Stroje CNC revolúciou vo výrobnom svete poskytujú presnosť, rýchlosť a automatizáciu v procesoch, ako je frézovanie, otáčanie a gravírovanie. Či už ste fanatik, ktorý chcete vybudovať svoj vlastný stroj alebo majiteľ malej firmy, ktorý chce vylepšiť vašu výrobnú linku, výstavba vlastného stroja CNC môže byť odmeňujúcim a nákladovo efektívnym projektom. Umožňuje vám mať stroj na mieru prispôsobený vašim konkrétnym potrebám.
Prevedieme vás celým procesom budovania A CNC, od pochopenia základov po jeho zostavenie a jeho spustenie. Tento proces je rozdelený do niekoľkých krokov, z ktorých každý vyžaduje starostlivé plánovanie a vykonanie. Na konci tejto príručky budete mať dobré pochopenie toho, ako si vytvoriť svoj vlastný stroj CNC, či už začínate malým 3-osovým frézovacím strojom alebo zložitejším nastavenie viacerých osí.
Plánovanie dizajnu
1. Rozhodnite sa pre typ obrábania
Prvým krokom pri výstavbe stroja CNC je rozhodovanie o tom, aký typ obrábania chcete vykonať. Stroje CNC sa môžu použiť na rôzne účely, napríklad:
Frézovanie : Proces rezania a tvarovacieho materiálu pomocou rotujúcej rezačky. Používa sa na tvarovanie kovu, plastu alebo dreva.
Otočenie : Proces otáčania obrobku, zatiaľ čo rezanie nástroja odstraňuje materiál. Zvyčajne sa používa pre valcové časti.
Gravírovanie : Proces rezbárstva alebo leptania podrobných vzorov na povrch materiálu.
Rezanie : Na rezanie materiálov ako drevo, plasty a kov pomocou CNC laserovej rezačky alebo plazmovej rezačky.
Pochopenie typu práce, ktorú potrebujete, bude usmerňovať zvyšok procesu navrhovania vrátane výberu rámca a motora.
2. Vyberte počet osí
Stroje CNC zvyčajne pracujú na viacerých osiach, z ktorých každá ponúka inú úroveň presnosti a zložitosti. Najbežnejšie typy strojov CNC sú:
3-osové CNC stroje : najbežnejšia konfigurácia stroja CNC. Tieto stroje sa pohybujú v smeroch X, Y a Z, vďaka čomu sú ideálne na jednoduché mletie alebo rezanie úloh.
4-osové CNC stroje : Tieto stroje pridávajú do štandardného nastavenia 3 osi rotačnej osi (zvyčajne os A). Sú skvelé na vytváranie častí s komplexnejšími geometriami.
5-osové CNC stroje : Tieto stroje sú schopné pohybovať sa v osi X, Y, Z, A a B a poskytujú najväčšiu flexibilitu a presnosť zložitých častí. Zvyčajne sa používajú v vysoko presných odvetviach, ako je výroba leteckých a zdravotníckych pomôcok.
Akonáhle ste sa rozhodli, aký typ obrábania chcete vykonať a koľko osí bude mať váš stroj, môžete začať navrhovať fyzické komponenty.
Mechanický rám a základňa
1. Budovanie rámu
Rám vášho stroja CNC slúži ako základ celého systému. Rám musí byť robustný a stabilný, aby sa zabezpečilo, že stroj zostáva počas prevádzky presný. Väčšina CNC strojov pre domácich majstrov je postavená z materiálov, ako napríklad:
Ocel : Silný a rigidný, ale s ňou ťažšie pracovať.
Hliník : S ľahšie a ľahšie s nimi pracuje, aj keď je o niečo menej tuhá ako oceľ.
Drevo : Bežné pre fandov, ale je menej stabilné ako kov, najmä pre stroje vyššej kategórie.
Je rozhodujúce navrhnúť rám, ktorý môže podporovať hmotnosť motorov, vretena a ďalších komponentov. Buď si môžete zvárať rám sami, alebo si kúpiť prefabrikované súpravy.
2. Posteľ a koľajnice
Posteľ je povrch, kde bude materiál počas obrábania sedieť. Musí byť plochý a úroveň, aby sa zabezpečilo presné škrty. Raily alebo vodiace cesty budú podporovať pohyblivé komponenty a poskytnú potrebnú presnosť a tuhosť. Máte niekoľko možností pre koľajnice:
Lineárne vodiace koľajnice : Poskytnite hladký, presný pohyb a často sa používajú v CNC strojoch s priemyselným stupňom.
Raily V-slot : nákladovo efektívne riešenie pre DIY CNC stroje, tieto koľajnice sa dajú ľahko zostaviť a poskytovať slušnú presnosť.
3. Motory a jednotky
Motory sú nevyhnutné na riadenie pohybu stroja CNC pozdĺž osí X, Y a Z. Výber správnych motorov pre váš stroj závisí od veľkosti, hmotnosti a rýchlosti, ktorú potrebujete pre svoje úlohy. Najbežnejšie typy motora používané v CNC strojoch sú:
Krokové motory : Tieto motory poskytujú presnú kontrolu a často sa používajú v lacných strojoch. Krokové motory fungujú tak, že každú rotáciu rozdelí na rovnaké kroky, čo vám poskytuje veľmi jemnú kontrolu nad pohybom.
Servo Motors : Tieto motory používajú v CNC na vyššej úrovni CNC, ponúkajú viac krútiaceho momentu a presnosti ako krokové motory a sú ideálne pre väčšie alebo zložitejšie stroje.
Motory vretena : Motor vretena poháňa rezanie nástroja a musí sa zvoliť na základe typu materiálu, ktorý plánujete rezať, a typu obrábania, ktoré urobíte.
4. Na napájanie a chladenie
Pohon vášho stroja CNC vyžaduje stabilný a spoľahlivý zdroj napájania. Napájanie napájanie bude napájať energiu do motorových alebo servomotorov a chladiace systémy zabezpečia, aby sa motory a ďalšie komponenty neprehrievali. Pre väčšinu strojov bude stačiť napájací zdroj medzi 24 V a 48 V. Ak pracujete s väčšími motormi alebo 5-osovým strojom, možno budete potrebovať výkonnejší systém.
Výber správnych motorov a ovládačov
Ďalším kritickým krokom je výber správnych ovládačov pre vybrané motory. Motory musia byť ovládané špecializovanými doskami vodičov, ktoré prevedú elektrické signály z vášho ovládača CNC na pohyb. Pri výbere motorov a ovládačov je potrebné zvážiť niekoľko kľúčových faktorov: patrí:
Požiadavky na krútiaci moment : Veľkosť a hmotnosť materiálov, ktoré plánujete rezať, ovplyvní krútiaci moment, ktorý vaše motory musia generovať.
Rýchlosť a presnosť : Niektoré úlohy môžu vyžadovať vysokorýchlostné rezanie alebo presné pohyby, zatiaľ čo iné môžu uprednostňovať výkon pred rýchlosťou.
Kompatibilita vodiča : Uistite sa, že ovládač motora, ktorý vyberiete, je kompatibilný s ovládačom CNC.
Inštalácia elektroniky a ovládača
1. Ovládač CNC
CNC ovládač je mozog stroja. Interpretuje príkazy G-kódu a prekladá ich do pohybov motora. Pre domácich majstrov je k dispozícii niekoľko systémov ovládača:
Arduino s GRBL : Toto riešenie s otvoreným zdrojom je populárne medzi fandmi. Je lacný, ľahko použiteľný a funguje dobre pre základné 3-osové stroje.
Mach3 alebo Mach4 : Jedná sa o pokročilé softvérové možnosti bežne používané v strojoch komerčných. Poskytujú rozsiahle funkcie, ale vyžadujú trochu viac nastavenia a konfigurácie.
LinuxCNC : Pre používateľov, ktorí chcú viac prispôsobenia a sú spokojní s Linuxom, je LinuxCNC výkonným riešením, ktoré poskytuje podporu pre viac ako CNC počítače CNC.
2. Pojovanie a obvody
Vedenie vášho CNC stroju by malo byť usporiadané a bezpečné, aby sa zabezpečil spoľahlivý výkon. Vedenie spája motory, napájací zdroj, ovládač a ďalšie komponenty. Označovanie a používanie techník správy káblov pomôže predchádzať problémom, pretože váš stroj je zložitejší.
3. Limitné spínače a senzory
Limitné spínače a senzory sú nevyhnutné na ochranu vášho stroja pred nadmerným, čo je zabránenie poškodeniu stroja alebo nástrojov. Tieto prepínače povie ovládača, keď stroj dosiahne svoj cestovný limit v smeroch X, Y alebo Z.
Programovanie a kalibrácia
1. Nastavenie G-kód a softvéru
Akonáhle je hardvér zostavený, musíte napísať alebo importovať súbory G-Code, ktoré poučujú CNC počítač o tom, ako sa pohybovať a rezať. G-kód je štandardný jazyk používaný CNC strojmi. Môžete si vytvoriť svoj vlastný G-kód pomocou softvéru CAD/CAM, ako je Fusion 360, SolidWorks alebo bezplatné alternatívy, ako je Freecad alebo Inkscape.
2. Kalibrácia a testovanie
Pred spustením stroja CNC so skutočným materiálom by ste mali vykonať niekoľko testovacích behov, aby ste sa uistili, že pohyby stroja sú presné. Kalibrácia zahŕňa jemné doladenie nastavení systému, aby sa zabezpečilo, že osi X, Y a Z sa presunú do správnych polohy a motory správne fungujú. Je tiež dôležité otestovať nástroje vretena a rezania, aby sa zabezpečilo, že fungujú podľa očakávania.
Záver
Budovanie vlastného Stroj CNC môže byť náročným a obohacujúcim zážitkom. Dodržiavaním načrtnutých krokov-starostlivo plánovaním vášho dizajnu, výberom správnych materiálov, motorov a ovládačov a programovaním systému-získate cenné praktické skúsenosti s pokročilými strojmi a presnými technikami. Konečným výsledkom bude stroj CNC prispôsobený vašim potrebám, ktorý je schopný vyrábať vysoko kvalitné prototypy, vlastné diely a dokonca aj umelecké vzory.
Ak máte záujem posunúť svoje schopnosti CNC na ďalšiu úroveň, zvážte skúmanie riešení, ktoré ponúka spoločnosť Yetta Tech Co., Ltd. s rozsiahlymi skúsenosťami v oblasti technológie CNC a precíznych strojov, spoločnosť Yetta Tech poskytuje inovatívne produkty, ktoré môžu pomôcť vylepšiť vaše projekty. Či už hľadáte spoľahlivé komponenty, odborné rady alebo prispôsobené riešenia, ich tím je pripravený pomôcť. Viac informácií alebo kontakt so svojimi profesionálmi nájdete [Yetta Tech Co., Ltd.] a zistite, ako môžu podporovať vaše potreby obrábania CNC.
