesi Mach3 do të instalohet si parazgjedhje.

Kompleti i kontrolluesit CNC USB Mach3 me 3 boshte

Mund të zgjidhni gjithashtu DSP, NcStudio, Mach4, Syntec, OSAI, Siemens, LNC, FANUC dhe kontrollorë të tjerë CNC.

Si të instaloni dhe përdorni softuerin CAD/CAM?

Softueri më i zakonshëm CAD/CAM për makinat CNC përfshijnë Type3, ArtCAM, Cabinet Vision, CorelDraw, UG, MeshCAM, Solidworks, AlphaCAM, MasterCAM, UcanCAM, CASmate, PowerMILL, Aspire, Alibre, AutoCAD, Fusion360, Autodesk Inventor, Rhinoce 3D, të cilat mund të dizajnojnë 2D/3D vizatime për të gjeneruar shtigje të veglave të përpunimit.

Softuer CAD/CAM

Si të montoni kompletet e makinerive CNC?

Tabela e poshtme, karroca me boshtin X, tavolina e punës me boshtin Y dhe karroca e boshtit Z janë bërë nga një makinë përkulëse me 1.5-2mm pllaka çeliku të mbështjellë të ftohtë, të cilat mund të sigurojnë saktësinë më ideale të përpunimit. Nëse nuk ka përkulës, ai gjithashtu mund të përkulet me dorë me një çekiç dore në një vizë të madhe. Gjatë përpunimit të çekiçit me dorë, copës së punës duhet t'i shtohet një jastëk për të shmangur lënien e shenjave të çekiçit në pjesën e punës. Pas përkuljes, kërkohet formësimi i mëtejshëm. Asnjë prej avionëve nuk është i shtrembëruar dhe formon një kënd 90 gradë me njëri-tjetrin. Për të siguruar pozicionin e saktë të goditjes, pika e gjilpërës së gjilpërës së gërvishtjes që është paralele dhe pingule me vijën e parë të gërvishtjes duhet të jetë e hollë, vija e gërvishtjes duhet të jetë e saktë dhe foleja e pozicionimit të grushtit të mostrës duhet të jetë e kujdesshme dhe e saktë.

Komplete makinash CNC

Për shembull, hapni një vrimë me një diametër prej 6 mm në 2 herë. Së pari, përdorni një stërvitje me diametër 4 mm për të shpuar vrimën. Përcaktoni nëse vrima me diametër 4 mm është e saktë sipas vijës së pozicionimit të kryqëzuar. Nëse nuk është i saktë, përdorni një skedar të ndryshëm kopshti për ta korrigjuar atë. , dhe në fund rimëkëmbni vrimën me a 6mm bit shpimi, në mënyrë që gabimi i pozicionit të vrimës të jetë relativisht i vogël.

Portieri mund të pritet me sharrë dore nga këllku i hekurt i dyshemesë antistatike me trashësi muri 1.2mm sipas vizatimit, dhe mund të përkulet, përpunohet dhe formohet në vise. Shiriti i dritës i përdorur si shirit udhëzues me 3 boshte X, Y, Z kërkon një sipërfaqe të lëmuar me një diametër të lëmuar prej 8-10mm. Mund të zgjidhet duke çmontuar shiritin rrëshqitës të printerit të përdorur me matricë me pika dhe rulin e gomës me bojë në fishekun e vjetër të printerit lazer. 2 shufrat e lëmuara në çdo drejtim duhet të jenë me gjatësi të barabartë dhe faqet fundore duhet të jenë të sheshta. Shponi vrima në qendër të faqeve fundore për të trokitur te tela M5 dhe rregulloni ato 5mm bulonave. Puna duhet të jetë horizontale dhe vertikale, sidomos 2 shufrat e dritës në çdo drejtim duhet të jenë absolutisht. Paralelizmi është shumë i rëndësishëm, ai përcakton suksesin ose dështimin e prodhimit.

Vidhosja e plumbit e 3 akseve është një vidë plumbi me diametër prej 6mm dhe një katran prej 1mm. Kjo vidë plumbi mund të përdoret për të prerë gjatësinë e kërkuar nga vida e gjatë e plumbit e shitur në dyqanin e pajisjeve për dekorimin e tavanit. Rezistenca dhe hapësira duhet të jenë të vogla, dhe arra është ngjitur në vrimën përkatëse të karrocës për të minimizuar reagimin e kundërt dhe për të përmirësuar saktësinë e makinës së gdhendjes.

Mëngë rrëshqitëse është një lidhës i zorrës prej bronzi i blerë në një dyqan harduerësh. Është e nevojshme të zgjidhni diametrin e brendshëm pak më të vogël se diametri i shufrës rrëshqitëse, dhe më pas përdorni një prerës manual për të përdredhur diametrin e brendshëm që të përputhet saktësisht me shiritin rrëshqitës. Nëse është e nevojshme, lëmoni boshtin optik me letër zmerile metalografike, priteni mëngën rrëshqitëse në seksione 6 mm të gjata, gjithsej 12 seksione dhe më pas përdorni një saldim me fuqi të lartë për ta ngjitur në vrimën përkatëse të karrocës. Mos e vendosni mëngën rrëshqitëse gjatë saldimit. Nëse saldimi depërton brenda, përdorni klorurin e zinkut si fluks për të siguruar cilësinë e saldimit. Kur montoni, kini kujdes që rezistenca e tavolinës rrëshqitëse të jetë e vogël dhe e qëndrueshme. Nëse rezistenca është e madhe, mënga rrëshqitëse mund të ringrohet me një hekur saldimi për të përmbushur kërkesat.

Boshti i motorit hapësor dhe shufra e vidhos lidhen përmes një tubi bakri prej a 6mAntenë me shufër me diametër m. Shufra e vidhos dhe tubi i bakrit janë ngjitur fort dhe sigurohen të jenë koncentrikë. Fundi tjetër i tubit të bakrit futet në boshtin e motorit hapësinor dhe më pas shpohet horizontalisht. Një kunj futet në një vrimë të vogël për ta rregulluar atë, dhe skaji tjetër i shufrës së vidës është ngjitur me një arrë në karrocë.

Kjo makinë CNC mund të kontrollohet në mënyrë fleksibël sipas madhësisë dhe madhësisë së materialeve të veta, por e gjithë makina nuk duhet të jetë shumë e madhe për të shmangur ngurtësinë e dobët.

Si të përdorni një makinë CNC?

Para përpunimit CNC, duhet të përgatitet paraprakisht një listë e programeve të përpunimit:

1. Përcaktoni procedurën e përpunimit të pjesës dhe veglave dhe shpejtësinë e prerjes që përdoret për përpunim.

2. Përcaktoni pikën e lidhjes konturore të pjesës.

3. Vendosni pozicionin e fillimit dhe mbylljes së thikës dhe pozicionin e origjinës së koordinatave.

Shkruani grupin e udhëzimeve të kontrollit numerik sipas formatit të përshkruar të deklaratës, futni grupin e udhëzimeve në pajisjen e kontrollit numerik për përpunim (dekodim, funksionim, etj.), Përforconi sinjalin përmes qarkut të drejtimit, drejtoni servo motorin në daljen e zhvendosjes këndore dhe shpejtësia këndore, dhe më pas konvertoni komponentët përmes komponentit të ekzekutimit. Zhvendosja lineare e tavolinës së punës realizohet për të realizuar ushqyerjen.

Le të fillojmë të operojmë një makinë CNC me 9 hapat si më poshtë.

Hapi 1. Programimi CNC.

Para përpunimit, programimi CNC duhet të analizohet dhe përpilohet fillimisht. Nëse programi është i gjatë ose i ndërlikuar. Mos programoni në makinën CNC, por përdorni makinën e programimit ose programimin kompjuterik dhe më pas bëni kopje rezervë në sistemin CNC të makinës CNC përmes një diskete ose ndërfaqe komunikimi. Kjo mund të shmangë zënë e kohës së makinës dhe të rrisë kohën ndihmëse të përpunimit.

Hapi 2. Aktivizoni Machine.

Në përgjithësi, energjia kryesore ndizet së pari, në mënyrë që makina CNC të ketë kushtet e ndezjes. Nisni një sistem CNC me një buton kyç dhe vegla e makinës ndizet në të njëjtën kohë dhe CRT e sistemit të kontrollit CNC shfaq informacionin. Statusi i lidhjes së molusqeve dhe pajisjeve të tjera ndihmëse.

Hapi 3. Vendosni pikë referimi të ngurta.

Përpara përpunimit, vendosni të dhënat e lëvizjes së secilës koordinatë të makinës. Ky hap duhet të kryhet në fillim për makinën e sistemit të kontrollit të rritjes.

Hapi 4. Filloni programimin CNC.

Sipas mediumit të programit (kasetë, disk), ai mund të futet me makineri shiriti, makineri programimi ose komunikim serik. Nëse është një program i thjeshtë, ai mund të futet drejtpërdrejt në panelin e kontrollit CNC me tastierë, ose të futet segment pas segmenti në modalitetin MDI për përpunimin e segmentit në distancë. Para përpunimit, origjina e pjesës, parametrat e veglave, kompensimi dhe vlerat e ndryshme të kompensimit duhet të futen gjithashtu në program.

Hapi 5. Redaktimi i programit.

Nëse programi i futur duhet të modifikohet, çelësi i zgjedhjes së modalitetit të punës duhet të vendoset në pozicionin e redaktimit. Përdorni tastin e redaktimit për të shtuar, fshirë dhe ndryshuar.

Hapi 6. Inspektimi dhe korrigjimi i programit.

Së pari, kyçni veglën e makinës dhe përdorni vetëm sistemin. Ky hap është të kontrolloni programin. Nëse ka ndonjë gabim, ai duhet të modifikohet përsëri.

Hapi 7. Fiksimi dhe shtrirja e pjesës së punës.

Fiksoni dhe rreshtoni pjesën e punës që do të përpunohet dhe vendosni një pikë referimi. Metoda miraton lëvizje manuale në rritje, lëvizje të vazhdueshme ose lëvizje manuale të rrotave të veglës së makinës. Vendosni pikën e fillimit në fillim të programit dhe vendosni referencën e mjetit.

Hapi 8. Filloni përpunimin CNC.

Përpunimi i vazhdueshëm në përgjithësi përdor shtesa programesh në memorie. Shpejtësia e furnizimit në përpunimin CNC mund të rregullohet nga çelësi i shpejtësisë së furnizimit. Gjatë përpunimit, butoni i mbajtjes së furnizimit mund të shtypet për të ndalur lëvizjen e furnizimit për të vëzhguar situatën e përpunimit ose për të kryer matje manuale. Shtypni përsëri butonin e fillimit të ciklit për të rifilluar përpunimin. Për t'u siguruar që tasi është i saktë, duhet të kontrollohet përsëri përpara se të shtohet. Gjatë bluarjes, për copat e sheshta të lakuara, në vend të një mjeti mund të përdoret një laps për të vizatuar skicën e pjesës në letër, e cila është më intuitive. Nëse sistemi ka një shteg mjeti, funksioni i simulimit mund të përdoret për të kontrolluar korrektësinë e programit.

Hapi 9. Fikni makinën.

Pas shtimit, përpara se të fikni energjinë, kushtojini vëmendje të kontrolloni statusin e makinës CNC dhe pozicionin e secilës pjesë të makinës. Fikni fillimisht fuqinë e makinës, më pas fikni fuqinë e sistemit dhe në fund fikni energjinë kryesore.

FAQs

Sa lloje makinash CNC mund të ndërtoni vetë?

Llojet më të zakonshme të makinerive CNC që do të bëhen vetë përfshijnë ruterat CNC, torno CNC, mullinj CNC, mulli CNC, stërvitje CNC, lazer CNC dhe prerës plazma CNC.

Sa kushton ndërtimi i kompleteve të makinerive CNC?

Kostoja e kompleteve të makinerive CNC DIY përfshin kompjuterin, bordin e kontrollit, pjesët e makinës dhe aksesorët. Pjesa më e madhe e kostos është e përqendruar në harduer, e cila varet nga saktësia që keni kërkuar për planin tuaj të përpunimit CNC, dhe kostoja mesatare është nën $1, 000.

Çfarë mund të bëjë një makinë CNC?

Makinat CNC mund të bëjnë frezim, tornim, prerje, gdhendje, gdhendje, shënim, bluarje, lakim, shpim, pastrim, saldim për metal, dru, plastikë, shkumë, pëlhurë dhe gurë.

Si të zgjidhni një motor bosht?

Motori i boshtit është pjesa kryesore për makinat CNC. Është e nevojshme të blini motorin e duhur të boshtit për planet tuaja të biznesit, të gjitha në varësi të materialeve që po përpunoni dhe saktësisë së kërkuar për projektet tuaja.

Si të zgjidhni një sistem transmetimi?

Njëra është nëse do të zgjidhni një vidë ose një vidë me top për zgjedhjen e sistemit të transmetimit. Këtu unë në fakt sugjeroj që është shumë më mirë të zgjidhni një vidë me top. Megjithëse përdor një vidë plumbi, unë ende rekomandoj të zgjidhni një vidë me top. Vidhosja e topit ka saktësi të lartë dhe gabim të vogël rrotullimi. Dhe në procesin e transmetimit, tingulli është shumë i vogël. Procesi i transmetimit të vidës është fërkimi midis metalit dhe metalit. Megjithëse tingulli nuk është shumë i lartë, gabimi i rrotullimit do të bëhet gjithnjë e më i madh pasi koha e fërkimit të jetë e gjatë.

Si të zgjidhni një motor stepper?

Për sa kohë që makina CNC është duke punuar, motori stepper është duke punuar. Nëse motori nuk zgjidhet me kujdes, atëherë së pari motori nxehet shumë lehtë. Motori është i nxehtë kur makina fillon të punojë, gjë që nuk duhet të jetë ajo që duam. Çift rrotullimi i motorit është gjithashtu një problem për t'u marrë parasysh, dhe është e lehtë të humbasësh hapat nëse çift rrotullimi është i pamjaftueshëm. Pra, mos jini të pangopur kur zgjidhni një motor stepper.

Keshillon

Nëse jeni duke ndërtuar një router CNC i përballueshëm, ose duke bërë makinën torno CNC me buxhetin më të mirë, madje duke punuar me makinën bluarëse CNC më të lirë DIY, kujdesi i parë është furnizimi me energji i makinës CNC. Ka 1 motorë hapës dhe një motor bosht në makinë. Prandaj, rryma e makinës CNC është shumë e madhe në procesin e përdorimit. Kur blini një furnizim me energji DC, duhet të blihet një furnizim me energji DC me një rrymë nominale më të madhe. Përcaktuesi i shpejtësisë së motorit të boshtit është voltazhi i furnizimit me energji DC. Sa më i lartë të jetë voltazhi, aq më shpejt shpejtësia maksimale e boshtit mund të rrotullohet, kështu që voltazhi nuk mund të jetë shumë i vogël.

Si përmbledhje, unë sugjeroj që voltazhi i vlerësuar i makinës CNC të bërë vetë është rreth 30 V dhe rryma e vlerësuar është të paktën 10A për të siguruar funksionimin normal të makinës. Tensioni prej 30 V përdoret kryesisht në motorin e boshtit, dhe motori stepper nuk ka nevojë për një tension kaq të lartë. Për shkak se motori hapës drejtohet nga një vidë, çift rrotullimi mund të jetë ende i madh edhe me një tension të vogël. Kështu që unë sugjeroj që vetëm 12 V është e mjaftueshme për tensionin e furnizuar në motorin stepper. Motori stepper përdor 12 V, por voltazhi i siguruar nga furnizimi me energji DC është 30 V. Këtu duhet të përdoret një transformator. Fuqia e këtij transformatori duhet të jetë e lartë. Rryma e 3 motorëve stepper duhet të kalojë përmes këtij transformatori. Shpërndarja e nxehtësisë së transformatorit nuk mund të vazhdojë, duke rezultuar në gjenerim serioz të nxehtësisë.

Si të bëni një komplet ruter CNC në shtëpi? - Udhëzues DIY

2022-06-28 Të mëparshme

18 mënyrat më të mira për të hequr ndryshkun nga metali

2022-07-14 Tjetër

Si të bëni një makinë CNC nga e para për fillestarët