Kaip pasidaryti „pasidaryk pats“ CNC mašiną?

Be medienos, plastiko ir kompozito, kompiuterinio skaitmeninio valdymo (CNC) staklės puikiai apdoroja spalvotuosius metalus ir net apdirbamąjį (techninį) plieną. Tokia įranga gaminama kaip frezavimo ir graviravimo staklės, papildytos lazeriniu graviravimo pistoletu, galinčiu deginti medieną ir plieną.

Prieš ruošdamiesi frezavimo staklių arba lazerinio graviravimo staklių surinkimui, nuspręsti dėl reikalavimų, kurių nepastebi ir patyrę meistrai.

Pirmiausia korpusas (rėmas, lova) turi būti pakankamai tvirtas, nes mechaninė jėga, kuri tenka detalei tekinant, gręžiant, pjaustant technologines skyles ruošinyje, yra nemaža.

Dalių apdorojimo tikslumas ir aiškumas turi būti nurodytas konkrečioje specifikacijoje. Niekas netrukdo užsisakyti kiniškų gatavų komponentų, tačiau pagrindas dažniausiai gaminamas iš improvizuotų priemonių.

Dalies dydis taip pat svarbus... Neracionalu ant 2 m2 ploto stalviršio surinkti mašiną, kuri užimtų visą darbastalį, kai planuojama grioveliais smulkinti detales, atsargines dalis mechanizmams ir įtaisams.

Išsprendę šias tris užduotis, jie paruošia reikiamas medžiagas ir įrankius.

• Mašinos korpuso medienai gamybai tinka medžio masyvo plokštė, MDF arba medžio drožlių plokštės profilio lakštas arba fanera. Pastaroji kartu su medžio masyvo turi didžiausią stiprumą. Tačiau metalo mašinai nėra geresnio dizaino nei plienas.

• Medienos veleno variklio galia neturi viršyti 2 kW. Siekiant išvengti užsitęsusių technologinių pertraukų kas 15 minučių, verpstiniame variklyje patartina įrengti radiatorių-vandens šilumos šalinimo sistemą.

• Inverterio elektros modulis yra suderintas su variklio galia. Dėl žingsninių variklių patikimumo ir universalumo naudojama „variklio-variklio“ sistema. Vairuotojo plokštė generuoja impulsines arba kintamąsias sroves, dėl kurių variklio velenas pasisuka tam tikru kampu arba atlieka kelis pilnus apsisukimus. Trys žingsniniai varikliai užtikrina ruošinių judėjimą išilgai visų trijų koordinačių ašių.

• Kabelio kanalas dedamas taip, kad apsaugotų laidus nuo netyčinio pažeidimo eksploatacijos metu – pavara ir scena dažnai daug judinami.

Kiti komponentai yra frezavimo spaustukas (pjovimo griebtuvas), aušinimo žarna, rutulinių guolių komplektai, mova (perkelia sklandų važiavimą iš žingsninio variklio ir užtikrina jo sulygiavimą su pavarų dėže išilgai ašies), frezos, apkaustai, vandens siurblys. (siurblys), smeigės. Kaip įrankiai jums reikalingi:

• inverterio tipo suvirinimo įrenginys su daugybe elektrodų;

• šlifuoklis su metalo ir medžio pjovimo diskų rinkiniu;

• universalus atsuktuvas su antgalių rinkiniu;

• plaktukas, replės, universalūs reguliuojami veržliarakčiai (ne mažiau kaip du);

• lituoklis, kanifolija, lydmetalis, litavimo srautas;

• Žirklės ir žnyplės.

Eksploatacinės medžiagos - elektrinė juosta, universalūs klijai (dailidė, epoksidinė ir/arba "Moment-1"), guminis sandariklis, fum juosta.

Meistrai pagal kompaktinius diskus gamina freza ir joms skirtas pavaras. Naudodamas šiuos komponentus vartotojas gaus labai kompaktišką mašiną.

Bendrosios nuoseklios surinkimo instrukcijos apima šiuos etapus.

1. Ieškokite arba sukurkite brėžinį – surinkimo instrukcijas, kuriose išsamiai aprašyti visi etapai, įskaitant elektros ir elektronikos išdėstymą. Norėdami sukurti piešinį, naudojami programinės įrangos įrankiai, tokie kaip Autocad arba Visio.

2. Įsigijęs reikiamus komponentus, meistras suformuoja lovą. Prieš perkant šias atsargines dalis nerekomenduojama jo surinkti – jo matmenys neatitinka būsimo įrenginio konfigūracijos.

3. Suklio bloko su pagrindiniu varikliu montavimas ir reguliavimas. Variklyje sumontuota aušinimo sistema. Norėdami pašalinti nuotėkius, naudojamas sandariklis - po sukietėjimo jis virsta savotiška guma.

4. Elektros laidų ir kabelių montavimas, valdymo pultas, mašinos avarinio išjungimo mygtukas.

5. Elektroninės plokštės (mikrovaldiklio) išdėstymas ir prijungimas. Galite naudoti, pavyzdžiui, tokį elektroninį modulį kaip KY-2012 – penkių ašių CNC valdiklį žingsninio variklio tvarkyklei su DB-25 laidu. Dauguma vartotojų renkasi Arduino prekės ženklo mikrovaldiklius.

6. Surinktos staklės darbo testavimas, elektroninių būsimų ruošinių brėžinių, kurie bus pagaminti šia mašina, versijų atsisiuntimas.

Jei technika veikia gerai, galite sukurti gamybos planą, nusipirkti jam medžiagų ir eksploatacinių medžiagų ir eiti „į srautą“ - išleisti pirmąją (bandomąją) dalių partiją.

Savarankiškai surenkama CNC mašina reikalauja kuo mažiau klaidų ir nepageidaujamų klaidingų skaičiavimų. Namų gamybos įrenginys, net jei jis buvo sukurtas dirbti tik su medžiu ir plastiku, reikalauja kruopštaus požiūrio į projektavimą ir surinkimą. Taigi, projektas paruoštas – belieka jį įgyvendinti praktiškai.

Lova, maitinimo grandinė, pavara su pagrindiniu varikliu, objekto stalas su veikiančiais žingsniniais varikliais neturėtų trukdyti vienas kitam. Ne mažiau svarbūs komponentai yra avarinio stabdymo mygtukas ir nuotolinio valdymo pultas su mygtukais, perjungiančiais veleno pavaros greitį.

Sumontuokite dalis, leidžiančias reguliuoti scenos poslinkį išilgai abscisių ir ordinačių ašių.

Sumontuokite veleną. Jis montuojamas tik baigus kėbulo darbus (nesurinkus šoninių sienelių ir galinės sienelės). Montuodami variklį palikite galimybę perkelti šią pavarą į aukštį ir griežtai vertikaliai.

Kiti komponentai yra sraigtinė pavara, naudojanti skriemulių ir diržo krumpliaračius... Ši jungtis neleidžia diržui paslysti ant skriemulių. Vienodas sukimo momento perdavimas praktiškai garantuotas.

Naudojant žingsninį variklį miniatiūrinei mašinai, naudojami vežimėlio komponentai iš didelio spausdintuvo. Kuo modelis senesnis gamybos metais, tuo daugiau juose naudota galingo žingsninio variklio. Taškinis spausdintuvas laikomas puikia sėkme: Tai daugiau nei lazeriniai ir rašaliniai modeliai, tinkami keisti tokiai mašinai. Trijų ašių mašinai reikės atitinkamai trijų iš šių variklių. Jei patys negalėjote jų rasti (naudodami seną spausdinimo įrangą), naudokite Kinijos prekės ženklo Nema žingsninius variklius - tereikia laukti, kol užsakymas bus pristatytas nuo 10 iki 100 dienų, o tokie varikliai yra skirti 12 voltų įtampa ir iki kelių amperų srovė.

Naudodami besisukančias pavaras (įrankių plieninius ratus), sukimo momentą galite paversti tiesiniu sukimo momentu. Norint pasiekti maksimalų tikslumą, galima naudoti rutulinių varžtų suporuotas dalis (Ball Screws), tačiau tokios detalės nėra pigus sprendimas. Montuodami blokus naudodami veržles ir tvirtinimo varžtus, aprūpinkite juos plastikiniais tarpikliais, kad sumažintumėte trintį ir atstumą.

Sukliui gali būti naudojamas bet koks šepečiu arba be šepečių variklis.

Vertikalus stebulė, leidžianti įrankiui judėti trimis koordinatėmis, veikia koordinačių lentelėje. Ašis pagaminta aliuminio strypo pavidalu. Šios dalies matmenys turi atitikti mašinos matmenis.

Darbinės mechaninės dalies surinkimas prasideda nuo pirmųjų žingsninių variklių tvirtinimo prie rėmo.... Jie yra už vertikalios ašies. Šie varikliai yra atsakingi už horizontalų ir vertikalų judėjimą. Mobilusis portalas, judantis išilgai abscisių ašies, turi veleno pavarą ir atramą (ašį, kuri nustato darbo taško aukštį). Kuo aukščiau pastatytas portalas, tuo daugiau storų dalių meistras skaičiuoja sukdamas. Pakelto portalo trūkumas yra nepastovumas dėl padidintos jėgos.

Norėdami pritvirtinti žingsninį variklį, kuris yra atsakingas už aukščio koordinates, taip pat tiesius bėgius, naudokite visas plokštes, išskyrus šonines plokštes. Toje pačioje vietoje sumontuokite veleno pagrindą.

Norėdami pritvirtinti veleno variklio rotorių plaukų segtuku, naudokite gana plataus skerspjūvio elektros laido guminę apviją. Sraigtai, įkišti į nailoninę įvorę, taip pat turi fiksavimo savybių.

Metalai ir mediena korpuso gamyboje gali būti derinami tarpusavyje. Taigi pagrindinė (atraminė) konstrukcija surenkama iš profesionalių vamzdžių, kurių sienelių storis 3 mm, o šoninės sienelės (dangčiai, plokštės) gali būti pagamintos iš faneros. Bet atraminio rėmo negalima surinkti be suvirinimo technologijos – vien varžtų jungčių gali nepakakti.

Mašina įgyja didžiausią stiprumą, deklaruotą brėžinyje, tik rėmo dėka... Ant jo sumontuotas judantis objektų stalas, veleno pavara, žingsniniai koordinačių varikliai, bėgius primenantys kreiptuvai, vertikali koordinačių ašis.

Plieninis karkasas yra daug kartų geresnis, tačiau jis taip pat gali būti sugadintas anksčiau laiko. Naudokite T formos veržles, kad rėmo dalys neatsiskirtų. Tačiau varžtinės jungtys puikiai dera su suvirintomis jungtimis. Galinėse plokštėse numatyta sumontuoti guolius, kurie leidžia švino varžtui laisvai suktis išilgai jo sriegio. Čia naudojamas slydimas ir guolis ant veleno.

Kad programos blokas veiktų sklandžiai, naudojamos aukštos kokybės radijo medžiagos ir radijo komponentai. Reikėtų vengti abejotinos kokybės kiniškų spausdintinių plokščių. Surinkimo tikslas yra pasiekti tikslų veikimą, be programinės įrangos užšalimo ir atstatymo veikimo metu.

Be elektroniniais tvarkyklės moduliais valdomų žingsninių variklių, naudojamas ir USB prievadas, iš kurio, pavyzdžiui, signalų konvertavimas atliekamas naudojant RS-485 technologija paremtą adapterio modulį, kuris taip pat konvertuoja duomenis atgal į USB formatą.

Išsirinkite jums reikalingą – ant jo veikia visa įranga. Pavyzdžiui, šiuolaikiniai mikroprocesorių moduliai veikia 3,3 V, o žingsniniai varikliai - nuo 12.

Programai įkelti / perrašyti į CNC įrenginį naudojamas kompiuteris arba nešiojamas kompiuteris. Pastaruoju metu aparatui valdyti buvo bandoma naudoti papildomą vienos ar kelių „flash drives“ dydžio mikrokompiuterį, sąveikaujantį su išmaniaisiais telefonais ir planšetiniais kompiuteriais per „Wi-Fi“ ar „Bluetooth“, tačiau ši technologija vis dar yra ilgalaikio kūrimo stadijoje ir veikiau reiškia „protingus dalykus“.

• Ne vienas protingas meistras nesurinks net ir itin paprastos mašinos be projekto su brėžiniu.
• Tinkamai suderinkite veleno pavarą ir dažnio keitiklį.
• Nenaudokite žingsninių variklių su nestandartiniu maitinimo šaltiniu, priešingu atveju turėsite įdiegti nestandartinį šaltinį arba modifikuoti vieną iš esamų. Tai nustums galutinį nustatymą į šalį, jį apsunkins.
• Nenaudokite tik suvirintų jungčių – esant stipriai vibracijai, jos paprasčiausiai sulūžs.
• Nenaudokite slankiojančios diržinės pavaros: dėl pastebimos jėgos diržai gali dažnai paslysti.
• Pirkite guolius ir varžtus su trigubu saugos koeficientu.

Kaip savo rankomis pasidaryti CNC mašiną, žiūrėkite žemiau.