ماشین های CNC با ارائه دقت ، سرعت و اتوماسیون در فرآیندهای مانند فرز ، چرخش و حکاکی ، دنیای تولید را متحول می کنند. این که آیا شما یک سرگرمی هستید که به دنبال ساخت دستگاه خود هستید یا یک صاحب مشاغل کوچک که مایل به بهبود خط تولید شما است ، ساخت دستگاه CNC خود می تواند هم یک پروژه با ارزش و هم مقرون به صرفه باشد. این امکان را به شما می دهد تا یک دستگاه ساخته شده سفارشی متناسب با نیازهای خاص خود داشته باشید.
ما شما را در کل فرایند ساخت A دستگاه CNC, از درک اصول اولیه گرفته تا مونتاژ آن و شروع به کار و اجرای آن خواهیم برد. این فرایند به چندین مرحله تقسیم می شود که هرکدام نیاز به برنامه ریزی و اجرای دقیق دارند. در پایان این راهنما ، درک خوبی از نحوه ایجاد دستگاه CNC خود خواهید داشت ، خواه با یک دستگاه آسیاب کوچک 3 محوره یا یک تنظیم چند محوره پیچیده تر شروع کنید.
برنامه ریزی طرح
1. در مورد نوع ماشینکاری تصمیم بگیرید
اولین قدم در ساخت دستگاه CNC تصمیم گیری در مورد نوع ماشینکاری است که می خواهید انجام دهید. از دستگاه های CNC می توان برای اهداف مختلفی مانند:
فرز : فرآیند برش و شکل دادن به مواد با استفاده از برش چرخان. از آن برای شکل دادن به فلز ، پلاستیک یا چوب استفاده می شود.
چرخش : فرآیند چرخاندن قطعه کار در حالی که یک ابزار برش مواد را از بین می برد. معمولاً برای قطعات استوانه ای استفاده می شود.
حکاکی : فرآیند حک کردن یا اچ کردن طرح های دقیق بر روی یک سطح مواد.
برش : برای برش از طریق مواد مانند چوب ، پلاستیک و فلز با استفاده از برش لیزر CNC یا برش پلاسما.
دانستن نوع کار مورد نیاز شما ، بقیه مراحل طراحی ، از جمله انتخاب قاب و موتور را راهنمایی می کند.
2. تعداد محورها را انتخاب کنید
دستگاه های CNC به طور معمول در محورهای مختلف کار می کنند و هر کدام سطح متفاوتی از دقت و پیچیدگی را ارائه می دهند. متداول ترین انواع دستگاه های CNC عبارتند از:
دستگاه های CNC 3 محور : رایج ترین پیکربندی دستگاه CNC. این دستگاه ها در جهت های X ، Y و Z حرکت می کنند و آنها را برای کارهای ساده و برش ساده ایده آل می کنند.
ماشین های CNC 4 محور : این ماشین ها یک محور چرخشی (معمولاً محور A) را به تنظیم استاندارد 3 محور اضافه می کنند. آنها برای ایجاد قطعاتی با هندسه های پیچیده تر عالی هستند.
5 محور CNC دستگاه : این دستگاه ها قادر به حرکت در محورهای X ، Y ، Z ، A و B هستند و بیشترین انعطاف پذیری و دقت را برای قطعات پیچیده فراهم می کنند. این موارد معمولاً در صنایع با دقت بالا مانند هوافضا و تولید دستگاه پزشکی استفاده می شود.
هنگامی که تصمیم گرفتید چه نوع ماشینکاری را می خواهید انجام دهید و چه تعداد محور دستگاه شما را در اختیار شما قرار می دهد ، می توانید طراحی اجزای فیزیکی را شروع کنید.
قاب و پایه مکانیکی
1. ساخت قاب
قاب دستگاه CNC شما به عنوان پایه و اساس کل سیستم عمل می کند. قاب باید محکم و پایدار باشد تا اطمینان حاصل شود که دستگاه در حین کار دقیق است. بیشتر دستگاه های CNC DIY با موادی مانند:
فولاد : قوی و سفت و سخت ، اما کار با آن دشوارتر است.
آلومینیوم : سبک تر و آسان تر کار با آن ، هرچند کمی سفت تر از فولاد.
چوب : برای سرگرمی ها رایج است ، اما از فلز پایدار است ، به خصوص برای ماشین های سطح بالاتر.
طراحی یک قاب که می تواند از وزن موتورها ، دوک و سایر مؤلفه ها پشتیبانی کند ، بسیار مهم است. می توانید خودتان قاب را جوش دهید یا کیت های پیش ساخته را خریداری کنید.
2. تختخواب و ریل
تختخواب سطحی است که در آن مواد در هنگام ماشینکاری قرار می گیرند. برای اطمینان از برش های دقیق باید صاف و سطح باشد. ریل ها یا مسیرهای راهنما از اجزای متحرک پشتیبانی می کنند و دقت و استحکام لازم را ارائه می دهند. گزینه های مختلفی برای ریل دارید:
ریل های راهنمای خطی : حرکت صاف و دقیق را فراهم کنید و اغلب در دستگاه های CNC با درجه صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.
ریل های V-Slot : یک راه حل مقرون به صرفه برای دستگاه های CNC DIY ، این ریل ها به راحتی مونتاژ می شوند و دقت مناسبی را ارائه می دهند.
3. موتورها و درایوها
موتورها برای رانندگی حرکت دستگاه CNC در امتداد محورهای X ، Y و Z ضروری هستند. انتخاب موتورهای مناسب برای دستگاه شما به اندازه ، وزن و سرعت مورد نیاز برای کارهای خود بستگی دارد. رایج ترین انواع موتور مورد استفاده در دستگاه های CNC عبارتند از:
موتورهای پله ای : این موتورها کنترل دقیقی را ارائه می دهند و اغلب در دستگاه های کم هزینه مورد استفاده قرار می گیرند. موتورهای پله ای با تقسیم هر چرخش به مراحل مساوی کار می کنند ، که به شما کنترل بسیار خوبی بر حرکت می دهد.
موتورهای سروو : در دستگاههای CNC با سطح بالاتر استفاده می شود ، این موتورها گشتاور و دقت بیشتری نسبت به موتورهای پله ای ارائه می دهند و برای دستگاه های بزرگتر یا پیچیده تر ایده آل هستند.
اسپیندل موتورهای : موتور دوقلوی ابزار برش را هدایت می کند و باید بر اساس نوع موادی که قصد برش و نوع ماشینکاری را دارید انتخاب کنید.
4. منبع تغذیه و خنک کننده
قدرت دستگاه CNC شما به منبع تغذیه پایدار و قابل اعتماد نیاز دارد. منبع تغذیه انرژی را به موتورهای پله ای یا سروو تغذیه می کند و سیستم های خنک کننده تضمین می کنند که موتورها و سایر اجزای دیگر گرم نمی شوند. برای اکثر دستگاه ها ، منبع تغذیه ای که بین 24 ولت و 48 ولت رتبه بندی می شود ، کافی خواهد بود. اگر با موتورهای بزرگتر یا یک دستگاه 5 محور کار می کنید ، ممکن است به یک سیستم قدرتمندتر نیاز داشته باشید.
انتخاب موتورها و رانندگان مناسب
مرحله مهم بعدی انتخاب درایورهای صحیح برای موتورهایی است که انتخاب کرده اید. موتورها باید با تابلوهای تخصصی درایور کنترل شوند و اینها سیگنال های الکتریکی را از کنترلر CNC شما به حرکت تبدیل می کنند. چند عامل اصلی که باید هنگام انتخاب موتورها و رانندگان در نظر بگیرید عبارتند از:
الزامات گشتاور : اندازه و وزن موادی که برای برش قصد دارید بر گشتاور موتورهای شما برای تولید تأثیر می گذارد.
سرعت و دقت : برخی از کارها ممکن است نیاز به برش با سرعت بالا یا حرکات دقیق داشته باشد ، در حالی که برخی دیگر ممکن است قدرت را بر سرعت در اولویت قرار دهند.
سازگاری درایور : اطمینان حاصل کنید که درایور موتور مورد نظر با کنترلر CNC سازگار است.
نصب الکترونیک و کنترلر
1. کنترل کننده CNC
کنترلر CNC مغز دستگاه است. این دستورات G-Code را تفسیر می کند و آنها را به حرکات حرکتی ترجمه می کند. چندین سیستم کنترلر برای دستگاه های DIY در دسترس است:
Arduino with GRBL : این راه حل منبع باز در بین سرگرمی ها محبوب است. این ارزان ، آسان برای استفاده است و برای ماشین های اساسی 3 محور خوب کار می کند.
MACH3 یا MACH4 : اینها گزینه های پیشرفته نرم افزاری هستند که معمولاً در ماشین های درجه تجاری استفاده می شوند. آنها ویژگی های گسترده ای را ارائه می دهند اما به تنظیم و پیکربندی کمی بیشتر نیاز دارند.
LinuxCNC : برای کاربرانی که می خواهند سفارشی سازی بیشتری داشته باشند و از Linux راحت باشند ، LinuxCNC یک راه حل قدرتمند است که پشتیبانی از ماشین های CNC چند محوره را فراهم می کند.
2. سیم کشی و مدار
سیم کشی دستگاه CNC شما باید سازماندهی و ایمن باشد تا از عملکرد قابل اعتماد اطمینان حاصل شود. سیم کشی موتورها ، منبع تغذیه ، کنترلر و سایر مؤلفه ها را به هم متصل می کند. برچسب زدن و استفاده از تکنیک های مدیریت کابل به جلوگیری از مشکلات پیچیده تر دستگاه شما کمک می کند.
سوئیچ ها و سنسورها را محدود کنید
سوئیچ ها و سنسورهای محدود برای محافظت از دستگاه شما در برابر سبقت و جلوگیری از آسیب به دستگاه یا ابزارها ضروری هستند. این سوئیچ ها هنگامی که دستگاه به حد مجاز سفر خود در مسیرهای X ، Y یا Z رسیده است ، کنترلر را می گویند.
برنامه نویسی و کالیبراسیون
1. G-Code و تنظیمات نرم افزار
پس از مونتاژ سخت افزار ، باید پرونده های کد G را که به دستگاه CNC آموزش می دهند در مورد نحوه حرکت و برش ، بنویسید یا وارد کنید. G-Code زبان استاندارد است که توسط دستگاه های CNC استفاده می شود. شما می توانید با استفاده از نرم افزار CAD/CAM مانند Fusion 360 ، SolidWorks یا گزینه های رایگان مانند Freecad یا Inkscape ، کد G خود را ایجاد کنید.
2. کالیبراسیون و آزمایش
قبل از اجرای دستگاه CNC با مواد واقعی ، باید چندین آزمایش را انجام دهید تا اطمینان حاصل شود که حرکات دستگاه دقیق است. کالیبراسیون شامل تنظیم دقیق تنظیمات سیستم است تا اطمینان حاصل شود که محورهای X ، Y و Z به سمت موقعیت های صحیح حرکت می کنند و موتورها به درستی کار می کنند. همچنین آزمایش اسپیندل و ابزارهای برش مهم است تا اطمینان حاصل شود که آنها مطابق آنچه انتظار می رود عمل می کنند.
پایان
ساختن خودت دستگاه CNC می تواند هم یک تجربه چالش برانگیز و هم با ارزش باشد. با دنبال کردن مراحل مشخص شده-با برنامه ریزی برای طراحی خود ، انتخاب مواد مناسب ، موتورها و کنترل کننده ها و برنامه نویسی سیستم-شما تجربه ارزشمندی را با ماشین آلات پیشرفته و تکنیک های دقیق کسب می کنید. نتیجه نهایی یک دستگاه CNC خواهد بود که متناسب با نیازهای شما باشد ، قادر به تولید نمونه های اولیه با کیفیت بالا ، قطعات سفارشی و حتی طرح های هنری است.
اگر علاقه مند به استفاده از قابلیت های CNC خود به سطح بعدی هستید ، با تجربه گسترده خود در فناوری CNC و ماشین آلات دقیق ، به کاوش در مورد راه حل های ارائه شده توسط شرکت Yetta Tech ، Ltd. در نظر بگیرید ، Yetta Tech محصولات نوآورانه ای را ارائه می دهد که می تواند به پیشرفت پروژه های شما کمک کند. این که آیا شما به دنبال مؤلفه های قابل اعتماد ، مشاوره تخصصی یا راه حل های سفارشی هستید ، تیم آنها آماده کمک است. برای کسب اطلاعات بیشتر یا در تماس با متخصصان خود ، به [شرکت Yetta Tech ، Ltd.] مراجعه کنید و کشف کنید که چگونه می توانند از نیازهای ماشینکاری CNC شما پشتیبانی کنند.
