Kuidas oma kätega CNC-masinat teha?

Lisaks puidule, plastile ja komposiitmaterjalile töötlevad arvjuhtimisseadmed (CNC) suurepäraselt värvilisi metalle ja isegi töötavat (tehnilist) terast. Selliseid seadmeid kasutatakse freesimis- ja graveerimismasinatena ning neil on vähe töötajaid lasergraveerimispüstoliga, mis suudab põletada puitu ja terast.

Enne frees- või lasergraveerimismasina kokkupaneku ettevalmistamist, otsustada nõuete ülemis ei jää kogenud käsitöölistele märkamatuks.

Esiteks kere (raam, voodi) peab olema piisavalt jäik, kuna detailile rakendatav mehaaniline jõud töödeldava detaili tehnoloogiliste aukude treimisel, puurimisel ja lõikamisel on märkimisväärne.

Osade töötlemisel peab olema konkreetses spetsifikatsioonis deklareeritud täpsus ja selgus. Miski ei takista Hiina valmiskomponentide tellimist, kuid põhi on enamasti valmistatud improviseeritud vahenditest.

Osa suurus on samuti oluline.. On ebaratsionaalne 2 m2 pindalaga töötasapinnale kokku panna masinat, mis hõivab kogu töölaua, kui on plaanis treida pisiosi, mehhanismide ja seadmete varuosi.

Olles need kolm ülesannet lahendanud, valmistage ette vajalikud materjalid ja tööriistad.

• Masina korpuse valmistamiseks puidule sobib täispuitplaat, MDF või puitlaastplaat profiilplekk või vineer. Viimasel on koos täispuiduga suurim tugevus. Kuid metallide jaoks mõeldud masina jaoks pole terasest paremat disaini leida.

• Puidu spindli mootor ei tohiks olla suurem kui 2 kW. Pikkade tehnoloogiliste pauside vältimiseks iga 15 minuti järel on soovitav varustada spindlimootor radiaator-vesi soojuse eemaldamise süsteemiga.

• Inverteri elektrimoodul valitakse vastavalt mootori võimsusele. Tänu samm-mootorite töökindlusele ja laialdasele levikule kasutatakse “mootor-draiveri” süsteemi. Juhiplaat genereerib impulss- või vahelduvvoolu, mis paneb mootori võlli teatud nurga all pöörlema ​​või teeb mitu täispööret. Kolm samm-mootorit tagavad töödeldavate detailide liikumise mööda kõiki kolme koordinaattelge.

• Kaablikarp on paigutatud kaitsma juhtmeid juhuslike kahjustuste eest töö ajal - ajam ja objektilaud liiguvad sageli ja palju.

Muude komponentide hulka kuuluvad freesklamber (lõikurite padrun), jahutusvoolik, kuullaagrikomplektid, ühendus (edastab samm-mootorilt sujuvat sõitu ja tagab selle joondamise käigukastiga piki telge), freesid, riistvara, vesi pump (pump), naastud. Tööriistadena vajate:

• inverter-tüüpi keevitusseade mitme elektroodiga;

• veski koos lõikeketaste komplektiga metalli ja puidu jaoks;

• universaalne kruvikeeraja koos düüside komplektiga;

• haamer, tangid, universaalsed mutrivõtmed (vähemalt kaks);

• jootekolb, kampol, joote, jootevoog;

• käärid ja näpitsad.

Kulumaterjalidest - elektrilint, universaalne liim (puusepatööd, epoksiid ja / või "Moment-1"), kummist hermeetik, fum-teip.

Käsitöölised valmistavad CD-de ja nende jaoks ajamite põhjal freese. Neid komponente kasutades saab kasutaja väga kompaktse masina.

Üldised samm-sammulised kokkupanekujuhised sisaldavad allpool loetletud samme.

1. Joonise otsimine või koostamine - montaažijuhend, kus on üksikasjalikult kirjeldatud kõik etapid, sealhulgas elektri- ja elektroonikaseadmete paigutus. Joonise loomiseks kasutatakse tarkvaratööriistu, nagu Autocad või Visio.

2. Pärast vajalike komponentide omandamist moodustab meister voodi. Enne nende varuosade ostmist ei ole soovitatav seda kokku panna - selle mõõtmed ei vasta tulevase seadme konfiguratsioonile.

3. Peamootoriga spindliüksuse paigaldamine ja reguleerimine. Mootorile on paigaldatud jahutussüsteem. Lekete kõrvaldamiseks kasutatakse hermeetikut - pärast kõvenemist muutub see omamoodi kummiks.

4. Elektrijuhtmete ja kaablite paigaldus, pult, masina hädaseiskamisnupp.

5. Elektroonilise plaadi (mikrokontrolleri) paigutus ja ühendamine. Võite kasutada näiteks elektroonilist moodulit nagu KY-2012 - viieteljeline CNC-kontroller samm-mootori draiveri jaoks koos DB-25 kaabliga. Enamik kasutajaid eelistab Arduino mikrokontrollereid.

6. Kokkupandud masina töö testimine, sellel masinal valmistatavate tulevaste toorikute jooniste elektrooniliste versioonide allalaadimine.

Kui seadmed töötavad hästi, on võimalik välja töötada tootmisplaan, osta selle jaoks materjale ja kulumaterjale ning minna "voolu" - vabastada esimene (proovi) osade partii.

Ise kokkupandud CNC-masin nõuab minimaalselt vigu ja soovimatuid valearvestusi. Isetehtud seade, isegi kui see loodi eranditult puidu ja plastiga töötamiseks, nõuab põhjalikku lähenemist projekteerimisel ja kokkupanekul. Niisiis, projekt on valmis - jääb vaid see ellu viia.

Voodi, toiteahel, peamootoriga ajam, samm-mootoritega objektilaud ei tohiks üksteise tööd segada. Mitte vähem olulised sõlmed pole hädaseiskamisnupp ja spindli ajami kiirust vahetavate nuppudega kaugjuhtimispult.

Paigaldage osad, mis võimaldavad reguleerida objektitabeli nihet mööda abstsissi ja ordinaattelge.

Paigaldage spindel. See asetatakse alles pärast keretööde täielikku lõpetamist (ilma külgseinu ja tagaseina kokku panemata). Mootori paigaldamisel jätke võimalus seda ajamit kõrgusele ja rangelt vertikaalselt liigutada.

Muude komponentide hulka kuuluvad kruviajam, mis kasutab rihmaratastel käike ja rihm. See ühendus takistab rihma libisemist üle rihmarataste. Pöördemomendi ülekande ühtsus on praktiliselt tagatud.

Miniatuurse masina samm-mootori kasutamisel kasutatakse suure printeri kelgukomponente. Mida vanem oli mudel tootmisaasta järgi, seda võimsamat samm-mootorit neis kasutati. Maatriksprinterit peetakse suureks eduks: see on rohkem kui laser- ja tindiprinteri mudelid, mis sobivad selliseks masinaks teisendamiseks. Kolme koordinaadiga masin vajab vastavalt kolme sellist mootorit. Kui te ei leidnud neid iseseisvalt (kasutades vanu trükiseadmeid), kasutage Hiina kaubamärgi Nema samm-mootoreid - peate lihtsalt ootama tellimuse kohaletoimetamist 10 kuni 100 päeva ja sellised mootorid on mõeldud pingele 12 volti ja voolutugevust kuni mitu amprit.

Kasutades pöörlevaid hammasrattaid (tööriistaterasest rattad) saate muuta pöördemomendi lineaarseks. Maksimaalse täpsuse saavutamiseks saab kasutada kuulkruvipaare (BSC), kuid need pole odav lahendus. Kasutades plokkide paigaldamiseks mutreid ja kinnituspolte, varustage need hõõrdumise ja lõtku vähendamiseks plasttihenditega.

Spindli jaoks võib kasutada mis tahes harjatud või harjadeta mootorit.

Vertikaalne jaotur, mis võimaldab tööriistal liikuda mööda kolme koordinaati, töötab koordinaatide tabelis. Telg on valmistatud alumiiniumvarda kujul. Selle osa mõõtmed peavad vastama masina mõõtmetele.

Töötava mehaanilise osa kokkupanek algab esimeste samm-mootorite kinnitamisega raamile. Need asuvad vertikaaltelje taga. Need mootorid vastutavad horisontaalse ja vertikaalse liikumise eest. Mööda abstsisstelge liikuv mobiilne portaal kannab spindli ajamit ja nihikut (telg, mis määrab tööpunkti kõrguse). Mida kõrgemale portaal asetatakse, seda paksemad on detailid meistri pööramisel. Tõstetud portaali puuduseks on ebastabiilsus suurenenud rakendatava jõu suhtes.

Kõrguse koordinaatide eest vastutava samm-mootori ja ka sirgete rööbaste kinnitamiseks kasutage kõiki plaate, välja arvatud külgmised. Paigaldage spindli alus samasse kohta.

Spindlimootori rootori kinnitamiseks naastudega kasutage üsna laia ristlõikega elektrikaabli kummimähist. Nailonpuksi sisestatud kruvidel on ka kinnitusomadused.

Korpuse valmistamisel olevaid metalle ja puitu saab omavahel kombineerida. Niisiis on põhi(kande)konstruktsioon kokku pandud professionaalsetest torudest, mille seinapaksus on 3 mm, ja külgseinad (kaaned, paneelid) võivad olla valmistatud vineerist. Kuid tugiraami ei monteerita ilma keevitustehnoloogiata – puhtalt poltühendustest ei pruugi piisata.

Masin saavutab joonisel deklareeritud ülima tugevuse ainult tänu raamile. Sellele on paigaldatud teisaldatav objektilaud, spindliajam, samm-koordinaatide mootorid, rööpataolised juhikud ja vertikaalne koordinaattelg.

Terasraam on palju parem, kuid see võib ka enneaegselt kahjustada saada. Raami osade lahtirebimise vältimiseks kasutage T-kujulisi mutreid. Poltühendused on aga suurepäraselt ühendatud keevisühendustega. Otsaplaadid näevad ette laagrite paigaldamise, mis võimaldavad juhtpoldi keermetel vabalt pöörata. Siin kasutatakse spindli libisemist ja laagrit.

Programmiüksuse sujuvaks tööks kasutatakse kvaliteetseid raadiomaterjale ja raadiokomponente. Kõige parem on vältida kahtlase kvaliteediga Hiina trükkplaate. Koostu eesmärk on saavutada selge toimimine ilma tarkvara külmumise ja lähtestamiseta töö ajal.

Lisaks draiveri elektroonikamoodulitega juhitavatele samm-mootoritele on kasutusel ka USB-port, mille signaalid muundatakse näiteks RS-485 tehnoloogial põhineva adaptermooduli abil, mis teostab ka pöördandmete konverteerimist USB-vormingusse.

Valige see, mida vajate - kõik seadmed töötavad sellel. Näiteks töötavad kaasaegsed mikroprotsessorimoodulid pingel 3,3 V ja samm-mootorid - alates 12.

Programmi allalaadimiseks / ülekirjutamiseks CNC-seadmes kasutage arvutit või sülearvutit. Viimasel ajal on üritatud masina juhtimiseks kasutada täiendavat ühe või mitme mälupulga suurust mikroarvutit, mis suhtleb nutitelefonide ja tahvelarvutitega Wi-Fi või Bluetoothi ​​kaudu, kuid see tehnoloogia on veel pikaajalise arengu staadiumis ja , pigem kuulub “nutikate asjade” hulka.

• Ükski terve mõistusega meistrimees ei pane kokku isegi ülilihtsat masinat ilma joonisega projektita.
• Sobitage spindli ajam ja sagedusmuundur õigesti.
• Ärge kasutage mittestandardse võimsusega samm-mootoreid, vastasel juhul peate installima ka mittestandardse allika või muutma mõnda olemasolevat. See lükkab lõpliku seadistuse ja muudab selle keeruliseks.
• Ärge kasutage ainult ühte keevisliidet – äärmise vibratsiooni korral lähevad need lihtsalt katki.
• Ärge kasutage libisevat rihmülekannet: märgatav jõud võib põhjustada rihmade sagedast libisemist.
• Ostke kolmekordse ohutusvaruga laagreid ja propellereid.

Kuidas oma kätega CNC-masinat teha, vt allpool.