Hoe om 'n CNC-masjien van nuuts af te bou? - DIY Gids
Om te leer hoe om 'n CNC-masjien van nuuts af te bou, is makliker as wat jy dalk dink. Ons het die selfdoen-proses opgebreek in 'n reeks maklik-om-te volg stappe vir beginners. Van die koop van onderdele tot die installering van sagteware, ons DIY-gids sal jou lei deur hoe om maklik jou eie CNC-masjien te maak.
Wat is 'n CNC-masjien?
'n CNC-masjien is 'n outomatiese kraggereedskap wat rekenaarprogram gebruik om die motor te beheer om die 3 asse van X, Y en Z aan te dryf om heen en weer langs die gereedskappad te beweeg wat deur CAD/CAM-sagteware gegenereer word volgens G-kode-opdragte. Uiteindelik voltooi die gereedskap op die spil die kerf-, sny- en freesresultate.
Dinge om te oorweeg
Wanneer dit by CNC-masjiene kom, sal almal dink aan die hoë koste en komplekse programmeringsoperasies daarvan, wat ons ondeurgrondelik daaroor laat voel. Trouens, ons ken en leer CNC deur 'n paar eenvoudige en lae koste CNC masjiene, wat ons in staat gestel het om van 'n beginner tot 'n kenner in moderne CNC-tegnologie op te gradeer. Die moeilikheid van DIY 'n CNC-masjien lê in die hoë koste van die masjienstelle en die moeilikheid van bewerking, en die instelling en gebruik van die sagteware is relatief eenvoudig. Na 'n maand se studie en navorsing oor CNC, het ek besluit om my eie Mach3-beheerde CNC-masjienstelle te bou deur plaaslik beskikbare materiale te gebruik.
Bou moeilikheid: Matig.
Gebou Duur: 16 Dae.
DIY Gereedskap: Bankskrape, elektriese bore, handsae, monsterponse, krane, ruimers, skubbe, buigers en skroewe.
Aan die slag
Hierdie gids gaan alles oor die skep van 'n funksionele CNC-masjien met die volgende kenmerke.
1. Die portaalstruktuur het goeie stabiliteit, groot verwerkingsformaat, kompakte en lightw8 lessenaarontwerp, ligte w8 en maklik om te dra.
2. Dit kan gebruik word om PCB, PVC, akriel, MDF, hout, aluminium en koper te sny en maal.
3. Sy bewerking akkuraatheid kan 0.1 mm bereik, wat kan voldoen aan die vereistes van die meeste PCB-borde, vorms, seëls en tekens.
4. Die koste daarvan is onder $1000, en die monteer is gerieflik en maklik.
5. Die onderdele en grondstowwe wat gebruik word, kan plaaslik gevind of gekoop word, wat bekommernisse verminder.
6. Die selfdoen-proses vereis nie te ingewikkelde gereedskap nie.
7. Mach3 kontroleerder, maklik om te gebruik.
8. Die spil word aangedryf deur 'n stapmotor met hoë presisie.
Hoe om 'n CNC-masjienstruktuur te bou?
Hierdie CNC-masjien neem 'n vaste portaalstruktuur aan. Die hele masjien is verdeel in 'n basistafel, 'n portaalraam, 'n X-as-wa, 'n Y-as-werktafel en 'n Z-as-wa. Die dryftrapmotor van die Y-as werktafel is op die onderplaat vasgemaak. , skroef, en 2 gladde stawe en gantry as die Y-as tafel gly gids.
Op die portaal is die dryftrapmotor van die X-as-wa, die loodskroef en die 2 gladde stawe wat as die skuifgeleiders van die X-as-wa gebruik word, vas. Op die X-as-wa is die dryf-stapmotor van die Z-as-wa vasgemaak, die loodskroef en die 2 gladde stawe wat as die glygeleides van die Z-as-wa gebruik word.
Daar is L-vormige bevestigingsbeugels en U-vormige bevestigingsringe vir die bevestiging van die spil op die Z-as-wa.
Die moer wat by die loodskroef pas, word op die slede van X-, Y- en Z-asse gesweis.
Hoe om 'n CNC-masjienkring te maak?
Die stroombaan bestaan uit 3 identiese stapmotoraandrywingdele van X-as Y-as Z-as. Neem nou die X-as as 'n kolom om sy werkingsbeginsel te illustreer.
Trapmotorbestuurderkring met L297/L298
Die stroombaan bestaan hoofsaaklik uit 2-stapmotor-toegewyde dryf-geïntegreerde stroombane L297 en L298. Die hooffunksie van L297 is polsverspreiding. Dit genereer logiese uitsetpulse by sy uitsetklemme A, B, C en D om L298 aan te dryf. L297 het ook 2 PWM-choppers om die fase-wikkelstroom te beheer en konstante stroom-chopper-beheer te realiseer om Goeie wringkragfrekwensie-eienskappe te verkry.
Die X-as-puls van HDR1 (pen 2) gaan die KLOK (pen 18) van U1 (L297) binne en word deur U1 verwerk by sy uitsetklemme A, B, C, D, C (penne 4, 6, 7, 9 ) om te genereer Die uitsetlogika-puls gaan U2 (L298) binne om die dubbele H-brug by sy uitsetterminale aan te dryf (penne 2, 3, 13 en 14) om stappulse uit te voer om die stapmotor te laat draai.
L298 is 'n dubbele H-brug hoë spanning en hoë stroom krag geïntegreerde stroombaan drywer.
L297 en L298 word gebruik om 'n volledige dryfstelsel te vorm, wat 2-fase stapmotors met 'n maksimum spanning van 46V en 'n stroom van 2A per fase kan aandryf.
Die SINK (pen 1) van U1 is die sinchronisasiepen wat aan die pen 1 van U3 en U5 gekoppel is om die sinchronisasie van verskeie L297's te realiseer.
Stapmotorbestuurder-beheerbord
Die ENABLE (pen 10) van U1 stel die beheerpen in staat om die uitsetlogika te beheer. Wanneer dit laag is, word INH1, INH2, A, B, C, D almal tot lae vlak gedwing om die L298-bestuurder nie te laat werk nie. BEHEER (pen 11) word gebruik om die beheer van die helikopter sein te kies. Wanneer dit 'n lae vlak is, werk die helikopter sein op INH1, INH2, en wanneer dit 'n hoë vlak is, werk die chopper sein op die A, B, C, D seine. Eersgenoemde is geskik vir die enkelfase-werkmodus en die 2 modusse kan gebruik word vir die stapmotor van die bipolêre werkmodus.
Die VREF (pen 15) van S1U1 is die verwysing spanning aanpassing pen, en die spanning van hierdie pen word aangepas om die piek stroom van die fase wikkeling van die stapmotor te stel.
Stapmotorbestuurderstelle
Die cw/ccw (pen 17) van U1 is die pen om die rotasierigting van die X-as-stapmotor te spesifiseer, en die rigting-spesifiserende sein vir die X-as vanaf HDR1 (pen 6) is aan hierdie pen gekoppel.
HALF/VOL (pen 19) is die opwekkingsmodusbeheerpen. Wanneer dit hoog is, is dit 'n halfstap-rymodus, en wanneer dit laag is, is dit 'n volstap-rymodus. TERUGSTEL (pen 20) is 'n asynchrone terugstelsein, en sy funksie is om die pulsverdeler terug te stel.
D3-D26 is die vryloopdiodes van die H-brug van die L298-bestuurder.
Hoe om Mach3 CNC-beheerder op te stel?
Mach3 is die mees gebruikte CNC-beheerder vir CNC-masjiene. Die installasie daarvan is eenvoudig. Plaas eers die Mach3-bewegingskaart op die rekenaar se moederbord. In die Windows-bedryfstelsel sal die Mach3-bestuurder by verstek geïnstalleer word.
USB Mach3 3-as CNC-beheerstel
U kan ook DSP, NcStudio, Mach4, Syntec, OSAI, Siemens, LNC, FANUC en ander CNC-beheerders kies.
Hoe om CAD/CAM-sagteware te installeer en te gebruik?
Die mees algemene CAD/CAM-sagteware vir CNC-masjiene sluit in Type3, ArtCAM, Cabinet Vision, CorelDraw, UG, MeshCAM, Solidworks, AlphaCAM, MasterCAM, UcanCAM, CASmate, PowerMILL, Aspire, Alibre, AutoCAD, Fusion360, Autodesk Inventor, Rhinoceros 3D, wat kan ontwerp 2D/3D tekeninge om bewerkingsgereedskappaaie te genereer.
CAD/CAM sagteware
Hoe om CNC-masjienstelle saam te stel?
Die onderste tafel, X-as-wa, Y-as-werktafel en Z-as-wa word gemaak deur 'n buigmasjien met 1.5-2mm koudgewalste staalplate, wat die mees ideale bewerkingsakkuraatheid kan verseker. As daar nie buigers is nie, kan dit ook met 'n handhamer op 'n groot bankschroef met die hand gebuig word. Tydens handhamerverwerking moet 'n yster by die werkstuk gevoeg word om te verhoed dat hamermerke op die werkstuk agterlaat. Na buiging is verdere vorming nodig. Nie een van die vlakke is kromgetrek nie en vorm 'n hoek van 90 grade met mekaar. Ten einde die korrekte ponsposisie te verseker, moet die naaldpunt van die skraapnaald wat parallel en loodreg op die 1ste skripsie is, dun wees, die skraaplyn moet akkuraat wees, en die monsterponsposisioneringssok moet versigtig en akkuraat wees.
CNC-masjienstelle
Maak byvoorbeeld 'n gaatjie met 'n deursnee van 6 mm 2 keer in. Gebruik eers 'n boor van 4 mm deursnee om die gat te boor. Bepaal of die gat van 4 mm deursnee akkuraat is volgens die kruisposisioneringslyn. As dit nie akkuraat is nie, gebruik 'n tuin-assorteerde lêer om dit reg te stel. , en roei uiteindelik die gat met 'n 6mm boorpunt, sodat die gatposisiefout relatief klein is.
Die portaal kan met 'n handsaag van die ysterkiel van die anti-statiese vloer met 'n muurdikte van 1 gesny word.2mm volgens die tekening, en dit kan op 'n bankschroef gebuig, verwerk en gevorm word. Die ligstaaf wat gebruik word as die X, Y, Z 3-as geleiderail vereis 'n gladde oppervlak met 'n gladde deursnee van 8-10mm. Dit kan opgelos word deur die skuifreling van die gebruikte puntmatriksdrukker en die inktrubberroller in die ou laserdrukkerpatroon uitmekaar te haal. Die 2 gladde stawe in elke rigting moet ewe lank wees en die eindvlakke moet plat wees. Boor gate in die middel van die eindvlakke om M5-draad te tap, en maak dit vas 5mm boute. Die vakmanskap moet horisontaal en vertikaal wees, veral die 2 ligstawe in elke rigting moet absoluut wees Die parallelisme is baie belangrik, dit bepaal die sukses of mislukking van die produksie.
Die loodskroef van die 3 asse is 'n loodskroef met 'n deursnee van 6mm en 'n toonhoogte van 1mm. Hierdie loodskroef kan gebruik word om die vereiste lengte te sny van die lang loodskroef wat in die hardewarewinkel verkoop word vir die versiering van die plafon. Die weerstand en speling moet klein wees, en die moer word in die ooreenstemmende gat van die wa gesweis om die terugslag te verminder en die akkuraatheid van die graveermasjien te verbeter.
Die skuifhuls is 'n koperslangaansluiting wat in 'n hardewarewinkel gekoop word. Dit is nodig om die binnedeursnee effens kleiner as die deursnee van die skuifstaaf te kies, en dan 'n handruimer te gebruik om die binnedeursnee te draai om presies by die skuifstaaf te pas. Indien nodig, poleer die optiese as met metallografiese skuurpapier, sny die skuifhuls in 6 mm lange dele, altesaam 12 seksies, en gebruik dan 'n hoëkrag-soldeerbout om dit in die ooreenstemmende gat van die wa te soldeer. Moenie die glyhuls tydens sweiswerk plaas nie. As die soldeersel binnedring, gebruik sinkchloried as 'n vloeimiddel om die soldeergehalte te verseker. Wanneer jy monteer, wees versigtig dat die weerstand van die skuiftafel klein en konsekwent is. As die weerstand groot is, kan die glyhuls weer met 'n soldeerbout verhit word om aan die vereistes te voldoen.
Die as van die stapmotor en die skroefstaaf is verbind deur 'n koperbuis van a 6mm deursnee staaf antenna. Die skroefstaaf en die koperbuis is stewig gesweis en verseker dat dit konsentries is. Die ander kant van die koperbuis word in die stapmotoras geplaas en dan horisontaal geboor. ’n Pen word in ’n klein gaatjie geplaas om dit vas te maak, en die ander kant van die skroefstaaf word met ’n moer op die wa vasgesweis.
Hierdie CNC-masjien kan buigsaam beheer word volgens die grootte en grootte van sy eie materiaal, maar die hele masjien moet nie te groot wees om swak styfheid te vermy nie.
Hoe om 'n CNC-masjien te bedryf?
Voor CNC-bewerking moet 'n lys van bewerkingsprogramme vooraf voorberei word:
1. Bepaal die verwerkingsprosedure van die onderdeel en die gereedskap en snyspoed wat vir verwerking gebruik word.
2. Bepaal die kontoerverbindingspunt van die onderdeel.
3. Stel die posisie van begin en toemaak van die mes en die posisie van die koördinaatoorsprong.
Skryf die numeriese beheerinstruksiestel volgens die voorgeskrewe stellingformaat, voer die instruksiestel in die numeriese beheertoestel in vir verwerking (dekodering, werking, ens.), versterk die sein deur die dryfkring, dryf die servomotor om die hoekverplasing uit te voer en hoeksnelheid, en skakel dan die komponente om deur die uitvoeringskomponent. Die lineêre verplasing van die werktafel word gerealiseer om die voeding te realiseer.
Kom ons begin met 'n CNC-masjien met die 9 stappe soos volg.
Stap 1. CNC-programmering.
Voor bewerking moet die CNC-programmering eers ontleed en saamgestel word. As die program lank of ingewikkeld is. Moenie op die CNC-masjien programmeer nie, maar gebruik die programmeringsmasjien of rekenaarprogrammering, en maak dan terug na die CNC-stelsel van die CNC-masjien deur middel van 'n disket of kommunikasie-koppelvlak. Dit kan verhoed dat masjientyd beset word en die hulptyd van bewerking verhoog.
Stap 2. Skakel Masjien aan.
Oor die algemeen word die hoofkrag eers aangeskakel, sodat die CNC-masjien die aanskakeltoestande het. Begin 'n CNC-stelsel met 'n sleutelknoppie en die masjiengereedskap word terselfdertyd aangeskakel, en die CRT van die CNC-beheerstelsel vertoon inligting. Verbindingstatus van mossel en ander hulptoerusting.
Stap 3. Stel soliede verwysingspunt.
Voor bewerking, stel die bewegingsdatum van elke koördinaat van die masjien vas. Hierdie stap moet 1ste uitgevoer word vir die masjien van die verhoogbeheerstelsel.
Stap 4. Begin CNC-programmering.
Volgens die programmedium (band, skyf) kan dit deur bandmasjien, programmeringsmasjien of seriële kommunikasie ingevoer word. As dit 'n eenvoudige program is, kan dit direk op die CNC-beheerpaneel deur sleutelbord ingevoer word, of segment vir segment in MDI-modus ingevoer word vir afgeleë segmentverwerking. Voor bewerking moet die oorsprong van die stuk, gereedskapparameters, offset en verskeie kompensasiewaardes ook in die program ingevoer word.
Stap 5. Programredigering.
As die ingevoerde program gewysig moet word, moet die werkmoduskeuseskakelaar in die redigeringsposisie geplaas word. Gebruik die redigeersleutel om by te voeg, uit te vee en te verander.
Stap 6. Program Inspeksie & Ontfouting.
Sluit eers die masjiengereedskap en laat net die stelsel hardloop. Hierdie stap is om die program na te gaan. As daar enige fout is, moet dit weer gewysig word.
Stap 7. Werkstuk Bevestiging & Belyning.
Bevestig en pas die werkstuk wat verwerk moet word, en stel 'n maatstaf vas. Die metode neem handmatige inkrementele beweging, deurlopende beweging of handwielbeweging van die masjiengereedskap aan. Stel die beginpunt na die begin van die program, en stel die verwysing van die instrument.
Stap 8. Begin CNC-bewerking.
Deurlopende bewerking gebruik gewoonlik programbyvoegings in die geheue. Die toevoertempo in CNC-bewerking kan deur die toevoertempo-skakelaar aangepas word. Tydens bewerking kan die voerhou-knoppie gedruk word om die voerbeweging te onderbreek om die verwerkingsituasie waar te neem of handmatige meting uit te voer. Druk weer die siklusbeginknoppie om bewerking te hervat. Om te verseker dat die bak reg is, moet dit weer nagegaan word voordat dit bygevoeg word. Tydens maalwerk, vir plat geboë stukke, kan 'n potlood in plaas van 'n gereedskap gebruik word om die buitelyn van die deel op die papier te teken, wat meer intuïtief is. As die stelsel 'n gereedskappad het, kan die simulasiefunksie gebruik word om die korrektheid van die program na te gaan.
Stap 9. Skakel Masjien af.
Nadat u bygevoeg het, voordat u die krag afskakel, let op om die status van die CNC-masjien en die posisie van elke deel van die masjien na te gaan. Skakel eers die masjienkrag af, skakel dan die stelselkrag af en skakel laastens die hoofkrag af.
Vrae & Antwoorde
Hoeveel tipes CNC-masjiene kan self gebou word?
Die mees algemene tipes CNC-masjiene wat jy self maak, sluit in CNC-routers, CNC-draaibanke, CNC-meulens, CNC-slypers, CNC-bore, CNC-lasers en CNC-plasmasnyers.
Hoeveel kos dit om CNC-masjienstelle te bou?
Die koste van DIY CNC-masjienstelle sluit rekenaar, beheerbord, masjienonderdele en bykomstighede in. Die meeste van die koste is gekonsentreer in hardeware, wat afhang van die akkuraatheid wat u benodig vir u CNC-bewerkingsplan, en die gemiddelde koste is onder $1, 000.
Wat kan 'n CNC-masjien doen?
CNC-masjiene kan maal, draai, sny, kerf, graveer, merk, slyp, buig, boor, skoonmaak, sweis vir metaal, hout, plastiek, skuim, materiaal en klip.
Hoe om 'n spilmotor te kies?
Spilmotor is die kerndeel vir CNC-masjiene. Dit is nodig om die regte spilmotor vir jou sakeplanne te koop, alles afhangend van die materiaal wat jy bewerk en die akkuraatheid wat vir jou projekte vereis word.
Hoe om 'n transmissiestelsel te kies?
Een daarvan is of 'n skroef of 'n balskroef gekies moet word vir die keuse van die transmissiestelsel. Hier stel ek eintlik voor dat dit baie beter is om 'n balskroef te kies. Alhoewel ek 'n loodskroef gebruik, beveel ek steeds aan om 'n balskroef te kies. Die balskroef het hoë presisie en klein rotasiefout. En in die proses van oordrag is die klank baie klein. Die oordragproses van die skroef is die wrywing tussen metaal en metaal. Alhoewel die klank nie baie hard is nie, sal die rotasiefout groter en groter word nadat die wrywingstyd lank is.
Hoe om 'n stapmotor te kies?
Solank die CNC-masjien werk, werk die stapmotor. As die motor nie versigtig gekies word nie, dan is die motor eerstens baie maklik om op te warm. Die motor is warm wanneer die masjien begin werk, wat nie behoort te wees wat ons wil hê nie. Die wringkrag van die motor is ook 'n probleem om in ag te neem, en dit is maklik om treë te verloor as die wringkrag onvoldoende is. Moet dus nie gulsig wees wanneer jy 'n stapmotor kies nie.
Waarsku
Of jy nou besig is om 'n bekostigbare CNC router, of maak die beste begroting CNC draaibank masjien, selfs werk met DIY die goedkoopste CNC freesmasjien, die 1ste waarskuwing is die kragtoevoer van die CNC masjien. Daar is 3 stapmotors en een spilmotor op die masjien. Daarom is die stroom van die CNC-masjien baie groot in die proses van gebruik. Wanneer 'n GS-kragbron aangekoop word, moet 'n GS-kragbron met 'n groter nominale stroom aangekoop word. Die determinant van die spoed van die spilmotor is die spanning van die GS-kragtoevoer. Hoe hoër die spanning, hoe vinniger kan die maksimum spoed van die spil draai, dus kan die spanning nie te klein wees nie.
Opsommend stel ek voor dat die nominale spanning van die selfgemaakte CNC-masjien ongeveer 30V is en die nominale stroom ten minste 10A om die normale werking van die masjien te verseker. Die spanning van 30V word hoofsaaklik op die spilmotor gebruik, en die stapmotor het nie so 'n hoë spanning nodig nie. Omdat die stapmotor deur 'n skroef aangedryf word, kan die wringkrag selfs met 'n klein spanning steeds groot wees. So ek stel voor dat slegs 12V genoeg is vir die spanning wat aan die stapmotor verskaf word. Die stapmotor gebruik 12V, maar die spanning wat deur die GS-kragbron verskaf word, is 30V. Hier moet 'n transformator gebruik word. Die krag van hierdie transformator moet hoog wees. Die stroom van die 3 stapmotors moet deur hierdie transformator gaan. Die hitte-afvoer van die transformator kan nie byhou nie, wat lei tot ernstige hitte-opwekking.
Lees verder
Hoeveel kos CNC-routers? - Koopgids
As jy in die mark is vir een nuwe of gebruikte CNC-routermasjien of tafelstelle, probeer jy dalk weet hoeveel dit kos om seker te maak dat die aankoop binne jou begroting is. Die finale prys wat jy betaal hang af van die fabrikaat en tipe wat jy gaan koop.
CNC Router Prys: 'n Vergelyking tussen Asië en Europa
Hierdie artikel verduidelik hoeveel CNC routers werd is in Asië en Europa, en vergelyk die verskillende pryse en verskillende kostes in die 2 streke, asook hoe om die beste masjien vir jou begroting te kies.
'n Kort Gids tot CNC Router Woordelys
As jy 'n idee het om iets oor 'n CNC-routermasjien te leer, moet jy uit die woordelys verstaan om CNC, CAD, CAM, G-Code, en meer te ken.
Waarvoor word 'n CNC-roeteerder gebruik?
'n CNC-routermasjien word gebruik vir outomatiese houtwerk, klipkerfwerk, metaalmaalwerk, plastieksnywerk, skuimsny en glasgravure.
Is daar 'n betroubare draagbare CNC-masjien?
Sukkel jy om 'n betroubare draagbare CNC-masjien te vind? Hier is 'n professionele gebruikersgids om jou wenke te gee oor die keuse van die regte masjiengereedskap vir jou behoeftes.
'n Gids om jou eerste CNC-roeteerder te koop
Hierdie gids sal jou help om te verstaan wat 'n CNC-routermasjien is? hoe werk dit? wat is die tipes? waarvoor word dit gebruik? hoeveel kos dit? hoe om te kies en te koop?