CNC 머신은 밀링, 회전 및 조각과 같은 프로세스에서 정밀, 속도 및 자동화를 제공함으로써 제조 세계에 혁명을 일으키고 있습니다. 자신의 기계를 구축하려는 애호가이든, 생산 라인을 개선하려는 소기업 소유자이든, 자신의 CNC 기계를 건설하는 것은 보람 있고 비용 효율적인 프로젝트가 될 수 있습니다. 특정 요구 사항에 맞게 맞춤 제작 된 머신을 사용할 수 있습니다.
우리는 A를 구축하는 전체 과정을 안내합니다 . CNC 기계, 기본 사항을 이해하는 것에서부터 조립하고 실행하는 것까지 프로세스는 여러 단계로 나뉘며 각 단계는 신중한 계획과 실행이 필요합니다. 이 가이드가 끝날 무렵, 작은 3 축 밀링 머신 또는보다 복잡한 다축 설정으로 시작하든 자신의 CNC 머신을 만드는 방법을 잘 이해할 수 있습니다.
디자인 계획
1. 가공 유형을 결정하십시오
CNC 기계를 구축하는 첫 번째 단계는 어떤 유형의 가공을 수행할지 결정하는 것입니다. CNC 기계는 다음과 같은 다양한 목적으로 사용할 수 있습니다.
밀링 : 회전 커터를 사용하여 재료 절단 및 성형 공정. 금속, 플라스틱 또는 목재를 형성하는 데 사용됩니다.
회전 : 절단 도구가 재료를 제거하는 동안 공작물을 회전시키는 과정. 일반적으로 원통형 부분에 사용됩니다.
조각 : 물질 표면에 세부 설계를 조각하거나 에칭하는 과정.
절단 : CNC 레이저 커터 또는 플라즈마 커터를 사용하여 목재, 플라스틱 및 금속과 같은 재료를 절단합니다.
필요한 작업 유형을 이해하면 프레임 및 모터 선택을 포함하여 나머지 설계 프로세스를 안내합니다.
2. 축 수를 선택하십시오
CNC 기계는 일반적으로 다중 축에서 작동하며, 각각은 다른 수준의 정밀성과 복잡성을 제공합니다. CNC 기계의 가장 일반적인 유형은 다음과 같습니다.
3 축 CNC 머신 : 가장 일반적인 CNC 머신 구성. 이 기계는 X, Y 및 Z 방향으로 이동하여 간단한 밀링 또는 절단 작업에 이상적입니다.
4 축 CNC 기계 :이 기계는 표준 3 축 설정에 회전축 (보통 A 축)을 추가합니다. 그들은 더 복잡한 형상이있는 부품을 만드는 데 좋습니다.
5 축 CNC 기계 :이 기계는 X, Y, Z, A 및 B 축으로 이동할 수있어 복잡한 부품의 유연성과 정밀도를 제공합니다. 이들은 일반적으로 항공 우주 및 의료 기기 제조와 같은 고정밀 산업에서 사용됩니다.
어떤 유형의 가공을 수행 할 것인지 결정하고 머신의 축 수를 결정한 후에는 물리적 구성 요소 설계를 시작할 수 있습니다.
기계식 프레임 및베이스
1. 프레임 구축
CNC 기계의 프레임은 전체 시스템의 기초 역할을합니다. 작동 중에 기계가 정확하게 유지되도록 프레임은 견고하고 안정적이어야합니다. 대부분의 DIY CNC 기계는 다음과 같은 재료로 제작되었습니다.
강철 : 강하고 단단하지만 작업하기가 더 어렵습니다.
알루미늄 : 강철보다 약간 덜 단단하지만 가볍고 작업하기 쉽습니다.
목재 : 애호가에게는 일반적이지만 금속, 특히 고급 기계의 경우 덜 안정적입니다.
모터, 스핀들 및 기타 구성 요소의 무게를 지원할 수있는 프레임을 설계하는 것이 중요합니다. 프레임을 직접 용접하거나 조립식 키트를 구입할 수 있습니다.
2. 침대와 레일
침대는 가공 중에 재료가 앉을 표면입니다. 정확한 삭감을 보장하려면 평평하고 수평이어야합니다. 레일 또는 가이드 웨이는 이동 구성 요소를 지원하여 필요한 정밀도와 강성을 제공합니다. 레일에 대한 몇 가지 옵션이 있습니다.
선형 가이드 레일 : 매끄럽고 정확한 움직임을 제공하며 종종 산업 등급 CNC 기계에 사용됩니다.
V- 슬롯 레일 : DIY CNC 기계를위한 비용 효율적인 솔루션 인이 레일은 조립하기 쉽고 괜찮은 정밀도를 제공합니다.
3. 모터와 드라이브
모터는 X, Y 및 Z 축을 따라 CNC 기계의 움직임을 주도하는 데 필수적입니다. 기계에 적합한 모터를 선택하는 것은 작업에 필요한 크기, 무게 및 속도에 따라 다릅니다. CNC 기계에 사용되는 가장 일반적인 모터 유형은 다음과 같습니다.
스테퍼 모터 :이 모터는 정확한 제어를 제공하며 종종 저비용 기계에서 사용됩니다. 스테퍼 모터는 각 회전을 동일한 단계로 나누어 작동하여 움직임을 매우 잘 제어 할 수 있습니다.
서보 모터 : 고급 CNC 기계에 사용되는이 모터는 스테퍼 모터보다 더 많은 토크와 정밀도를 제공하며 더 크거나 더 복잡한 기계에 이상적입니다.
스핀들 모터 : 스핀들 모터는 절단 도구를 구동하며, 절단하려는 재료 유형과 가공 유형을 기준으로 선택해야합니다.
4. 전원 공급 장치 및 냉각
CNC 기계에 전원을 공급하려면 안정적이고 안정적인 전원 공급 장치가 필요합니다. 전원 공급 장치는 스테퍼 또는 서보 모터에 에너지를 공급하며 냉각 시스템은 모터 및 기타 구성 요소가 과열되지 않도록합니다. 대부분의 기계의 경우 24V에서 48V 사이의 전원 공급 장치로 충분합니다. 더 큰 모터 또는 5 축 기계로 작업하는 경우보다 강력한 시스템이 필요할 수 있습니다.
올바른 모터와 드라이버를 선택합니다
다음으로 중요한 단계는 선택한 모터의 올바른 드라이버를 선택하는 것입니다. 모터는 특수 드라이버 보드로 제어해야하며, 이는 CNC 컨트롤러에서 전기 신호를 변환합니다. 모터와 드라이버를 선택할 때 고려해야 할 몇 가지 주요 요소에는 다음이 포함됩니다.
토크 요구 사항 : 자르는 재료의 크기와 무게는 모터가 생성 해야하는 토크에 영향을 미칩니다.
속도 및 정밀도 : 일부 작업에는 고속 절단 또는 정확한 움직임이 필요할 수 있으며, 다른 작업에는 전력을 우선 순위로 삼는 속도가 필요합니다.
드라이버 호환성 : 선택한 모터 드라이버가 CNC 컨트롤러와 호환되는지 확인하십시오.
전자 제품 및 컨트롤러 설치
1. CNC 컨트롤러
CNC 컨트롤러는 기계의 뇌입니다. G 코드 명령을 해석하고 모터 이동으로 변환합니다. DIY 머신에는 여러 컨트롤러 시스템을 사용할 수 있습니다.
GRBL의 Arduino :이 오픈 소스 솔루션은 애호가들에게 인기가 있습니다. 저렴하고 사용하기 쉽고 기본 3 축 기계에 적합합니다.
mach3 또는 mach4 : 이들은 상업용 기계에서 일반적으로 사용되는 고급 소프트웨어 옵션입니다. 광범위한 기능을 제공하지만 좀 더 설정 및 구성이 필요합니다.
LINUXCNC : 더 많은 사용자 정의를 원하고 Linux에 익숙한 사용자에게 LinuxCNC는 다축 CNC 머신을 지원하는 강력한 솔루션입니다.
2. 배선 및 회로
신뢰할 수있는 성능을 보장하기 위해 CNC 기계의 배선을 구성하고 안전해야합니다. 배선은 모터, 전원 공급 장치, 컨트롤러 및 기타 구성 요소를 연결합니다. 케이블 관리 기술을 라벨링하고 사용하면 기계가 더욱 복잡해지면서 문제를 방지 할 수 있습니다.
3. 제한 스위치 및 센서
한계 스위치와 센서는 기계를 오버 트레일로부터 보호하여 기계 나 도구의 손상을 방지하는 데 필수적입니다. 이 스위치는 기계가 x, y 또는 z 방향으로 이동 한계에 도달했을 때 컨트롤러를 알려줍니다.
프로그래밍 및 교정
1. G 코드 및 소프트웨어 설정
하드웨어가 조립되면 CNC 머신에 이동 및 절단 방법에 대해 지시하는 G 코드 파일을 작성하거나 가져와야합니다. G 코드는 CNC 머신에서 사용하는 표준 언어입니다. Fusion 360, Solidworks 또는 Freecad 또는 Inkscape와 같은 무료 대안과 같은 CAD/CAM 소프트웨어를 사용하여 고유 한 G 코드를 만들 수 있습니다.
2. 교정 및 테스트
실제 자료로 CNC 머신을 실행하기 전에 기계의 움직임이 정확한지 확인하기 위해 여러 테스트 실행을 수행해야합니다. 교정에는 X, Y 및 Z 축이 올바른 위치로 이동하고 모터가 올바르게 작동하는지 확인하기 위해 시스템 설정을 미세 조정하는 것이 포함됩니다. 스핀들 및 절단 도구를 테스트하여 예상대로 작동하는지 확인하는 것도 중요합니다.
결론
나만의 구축 CNC 기계는 도전적이고 보람있는 경험이 될 수 있습니다. 디자인을 계획하고, 올바른 재료, 모터 및 컨트롤러를 선택하고 시스템을 프로그래밍하는 윤곽이있는 단계를 따르면 고급 기계 및 정밀 기술로 귀중한 실습 경험을 제공합니다. 최종 결과는 고품질 프로토 타입, 맞춤형 부품 및 예술적 디자인을 생산할 수있는 귀하의 요구에 맞게 조정 된 CNC 기계입니다.
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