A través de la implementación completa tecnologia computacional y sistemas de automatización, las máquinas modernas para trabajar la madera funcionan de acuerdo con programas preestablecidos, lo que garantiza la más alta calidad en el procesamiento de la madera. Utilizadas en fábricas especializadas en carpintería y grandes aserraderos, las máquinas CNC facilitan el corte y el procesamiento de la madera, mientras que es posible realizar los cambios apropiados en el funcionamiento de dichos equipos. Esto asegura la mayor versatilidad posible en el uso de tales máquinas para trabajar la madera.

Si lo desea, puede crear de forma independiente tales máquinas CNC que proporcionarán un procesamiento completo de la madera con una excelente calidad de trabajo realizado. Le informaremos con más detalle sobre cómo hacer una máquina CNC casera con sus propias manos.

A pesar de la aparente complejidad del diseño de dicho equipo, no será difícil ensamblarlo usted mismo. Hoy a la venta puede encontrar kits listos para fabricar tales máquinas CNC, lo que le permite minimizar sus costos, mientras que es posible fabricar la fresadora CNC necesaria con 3d, que realizará una gama completa de trabajos con madera. .

Dicho equipo es de uso versátil, lo que tiene un impacto positivo en su demanda y popularidad en el mercado. Dichos dispositivos se pueden utilizar para trabajar con los siguientes materiales:

• Madera.
• El plastico.
• Composites y polímeros.
• Metal fino.
• Caucho.
• Otros materiales.

Las máquinas CNC más populares en la actualidad, que están totalmente controladas por automatización y brindan la máxima precisión en el procesamiento de la madera. Con la ayuda de tales máquinas para trabajar la madera puedes hacer lo siguiente:

• Aserrar un árbol.
• Cortar madera contrachapada.
• Realice una molienda precisa.
• Realice un aserrado tridimensional y figurado complejo de madera.
• para hacer varios materiales de construccion de madera.

En cada caso específico, dependiendo de la funcionalidad de dicho dispositivo, su esquema de ejecución y los componentes utilizados variarán. Por eso primero debes decidir con funcionalidad dichos equipos y, en función de ello, elegir uno u otro tipo y esquema para fabricación propia Máquina CNC.

Beneficios de hardware

Si hablamos de las ventajas de los fabricados Máquinas CNC de bricolaje, observamos lo siguiente:

• Eficiencia en el trabajo.
• Versatilidad de uso.
• Posibilidad de reconfiguración simplificada de equipos.
• Fiabilidad.
• Costo asequible.

Instrucciones de montaje

ofrecerte lo suficiente instrucciones simples asamblea fresadora con CNC, que le permitirá fabricar de forma independiente dichos equipos para el procesamiento de la madera. Este esquema implica el uso de conjuntos de componentes listos para usar, que incluyen elementos especialmente seleccionados para la fabricación de dicho equipo. Sin embargo, nada le impide encontrar o fabricar todos los componentes usted mismo y, posteriormente, no solo podrá ahorrar mucho, sino también fabricar una máquina que satisfaga completamente sus requisitos.

Posteriormente, será posible conectar fácilmente una computadora o una unidad de control con software al mecanismo completo, lo que le permite configurar completamente la trayectoria del cabezal de fresado. Al mismo tiempo, notamos que si usa un carro de un filtro viejo, puede usar una máquina CNC de este tipo solo para procesar madera, plástico o chapa.

Si necesita una máquina CNC capaz de fresar completamente piezas de trabajo de varios materiales, entonces un potente motor paso a paso debe ser el encargado de mover la herramienta de trabajo utilizada. Puede hacerlo funcionar con un motor eléctrico convencional o comprar modelos listos para usar de baja potencia.

El uso de dichos motores evitará la necesidad de un mecanismo de tornillo, lo que complica todo el diseño. Al mismo tiempo, las características de dichos equipos caseros y su funcionalidad se están expandiendo significativamente. Si por alguna razón no puede o no desea utilizar un motor paso a paso potente, le recomendamos que elija carros de impresoras de modelos superiores potentes, lo que garantizará la máxima amplitud de movimiento posible del cabezal de fresado.

Esquema y dibujos de la máquina.

La base de una máquina CNC hecha a sí misma será el mecanismo de fresado. En el caso de que utilice kits prefabricados para la implementación de dicho equipo, puede elegir un mecanismo que se corresponda completamente con la potencia del motor y el trabajo posterior con madera y otros materiales.

En Internet, puede encontrar numerosos esquemas para la implementación de tales mecanismos de fresado para máquinas CNC. En cada caso, el mecanismo utilizado diferirá en función de los motores y carros instalados. Al elegir uno u otro dibujo de una fresadora de este tipo, es necesario dar preferencia al equipo que combina la simplicidad del diseño y al mismo tiempo cumple con sus requisitos.

Recogemos la máquina CNC

En primer lugar, es necesario completar la base del equipo, al que posteriormente se fijarán la fresa, el carro y el motor eléctrico. Dicha base puede estar hecha de vigas rectangulares, a las que se sueldan o atornillan guías metálicas.

La base completa de la máquina debe ser rígida, lo cual es necesario para el posicionamiento preciso del cabezal de fresado. Los expertos recomiendan conectar todos elementos metalicos tal estructura portante con tornillos, lo que permite no solo proporcionar la fuerza necesaria, sino también actualizar fácilmente sus máquinas en el futuro.

En la máquina CNC completa, se debe proporcionar un mecanismo que le permita mover la herramienta de trabajo en plano vertical. Podemos recomendar el uso de un engranaje de tornillo para tal movimiento vertical de la herramienta, cuya rotación se transmite mediante una correa dentada.

El eje vertical que necesitará cada máquina CNC de fabricación propia se puede hacer a partir de una placa de aluminio. Las dimensiones de dicho eje vertical deben ajustarse exactamente a las dimensiones generales del dispositivo que está ensamblando.

Habiendo fabricado o comprado todos los componentes para dicho equipo, puede comenzar a ensamblar la máquina. Necesita montar dos motores paso a paso que se unen a la base detrás de su eje vertical. El primer motor eléctrico se encarga de mover el cabezal en un plano horizontal, mientras que el segundo asegura que el movimiento del cortador ya sea vertical. Los componentes y conjuntos utilizados están montados, mientras que se debe prestar la debida atención a la calidad de su fijación.

Durante el funcionamiento de dicho equipo, tiene una mayor carga con vibración y, con una sujeción de mala calidad, pronto pueden comenzar los problemas con la precisión de posicionamiento de los cabezales. Todas las piezas móviles y los cabezales de fresado de trabajo deben ser accionados exclusivamente por correas de transmisión.

Elección de motores paso a paso

La mayoría de los modelos de máquinas CNC de fabricación propia están equipados con motores paso a paso que le permiten mover la herramienta de trabajo en tres planos. Dependiendo del diseño, dicho equipo puede equiparse con dos o tres motores paso a paso, así como ensamblarse adicionalmente con motores eléctricos de impresoras de computadora.

Al elegir los motores paso a paso que se utilizarán, es necesario prestar atención a la cantidad de canales de control. mejores modelos tienen cinco canales de control, lo que aumenta la funcionalidad de la mini-máquina fabricada. Además, al elegir modelos específicos de dichos motores, debe familiarizarse con sus especificaciones y aclarar cuántos grados cambia la posición del cabezal en la tabla de coordenadas en un paso del motor. La precisión del posicionamiento dependerá directamente de esta característica. herramienta para cortar.

Llenado electrónico de equipos

Hoy a la venta puede encontrar varios microcircuitos listos para usar para controlar el funcionamiento de los motores sustentadores. Tampoco será difícil encontrar el software adecuado que envíe señales de control a los motores y, en consecuencia, al cambiar su posición, bajarán y subirán la herramienta de trabajo.

Un punto importante a la hora de elegir El software es que necesariamente debe admitir los controladores para los controladores arduino instalados en su mini-máquina. La conexión del tablero de control directamente a una máquina CNC casera se realiza a través del puerto LPT o CNC.

La forma más fácil es pedir dicho equipo electrónico para una máquina CNC directamente de las subastas y sitios web chinos. Allí puede encontrar fácilmente tanto juegos listos para usar para máquinas herramienta como equipos eléctricos usados ​​por separado. El costo de dichos chips, software y controladores estará a un nivel asequible.

La fresadora CNC de bricolaje es un equipo versátil que le permite simplificar y automatizar significativamente el trabajo de procesamiento de madera, plástico, metal delgado, etc. Si tiene la experiencia laboral adecuada, puede hacer de forma independiente una máquina CNC que proporcionará la precisión necesaria y un alto rendimiento. Solo necesita encontrar un esquema de alta calidad para la ejecución de dicho equipo y comprar conjuntos de componentes listos para usar, seleccionar los motores principales y la automatización utilizada.

Muchos artesanos a menudo piensan en construir una máquina CNC casera. Tiene una serie de ventajas y le permitirá resolver un gran número de tareas mejor y más rápido.

Realiza fresado y corte de casi todos los materiales. En este sentido, la tentación de fabricar un dispositivo de este tipo es bastante grande. ¿Quizás es hora de tomar el asunto en sus propias manos y reabastecer su taller con nuevos equipos?

Las máquinas herramienta con control numérico son muy utilizadas no sólo en producción industrial sino también en talleres privados. Permiten el procesamiento plano y perfilado de metal, plástico y madera.

Además, son indispensables a la hora de realizar trabajos de grabado y taladrado y masilla.

Casi cualquier tarea resuelta con el uso de tales dispositivos se realiza a un alto nivel.

Si necesita dibujar algo en un tablero o una placa de madera, es suficiente crear un diseño en un programa de computadora y transferirlo al producto mediante fresado CNC. Es simplemente imposible realizar una operación de este tipo manualmente en la mayoría de los casos, especialmente cuando se trata de una alta precisión.

Todos los equipos profesionales de este tipo se caracterizan por nivel alto automatización y facilidad de operación. Solo se necesitan habilidades básicas en programas informáticos especializados para resolver tareas simples de procesamiento de materiales.

Al mismo tiempo, incluso CNC hace frente a sus objetivos. Con el ajuste adecuado y el uso de nodos de alta calidad, puede lograr una buena precisión del dispositivo, una reacción mínima y una velocidad aceptable.

Máquina CNC de bricolaje

Diagrama funcional de una máquina CNC.

Entonces, ¿cómo hacer este dispositivo? Para hacer una máquina CNC con sus propias manos, debe dedicar tiempo a desarrollar un proyecto, así como familiarizarse con los modelos de fábrica existentes. Siguiendo estos ante todo reglas simples para evitar los errores más comunes.

Cabe señalar que la fresadora CNC es un dispositivo técnicamente complejo con elementos electrónicos. Debido a esto, muchas personas creen que es imposible hacerlo a mano.

Por supuesto, esta opinión es incorrecta. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que el ensamblaje requerirá no solo un dibujo, sino también un determinado conjunto de herramientas y piezas. Por ejemplo, necesitará un motor paso a paso, que se puede tomar de una impresora, etc.

También debe tener en cuenta la necesidad de ciertos costos financieros y de tiempo. Si tales problemas no son terribles, entonces no será difícil hacer una unidad asequible y eficiente con posicionamiento coordinado de la herramienta de corte para procesar metal o madera.

Esquema

La etapa más difícil de CNC para metal y madera es la elección del esquema de equipo óptimo. Aquí todo está determinado por el tamaño de la pieza de trabajo y el grado de su procesamiento.

Para fines domésticos, es mejor dar preferencia a un dibujo de un dispositivo pequeño con el conjunto necesario de funciones.

Una opción podría ser un diseño que consiste en dos carros que se moverán en un avión. Las barras de lijado de acero son excelentes como base. Los carruajes están unidos a ellos.

También necesitará un motor paso a paso y tornillos con rodamientos para proporcionar una transmisión. El enrutador CNC será controlado por el programa.

Capacitación

Para automatizar una fresadora CNC casera, es necesario pensar lo más posible en la parte electrónica.

Dibujo de una máquina casera.

Se puede dividir en varios elementos:

• unidad de fuente de alimentación que suministra electricidad al motor paso a paso y al controlador;
• controlador;
• conductor que regula el funcionamiento de las partes móviles de la estructura.

Luego, para construir la máquina en sí, debe recoger piezas de ensamblaje. Lo mejor es utilizar materiales improvisados. Esto ayudará a mantener los costos de las herramientas que necesita lo más bajo posible.

La base suele estar hecha de madera, plexiglás o metal. Es importante que durante el movimiento de las pinzas no haya vibraciones. Conducirán a un funcionamiento inexacto del dispositivo. En este sentido, es necesario desarrollar adecuadamente su diseño.

Estos son algunos consejos para elegir las piezas:

• Las varillas con un diámetro de hasta 12 mm son adecuadas como guías;
• la mejor opción para un calibrador sería la textolita;
• SD generalmente se toma de las impresoras;
• el bloque para fijar el cortador también está hecho de textolita.

Instrucciones de montaje

Después de preparar y seleccionar las piezas, puede comenzar a ensamblar la unidad de fresado para procesar madera y metal.

En primer lugar, debe verificar una vez más todos los componentes y asegurarse de que sus dimensiones sean correctas.

Esquema del dispositivo CNC.

El orden de montaje es aproximadamente el siguiente:

• instalación de guías de calibre, su fijación a las superficies laterales de la estructura;
• lapear las pinzas como resultado de su movimiento hasta que se pueda lograr una marcha suave;
• apriete de pernos;
• instalación de componentes sobre la base del dispositivo;
• tornillos de fijación con acoplamientos;
• fijación a los tornillos de los acoplamientos de motores paso a paso.

Todo el componente electrónico debe colocarse en una unidad separada. Por lo tanto, se minimizará la posibilidad de falla durante la operación. Tal opción para colocar la electrónica se puede llamar el mejor diseño.

caracteristicas del trabajo

Una vez que el CNC se haya ensamblado con sus propias manos, puede comenzar a probar.

El software controlará las acciones de la máquina. Debe ser elegido correctamente. En primer lugar, es importante que el programa esté funcionando. En segundo lugar, debe maximizar todas las capacidades del equipo.

Diagrama cinemático del funcionamiento del dispositivo.

El software debe contener todos los controladores necesarios para los controladores.

Debe comenzar con programas simples. En las primeras puestas en marcha, es necesario monitorear cada corte del cortador para asegurarse de que el procesamiento sea correcto en ancho y profundidad. Es especialmente importante controlar las versiones tridimensionales de dichos dispositivos.

Salir

Los dispositivos de procesamiento de madera controlados numéricamente tienen varios componentes electrónicos en su diseño. Debido a esto, a primera vista, puede parecer que dicho equipo es muy difícil de fabricar de forma independiente.

De hecho, el CNC de bricolaje es una tarea factible para todos. Basta con creer en usted mismo y en su fuerza, y luego puede convertirse en el propietario de una fresadora confiable y eficiente, que se convertirá en el orgullo de cualquier maestro.

La pregunta de cómo hacer una máquina CNC se puede responder brevemente. Sabiendo que una fresadora CNC casera, en general, es un dispositivo complejo con una estructura compleja, es deseable para el diseñador:

• obtener dibujos;
• compre componentes y sujetadores confiables;
• prepara una buena herramienta;
• tener un torno y taladro CNC mecanizado para fabricar rápidamente.

No está de más ver el video, una especie de instrucción, enseñanza, por dónde empezar. Y comenzaré con la preparación, compraré todo lo que necesito, descifraré el dibujo: esta es la decisión correcta para un diseñador novato. Asi que etapa preparatoria, que precede a la asamblea, es muy importante.

Obras de la etapa preparatoria

Para hacer un CNC casero para fresado, hay dos opciones:

1. Toma un conjunto de piezas listas para usar (unidades especialmente seleccionadas), a partir de las cuales ensamblamos el equipo nosotros mismos.
2. Encuentre (haga) todos los componentes y comience a ensamblar la máquina CNC con sus propias manos, que cumpliría con todos los requisitos.

Es importante decidir sobre el propósito, el tamaño y el diseño (cómo prescindir de un dibujo de una máquina CNC casera), encontrar esquemas para su fabricación, comprar o fabricar algunas de las piezas que se necesitan para esto, adquirir tornillos de plomo .

Si se toma la decisión de crear una máquina CNC con sus propias manos y prescindir de conjuntos de componentes y mecanismos listos para usar, sujetadores, necesita ensamblar el esquema según el cual funcionará la máquina.

Por lo general, después de encontrar un diagrama esquemático del dispositivo, primero modelan todos los detalles de la máquina, preparan dibujos técnicos y luego los usan en máquinas de torneado y fresado (a veces es necesario usar una máquina perforadora) para fabricar componentes de madera contrachapada o aluminio. En la mayoría de los casos, las superficies de trabajo (también llamadas escritorio) son de madera contrachapada con un grosor de 18 mm.

Montaje de algunos componentes importantes de la máquina.

En la máquina que comenzó a ensamblar con sus propias manos, es necesario prever una serie de nodos críticos que aseguren el movimiento vertical de la herramienta de trabajo. En esta lista:

• transmisión por tornillo: la rotación se transmite mediante una correa dentada. Es bueno porque no se desliza sobre las poleas, transfiriendo uniformemente las fuerzas al eje del equipo de fresado;
• si se usa un motor paso a paso (SM) para una mini máquina, es recomendable tomar un carro de un modelo de impresora más grande, más potente; las antiguas impresoras matriciales tenían motores eléctricos bastante potentes;

• para un dispositivo de tres coordenadas, necesita motores de tres pasos. Bueno, si hay 5 cables de control en cada uno, la funcionalidad de la minimáquina aumentará. Vale la pena evaluar la magnitud de los parámetros: voltaje de suministro, resistencia del devanado y ángulo de rotación del motor paso a paso en un solo paso. Para conectar cada motor paso a paso, se necesita un controlador separado;
• con la ayuda de tornillos, el movimiento de rotación del motor paso a paso se convierte en uno lineal. Para lograr una alta precisión, muchos consideran necesario contar con husillos de bolas (ball screw), pero este componente no es barato. Al elegir un juego de tuercas y tornillos de montaje para bloques de montaje, se eligen con insertos de plástico, esto reduce la fricción y elimina la holgura;

• en lugar de un motor paso a paso, puede tomar un motor eléctrico convencional, después de un pequeño refinamiento;
• el eje vertical que mueve la herramienta en 3D, cubriendo toda la tabla XY. Está hecho de placa de aluminio. Es importante que las dimensiones del eje se ajusten a las dimensiones del dispositivo. En presencia de un horno de mufla, el eje se puede moldear según las dimensiones de los dibujos.

A continuación se muestra un dibujo realizado en tres proyecciones: vista lateral, posterior y superior.

Máxima atención - cama

La rigidez necesaria a la máquina la proporciona el bastidor. En él se instalan un portal móvil, un sistema de guías de rieles, un motor paso a paso, una superficie de trabajo, un eje Z y un husillo.

Por ejemplo, uno de los creadores de una máquina CNC casera hizo el marco de soporte de perfil de aluminio Maytec: dos partes (sección 40x80 mm) y dos placas finales de 10 mm de espesor del mismo material, conectando los elementos con esquinas de aluminio. El diseño está reforzado, dentro del marco se hace un marco de perfiles más pequeños en forma de cuadrado.

La cama se monta sin el uso de juntas soldadas (las soldaduras son poco capaces de soportar cargas de vibración). Es mejor usar tuercas en T como sujetadores. En las placas finales, se proporciona un bloque de cojinete para instalar el tornillo de avance. Necesitará un cojinete liso y un cojinete de husillo.

El artesano determinó que la tarea principal de la máquina CNC hecha a mano era la fabricación de piezas de aluminio. Dado que las piezas de trabajo con un grosor máximo de 60 mm eran adecuadas para él, hizo un espacio libre del portal de 125 mm (esta es la distancia desde la parte superior viga transversal a la superficie de trabajo).

Este difícil proceso de instalación

Recolectar cnc casero máquinas, después de preparar los componentes, es mejor estrictamente de acuerdo con el dibujo para que funcionen. El proceso de montaje, utilizando tornillos de avance, debe realizarse en la siguiente secuencia:

• un artesano experto comienza colocando los dos primeros motores paso a paso en el cuerpo, detrás del eje vertical del equipo. Uno es responsable del movimiento horizontal del cabezal de fresado (guías de riel), y el segundo del movimiento en el plano vertical;
• un pórtico móvil que se mueve a lo largo del eje x lleva el husillo de fresado y el carro (eje z). Cuanto más alto sea el portal, más grande se puede procesar la pieza de trabajo. Pero en un portal alto, en el proceso de procesamiento, disminuye la resistencia a las cargas emergentes;

• Las placas delantera, trasera, superior, media e inferior se utilizan para sujetar motores paso a paso del eje Z, guías lineales. En el mismo lugar, haga un alojamiento para el husillo de fresado;
• la transmisión se ensambla a partir de tuercas y espárragos cuidadosamente seleccionados. Para fijar el eje del motor y unirlo al espárrago, use el devanado de goma de un cable eléctrico grueso. Los tornillos insertados en el manguito de nailon se pueden usar como retenedores.

Luego comienza el montaje de los restantes componentes y montajes de los caseros.

Montamos el llenado electrónico de la máquina

Para hacer una máquina CNC con sus propias manos y controlarla, debe operar con un control numérico correctamente seleccionado, de alta calidad. placas de circuito impreso y componentes electrónicos (especialmente si son chinos), que te permitirán implementar toda la funcionalidad en una máquina CNC, procesando una parte de una configuración compleja.

Para evitar problemas en la gestión, las máquinas CNC caseras, entre los nodos, tienen los siguientes requisitos obligatorios:

• motores paso a paso, algunos parados como Nema;
• Puerto LPT a través del cual se puede conectar la unidad de control CNC a la máquina;
• controladores para controladores, están instalados en una mini fresadora, conectados de acuerdo con el diagrama;

• tableros de conmutación (controladores);
• una fuente de alimentación de 36 V con un transformador reductor que convierte a 5 V para alimentar el circuito de control;
• computadora portátil o PC;
• botón de parada de emergencia.

Solo después de eso, las máquinas CNC se prueban (al mismo tiempo, el artesano realizará una prueba descargando todos los programas), se identifican y eliminan las deficiencias existentes.

En lugar de una conclusión

Como puede ver, hacer un CNC que no sea inferior a los modelos chinos es real. Habiendo hecho un juego de repuestos con el tamaño adecuado, teniendo rodamientos de alta calidad y suficientes sujetadores para el ensamblaje, esta tarea está al alcance de aquellos que estén interesados ​​​​en la ingeniería de software. No tardará mucho en encontrar un ejemplo.

En la foto de abajo, algunas muestras de máquinas herramienta con control numérico, que están hechas por los mismos artesanos, no por profesionales. Ni una sola pieza fue hecha apresuradamente, de tamaño arbitrario, sino encajando en el bloque con gran precisión, con una cuidadosa alineación de los ejes, usando tornillos de avance de alta calidad y con rodamientos confiables. La afirmación es cierta: como coleccionas, así trabajarás.

En el CNC, se realiza el procesamiento de una pieza en bruto de duraluminio. Tal máquina, que fue ensamblada por un artesano, puede realizar una gran cantidad de trabajo de fresado.

Otra muestra de la máquina ensamblada, donde el tablero de fibra se utiliza como mesa de trabajo, sobre la cual es posible la fabricación de una placa de circuito impreso.

Todos los que comienzan a fabricar el primer dispositivo pronto pasarán a otras máquinas. Tal vez quiera probarse a sí mismo como ensamblador de una unidad de perforación e, imperceptiblemente, unirse al ejército de artesanos que han recolectado mucho. dispositivos caseros. La creatividad técnica hará que la vida de las personas sea interesante, variada y rica.

Un set con el que podrás montar tu fresadora CNC.
Las máquinas herramienta listas para usar se venden en China, ya se ha publicado una revisión de una de ellas en Muska. Montaremos la máquina nosotros mismos. Bienvenido…
UPD: enlaces de archivos

Voy a publicar un enlace a la revisión de todos modos. maquina terminada por Andy Big. No me repetiré, no citaré su texto, escribiremos todo desde cero. El título solo enumera un conjunto con motores y un controlador, habrá más partes, intentaré dar enlaces a todo.
Y esto... pido disculpas de antemano a los lectores, no tomé fotos específicamente en el proceso, porque. en ese momento no iba a hacer una reseña, pero subiré un máximo de fotos del proceso e intentaré dar una descripción detallada de todos los nodos.

El propósito de la revisión no es tanto presumir como mostrar la oportunidad de hacer un asistente para usted. Espero que esta revisión le dé una idea a alguien, y es posible no solo repetir, sino también hacerlo aún mejor. Vamos…

Cómo nació la idea:

Dio la casualidad de que he estado asociado con dibujos durante mucho tiempo. Aquellas. mi actividad profesional estrechamente asociado con ellos. Pero una cosa es cuando haces un dibujo, y luego personas completamente diferentes le dan vida al objeto de diseño, y otra muy distinta cuando le das vida al objeto de diseño tú mismo. Y si con la construcción parece que me va bien, entonces con el modelado y otras artes aplicadas, no realmente.
Entonces, durante mucho tiempo hubo un sueño de una imagen dibujada en AutoCAD, para hacer un golpe, y está frente a usted, puede usarlo. Esta idea se deslizaba de vez en cuando, pero no podía concretarse en nada concreto, hasta que...

Hasta que vi REP-RAP hace tres o cuatro años. Bueno, la impresora 3D fue muy cosa interesante, y la idea de coleccionarme tomó mucho tiempo para tomar forma, recopilé información sobre diferentes modelos sobre los pros y los contras diferentes opciones. En un momento, al hacer clic en uno de los enlaces, llegué a un foro donde la gente estaba sentada y hablando no de impresoras 3D, sino de fresadoras CNC. Y a partir de aquí, quizás, la afición inicia su andadura.

En lugar de teoría

En pocas palabras, sobre fresadoras CNC (escribo con mis propias palabras intencionalmente, sin copiar artículos, libros de texto y manuales).

Una fresadora funciona exactamente al revés que una impresora 3D. En la impresora, paso a paso, capa por capa, el modelo se construye fusionando polímeros, en una fresadora, con la ayuda de un cortador, se elimina "todo lo superfluo" de la pieza de trabajo y se obtiene el modelo requerido.

Para operar una máquina de este tipo, necesita el mínimo necesario.
1. Base (cuerpo) con guías lineales y mecanismo de transmisión (puede ser tornillo o correa)
2. Husillo (veo que alguien sonrió, pero así se llama): el motor real con un collar en el que se instala una herramienta de trabajo: una fresa.
3. Motores paso a paso: motores que permiten movimientos angulares controlados.
4. Controlador: un tablero de control que transmite voltaje a los motores de acuerdo con las señales recibidas del programa de control.
5. Ordenador con programa de control instalado.
6. Habilidades básicas de dibujo, paciencia, ganas y buen humor.))

Los puntos:
1. Base.
por configuración:

Voy a dividir en 2 tipos, hay opciones más exóticas, pero las principales 2:

Con portal móvil:
En realidad, el diseño que he elegido tiene una base en la que se fijan las guías a lo largo del eje X. Un portal se mueve a lo largo de las guías del eje X, en el que se encuentran las guías del eje Y, y el nodo del eje Z se mueve a lo largo eso.

Con portal estático
Este diseño se representa a sí mismo como un cuerpo, también es un portal en el que se encuentran las guías del eje Y, y el nodo del eje Z se mueve a lo largo de él, y el eje X ya se está moviendo en relación con el portal.

Por materia:
El cuerpo puede estar hecho de diferentes materiales, los más comunes:
- duraluminio - tiene una buena proporción de masa, rigidez, pero el precio (solo para un producto casero de pasatiempo) sigue siendo deprimente, aunque si hay opiniones sobre la máquina para ganar dinero en serio, entonces no hay opciones.
- madera contrachapada: buena rigidez con suficiente grosor, bajo peso, la capacidad de procesar con cualquier cosa :) y el precio en sí, una hoja de madera contrachapada 17 ahora es bastante económica.
- acero - a menudo se utiliza en máquinas con una gran área de procesamiento. Por supuesto, dicha máquina debe ser estática (no móvil) y pesada.
- MFD, plexiglás y policarbonato monolítico, incluso aglomerado - También vi esas opciones.

Como puede ver, el diseño de la máquina en sí es muy similar tanto a una impresora 3D como a una grabadora láser.
Deliberadamente no escribo sobre los diseños de fresadoras de 4, 5 y 6 ejes, porque. en la agenda hay una máquina de pasatiempos casera.

2. Husillo.
En realidad, los husillos vienen con refrigeración por aire y agua.
Los enfriados por aire son más baratos al final, porque. para ellos no es necesario bloquear un circuito de agua adicional, funcionan un poco más fuerte que los de agua. El enfriamiento lo proporciona un impulsor montado en la parte trasera, que a altas velocidades crea un flujo de aire notable que enfría la carcasa del motor. Cuanto más potente es el motor, más serio es el enfriamiento y mayor el flujo de aire, que bien puede inflarse en todas las direcciones.
polvo (virutas, aserrín) de la pieza de trabajo.

Enfriado hidráulicamente. Tal husillo funciona casi en silencio, pero al final, de todos modos, la diferencia entre ellos en el proceso de trabajo no se puede escuchar, ya que el sonido del material que procesa el cortador lo bloqueará. No hay tiro del impulsor, en este caso, por supuesto, pero hay un circuito hidráulico adicional. En dicho circuito, debe haber tuberías, una bomba para bombear líquido, así como un lugar para enfriar (radiador con flujo de aire). Por lo general, no se vierte agua en este circuito, sino TOSOL o etilenglicol.

También hay husillos de varias capacidades, y si los de baja potencia se pueden conectar directamente al tablero de control, entonces los motores con una potencia de 1 kW o más deben conectarse a través de la unidad de control, pero esto no se trata de nosotros.))

Sí, todavía a menudo máquinas caseras instalar amoladoras directas, o fresadoras con base removible. Tal decisión puede estar justificada, especialmente cuando se realiza un trabajo de corta duración.

En mi caso se optó por un husillo refrigerado por aire de 300W.

3. Motores paso a paso.
Los motores más utilizados son de 3 tamaños.
NEMA17, NEMA23, NEMA32
se diferencian en tamaño, potencia y momento de trabajo
NEMA17 se utilizan generalmente en impresoras 3D, son demasiado pequeños para una fresadora, porque. debe transportar un portal pesado, al que se aplica una carga lateral adicional durante el procesamiento.
NEMA32 para una embarcación de este tipo es innecesario, además, tendría que tomar otra placa de control.
mi elección recayó en NEMA23 con una potencia máxima para esta placa: 3A.

Además, la gente usa motores paso a paso de impresoras, pero desde entonces. Yo tampoco los tenía y aún tenía que comprar, elegí todo lo que había en el kit.

4. Controlador
Un tablero de control que recibe señales de la computadora y transmite voltaje a motores paso a paso que mueven los ejes de la máquina.

5. Computadora
Necesita una computadora separada (posiblemente muy antigua) y hay, quizás, dos razones para esto:
1. Es poco probable que decida colocar una fresadora cerca del lugar donde está acostumbrado a leer Internet, jugar juguetes, llevar cuentas, etc. Simplemente porque la fresadora es ruidosa y polvorienta. Por lo general, la máquina está en el taller o en el garaje (mejor con calefacción). Mi máquina está en el garaje, la mayor parte del tiempo está inactiva en invierno, porque. sin calefacción.
2. Por razones económicas, generalmente se usan computadoras que ya no son relevantes para la vida hogareña: se usan mucho :)
Requisitos para el automóvil en general sobre nada:
- de Pentium 4
- la presencia de una tarjeta de video discreta
- RAM desde 512 MB
- la presencia de un conector LPT (no diré nada sobre USB, aún no he estudiado las noticias debido al controlador que funciona en LPT)
tal computadora se toma de la despensa o, como en mi caso, se compra por casi nada.
Debido a la baja potencia de la máquina, tratamos de no instalar software adicional, i. sólo el eje y el programa de control.

A continuación hay dos opciones:
- instalar Windows XP (es una computadora débil, ¿recuerdas verdad?) y el programa de control MATCH3 (hay otros, pero este es el más popular)
- pusimos niks y Linux CNC (dicen que todo también es muy bueno, pero no dominé niks)

Agregaré, tal vez, para no ofender a las personas demasiado ricas, que es muy posible no poner un cuarto muñón, sino algún tipo de ai7, por favor, si le gusta y puede pagarlo.

6. Habilidades básicas de dibujo, paciencia, ganas y buen humor.
Aquí en pocas palabras.
Para operar la máquina, necesita un programa de control (esencialmente un archivo de texto que contiene las coordenadas de los movimientos, la velocidad del movimiento y la aceleración), que a su vez se prepara en una aplicación CAM, generalmente ArtCam, en esta aplicación se prepara el modelo en sí, su se establecen las dimensiones y se selecciona una herramienta de corte.
Yo suelo tomar una ruta un poco más larga, hago un dibujo, y luego en AutoCad, lo guardo en *.dxf, lo subo a ArtCam y ahí preparo la UE.

Bueno, comencemos el proceso de crear el tuyo propio.

Antes de diseñar una máquina, tomamos varios puntos como puntos de partida:
- Los semiejes serán de espárragos de construcción con rosca M10. Por supuesto, sin duda, hay más opciones tecnológicas: un eje con rosca trapezoidal, un husillo de bolas (tornillo de bolas), pero debe comprender que el precio del problema deja mucho que desear, y para una máquina de hobby, el precio es generalmente espacio. Sin embargo, con el tiempo, actualizaré y reemplazaré la horquilla con un trapezoide.
- El material del cuerpo de la máquina es madera contrachapada de 16 mm. ¿Por qué contrachapado? Disponible, barato, alegre. En realidad, hay muchas opciones, alguien lo hace con duraluminio, alguien con plexiglás. Prefiero madera contrachapada.

Hacer un modelo 3D:


Escariador:


Luego hice esto, no quedó ninguna imagen, pero creo que quedará claro. Imprimí un escaneo en hojas transparentes, las recorté y las pegué en una hoja de madera contrachapada.
Piezas aserradas y agujeros perforados. De las herramientas: una sierra de calar y un destornillador.
Hay un pequeño truco más que hará la vida más fácil en el futuro: antes de perforar agujeros, apriete todas las partes emparejadas con una abrazadera y taladre, para obtener agujeros que estén ubicados por igual en cada parte. Incluso si se produce una ligera desviación durante la perforación, las partes internas de las partes conectadas coincidirán y el orificio se puede escariar un poco.

Paralelamente, hacemos una especificación y comenzamos a ordenar todo.
qué me pasó:
1. El conjunto especificado en esta revisión incluye: tablero de control de motor paso a paso (controlador), motores paso a paso NEMA23 - 3 piezas, fuente de alimentación de 12 V, cable LPT y enfriador.

2. Husillo (este es el más simple, pero sin embargo hace su trabajo), sujetadores y una fuente de alimentación de 12V.

3. Computadora usada Pentium 4, lo más importante, la placa base tiene LPT y una tarjeta de video discreta + monitor CRT. Lo llevé a Avito por 1000 rublos.
4. Eje de acero: Ф20mm - L=500mm - 2 piezas, Ф16mm - L=500mm - 2 piezas, Ф12mm - L=300mm - 2 piezas.
Lo tomé aquí, en ese momento en San Petersburgo resultó ser más caro de llevar. Llegó en 2 semanas.

5. Rodamientos lineales: f20 - 4 piezas, f16 - 4 piezas, f12 - 4 piezas
20

16

12

6. Fijaciones para ejes: f20 - 4 piezas, f16 - 4 piezas, f12 - 2 piezas.
20

16

12

7. Tuercas caprolon con rosca M10 - 3 uds.
Tomé junto con los ejes en duxe.ru
8. Cojinetes de rotación, cerrados - 6 uds.
En el mismo lugar, pero los chinos también tienen muchos de ellos.
9. Cable PVA 4x2,5
esta desconectado
10. Ruedas dentadas, tacos, tuercas, abrazaderas: un montón.
Esto también está fuera de línea, en hardware.
11. También se compró un juego de cortadores

Entonces, ordenamos, esperamos, cortamos y recolectamos.




Inicialmente, el controlador y la fuente de alimentación se instalaron en la carcasa junto con la computadora.


Más tarde se decidió colocar al conductor en un caso aparte, simplemente apareció.


Bueno, el viejo monitor de alguna manera cambió a uno más moderno.

Como dije al principio, nunca pensé que escribiría una reseña, así que adjunto fotos de los nodos e intentaré explicar el proceso de ensamblaje.

Primero, ensamblamos tres ejes sin tornillos para alinear los ejes con la mayor precisión posible.
Tomamos las paredes delantera y trasera de la carcasa, sujetamos las bridas para los ejes. Ensartamos 2 rodamientos lineales en el eje X y los insertamos en las bridas.


Sujetamos la parte inferior del portal a los cojinetes lineales, tratamos de hacer rodar la base del portal de un lado a otro. Estamos convencidos de la curvatura de nuestras manos, desmontamos todo y perforamos un poco.
Así, conseguimos cierta libertad de movimiento de los ejes. Ahora cebamos las bridas, insertamos los ejes en ellas y movemos la base del portal hacia adelante y hacia atrás para lograr un deslizamiento suave. Aprietamos las bridas.
En esta etapa, es necesario verificar la horizontalidad de los ejes, así como su alineación en el eje Z (en definitiva, que la distancia de la mesa de montaje a los ejes sea la misma) para no llenar el futuro plano de trabajo posterior.
Descubrimos el eje X.
Sujetamos los bastidores del portal a la base, para esto usé barriles de muebles.


Fijar las bridas del eje Y a los montantes, esta vez desde el exterior:


Insertamos ejes con rodamientos lineales.
Reforzamos pared posterior Eje Z.
Repetimos el proceso de ajustar el paralelismo de los ejes y arreglamos las bridas.
Repetimos el mismo proceso con el eje Z.
Obtenemos un diseño bastante divertido que se puede mover con una mano a lo largo de tres coordenadas.
Un punto importante: todos los ejes deben moverse con facilidad, es decir, inclinando ligeramente la estructura, el portal en sí debe moverse libremente, sin chirridos ni resistencia.

A continuación, coloque los tornillos de avance.
Cortamos el espárrago de construcción M10 de la longitud requerida, atornillamos la tuerca caprolon aproximadamente en el medio y 2 tuercas M10 en cada lado. Es conveniente para esto, después de apretar un poco las tuercas, sujete el perno en el destornillador y, sujetando las tuercas, apriete.
Insertamos los cojinetes en los casquillos y empujamos los espárragos desde el interior. Después de eso, fijamos los espárragos al rodamiento con tuercas en cada lado y contraatacamos con la segunda para que no se suelten.
Fijamos la tuerca caprolon a la base del eje.
Sujetamos el extremo del espárrago en el destornillador e intentamos mover el eje de principio a fin y regresar.
Aquí tenemos un par de alegrías más esperándonos:
1. La distancia desde el eje de la tuerca hasta la base en el centro (y muy probablemente en el momento del montaje la base estará en el medio) puede no coincidir con la distancia en las posiciones extremas, porque los ejes bajo el peso de la estructura pueden doblarse. Tuve que poner cartón a lo largo del eje X.
2. El recorrido del eje puede ser muy estrecho. Si ha eliminado todas las distorsiones, entonces la tensión puede desempeñar un papel, aquí es necesario captar el momento de tensión de la fijación con tuercas al cojinete instalado.
Habiendo solucionado los problemas y habiendo recibido la rotación libre de principio a fin, procedemos a instalar los tornillos restantes.

Adjuntamos motores paso a paso a los tornillos:
En general, cuando se utilizan tornillos especiales, ya sean trapezoidales o de bolas, los extremos se procesan en ellos y luego la conexión al motor se realiza de manera muy conveniente con un acoplamiento especial.

Pero tenemos un poste de construcción y tuvimos que pensar en cómo arreglarlo. En ese momento, me encontré con un corte. tubería de gas, y lo aplicó. Se "enrolla" directamente en la horquilla del motor, ingresa a la molienda, la aprieta con abrazaderas, se sostiene muy bien.


Para arreglar los motores tomé un tubo de aluminio y lo corté. Ajustado con arandelas.
Para conectar los motores, tomé los siguientes conectores:




Lo siento, no recuerdo cómo se llaman, espero que alguien en los comentarios te lo diga.
Conector GX16-4 (gracias Jager). Le pedí a un colega que comprara en una tienda de electrónica, él solo vive cerca, pero me resultó muy incómodo llegar allí. Estoy muy satisfecho con ellos: los sujetan de forma segura, están diseñados para una corriente más alta, siempre puedes desconectarlos.
Ponemos el campo de trabajo, también es una mesa de sacrificio.
Conectamos todos los motores a la placa de control de la revisión, lo conectamos a una fuente de alimentación de 12V, lo conectamos a la computadora con un cable LPT.

¡Instale MACH3 en la PC, configure los ajustes y pruebe!
Sobre la configuración por separado, tal vez, no escribiré. Podría continuar por un par de páginas más.

Tengo toda una alegría, se ha conservado el vídeo del primer lanzamiento de la máquina:

Sí, cuando este video se movía en el eje X, hubo un rebote terrible, lamentablemente no recuerdo exactamente, pero al final encontré o la arandela colgando u otra cosa, en general, se resolvió sin problemas.

A continuación, debe colocar el husillo, asegurando su perpendicularidad (simultáneamente en X e Y) al plano de trabajo. La esencia del procedimiento es esta, adjuntamos un lápiz al eje con cinta aislante, por lo que se obtiene una sangría desde el eje. Con una bajada suave del lápiz, comienza a dibujar un círculo en la pizarra. Si el eje está lleno de basura, no resulta un círculo, sino un arco. En consecuencia, es necesario lograr la alineación dibujando un círculo. Se ha conservado una foto del proceso, el lápiz está desenfocado y el ángulo no es el mismo, pero creo que la esencia es clara:

¡Encontramos un modelo terminado (en mi caso, el escudo de armas de la Federación Rusa), preparamos el UE, lo alimentamos a MACH y listo!
Máquina de operación:

foto en progreso:


Bueno, por supuesto que pasamos por la iniciación))
La situación es divertida y generalmente comprensible. Soñamos con construir una máquina e inmediatamente serrar algo genial, pero al final entendemos que esta vez solo llevará mucho tiempo.

En una palabra:
Con el procesamiento 2D (simplemente serrado), se establece un contorno, que se recorta en varias pasadas.
Con el procesamiento 3D (aquí puede sumergirse en un holivar, algunos argumentan que esto no es 3D sino 2.5D, ya que la pieza de trabajo se procesa solo desde arriba), se establece una superficie compleja. Y cuanto mayor sea la precisión del resultado deseado, cuanto más delgado se use el cortador, se necesitarán más pasadas de este cortador.
Para acelerar el proceso, se utiliza el desbaste. Aquellas. primero, se muestrea el volumen principal con un cortador grande, luego se inicia el acabado con un cortador delgado.

A continuación, probamos, configuramos, experimentamos, etc. La regla de las 10000 horas también funciona aquí ;)
Tal vez ya no lo aburriré con una historia sobre la construcción, el ajuste, etc. Es hora de mostrar los resultados del uso de la máquina: el producto.

Como puede ver, se trata principalmente de contornos aserrados o procesamiento 2D. Se necesita mucho tiempo para procesar figuras tridimensionales, la máquina está en el garaje y me detengo allí por un corto tiempo.
Aquí me notarán con razón, pero en ... para construir tal bandura, ¿si puedes cortar una figura con una sierra de calar en forma de U o una sierra de calar eléctrica?
Es posible, pero este no es nuestro método. Como recordarán, al principio del texto escribí que era la idea de hacer un dibujo en una computadora y convertir ese dibujo en un producto que sirviera de impulso para la creación de esta bestia.

Escribir una reseña finalmente me empujó a actualizar la máquina. Aquellas. la actualización se planeó antes, pero "las manos no alcanzaron". El último cambio antes de este fue la organización de la casa para la máquina:


Por lo tanto, en el garaje, cuando la máquina está funcionando, se ha vuelto mucho más silenciosa y mucho menos polvo.

La última actualización fue la instalación de un nuevo eje, más precisamente, ahora tengo dos bases intercambiables:
1. Con husillo chino de 300 W para trabajos finos:


2. Con una fresa "Enkor" doméstica, pero no menos china ...


Con el nuevo enrutador llegaron nuevas posibilidades.
Procesamiento más rápido, más polvo.
Aquí está el resultado de usar un cortador de ranura semicircular:

Bueno, especialmente para MYSKU
Cortador de ranuras recto simple:


Proceso de vídeo:

Sobre esto me limitaré, pero de acuerdo con las reglas sería necesario hacer un balance.

Contras:
- Caro.
- Por mucho tiempo.
- De vez en cuando hay que solucionar nuevos problemas (apagaron la luz, camionetas, algo se deshizo, etc.)

Ventajas:
- El proceso de creación. Sólo esto ya justifica la creación de la máquina. La búsqueda de soluciones a los problemas emergentes y su implementación es lo que, en lugar de sentarse en su trasero, se levanta y va a hacer algo.
- Alegría al momento de dar regalos hechos con tus propias manos. Aquí hay que añadir que la máquina no hace todo el trabajo por sí misma :) además del fresado, todavía es necesario procesarlo, lijarlo, pintarlo, etc.

Muchas gracias si todavía estás leyendo. Espero que mi post, aunque no te incite a crear tal (u otra) máquina, amplíe tus horizontes y te haga reflexionar. También quiero dar las gracias a aquellos que me persuadieron para escribir esta obra, sin ella aparentemente no tenía una actualización, así que todo está en negro.

Pido disculpas por las inexactitudes en la redacción y cualquier digresión lírica. Mucho tuvo que ser cortado, de lo contrario, el texto habría resultado ser simplemente inmenso. Las aclaraciones y adiciones son naturalmente posibles, escriba en los comentarios; intentaré responder a todos.

¡Buena suerte en tus esfuerzos!

Enlaces de archivos prometidos:
- dibujo a máquina,
- barrer,
el formato es dxf. Esto significa que puede abrir el archivo con cualquier editor de vectores.
El modelo 3D está detallado en un 85-90 por ciento, hice muchas cosas, ya sea al momento de preparar el escaneo o en el lugar. Por favor, comprenda y perdone.)

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Al elegir componentes electrónicos para su máquina de bricolaje, es importante prestar atención a su calidad, ya que la precisión dependerá de esto. operaciones tecnológicas que se ejecutará en él. Después de instalar y conectar todos los componentes electrónicos del sistema CNC, debe descargar el software y los controladores necesarios. Solo después de eso, sigue una prueba de funcionamiento de la máquina, verificando el correcto funcionamiento de la máquina bajo el control de los programas descargados, identificando las deficiencias y eliminándolas rápidamente.

Todas las acciones anteriores y los componentes enumerados son adecuados para hacer una fresadora de bricolaje no solo para un grupo de perforación coordinada, sino también para otros tipos. En dicho equipo, es posible procesar piezas con una configuración compleja, ya que el cuerpo de trabajo de la máquina puede moverse en tres planos: 3d.

Su deseo de ensamblar una máquina de este tipo controlada por el sistema CNC con sus propias manos debe estar respaldado por la presencia de ciertas habilidades y dibujos detallados. También es muy recomendable ver una serie de videos de capacitación temáticos, algunos de los cuales se presentan en este artículo.

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