CNC -masinad muudavad tootmismaailma, pakkudes täpsust, kiirust ja automatiseerimist sellistes protsessides nagu freesimine, pöörde ja graveerimine. Ükskõik, kas olete harrastaja, kes soovib ehitada oma masinat või väikeettevõtte omanikku, kes soovib oma tootmisliini täiustada, võib oma CNC-masina ehitamine olla nii rahuldust pakkuv kui ka kulutõhus projekt. See võimaldab teil oma konkreetsetele vajadustele kohandatud eritellimusel valmistatud masin olla.
Me võtame teid läbi kogu A -protsessi CNC masin, põhitõdede mõistmisest kuni selle kokkupanekuni ning selle üles saamiseni. Protsess on jagatud mitmeks etapiks, millest igaüks nõuab hoolikat kavandamist ja täitmist. Selle juhendi lõpuks on teil hea arusaam, kuidas luua oma CNC-masin, olgu see siis väikese 3-teljelise freesimismasina või keerukama mitmeteljelise seadistusega.
Kujunduse kavandamine
1. Otsustage töötlemise tüüp
Esimene samm CNC masina ehitamisel on otsustada, millist tüüpi töötlemist soovite teha. CNC -masinaid saab kasutada mitmesugustel eesmärkidel, näiteks:
Jahvatamine : materjali lõikamise ja kujundamise protsess pöörleva lõikuri abil. Seda kasutatakse metalli, plasti või puidu kujundamiseks.
Pööramine : tooriku pööramise protsess, samal ajal kui lõiketööriist eemaldab materjali. Seda kasutatakse tavaliselt silindriliste osade jaoks.
Graveerimine : üksikasjalike kujunduste nikerdamise või söövitamise protsess materjali pinnale.
LÕPETAMINE : CNC laseri lõikuri või plasmalõikuri abil läbimiseks selliste materjalide, näiteks puidu, plasti ja metallide lõikamiseks.
Vajaliku töö tüübi mõistmine juhendab ülejäänud disainiprotsessi, sealhulgas raami ja mootori valikut.
2. Valige telgede arv
CNC -masinad töötavad tavaliselt mitmel teljel, igaüks pakub erinevat täpsust ja keerukust. CNC -masinate kõige tavalisemad on:
3-teljelised CNC-masinad : kõige tavalisem CNC masina konfiguratsioon. Need masinad liiguvad x-, y- ja z -suundades, muutes need ideaalseks lihtsaks jahvatamiseks või lõikamiseks.
4-teljelised CNC-masinad : need masinad lisavad standardsele 3-teljelisele seadistusele pöördetelge (tavaliselt a-telje). Need sobivad suurepäraselt keerukamate geomeetriatega osade loomiseks.
5-teljelised CNC-masinad : need masinad on võimelised liikuma x-, y, z, a ja b telgedes, pakkudes keerukate osade jaoks kõige paindlikkust ja täpsust. Neid kasutatakse tavaliselt ülitäpsetes tööstusharudes nagu lennundus- ja meditsiiniseadmete tootmine.
Kui olete otsustanud, millist mehaanilist töötlemist soovite teha ja mitu telge teie masinal on, saate hakata füüsilisi komponente kavandama.
Mehaaniline raam ja alus
1. raami ehitamine
Teie CNC -masina raam on kogu süsteemi alus. Raam peab olema vastupidav ja stabiilne, et masin töö ajal täpseks püsida. Enamik DIY CNC masinaid on ehitatud selliste materjalidega nagu:
Teras : tugev ja jäik, kuid raskem töötada.
Alumiinium : kergem ja hõlpsam töötada, ehkki pisut vähem jäik kui teras.
Puit : tavaline harrastajatele, kuid see on vähem stabiilne kui metall, eriti kõrgema hinnaga masinate puhul.
Oluline on kujundada raami, mis toetaks mootorite, spindli ja muude komponentide raskust. Võite raami ise keevitada või osta kokkupandavaid komplekte.
2. voodi ja rööpad
Voodi on pind, kus materjal istub töötlemise ajal. Täpsete kärbete tagamiseks peab see olema tasane ja tasane. Rööpad või juhendid toetavad liikuvaid komponente, pakkudes vajalikku täpsust ja jäikust. Teil on rööbaste jaoks mitu võimalust:
Lineaarsed juhtrud : tagage sujuv, täpne liikumine ja neid kasutatakse sageli tööstusliku ja kvaliteediga CNC-masinates.
V-plottide rööpad : kulutõhus lahendus DIY CNC-masinatele, neid rööpad on lihtne kokku panna ja pakkuda korralikku täpsust.
3. mootorid ja ajamid
Mootorid on CNC -masina liikumise juhtimiseks hädavajalikud piki x-, y- ja z -telge. Minu masina jaoks sobivate mootorite valimine sõltub oma ülesannete jaoks vajaliku suuruse, kaalu ja kiirusega. CNC -masinates kõige levinumad mootoritüübid on:
Astmemootorid : need mootorid pakuvad täpset kontrolli ja neid kasutatakse sageli madalama hinnaga masinates. Astmemootorid töötavad, jagades iga pöörlemise võrdseteks sammudeks, mis annab teile liikumise üle väga peene kontrolli.
Servomootorid : Kõrgema hinnaga CNC-masinates kasutatavad need mootorid pakuvad rohkem pöördemomenti ja täpsust kui astmemootorid ning sobivad ideaalselt suuremate või keerukamate masinate jaoks.
Spindlemootorid : spindlimootor juhib lõiketööriista ja see tuleb valida materjali tüübi põhjal, mida kavatsete lõigata, ja töötlemise tüübi põhjal.
4. toiteallikas ja jahutus
CNC -masina toiteks on vaja stabiilset ja usaldusväärset toiteallika. Toiteallikas toidab energiat astmelistele või servomootoritele ning jahutussüsteemid tagavad, et mootorid ja muud komponendid ei kuumene. Enamiku masinate jaoks piisab toiteallikast vahemikus 24 V kuni 48 V. Kui töötate suuremate mootorite või 5-teljelise masinaga, võib vajada võimsamat süsteemi.
Õigete mootorite ja autojuhtide valimine
Järgmine kriitiline samm on valitud mootorite jaoks õigete draiverite valimine. Mootoreid tuleb juhtida spetsiaalsete juhiplaatidega ja need muudavad teie CNC kontrolleri elektrilised signaalid liikuma. Mõned peamised tegurid, mida mootorite ja autojuhtide valimisel tuleb arvestada, hõlmavad järgmist:
Pöördemomendi nõuded : materjalide suurus ja kaal, mida plaanite lõigata, mõjutavad momenti, mida teie mootorid vajavad.
Kiirus ja täpsus : mõned ülesanded võivad vajada kiiret lõikamist või täpseid liigutusi, teised võivad kiiruse üle tähtsustada.
Draiveri ühilduvus : veenduge, et teie valitud mootori draiver ühildub CNC kontrolleriga.
Elektroonika ja kontrolleri paigaldamine
1. CNC kontroller
CNC kontroller on masina aju. See tõlgendab G-koodi käske ja tõlgib need mootoriliigutusteks. DIY -masinate jaoks on saadaval mitu kontrollerisüsteemi:
Arduino koos GRBL-iga : see avatud lähtekoodiga lahendus on harrastajate seas populaarne. See on odav, hõlpsasti kasutatav ja sobib hästi 3-teljeliste masinate jaoks.
Mach3 või Mach4 : need on täiustatud tarkvaravalikud, mida tavaliselt kasutatakse kommertsklassi masinates. Need pakuvad ulatuslikke funktsioone, kuid vajavad natuke rohkem seadistamist ja konfigureerimist.
LinuxCNC : kasutajatele, kes soovivad rohkem kohandamist ja on Linuxi jaoks mugavad, on LinuxCNC võimas lahendus, mis pakub tuge mitmeteljelistel CNC-masinatel.
2. juhtmestik ja vooluring
Teie CNC -masina juhtmestik tuleks olla korraldatud ja turvaline, et tagada usaldusväärne jõudlus. Juhtmestik ühendab mootorid, toiteallika, kontrolleri ja muud komponendid. Kaabelhaldustehnikate märgistamine ja kasutamine aitab vältida probleeme, kuna teie masin muutub keerukamaks.
3. Piirake lülitid ja andurid
Piirake lülitid ja andurid on olulised teie masina kaitsmiseks ületreeningu eest, hoides ära masina või tööriistade kahjustusi. Need lülitid annavad kontrollerile teada, kui masin on jõudnud oma reisipiiri X-, Y- või Z -suunas.
Programmeerimine ja kalibreerimine
1. G-koodi ja tarkvara seadistamine
Kui riistvara on kokku pandud, peate kirjutama või importima G-koodifailid, mis juhendavad CNC-masinat, kuidas liikuda ja lõigata. G-kood on tavakeel, mida CNC-masinad kasutavad. Saate luua oma G-koodi, kasutades CAD/CAM-tarkvara nagu Fusion 360, SolidWorks või tasuta alternatiivid, näiteks FreeCad või Inkscape.
2. kalibreerimine ja testimine
Enne CNC -masina käitamist tõelise materjaliga peaksite tegema mitu katsekäiku, et veenduda masina liigutuste täpseks. Kalibreerimine hõlmab süsteemi sätete peenhäälestamist, et tagada, et X-, Y- ja Z-teljed liiguvad õigetesse asenditesse ja mootorid toimivad korralikult. Samuti on oluline testida spindli- ja lõikamisriistu, et veenduda, kas need töötavad ootuspäraselt.
Järeldus
Omaenda ehitamine CNC masin võib olla nii keeruline kui ka rahuldust pakkuv kogemus. Järgides visandatud samme-kavandades oma kujundust, valides õiged materjalid, mootorid ja kontrollerid ning süsteemi programmeerides-saate väärtuslikku praktilist kogemust täiustatud masinate ja täpsete tehnikatega. Lõpptulemus on teie vajadustele kohandatud CNC-masin, mis on võimeline tootma kvaliteetseid prototüüpe, kohandatud osi ja isegi kunstilisi kujundusi.
Kui olete huvitatud oma CNC võimaluste järgmisele tasemele, kaaluge Yeta Tech Co., Ltd. pakutavate lahenduste uurimist nende ulatusliku kogemusega CNC tehnoloogia ja täppismasinate alal, pakub Yeta Tech uuenduslikke tooteid, mis aitavad teie projekte täiustada. Ükskõik, kas otsite usaldusväärseid komponente, ekspertide nõuandeid või kohandatud lahendusi, on nende meeskond valmis abistama. Lisateabe saamiseks või nende spetsialistidega kontakti saamiseks külastage [Yeta Tech Co., Ltd.] ja avastage, kuidas nad saaksid teie CNC töötlemisvajadusi toetada.
