CNC stroje revolucionizují výrobní svět poskytováním přesnosti, rychlosti a automatizace v procesech, jako je frézování, otáčení a gravírování. Ať už jste fandový, který chce postavit vlastní stroj nebo majitele malé firmy, který chce vylepšit svou výrobní linku, výstavba vlastního stroje CNC může být obohacujícím i nákladově efektivním projektem. To vám umožní mít na míru vytvořený stroj přizpůsobený vašim konkrétním potřebám.
Provedeme vás celým procesem budování A CNC stroj, od porozumění základům po jeho sestavení a jeho běh. Proces je rozdělen do několika kroků, z nichž každý vyžaduje pečlivé plánování a provedení. Na konci této příručky budete dobře porozumět tomu, jak si vytvořit svůj vlastní stroj CNC, ať už začínáte malým 3-osnovým frézovacím strojem nebo složitějším nastavením více osa.
Plánování designu
1. Rozhodněte se o typu obrábění
Prvním krokem při stavbě stroje CNC je rozhodování, jaký typ obrábění chcete provést. Stroje CNC lze použít pro různé účely, například:
Frézování : Proces řezání a tvarování materiálu pomocí rotující řezačky. Používá se pro tvarování kovu, plastu nebo dřeva.
Otočení : Proces rotace obrobku, zatímco řezací nástroj odstraňuje materiál. Obvykle se používá pro válcové části.
Rytina : Proces řezbářství nebo leptání podrobných návrhů na povrch materiálu.
Řezání : Pro proříznutí materiálů, jako je dřevo, plast a kov, pomocí laserové řezačky CNC nebo řezačky plazmy.
Pochopení typu práce, kterou potřebujete, povede po zbytek procesu návrhu, včetně výběru rámu a motoru.
2. Vyberte počet os
Stroje CNC obvykle pracují na více osách, z nichž každá nabízí jinou úroveň přesnosti a složitosti. Nejběžnější typy CNC strojů jsou:
3-osy CNC stroje : nejběžnější konfigurace stroje CNC. Tyto stroje se pohybují ve směru X, Y a Z, což z nich činí ideální pro jednoduché frézování nebo řezání úkolů.
4-osy CNC stroje : Tyto stroje přidávají rotační osa (obvykle osa A) do standardního nastavení 3-osy. Jsou skvělé pro vytváření dílů se složitějšími geometriemi.
5-osy CNC stroje : Tyto stroje jsou schopné se pohybovat v osách X, Y, Z, A a B, což poskytuje největší flexibilitu a přesnost pro složité části. Ty se obvykle používají ve vysoce přesných průmyslových odvětvích, jako je výroba leteckého a zdravotnického zařízení.
Jakmile se rozhodnete, jaký typ obrábění chcete provést a kolik os kterou bude mít váš stroj, můžete začít navrhovat fyzické komponenty.
Mechanický rám a základna
1. Budování rámu
Rám vašeho stroje CNC slouží jako základ celého systému. Rám musí být robustní a stabilní, aby se zajistilo, že stroj zůstane přesný během provozu. Většina kutilských strojů CNC je postavena z materiálů, jako jsou:
Ocel : Silná a rigidní, ale obtížnější je s ním pracovat.
Hliník : lehčí a snadněji s ním pracuje, i když o něco méně tuhý než ocel.
Dřevo : Běžné pro fandy, ale je méně stabilní než kov, zejména pro stroje vyššího konce.
Je zásadní navrhnout rám, který může podporovat hmotnost motorů, vřetena a dalších komponent. Rám můžete buď přivařit sami nebo zakoupit prefabrikované soupravy.
2. postel a kolejnice
Postel je povrch, kde bude materiál sedět během obrábění. Pro zajištění přesných řezů musí být ploché a úrovně. Kolejnice nebo vodítka budou podporovat pohyblivé komponenty a poskytují nezbytnou přesnost a rigiditu. Máte několik možností pro kolejnice:
Lineární vodicí kolejnice : Poskytují hladký a přesný pohyb a často se používají v průmyslových strojích CNC.
V-Slot kolejnice : Nákladné řešení pro stroje pro kutily CNC, tyto kolejnice se snadno sestavují a poskytují slušnou přesnost.
3. motory a jednotky
Motory jsou nezbytné pro řízení pohybu stroje CNC podél os X, Y a Z. Výběr správných motorů pro váš stroj závisí na velikosti, hmotnosti a rychlosti, kterou pro vaše úkoly potřebujete. Nejběžnější typy motorů používaných ve strojích CNC jsou:
Stepper Motors : Tyto motory poskytují přesnou kontrolu a často se používají v levnějších strojích. Krokové motory pracují rozdělením každé rotace do stejných kroků, což vám poskytuje velmi jemnou kontrolu nad pohybem.
Servo motory : Tyto motory používané ve strojích CNC vyšších CNC nabízejí více točivého momentu a přesnosti než krocovské motory a jsou ideální pro větší nebo složitější stroje.
Motory vřetena : Motor vřetena řídí řezací nástroj a musí být vybrán na základě typu materiálu, který plánujete řezat, a typu obrábění, který budete provést.
4. Napájení a chlazení
Napájení stroje CNC vyžaduje stabilní a spolehlivé napájení. Napájecí zdroj bude krmit energii krokovým nebo servomotorům a chladicí systémy zajistí, že motory a další komponenty nepřehřívají. U většiny strojů bude dostatečné zdroje energie hodnocené mezi 24 a 48 V. Pokud pracujete s většími motory nebo 5-osmovým strojem, možná budete potřebovat výkonnější systém.
Výběr správných motorů a řidičů
Dalším kritickým krokem je výběr správných ovladačů pro vybrané motory. Motory je třeba ovládat specializovanými deskami řidiče, a ty převedou elektrické signály z vašeho řadiče CNC do pohybu. Při výběru motorů a ovladačů je třeba zvážit několik klíčových faktorů, které je třeba zvážit:
Požadavky na točivý moment : Velikost a hmotnost materiálů, které plánujete snížit, ovlivní točivý moment, který vaše motory musí generovat.
Rychlost a přesnost : Některé úkoly mohou vyžadovat vysokorychlostní řezání nebo přesné pohyby, zatímco jiné mohou upřednostňovat výkon nad rychlostí.
Kompatibilita ovladače : Ujistěte se, že ovladač motoru, který si vyberete, je kompatibilní s řadičem CNC.
Instalace elektroniky a ovladače
1. CNC řadič
CNC ovladač je mozek stroje. Interpretuje příkazy G-kódu a převádí je do motorových pohybů. Pro kutilové stroje je k dispozici několik systémů řadiče:
Arduino s GRBL : Toto open-source řešení je oblíbené mezi fandy. Je to levné, snadno použitelné a funguje dobře pro základní 3osé stroje.
Mach3 nebo Mach4 : Jedná se o pokročilé možnosti softwaru běžně používané v komerčních strojích. Poskytují rozsáhlé funkce, ale vyžadují trochu více nastavení a konfigurace.
LinuxCNC : Pro uživatele, kteří chtějí větší přizpůsobení a jsou pohodlné s Linuxem, je LinuxCNC výkonným řešením, které poskytuje podporu pro víceosé CNC stroje.
2. kabeláž a obvody
Zapojení počítače CNC by mělo být organizováno a bezpečné, aby bylo zajištěno spolehlivý výkon. Zapojení spojuje motory, napájení, ovladač a další komponenty. Označování a používání technik správy kabelů pomůže předcházet problémům, protože váš stroj bude složitější.
3. limit spínačů a senzorů
Přepínače a senzory limitu jsou nezbytné pro ochranu vašeho stroje před přetížením, což zabraňuje poškození stroje nebo nástrojů. Tyto přepínače řeknou řadič, když stroj dosáhne svého cestovního limitu ve směru X, Y nebo Z.
Programování a kalibrace
1. Nastavení G-kódu a softwaru
Jakmile je hardware sestaven, musíte psát nebo importovat soubory G-kódu, které instruují stroj CNC o tom, jak se pohybovat a řezat. G-kód je standardní jazyk používaný stroji CNC. Můžete si vytvořit vlastní G-kód pomocí softwaru CAD/CAM, jako je Fusion 360, SolidWorks nebo Free Alternatives, jako je FreeCad nebo Inkscape.
2. kalibrace a testování
Před spuštěním stroje CNC se skutečným materiálem byste měli provést několik zkušebních běhů, abyste zajistili přesné pohyby stroje. Kalibrace zahrnuje jemné doladění nastavení systému, aby se zajistilo, že se osy X, Y a Z pohybují do správných pozic a motory fungují správně. Je také důležité otestovat vřeteno a řezací nástroje, abyste se ujistili, že fungují podle očekávání.
Závěr
Budování vlastního CNC stroj může být jak náročný, tak odměňující zážitek. Tím, že sledujete nastíněné kroky-plánování vašeho designu, výběrem správných materiálů, motorů a řadičů a programováním systému-získáte cenné praktické zkušenosti s pokročilými stroji a přesnostmi. Konečným výsledkem bude stroj CNC přizpůsobený vašim potřebám, který je schopen produkovat vysoce kvalitní prototypy, vlastní díly a dokonce i umělecké vzory.
Pokud máte zájem přenést své schopnosti CNC na další úroveň, zvažte prozkoumání řešení nabízených společností Yetta Tech Co., Ltd. s jejich rozsáhlými zkušenostmi s technologií CNC a přesné stroje, společnost Yetta Tech poskytuje inovativní produkty, které mohou pomoci vylepšit vaše projekty. Ať už hledáte spolehlivé komponenty, odborné rady nebo přizpůsobená řešení, jejich tým je připraven na pomoc. Pro více informací nebo kontaktním kontaktním prostředkům navštivte [Yetta Tech Co., Ltd.] a zjistěte, jak mohou podpořit vaše potřeby obrábění CNC.
