و بنابراین، به عنوان بخشی از این مقاله آموزشی، از شما می خواهم که به همراه نویسنده پروژه، مکانیک و طراح 21 ساله، خودتان را بسازید. روایت به صورت اول شخص انجام می شود، اما بدانید که با کمال تاسف، تجربه خود را به اشتراک نمی گذارم، بلکه فقط آزادانه نویسنده این پروژه را بازگو می کنم.

در این مقاله نقشه های بسیار زیادی وجود خواهد داشت.، یادداشت هایی برای آنها انجام می شود زبان انگلیسی، اما من مطمئن هستم که یک متخصص واقعی همه چیز را بدون هیچ مقدمه ای درک خواهد کرد. برای سهولت درک، من داستان را به "مراحل" تقسیم می کنم.

پیشگفتاری از نویسنده

از قبل در سن 12 سالگی، رویای ساختن ماشینی را داشتم که قادر به خلق چیزهای مختلف باشد. ماشینی که به من توانایی ساخت هر وسیله خانگی را می دهد. دو سال بعد به این جمله برخوردم CNCیا به عبارت دقیق تر "دستگاه فرز CNC". بعد از اینکه فهمیدم افرادی وجود دارند که قادرند چنین ماشینی را به طور مستقل برای نیازهای خود بسازند گاراژ خود، فهمیدم که من هم می توانم این کار را انجام دهم. باید اینکارو بکنم! سه ماه سعی کردم قطعات مناسب را جمع آوری کنم، اما تکان نخوردم. بنابراین وسواس من به تدریج محو شد.

در آگوست 2013، ایده ساختن یک ماشین فرز CNC دوباره مرا درگیر کرد. من به تازگی دوره لیسانس خود را در دانشگاه تمام کردم طراحی صنعتی، بنابراین من کاملاً به توانایی های خود اطمینان داشتم. حالا به وضوح تفاوت من امروز و پنج سال پیش را درک کردم. من نحوه کار با فلز را یاد گرفتم، بر تکنیک های کار با ماشین های فلزکاری دستی مسلط شدم، اما مهمتر از همه، نحوه استفاده از ابزارهای توسعه را یاد گرفتم. امیدوارم این آموزش الهام بخش شما باشد تا دستگاه CNC خود را بسازید!

مرحله 1: طراحی و مدل CAD

همه چیز با طراحی متفکرانه شروع می شود. من چندین طرح ساختم تا احساس بهتری نسبت به اندازه و شکل دستگاه آینده داشته باشم. پس از آن با استفاده از SolidWorks یک مدل CAD ایجاد کردم. پس از مدلسازی تمام قطعات و اجزای دستگاه، نقشه های فنی را تهیه کردم. من از این نقشه ها برای ساخت قطعات روی ماشین های فلزکاری دستی استفاده کردم: و.

من صادقانه اعتراف می کنم، من عاشق خوبی هستم ابزار مناسب. به همین دلیل است که سعی کردم مطمئن شوم که عملیات نگهداریو تنظیم دستگاه به ساده ترین شکل ممکن انجام شد. بلبرینگ ها را در بلوک های مخصوص قرار دادم تا بتوانم تعویض سریع. راهنماها برای تعمیر و نگهداری در دسترس هستند، بنابراین ماشین من همیشه تمیز خواهد بود وقتی کار تمام شود.

فایل هایی برای دانلود "مرحله 1"

ابعاد

مرحله 2: تخت

تخت استحکام لازم را برای دستگاه فراهم می کند. یک درگاه متحرک، موتورهای پله ای، یک محور Z و یک اسپیندل و بعداً یک سطح کار روی آن نصب می شود. برای ایجاد قاب پشتیبانی از دو مورد استفاده کردم پروفیل های آلومینیومی Maytec با سطح مقطع 40x80 میلی متر و دو صفحه انتهایی ساخته شده از آلومینیوم به ضخامت 10 میلی متر. من تمام عناصر را با استفاده از گوشه های آلومینیومی به هم وصل کردم. برای تقویت سازه در داخل قاب اصلی، یک قاب مربع اضافی از پروفیل های یک بخش کوچکتر ساختم.

برای جلوگیری از ورود گرد و غبار روی راهنماها در آینده، گوشه های آلومینیومی محافظ نصب کردم. زاویه با استفاده از مهره های T که در یکی از شیارهای پروفیل نصب می شود، نصب می شود.

هر دو صفحه انتهایی دارای بلوک های بلبرینگ برای نصب پیچ محرک هستند.

مونتاژ قاب پشتیبانی

گوشه هایی برای محافظت از راهنماها

فایل های دانلود مرحله 2

نقاشی های عناصر اصلی قاب

مرحله 3: پورتال

پورتال متحرک عنصر اجرایی دستگاه شما است که در امتداد محور X حرکت می کند و دوک فرز و پشتیبانی از محور Z را حمل می کند. با این حال، یک پورتال بالا در برابر بارهای ناشی از پردازش مقاومت کمتری دارد. پست های کناری بالای درگاه به عنوان اهرم نسبت به یاتاقان های غلتشی خطی عمل می کنند.

وظیفه اصلی که من قصد داشتم در دستگاه فرز CNC خود حل کنم، پردازش است قطعات آلومینیومی. از آنجایی که حداکثر ضخامت بلنک های آلومینیومی مناسب برای من 60 میلی متر است، تصمیم گرفتم فاصله پورتال (فاصله از سطح کار تا بالا) را ایجاد کنم. تیر متقاطع) برابر با 125 میلی متر. من تمام اندازه‌هایم را به مدل و نقشه‌های فنی در سالیدورکس تبدیل کردم. به دلیل پیچیدگی قطعات، من آنها را در یک مرکز ماشینکاری صنعتی CNC پردازش کردم و این به من امکان داد که پخ ها را پردازش کنم، که انجام آن در یک ماشین فرز دستی فلزی بسیار دشوار است.

فایل های دانلود "مرحله 3"

مرحله 4: کولیس محور Z

برای طراحی محور Z، من از یک پانل جلویی که به بلبرینگ های حرکت محور Y متصل می شود، از دو صفحه برای تقویت مجموعه، یک صفحه برای نصب استپر موتور و یک پانل برای نصب دوک فرز استفاده کردم. در پنل جلویی دو راهنمای پروفیل نصب کردم که در امتداد آنها دوک در امتداد محور Z حرکت می کند لطفاً توجه داشته باشید که پیچ محور Z در پایین پشتیبانی نمی کند.

دانلود "Step 4"

مرحله 5: راهنماها

راهنماها توانایی حرکت در همه جهات را فراهم می کنند و حرکات صاف و دقیق را تضمین می کنند. هر بازی در یک جهت می تواند باعث عدم دقت در پردازش محصولات شما شود. من گران ترین گزینه را انتخاب کردم - ریل های فولادی سخت شده. این به سازه اجازه می دهد تا بارهای بالا را تحمل کند و دقت موقعیت یابی مورد نیاز من را فراهم کند. برای اطمینان از موازی بودن راهنماها، هنگام نصب آنها از یک نشانگر مخصوص استفاده کردم. حداکثر انحراف نسبت به یکدیگر بیش از 0.01 میلی متر نبود.

مرحله 6: پیچ و قرقره

پیچ ها حرکت چرخشی را از موتورهای پله ای به حرکت خطی تبدیل می کنند. هنگام طراحی دستگاه خود، می توانید چندین گزینه را برای این دستگاه انتخاب کنید: یک جفت پیچ و مهره یا یک جفت بال اسکرو (بال اسکرو). پیچ مهره معمولاً در حین کار تحت نیروهای اصطکاک بیشتری قرار می گیرد و همچنین نسبت به بال اسکرو دقت کمتری دارد. اگر به دقت بیشتری نیاز دارید، قطعاً باید یک پیچ توپ را انتخاب کنید. اما باید بدانید که بال اسکروها بسیار گران هستند.

امروزه، صنایع دستی به طور فزاینده‌ای می‌توانند ماشین‌های جدیدی پیدا کنند که آن‌طور که همه ما به آن عادت کرده‌ایم، نه با دست، بلکه توسط نرم‌افزار کامپیوتری و تجهیزات کامپیوتری کنترل می‌شوند. این نوآوری CNC (کنترل عددی کامپیوتری) نامیده می شود.

این فناوری در بسیاری از موسسات، صنایع بزرگ و همچنین در کارگاه های خصوصی مورد استفاده قرار می گیرد. سیستم خودکارمدیریت به شما امکان می دهد تا زمان زیادی را صرفه جویی کنید و همچنین کیفیت محصولات را بهبود بخشید.

سیستم خودکار توسط یک برنامه کامپیوتری کنترل می شود. این سیستم شامل موتورهای آسنکرونبا کنترل برداری، با داشتن سه محور حرکت حکاکی برقی: X، Z، Y. در زیر به بررسی انواع ماشین‌هایی با کنترل خودکار و محاسبات خواهیم پرداخت.

به عنوان یک قاعده، همه دستگاه های CNC از یک حکاکی برقی یا فرز استفاده می کنند که می توانید پیوست ها را روی آن تغییر دهید. یک دستگاه کنترل عددی برای افزودن عناصر تزئینی به مواد خاص و موارد دیگر استفاده می شود. ماشین های CNC با توجه به پیشرفت هایی که در دنیای کامپیوتر به وجود آمده است باید عملکردهای زیادی داشته باشند. این توابع عبارتند از:

آسیاب

فرآیند مکانیکی پردازش یک ماده که طی آن یک عنصر برش (ضمیمه ای به شکل فرز) حرکات چرخشی را روی سطح قطعه کار ایجاد می کند.

حکاکی

این شامل اعمال یک یا آن تصویر بر روی سطح قطعه کار است. برای انجام این کار، از برش یا گور (یک میله فولادی با یک انتهای آن به صورت زاویه دار) استفاده کنید.

حفاری

پردازش مکانیکی مواد با برش، با استفاده از مته، که سوراخ ایجاد می کند قطرهای مختلفو سوراخ هایی با لبه های زیاد بخش های مختلفو اعماق

برش لیزری

روشی از برش و برش مواد که در آن هیچ ضربه مکانیکی وجود نداشته باشد، دقت قطعه کار بالا باشد و تغییر شکل های ایجاد شده با این روش حداقل تغییر شکل را داشته باشد.

پلاتر

ترسیم با دقت بالا نمودارهای پیچیده، نقشه ها، نقشه های جغرافیایی. طراحی با استفاده از یک بلوک نوشتن، با استفاده از یک قلم تخصصی انجام می شود.

نقشه کشی و حفاری PCB

ساخت بردهای مدار و همچنین کشیدن مدارهای رسانای الکتریکی روی سطح صفحه دی الکتریک. همچنین حفر سوراخ های کوچک برای قطعات رادیویی.

ماشین آینده شما چه عملکردهایی را انجام خواهد داد؟ برنامه کنترل شدهاین به شما بستگی دارد که تصمیم بگیرید. بعد، بیایید به طراحی یک دستگاه CNC نگاه کنیم.

نوع دستگاه های CNC

ویژگی ها و قابلیت های تکنولوژیکی این ماشین ها معادل است ماشین های جهانی. با این حال، در دنیای مدرنسه نوع دستگاه CNC وجود دارد:

پیچ

هدف چنین ماشین هایی ایجاد قطعات بر اساس نوع بدنه های چرخشی است که شامل پردازش سطح قطعه کار می شود. همچنین تولید رزوه های داخلی و خارجی.

آسیاب

عملکرد خودکار این ماشین‌ها شامل پردازش سطوح و فضاهای مختلف بدنه است. آنها فرز مسطح، کانتور و پله ای را در زیر انجام می دهند زوایای مختلف، و همچنین از چند طرف. حفاری سوراخ برش نخ، استقرار و خسته کننده قطعات کار.

حفاری - خسته کننده

آن‌ها عملیات ریمینگ، سوراخ‌کاری، حفاری و ریمینگ، فروکش کردن، فرزکاری، رزوه‌کاری و موارد دیگر را انجام می‌دهند.

همانطور که می بینیم، ماشین های CNC طیف گسترده ای از عملکرد را دارند که انجام می دهند. بنابراین، آنها با ماشین های جهانی برابری می کنند. همه آنها بسیار گران هستند و خرید هیچ یک از تاسیسات فوق به دلیل عدم کفایت مالی به سادگی غیرممکن است. و ممکن است فکر کنید که باید تمام این اقدامات را در طول زندگی خود به صورت دستی انجام دهید.

لازم نیست ناراحت باشی دستان ماهر کشور، از اولین ظهور ماشین های CNC کارخانه ای، شروع به ایجاد نمونه های اولیه خانگی کردند که بدتر از نمونه های حرفه ای کار نمی کنند.

تمام اجزای دستگاه های CNC را می توان در اینترنت سفارش داد، جایی که به صورت رایگان در دسترس هستند و کاملاً ارزان هستند. به هر حال، شما می توانید بدنه یک دستگاه خودکار را خودتان بسازید و برای اندازه های صحیح می توانید به اینترنت مراجعه کنید.

نکته: قبل از انتخاب یک دستگاه CNC، تصمیم بگیرید که چه موادی را پردازش خواهید کرد. این انتخاب هنگام ساخت ماشین اهمیت زیادی خواهد داشت، زیرا مستقیماً به اندازه تجهیزات و همچنین هزینه های آن بستگی دارد.

طراحی دستگاه CNC کاملاً به انتخاب شما بستگی دارد. شما می توانید یک مجموعه استاندارد آماده از همه خریداری کنید جزئیات لازمو به سادگی آن را در گاراژ یا کارگاه خود مونتاژ کنید. یا تمام تجهیزات را جداگانه سفارش دهید.

مجموعه استانداردی از قطعات را در نظر بگیرید روی تصویر:

1. محل کار فوری، که از تخته سه لا ساخته شده است، میز و قاب کناری است.
2. عناصر راهنما
3. دارندگان راهنما
4. بلبرینگ های خطی و بوشینگ های کشویی.
5. پشتیبانی از بلبرینگ.
6. پیچ های سربی.
7. کنترلر استپر موتور.
8. منبع تغذیه کنترلر.
9. حکاکی یا روتر برقی.
10. کوپلینگی که شفت پیچ سرب را به شفت موتورهای پله ای متصل می کند.
11. موتورهای پله ای
12. مهره در حال اجرا.

استفاده كردن این لیستجزئیات، شما می توانید با خیال راحت دستگاه فرز چوب CNC خود را با آن ایجاد کنید کار خودکار. هنگامی که کل ساختار را مونتاژ کردید، می توانید با خیال راحت کار را شروع کنید.

اصل عملیات

شاید مهمترین عنصر در این دستگاه فرز، حکاکی یا دوک باشد. بستگی به انتخاب شما دارد. اگر دوک دارید، دم کاتر که دارای کولت برای بستن است، محکم به چاک کولت متصل می شود.

خود چاک مستقیماً روی محور دوک نصب می شود. قسمت برش کاتر بر اساس مواد انتخاب شده انتخاب می شود. یک موتور الکتریکی که روی یک کالسکه متحرک قرار دارد، دوک را با یک کاتر می چرخاند که امکان پردازش سطح مواد را فراهم می کند. موتورهای پله ای توسط یک کنترلر کنترل می شوند که دستورات از یک برنامه کامپیوتری به آن ارسال می شود.

الکترونیکدستگاه مستقیماً بر روی نرم افزار رایانه ای اجرا می شود که باید با لوازم الکترونیکی سفارش داده شده ارائه شود. این برنامه دستورات را در قالب کدهای G به کنترلر ارسال می کند. بنابراین، این کدها در RAM کنترلر ذخیره می شوند.

پس از انتخاب یک برنامه پردازش بر روی دستگاه (تمام کردن، خشن کردن، سه بعدی)، دستورات به موتورهای پله ای توزیع می شود و پس از آن سطح مواد پردازش می شود.

توصیه: قبل از شروع کار، باید دستگاه را با استفاده از یک برنامه تخصصی تست کنید و یک قطعه تست را اجرا کنید تا مطمئن شوید CNC به درستی کار می کند.

مونتاژ

مونتاژ ماشین با دستان خودتزمان زیادی از شما نخواهد گرفت. علاوه بر این، اکنون می توانید در اینترنت دانلودبسیار متفاوت طرح هاو نقاشی ها اگر مجموعه ای از قطعات را برای دستگاه خانگی، سپس مونتاژ آن بسیار سریع خواهد بود.

بنابراین، اجازه دهید به یکی از آنها نگاه کنیم نقاشی هاماشین دست واقعی

نقاشی دستگاه CNC خانگی.

به عنوان یک قاعده، اولین قدم ساختن قاب از تخته سه لا به ضخامت 10-11 میلی متر است. میز، دیوارهای جانبی و درگاه متحرک برای نصب روتر یا دوک فقط از مواد تخته سه لا ساخته شده است. روی میز متحرک ساخته شده است، از راهنمای مبلمان با اندازه های مناسب استفاده می شود.

نتیجه نهایی باید یک قاب مانند این باشد. بعد از ساخت قابآماده، مته و تکه های خاصی وارد بازی می شوند که با آن می توانید سوراخ هایی در تخته سه لا ایجاد کنید.

قاب دستگاه CNC آینده.

در قاب تمام شده، لازم است تمام سوراخ ها را آماده کنید تا بلبرینگ ها و پیچ های راهنما در آنها نصب شوند. پس از این نصب، می توانید تمام بست ها را نصب کنید، نصب الکتریکیو غیره.

پس از اتمام مونتاژ، مرحله مهمتنظیم می شود نرم افزارماشین و برنامه کامپیوتری هنگام تنظیم برنامه، عملکرد دستگاه از نظر صحت ابعاد مشخص شده بررسی می شود. اگر همه چیز آماده است، می توانید کار مورد انتظار را شروع کنید.

نکته: قبل از شروع کار، باید بست صحیح مواد قطعه کار و قابلیت اطمینان بست را بررسی کنید. پیوست کاری. همچنین مطمئن شوید که مواد انتخابی با دستگاه تولید شده مطابقت دارد.

راه اندازی تجهیزات

دستگاه CNC مستقیماً از رایانه کاری که برنامه کار با دستگاه روی آن نصب شده است تنظیم می شود. در برنامه است که نقشه ها، نمودارها و نقشه های لازم بارگذاری می شوند. که به ترتیب توسط برنامه به کدهای G لازم برای کنترل ماشین تبدیل می شوند.

هنگامی که همه چیز بارگذاری می شود، اقدامات آزمایشی در مورد مواد انتخاب شده انجام می شود. در طی این اقدامات است که تمام ابعاد از پیش تعیین شده لازم بررسی می شود.

توصیه: فقط پس از بررسی کامل عملکرد دستگاه می توانید کار کامل را شروع کنید.

ملاحضات امنیتی

قوانین و اقدامات احتیاطی ایمنی هنگام کار با این دستگاه هیچ تفاوتی با کار بر روی سایر دستگاه ها ندارد. در زیر مهمترین آنها آورده شده است:

• قبل از کار، بررسی کنید که دستگاه به خوبی کار می کند.
• لباس‌ها باید به‌خوبی در هم قرار گیرند تا چیزی از جایی بیرون نیاید و گیر نکند. منطقه کاردستگاه
• باید کلاهی بپوشید که موهایتان را در جای خود نگه دارد.
• در نزدیکی دستگاه باید یک تشک لاستیکی یا کم وجود داشته باشد روکش چوبی، که در برابر نشت الکتریکی محافظت می کند.
• دسترسی کودکان به دستگاه باید اکیداً ممنوع باشد.
• قبل از کار با دستگاه همه چیز را بررسی کنید اتصال دهنده هابر قدرت آنها

توصیه: باید با هوشیاری و درک درست به کار روی دستگاه نزدیک شوید که اگر آن را اشتباه انجام دهید، می توانید آسیب های جبران ناپذیری به خود وارد کنید.

شما می توانید الزامات ایمنی کامل را هنگام کار با دستگاه در شبکه جهانی وب بیابید، یعنی. در اینترنت و بررسی آنها.

بررسی های ویدئویی

بررسی مونتاژ دستگاه CNC خانگی

ویدئومرور ماشین ساده CNC

مروری بر قابلیت های یک دستگاه CNC خانگی

بررسی اجمالی استپر موتورز

مرور ویدئودرایور چند کاناله برای موتورهای پله ای

این اولین دستگاه CNC من است که با دستان خودم مونتاژ شده است مواد موجود. قیمت دستگاه حدود 170 دلار است.

من مدتهاست که رویای مونتاژ یک دستگاه CNC را در سر می پرورانم. من عمدتاً برای برش تخته سه لا و پلاستیک، برش برخی از قطعات برای مدل سازی، محصولات خانگی و سایر ماشین ها به آن نیاز دارم. تقریباً دو سال دستانم برای مونتاژ دستگاه خارش داشت و در این مدت قطعات، الکترونیک و دانش را جمع آوری کردم.

دستگاه مقرون به صرفه است، هزینه آن حداقل است. در مرحله بعد، از کلماتی استفاده خواهم کرد که ممکن است برای یک فرد عادی بسیار ترسناک به نظر برسد و این ممکن است باعث ترس شود خود ساختهماشین، اما در واقع همه چیز بسیار ساده و آسان است که در عرض چند روز تسلط پیدا کنید.

وسایل الکترونیکی مونتاژ شده بر روی سیستم عامل Arduino + GRBL

مکانیک ساده ترین است، یک قاب ساخته شده از تخته سه لا 10 میلی متر + پیچ و پیچ و مهره 8 میلی متر، راهنماهای خطی ساخته شده از زاویه فلزی 25 * 25 * 3 میلی متر + بلبرینگ های 8 * 7 * 22 میلی متر. محور Z روی گل میخ M8 و محورهای X و Y روی تسمه T2.5 حرکت می کند.

دوک برای CNC خانگی است که از یک موتور بدون برس و یک گیره کولت + یک درایو تسمه دندانه دار مونتاژ شده است. لازم به ذکر است که موتور اسپیندل از منبع تغذیه اصلی 24 ولت تغذیه می شود. که در مشخصات فنیموتور گفته شده 80 آمپر است اما در واقع در بار سنگین 4 آمپر مصرف می کند. نمی توانم توضیح دهم که چرا این اتفاق می افتد، اما موتور عالی کار می کند و کار خود را انجام می دهد.

در ابتدا، محور Z روی راهنماهای خطی خانگی ساخته شده از زاویه و یاتاقان بود، بعداً آن را بازسازی کردم، عکس ها و توضیحات زیر.

فضای کار تقریباً 45 سانتی متر در X و 33 سانتی متر در Y و 4 سانتی متر در Z است. با در نظر گرفتن تجربه اول، دستگاه بعدی را با ابعاد بزرگتر می سازم و دو موتور در محور X نصب می کنم، یکی در هر طرف. . این به دلیل بازوی بزرگ و بار روی آن است، وقتی کار در حداکثر فاصله در امتداد محور Y انجام می شود، اکنون فقط یک موتور وجود دارد و این منجر به اعوجاج قطعات می شود، دایره کمی به نظر می رسد بیضوی به دلیل خمش حاصل از کالسکه در امتداد X.

بلبرینگ های اصلی موتور به سرعت شل شدند زیرا برای بار جانبی طراحی نشده بودند و این جدی است. بنابراین، من دو یاتاقان بزرگ با قطر 8 میلی متر را در بالا و پایین محور نصب کردم، این کار باید بلافاصله انجام می شد، اکنون به این دلیل لرزش وجود دارد.

در اینجا در عکس می بینید که محور Z در حال حاضر روی سایر راهنماهای خطی قرار دارد، توضیحات در زیر خواهد بود.

خود راهنماها خیلی هستند طراحی ساده، به طور تصادفی آن را در یوتیوب پیدا کردم. سپس این طرح از همه طرف برای من ایده آل به نظر می رسید، حداقل تلاش، حداقل جزئیات، مونتاژ آسان. اما همانطور که تمرین نشان داده است، این راهنماها برای مدت طولانی کار نمی کنند. عکس شیاری را نشان می دهد که بعد از یک هفته آزمایش من از دستگاه CNC روی محور Z ایجاد شد.

من راهنماهای خانگی را در محور Z با راهنماهای مبلمان جایگزین کردم که قیمت آنها کمتر از یک دلار است. من آنها را کوتاه کردم و یک سکته مغزی 8 سانتی متری باقی گذاشتم. فقط این یکی را جدا کنید

چند کلمه در مورد کاترها من هرگز با CNC کار نکردم و همچنین تجربه فرزکاری بسیار کمی دارم. من از چین چندین کاتر خریدم که همه آنها 3 و 4 شیار داشتند، بعداً متوجه شدم که این کاترها برای فلز مناسب هستند اما برای فرز تخته سه لا به کاترهای دیگری نیاز دارید. در حالی که کاترهای جدید مسافت چین تا بلاروس را پوشش می دهند، سعی می کنم با آنچه دارم کار کنم.

عکس نشان می دهد که چگونه یک برش 4 میلی متری روی تخته سه لا توس 10 میلی متری سوخت ، من هنوز نفهمیدم چرا ، تخته سه لا تمیز بود ، اما روی کاتر رسوبات کربنی مشابه رزین کاج وجود داشت.

بعدی در عکس یک کاتر چهار فلوت 2 میلی متری پس از تلاش برای آسیاب پلاستیک است. جدا کردن این تکه پلاستیک ذوب شده بسیار سخت بود. حتی در سرعت های پایین باز هم کاتر گیر می کند، 4 شیار به وضوح برای فلز است :)

روز قبل تولد عمویم بود، به همین مناسبت تصمیم گرفتم برای اسباب بازیم یک هدیه تهیه کنم :)

به عنوان هدیه، من یک خانه کامل برای یک خانه تخته سه لا درست کردم. اول از همه، من برای تست برنامه و خراب نشدن تخته سه لا روی پلاستیک فوم آسیاب کردم.

به دلیل واکنش و خم شدن، نعل اسب فقط برای بار هفتم قطع شد.

در کل این خانه کامل (به شکل خالصش) حدود 5 ساعت طول کشید تا آسیاب شود + زمان زیادی برای خراب شدن آن.

من یک بار مقاله ای در مورد یک جا کلیدی منتشر کردم، در زیر در عکس همان جا کلیدی است، اما قبلاً روی یک دستگاه CNC بریده شده است. حداقل تلاش، حداکثر دقت. با توجه به واکنش، دقت مطمئناً حداکثر نیست، اما من دستگاه دوم را سفت تر خواهم کرد.

من همچنین از یک دستگاه CNC برای برش دنده ها از تخته سه لا استفاده کردم.

بعداً چرخ دنده های مربعی را از تخته سه لا جدا کردم ، آنها در واقع می چرخند :)

نتایج مثبت است. اکنون من شروع به توسعه یک دستگاه جدید خواهم کرد، قطعات این دستگاه را برش می دهم، کار دستی عملاً به مونتاژ می رسد.

شما باید بر برش پلاستیک مسلط باشید، زیرا در حال کار بر روی یک ربات جاروبرقی خانگی هستید. در واقع، ربات من را مجبور کرد تا CNC خودم را ایجاد کنم. برای ربات، چرخ دنده ها و سایر قطعات را از پلاستیک برش می دهم.

به روز رسانی: اکنون برش های مستقیم با دو لبه (3.175 * 2.0 * 12 میلی متر) می خرم، آنها بدون نمره گذاری شدید در دو طرف تخته سه لا برش می زنند.

بنابراین، آیا تصمیم گرفته اید که یک ماشین فرز CNC خانگی بسازید، یا شاید فقط به آن فکر می کنید و نمی دانید از کجا شروع کنید؟ داشتن دستگاه CNC مزایای زیادی دارد. ماشین‌های خانگی می‌توانند تقریباً تمام مواد را آسیاب و برش دهند. چه یک آماتور یا یک صنعتگر باشید، این افق های بزرگی را برای خلاقیت باز می کند. این واقعیت که یکی از ماشین ها می تواند در کارگاه شما قرار بگیرد وسوسه انگیزتر است.

دلایل زیادی وجود دارد که چرا مردم می خواهند خودشان روتر CNC DIY بسازند. به عنوان یک قاعده، این اتفاق می افتد زیرا ما به سادگی نمی توانیم آن را در یک فروشگاه یا از یک تولید کننده بخریم، و این تعجب آور نیست، زیرا قیمت آنها نسبتاً بالا است. یا می توانید مانند من باشید و از انجام کارهای خود و خلق چیزی منحصر به فرد لذت ببرید. برای کسب تجربه در مهندسی مکانیک می توانید این کار را به سادگی انجام دهید.

تجربه شخصی

زمانی که من برای اولین بار شروع به توسعه، فکر کردن و ساختن اولین روتر CNC با دستان خودم کردم، حدود یک روز طول کشید تا پروژه را ایجاد کنم. بعد که شروع به خرید قطعات کردم، کمی تحقیق کردم. و من اطلاعاتی را در منابع و انجمن های مختلف پیدا کردم که منجر به سوالات جدیدی شد:

• آیا واقعاً به پیچ های توپی نیاز دارم یا میخ ها و مهره های معمولی به خوبی کار می کنند؟
• کدام بلبرینگ خطی بهتر است و آیا می توانم آن را بخرم؟
• به چه پارامترهای موتور نیاز دارم و بهتر است از استپر استفاده کنم یا سروو؟
• آیا مواد محفظه بیش از حد تغییر شکل می دهند سایز بزرگدستگاه؟
• و غیره.

خوشبختانه به لطف سابقه مهندسی و فنی که بعد از تحصیلم باقی مانده بود توانستم به برخی از سوالات پاسخ دهم. با این حال، بسیاری از مشکلاتی که من با آن مواجه می شوم قابل محاسبه نیست. من فقط به یک نفر با تجربه عملی و اطلاعات در مورد موضوع نیاز داشتم.

البته پاسخ های زیادی برای سوالاتم از طرف دریافت کردم مردم مختلف، که بسیاری از آنها با یکدیگر تناقض داشتند. سپس مجبور شدم بیشتر تحقیق کنم تا بفهمم کدام پاسخ ارزشمند است و کدام یک آشغال.

هر بار که سوالی برایم پیش آمد که جواب آن را نمی دانستم، باید همان روند را تکرار می کردم. به طور کلی، این به این دلیل است که من بودجه محدودی داشتم و می خواستم بهترین چیزی را که با پولم می توانستم بخرم، بگیرم. این وضعیت برای بسیاری از افرادی که یک دستگاه فرز CNC خانگی ایجاد می کنند مشابه است.

کیت و کیت برای مونتاژ روترهای CNC با دستان خود

بله، کیت های ماشینی برای آن موجود است دست مونتاژ شده، اما من هنوز موردی را ندیده ام که بتواند بر اساس نیازهای خاص تنظیم شود.

همچنین امکان ایجاد تغییرات در طراحی و نوع دستگاه وجود ندارد، اما تعداد زیادی از آنها وجود دارد و چگونه می دانید کدام یک برای شما مناسب است؟ مهم نیست دستورالعمل ها چقدر خوب هستند، اگر طراحی ضعیف باشد، ماشین نهایی ضعیف خواهد بود.

به همین دلیل است که باید در مورد آنچه می سازید آگاه باشید و نقشی که هر قطعه ایفا می کند را درک کنید!

مدیریت

هدف این راهنما این است که شما را از اشتباهات مشابهی که من وقت و پول گرانبهای خود را برای آن هدر دادم، باز دارد.

ما به تمام اجزاء تا پیچ و مهره ها نگاه می کنیم و به مزایا و معایب هر نوع از هر قطعه نگاه می کنیم. من در مورد هر جنبه ای از طراحی صحبت خواهم کرد و به شما نشان خواهم داد که چگونه با دستان خود یک دستگاه فرز CNC ایجاد کنید. من شما را از طریق مکانیک به نرم افزار و همه چیزهای بین آن می برم.

به خاطر داشته باشید که طرح های دستگاه CNC خانگی راه حل های کمی برای برخی از مشکلات ارائه می دهد. این اغلب منجر به طراحی شلخته یا عملکرد ضعیف دستگاه می شود. به همین دلیل پیشنهاد می کنم ابتدا این راهنما را بخوانید.

بیا شروع کنیم

مرحله 1: تصمیمات کلیدی طراحی

قبل از هر چیز باید به سوالات زیر توجه کرد:

1. تعیین یک طرح مناسب به طور خاص برای شما (به عنوان مثال، اگر یک ماشین نجاری با دستان خود بسازید).
2. منطقه پردازش مورد نیاز
3. در دسترس بودن فضای کار.
4. مواد.
5. تحمل ها
6. روش های طراحی
7. ابزارهای موجود
8. بودجه.

مرحله 2: پایه و محور X

در اینجا به سوالات زیر پرداخته می شود:

1. طراحی و ساخت پایه اصلی یا پایه X محور.
2. قطعات محکم ثابت
3. قطعات نیمه ثابت و غیره

مرحله 3: محور گانتری Y را طراحی کنید

1. طراحی و ساخت محور پرتال Y.
2. درهم شکستن طرح های مختلفبه عناصر
3. نیروها و لحظات روی پورتال و غیره

مرحله 4: نمودار مونتاژ محور Z

در اینجا به سوالات زیر پرداخته می شود:

1. طراحی و مونتاژ مجموعه محور Z.
2. نیروها و گشتاورها در محور Z.
3. ریل/راهنماهای خطی و فاصله یاتاقان.
4. انتخاب کانال کابلی

مرحله 5: سیستم حرکت خطی

این بند به مسائل زیر می پردازد:

1. مطالعه دقیق سیستم های حرکت خطی
2. انتخاب سیستم صحیحبه طور خاص برای دستگاه شما
3. طراحی و ساخت راهنماهای خودتان با بودجه کم.
4. شفت خطی و بوشینگ یا ریل و بلوک؟

مرحله 6: اجزای محرک مکانیکی

این بند جنبه های زیر را پوشش می دهد:

1. نمای کلی جزئیات قطعات درایو.
2. انتخاب اجزای مناسب برای نوع دستگاه
3. موتورهای پله ای یا سروو.
4. پیچ و توپ پیچ.
5. آجیل رانندگی کنید.
6. یاتاقان های شعاعی و رانش.
7. کوپلینگ موتور و پایه.
8. درایو مستقیم یا گیربکس.
9. قفسه و چرخ دنده.
10. کالیبراسیون پروانه ها نسبت به موتورها

مرحله 7: انتخاب موتورها

در این مرحله باید در نظر بگیرید:

1. بررسی دقیق موتورهای CNC
2. انواع موتورهای CNC.
3. نحوه عملکرد موتورهای پله ای
4. انواع استپر موتور.
5. سروموتورها چگونه کار می کنند؟
6. انواع سروو موتور.
7. استانداردهای NEMA
8. انتخاب نوع مناسبموتور برای پروژه شما
9. اندازه گیری پارامترهای موتور

مرحله 8: طراحی میز برش

1. میزهای خود را با بودجه کم طراحی و بسازید.
2. لایه برش سوراخ شده.
3. میز وکیوم.
4. بررسی طرح های میز برش.
5. میز را می توان با استفاده از روتر چوبی CNC برش داد.

مرحله 9: پارامترهای اسپیندل

این مرحله به مشکلات زیر می پردازد:

1. بررسی دوک های CNC.
2. انواع و توابع.
3. قیمت گذاری و هزینه ها.
4. گزینه های نصب و خنک کننده
5. سیستم های خنک کننده
6. ایجاد اسپیندل خود
7. محاسبه بار تراشه و نیروی برش.
8. یافتن نرخ خوراک بهینه

مرحله 10: الکترونیک

این بند به مسائل زیر می پردازد:

1. صفحه کنترل.
2. سیم کشی برق و فیوز.
3. دکمه ها و سوئیچ ها.
4. حلقه های MPG و Jog.
5. منابع تغذیه.

مرحله 11: پارامترهای کنترل کننده برنامه

این مرحله به مشکلات زیر می پردازد:

1. نمای کلی کنترلر CNC
2. انتخاب کنترلر
3. گزینه های موجود.
4. سیستم های حلقه بسته و حلقه باز.
5. کنترلرها با قیمت مناسب
6. ایجاد کنترلر خود از ابتدا

مرحله 12: نرم افزار را انتخاب کنید

این بند به مسائل زیر می پردازد:

1. بررسی نرم افزارهای مرتبط با CNC
2. انتخاب نرم افزار.
3. نرم افزار CAM.
4. نرم افزار CAD.
5. نرم افزار NC Controller.

——————————————————————————————————————————————————–

پردازش پیچیده مواد مختلفمدت طولانی است که بسیاری از طبقات کارخانه باقی مانده است. بیست سال پیش، بیشترین چیزی که صنعتگران خانگی می توانستند بخرند، برش فیگور با اره مویی بود.

امروزه فرزهای دستی و لیزرهای برش را می توان به راحتی از فروشگاه ابزار خانگی خریداری کرد. راهنماهای مختلفی برای پردازش خطی ارائه شده است. در مورد برش اشکال پیچیده چطور؟

کارهای اساسی را می توان با استفاده از یک الگو انجام داد. با این حال این روش معایبی دارد: اولاً باید خود قالب را بسازید و ثانیاً الگوی مکانیکی محدودیت هایی در اندازه منحنی ها دارد. و در نهایت خطای چنین دستگاه هایی بسیار زیاد است.

مدتهاست که یک راه حل پیدا شده است: یک دستگاه CNC به شما امکان می دهد چنین اشکال پیچیده ای را با دستان خود از تخته سه لا جدا کنید که "اپراتورهای اره منبت کاری اره مویی" فقط می توانند رویای آن را ببینند.

این دستگاه یک سیستم موقعیت یابی مختصات برای یک ابزار برش است که توسط آن کنترل می شود برنامه کامپیوتری. یعنی سر پردازش در طول قطعه کار مطابق با یک مسیر معین حرکت می کند. دقت فقط با اندازه محدود می شود پیوست برش(کاتر یا پرتو لیزر).


امکانات چنین ماشین هایی بی پایان است. مدل هایی با موقعیت یابی دو بعدی و سه بعدی وجود دارد. با این حال، هزینه آنها به قدری بالا است که خرید فقط با استفاده تجاری قابل توجیه است. تنها چیزی که باقی می ماند این است که دستگاه CNC را با دستان خود مونتاژ کنید.

اصل عملکرد سیستم مختصات

اساس دستگاه یک قاب قدرتمند است.اساس یک سطح کاملا صاف است. همچنین به عنوان میز کار عمل می کند. دومین عنصر اساسی کالسکه ای است که ابزار روی آن نصب شده است. این می تواند یک Dremel باشد فریزر دستی، تفنگ لیزری - به طور کلی، هر وسیله ای که قادر به پردازش یک قطعه کار باشد. کالسکه باید به شدت در صفحه قاب حرکت کند.

ابتدا اجازه دهید به یک تنظیم دو بعدی نگاه کنیم

می توانید از سطح میز به عنوان یک قاب (پایه) برای دستگاه CNC DIY استفاده کنید. نکته اصلی این است که پس از تنظیم همه عناصر، ساختار دیگر حرکت نمی کند و محکم به پایه پیچ می شود.

برای حرکت در یک جهت (بیایید آن را X بنامیم)، دو راهنما قرار داده شده است. آنها باید کاملاً موازی یکدیگر باشند.یک ساختار پل، همچنین متشکل از راهنماهای موازی، در سراسر آن نصب شده است. محور دوم Y است.


با تعیین بردارهای حرکت در امتداد محورهای X و Y می توانید دقت بالاکالسکه (و همراه با آن ابزار برش) را در هر نقطه از صفحه میز کار نصب کنید. با انتخاب نسبت سرعت حرکت در امتداد محورها، برنامه ابزار را مجبور می کند که به طور مداوم در امتداد هر، حتی پیچیده ترین مسیر حرکت کند.

قاب دستگاه سی ان سی به دست استادکار ساخته شده است ویدیو

مفهوم دیگری نیز وجود دارد:کالسکه با ابزار بدون حرکت ثابت است، میز کار با قطعه کار حرکت می کند. هیچ تفاوت اساسی وجود ندارد. مگر اینکه ابعاد پایه (و در نتیجه قطعه کار) محدود باشد. اما مدار منبع تغذیه ابزار کار ساده شده است.