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, fabriquiez le vôtre. La narration se déroulera à la première personne, mais sachez que, à mon grand regret, je ne partage pas mon expérience, mais raconte seulement librement l'auteur de ce projet.

Il y aura pas mal de dessins dans cet article., des notes leur sont faites sur Anglais, mais je suis sûr qu'un vrai technicien comprendra tout sans plus tarder. Pour faciliter la compréhension, je diviserai l’histoire en « étapes ».

Préface de l'auteur

Déjà à l’âge de 12 ans, je rêvais de construire une machine capable de créer diverses choses. Une machine qui me donnera la possibilité de fabriquer n’importe quel article ménager. Deux ans plus tard, je suis tombé sur l'expression CNC ou pour être plus précis, l'expression "Fraiseuse CNC". Après avoir découvert qu'il existe des gens capables de fabriquer une telle machine de manière indépendante, selon leurs besoins, dans leur propre garage, j'ai réalisé que je pouvais faire ça aussi. je dois faire ça! Pendant trois mois, j'ai essayé de rassembler les pièces adaptées, 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 conquis. Je viens de terminer mon diplôme de premier cycle à l'université dessin industriel, j’étais donc assez confiant en 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 avec des machines manuelles pour le travail des métaux, mais surtout, j'ai appris à utiliser les outils de développement. J'espère que ce tutoriel vous inspirera pour construire votre propre machine CNC !

Étape 1 : Conception et modèle CAO

Tout commence par une conception réfléchie. J'ai réalisé plusieurs 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 composants de la machine, j'ai préparé des dessins techniques. J'ai utilisé ces dessins pour réaliser des pièces sur des machines manuelles de travail des métaux : et.

Je l'avoue honnêtement, j'aime le bien des outils pratiques. C'est pourquoi j'ai essayé de m'assurer que les opérations entretien et le réglage de la machine ont été effectués aussi simplement que possible. J'ai placé les roulements dans des blocs spéciaux afin de pouvoir remplacement rapide. Les guides sont accessibles pour l'entretien, ma voiture sera donc toujours propre une fois les travaux terminés.

Fichiers à télécharger « Étape 1 »

Dimensions

Étape 2 : Lit

Le banc confère à la machine la rigidité nécessaire. Un portail mobile, des moteurs pas à pas, un axe Z et une broche, puis une surface de travail y seront installés. Pour créer le cadre de support, j'ai utilisé deux profilés en aluminium Maytec d'une section de 40x80 mm et de deux plaques d'extrémité en aluminium de 10 mm d'épaisseur. J'ai relié tous les éléments entre eux à l'aide de coins en aluminium. Pour renforcer la structure à l'intérieur du cadre principal, j'ai réalisé un cadre carré supplémentaire à partir de profilés de section plus petite.

Afin d'éviter que de la poussière ne pénètre sur les guides à l'avenir, j'ai installé des coins de protection en aluminium. L'angle est monté à l'aide d'écrous en T installés dans l'une des rainures du profilé.

Les deux plaques d'extrémité sont dotées de blocs de roulement pour le montage de la vis d'entraînement.

Assemblage du cadre de support

Coins pour protéger les guides

Fichiers à télécharger « Étape 2 »

Dessins des principaux éléments du cadre

Étape 3 : Portail

Le portail 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 portail est haut, plus la pièce à usiner est épaisse. Cependant, un portail haut est moins résistant aux charges qui surviennent lors du traitement. Les montants latéraux hauts du portail font office de leviers par rapport aux roulements linéaires.

La tâche principale que j'avais prévu de résoudre sur ma fraiseuse CNC est le traitement pièces en aluminium. Étant donné que l'épaisseur maximale des flans en aluminium qui me convient est de 60 mm, j'ai décidé de faire en sorte que le dégagement du portail (la distance entre la surface de travail et le dessus traverse) égal à 125 mm. J'ai converti toutes mes mesures en modèle et en dessins techniques dans SolidWorks. En raison de la complexité des pièces, je les ai traitées sur un centre d'usinage CNC industriel ; cela m'a en outre permis d'usiner des chanfreins, ce qui serait très difficile à faire sur une fraiseuse manuelle pour métaux.

Fichiers à télécharger « Étape 3 »

Étape 4 : étrier de l'axe Z

Pour la conception de l'axe Z, j'ai utilisé un panneau avant qui se fixe aux roulements de mouvement de l'axe Y, deux plaques pour renforcer l'assemblage, une plaque pour monter le moteur pas à pas et un panneau pour monter la broche de fraisage. Sur le panneau avant, j'ai installé deux guides profilés le long desquels la broche se déplacera le long de l'axe Z. Veuillez noter que la vis de l'axe Z n'a pas de contre-support en bas.

Téléchargements « Étape 4 »

Étape 5 : Guides

Les guides offrent la possibilité de se déplacer dans toutes les directions, garantissant des mouvements fluides et précis. Tout jeu dans une direction peut entraîner des imprécisions 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 fournira la précision de positionnement dont j'ai besoin. Pour m'assurer que les guides étaient parallèles, j'ai utilisé un indicateur spécial lors de leur installation. L'écart maximum les uns par rapport aux autres 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 vis-écrou ou une paire vis à billes (vis à billes). En règle générale, la vis-écrou est soumise à davantage de forces de frottement pendant le fonctionnement et est également moins précise par rapport à la vis à billes. Si vous avez besoin d’une précision accrue, vous devez absolument opter pour une vis à billes. Mais il faut savoir que les vis à billes sont assez chères.

De nos jours, les artisans découvrent de plus en plus de nouvelles machines qui ne sont pas contrôlées manuellement, comme nous en avons tous l'habitude, mais par des logiciels et des équipements informatiques. Cette innovation est appelée CNC (commande numérique par ordinateur).

Cette technologie est utilisée dans de nombreuses institutions, grandes industries, ainsi que dans des ateliers privés. Système automatisé la gestion permet de gagner beaucoup de temps, ainsi que d'améliorer la qualité des produits.

Le système automatisé est contrôlé par un programme informatique. Ce système comprend moteurs asynchronesà commande vectorielle, ayant trois axes de mouvement du graveur électrique : X, Z, Y. Ci-dessous, nous examinerons quels types de machines à commande et calculs automatiques existent.

En règle générale, toutes les machines CNC utilisent un graveur ou une fraise électrique, sur lequel vous pouvez changer d'accessoires. Une machine à commande numérique permet d'ajouter des éléments décoratifs à certains matériaux et plus encore. Les machines CNC, en raison des progrès du monde informatique, doivent avoir de nombreuses fonctions. Ces fonctions incluent :

Fraisage

Processus mécanique de traitement d'un matériau, au cours duquel un élément de coupe (un accessoire en forme de fraise) produit des mouvements de rotation sur la surface de la pièce.

Gravure

Elle consiste à appliquer l'une ou l'autre image sur la surface de la pièce. Pour ce faire, utilisez soit des couteaux, soit un graveur (une tige d'acier dont une extrémité pointe en biais).

Forage

Traitement mécanique du matériau par découpe, à l'aide d'une perceuse, qui crée des trous différents diamètres et des trous avec de nombreux bords diverses rubriques et des profondeurs.

Découpe laser

Une méthode de découpe et de découpe de matériau dans laquelle il n'y a pas d'impact mécanique, une grande précision de la pièce est maintenue et les déformations réalisées par cette méthode ont des déformations minimales.

Traceur

Dessin de haute précision de schémas, dessins, cartes géographiques. Le dessin se fait à l'aide d'un bloc d'écriture, à l'aide d'un stylo spécialisé.

Dessin et perçage de PCB

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

Quelles fonctions votre future machine remplira-t-elle ? contrôlé par programme C'est à vous de décider. Examinons ensuite la conception d’une machine CNC.

Type de machines CNC

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

Tournant

Le but de ces machines est de créer des pièces basées sur le type d'organes de rotation, qui consistent à traiter la surface de la pièce. Egalement production de filetages internes et externes.

Fraisage

Le fonctionnement automatisé de ces machines consiste à traiter les plans et les espaces de différentes ébauches de carrosserie. Ils réalisent le fraisage de plats, de contours et d'étages, sous différents angles, ainsi que de plusieurs côtés. Percer des trous coupe-fil, déploiement et alésage des pièces.

Forage - ennuyeux

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 constater, les machines CNC disposent d’un large éventail de fonctionnalités. Ils sont donc assimilés à des machines universelles. Toutes sont très chères et il est tout simplement impossible d'acheter l'une des installations 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 besoin d'être contrarié. 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 machines CNC peuvent être commandés sur Internet, où ils sont disponibles gratuitement et à un prix relativement bas. À propos, vous pouvez fabriquer vous-même le corps d'une machine automatisée et consulter Internet pour connaître les dimensions correctes.

Astuce : Avant de choisir une machine CNC, décidez quel matériau vous allez traiter. Ce choix sera primordial lors de la construction de la machine, car il dépend directement de la taille de l'équipement, ainsi que de ses coûts.

La conception de la machine CNC dépend entièrement de votre choix. Vous pouvez acheter un ensemble standard prêt à l'emploi de tous détails nécessaires et assemblez-le simplement dans votre garage ou atelier. Ou commandez tous les équipements séparément.

Considérez un ensemble standard de pièces sur la photo:

1. La zone de travail immédiate, qui est en contreplaqué, est le plateau et le cadre latéral.
2. Éléments de guidage.
3. Porte-guides.
4. Roulements linéaires et bagues coulissantes.
5. Roulements de support.
6. Vis à plomb.
7. Contrôleur de moteur pas à pas.
8. Alimentation du contrôleur.
9. Graveur ou routeur électrique.
10. Un accouplement reliant l’arbre de la vis mère à l’arbre des moteurs pas à pas.
11. Moteurs pas à pas.
12. Écrou courant.

En utilisant cette liste Détails, vous pouvez créer en toute sécurité votre propre fraiseuse à bois CNC avec travail automatisé. Une fois que vous avez assemblé toute la structure, vous pouvez commencer les travaux en toute sécurité.

Principe de fonctionnement

L'élément le plus important de cette machine est peut-être la fraise, le graveur ou la broche. Cela dépend de votre choix. Si vous avez une broche, la queue de la fraise, qui a une pince de fixation, sera étroitement fixée au mandrin à pince.

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

Électronique La machine fonctionne directement sur le logiciel informatique qui doit être fourni 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 de traitement sur la machine (finition, ébauche, tridimensionnel), les commandes sont distribuées aux moteurs pas à pas, après quoi la surface du matériau est traitée.

Conseil : Avant de commencer le travail, vous devez tester la machine à l'aide d'un programme spécialisé et exécuter une pièce de test pour vous assurer que la CNC fonctionne correctement.

Assemblée

Assemblage de machines de tes propres mains Cela ne vous prendra pas trop de temps. De plus, sur Internet, vous pouvez désormais télécharger beaucoup de différent schémas et des dessins. Si vous avez acheté un ensemble de pièces pour machine maison, alors son assemblage sera très rapide.

Alors, regardons l'un d'eux dessins la véritable machine à main.

Dessin d'une machine CNC faite maison.

En règle générale, la première étape consiste à fabriquer un cadre en contreplaqué de 10 à 11 millimètres d'épaisseur. Le plateau de table, les parois latérales et le portail mobile pour l'installation d'une toupie ou d'une broche sont fabriqués uniquement à partir de contreplaqué. Le plateau est rendu mobile, des guides de meubles de tailles appropriées sont utilisés.

Le résultat final devrait être un cadre comme celui-ci. Après construction de charpente prêt, une perceuse et des forets spéciaux entrent en jeu, avec lesquels vous pouvez faire des trous dans le contreplaqué.

Châssis de la future machine CNC.

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

Une fois l'assemblage terminé, étape importante devient un décor logiciel machine et programme informatique. 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 les travaux tant attendus.

Astuce : Avant de commencer les travaux, vous devez vérifier la fixation correcte du matériau de la pièce et la fiabilité de la fixation. accessoire de travail. Assurez-vous également que le matériau sélectionné correspond à la machine en cours de fabrication.

Configuration de l'équipement

La machine CNC est configurée directement à partir de l'ordinateur de travail sur lequel est installé le programme permettant de travailler avec la machine. C'est dans le programme que les dessins, graphiques et dessins nécessaires sont chargés. Qui sont convertis en séquence par le programme en codes G nécessaires au contrôle de la machine.

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

Conseil : Ce n’est qu’après une vérification approfondie du fonctionnement de la machine que vous pourrez commencer un travail à part entière.

Précautions de sécurité

Les règles et précautions de sécurité lors du travail avec cette machine ne sont pas différentes de celles appliquées à toutes les autres machines. Voici les plus importants :

• Avant de commencer les travaux, vérifiez que la machine est en bon état de fonctionnement.
• Les vêtements doivent être correctement rentrés afin que rien ne dépasse nulle part et ne puisse se coincer. zone de travail machine
• Vous devez porter un chapeau qui retiendra vos cheveux.
• Près de la machine, il doit y avoir un tapis en caoutchouc ou un tapis bas. revêtement en bois, qui protégera contre les fuites électriques.
• L'accès à la machine aux enfants doit être strictement interdit.
• Vérifiez tout avant d'utiliser la machine attaches sur leur force.

Conseil : Vous devez aborder le travail sur la machine avec lucidité et comprendre que si vous ne le faites pas correctement, vous pouvez vous causer un préjudice irréparable.

Vous pouvez trouver toutes les exigences de sécurité pour travailler avec la machine sur le World Wide Web, c'est-à-dire sur Internet et consultez-les.

Revues vidéo

Examen de l'assemblage de machines CNC maison

Vidéo revoir machine simple CNC

Aperçu des capacités d'une machine CNC maison

Présentation des moteurs pas à pas

Revoir vidéo pilote multicanal pour moteurs pas à pas

C'est ma première machine CNC assemblée de mes propres mains à partir de matériaux disponibles. Le coût de la machine est d'environ 170 $.

Je rêve depuis longtemps d'assembler une machine CNC. J'en ai principalement besoin pour couper du contreplaqué et du plastique, couper certaines pièces pour le modélisme, des produits faits maison et d'autres machines. Mes mains ont eu envie d'assembler la machine pendant près de deux ans, période pendant laquelle j'ai collecté des pièces, des composants électroniques et des connaissances.

La machine est économique, son coût est minime. Ensuite, j'utiliserai des mots qui peuvent sembler très effrayants à une personne ordinaire et cela peut faire peur auto-construit machine, mais en fait tout est très simple et facile à maîtriser en quelques jours.

Electronique assemblée sur Arduino + firmware GRBL

La mécanique est la plus simple, un châssis en contreplaqué de 10 mm + vis et boulons de 8 mm, des guides linéaires constitués d'une cornière métallique de 25*25*3 mm + des roulements de 8*7*22 mm. L'axe Z se déplace sur un goujon M8, et les axes X et Y sur des courroies T2,5.

La broche pour CNC est faite maison, assemblée à partir d'un moteur brushless et d'une pince à pince + un entraînement par courroie crantée. Il convient de noter que le moteur de broche est alimenté par l’alimentation principale de 24 volts. DANS spécifications techniques Le moteur est annoncé comme étant de 80 ampères, mais en réalité il consomme 4 ampères sous forte charge. Je ne peux pas expliquer pourquoi cela se produit, mais le moteur fonctionne très bien et fait son travail.

Initialement, l'axe Z était sur des guides linéaires faits maison constitués d'angles 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 réaliserai la prochaine machine avec des dimensions plus grandes et installerai deux moteurs sur l'axe X, un de chaque côté . Cela est dû au grand bras et à la charge exercée sur celui-ci, lorsque le travail est effectué à la distance maximale le long de l'axe Y. Il n'y a maintenant qu'un seul moteur et cela entraîne une distorsion des pièces, le cercle s'avère un peu. elliptique en raison de la flexion résultante du chariot le long du X.

Les roulements d'origine du moteur se sont rapidement desserrés car ils n'étaient pas conçus pour supporter une charge latérale, ce qui est grave. Par conséquent, j'ai installé deux gros roulements d'un diamètre de 8 mm en haut et en bas de l'essieu, cela aurait dû être fait tout de suite, maintenant il y a des vibrations à cause de cela.

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 sont très conception simple, je l'ai trouvé par hasard sur Youtube. Ensuite, ce design m'a semblé idéal de tous côtés, un minimum d'effort, un minimum de détails, montage facile. Mais comme le montre la pratique, ces guides ne fonctionnent pas longtemps. La photo montre la rainure qui s'est formée sur l'axe Z après une semaine de tests de la machine CNC.

J'ai remplacé les guides faits maison sur l'axe Z par des meubles ; ils coûtent moins d'un dollar pour deux pièces. Je les ai raccourcis en laissant une course de 8 cm. Il y a encore d'anciens guides sur les axes X et Y, je ne les changerai pas pour l'instant, j'envisage de découper des pièces pour une nouvelle machine sur cette machine, puis je le ferai. il suffit de démonter celui-ci.

Quelques mots sur les coupeurs. Je n'ai jamais travaillé avec la CNC et j'ai également très peu d'expérience en fraisage. J'ai acheté plusieurs fraises en Chine, toutes avaient 3 et 4 rainures, j'ai réalisé plus tard que ces fraises étaient bonnes pour le métal, mais pour fraiser du contreplaqué, vous avez besoin d'autres fraises. Pendant que de nouveaux coupeurs parcourent la distance entre la Chine et la Biélorussie, j'essaie de travailler avec ce que j'ai.

La photo montre comment un cutter de 4 mm brûlait sur du contreplaqué de bouleau de 10 mm, je ne comprenais toujours pas pourquoi, le contreplaqué était propre, mais sur le cutter il y avait des dépôts de carbone semblables à de la résine de pin.

Ensuite sur la photo se trouve une fraise à quatre cannelures de 2 mm après une tentative de fraisage du plastique. Ce morceau de plastique fondu était alors très difficile à retirer ; j'ai dû le mordre un peu avec une pince. Même à basse vitesse, la fraise reste bloquée, 4 rainures sont clairement pour le métal :)

L'autre jour c'était l'anniversaire de mon oncle, à cette occasion j'ai décidé de faire un cadeau sur mon jouet :)

En cadeau, j'ai fait une maison pleine pour une maison en contreplaqué. Tout d'abord, j'ai essayé de fraiser sur de la mousse plastique pour tester le programme et ne pas gâcher le contreplaqué.

En raison du jeu et de la flexion, le fer à cheval n'a pu être découpé que la septième fois.

Au total, cette salle comble (sous sa forme pure) a mis environ 5 heures à broyer + beaucoup de temps pour ce qui a été gâché.

J'ai publié une fois un article sur un porte-clés, ci-dessous sur la photo se trouve le même porte-clés, mais déjà découpé sur une machine CNC. Effort minimum, précision maximale. En raison du jeu, la précision n'est certes pas maximale, mais je vais rendre la deuxième machine plus rigide.

J'ai également utilisé une machine CNC pour découper des engrenages dans du contreplaqué, c'est beaucoup plus pratique et plus rapide que de le couper vous-même avec une scie sauteuse.

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

Les résultats sont positifs. Maintenant, je vais commencer à développer une nouvelle machine, je vais découper des pièces sur cette machine, le travail manuel se résume pratiquement à l'assemblage.

Vous devez maîtriser la découpe du plastique, car vous travaillez sur un robot aspirateur fait maison. En fait, le robot m’a aussi poussé à créer ma propre CNC. Pour le robot, je découperai des engrenages et d'autres pièces en plastique.

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

Alors, avez-vous décidé de construire une fraiseuse CNC maison, ou peut-être y réfléchissez-vous simplement et ne savez pas par où commencer ? Avoir une machine CNC présente de nombreux avantages. Les machines domestiques peuvent fraiser et couper presque tous les matériaux. Que vous soyez amateur ou artisan, cela ouvre de grands horizons à la créativité. Le fait qu’une des machines puisse finir dans votre atelier est encore plus tentant.

Il existe de nombreuses raisons pour lesquelles les gens souhaitent 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 auprès d'un fabricant, et cela n'est pas surprenant, car leur prix est plutôt élevé. Ou vous pouvez être comme moi et avoir beaucoup de plaisir à faire votre propre travail et à créer quelque chose d'unique. Vous pouvez simplement le faire pour acquérir de l’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. Puis, lorsque j’ai commencé à acheter des pièces, j’ai fait quelques recherches. Et j'ai trouvé quelques 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 quels paramètres moteur ai-je besoin et vaut-il mieux utiliser un moteur pas à pas ou un servomoteur ?
• Le matériau du boîtier se déforme-t-il trop grande taille machine?
• Etc.

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

Bien entendu, j'ai reçu de nombreuses réponses à mes questions de différentes personnes, dont beaucoup se contredisaient. Ensuite, j’ai dû faire des recherches plus approfondies pour découvrir quelles réponses valaient la peine et lesquelles étaient des conneries.

Chaque fois que j’avais une question dont je ne connaissais pas la réponse, je devais répéter le même processus. En grande partie, cela est dû au fait que j'avais un budget limité et que je voulais tirer le meilleur parti de mon argent. C'est la même situation pour de nombreuses personnes qui créent une fraiseuse CNC maison.

Kits et kits pour assembler des routeurs CNC de vos propres mains

Oui, des kits de machines sont disponibles pour assemblé à la main, mais je n'en ai pas encore vu qui puisse être adapté à des besoins spécifiques.

Il n'y a pas non plus de possibilité 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 ? Quelle que soit la qualité des instructions, si la conception est mal pensée, la machine finale sera de mauvaise qualité.

C'est pourquoi vous devez bien connaître ce que vous construisez et comprendre le rôle que joue chaque pièce !

Gestion

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

Nous examinerons tous les composants jusqu'aux boulons, en examinant les avantages et les inconvénients de chaque type de pièce. Je parlerai de tous les aspects de la conception et vous montrerai comment créer une fraiseuse CNC de vos propres mains. Je vais vous expliquer les mécanismes du logiciel et tout le reste.

Gardez à l’esprit que les plans de machines CNC faits maison offrent peu de solutions à certains problèmes. Cela aboutit souvent à une conception bâclée ou à de mauvaises performances de la machine. C'est pourquoi je vous suggère de lire d'abord ce guide.

COMMENÇONS

ÉTAPE 1 : Décisions clés en matière de conception

Tout d’abord, les questions suivantes doivent être considérées :

1. Déterminer une conception qui vous convient spécifiquement (par exemple, si vous fabriquez une machine à bois de vos propres mains).
2. Zone de traitement requise.
3. Disponibilité d'un espace de travail.
4. Matériels.
5. Tolérances.
6. Méthodes de conception.
7. Outils disponibles.
8. Budget.

ÉTAPE 2 : Base et axe X

Les questions suivantes sont abordées ici :

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

ÉTAPE 3 : Concevoir l'axe Y du portique

1. Conception et construction du portail axe Y.
2. Panne divers modèles aux éléments.
3. Forces et moments sur le portail, etc.

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

Les questions suivantes sont abordées ici :

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

ÉTAPE 5 : Système de mouvement linéaire

Ce paragraphe aborde les questions suivantes :

1. Une étude détaillée des systèmes de mouvement linéaire.
2. Choix bon système spécifiquement pour votre machine.
3. Conception et construction de vos propres guides à petit budget.
4. Arbre linéaire et bagues ou rails et blocs ?

ÉTAPE 6 : Composants d'entraînement mécanique

Ce paragraphe couvre les aspects suivants :

1. Aperçu détaillé des pièces d'entraînement.
2. Sélection des composants adaptés à votre type de machine.
3. Moteurs pas à pas ou servomoteurs.
4. Vis et vis à billes.
5. Conduisez des 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. Examen 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. Choix le bon type 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. Examen des conceptions de tables de découpe.
5. La table peut être coupée à l'aide d'une défonceuse à bois CNC.

ÉTAPE 9 : Paramètres de broche

Cette étape résout les problèmes suivants :

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

ÉTAPE 10 : Électronique

Ce paragraphe aborde les questions suivantes :

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

ÉTAPE 11 : Paramètres du contrôleur de 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. Des contrôleurs à un prix abordable.
6. Créer votre propre contrôleur à partir de zéro.

ÉTAPE 12 : Sélectionner le logiciel

Ce paragraphe aborde les questions suivantes :

1. Examen 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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Traitement complexe divers matériaux a depuis longtemps cessé d'être le lot des usines. Il y a vingt ans, tout ce que les artisans pouvaient se permettre était de découper des figures avec une scie sauteuse.

Aujourd'hui, les fraises portatives et les lasers de découpe peuvent facilement être achetés dans un magasin d'outils ménagers. Divers guides sont fournis pour le traitement linéaire. Et si vous découpiez des formes complexes ?

Les tâches de base peuvent être accomplies à l'aide d'un modèle. Cependant cette méthode présente des inconvénients: premièrement, vous devez réaliser le gabarit lui-même, et deuxièmement, le motif mécanique a des limites sur la taille des courbes. Et enfin, l’erreur de tels appareils est trop grande.

Une solution a été trouvée depuis longtemps : une machine CNC vous permet de découper de vos propres mains des formes si complexes dans du contreplaqué dont les « opérateurs de scie sauteuse » ne peuvent que rêver.

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


Les possibilités de telles machines sont infinies. Il existe des modèles avec un positionnement bidimensionnel et tridimensionnel. Cependant, leur coût est si élevé que leur achat ne peut être justifié que par une utilisation commerciale. Il ne reste plus qu'à assembler la machine CNC de vos propres mains.

Le principe de fonctionnement du système de coordonnées

La base de la machine est un châssis puissant. La base est une surface parfaitement plane. Il sert également de bureau de travail. Le deuxième élément de base est le chariot sur lequel l'outil est monté. ça pourrait être un Dremel toupie manuelle, pistolet laser - en général, tout appareil capable de traiter une pièce. Le chariot doit se déplacer strictement dans le plan du châssis.

Tout d'abord, regardons une configuration bidimensionnelle

Vous pouvez utiliser la surface de la table comme cadre (base) pour une machine CNC DIY. L'essentiel est qu'une fois tous les éléments ajustés, la structure ne bouge plus, restant fermement vissée à la base.

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


En spécifiant les vecteurs de mouvement le long des axes X et Y, vous pouvez haute précision installez le chariot (et avec lui l'outil de coupe) en tout point du plan de l'établi. En choisissant le rapport des vitesses de déplacement le long des axes, le programme oblige l'outil à se déplacer en continu le long de n'importe quelle trajectoire, même la plus complexe.

Le châssis de la machine CNC est réalisé à la main, vidéo

Il existe une autre notion : Le chariot avec l'outil est fixé 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 le circuit d'alimentation de l'outil de travail est simplifié ; il n'y a pas lieu de s'inquiéter des câbles d'alimentation flexibles.