Stroji CNC revolucionirajo proizvodni svet z zagotavljanjem natančnosti, hitrosti in avtomatizacije v procesih, kot so rezkanje, obračanje in graviranje. Ne glede na to, ali ste hobist, ki želi zgraditi svoj stroj ali lastnik malega podjetja, ki želi izboljšati vašo proizvodno linijo, je gradnja lastnega CNC stroj lahko koristni in stroškovno učinkovit projekt. Omogoča vam, da imate stroj po meri, prilagojen vašim posebnim potrebam.
Popeljali vas bomo skozi celoten postopek gradnje A, CNC stroj, od razumevanja osnov do sestavljanja in tega, da se dvignete in zaženete. Postopek je razdeljen na več korakov, od katerih vsak zahteva skrbno načrtovanje in izvedbo. Do konca tega priročnika boste dobro razumeli, kako ustvariti svoj CNC stroj, ne glede na to, ali začnete z majhnim 3-om rezkalnim strojem ali bolj zapleteno nastavitev z več osi.
Načrtovanje zasnove
1. Odločite se za vrsto obdelave
Prvi korak pri gradnji CNC stroj je odločanje, kakšno vrsto obdelave želite izvesti. CNC stroji se lahko uporabljajo za različne namene, kot so:
Rezkanje : Postopek rezanja in oblikovanja materiala z vrtečim se rezalnikom. Uporablja se za oblikovanje kovine, plastike ali lesa.
Obrnjenje : Proces vrtenja obdelovanca, medtem ko rezalno orodje odstrani material. Običajno se uporablja za cilindrične dele.
Graviranje : postopek rezbarenja ali jedkanja podrobnih modelov na površino materiala.
Rezanje : Za rezanje materialov, kot so les, plastika in kovina z uporabo CNC laserskega rezalnika ali plazemskega rezalnika.
Razumevanje vrste, ki ga potrebujete, bo vodilo preostali postopek oblikovanja, vključno z izbiro okvirja in motorja.
2. Izberite število osi
CNC stroji običajno delujejo na več osi, pri čemer vsak ponuja drugačno raven natančnosti in zapletenosti. Najpogostejše vrste CNC strojev so:
3-osi CNC stroji : najpogostejša konfiguracija stroja CNC. Ti stroji se premikajo v smeri X, Y in Z, zaradi česar so idealni za preproste naloge rezkanja ali rezanja.
4-osi CNC stroji : Ti stroji dodajte rotacijsko osi (ponavadi A-osi) v standardno 3-oško nastavitev. Odlični so za ustvarjanje delov s bolj zapletenimi geometrijami.
5-osi CNC stroji : Ti stroji se lahko premikajo v osi X, Y, Z, A in B, kar zagotavlja največ prilagodljivosti in natančnosti za zapletene dele. Običajno se uporabljajo v visoko natančnih panogah, kot sta vesoljski in medicinski pripomočki.
Ko se odločite, kakšno obdelavo želite izvesti in koliko osi bo imel vaš stroj, lahko začnete oblikovati fizične komponente.
Mehanski okvir in podlaga
1. gradnja okvirja
Okvir vašega CNC naprave služi kot temelj celotnega sistema. Okvir mora biti trden in stabilen, da se stroj med delovanjem ostane natančen. Večina DIY CNC strojev je zgrajenih z materiali, kot so:
Jeklo : Močno in togo, a težje delati.
Aluminij : lažji in lažji za delo, čeprav nekoliko manj togo kot jeklo.
Les : Pogost za hobiste, vendar je manj stabilen kot kovina, zlasti za stroje višjega cenovnega razreda.
Ključno je oblikovati okvir, ki lahko podpira težo motorjev, vretena in drugih komponent. Okvir lahko sami zvarite ali kupite montažne komplete.
2. Postelja in tirnice
Postelja je površina, kjer bo material sedel med obdelavo. Za zagotovitev natančnih rezov mora biti ravno in raven. Rails ali vodniki bodo podprli premikajoče se komponente, kar bo zagotovilo potrebno natančnost in togost. Imate več možnosti za tirnice:
Linearne vodniške tirnice : zagotavljajo gladko, natančno gibanje in se pogosto uporabljajo v industrijskih strojih CNC.
V-rezalne tirnice : stroškovno učinkovita rešitev za samostojne CNC stroje, te tirnice je enostavno sestaviti in zagotoviti dostojno natančnost.
3. Motorji in pogoni
Motorji so bistveni za vožnjo gibanja stroja CNC vzdolž osi X, Y in Z. Izbira pravih motorjev za vaš stroj je odvisna od velikosti, teže in hitrosti, ki jo potrebujete za naloge. Najpogostejši tipi motorja, ki se uporabljajo v strojih CNC, so:
Stepper Motors : Ti motorji zagotavljajo natančen nadzor in se pogosto uporabljajo v strojih z nižjimi stroški. Stepper Motors delujejo tako, da vsako vrtenje delijo na enake korake, kar vam omogoča zelo lep nadzor nad gibanjem.
Servo mototorji : Uporablja se v strojih CNC višjega cenovnega razreda, ti motorji ponujajo več navora in natančnosti kot stepper motorje in so idealni za večje ali bolj zapletene stroje.
Motorji vretena : Motor vretena poganja orodje za rezanje in ga je treba izbrati na podlagi vrste materiala, ki ga nameravate odrezati, in o vrsti obdelave, ki jo boste opravili.
4. napajanje in hlajenje
Napajanje vašega CNC naprave zahteva stabilno in zanesljivo napajanje. Napajanje napajanja bo napajal energijo v motorje za korake ali servo, hladilni sistemi pa bodo zagotovili, da se motorji in druge komponente ne pregrejejo. Za večino strojev bo dovolj napajalnik z oceno med 24 V in 48V. Če delate z večjimi motorji ali 5-osonskim strojem, boste morda potrebovali zmogljivejši sistem.
Izbira pravih motorjev in voznikov
Naslednji kritični korak je izbira pravilnih gonilnikov za motorje, ki ste jih izbrali. Motorje je treba nadzorovati s specializiranimi vozniškimi deskami, ti pa bodo v gibanje pretvorili električne signale iz vašega krmilnika CNC. Nekaj ključnih dejavnikov, ki jih je treba upoštevati pri izbiri motorjev in voznikov, vključuje:
Zahteve za navora : Velikost in teža materialov, ki jih nameravate odrezati, bosta vplivala na navor, ki ga potrebujejo vaši motorji.
Hitrost in natančnost : Nekatere naloge lahko zahtevajo rezanje visoke hitrosti ali natančne premike, druge pa lahko dajejo prednost moči nad hitrostjo.
Združljivost gonilnika : Prepričajte se, da je gonilnik motorja, ki ga izberete, združljiv s krmilnikom CNC.
Namestitev elektronike in krmilnika
1. CNC krmilnik
Krmilnik CNC je možgani stroja. Razlaga ukaze G-kode in jih prevede v gibanje motorja. Za stroje samostojnih strojev je na voljo več sistemov krmilnikov:
Arduino z GRBL : Ta odprtokodna rešitev je priljubljena med hobiji. Je poceni, enostaven za uporabo in dobro deluje za osnovne 3-oge stroje.
Mach3 ali Mach4 : To so napredne možnosti programske opreme, ki se običajno uporabljajo v strojih za komercialne stopnje. Zagotavljajo obsežne funkcije, vendar zahtevajo nekoliko več nastavitve in konfiguracije.
Linuxcnc : Za uporabnike, ki želijo več prilagoditve in so udobni z Linuxom, je Linuxcnc močna rešitev, ki nudi podporo za več osi CNC stroje.
2. ožičenje in vezje
Ožičenje vašega CNC stroja je treba organizirati in varovati, da se zagotovi zanesljive zmogljivosti. Ožičenje povezuje motorje, napajanje, krmilnik in druge komponente. Označevanje in uporaba tehnik upravljanja kablov bosta pomagala preprečiti težave, ko bo vaš stroj bolj zapleten.
3. Omejitvena stikala in senzorji
Omejitvena stikala in senzorji so bistveni za zaščito vašega stroja pred pretiravanjem in preprečevanje poškodb naprave ali orodij. Ta stikala bodo regulatorju povedala, ko je stroj dosegel svojo mejo potovanja v smeri X, Y ali Z.
Programiranje in umerjanje
1. G-koda in nastavitev programske opreme
Ko je strojna oprema sestavljena, morate pisati ali uvoziti datoteke G-kode, ki na stroj CNC naročite, kako se premikati in rezati. G-koda je standardni jezik, ki ga uporabljajo CNC stroji. Svojo kodo G lahko ustvarite s programsko opremo CAD/CAM, kot so Fusion 360, SolidWorks ali brezplačne alternative, kot sta Freecad ali Inkscape.
2. kalibracija in testiranje
Preden zaženete CNC stroj z resničnim materialom, morate izvesti več preskusnih voženj, da se zagotovite, da so premiki stroja natančni. Kalibracija vključuje natančno nastavitev nastavitev sistema, da se zagotovi, da se osi X, Y in Z premaknejo na pravilne položaje in motorji delujejo pravilno. Pomembno je tudi preizkusiti orodja za vreteno in rezanje, da se prepričate, ali delujejo po pričakovanjih.
Zaključek
Graditi svoje CNC stroj je lahko hkrati zahtevna in koristna izkušnja. Če sledite orisanim korakom-skrbno načrtujete svoj dizajn, izberete prave materiale, motorje in krmilnike ter programirate sistem-pridobite dragocene izkušnje z naprednimi stroji in natančnimi tehnikami. Končni rezultat bo stroj CNC, prilagojen vašim potrebam, ki lahko ustvari kakovostne prototipe, dele po meri in celo umetniške modele.
Če vas zanima, da svoje zmogljivosti CNC popeljete na naslednjo raven, razmislite o raziskovanju rešitev, ki jih ponuja Yetta Tech Co., Ltd. Z njihovimi bogata izkušnjami na področju tehnologije CNC in natančnih strojev, Yetta Tech ponuja inovativne izdelke, ki lahko pomagajo izboljšati vaše projekte. Ne glede na to, ali iščete zanesljive komponente, strokovne nasvete ali prilagojene rešitve, je njihova ekipa pripravljena na pomoč. Če želite več informacij ali stopiti v stik s svojimi strokovnjaki, obiščite [Yetta Tech Co., Ltd.] in odkrijte, kako lahko podpirajo vaše potrebe po obdelavi CNC.
