Et donc, dans le cadre de cet article pédagogique, je souhaite que vous, avec l'auteur du projet, un mécanicien et designer de 21 ans, fassiez le vôtre. La narration se fera à la première personne, mais sachez qu'à mon grand regret, je ne partage pas mon expérience, mais uniquement en retraçant librement l'auteur de ce projet.

Il y aura pas mal de dessins dans cet article., les notes sont rédigées en anglais, mais je suis sûr qu'un vrai technicien comprendra tout sans plus tarder. Pour faciliter la perception, je vais diviser l'histoire en « étapes ».

Préface de l'auteur

Déjà à l'âge de 12 ans, je rêvais de construire une machine qui serait capable de créer diverses choses. Une machine qui me permettra de fabriquer n'importe quel article ménager. Deux ans plus tard, je suis tombé sur l'expression CNC ou plus précisément, la phrase "Fraiseuse CNC"... Après avoir découvert qu'il y a des gens qui peuvent fabriquer une telle machine par eux-mêmes pour leurs propres besoins, dans leur propre garage, j'ai réalisé que je pouvais le faire aussi. Je dois le faire! Pendant trois mois, j'ai essayé d'assembler les bonnes pièces, mais je n'ai pas bougé. Alors mon obsession s'est progressivement estompée.

En août 2013, l'idée de construire une fraiseuse CNC m'a de nouveau happé. Je venais tout juste d'obtenir un diplôme de premier cycle de l'Université de design industriel, j'étais donc assez confiant dans mes capacités. Maintenant, j'ai clairement compris la différence entre moi aujourd'hui et moi il y a cinq ans. J'ai appris à travailler le métal, maîtrisé les techniques de travail sur machines manuelles de travail du métal, mais surtout, j'ai appris à utiliser des outils de développement. J'espère que ce tutoriel vous inspirera pour créer votre propre machine CNC !

Étape 1 : conception et modèle CAO

Tout commence par une conception réfléchie. J'ai fait quelques croquis pour avoir une meilleure idée de la taille et de la forme de la future machine. Après cela, j'ai créé un modèle CAO à l'aide de SolidWorks. Après avoir modélisé toutes les pièces et assemblages de la machine, j'ai préparé les dessins techniques. J'ai utilisé ces dessins pour faire des pièces sur des machines manuelles pour le travail des métaux : et.

Honnêtement, j'aime les bons outils utilisables. C'est pourquoi j'ai essayé de rendre l'entretien et le réglage de la machine aussi faciles que possible. J'ai placé les roulements dans des blocs spéciaux afin de pouvoir les changer rapidement. Les rails sont utilisables, ma machine sera donc toujours propre une fois terminée.

Téléchargements "Étape 1"

dimensions

Étape 2 : lit

Le banc donne à la machine la rigidité requise. Un portail mobile, des moteurs pas à pas, un axe Z et une broche, et plus tard une surface de travail seront installés dessus. Pour créer le cadre de base, j'ai utilisé deux profilés en aluminium Maytec de 40x80 mm et deux plaques d'extrémité en aluminium de 10 mm. J'ai relié tous les éléments entre eux sur des coins en aluminium. Pour renforcer la structure à l'intérieur du cadre principal, j'ai fabriqué un cadre carré supplémentaire à partir de sections plus petites.

Afin d'éviter davantage que la poussière ne se dépose sur les guides, j'ai installé des coins de protection en aluminium. Le coin est monté à l'aide d'écrous en T, qui sont installés dans l'une des rainures du profilé.

Des blocs de roulement sont montés sur les deux plaques d'extrémité pour loger la vis d'entraînement.

Assemblage du cadre de transport

Angles pour protéger les guides

Téléchargements "Étape 2"

Dessins des principaux éléments du lit

Étape 3 : Portail

Le portique mobile est l'élément exécutif de votre machine, il se déplace le long de l'axe X et porte la broche de fraisage et le support de l'axe Z. Plus le portique est haut, plus la pièce à usiner est épaisse. Cependant, un portail haut est moins résistant aux charges qui surviennent pendant le traitement. Les entretoises de portique latérales hautes agissent comme des leviers par rapport aux roulements linéaires.

La tâche principale que je prévoyais de résoudre sur ma fraiseuse CNC est le traitement de pièces en aluminium. L'épaisseur maximale des flans en aluminium appropriés étant de 60 mm, j'ai décidé de rendre le jeu du portail (distance de la surface de travail à la traverse supérieure) égal à 125 mm. Dans SolidWorks, j'ai converti toutes mes mesures en modèles et dessins techniques. En raison de la complexité des pièces, je les ai traitées sur un centre d'usinage CNC industriel, cela m'a en plus permis de traiter des chanfreins, ce qui serait très difficile à faire sur une fraiseuse à métaux manuelle.

Téléchargements "Étape 3"

Étape 4: étrier de l'axe Z

Dans la conception de l'axe Z, j'ai utilisé une plaque avant qui se fixe aux roulements de déplacement de l'axe Y, deux plaques pour renforcer l'assemblage, une plaque pour maintenir le moteur pas à pas et une plaque pour monter la broche de fraisage. Sur le panneau avant, j'ai installé deux guides de profil le long desquels la broche va se déplacer le long de l'axe Z. Notez que la vis de l'axe Z n'a pas de contre-support en bas.

Téléchargements "Étape 4"

Étape 5 : guide

Les guides offrent la possibilité de se déplacer dans toutes les directions, assurent des mouvements fluides et précis. Tout contrecoup dans l'une des directions peut entraîner des inexactitudes dans le traitement de vos produits. J'ai choisi l'option la plus chère - les rails profilés en acier trempé. Cela permettra à la structure de résister à des charges élevées et de fournir la précision de positionnement dont j'ai besoin. Pour m'assurer que les guides sont parallèles, j'ai utilisé un indicateur spécial lors de leur installation. L'écart maximal l'un par rapport à l'autre n'était pas supérieur à 0,01 mm.

Étape 6 : vis et poulies

Les vis convertissent le mouvement rotatif des moteurs pas à pas en mouvement linéaire. Lors de la conception de votre machine, vous pouvez choisir plusieurs options pour cet ensemble : Une paire de vis-écrou ou vis à billes (vis à billes). Un écrou de vis est généralement plus exposé aux forces de frottement pendant le fonctionnement et est également moins précis par rapport à la vis à billes. Si vous avez besoin d'une précision accrue, vous devez absolument opter pour des vis à billes. Mais il faut savoir que les vis à billes sont assez chères.

De nos jours, parmi les artisans, on trouve de plus en plus souvent de nouvelles machines qui ne fonctionnent pas à la main, comme nous en avons tous l'habitude, mais à l'aide de logiciels et d'équipements informatiques. Cette innovation s'appelle CNC (Numerical Control).

Cette technologie est utilisée dans de nombreuses institutions, dans les grandes industries, ainsi que dans les ateliers de maîtrise. Le système de contrôle automatisé permet de gagner beaucoup de temps et d'améliorer la qualité des produits.

Le système automatisé est contrôlé par un programme à partir d'un ordinateur. Ce système comprend des moteurs asynchrones à contrôle vectoriel, qui ont trois axes de mouvement d'un graveur électrique : X, Z, Y. Ci-dessous, nous examinerons quelles sont les machines à contrôle automatique et à calculs.

En règle générale, toutes les machines CNC utilisent un graveur électrique ou une fraise sur laquelle les buses peuvent être changées. Une machine à commande numérique est utilisée pour ajouter des éléments décoratifs à certains matériaux et pas seulement. Les machines à commande numérique, en raison des progrès du monde informatique, doivent avoir de nombreuses fonctions. Ces fonctionnalités incluent :

Fraisage

Le processus mécanique de traitement des matériaux, au cours duquel l'élément de coupe (buse, sous la forme d'un couteau) produit des mouvements de rotation sur la surface de la pièce.

Gravure

Elle consiste à appliquer telle ou telle image sur la surface de la pièce. Pour ce faire, utilisez soit des couteaux, soit un burin (une tige d'acier avec une extrémité pointée en biais).

Forage

Traitement mécanique du matériau par découpe, à l'aide d'une perceuse, grâce auquel des trous de différents diamètres et des trous avec de nombreuses faces de différentes sections et profondeurs sont obtenus.

Découpe au laser

La méthode de coupe et de coupe du matériau, dans laquelle il n'y a pas d'effet mécanique, la haute précision de la pièce est maintenue et les déformations apportées par cette méthode ont des déformations minimales.

Traceur

Le dessin de haute précision des diagrammes les plus complexes, des dessins, des cartes géographiques est effectué. Le dessin se fait aux frais du bloc d'écriture, à l'aide d'un stylo spécialisé.

Dessiner et percer des circuits imprimés

Production de cartes, ainsi que dessin de circuits électriquement conducteurs sur la surface d'une plaque diélectrique. Percez également de petits trous pour les composants radio.

Les fonctions que votre future machine programmée exécutera dépendent de vous. Et puis nous considérerons la conception de la machine CNC.

Variété de machines CNC

Les caractéristiques et capacités technologiques de ces machines sont assimilées à des machines universelles. Cependant, dans le monde moderne, il existe trois types de machines CNC :

Tournant

Le but de telles machines est de créer des pièces par type de corps de révolution, ce qui consiste à traiter la surface de la pièce. Également la production de filetages internes et externes.

Fraisage

Le travail automatisé de ces machines consiste en le traitement des plans et des espaces de diverses pièces de carrosserie. Le fraisage est effectué à plat, contour et étagé, sous différents angles, ainsi que de plusieurs côtés. Le perçage, le filetage, l'alésage et l'alésage des pièces sont effectués.

Forage - alésage

Ils effectuent l'alésage, le perçage de trous, l'alésage et l'alésage, le fraisage, le fraisage, le filetage et bien plus encore.

Comme nous pouvons le voir, les machines CNC ont un large éventail de fonctions qu'elles remplissent. Par conséquent, ils sont assimilés à des machines universelles. Tous sont très chers et il est tout simplement impossible d'acheter l'un des équipements ci-dessus en raison de l'insuffisance financière. Et vous pourriez penser que vous devrez effectuer toutes ces actions manuellement, tout au long de votre vie.

Vous n'avez pas à vous énerver. Les mains habiles du pays, dès la première apparition des machines CNC d'usine, ont commencé à créer des prototypes faits maison qui ne fonctionnent pas moins bien que les professionnels.

Tous les composants pour les machines-outils CNC peuvent être commandés sur Internet, où ils sont disponibles gratuitement et sont assez bon marché. À propos, le corps d'une machine automatisée peut être fabriqué à la main et vous pouvez consulter Internet pour connaître les dimensions correctes.

Astuce : Avant de choisir une machine CNC, décidez quel type de matériau vous allez traiter. Ce choix sera primordial dans la construction de la machine, puisqu'il dépend directement de la taille de l'équipement, ainsi que du coût de celui-ci.

La conception de la machine CNC dépend entièrement de votre choix. Vous pouvez acheter un ensemble standard prêt à l'emploi de toutes les pièces nécessaires et l'assembler simplement dans votre garage ou atelier. Ou commandez tous les accessoires séparément.

Considérez un ensemble standard de pièces sur l'image:

1. La zone de travail elle-même, qui est en contreplaqué, est constituée d'un plateau et d'un cadre latéral.
2. Éléments directeurs.
3. Supports de rails.
4. Roulements linéaires et douilles à douille.
5. Supports de roulements.
6. Vis sans fin.
7. Contrôleur de moteur pas à pas.
8. Alimentation du contrôleur.
9. Graveur ou routeur électrique.
10. Un accouplement qui relie l'arbre de la vis mère à l'arbre des moteurs pas à pas.
11. Moteurs pas à pas.
12. Noix de voyage.

En utilisant cette liste de pièces, vous pouvez créer en toute sécurité votre propre fraiseuse à bois CNC avec un travail automatisé. Lorsque vous avez assemblé toute la structure, vous pouvez vous mettre au travail en toute sécurité.

Principe d'opération

L'élément le plus important de cette machine est peut-être le routeur, le graveur ou la broche. Cela dépend de votre choix. Si vous avez une broche debout, la tige de la fraise, qui a une pince pour la fixation, s'adaptera étroitement dans la pince.

Le mandrin lui-même est directement attaché à l'arbre de la broche. La partie coupante de la fraise est sélectionnée en fonction du matériau sélectionné. Un moteur électrique, situé sur un chariot mobile, fait tourner la broche avec la fraise, ce qui permet de traiter la surface du matériau. Les moteurs pas à pas sont contrôlés par un contrôleur, qui est commandé à partir d'un programme informatique.

Électronique La machine-outil travaille directement sur la fourniture de logiciels informatiques, qui doivent être fournis avec l'électronique commandée. Le programme transmet des commandes sous forme de codes G au contrôleur. Ainsi, ces codes sont stockés dans la RAM du contrôleur.

Après avoir sélectionné un programme d'usinage sur la machine (finition, ébauche, tridimensionnel), les commandes sont distribuées aux moteurs pas à pas, après quoi la surface du matériau est traitée.

Astuce : Avant de commencer le travail, vous devez tester la machine avec un programme spécialisé et ignorer la partie test pour vous assurer que la CNC fonctionne correctement.

Assemblée

Assemblage de la machine fais le toi-même ne vous prendra pas trop de temps. De plus, sur Internet, vous pouvez désormais Télécharger beaucoup de différents schémas et dessins. Si vous avez acheté un ensemble de pièces pour une machine-outil faite maison, son assemblage sera très rapide.

Alors, jetons un coup d'œil à l'un des dessins la véritable machine manuelle.

Un dessin d'une machine CNC faite maison.

En règle générale, tout d'abord, un cadre est en contreplaqué de 10 à 11 millimètres d'épaisseur. Le plateau de la table, les parois latérales et un portail mobile pour l'installation d'une toupie ou d'une broche sont uniquement en contreplaqué. Le plateau de la table est rendu mobile, des guides de meubles de la taille appropriée sont utilisés.

En conséquence, vous devriez obtenir un tel cadre. Une fois la structure du cadre prête, une perceuse et des couronnes spéciales entrent en jeu, avec lesquelles vous pouvez percer des trous dans le contreplaqué.

Le châssis de la future machine CNC.

Dans le cadre fini, il est nécessaire de préparer tous les trous afin d'y installer les roulements et les boulons de guidage. Après cette installation, vous pouvez installer toutes les fixations, installations électriques, etc.

Une fois l'assemblage terminé, la configuration du logiciel de la machine et du programme informatique est une étape importante. Lors de la configuration du programme, le fonctionnement de la machine est vérifié pour l'exactitude des dimensions spécifiées. Si tout est prêt, vous pouvez commencer le travail tant attendu.

Astuce: Avant de commencer le travail, vous devez vérifier la fixation correcte de la pièce et la fiabilité de la fixation de l'accessoire de travail. Assurez-vous également que le matériau choisi est adapté à la machine réalisée.

Ajustement de l'équipement

Le réglage de la machine CNC s'effectue directement à partir de l'ordinateur de travail, sur lequel est installé le programme de travail avec la machine. C'est dans le programme que les dessins, graphiques, dessins nécessaires sont chargés. Qui en séquence sont convertis par le programme en G - codes nécessaires pour contrôler la machine.

Lorsque tout est chargé, des actions d'essai sont effectuées par rapport au matériau sélectionné. C'est lors de ces actions que toutes les tailles prédéfinies nécessaires sont vérifiées.

Astuce : Ce n'est qu'après un contrôle approfondi des performances de la machine que vous pouvez commencer un travail à part entière.

Ingénierie de sécurité

Les règles et mesures de sécurité lorsque vous travaillez avec cette machine ne sont pas différentes de travailler sur toutes les autres machines. Les plus basiques seront présentés ci-dessous :

• Vérifiez le bon fonctionnement de la machine avant de travailler.
• Les vêtements doivent être correctement rentrés afin que rien ne dépasse et ne puisse pénétrer dans la zone de travail de la machine.
• Un couvre-chef doit être porté qui pincera vos cheveux.
• Il devrait y avoir un tapis en caoutchouc ou une caisse basse en bois près de la machine pour se protéger contre les fuites d'électricité.
• L'accès à la machine aux enfants doit être strictement interdit.
• Avant de travailler sur la machine, vérifiez le serrage de toutes les fixations.

Conseil: Il est nécessaire d'aborder le travail sur la machine avec une tête sobre et en comprenant que si vous ne travaillez pas correctement, vous pouvez vous causer des dommages irréparables.

Vous pouvez trouver des exigences de sécurité complètes lorsque vous travaillez avec la machine sur le World Wide Web, c'est-à-dire sur Internet et familiarisez-vous avec eux.

Critiques de vidéos

Examen de l'assemblage d'une machine CNC maison

Vidéo vue d'ensemble d'une machine CNC simple

Aperçu des capacités d'une machine CNC maison

Présentation des moteurs pas à pas

Aperçu vidéo pilote de moteur pas à pas multicanal

C'est ma première machine CNC auto-assemblée à partir des matériaux disponibles. Le coût de la machine est d'environ 170 $.

Je rêvais d'assembler une machine CNC depuis longtemps. Fondamentalement, j'en ai besoin pour couper du contreplaqué et du plastique, découper certaines pièces pour la modélisation, les produits faits maison et d'autres machines. Les mains me démangeaient pour assembler la machine pendant près de deux ans, au cours desquels j'ai collecté des pièces, de l'électronique et des connaissances.

La machine est budgétaire, son coût est minime. Ensuite, j'utiliserai des mots qui peuvent sembler très effrayants pour une personne ordinaire et cela peut vous éloigner de la construction d'une machine-outil vous-même, mais en fait, tout cela est très simple et facile à maîtriser en quelques jours.

Electronique assemblée sur firmware Arduino + GRBL

La mécanique est la plus simple, un châssis en contreplaqué 10mm + visserie 8mm, des guides linéaires issus d'un coin métallique 25*25*3 mm + des roulements 8*7*22 mm. L'axe Z se déplace sur le plot M8, et les axes X et Y sur les courroies T2.5.

La broche pour CNC est faite maison, assemblée à partir d'un moteur brushless et d'une pince à pince + entraînement par courroie crantée. Il est à noter que le moteur de la broche est alimenté par une alimentation principale de 24 volts. Les spécifications techniques indiquent que le moteur fait 80 ampères, mais en réalité il consomme 4 ampères sous une charge importante. Je ne peux pas expliquer pourquoi cela se produit, mais le moteur fonctionne parfaitement et fait son travail.

Initialement, l'axe Z était sur des guides linéaires faits maison à partir de coins et de roulements, plus tard je l'ai refait, photos et description ci-dessous.

L'espace de travail est d'environ 45 cm en X et 33 cm en Y, 4 cm en Z. Compte tenu de la première expérience, je ferai la prochaine machine avec de grandes dimensions et je mettrai deux moteurs sur l'axe X, un sur chaque côté. Cela est dû au grand épaulement et à la charge qui s'y trouve, lorsque le travail est effectué à la distance maximale le long de l'axe Y. Maintenant, il y a un moteur et cela entraîne une distorsion des détails, le cercle s'avère être un peu ellipse due à la déviation résultante du chariot en X.

Les roulements natifs du moteur se sont rapidement desserrés, car ils ne sont pas conçus pour un chargement latéral, mais c'est grave ici. Par conséquent, sur le haut et le bas de l'essieu, j'ai installé deux gros roulements d'un diamètre de 8 mm, cela aurait dû être fait immédiatement, maintenant à cause de cela, il y a des vibrations.

Ici, sur la photo, vous pouvez voir que l'axe Z est déjà sur d'autres guides linéaires, la description sera ci-dessous.

Les guides eux-mêmes ont un design très simple, je l'ai trouvé accidentellement sur Youtube. Ensuite, cette conception m'a semblé parfaite de tous les côtés, effort minimum, pièces minimum, assemblage simple. Mais comme la pratique l'a montré, ces guides ne fonctionnent pas longtemps. La photo montre quelle rainure s'est formée sur l'axe Z après une semaine de mes essais de la machine CNC.

J'ai troqué les guides d'axe Z faits maison pour des meubles qui coûtent moins d'un dollar par deux. Je les ai raccourcis, laissé une course de 8 cm. Sur les axes X et Y, il y a encore d'anciens guides, je ne les changerai pas encore, j'envisage de découper des pièces pour une nouvelle machine sur cette machine, ensuite je vais simplement démonter celui-ci.

Quelques mots sur les coupeurs. Je n'ai jamais travaillé avec la CNC et j'ai aussi très peu d'expérience en fraisage. J'ai acheté plusieurs fraises en Chine, toutes ont 3 et 4 flûtes, plus tard j'ai réalisé que ces fraises sont bonnes pour le métal, d'autres fraises sont nécessaires pour fraiser le contreplaqué. Pendant que les nouvelles fraises couvrent la distance entre la Chine et la Biélorussie, j'essaie de travailler avec ce que nous avons.

La photo montre comment une fraise de 4 mm a brûlé sur un contreplaqué de bouleau de 10 mm, je ne comprenais toujours pas pourquoi, le contreplaqué est propre et sur la fraise, il y a des dépôts de carbone similaires au goudron de pin.

Plus loin sur la photo se trouve une fraise à quatre voies de 2 mm après une tentative de fraisage du plastique. Ce morceau de plastique fondu était alors très difficile à retirer, un peu arraché avec des pinces. Même à basse vitesse, la fraise reste bloquée, 4 rainures sont clairement pour le métal :)

L'autre jour mon oncle a fêté son anniversaire, à cette occasion j'ai décidé de faire un cadeau sur mon jouet :)

En cadeau, j'ai fait une maison à guichets fermés en contreplaqué. Tout d'abord, j'ai essayé de fraiser sur de la mousse, afin de vérifier le programme et de ne pas abîmer le contreplaqué.

En raison des jeux et des déviations, le fer à cheval n'a été découpé qu'à partir de la septième fois.

Au total, ce épuisé (sous sa forme pure) a été broyé pendant environ 5 heures + beaucoup de temps pour ce qui a été gâté.

Une fois que j'ai publié un article sur une femme de ménage, ci-dessous sur la photo se trouve la même femme de ménage, mais déjà découpée sur une machine CNC. Effort minimum, précision maximum. A cause du jeu, la précision n'est certes pas au maximum, mais je vais rendre la deuxième machine plus rigide.

Et sur une machine CNC, je coupe des engrenages dans du contreplaqué, c'est beaucoup plus pratique et plus rapide que de couper avec une scie sauteuse de mes propres mains.

Plus tard, j'ai également découpé des engrenages carrés dans du contreplaqué, ils tournent réellement :)

Les résultats sont positifs. Maintenant, je vais être engagé dans le développement d'une nouvelle machine, je vais découper des pièces déjà sur cette machine, le travail manuel est pratiquement réduit à l'assemblage.

Vous devez maîtriser la découpe du plastique, car le travail sur un aspirateur robot fait maison a commencé. Le robot lui-même m'a également poussé à créer ma propre CNC. Pour le robot, je découperai des engrenages et d'autres pièces dans du plastique.

Mise à jour : Maintenant, j'achète des couteaux droits à deux bords (3,175 * 2,0 * 12 mm), ils coupent sans rayer fortement des deux côtés du contreplaqué.

Alors, vous avez décidé de construire une fraiseuse CNC maison, ou peut-être que vous y pensez et que vous ne savez pas par où commencer ? Il y a de nombreux avantages à avoir une machine CNC. Les machines domestiques peuvent fraiser et couper presque tous les matériaux. Que vous soyez amateur ou artisan, il ouvre de grands horizons à la créativité. Le fait qu'une des machines puisse se retrouver dans votre atelier est encore plus séduisant.

Il existe de nombreuses raisons pour lesquelles les gens veulent construire leur propre routeur CNC DIY. En règle générale, cela se produit parce que nous ne pouvons tout simplement pas nous permettre de l'acheter dans un magasin ou chez un fabricant, et ce n'est pas surprenant, car leur prix est assez élevé. Ou vous pouvez être comme moi et vous amuser à faire votre propre travail et à créer quelque chose d'unique. Vous pouvez simplement le faire pour une certaine expérience en génie mécanique.

Expérience personnelle

Lorsque j'ai commencé à développer, réfléchir et fabriquer le premier routeur CNC de mes propres mains, il m'a fallu environ une journée pour créer le projet. Ensuite, quand j'ai commencé à acheter des pièces, j'ai fait quelques recherches. Et j'ai trouvé des informations dans diverses sources et forums, ce qui a conduit à de nouvelles questions :

• Ai-je vraiment besoin de vis à billes, ou les goujons et écrous ordinaires fonctionneront-ils très bien ?
• Quel roulement linéaire est le meilleur et puis-je me le permettre ?
• De quel type de moteur ai-je besoin et est-il préférable d'utiliser un moteur pas à pas ou un servo ?
• Le matériau du corps se déforme-t-il trop lorsque la machine est grande ?
• Etc.

Heureusement, j'ai pu répondre à certaines questions grâce à ma formation d'ingénieur issue de mes études. Cependant, bon nombre des problèmes que je rencontrerais ne pouvaient pas être calculés. J'avais juste besoin de quelqu'un avec une expérience pratique et des informations sur cette question.

Bien sûr, j'ai reçu de nombreuses réponses à mes questions de différentes personnes, dont beaucoup se sont contredites. Ensuite, j'ai dû faire plus de recherches pour savoir quelles réponses valent la peine et lesquelles sont des ordures.

Chaque fois que j'avais une question dont je ne connaissais pas la réponse, je devais répéter le même processus. C'est en grande partie dû au fait que j'avais un budget limité et que je voulais prendre le meilleur de mon argent. La même situation se produit avec de nombreuses personnes qui créent une fraiseuse CNC maison.

Kits de bricolage et kits d'assemblage de fraises CNC

Oui, il existe des kits disponibles pour l'assemblage manuel, mais je n'en ai pas encore vu qui puisse être adapté à des besoins spécifiques.

De plus, il n'y a aucun moyen d'apporter des modifications à la conception et au type de machine, mais il y en a beaucoup, et comment savoir laquelle vous convient le mieux ? Peu importe la qualité de l'instruction, si la conception est mal pensée, la machine finale sera mauvaise.

C'est pourquoi vous devez être conscient de ce que vous construisez et comprendre comment chaque détail joue un rôle !

La gestion

Ce guide vise à vous éviter de commettre les mêmes erreurs pour lesquelles j'ai perdu mon temps et mon argent précieux.

Nous passerons en revue tous les composants jusqu'aux boulons, en examinant les avantages et les inconvénients de chaque type de chaque pièce. Je couvrirai tous les aspects de la conception et vous montrerai comment créer une fraiseuse CNC DIY. Vous guider à travers les mécanismes du logiciel et tout le reste.

Gardez à l'esprit que les dessins de machines CNC DIY offrent peu de moyens de résoudre certains problèmes. Cela se traduit souvent par une conception « bâclée » ou de mauvaises performances de la machine. C'est pourquoi je vous suggère de lire d'abord ce guide.

COMMENÇONS

ÉTAPE 1 : Décisions de conception clés

Les premières choses à considérer sont les suivantes :

1. Détermination d'une conception appropriée spécifiquement pour vous (par exemple, si vous fabriquez une machine à bois de vos propres mains).
2. Zone de traitement requise.
3. Disponibilité de l'espace de travail.
4. Matériaux.
5. Tolérances.
6. Méthodes de construction.
7. Outils disponibles.
8. Budget.

ÉTAPE 2 : Base et axe X

Les problèmes suivants sont traités ici :

1. Concevez et construisez la base ou la base de l'axe X.
2. Pièces fixes.
3. Pièces partiellement fixes, etc.

ÉTAPE 3 : Concevoir l'axe Y du portique

1. Conception et construction de l'axe Y du portail.
2. Décomposition de divers designs en éléments.
3. Forces et moments sur le portail, etc.

ÉTAPE 4 : Schéma d'assemblage de l'axe Z

Les problèmes suivants sont traités ici :

1. Conception et assemblage d'un assemblage d'axe Z.
2. Forces et moments sur l'axe Z.
3. Rails / guides linéaires et espacement des roulements.
4. Choix de la chaîne câblée.

ÉTAPE 5 : Système de mouvement linéaire

Cette clause traite des problèmes suivants :

1. Étude détaillée des systèmes de mouvement linéaire.
2. Choisir le bon système pour votre machine spécifique.
3. Conception et construction de vos propres guides avec un petit budget.
4. Arbre linéaire et bagues ou rails et blocs ?

ÉTAPE 6 : Composants d'entraînement mécanique

Cette clause aborde les aspects suivants :

1. Aperçu détaillé des pièces d'entraînement.
2. Sélection des bons composants pour votre type de machine.
3. Moteurs pas à pas ou servomoteurs.
4. Vis et vis à billes.
5. Conduisez les écrous.
6. Roulements radiaux et de butée.
7. Accouplement et support moteur.
8. Entraînement direct ou boîte de vitesses.
9. Crémaillères et engrenages.
10. Calibrage des hélices par rapport aux moteurs.

ÉTAPE 7 : Sélection des moteurs

Dans cette étape, vous devez considérer :

1. Aperçu détaillé des moteurs CNC.
2. Types de moteurs CNC.
3. Comment fonctionnent les moteurs pas à pas.
4. Types de moteurs pas à pas.
5. Comment fonctionnent les servomoteurs.
6. Types de servomoteurs.
7. Normes NEMA.
8. Choisir le bon type de moteur pour votre projet.
9. Mesure des paramètres du moteur.

ÉTAPE 8 : Conception de la table de découpe

1. Concevez et construisez vos propres tables avec un petit budget.
2. Couche de coupe perforée.
3. Table à vide.
4. Vue d'ensemble des conceptions de table de coupe.
5. La table peut être coupée avec une défonceuse à bois CNC.

ÉTAPE 9 : Paramètres de la broche

Cette étape résout les problèmes suivants :

1. Présentation des broches CNC.
2. Types et fonctions.
3. Prix ​​et coûts.
4. Options de montage et de refroidissement.
5. Systèmes de refroidissement.
6. Créez votre propre broche.
7. Calcul de la charge de copeaux et de la force de coupe.
8. Recherche de la vitesse d'avance optimale.

ÉTAPE 10 : Électronique

Cette clause traite des problèmes suivants :

1. Panneau de commande.
2. Câblage électrique et fusibles.
3. Boutons et interrupteurs.
4. Tour MPG et Jog.
5. Alimentations.

ÉTAPE 11 : Paramètres du contrôleur de contrôle du programme

Cette étape résout les problèmes suivants :

1. Présentation du contrôleur CNC.
2. Sélection du contrôleur.
3. Options disponibles.
4. Systèmes en boucle fermée et en boucle ouverte.
5. Contrôleurs à un prix abordable.
6. Créer votre propre contrôleur à partir de zéro.

ÉTAPE 12. Choix du logiciel

Cette clause traite des problèmes suivants :

1. Un aperçu des logiciels liés à la CNC.
2. Sélection de logiciels.
3. Logiciel de FAO.
4. Logiciel de CAO.
5. Logiciel de contrôleur NC.

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Le traitement complexe de divers matériaux a depuis longtemps cessé d'être le lot des ateliers d'usine. Il y a vingt ans, le maximum que les artisans pouvaient se permettre était de couper des boucles avec une scie sauteuse.

Aujourd'hui, les routeurs manuels et les lasers de découpe peuvent être facilement achetés dans un magasin d'outils ménagers. Divers guides sont disponibles pour l'usinage linéaire. Mais qu'en est-il de la découpe de formes complexes ?

Les tâches de base peuvent être accomplies à l'aide d'un modèle. mais cette méthode a des inconvénients: d'une part, il est nécessaire de réaliser le gabarit lui-même, et d'autre part, le motif mécanique a des limitations sur la taille des arrondis. Et enfin, l'erreur de tels appareils est trop grande.

Une issue a longtemps été trouvée: une machine CNC vous permet de découper de vos propres mains des formes aussi complexes dans du contreplaqué, dont les "opérateurs de scie sauteuse" ne peuvent que rêver.

Le dispositif est un système de positionnement de coordonnées de l'outil de coupe, contrôlé par un programme informatique. C'est-à-dire que la tête d'usinage se déplace le long de la pièce selon une trajectoire prédéterminée. La précision n'est limitée que par la taille de l'outil de coupe (fraise ou faisceau laser).


Les possibilités de ces machines sont infinies. Il existe des modèles avec positionnement 2D et 3D. Cependant, leur coût est si élevé que l'acquisition ne peut être justifiée que par un usage commercial. Il reste à assembler une machine CNC de vos propres mains.

Comment fonctionne le système de coordonnées

La base de la machine est un châssis puissant. Une surface parfaitement plane est prise comme base. Il sert également de table de travail. Le deuxième élément de base est le chariot sur lequel l'outil est fixé. Il peut s'agir d'un dremel, d'une défonceuse à main, d'un canon laser - en général, de tout appareil capable de traiter une pièce. Le chariot doit se déplacer strictement dans le plan du châssis.

Commençons par une configuration 2D.

Comme cadre (base) pour une machine CNC à faire soi-même, vous pouvez utiliser la surface de la table. L'essentiel est qu'après avoir ajusté tous les éléments, la structure ne bouge plus, restant rigidement vissée à la base.

Pour se déplacer dans une direction (appelons-le conditionnellement X), deux guides sont placés. Ils doivent être strictement parallèles les uns aux autres. Une structure de pont est installée en travers, également constituée de guides parallèles. Le deuxième axe est Y.


En spécifiant les vecteurs de mouvement le long des axes X et Y, vous pouvez régler le chariot (et avec lui l'outil de coupe) avec une grande précision à n'importe quel point du plan du bureau. En choisissant le rapport des vitesses de déplacement le long des axes, le programme fait se déplacer l'outil en continu le long de n'importe quelle trajectoire la plus complexe.

Le châssis de la machine CNC est réalisé par les mains d'un artisan, vidéo

Il existe une autre notion : le chariot avec l'outil est fixe immobile, la table de travail avec la pièce se déplace. Il n'y a pas de différence fondamentale. A moins que les dimensions du socle (et donc de la pièce) soient limitées. Mais cela simplifie l'alimentation électrique de l'outil de travail, pas besoin de s'inquiéter des câbles d'alimentation flexibles.