Maszyna CNC typu „zrób to sam” wykonana z profilu aluminiowego. Moja pierwsza maszyna CNC
Na pytanie, jak wykonać maszynę CNC, można odpowiedzieć krótko. Wiedząc, że domowa frezarka CNC jest w ogóle skomplikowanym urządzeniem o złożonej konstrukcji, zaleca się, aby projektant:
- zdobywać rysunki;
- kupuj niezawodne komponenty i elementy złączne;
- przygotuj dobre narzędzie;
- Aby szybko wykonać obróbkę, należy mieć pod ręką tokarkę i wiertarkę CNC.
Nie zaszkodzi obejrzeć film – swego rodzaju przewodnik instruktażowy, od czego zacząć. Zacznę od przygotowań, kupię wszystko, czego potrzebuję, wymyślę rysunek - to właściwa decyzja dla początkującego projektanta. Dlatego etap przygotowawczy, poprzedzający montaż, jest bardzo ważny.
Prace na etapie przygotowawczym
Zrobić domowej roboty CNC w przypadku frezowania istnieją dwie opcje:
- Otrzymujesz gotowy działający zestaw części (specjalnie dobrane podzespoły), z którego samodzielnie składamy sprzęt.
- Znajdź (wykonaj) wszystkie komponenty i rozpocznij własnymi rękami montaż maszyny CNC, która spełni wszystkie wymagania.
Ważne jest, aby zdecydować o celu, rozmiarze i projekcie (jak obejść się bez rysunku domowej maszyny CNC), znaleźć schematy jej produkcji, kupić lub wyprodukować potrzebne do tego części i nabyć śruby pociągowe.
Jeśli zdecydujesz się stworzyć maszynę CNC własnymi rękami i obejdzie się bez gotowych zestawów podzespołów i mechanizmów, elementów złącznych, potrzebujesz zmontowanego schematu, według którego maszyna będzie działać.
Zwykle po znalezieniu schematyczny diagram urządzeń, najpierw zamodeluj wszystkie części maszyny, przygotuj rysunki techniczne, a następnie na ich podstawie wykonaj elementy ze sklejki lub aluminium na tokarkach i frezarkach (czasami konieczne jest użycie wiertarki). Najczęściej powierzchnie robocze (zwane także stołem roboczym) to sklejka o grubości 18 mm.
Montaż niektórych ważnych elementów maszyny
W maszynie, którą zacząłeś montować własnymi rękami, musisz zapewnić szereg kluczowych komponentów, które zapewnią pionowy ruch narzędzia roboczego. Na tej liście:
- przekładnia śrubowa – obrót przekazywany jest za pomocą paska zębatego. Dobrze, bo koła pasowe nie ślizgają się, równomiernie przenosząc siły na wał urządzenia frezującego;
- jeśli używasz silnika krokowego (SM) do mini-maszyny, zaleca się wzięcie wózka z większego modelu drukarki - mocniejszego; stare drukarki igłowe miały dość mocne silniki elektryczne;
- w przypadku urządzenia trójosiowego potrzebne będą trzy karty SD. Dobrze, jeśli w każdym znajduje się 5 przewodów sterujących, funkcjonalność mini-maszyny wzrośnie. Warto w jednym kroku ocenić wielkość parametrów: napięcie zasilania, rezystancję uzwojenia i kąt obrotu silnika. Do podłączenia każdego silnika krokowego potrzebny jest osobny sterownik;
- za pomocą śrub ruch obrotowy silnika przekształcany jest na liniowy. Aby osiągnąć wysoką dokładność, wielu uważa, że konieczne jest posiadanie śrub kulowych (śrub kulowych), ale ten element nie jest tani. Wybierając zestaw nakrętek i śrub montażowych do klocków montażowych, wybieraj je z wkładkami z tworzywa sztucznego, co zmniejsza tarcie i eliminuje luzy;
- zamiast silnika krokowego można po niewielkiej modyfikacji wziąć zwykły silnik elektryczny;
- oś pionowa umożliwiająca ruch narzędzia w 3D, obejmująca cały stół rentgenowski. Wykonany jest z płyty aluminiowej. Ważne jest, aby wymiary osi były dostosowane do wymiarów urządzenia. W zależności od dostępności piec muflowy, oś może zostać odlana zgodnie z wymiarami rysunków.
Poniżej rysunek wykonany w trzech rzutach: widok z boku, widok z tyłu i widok z góry.
Maksymalna dbałość o łóżko
Niezbędną sztywność maszyny zapewnia łóżko. Zainstalowano na nim ruchomy portal, system prowadnic szynowych, silnik, powierzchnię roboczą, oś Z i wrzeciono.
Przykładowo jeden z twórców domowej roboty maszyny CNC wykonał ramę nośną z profilu aluminiowego Maytec - dwie części (przekrój 40x80 mm) i dwie płyty końcowe o grubości 10 mm z tego samego materiału, łączące elementy narożnikami aluminiowymi. Konstrukcja jest wzmocniona, wewnątrz ościeżnicy znajduje się ościeżnica z mniejszych profili w kształcie kwadratu.
Rama jest montowana bez użycia połączeń spawanych (szwy spawane słabo wytrzymują obciążenia wibracyjne). Jako mocowania lepiej jest używać nakrętek teowych. Płyty końcowe umożliwiają montaż bloku łożyskowego do montażu śruby pociągowej. Będziesz potrzebował łożyska ślizgowego i łożyska wrzeciona.
Rzemieślnik ustalił, że głównym zadaniem własnoręcznie wykonanej maszyny CNC była produkcja części aluminiowych. Ponieważ odpowiednie były dla niego detale o maksymalnej grubości 60 mm, wykonał prześwit portalowy na 125 mm (jest to odległość od górnej belki poprzecznej do powierzchnia robocza).
Ten trudny proces instalacji
Lepiej zmontować domowe maszyny CNC, po przygotowaniu podzespołów, ściśle według rysunku, aby działały. Proces montażu za pomocą śrub pociągowych należy przeprowadzić w następującej kolejności:
- doświadczony rzemieślnik zaczyna od przymocowania pierwszych dwóch silników do korpusu - za pionową osią sprzętu. Jedna odpowiada za ruch poziomy głowicy frezującej (prowadnice szynowe), druga odpowiada za ruch w płaszczyźnie pionowej;
- ruchomy portal poruszający się wzdłuż osi X podtrzymuje wrzeciono frezarskie i podporę (oś z). Im wyższy jest portal, tym większy może być obrabiany przedmiot. Ale na wysokim portalu podczas przetwarzania zmniejsza się odporność na pojawiające się obciążenia;
- Do mocowania silnika osi Z i prowadnic liniowych stosuje się płyty przednie, tylne, górne, środkowe i dolne. Zrób tam kołyskę dla wrzeciona frezującego;
- Napęd składa się ze starannie dobranych nakrętek i kołków. Aby zamocować wał silnika i przymocować go do kołka, użyj gumowego uzwojenia grubego kabla elektrycznego. Mocowaniem mogą być śruby włożone w nylonową tuleję.
Następnie rozpoczyna się montaż pozostałych komponentów i zespołów produktu domowego.
Instalujemy elektroniczne napełnianie maszyny
Aby własnoręcznie wykonać maszynę CNC i ją obsługiwać, trzeba operować odpowiednio dobranym sterowaniem numerycznym, wysokiej jakości płytkami drukowanymi i komponentami elektronicznymi (zwłaszcza jeśli są chińskie), co pozwoli na wdrożenie wszystkiego na CNC maszyna funkcjonalność, przetwarzając część złożonej konfiguracji.
Aby uniknąć problemów z zarządzaniem, domowe maszyny CNC zawierają następujące elementy:
- silniki krokowe, niektóre zatrzymały się np. Nema;
- Port LPT poprzez który można podłączyć jednostkę sterującą CNC do maszyny;
- sterowniki do sterowników instaluje się je na minifrezarce podłączając zgodnie ze schematem;
- tablice rozdzielcze (sterowniki);
- Zasilacz 36 V z transformatorem obniżającym napięcie, które przekształca napięcie na 5 V w celu zasilania obwodu sterującego;
- laptop lub komputer stacjonarny;
- przycisk zatrzymania awaryjnego.
Dopiero potem poddawane są testom maszyny CNC (w tym przypadku rzemieślnik wykona je w trybie próbnym, ładując wszystkie programy), a istniejące niedociągnięcia zostaną zidentyfikowane i wyeliminowane.
Zamiast wniosków
Jak widać, możliwe jest wykonanie CNC, które nie ustępuje chińskim modelom. Po wykonaniu zestawu części zamiennych o wymaganym rozmiarze, posiadaniu wysokiej jakości łożysk i wystarczającej liczby elementów złącznych do montażu, zadanie to leży w mocy osób zainteresowanych technologią oprogramowania. Nie będziesz musiał długo szukać przykładu.
Poniższe zdjęcie przedstawia kilka przykładów maszyn sterowanych numerycznie, które wykonali ci sami rzemieślnicy, a nie profesjonaliści. Ani jedna część nie została wykonana naprędce, o dowolnych wymiarach, ale dopasowana do bloku z dużą precyzją, poprzez staranne ustawienie osi, zastosowanie wysokiej jakości śrub pociągowych i niezawodnych łożysk. Stwierdzenie jest prawdziwe: tak jak się zbieracie, tak będziecie pracować.
Półwyrób duraluminiowy jest przetwarzany przy użyciu CNC. Za pomocą takiej maszyny, która została zmontowana przez rzemieślnika, można wykonać wiele prac frezarskich.
Trudne w produkcji, oprócz komponentów technicznych, ma urządzenie elektroniczne, które może zainstalować tylko specjalista. Wbrew tej opinii możliwość samodzielnego montażu maszyny CNC jest świetna, jeśli wcześniej przygotujesz niezbędne rysunki, schematy i materiały składowe.
Wykonywanie prac przygotowawczych
Projektując CNC własnymi rękami w domu, musisz zdecydować, według jakiego schematu będzie działać.
Często używany służy jako podstawa przyszłego urządzenia.
Wiertarka może służyć jako podstawa pod maszynę CNC
Będzie to wymagało wymiany głowicy roboczej na głowicę frezującą.
Największą trudnością przy projektowaniu maszyny CNC własnymi rękami jest stworzenie urządzenia, za pomocą którego narzędzie robocze porusza się w trzech płaszczyznach.
Wózki zabrane z konwencjonalnej drukarki pomogą częściowo rozwiązać problem. Narzędzie będzie mogło poruszać się w obu płaszczyznach. Wózki do maszyny CNC lepiej wybrać z drukarki o dużych gabarytach.
Taki schemat pozwala później podłączyć sterowanie do maszyny. Wadą jest to, że frezarka CNC działa tylko z produktami drewnianymi, plastikowymi i cienkimi metalowymi. Wynika to z faktu, że wózki drukarki nie mają wymaganej sztywności.
Należy zwrócić uwagę na silnik przyszłej jednostki. Jego rola sprowadza się do przesuwania narzędzia roboczego. Od tego zależy jakość pracy i możliwość wykonywania operacji frezowania.
Dobrą opcją dla domowego routera CNC jest silnik krokowy.
Alternatywą dla takiego silnika jest silnik elektryczny, wcześniej ulepszony i dostosowany do standardów urządzenia.
Każdy, kto używa silnika krokowego, pozwala na rezygnację z napędu śrubowego; nie wpływa to w żaden sposób na możliwości takiej maszyny CNC do drewna. Do frezowania na takim urządzeniu zaleca się stosowanie pasów zębatych. W odróżnieniu od standardowych pasów nie ślizgają się na kołach pasowych.
Konieczne jest prawidłowe zaprojektowanie frezu przyszłej maszyny, do tego potrzebne będą szczegółowe rysunki.
Materiały i narzędzia potrzebne do montażu
Ogólny zestaw materiałów na maszynę CNC obejmuje:
- kabel o długości 14–19 m;
- , obróbka drewna;
- uchwyt do noża;
- przetwornica częstotliwości o tej samej mocy co wrzeciono;
- namiar;
- tablica sterownicza;
- pompa wodna;
- wąż chłodzący;
- trzy silniki krokowe dla trzech osi ruchu konstrukcji;
- śruby;
- kabel ochronny;
- śruby;
- sklejka, płyta wiórowa, deska drewniana lub metalowa konstrukcja do wyboru jako korpus przyszłego urządzenia;
- sprzęgło typu miękkiego.
Przy samodzielnym wykonywaniu zaleca się użycie wrzeciona z chłodziwem. Dzięki temu nie będzie można go wyłączać co 10 minut w celu ochłodzenia. Nadaje się do pracy domowej roboty maszyna w przypadku CNC jego moc wynosi nie mniej niż 1,2 kW. Najlepsza opcja stanie się urządzeniem o mocy 2 kW.
Zestaw narzędzi niezbędnych do produkcji urządzenia obejmuje:
- młotki;
- taśma elektryczna;
- klucze montażowe;
- klej;
- śrubokręt;
- lutownica, uszczelniacz;
- szlifierka, często zastępuje się ją piłą do metalu;
- szczypce, spawarka, nożyczki, szczypce.
Prosta maszyna CNC do samodzielnego montażu
Procedura montażu maszyny
Domową frezarkę CNC montuje się zgodnie z następującym schematem:
- wykonywanie rysunków i schematów urządzeń wskazujących układ urządzeń elektrycznych;
- zakup materiałów zawierających przyszłą domową maszynę CNC;
- montaż ramy, na której zostaną zamontowane silniki, powierzchnia robocza, portal, wrzeciono;
- instalacja portalu;
- ustawienie osi Z;
- mocowanie powierzchni roboczej;
- instalacja wrzeciona;
- instalacja systemu chłodzenia wodą;
- montaż instalacji elektrycznej;
- podłączenie płytki, za jej pomocą sterowane jest urządzenie;
- konfiguracja oprogramowania;
- rozpoczęcie uruchomienia urządzenia.
Podstawą ramy jest materiał wykonany z aluminium.
Rama musi być wykonana z aluminium
Profile wykonane z tego metalu wybierane są o przekroju 41*81 mm przy grubości blachy 11 mm. Sam korpus ramy łączony jest za pomocą aluminiowych narożników.
Instalacja portalu określi, jak gruby produkt może być obrabiany przez maszynę CNC. Zwłaszcza jeśli jest wykonany własnoręcznie. Im wyższy portal, tym grubszy produkt może przetwarzać. Ważne jest, aby nie instalować go zbyt wysoko, ponieważ taka konstrukcja będzie mniej trwała i niezawodna. Portal porusza się wzdłuż osi X i podtrzymuje wrzeciono.
Jako materiał na powierzchnię roboczą urządzenia zastosowano profil aluminiowy. Często przyjmują profil z rowkami T. Dla użytku domowego akceptowana, jego grubość wynosi co najmniej 17 mm.
Po przygotowaniu ramy urządzenia rozpocznij montaż wrzeciona. Ważne jest, aby zainstalować go pionowo, ponieważ w przyszłości będzie trzeba go wyregulować, aby ustalić wymagany kąt;
Aby zainstalować instalację elektryczną, muszą być obecne następujące elementy:
- jednostka napędowa;
- komputer;
- silnik krokowy;
- płacić;
- przycisk zatrzymania;
- kierowcy motorowi.
System do działania wymaga portu LPT. Ponadto jest zainstalowany, który kontroluje działanie urządzenia i pozwala odpowiedzieć na pytanie, jak wykonać tę czy inną operację. Sterowanie jest połączone za pomocą silników z samą frezarką.
Po zainstalowaniu elektroniki na maszynie konieczne będzie pobranie sterowników i programów niezbędnych do pracy.
Typowe błędy montażowe
Częstym błędem przy montażu maszyny sterowanej numerycznie jest brak rysunku, a montaż odbywa się zgodnie z nim. W rezultacie powstają zaniedbania w projektowaniu i montażu konstrukcji aparatury.
Często nieprawidłowa praca maszyny związana jest z źle dobraną przetwornicą częstotliwości i wrzecionem.
Do prawidłowej pracy maszyny niezbędny jest dobór odpowiedniego wrzeciona
W wielu przypadkach silniki krokowe nie otrzymują odpowiedniej mocy, dlatego należy dobrać do nich specjalny, osobny zasilacz.
Należy wziąć pod uwagę, że prawidłowo zainstalowany obwód elektryczny i oprogramowanie pozwala na wykonanie na urządzeniu wielu operacji o różnym stopniu złożoności. Rzemieślnik średniego szczebla może wykonać maszynę CNC własnymi rękami; konstrukcja jednostki ma wiele cech, ale za pomocą rysunków montaż części nie jest trudny.
Łatwo jest pracować z samodzielnie zbudowanym CNC, musisz przestudiować bazę informacji, przeprowadzić szereg prac szkoleniowych i przeanalizować stan urządzenia i części. Nie spiesz się, nie szarp ruchomych części ani nie otwieraj CNC.
Firma Purelogic R&D oferuje zakup konstrukcyjnych profili aluminiowych na korzystnych warunkach. Jest trwały i lekki materiał stworzyć systemy inżynieryjne o dowolnej złożoności i celu. Profil maszyny służy do produkcji łoża maszyn CNC. Ponadto służy do montażu stanowisk pracy personelu, osi ruchu, tabel współrzędnych itp.
Konstrukcyjne profile aluminiowe produkowane są w technologii wytłaczania na gorąco. Uzyskuje się go poprzez wytłaczanie materiału przez specjalną matrycę ekstrudera. Jako surowiec można stosować różne stopy aluminium.
Najważniejszą zaletą i główną różnicą produktu wykonanego z profilu maszynowego jest możliwość szybkiej zmiany projektu, jego rozbudowy, przebudowy i modernizacji.
W tej sekcji przedstawiono:
- konstrukcyjny profil aluminiowy;
- aluminiowe stoły robocze do typowania o różnych przekrojach;
- narożniki aluminiowe;
- kanały kablowe.
Profil prowadzący można uzupełnić różnymi elementami:
- wsporniki wibracyjne;
- zaślepki końcowe i wpustowe;
- wsporniki kół;
- końcowe płyty montażowe.
Funkcje korzystania z profilu konstrukcyjnego
Produkty wykonane z wysokowytrzymałych stopów aluminium i posiadające złożony przekrój zapewniają:
- możliwość szybkiego montażu i demontażu konstrukcji. Dzięki temu możesz szybko prace remontowe, różne działania modernizacyjne, a także przeniesienie sprzętu w nowe miejsce. Istnieje możliwość wprowadzenia zmian w powstałym obiekcie na każdym etapie jego gotowości, co jest szczególnie istotne przy produkcji urządzeń specjalnego przeznaczenia i różnych maszyn nieseryjnych;
- wysoka wytrzymałość połączeń bez spawania;
- optymalne połączenie niskiej masy i właściwości wytrzymałościowych. Osiąga się to dzięki zastosowaniu stopów do obróbki plastycznej na bazie aluminium i złożonej konfiguracji przekroju poprzecznego;
- minimalne koszty pracy i finansów, efektywność wykonania przy projektowaniu i tworzeniu konstrukcji o dowolnej złożoności.
I tak, w ramach tego artykułu instruktażowego, chcę, abyś wraz z autorem projektu, 21-letnim mechanikiem i projektantem wykonał własny. Narracja będzie prowadzona w pierwszej osobie, ale wiedzcie, że z wielkim żalem nie dzielę się swoimi doświadczeniami, a jedynie swobodnie opowiadam o autorze tego projektu.
W tym artykule będzie sporo rysunków., sporządzane są do nich notatki angielski, ale jestem pewien, że prawdziwy technik zrozumie wszystko bez zbędnych ceregieli. Aby ułatwić zrozumienie, podzielę historię na „kroki”.
Przedmowa autora
Już w wieku 12 lat marzyłam o zbudowaniu maszyny, która będzie w stanie tworzyć różne rzeczy. Maszyna, która da mi możliwość wykonania dowolnego przedmiotu gospodarstwa domowego. Dwa lata później natknąłem się na to określenie CNC lub mówiąc dokładniej, fraza "frezarka CNC". Kiedy dowiedziałem się, że są ludzie, którzy potrafią samodzielnie wykonać taką maszynę na własne potrzeby, we własnym garażu, zrozumiałem, że ja też mogę to zrobić. Muszę to zrobić! Przez trzy miesiące próbowałem zebrać odpowiednie części, ale nie ustąpiłem. Zatem moja obsesja stopniowo zanikała.
W sierpniu 2013 pomysł budowy frezarki CNC ponownie mnie zachwycił. Właśnie ukończyłem studia licencjackie z wzornictwa przemysłowego na uniwersytecie, więc byłem całkiem pewny swoich umiejętności. Teraz wyraźnie zrozumiałam różnicę między mną dzisiaj a mną pięć lat temu. Nauczyłem się pracować z metalem, opanowałem techniki pracy na ręcznych maszynach do obróbki metalu, ale co najważniejsze, nauczyłem się korzystać z narzędzi programistycznych. Mam nadzieję, że ten poradnik zainspiruje Cię do zbudowania własnej maszyny CNC!
Krok 1: Projekt i model CAD
Wszystko zaczyna się od przemyślanego projektu. Zrobiłem kilka szkiców, aby lepiej poznać rozmiar i kształt przyszłej maszyny. Następnie stworzyłem model CAD przy użyciu SolidWorks. Po zamodelowaniu wszystkich części i podzespołów maszyny przygotowałem rysunki techniczne. Użyłem tych rysunków do wykonania części na ręcznych maszynach do obróbki metalu: i.
Przyznaję szczerze, że kocham dobro wygodne narzędzia. Dlatego starałem się upewnić, że operacje konserwacja i regulacja maszyny zostały przeprowadzone tak prosto, jak to możliwe. Aby było to możliwe, umieściłem łożyska w specjalnych blokach szybka wymiana. Prowadnice są dostępne w celu konserwacji, dzięki czemu moje auto będzie zawsze czyste po zakończeniu prac.
Pliki do pobrania „Krok 1”
Wymiary
Krok 2: Łóżko
Łóżko zapewnia maszynie niezbędną sztywność. Zostanie na nim zamontowany ruchomy portal, silniki krokowe, oś Z i wrzeciono, a później powierzchnia robocza. Do stworzenia ramy nośnej użyłem dwóch profili aluminiowych Maytec 40x80mm i dwóch aluminiowych płyt końcowych o grubości 10mm. Wszystkie elementy połączyłem ze sobą za pomocą aluminiowych narożników. Aby wzmocnić konstrukcję wewnątrz ramy głównej, z profili o mniejszym przekroju wykonałem dodatkową ramę kwadratową.
Aby w przyszłości zapobiec osadzaniu się kurzu na prowadnicach zamontowałem aluminiowe narożniki ochronne. Montaż kątownika odbywa się za pomocą nakrętek teowych, które montuje się w jednym z rowków profilu.
Obie płyty końcowe posiadają bloki łożyskowe do montażu śruby napędowej.
Rama nośna zmontowane
Narożniki do ochrony prowadnic
Pliki do pobrania „Krok 2”
Rysunki głównych elementów ramy
Krok 3: Portal
Ruchomy portal jest elementem wykonawczym Twojej maszyny, porusza się wzdłuż osi X i podtrzymuje wrzeciono frezarskie oraz podporę osi Z. Im wyższy portal, tym grubszy przedmiot można obrobić. Wysoki portal jest jednak mniej odporny na obciążenia powstające podczas obróbki. Wysokie słupki boczne portalu działają jak dźwignie w stosunku do liniowych łożysk tocznych.
Głównym zadaniem, które planowałem rozwiązać na moim frezarka CNC to obróbka części aluminiowych. Ponieważ maksymalna grubość aluminiowych półfabrykatów, która jest dla mnie odpowiednia, wynosi 60 mm, zdecydowałem się, aby prześwit portalowy (odległość od powierzchni roboczej do górnej belki poprzecznej) był równy 125 mm. Wszystkie pomiary przekształciłem w model i rysunki techniczne w SolidWorks. Ze względu na złożoność części poddałem je obróbce na przemysłowym centrum obróbczym CNC, co dodatkowo umożliwiło mi obróbkę fazek, co byłoby bardzo trudne do wykonania na ręcznej frezarce do metalu.
Pliki do pobrania „Krok 3”
Krok 4: Suwmiarka osi Z
Do konstrukcji osi Z użyłem panelu przedniego mocowanego do łożysk ruchu osi Y, dwóch płytek wzmacniających zespół, płyty do montażu silnika krokowego oraz panelu do montażu wrzeciona frezującego. Na panelu przednim zamontowałem dwie prowadnice profilowe, po których wrzeciono będzie się poruszać w osi Z. Należy pamiętać, że śruba osi Z nie posiada od spodu podpory.
Pliki do pobrania „Krok 4”
Krok 5: Przewodniki
Prowadnice zapewniają możliwość poruszania się we wszystkich kierunkach, zapewniając płynne i precyzyjne ruchy. Wszelkie luzy w jednym kierunku mogą powodować niedokładności w przetwarzaniu produktów. Wybrałem najdroższą opcję - profilowane szyny ze stali hartowanej. Dzięki temu konstrukcja wytrzyma duże obciążenia i zapewni wymaganą przeze mnie dokładność pozycjonowania. Aby prowadnice były równoległe, podczas ich montażu użyłem specjalnego wskaźnika. Maksymalne odchylenie względem siebie nie przekraczało 0,01 mm.
Krok 6: Śruby i koła pasowe
Śruby przekształcają ruch obrotowy silników krokowych w ruch liniowy. Projektując maszynę, możesz wybrać kilka opcji dla tego urządzenia: parę śrub i nakrętek lub parę śrub kulowych (śruba kulowa). Nakrętka z reguły poddawana jest większym siłom tarcia podczas pracy, a także jest mniej dokładna w porównaniu do śruby kulowej. Jeśli potrzebujesz większej dokładności, zdecydowanie musisz wybrać śrubę kulową. Ale powinieneś wiedzieć, że śruby kulowe są dość drogie.
Artykuł na temat samodzielnego zbudowania małej maszyny do obróbki drewna (grawerowanie, frezowanie, wiercenie) z CNC, nadającej się również dla innych miękkie materiały na przykład plastik. Dobry do frezowania płytki drukowane i podobne prace. W tym i następnych artykułach opisano ogólne komponenty i techniki montażu nie tylko maszyn CNC, ale także drukarek 3D, grawerów i podobnego sprzętu. Jest dużo informacji, dużo linków i zdjęć, projekt jest otwarty, rady i krytyka (w sprawie) mile widziana.
Oto kilka zdjęć wygląd zmontowana maszyna CNC2418 z partii sprzedawców od Ali
Przykładowe asortymenty firmy Ali z laserem i tuleją ER11 (sklep DZT, sklep Jack's, sklep IRouter).
Opowiem więc o dość popularnej chińskiej maszynie pod prostą nazwą CNC2418, co oznacza obszar pracy 24 mm na 18 mm. Posiada prosty (komutatorowy) silnik szybkoobrotowy pełniący funkcję wrzeciona DC typ 775. Sterowanie za pomocą programów kompatybilnych z GRBL, ale przede wszystkim.
Z reguły kosztuje około 250 dolarów (od 170 do 300 dolarów) w różnych konfiguracjach. Dostępna jest wersja z różnymi wrzecionami (różne odmiany silnika 775), z różnymi tulejami zaciskowymi (od prostych do wierteł po ER11) i może być wyposażona w moduł laserowy. Zwykle sprzedawcy obejmują materiały eksploatacyjne, końcówki tnące itp.
Charakterystyka maszyny 2418:
- Pole robocze - 240 mm x 180 mm x 45 mm
- Rozmiar ramy (łóżko) - 260 mm x180 mm (profil aluminiowy)
- Rozmiar całkowity - 330x340x240
- Silniki krokowe: 3 szt. Nema17 1,3A 0,25Nm
- Wrzeciono: średnica 45mm, model 775, 24V: 7000 obr/min
- Maksymalna średnica trzpienia frezu zależy od zamontowanej tulei zaciskowej
- Moc: 24 V 5,6 A
Oto zdjęcie przeciętnego zestawu za 250 dolarów (w tym zestawu do grawerowania laserowego)
W partii zazwyczaj można wybrać tuleje zaciskowe: proste „wiertło” lub tuleję typu ER11. Droższe partie mają obie opcje plus noże.
Mówiąc poważnie, wartość rynkowa takich zestawów montażowych jest mocno zawyżona. Nie jestem gotowy zapłacić mniej niż 300 dolarów za taki zestaw. Ale złożenie go własnymi rękami jest trzy razy tańsze - proszę! Poniżej znajduje się wybór komponentów z Chińskie sklepy, na bazie których można łatwo złożyć podobną maszynę lub maszynę o większym/mniejszym polu roboczym.
Do montażu należy kupić zestaw prowadnic: szyny lub polerowane wałki; śruby pociągowe (najczęściej T8, gdyż w grawerkach laserowych można montować pasy typu GT2-6; nie zaleca się ich stosowania we frezarce), silniki Nema17, wrzeciono (najczęściej silnik prądu stałego typu RS775 lub mocniejszy) oraz różne drobne rzeczy takie jak łożyska, zaciski, osprzęt.
Osobną kwestią jest elektronika: jedni korzystają z płytek Arduino Nano/Uno+CNC Shield, inni Mega+Ramps, są też opcje na poważniejsze zestawy dla Mach3.
Należy pamiętać, że oryginalny zestaw zawiera elementy wydrukowane w 3D.
Używając podobnych części plastikowe wyraźnie widoczne na zdjęciach użytkowników z Internetu oraz w towarach od sprzedawców
W drukowanym zestawie znajduje się przekładka kątowa (2 szt.), uchwyt śrubowy X, uchwyt śrubowy Y, oprawki łożysk LM8UU (a raczej ich imitacja) 4 szt., oprawka nakrętki T8.
Osobno wyróżnię zespół uchwytu wrzeciona, a jednocześnie wózek XY.
Jest kompletny z zamontowanym silnikiem.
Wewnątrz widać tłoczone łożyska LM8UU i gdzieś nakrętkę T8. Wały są wiercone od końca i zabezpieczane na końcach. Jednocześnie stanowią dodatkowe podparcie konstrukcji.
Podaję linki do zestawu z Banguudy, ponieważ mam dość kupowania po 1 partii od różnych sprzedawców z Ali i czekania na przybycie kilku paczek różne czasy. Ceny są porównywalne z Ali, w niektórych miejscach są tańsze, w innych wygodniej jest wykorzystać punkty, w jeszcze innych można poczekać na promocję lub kupon. W rezultacie otrzymałem jedną dużą paczkę z pełnym zestawem. Podaję również słowa kluczowe do własnego wyszukiwania, jeśli chcesz znaleźć coś podobnego na Ali lub Tao.
A teraz porządek. Otrzymałem przesyłkę z różnymi komponentami do mechaniki maszyn.
Wałki prowadzące polerowane.
Wał liniowy (pręt). Nadal znaleziono Oś optyczna(oś polerowana). Jest 5-6-8-10-12-16-20 mm. Średnica prądu 8 mm. W przypadku 16-20 mm lepiej jest użyć okrągłych szyn, takich jak SBR16 lub SBR20, ponieważ mają one wsparcie. Wałki o różnych średnicach stosowane są np. w drukarce Ultimaker (6-8-10 mm). Nawiasem mówiąc, wałki 12mm mogą przydać się do osi Z drukarki 3D ZAV i tym podobnych.
Na zdjęciu 6 mm, 8 mm, 12 mm.
Wały 8 mm. Część wziąłem na wymiar (są fazowane), a część sam przyciąłem
Dostępna jest duża partia z wyborem wałów od 5 mm do 12 mm i długości 300-600 mm
Poszczególne działki są nieco tańsze. Staram się przyjmować długość tego samego rozmiaru lub znacznie większą, aby móc samodzielnie wyciąć 2-3 sztuki o wymaganym rozmiarze z jednego wału.
Oto cięcie piła ukośna. Następnie zaleca się oczyszczenie i fazowanie.
Wał 8x600
Trzpień 8 mm o długościach 300...500 mm
Trzpień 8 mm o długościach 100… 350 mm
Wygodne, jeśli wybierzesz odpowiedni rozmiar. Od czasu do czasu oferują promocje na różne części; jeśli nie spieszysz się z montażem maszyny, możesz zaoszczędzić pieniądze.
Wał 6x400
Wał 6x300
Wał 6x500
Wał 6x600
W małych rozmiarach można stosować wały o średnicy 6 mm grawerzy laserowi, drukarka delta, oś Z stacjonarnych maszyn CNC. Na przykład przecięty na pół wał 6x300 trafił do „głowicy” osi Z małego routera.
Wały 12 mm. Kupiłem go dla ZAV 3D.
Wał 12x500
Będzie montowany w obudowie ZAV 3D
Istnieje kilka możliwości montażu prowadnic. Najprościej jest przeciąć nitki na końcach i je dokręcić. Można zamontować kołnierze typu SHF08 lub zaciski SK8. W tym przypadku długość wzrasta o 2 cm dla każdej prowadnicy (jeden kołnierz obejmuje 1 cm wału).
Sam to wydrukowałem, nie powiem, że to duża różnica, ale zaoszczędziłem około 12 dolarów. Oto link do wielu materiałów dotyczących montażu zwykłych kołnierzy metalowych SHF08, a nie plastikowych. Więcej dobra opcja mocowanie nie kołnierzami, a zaciskami, bezpośrednio na profilu 2020. Jest to zacisk SH08 (SF08?).
Istnieje również „chińska” opcja mocowania, polegająca na wywierceniu otworu w środku wału i nagwintowaniu gwint wewnętrzny M3. W takim przypadku instalacja takich prowadnic jest tak prosta, jak to możliwe.
Wsporniki kołnierzowe do montażu wałów od SHF8 do SHF20
Kołnierz SHF8
Zacisk SK8
Kolejna podpórka wału SK8 do montażu na profilu
Łożyska wału
Partia z wyborem rozmiarów krótkich łożysk liniowych LMххUU 6/8/10 mm
Słowa kluczowe: Łożysko LMxxLUU (xx mm, długie), LMxxUU (xx mm krótkie), w oprawie odpowiednio: SC8LUU i SC08UU.
Rozszerzona partia z możliwością wyboru typu SCSххLUU od 8 do 20 mm.
Również przedłużony o 8 mm
Łożyska w obudowie SC8UU
6 mm LM6LUU przedłużony i zwykły LM6UU
Oto zdjęcie maszyny stołowej dla elektronika z wałami 8 mm, łożyskami LM08LUU i SC08UU
Tutaj ciekawe komplety osi z prowadnicami i łożyskami
500 mm z przedłużonymi łożyskami
To samo plus śruba T8 z zaciskiem dla 200mm, 300mm i 400mm
Śruba pociągowa T8 ( Śruba pociągowa T8, śruba Nakrętka T8) to śruba z gwintem wielozwojnym. Lepiej zabrać go od razu razem z nakrętką.
Jeśli tniesz, będziesz musiał dodatkowo kupić więcej mosiężnych nakrętek
Na 100 mm
Na 200 mm
Przy 250 mm
Na 400 mm
Partia do wyboru T8 od 100 do 600 mm ze specjalną nakrętką
Zwykle biorę więcej plus jeden orzech. Przycięłam go na wymiar, reszta poszła gdzie indziej
Wspornik kołnierzowy KP08 do mocowania śruby T8 do profilu łożyska montażowego KP08. Do montażu będziesz także potrzebować profil konstrukcyjny, części drukowane 3D (uchwyty, narożniki itp., linki na końcu artykułu), a także elektronikę.
Elementy profilu:
narożniki 2020 Wspornik narożny.
Do złożenia maszyny typu 2418 potrzeba minimum 16 sztuk. Weź z rezerwą)))
Istnieją opcje płyt wzmacniających, miło byłoby je również zainstalować w głównych narożnikach i na portalu (w sumie 6-8 sztuk).
A oto sam profil 2020.
Ponieważ zacząłem mówić o profilu, opowiem szczegółowo o zakupie i cięciu profilu od Soberizavod.
Jest to konstrukcyjny profil aluminiowy firmy Soberizavod. To chyba najwięcej tania opcja, ponieważ profil z Chin będzie kosztować więcej i istnieją ograniczenia maksymalna długość paczki pocztą chińską (500 mm).
Od razu kupiłem komplet profili o standardowym rozmiarze 2020 do CNC2418, przyciętych na wymiar.
Istnieją dwie opcje - profil niepowlekany (tańszy) i profil powlekany (anodowany). Różnica w kosztach jest niewielka, polecam powlekane, szczególnie jeśli stosuje się je jako prowadnice do rolek.
Wybierać żądany typ profil 2020, następnie wpisz „przytnij na wymiar”. W przeciwnym razie można kupić jedną sztukę (bicz) na 4 metry. Przy obliczaniu należy pamiętać, że koszt jednego cięcia różni się w zależności od profilu. I te 4 mm są dozwolone na cięcie.
Wprowadź rozmiary segmentów. Zrobiłem trochę większą maszynę 2418, jest to siedem sekcji po 260 mm i dwie pionowe sekcje po 300 mm. Pionowy można zmniejszyć. Jeśli potrzebujesz dłuższej maszyny, to dwa przekroje podłużne są większe, na przykład 350 mm, a przekroje poprzeczne również 260 mm (5 sztuk).