Kako narediti CNC stroj z lastnimi rokami?

Poleg lesa, plastike in kompozitov stroji za numerično krmiljenje (CNC) odlično obdelujejo neželezne kovine in celo delovne (tehnične) vrste jekla. Takšna oprema je izdelana kot stroj za rezkanje in graviranje – in ima premalo osebja z lasersko graversko pištolo, ki lahko žge skozi les in jeklo.

Preden se pripravite na sestavljanje rezkalnega stroja ali stroja za lasersko graviranje, odločati o zahtevahki ne ostanejo neopaženi izkušenim mojstrom.

Najprej telo (okvir, postelja) mora imeti zadostno togost, saj je mehanska sila, ki deluje na del v procesu struženja, vrtanja, rezanja tehnoloških lukenj v obdelovancu, precejšnja.

Obdelava delov mora imeti natančnost in jasnost, navedeno v specifični specifikaciji. Nič vam ne preprečuje, da naročite že pripravljene kitajske komponente, vendar je osnova najpogosteje izdelana iz improviziranih sredstev.

Pomembna je tudi velikost dela.. Neracionalno je sestaviti stroj, ki bo zasedel celotno delovno mizo na delovnem pultu s površino 2 m2, ko je predvideno struženje majhnih delov, rezervnih delov za mehanizme in naprave.

Ko rešite te tri naloge, pripravite potrebne materiale in orodja.

• Za izdelavo ohišja stroja za les je primerna masivna lesena plošča, MDF ali profilna plošča iz iverne plošče ali vezan les. Slednji ima poleg masivnega lesa največjo trdnost. Toda za stroj za kovine ni mogoče najti boljšega dizajna od jekla.

• Moč vretenskega motorja za les ne sme presegati 2 kW. Da bi preprečili dolge tehnološke odmore vsakih 15 minut, je zaželeno opremiti motor vretena s sistemom za odvajanje toplote radiator-voda.

• Inverterski električni modul je izbran glede na moč motorja. Zaradi zanesljivosti in vseprisotnosti koračnih motorjev se uporablja sistem "motor-driver". Gonilna plošča ustvarja impulzne ali izmenične tokove, ki povzročijo, da se gred motorja zavrti pod določenim kotom ali opravi več polnih obratov. Trije koračni motorji zagotavljajo gibanje obdelovancev vzdolž vseh treh koordinatnih osi.

• Kabelska omarica je nameščena tako, da ščiti napeljavo pred nenamernimi poškodbami med delovanjem - pogon in predmetna miza se pogosto in veliko premikata.

Druge komponente vključujejo rezkalno objemko (vpenjalna glava za rezkarje), hladilno cev, komplete krogličnih ležajev, sklopko (prenaša gladko vožnjo s koračnega motorja in zagotavlja njegovo poravnavo z menjalnikom vzdolž osi), rezkarje, strojno opremo, vodo črpalka (črpalka), čepi. Kot orodja potrebujete:

• varilna enota inverterskega tipa s številnimi elektrodami;

• brusilnik s kompletom rezalnih plošč za kovino in les;

• univerzalni izvijač s kompletom šob;

• kladivo, klešče, univerzalni ključi (vsaj dva);

• spajkalnik, kolofonija, spajka, spajkalni prašek;

• škarje in klešče.

Od potrošnega materiala - električni trak, univerzalno lepilo (mizarstvo, epoksi in / ali "Moment-1"), gumijasto tesnilo, fum-trak.

Obrtniki izdelujejo rezkarje na osnovi CD-jev in pogonov zanje. Z uporabo teh komponent bo uporabnik prejel zelo kompakten stroj.

Splošna navodila za sestavljanje po korakih vključujejo spodaj navedene korake.

1. Iskanje ali izdelava risbe - navodila za montažo, kjer so podrobno opisane vse faze, vključno s postavitvijo električne in elektronike. Za izdelavo risbe se uporabljajo programska orodja, kot sta Autocad ali Visio.

2. Po pridobitvi potrebnih komponent mojster oblikuje posteljo. Ni priporočljivo, da ga sestavite pred nakupom teh rezervnih delov - njegove dimenzije niso skladne s konfiguracijo prihodnje naprave.

3. Montaža in nastavitev vretenske enote z glavnim motorjem. Na motorju je nameščen hladilni sistem. Za odpravo puščanja se uporablja tesnilo - po strjevanju se spremeni v nekakšno gumo.

4. Montaža električne napeljave in kablov, daljinski upravljalnik, tipka za zasilni izklop stroja.

5. Postavitev in priklop elektronske plošče (mikrokontrolerja). Uporabite lahko na primer elektronski modul, kot je KY-2012 - petosni CNC krmilnik za gonilnik koračnih motorjev s kablom DB-25. Večina uporabnikov ima raje mikrokontrolerje Arduino.

6. Testiranje delovanja sestavljenega stroja, prenos elektronskih različic risb bodočih surovcev, ki bodo izdelani na tem stroju.

Če oprema deluje dobro, potem je mogoče razviti proizvodni načrt, kupiti materiale in potrošni material zanj ter iti "na tok" - izdati prvo (poskusno) serijo delov.

Samosestavljen CNC stroj zahteva najmanj napak in nezaželenih napačnih izračunov. Domača enota, tudi če je bila ustvarjena za delo izključno na lesu in plastiki, zahteva temeljit pristop pri načrtovanju in montaži. Torej, projekt je pripravljen - ostane le, da ga uresničimo.

Postelja, napajalni krog, pogon z glavnim motorjem, predmetna miza s koračnimi motorji se ne smejo medsebojno motiti pri delovanju. Nič manj pomembna vozlišča so gumb za zaustavitev v sili in daljinski upravljalnik z gumbi, ki preklopijo hitrost pogona vretena.

Namestite dele, ki vam omogočajo prilagajanje premika predmetne mize vzdolž abscisne in ordinatne osi.

Namestite vreteno. Postavi se šele po popolnem zaključku dela na trupu (brez montaže stranskih sten in zadnje stene). Pri nameščanju motorja pustite možnost premikanja tega pogona po višini in strogo navpično.

Druge komponente vključujejo vijačni pogon z zobniki na jermenicah in jermen. Ta povezava preprečuje zdrs jermena čez jermenice. Enakomernost prenosa navora je praktično zagotovljena.

Pri uporabi koračnega motorja za miniaturni stroj se uporabljajo komponente vozička iz velikega tiskalnika. Starejši kot je model po letu izdelave, močnejši koračni motor je bil uporabljen v njih. Matrični tiskalnik velja za velik uspeh: je bolj kot laserski in brizgalni modeli primeren za predelavo v tak stroj. Trikoordinatni stroj bo potreboval tri takšne motorje. Če jih niste našli sami (z uporabo stare tiskarske opreme), potem uporabite koračne motorje kitajske znamke Nema - na dostavo naročila morate počakati le od 10 do 100 dni, takšni motorji pa so zasnovani za napetost 12 voltov in tok do nekaj amperov.

Z uporabo vrtljivih zobnikov (kolesa iz orodnega jekla) lahko vrtilni moment spremenite v linearnega. Za največjo natančnost je mogoče uporabiti kroglične vijačne pare (BSC), vendar ti niso poceni rešitev. Z maticami in pritrdilnimi vijaki za namestitev blokov jih opremite s plastičnimi tesnili za zmanjšanje trenja in zračnosti.

Za vreteno se lahko uporabi kateri koli krtačni ali brezkrtačni motor.

V okviru koordinatne mize deluje vertikalno pesto, ki omogoča premikanje orodja po treh koordinatah. Os je izdelana v obliki aluminijaste palice. Dimenzije tega dela morajo ustrezati dimenzijam stroja.

Montaža delovnega mehanskega dela se začne s pritrditvijo prvih koračnih motorjev na okvir. Nahajajo se za navpično osjo. Ti motorji so odgovorni za vodoravno in navpično gibanje. Mobilni portal, ki se premika vzdolž abscisne osi, nosi pogon vretena in čeljust (os, ki določa višino delovne točke). Višje kot je portal postavljen, debelejši detajli pri vrtenju masterja štejejo. Pomanjkljivost dvignjenega portala je nestabilnost na povečano uporabljeno silo.

Če želite pritrditi koračni motor, ki je odgovoren za višinske koordinate, kot tudi ravne tirnice, uporabite vse plošče, razen stranskih. Na isto mesto namestite osnovo vretena.

Za pritrditev rotorja vretenskega motorja s čepom uporabite gumijasto navijanje električnega kabla s precej širokim presekom. Vijaki, vstavljeni v najlonsko pušo, imajo tudi pritrdilne lastnosti.

Kovine in les pri izdelavi ohišja se lahko kombinirajo med seboj. Torej, glavna (nosilna) konstrukcija je sestavljena iz profesionalnih cevi z debelino stene 3 mm, stranske stene (pokrovi, plošče) pa so lahko izdelane iz vezanega lesa. Toda nosilni okvir ni sestavljen brez varilne tehnologije - čisto vijačne povezave morda ne bodo dovolj.

Stroj pridobi končno trdnost, navedeno na risbi, samo zahvaljujoč okvirju. Na njem so nameščeni premična miza, pogon vretena, koračni koordinatni motorji, tirna vodila in navpična koordinatna os.

Jekleno ogrodje je veliko boljše, vendar se lahko tudi predčasno poškoduje. Da preprečite raztrganje delov okvirja, uporabite matice v obliki črke T. Vendar pa so vijačne povezave popolnoma združene z varjenimi. Končne plošče omogočajo namestitev ležajev, ki omogočajo prosto vrtenje svinčenega vijaka vzdolž navojev. Tu se uporablja drsni in ležaj na vretenu.

Za nemoteno delovanje programske enote so uporabljeni visokokakovostni radijski materiali in radijske komponente. Kitajskih tiskanih vezij dvomljive kakovosti se je bolje izogibati. Namen sklopa je doseči jasno delovanje, brez zmrzovanja in ponastavljanja programske opreme med delovanjem.

Poleg koračnih motorjev, ki jih krmilijo elektronski moduli gonilnikov, se uporablja tudi USB priključek, signali iz katerega se na primer pretvorijo z adapterskim modulom na osnovi tehnologije RS-485, ki izvaja tudi obratno pretvorbo podatkov v format USB.

Izberite tistega, ki ga potrebujete - na njem deluje vsa oprema. Na primer, sodobni mikroprocesorski moduli delujejo pri napetosti 3,3 V, koračni motorji pa od 12.

Za prenos/prepis programa v CNC enoti uporabite osebni ali prenosni računalnik. V zadnjem času so bili izvedeni poskusi uporabe dodatnega mikroračunalnika velikosti enega ali več bliskovnih pogonov za nadzor stroja, interakcijo s pametnimi telefoni in tablicami prek Wi-Fi ali Bluetooth, vendar je ta tehnologija še vedno v fazi dolgoročnega razvoja in , bolj sodi med »pametne stvari«.

• Noben razumen obrtnik ne bo sestavil niti zelo preprostega stroja, ne da bi imel projekt z risbo.
• Pravilno uskladite pogon vretena in frekvenčni pretvornik.
• Ne uporabljajte koračnih motorjev z nestandardno močjo, sicer boste morali namestiti tudi nestandardni vir ali spremeniti enega od obstoječih. To bo potisnilo končno nastavitev, jo zapletlo.
• Ne uporabljajte samo enega zvarjenega spoja - z močnimi vibracijami se bodo preprosto zlomili.
• Ne uporabljajte drsnega jermenskega pogona: opazna sila lahko privede do pogostega zdrsa jermenov.
• Kupite ležaje in propelerje s trojno varnostno rezervo.

Kako narediti CNC stroj z lastnimi rokami, glejte spodaj.