Kā izveidot DIY CNC mašīnu?

Papildus kokam, plastmasai un kompozītmateriāliem datoru ciparu vadības (CNC) iekārtas lieliski apstrādā krāsainos metālus un pat darba (tehniskās) tērauda kategorijas. Šādas iekārtas ir izgatavotas kā frēzēšanas un gravēšanas mašīnas - un tās ir papildinātas ar lāzergravēšanas pistoli, kas spēj sadedzināt koku un tēraudu.

Pirms sagatavošanas frēzmašīnas vai lāzergravēšanas iekārtas montāžai, pieņemt lēmumu par prasībām, kurus nepamana pieredzējuši amatnieki.

Pirmkārt korpusam (rāmim, gultnei) jābūt ar pietiekamu stingrību, jo mehāniskais spēks, kas tiek pielikts detaļai virpošanas, urbšanas, tehnoloģisko caurumu griešanas procesā sagatavē, ir ievērojams.

Detaļu apstrādes precizitātei un skaidrībai jābūt noteiktā specifikācijā. Nekas neliedz pasūtīt ķīniešu gatavus komponentus, tomēr bāze visbiežāk tiek izgatavota no improvizētiem līdzekļiem.

Arī daļas izmēram ir nozīme... Ir neracionāli montēt mašīnu, kas aizņems visu darbagaldu uz galda virsmas 2 m2 platībā, kad paredzēts rievot sīkas detaļas, rezerves daļas mehānismiem un ierīcēm.

Atrisinājuši šos trīs uzdevumus, viņi sagatavo nepieciešamos materiālus un instrumentus.

• Mašīnas korpusa ražošanai kokam ir piemērota masīvkoka plāksne, MDF vai skaidu plātnes profila loksne vai saplāksnis. Pēdējam, kā arī masīvkokam, ir vislielākā izturība. Bet metāla mašīnai nav labāka dizaina par tēraudu.

• Koksnes vārpstas motora jauda nedrīkst būt lielāka par 2 kW. Lai novērstu ilgstošus tehnoloģiskos pārtraukumus ik pēc 15 minūtēm, vārpstas motoru vēlams aprīkot ar radiatora-ūdens siltuma noņemšanas sistēmu.

• Invertora elektriskais modulis ir pielāgots motora jaudai. Sakarā ar pakāpju motoru uzticamību un visuresamību tiek izmantota "motora draivera" sistēma. Vadītāja panelis ģenerē impulsu vai maiņstrāvu, kas liek motora vārpstai griezties noteiktā leņķī vai veikt vairākus pilnus apgriezienus. Trīs pakāpju motori nodrošina sagatavju kustību pa visām trim koordinātu asīm.

• Kabeļa kanāls ir novietots, lai aizsargātu vadu no nejaušiem bojājumiem ekspluatācijas laikā - piedziņa un skatuve bieži tiek daudz pārvietoti.

Citas sastāvdaļas ir frēzēšanas skava (griezējpatrona), dzesēšanas šļūtene, lodīšu gultņu komplekti, savienojums (pārnes vienmērīgu gaitu no pakāpju motora un nodrošina tā izlīdzināšanu ar pārnesumkārbu gar asi), frēzes, aparatūra, ūdens sūknis. (sūknis), radzes. Kā rīki jums ir nepieciešami:

• invertora tipa metināšanas iekārta ar vairākiem elektrodiem;

• slīpmašīna ar griezējdisku komplektu metālam un kokam;

• universāls skrūvgriezis ar sprauslu komplektu;

• āmurs, knaibles, universālas regulējamas atslēgas (vismaz divas);

• lodāmurs, kolofonija, lodmetāls, lodēšanas plūsma;

• Šķēres un knaibles.

Palīgmateriāli - elektriskā lente, universālā līme (galdniecība, epoksīds un / vai "Moment-1"), gumijas hermētiķis, fum lente.

Amatnieki izgatavo frēzes, pamatojoties uz kompaktdiskiem un diskdziņiem tiem. Izmantojot šos komponentus, lietotājs saņems ļoti kompaktu mašīnu.

Vispārīgās soli pa solim montāžas instrukcijas ietver šādus posmus.

1. Meklējiet vai izveidojiet zīmējumu - montāžas instrukciju, kur ir sīki aprakstīti visi posmi, ieskaitot elektroierīču un elektronikas izkārtojumu. Lai izveidotu zīmējumu, tiek izmantoti programmatūras rīki, piemēram, Autocad vai Visio.

2. Pēc nepieciešamo komponentu iegādes meistars veido gultu. Pirms šo rezerves daļu iegādes nav ieteicams to salikt - tā izmēri neatbilst topošās ierīces konfigurācijai.

3. Vārpstas bloka ar galveno motoru uzstādīšana un regulēšana. Dzinējam ir uzstādīta dzesēšanas sistēma. Lai novērstu noplūdes, tiek izmantots hermētiķis - pēc sacietēšanas tas pārvēršas par sava veida gumiju.

4. Elektrības vadu un kabeļu uzstādīšana, vadības pults, mašīnas avārijas izslēgšanas poga.

5. Elektroniskās plates (mikrokontrollera) novietošana un pieslēgšana. Varat izmantot, piemēram, tādu elektronisko moduli kā KY-2012 - piecu asu CNC kontrolleri pakāpju motora draiverim ar DB-25 kabeli. Lielākā daļa lietotāju dod priekšroku Arduino zīmola mikrokontrolleriem.

6. Samontētās mašīnas darba pārbaude, turpmāko sagatavju rasējumu elektronisko versiju lejupielāde, kas tiks izgatavota uz šīs iekārtas.

Ja tehnika darbojas labi, varat izstrādāt ražošanas plānu, iegādāties tam materiālus un palīgmateriālus un doties “plūsmā” - lai atbrīvotu pirmo (izmēģinājuma) detaļu partiju.

Pašmontētai CNC iekārtai ir nepieciešams minimāls kļūdu un nevēlamu aprēķinu skaits. Paštaisītai iekārtai, pat ja tā ir paredzēta darbam tikai ar koku un plastmasu, ir nepieciešama rūpīga pieeja projektēšanai un montāžai. Tātad projekts ir gatavs – atliek tikai to īstenot praksē.

Gulta, barošanas ķēde, piedziņa ar galveno motoru un objektu galds ar pakāpju motoriem, kas darbojas, nedrīkst traucēt viens otram. Ne mazāk svarīgas sastāvdaļas ir avārijas apturēšanas poga un tālvadības pults ar pogām, kas pārslēdz vārpstas piedziņas ātrumu.

Uzstādiet detaļas, kas ļauj regulēt skatuves nobīdi pa abscisu un ordinātu asīm.

Uzstādiet vārpstu. To uzstāda tikai pēc pilnīgas virsbūves darbu pabeigšanas (bez sānu un aizmugurējās sienas montāžas). Uzstādot motoru, atstājiet iespēju pārvietot šo piedziņu augstumā un stingri vertikāli.

Citas sastāvdaļas ietver spirālveida zobratu, izmantojot zobratus uz skriemeļiem un jostas... Šis savienojums novērš siksnas slīdēšanu uz skriemeļiem. Vienmērīga griezes momenta pārraide ir praktiski garantēta.

Izmantojot pakāpju motoru miniatūrai mašīnai, tiek izmantoti ratiņu komponenti no liela printera. Jo vecāks modelis ir ražošanas gadā, jo jaudīgāks tajos izmantots pakāpju motors. Punktmatricas printeris tiek uzskatīts par lielu panākumu: tas ir vairāk nekā lāzera un tintes modeļi, kas ir piemēroti pārveidošanai šādai iekārtai. Trīs asu mašīnai būs nepieciešami attiecīgi trīs no šiem motoriem. Ja jūs nevarējāt tos atrast pats (izmantojot veco drukas iekārtu), izmantojiet Ķīnas zīmola Nema pakāpju motorus - jums vienkārši jāgaida, līdz pasūtījums tiks piegādāts no 10 līdz 100 dienām, un šādi motori ir paredzēti spriegums 12 volti un strāva līdz vairākiem ampēriem.

Izmantojot rotējošus zobratus (instrumentu tērauda riteņus), jūs varat pārvērst griezes momentu lineārā griezes momentā. Maksimālai precizitātei var izmantot lodveida skrūves savienotās detaļas (Ball Screws), taču šādas detaļas nav lēts risinājums. Izmantojot uzgriežņus un montāžas skrūves, lai uzstādītu blokus, nodrošiniet tos ar plastmasas starplikām, lai samazinātu berzi un samazinātu pretdarbību.

Vārpstai var izmantot jebkuru suku vai bezsuku motoru.

Vertikālais centrs, kas ļauj rīkam pārvietoties trīs koordinātēs, darbojas koordinātu tabulā. Ass ir izgatavota alumīnija stieņa formā. Šīs daļas izmēriem jāatbilst mašīnas izmēriem.

Darba mehāniskās daļas montāža sākas ar pirmo pakāpju motoru piestiprināšanu pie rāmja.... Tie atrodas aiz vertikālās ass. Šie motori ir atbildīgi par horizontālu un vertikālu kustību. Mobilais portāls, kas pārvietojas pa abscisu asi, nes vārpstas piedziņu un balstu (ass, kas nosaka darba punkta augstumu). Jo augstāk novietots portāls, jo ar biezākām detaļām meistars rēķinās griežoties. Paaugstināta portāla trūkums ir nestabilitāte pret palielinātu pielikto spēku.

Lai nostiprinātu pakāpju motoru, kas ir atbildīgs par augstuma koordinātām, kā arī taisnās sliedes, izmantojiet visas plāksnes, izņemot sānu plāksnes. Uzstādiet vārpstas pamatni tajā pašā vietā.

Lai nostiprinātu vārpstas motora rotoru ar matadatu, izmantojiet elektriskā kabeļa gumijas tinumu ar diezgan plašu šķērsgriezumu. Arī neilona uzmavā ievietotajām skrūvēm ir bloķēšanas īpašības.

Metālu un koku korpusa ražošanā var kombinēt savā starpā. Tātad galvenā (nesošā) konstrukcija tiek montēta no profesionālām caurulēm ar sienu biezumu 3 mm, un sānu sienas (pārsegumus, paneļus) var izgatavot no saplākšņa. Bet nesošo rāmi nevar samontēt bez metināšanas tehnoloģijas - var nepietikt ar tīri pieskrūvētiem savienojumiem.

Mašīna iegūst maksimālo izturību, kas norādīta zīmējumā, tikai pateicoties rāmim... Uz tā ir uzstādīts kustīgs objektu galds, vārpstas piedziņa, pakāpju koordinātu motori, sliedēm līdzīgas vadotnes un vertikālā koordinātu ass.

Tērauda rāmis ir daudzkārt labāks, taču to var arī priekšlaicīgi sabojāt. Izmantojiet T veida uzgriežņus, lai novērstu rāmja daļu atdalīšanu. Tomēr skrūvju savienojumi labi darbojas ar metinātiem savienojumiem. Gala plāksnes nodrošina gultņu uzstādīšanu, kas ļauj svina skrūvei brīvi griezties gar tās vītni. Šeit tiek izmantots slaids un gultnis uz vārpstas.

Programmas vienības netraucētai darbībai tiek izmantoti kvalitatīvi radio materiāli un radio komponenti. Jāizvairās no apšaubāmas kvalitātes ķīniešu iespiedshēmu plates. Montāžas mērķis ir panākt precīzu darbību, bez programmatūras sasalšanas un atiestatīšanas darbības laikā.

Papildus pakāpju motoriem, ko vada elektroniskie draiveru moduļi, tiek izmantots arī USB ports, no kura, piemēram, signālu konvertēšana tiek veikta, izmantojot adaptera moduli, kura pamatā ir RS-485 tehnoloģija, kas arī pārvērš datus atpakaļ USB formātā.

Izvēlieties vajadzīgo - viss aprīkojums darbojas uz tā. Piemēram, mūsdienu mikroprocesoru moduļi darbojas ar 3,3 V spriegumu, bet pakāpju motori - no 12.

Lai ielādētu / pārrakstītu programmu CNC blokā, tiek izmantots dators vai klēpjdators. Pēdējā laikā mašīnas vadīšanai ir mēģināts izmantot papildu mikrodatoru viena vai vairāku zibatmiņas disku izmērā, mijiedarbojoties ar viedtālruņiem un planšetdatoriem, izmantojot Wi-Fi vai Bluetooth, taču šī tehnoloģija joprojām ir ilgstošas ​​izstrādes stadijā un , drīzāk attiecas uz “gudrām lietām”.

• Ne viens vien prātīgs meistars var samontēt pat ārkārtīgi vienkāršu mašīnu bez projekta ar zīmējumu.
• Pareizi saskaņojiet vārpstas piedziņu un frekvences pārveidotāju.
• Neizmantojiet soļu motorus ar nestandarta barošanas avotu, pretējā gadījumā jums būs jāinstalē nestandarta barošanas avots vai jāpārveido kāds no esošajiem. Tas nobīdīs malā galīgo iestatījumu, sarežģīs to.
• Neizmantojiet tikai metinātos savienojumus - ar ārkārtēju vibrāciju tie vienkārši salūzīs.
• Neizmantojiet slīdošu siksnas piedziņu: ievērojamais spēks var izraisīt biežu siksnu slīdēšanu.
• Iegādājieties gultņus un skrūves ar trīskāršu drošības koeficientu.

Kā ar savām rokām izgatavot CNC mašīnu, skatiet tālāk.