У дома / Стени / Самоделни cnc машини 4 оси с чертежи. Как да си направим самоделни машини и приспособления за домашната работилница. Дървообработващи машини за домашна работилница и специални приспособления: основни определения, производствени техники

Самоделни cnc машини 4 оси с чертежи. Как да си направим самоделни машини и приспособления за домашната работилница. Дървообработващи машини за домашна работилница и специални приспособления: основни определения, производствени техники

Условие за изпълнение на професионална дограма е наличието. Търговски достъпни пътища и не всеки може да си го позволи. Ето защо мнозина ги правят със собствените си ръце, като спестяват пари и се наслаждават на творческия процес.

Има два варианта за производство на мини машини за:

  • закупуване на комплект части и неговото производство (комплекти за моделист на стойност от 40 до 110 хиляди рубли);
  • направете го със собствените си ръце.

Помислете за производството на мини CNC фрези със собствените си ръце.

Избор на дизайнерски характеристики

Списъкът с действия при разработването, производството на мини устройство за фрезоване на дървесина е както следва:

  1. Първоначално трябва да решите за какъв вид работа говорим. Това ще ви каже какви размери и дебелини на частите могат да се обработват върху него.
  2. Направете оформление и приблизителен списък с части за домашна настолна машина за производство „Направи си сам“.
  3. Изберете софтуер, за да го приведете в работно състояние, така че да работи според дадена програма.
  4. Закупете необходимите компоненти, части, продукти.
  5. Като имате чертежи, направете липсващите елементи със собствените си ръце, сглобете и отстранете грешки в готовия продукт.

Дизайн

Домашно приготвената машина се състои от следните основни части:

  • легло с поставена върху него маса;
  • шублери с възможност за преместване на режещия нож в три координати;
  • шпиндел с фреза;
  • водачи за преместване на дебеломери и портал;
  • захранващ блок, който осигурява електричество на двигателите, контролер или превключващо табло с помощта на микросхеми;
  • драйвери за стабилизиране на работата;
  • прахосмукачка за дървени стърготини.

На рамката са монтирани водачи за придвижване на портала по оста Y. На портала се поставят водачи за придвижване на шублер по оста X. Вретеното с фреза е монтирано на шублера. Движи се по своите водачи (ос Z).

Контролерът и драйверите осигуряват автоматизация на CNC машината чрез предаване на команди към електродвигателите. Използване софтуерен пакет Kcam ви позволява да използвате всеки контролер и осигурява управление на двигателя в съответствие с чертежа на частта, въведен в програмата.

Конструкцията трябва да бъде направена твърда, за да издържи на работните сили, които възникват по време на работа и да не води до вибрации. Вибрациите ще доведат до намаляване на качеството на получения продукт, счупване на инструмента. Следователно размерите на крепежните елементи трябва да гарантират здравината на конструкцията.

Домашна фрезова машина с ЦПУ се използва за получаване на триизмерно 3D изображение върху дървена част. Той е прикрепен към масата на това устройство. Може да се използва и като гравьор. Конструкцията осигурява движението на работния орган - шпиндела с монтирана фреза в съответствие с посочената програма за действия. Движението на шублера по осите X и Y става по полирани водачи с помощта на стъпкови двигатели.

Преместването на шпиндела по вертикалната ос Z ви позволява да промените дълбочината на обработка на създадения чертеж върху дървото. За да получите 3D релефна рисунка, трябва да направите чертежи. Препоръчително е да се използва различни видовефрези, които ще ви позволят да получите най-добрите параметридисплей на картината.


Избор на компоненти

За водачи се използват стоманени пръти D = 12 mm. За по-добро движение на каретите те се шлифоват. Дължината им зависи от размера на масата. Можете да използвате закалени стоманени пръти от матричен принтер.

От там могат да се използват стъпкови двигатели. Техните параметри: 24 V, 5 A.

Желателно е да се осигури фиксиране на фрези с цанга.

По-добре е да използвате фабрично захранване за домашна мини фреза, тъй като производителността зависи от това.

Контролерът трябва да използва кондензатори и резистори в SMD пакети за повърхностен монтаж.

Сглобяване

За да сглобите домашно направена машина за фрезоване на 3D дървени части със собствените си ръце, трябва да направите чертежи, да подготвите основен инструмент, аксесоари, направете липсващите части. След това можете да започнете сглобяването.

Последователността на сглобяване "направи си сам" на мини CNC машина с 3D обработка се състои от:

  1. водачите на шублер са монтирани в страничните стени заедно с каретката (без винтове).
  2. каретките се движат по водачите, докато движението им стане плавно. По този начин дупките в шублера се залепват.
  3. затягащи болтове на шублерите.
  4. закрепване на монтажни единици на машината и монтиране на винтове.
  5. монтаж на стъпкови двигатели и свързването им с винтове с помощта на съединители.
  6. контролерът е разпределен в отделен блок, за да се намали влиянието на работните механизми върху него.

Самоделна CNC машина след сглобяване трябва да бъде тествана! Тестването на 3D обработката се извършва чрез използване на щадящи режими за идентифициране на всички проблеми и тяхното отстраняване.

Работата в автоматичен режим се осигурява от софтуер. Напредналите компютърни потребители могат да използват захранвания и драйвери за контролери, стъпкови двигатели. Захранването преобразува входящия променлив ток (220 V, 50 Hz) в постоянен ток, необходим за захранване на контролера и стъпковите двигатели. За тях управлението на машината от персонален компютър преминава през LPT порта. Работните програми са Turbo CNC и VRI-CNC. Програмите за графичен редактор CorelDRAW и ArtCAM се използват за подготовка на чертежи, необходими за изпълнение в дърво.

Резултати

Домашна мини CNC фреза за 3D части е лесна за работа, гарантира точност и качество на обработка. Ако трябва да извършвате по-сложна работа, трябва да използвате стъпкови двигатели с по-голяма мощност (например: 57BYGH-401A). В този случай, за да преместите шублерите, трябва да използвате зъбни ремъци за завъртане на винтовете, а не съединител.

Инсталирането на захранването (S-250-24), таблото за превключване, драйверите може да се извърши в стария корпус от компютъра, като се модифицира. Може да бъде оборудван с червен бутон "стоп" за аварийно изключване на оборудването.

Може да се интересувате и от статии:

Направи си сам машина за прорязване на дърво Как да си направим ренде за дърво със собствените си ръце Копирно-фрезови машини за дърво

Чрез пълното изпълнение компютърна технологияи системи за автоматизация, съвременните дървообработващи машини работят по предварително зададени програми, което гарантира най-високо качество на обработката на дървото. Използвани в специализирани дървообработващи фабрики и големи дъскорезници, машините с ЦПУ улесняват рязането и обработката на дървесина, като същевременно е възможно да се правят подходящи промени в работата на такова оборудване. Това гарантира възможно най-голяма гъвкавост при използването на такива дървообработващи машини.

Ако желаете, можете самостоятелно да направите такива машини с ЦПУ, които ще осигурят цялостна обработка на дърво с отлично качество на извършената работа. Ще ви разкажем по-подробно как да направите домашна CNC машина със собствените си ръце.

Въпреки очевидната сложност на дизайна на такова оборудване, няма да е трудно да го сглобите сами. Днес в продажба можете да намерите готови комплекти за производството на такива CNC машини, което ви позволява да минимизирате разходите си, докато е възможно да произведете необходимата CNC фрезова машина с 3d, която ще извърши пълен набор от работа с дървен материал .

Такова оборудване е универсално в употреба, което оказва положително влияние върху търсенето и популярността му на пазара. Такива устройства могат да се използват за работа със следните материали:

  • Дърво.
  • Пластмасов.
  • Композити и полимери.
  • Тънък метал.
  • Каучук.
  • Други материали.

Най-популярните днес CNC машини, които са напълно контролирани от автоматизация и осигуряват максимална прецизност при обработката на дърво. С помощта на такива дървообработващи машини можете да направите следното:

  • Рязане на дърво.
  • Нарежете шперплат.
  • Извършете прецизно смилане.
  • Извършвайте сложно триизмерно и фигурно рязане на дърво.
  • да правя различни строителни материалиот дърво.

Във всеки случай, в зависимост от функционалността на такова устройство, неговата схема на изпълнение и използваните компоненти ще варират. Ето защо първо трябва да решите с функционалносттакова оборудване и в зависимост от това изберете един или друг вид и схема за самостоятелно производство CNC машина.

Хардуерни предимства

Ако говорим за предимствата на произведенитеНаправи си сам CNC машини, отбелязваме следното:

  • Ефективност при работа.
  • Универсалност на употреба.
  • Възможност за опростена преконфигурация на оборудването.
  • Надеждност.
  • Достъпна цена.

инструкции за сглобяване

ти предлагам достатъчно прости инструкциисглобяване фрезова машинас CNC, което ще ви позволи самостоятелно да направите такова оборудване за обработка на дърво. Тази схема предполага използването на готови комплекти от компоненти, които включват специално подбрани елементи за производството на такова оборудване. Нищо обаче не ви пречи да намерите или произведете сами всички компоненти и впоследствие не само ще можете да спестите много, но и да направите машина, която да отговаря напълно на вашите изисквания.

Впоследствие ще бъде възможно лесно да свържете компютър или контролен блок със софтуер към завършения механизъм, който ви позволява напълно да зададете траекторията на фрезовата работна глава. В същото време отбелязваме, че ако използвате карета от стар филтър, тогава можете да използвате такава CNC машина само за обработка на дърво, пластмаса или ламарина.

Ако имате нужда от машина с ЦПУ, способна да извършва пълноценно фрезоване на детайли от различни материали, тогава мощен стъпков двигател трябва да отговаря за преместването на използвания работен инструмент. Можете да го стартирате от конвенционален електрически двигател или да закупите готови модели с ниска мощност.

Използването на такива двигатели ще избегне необходимостта от винтово задвижване, което усложнява целия дизайн. В същото време характеристиките на такова домашно оборудване и неговата функционалност значително се разширяват. Ако по някаква причина не можете или не искате да използвате мощен стъпков двигател, тогава препоръчваме да изберете карети от принтери на мощни топ модели, които ще осигурят максималната възможна амплитуда на движение на фрезовата работна глава.

Схема и чертежи на машината

Основата на самостоятелно изработена CNC машина ще бъде фрезовият механизъм. В случай, че използвате готови комплекти за изпълнение на такова оборудване, тогава можете да изберете механизъм, който напълно ще съответства на мощността на двигателя и последващата работа с дърво и други материали.

В интернет можете да намерите множество схеми за изпълнение на такива фрезови механизми за машини с ЦПУ. Във всеки случай използваният механизъм ще се различава в зависимост от инсталираните двигатели и каретки. При избора на един или друг чертеж на такава фреза е необходимо да се даде предпочитание на оборудване, което съчетава простотата на дизайна и в същото време напълно отговаря на вашите изисквания.

Събираме машината с ЦПУ

На първо място е необходимо да се завърши основата на оборудването, към което впоследствие ще бъдат фиксирани фрезата, шейната и електрическият двигател. Такава основа може да бъде направена от правоъгълни греди, към които са заварени или завинтени с болтове метални водачи.

Готовата основа за машината трябва да е твърда, което е необходимо за точното позициониране на фрезовата глава. Експертите препоръчват свързването на всички метални елементитакъв носеща конструкцияс винтове, което позволява не само да осигурите необходимата здравина, но и лесно да надграждате вашите машини в бъдеще.

В завършената CNC машина трябва да бъде осигурен механизъм, който ви позволява да преместите работния инструмент вертикална равнина. Можем да препоръчаме използването на винтова предавка за такова вертикално движение на инструмента, въртенето от което се предава с помощта на зъбен ремък.

Вертикалната ос, от която ще се нуждае всяка самостоятелно изработена CNC машина, може да бъде направена от алуминиева плоча. Размерите на такава вертикална ос трябва да бъдат точно съобразени с общите размери на устройството, което сглобявате.

След като произведете или закупите всички компоненти за такова оборудване, можете да започнете да сглобявате машината. Трябва да монтирате два стъпкови двигателя, които са прикрепени към основата зад нейната вертикална ос. Първият електродвигател е отговорен за движението на главата в хоризонтална равнина, докато вторият гарантира, че движението на фреза вече е вертикално. Използваните компоненти и възли са монтирани, като на качеството на тяхното фиксиране трябва да се обърне необходимото внимание.

По време на работа на такова оборудване има повишено натоварване с вибрации, а при некачествено закрепване скоро могат да започнат проблеми с точността на позициониране на главите. Всички движещи се части и работни фрезови глави трябва да се задвижват изключително от ремъчни задвижвания.

Избор на стъпкови двигатели

Повечето модели самостоятелно изработени машини с ЦПУ са оборудвани със стъпкови двигатели, които ви позволяват да премествате работния инструмент в три равнини. В зависимост от дизайна, такова оборудване може да бъде оборудвано с два или три стъпкови двигателя, както и допълнително сглобено с електрически двигатели от компютърни принтери.

При избора на стъпкови двигатели, които да се използват, е необходимо да се обърне внимание на броя на управляващите канали. Най-добрите моделиимат пет канала за управление, което увеличава функционалността на произведената мини-машина. Също така, когато избирате конкретни модели на такива двигатели, трябва да се запознаете с техните спецификации и да изясните с колко градуса позицията на главата върху координатната маса се променя в една стъпка на двигателя. Точността на позициониране на режещия инструмент ще зависи пряко от тази характеристика.

Електронно пълнене на оборудването

Днес в продажба можете да намерите различни готови микросхеми за управление на работата на маршеви двигатели. Също така няма да е трудно да се намери подходящия софтуер, който ще изпраща управляващи сигнали към двигателите и съответно те, като променят позицията си, ще спускат и повдигат работния инструмент.

Важен момент при избораСофтуерът е, че той задължително трябва да поддържа драйверите за arduino контролерите, инсталирани на вашата мини-машина. Свързването на контролната платка директно към домашно изработена CNC машина става чрез LPT или CNC порт.

Най-лесният начин е да поръчате такова електронно оборудване за CNC машина директно от китайски търгове и уебсайтове. Там лесно можете да намерите както готови комплекти за металорежещи машини, така и отделно използвано електрическо оборудване. Цената на такива чипове, софтуер и контролери ще бъде на достъпно ниво.

CNC фрезова машина „Направи си сам“ е универсално оборудване, което ви позволява значително да опростите и автоматизирате работата по обработка на дървен материал, пластмаса, тънък метал и др. Ако имате подходящ опит в работата, можете самостоятелно да направите такава машина с ЦПУ, която ще осигури необходимата точност и висока производителност. Просто трябва да намерите висококачествена схема за изпълнение на такова оборудване и да закупите готови комплекти от компоненти, да изберете основните двигатели и използваните автоматизации.

Когато избирате електронни компоненти за вашата машина "направи си сам", важно е да обърнете внимание на тяхното качество, тъй като точността ще зависи от това. технологични операциикойто ще работи върху него. След като инсталирате и свържете всички електронни компоненти на CNC системата, трябва да изтеглите необходимия софтуер и драйвери. Едва след това следва пробно стартиране на машината, проверка на правилната работа на машината под контрола на изтеглени програми, идентифициране на недостатъците и своевременното им отстраняване.

Всички горепосочени действия и изброените компоненти са подходящи за направата на фрезова машина "направи си сам" не само за координатна сондажна група, но и за редица други видове. На такова оборудване е възможно да се обработват части със сложна конфигурация, тъй като работното тяло на машината може да се движи в три равнини: 3d.

Желанието ви да сглобите такава машина, управлявана от CNC системата със собствените си ръце, трябва да бъде подкрепено от наличието на определени умения и подробни чертежи. Също така е силно желателно да гледате редица тематични обучителни видеоклипове, някои от които са представени в тази статия.

21 , средна оценка: 3,52 от 5)

Машините, оборудвани с цифров софтуер (CNC), са представени под формата на модерно оборудване за рязане, струговане, пробиване или шлайфане на метал, шперплат, пяна дървесина и други материали.

Вградена електроника на основата печатни платки"Arduino" осигурява максимална автоматизация на работата.

1 Какво е машина с ЦПУ?

Машините с ЦПУ, базирани на печатни платки Arduino, са в състояние автоматично да променят безстепенно скоростта на шпиндела, както и скоростта на подаване на шублери, маси и други механизми. Спомагателни елементи на CNC машината автоматично заема желаната позиция,и може да се използва за рязане на шперплат или алуминиев профил.

В устройства, базирани на печатни платки "Arduino" режещ инструмент(предварително зададено) също се променя автоматично.

В устройствата с ЦПУ, базирани на печатни платки Arduino, всички команди се подават през контролера.

Контролерът получава сигнали от програмния носител. За такова оборудване за рязане на шперплат, метални профили или пяна, програмните носители са гърбици, стопове или копирни машини.

Сигналът, получен от програмния носител през контролера, изпраща команда към автоматичната, полуавтоматичната или копирна машина. Ако е необходимо да смените лист шперплат или пяна за рязане, тогава гърбиците или копирните машини се заменят с други елементи.

Програмно управляваните модули, базирани на платки Arduino, използват перфоленти, перфокарти или магнитни ленти като програмен носител, които съдържат цялата необходима информация. С използването на дъски Arduino, целият процес на рязане на шперплат, пяна или друг материал е напълно автоматизиран, сто и минимизира разходите за труд.

Струва си да се отбележи, че сглобяването на CNC машина за рязане на шперплат или пяна на базата на Arduino дъски можете да го направите сами без особени затруднения.Управлението в CNC модули, базирани на Arduino, се осъществява от контролер, който предава както технологична, така и размерна информация.

Използвайки CNC плазмени фрези, базирани на платки Arduino, можете да пуснете голям брой универсално оборудване и в същото време, повишаване на производителността на труда.Основните предимства на направените сами Arduino-базирани машини се изразяват в:

  • високо (в сравнение с ръчни машини) производителност;
  • гъвкавостта на универсалното оборудване, съчетана с прецизност;
  • намаляване на необходимостта от привличане на квалифицирани специалисти за работа;
  • възможността за производство на взаимозаменяеми части по една програма;
  • намалено време за подготовка за производството на нови части;
  • способността да направите машина със собствените си ръце.

1.1 Процесът на фрезовата машина с ЦПУ (видео)


1.2 Разновидности на машини с ЦПУ

Представените единици за рязане на шперплат или пяна пластмаса, използващи дъски Arduino за работа, са разделени на класове според:

  • технологични възможности;
  • принципът на смяна на инструмента;
  • метод за смяна на детайла.

Всеки клас такова оборудване може да бъде направено ръчно и Arduino електроника осигуряват максимална автоматизация на работния процес.Заедно с класовете машините могат да бъдат:

  • завъртане;
  • пробиване и пробиване;
  • фрезоване;
  • смилане;
  • машини от електрофизичната серия;
  • многофункционален.

Стругачите на базата на "Arduino" могат да обработват външните и вътрешните повърхности на различни части.

Въртенето на детайлите може да се извършва както по праволинейни, така и по криволинейни контури. Устройството е предназначено и за нарязване на външни и вътрешни резби. Фрезови агрегати на базата на "Arduino" са предназначени за фрезоване на прости и сложни части от типа на тялото.

В допълнение, те могат да извършват пробиване и пробиване. Шлифовъчни машини, който също може да бъде DIY може да се приложи довършителни работиподробности.

В зависимост от вида на третираните повърхности, агрегатите могат да бъдат:

  • повърхностно шлайфане;
  • вътрешно шлайфане;
  • шлицово шлайфане.

За рязане могат да се използват многофункционални устройствашперплат или пяна, за извършване на пробиване, фрезоване, пробиване и струговане на части. Преди да направите CNC машина със собствените си ръце, важно е да се има предвид, че оборудването също е разделено според метода на смяна на инструмента. Замяната може да се извърши:

  • ръчно;
  • автоматично в купола;
  • автоматично в магазина.

Ако електрониката (контролерът) може да осигури автоматична смяна на детайла с помощта на специални устройства за съхранение, тогава машината може дълго времеработа без намеса на оператора.

За да направите представения блок за рязане на шперплат или полистирол със собствените си ръце, трябва да подготвите първоначалното оборудване. Използван може да е подходящ за това.

При него работният орган се заменя с фреза. Освен това можете да направите механизъм със собствените си ръце от каретите на стар принтер.

Това ще позволи на работния фрез да се движи в посока на две равнини. Освен това електрониката е свързана към структурата, чийто ключов елемент е контролерът и платките Arduino.

Схемата за сглобяване ви позволява да направите самостоятелно направен CNC блок автоматично със собствените си ръце. Такова оборудване може да бъде проектирано за рязане на пластмаса, пяна, шперплат или тънък метал. За да може устройството да изпълнява повече сложни типоверабота, имате нужда не само от контролер, но и от стъпков двигател.

Трябва да има висока мощност - най-малко 40-50 вата. Препоръчва се използването на конвенционален електродвигател, тъй като с неговото използване няма да е необходимо да се създава винтова предавка, а контролерът ще осигури навременна доставка на команди.

Необходима сила върху трансмисионния вал в домашен уред трябва да се предава чрез зъбни ремъци.Ако домашна CNC машина ще използва карети от принтери, за да премести работния фрез, тогава за тази цел е необходимо да изберете части от големи принтери.

Основата на бъдещата единица може да служи като правоъгълна греда, която трябва да бъде здраво фиксирана върху релсите. Рамката трябва да има висока степен на твърдост, но не се препоръчва заваряване. По-добре е да използвате болтова връзка.

Заваръчните шевове ще бъдат подложени на деформация поради постоянни натоварвания по време на работа на машината. В този случай крепежните елементи се разрушават, което ще доведе до повреда на настройките и контролерът няма да работи правилно.

2.1 Относно шублерите и релсите на стъпков двигател

Сглобеното от вас CNC устройство трябва да бъде оборудвано със стъпкови двигатели. Както бе споменато по-горе, най-добре е да използвате двигатели от стари матрични принтери, за да сглобите устройството.

За ефективна работа на уреда ще са необходими три отделни двигателятип стъпка. Препоръчително е да използвате двигатели с пет отделни проводника за управление. Това ще увеличи функционалността домашен апаратняколко пъти.

Когато избирате двигатели за бъдеща машина, трябва да знаете броя на градусите на стъпка, индикатора за работно напрежение и съпротивлението на намотката. Впоследствие това ще помогне за правилното конфигуриране на целия софтуер.

Валът на сачмения мотор е закрепен с помощта на гумен кабел, покрит с дебела намотка. Освен това, като използвате такъв кабел, можете да свържете двигателя към работещия шпил. Леглото може да бъде изработено от пластмаса с дебелина 10-12 мм.

Заедно с пластмасата е възможно да се използва алуминий или органично стъкло.

Водещите части на рамката са закрепени с самонарезни винтове, а при използване на дърво елементите могат да бъдат закрепени с PVA лепило. Водачите са стоманени пръти с напречно сечение 12 мм и дължина 20 мм. Има 2 пръти за всяка ос.

Подложката е изработена от текстолит, размерите му трябва да са 30 × 100 × 40 см. Стъпковите двигатели се монтират с помощта на крепежни елементи.

Крепежните елементи могат да бъдат направени от стоманатип листа. Дебелината на листа трябва да бъде 2-3 мм. След това винтът е свързан към оста на стъпковия двигател чрез гъвкав вал. За целта можете да използвате обикновен гумен маркуч.