CNC -koneet mullistavat valmistusmaailmaa tarjoamalla tarkkuutta, nopeutta ja automaatiota prosesseissa, kuten jyrsintä, kääntäminen ja kaiverrus. Olitpa harrastaja, joka haluaa rakentaa omaa konetta tai pienyrityksen omistajaa, joka haluaa parantaa tuotantolinjaa, oman CNC-koneen rakentaminen voi olla sekä palkitseva että kustannustehokas projekti. Sen avulla voit räätälöidä räätälöityä konetta erityistarpeisiisi.
Otamme sinut läpi koko rakennusprosessin, CNC -kone, jonka avulla ymmärretään perusteet sen kokoamiseen ja sen saamiseen. Prosessi on jaettu useisiin vaiheisiin, joista kukin vaatii huolellista suunnittelua ja toteuttamista. Tämän oppaan loppuun mennessä sinulla on hyvä käsitys oman CNC-koneen luomisesta riippumatta siitä, aloitatko pienellä 3-akselisella jyrsinnällä tai monimutkaisemmalla moni-akselilla.
Suunnittelu
1. Päätä koneistustyypistä
Ensimmäinen askel CNC -koneen rakentamisessa on päättää, minkä tyyppistä koneistusta haluat suorittaa. CNC -koneita voidaan käyttää moniin tarkoituksiin, kuten:
Jyrsing : Leikkaus- ja muotoilumateriaalin prosessi pyörivällä leikkurilla. Sitä käytetään metallin, muovin tai puun muotoiluun.
Kääntyminen : Työkappaleen pyöritysprosessi, kun leikkaustyökalu poistaa materiaalia. Sitä käytetään tyypillisesti lieriömäisiin osiin.
Kaiverrus : Yksityiskohtaisten kuvioiden veistäminen tai syövytys materiaalin pinnalle.
Leikkaus : Materiaalien, kuten puun, muovin ja metallin, leikkaamiseksi käyttämällä CNC -laserleikkuria tai plasmaleikkuria.
Tarvitsemasi työn tyypin ymmärtäminen ohjaa loput suunnitteluprosessista, mukaan lukien kehys ja moottorin valinta.
2. Valitse akselien lukumäärä
CNC -koneet toimivat tyypillisesti useilla akseleilla, joista kukin tarjoaa erilaisen tarkkuuden ja monimutkaisuuden. Yleisimmät CNC -koneet ovat:
3-akselin CNC-koneet : Yleisin CNC-koneen kokoonpano. Nämä koneet liikkuvat x-, y- ja z -ohjeissa, mikä tekee niistä ihanteellisia yksinkertaisiin jyrsintä- tai leikkaustehtäviin.
4-akselin CNC-koneet : Nämä koneet lisäävät kierto-akselia (yleensä A-akselia) tavanomaiseen 3-akselin kokoonpanoon. Ne ovat erinomaisia luomaan osia monimutkaisemmilla geometrioilla.
5-akselin CNC-koneet : Nämä koneet kykenevät liikkumaan x-, y-, z-, a- ja b- ja b-akseleissa, mikä tarjoaa monimutkaisten osien eniten joustavuutta ja tarkkuutta. Niitä käytetään tyypillisesti tarkkaan teollisuudenaloilla, kuten ilmailu- ja lääketieteellisten laitteiden valmistuksella.
Kun olet päättänyt, minkä tyyppistä koneistusta haluat suorittaa ja kuinka monta akselia koneesi on, voit alkaa suunnitella fyysisiä komponentteja.
Mekaaninen kehys ja pohja
1. Kehyksen rakentaminen
CNC -koneesi runko toimii koko järjestelmän perustana. Kehyksen on oltava tukeva ja vakaa, jotta kone pysyy tarkkaan toiminnan aikana. Useimmat DIY CNC -koneet on rakennettu materiaaleilla, kuten:
Teräs : Vahva ja jäykkä, mutta vaikeampi työskennellä.
Alumiini : Kevyempi ja helpompi työskennellä, vaikkakin hieman vähemmän jäykkä kuin teräs.
Puu : Harrastelijoille yleinen, mutta se on vähemmän vakaa kuin metalli, etenkin huippuluokan koneiden kohdalla.
On tärkeää suunnitella kehys, joka voi tukea moottorien, karan ja muiden komponenttien painoa. Voit joko hitsata kehyksen itse tai ostaa esivalmistettuja sarjoja.
2. Sänky ja kiskot
Sänky on pinta, jossa materiaali istuu koneistuksen aikana. Sen on oltava tasainen ja taso tarkkojen leikkausten varmistamiseksi. Kiskot tai opas tukee liikkuvia komponentteja tarjoamalla tarvittavan tarkkuuden ja jäykkyyden. Sinulla on useita vaihtoehtoja kiskoille:
Lineaariset opaskiskot : tarjoa sileä, tarkka liike ja niitä käytetään usein teollisuusluokan CNC-koneissa.
V-Slot-kiskot : Kustannustehokas ratkaisu DIY-CNC-koneisiin, nämä kiskot on helppo koota ja tarjota kunnollinen tarkkuus.
3. Moottorit ja asemat
Moottorit ovat välttämättömiä CNC -koneen liikkumisen ajamiseksi X-, Y- ja Z -akseleita pitkin. Oikeiden moottorien valitseminen koneellesi riippuu tehtävien koosta, painosta ja nopeudesta. Yleisimmät CNC -koneissa käytetyt moottorityypit ovat:
Stepper-moottorit : Nämä moottorit tarjoavat tarkan ohjauksen ja niitä käytetään usein halvemmalla koneissa. Stepper -moottorit toimivat jakamalla jokainen kierto tasa -arvoisiksi vaiheiksi, mikä antaa sinulle erittäin hienon hallinnan liikkeen suhteen.
Servomoottorit : Käytetään huippuluokan CNC-koneissa, nämä moottorit tarjoavat enemmän vääntömomenttia ja tarkkuutta kuin askelmoottorit ja ovat ihanteellisia suuremmille tai monimutkaisemmille koneille.
Karan moottorit : Karan moottori ajaa leikkaustyökalua, ja se on valittava leikkaamasi materiaalin tyypin ja tekemäsi koneistustyypin perusteella.
4. Virtalähde ja jäähdytys
CNC -koneen virran virta vaatii vakaan ja luotettavan virtalähteen. Virtalähde syöttää energiaa askel- tai servomoottoreihin, ja jäähdytysjärjestelmät varmistavat, että moottorit ja muut komponentit eivät ylikuumene. Useimmissa koneissa virtalähde, joka on luokiteltu välillä 24 V - 48 V, riittää. Jos työskentelet suurempien moottorien tai 5-akselin koneen kanssa, saatat tarvita tehokkaamman järjestelmän.
Oikeiden moottorien ja kuljettajien valitseminen
Seuraava kriittinen vaihe on oikeat ohjaimet valitsemillesi moottoreille. Moottorit on ohjattava erikoistuneilla ohjainlevyillä, ja ne muuttavat CNC -ohjaimesta sähkösignaalit liikkeelle. Muutamia avaintekijöitä, jotka on otettava huomioon valinnassa moottoria ja kuljettajia, ovat:
Vääntömomentin vaatimukset : Leikkaamasi materiaalien koko ja paino vaikuttavat moottorien luomiseen tarvittavaan vääntömomenttiin.
Nopeus ja tarkkuus : Jotkut tehtävät saattavat vaatia nopeaa leikkausta tai tarkkoja liikkeitä, kun taas toiset voivat priorisoida voiman nopeuden yli.
Kuljettajan yhteensopivuus : Varmista, että valitsemasi moottorikuljettaja on yhteensopiva CNC -ohjaimen kanssa.
Elektroniikan ja ohjaimen asentaminen
1. CNC -ohjain
CNC -ohjain on koneen aivot. Se tulkitsee G-koodikomennot ja kääntää ne moottorin liikkeiksi. DIY -koneille on saatavana useita ohjainjärjestelmiä:
Arduino GRBL: n kanssa : Tämä avoimen lähdekoodin ratkaisu on suosittu harrastajien keskuudessa. Se on edullinen, helppokäyttöinen ja toimii hyvin 3-akselin peruskoneissa.
Mach3 tai Mach4 : Nämä ovat edistyneitä ohjelmistovaihtoehtoja, joita käytetään yleisesti kaupallisissa koneissa. Ne tarjoavat laajoja ominaisuuksia, mutta vaativat hieman enemmän asennuksia ja kokoonpanoja.
Linuxcnc : Käyttäjille, jotka haluavat lisää räätälöityjä ja ovat tyytyväisiä Linuxiin, Linuxcnc on tehokas ratkaisu, joka tukee moniakselisia CNC-koneita.
2. johdotus ja piirit
CNC -koneesi johdotus on järjestettävä ja turvallinen luotettavan suorituskyvyn varmistamiseksi. Johdotus yhdistää moottorit, virtalähteen, ohjaimen ja muut komponentit. Kaapelien hallintatekniikoiden merkitseminen ja käyttäminen auttaa estämään ongelmia koneen monimutkaisemmaksi.
3. Rajakytkimet ja anturit
Rajakytkimet ja anturit ovat välttämättömiä koneen suojaamiseksi ylimääräiseltä matkalta, estäen koneen tai työkalujen vaurioita. Nämä kytkimet kertovat ohjaimelle, kun kone on saavuttanut matkarajansa X-, Y- tai Z -ohjeissa.
Ohjelmointi ja kalibrointi
1. G-koodi- ja ohjelmistoasetukset
Kun laitteisto on koottu, sinun on kirjoitettava tai tuotava G-kooditiedostot, jotka ohjaavat CNC-konetta liikkumisesta ja leikkaamisesta. G-koodi on CNC-koneiden käyttämä vakiokieli. Voit luoda oman G-koodin käyttämällä CAD/CAM-ohjelmistoja, kuten Fusion 360, SolidWorks tai ilmaisia vaihtoehtoja, kuten FreeCAD tai Inkscape.
2. Kalibrointi ja testaus
Ennen CNC -koneen suorittamista oikealla materiaalilla, sinun tulee suorittaa useita testiajoja varmistaaksesi, että koneen liikkeet ovat tarkkoja. Kalibrointiin sisältyy järjestelmän asetusten hienosäätö sen varmistamiseksi, että x-, y- ja z-akselit siirtyvät oikeaan asentoon ja moottorit toimivat oikein. On myös tärkeää testata kara ja leikkaustyökalut varmistaaksesi, että ne toimivat odotetusti.
Johtopäätös
Oman rakentaminen CNC -kone voi olla sekä haastava että palkitseva kokemus. Seuraamalla hahmoteltuja vaiheita-suunnitellessasi huolellisesti, valitsemalla oikeat materiaalit, moottorit ja ohjaimet ja järjestelmän ohjelmointi-saat arvokasta käytännön kokemusta edistyneistä koneista ja tarkkuustekniikoista. Lopputulos on tarpeitasi räätälöity CNC-kone, joka pystyy tuottamaan korkealaatuisia prototyyppejä, räätälöityjä osia ja jopa taiteellisia malleja.
Jos olet kiinnostunut siirtämään CNC -ominaisuudet seuraavalle tasolle, harkitse Yetta Tech Co., Ltd: n tarjoamia ratkaisuja, joilla on laaja kokemus CNC -tekniikasta ja tarkkuuskoneista, Yetta Tech tarjoaa innovatiivisia tuotteita, jotka voivat auttaa parantamaan projektiasi. Etsitkö luotettavia komponentteja, asiantuntija -neuvoja tai räätälöityjä ratkaisuja, heidän tiiminsä on valmis auttamaan. Lisätietoja tai saadaksesi yhteyttä ammattilaisiaan on osoitteessa [Yetta Tech Co., Ltd.] ja selvittää, kuinka he voivat tukea CNC -koneistamistarpeitasi.
