Hur man gör en CNC-maskin med dina egna händer ritningar. CNC fräsmaskin hemma (garage)

Detta är min första CNC-maskin monterad med mina egna händer från tillgängliga material. Kostnaden för maskinen är cirka 170 dollar.

Jag har länge drömt om att montera en CNC-maskin. Jag behöver den främst för att skära plywood och plast, skära vissa delar för modellering, hemgjorda produkter och andra maskiner. Mina händer kliade efter att montera maskinen i nästan två år, under den tiden samlade jag på delar, elektronik och kunskap.

Maskinen är budget, dess kostnad är minimal. Därefter kommer jag att använda ord som kan verka väldigt skrämmande för en vanlig person och detta kan skrämma bort från att bygga en maskin på egen hand, men i själva verket är det hela väldigt enkelt och kan lätt bemästras på några dagar.

Elektronik monterad på Arduino + GRBL firmware

Mekaniken är den enklaste, en ram gjord av 10mm plywood + 8mm skruvar och bultar, linjära styrningar gjorda av en metallvinkel 25*25*3 mm + lager 8*7*22 mm. Z-axeln rör sig på en M8-bult, och X- och Y-axlarna på T2.5-remmar.

Spindeln för CNC är hemmagjord, monterad av en borstlös motor och en spännhylsa + en kuggremsdrift. Det bör noteras att spindelmotorn drivs från huvudströmförsörjningen på 24 volt. De tekniska specifikationerna indikerar att motorn är 80 ampere, men i verkligheten förbrukar den 4 ampere under allvarlig belastning. Jag kan inte förklara varför detta händer, men motorn fungerar utmärkt och gör sitt jobb.

Från början låg Z-axeln på hemmagjorda linjära guider gjorda av vinklar och lager, senare gjorde jag om den, bilder och beskrivning nedan.

Arbetsytan är cirka 45 cm i X och 33 cm i Y, 4 cm i Z. Med hänsyn till den första erfarenheten kommer jag att göra nästa maskin med större dimensioner och kommer att installera två motorer på X-axeln, en på varje sida . Detta beror på den stora armen och belastningen på den, när arbete utförs på maximalt avstånd längs Y-axeln. Nu finns det bara en motor och detta leder till förvrängning av delarna, cirkeln visar sig vara lite elliptisk på grund av den resulterande böjningen av vagnen längs X.

De ursprungliga lagren på motorn lossnade snabbt eftersom de inte var konstruerade för sidobelastning, och detta är allvarligt. Därför installerade jag två stora lager med en diameter på 8 mm på toppen och botten av axeln, detta borde ha gjorts direkt, nu blir det vibrationer på grund av detta.

Här på bilden kan du se att Z-axeln redan är på andra linjära guider, beskrivningen kommer nedan.

Själva guiderna har en väldigt enkel design, jag hittade den på något sätt av misstag på Youtube. Då verkade den här designen idealisk för mig från alla håll, minimal ansträngning, minimala delar, enkel montering. Men som praxis har visat fungerar dessa guider inte länge. Bilden visar spåret som bildades på Z-axeln efter en vecka av mina testkörningar av CNC-maskinen.

Jag bytte ut de hemgjorda guiderna på Z-axeln med möbler, de kostar mindre än en dollar för två stycken. Jag förkortade dem och lämnade ett slag på 8 cm. Det finns fortfarande gamla styrningar på X- och Y-axlarna, jag kommer inte att ändra dem för tillfället, jag planerar att skära ut delar till en ny maskin på den här maskinen, sedan ska jag bara plocka isär denna.

Några ord om skärare. Jag har aldrig arbetat med CNC och jag har också väldigt liten erfarenhet av fräsning. Jag köpte flera fräsar i Kina, alla har 3 och 4 spår, senare insåg jag att dessa fräsar är bra för metall, men för fräsning av plywood behöver du andra fräsar. Medan nya fräsar täcker sträckan från Kina till Vitryssland, försöker jag jobba med det jag har.

Bilden visar hur en 4 mm fräs brann på 10 mm björkplywood, jag förstod fortfarande inte varför, plywooden var ren, men på fräsen fanns det kolavlagringar som liknar tallharts.

Närmast på bilden är en 2 mm fyrskärare efter ett försök att fräsa plast. Den här biten av smält plast var då väldigt svår att ta bort, jag var tvungen att bita av den lite med en tång. Även vid låga hastigheter fastnar skäraren fortfarande, 4 spår är helt klart för metall :)

Häromdagen var det min farbrors födelsedag, vid detta tillfälle bestämde jag mig för att göra en present på min leksak :)

Som present gjorde jag en kåk till ett plywoodhus. Först och främst testade jag att fräsa på skumplast för att testa programmet och inte förstöra plywooden.

På grund av bakslag och böjning kunde hästskon bara skäras ut den sjunde gången.

Totalt tog detta kåk (i sin rena form) ca 5 timmar att fräsa + mycket tid för det som var bortskämt.

Jag publicerade en gång en artikel om en nyckelhållare, nedan på bilden är samma nyckelhållare, men redan skuren på en CNC-maskin. Minsta ansträngning, maximal precision. På grund av glappet är noggrannheten absolut inte maximal, men jag ska göra den andra maskinen stelare.

Jag använde också en CNC-maskin för att skära kugghjul ur plywood; det är mycket bekvämare och snabbare än att skära det med mina egna händer med en sticksåg.

Senare skar jag ut fyrkantiga kugghjul från plywood, de snurrar faktiskt :)

Resultaten är positiva. Nu ska jag börja utveckla en ny maskin, jag ska skära ut delar på denna maskin, manuellt arbete handlar praktiskt taget om montering.

Du måste behärska att skära plast, eftersom du arbetar med en hemmagjord robotdammsugare. Faktiskt, roboten drev mig också att skapa min egen CNC. Till roboten ska jag skära kugghjul och andra delar av plast.

Uppdatering: Nu köper jag raka fräsar med två kanter (3,175 * 2,0 * 12 mm), de skär utan allvarliga skåror på båda sidor av plywooden.

Och så, som en del av den här instruktionsartikeln, vill jag att du, tillsammans med författaren till projektet, en 21-årig mekaniker och designer, gör din egen. Berättandet kommer att genomföras i första person, men vet att jag, till min stora sorg, inte delar med mig av min erfarenhet, utan bara återberättar fritt om författaren till detta projekt.

Det kommer att finnas ganska många ritningar i den här artikeln., anteckningarna till dem är gjorda på engelska, men jag är säker på att en riktig tekniker kommer att förstå allt utan vidare. För att underlätta förståelsen kommer jag att dela upp berättelsen i "steg".

Förord ​​från författaren

Redan som 12-åring drömde jag om att bygga en maskin som skulle kunna skapa olika saker. En maskin som kommer att ge mig möjligheten att göra vilket hushållsobjekt som helst. Två år senare stötte jag på frasen CNC eller för att vara mer exakt, frasen "CNC-fräsmaskin". Efter att jag fick reda på att det finns människor som kan tillverka en sådan maskin på egen hand för sina egna behov, i sitt eget garage, insåg jag att jag också kunde göra det. jag måste göra det! I tre månader försökte jag samla på mig lämpliga delar, men vek mig inte. Så min besatthet försvann gradvis.

I augusti 2013 fångade tanken på att bygga en CNC-fräs mig igen. Jag hade precis tagit examen från en kandidatexamen i industriell design på universitetet, så jag var ganska säker på mina förmågor. Nu förstod jag tydligt skillnaden mellan mig idag och mig för fem år sedan. Jag lärde mig att arbeta med metall, behärskade tekniker för att arbeta med manuella metallbearbetningsmaskiner, men viktigast av allt, jag lärde mig hur man använder utvecklingsverktyg. Jag hoppas att denna handledning inspirerar dig att bygga din egen CNC-maskin!

Steg 1: Design och CAD-modell

Allt börjar med genomtänkt design. Jag gjorde flera skisser för att få en bättre känsla för storleken och formen på den framtida maskinen. Efter det skapade jag en CAD-modell med SolidWorks. Efter att jag modellerat alla delar och komponenter i maskinen förberedde jag tekniska ritningar. Jag använde dessa ritningar för att göra delar på manuella metallbearbetningsmaskiner: och.

Ärligt talat så älskar jag bra och bekväma verktyg. Det är därför jag försökte göra underhållet och justeringen av maskinen så enkel som möjligt. Jag placerade lagren i speciella block för att snabbt kunna byta ut dem. Guiderna är tillgängliga för underhåll, så min bil kommer alltid att vara ren när arbetet är klart.

Filer för nedladdning "Steg 1"

mått

Steg 2: Säng

Sängen ger maskinen den nödvändiga styvheten. En rörlig portal, stegmotorer, en Z-axel och en spindel, och senare en arbetsyta kommer att installeras på den. För att skapa stödramen använde jag två 40x80mm Maytec aluminiumprofiler och två 10mm tjocka aluminiumändplattor. Jag kopplade ihop alla element med hjälp av aluminiumhörn. För att stärka strukturen inuti huvudramen gjorde jag ytterligare en fyrkantig ram av profiler av en mindre sektion.

För att undvika att damm kommer på styrningarna i framtiden installerade jag skyddande aluminiumhörn. Vinkeln monteras med hjälp av T-muttrar, som monteras i ett av profilspåren.

Båda gavelplåtarna har lagerblock för montering av drivskruven.

Stödramsmontering

Hörn för att skydda styrningar

Filer för nedladdning "Steg 2"

Ritningar av ramens huvudelement

Steg 3: Portal

Den rörliga portalen är det verkställande elementet i din maskin, den rör sig längs X-axeln och bär frässpindeln och Z-axelstödet. Ju högre portalen är, desto tjockare är arbetsstycket som du kan bearbeta. En hög portal är dock mindre motståndskraftig mot de belastningar som uppstår under bearbetningen. Portalens höga sidostolpar fungerar som spakar i förhållande till linjära rullager.

Huvuduppgiften som jag planerade att lösa på min CNC-fräsmaskin var bearbetning av aluminiumdetaljer. Eftersom den maximala tjockleken på aluminiumämnena som passar mig är 60 mm, bestämde jag mig för att göra portalavståndet (avståndet från arbetsytan till den övre tvärbalken) lika med 125 mm. Jag omvandlade alla mina mått till en modell och tekniska ritningar i SolidWorks. På grund av delarnas komplexitet bearbetade jag dem på ett industriellt CNC-bearbetningscenter; detta tillät mig dessutom att bearbeta fasar, vilket skulle vara mycket svårt att göra på en manuell metallfräsmaskin.

Filer för nedladdning "Steg 3"

Steg 4: Z Axis Caliper

För Z-axeldesignen använde jag en frontpanel som fäster på Y-axelns rörelselager, två plattor för att förstärka enheten, en platta för att montera stegmotorn och en panel för att montera frässpindeln. På frontpanelen installerade jag två profilstyrningar längs vilka spindeln kommer att röra sig längs Z-axeln. Observera att Z-axelskruven inte har något motstöd i botten.

Nedladdningar "Steg 4"

Steg 5: Guider

Guider ger möjligheten att röra sig i alla riktningar, vilket säkerställer mjuka och exakta rörelser. Varje spel i en riktning kan orsaka felaktigheter i bearbetningen av dina produkter. Jag valde det dyraste alternativet - profilerade härdade stålskenor. Detta gör att strukturen tål höga belastningar och ger den positioneringsnoggrannhet jag behöver. För att säkerställa att guiderna var parallella använde jag en speciell indikator när jag installerade dem. Den maximala avvikelsen i förhållande till varandra var inte mer än 0,01 mm.

Steg 6: Skruvar och remskivor

Skruvar omvandlar roterande rörelse från stegmotorer till linjär rörelse. När du designar din maskin kan du välja flera alternativ för denna enhet: ett skruv-mutterpar eller ett kulskruvpar (kulskruv). Skruvmuttern utsätts som regel för mer friktionskrafter under drift och är också mindre noggrann i förhållande till kulskruven. Om du behöver ökad noggrannhet, måste du definitivt välja en kulskruv. Men du ska veta att kulskruvar är ganska dyra.

Att veta att detta är en komplex teknisk och elektronisk enhet, tror många hantverkare att det helt enkelt är omöjligt att göra det med sina egna händer. Denna åsikt är dock felaktig: du kan göra sådan utrustning själv, men för att göra detta behöver du inte bara ha en detaljerad ritning utan också en uppsättning nödvändiga verktyg och relevanta komponenter.

Bearbetning av ett duraluminämne på en hemmagjord stationär fräsmaskin

När du bestämmer dig för att göra din egen CNC-maskin, kom ihåg att det kan ta en betydande tid. Dessutom kommer vissa ekonomiska kostnader att krävas. Men genom att inte vara rädd för sådana svårigheter och genom att närma dig alla frågor korrekt, kan du bli ägare till prisvärd, effektiv och produktiv utrustning som låter dig bearbeta arbetsstycken från olika material med en hög grad av noggrannhet.

För att göra en fräsmaskin utrustad med ett CNC-system kan du använda två alternativ: köpa ett färdigt kit, från vilket sådan utrustning monteras från speciellt utvalda element, eller hitta alla komponenter och montera en enhet med dina egna händer som helt uppfyller alla dina krav.

Instruktioner för montering av en hemmagjord CNC-fräsmaskin

Nedan på bilden kan du se en som är gjord med dina egna händer, som åtföljs av detaljerade instruktioner för tillverkning och montering som anger material och komponenter som används, exakta "mönster" av maskindelar och ungefärliga kostnader. Det enda negativa är att instruktionerna är på engelska, men det är fullt möjligt att förstå de detaljerade ritningarna utan att kunna språket.

Ladda ner gratis instruktioner för att tillverka maskinen:

CNC-fräsmaskinen är monterad och redo att köras. Nedan finns några illustrationer från monteringsinstruktionerna för denna maskin.

"Mönster" av maskindelar (förminskad vy) Början av maskinmontering Mellanstadium Slutsteg av montering

Förarbete

Om du bestämmer dig för att du ska bygga en CNC-maskin med dina egna händer utan att använda ett färdigt kit, är det första du behöver göra att välja ett kretsschema enligt vilket sådan miniutrustning kommer att fungera.

Som grund för CNC-fräsutrustning kan du ta en gammal borrmaskin, där arbetshuvudet med en borr ersätts med en fräs. Det svåraste som måste utformas i sådan utrustning är mekanismen som säkerställer verktygets rörelse i tre oberoende plan. Denna mekanism kan monteras med hjälp av vagnar från en icke-fungerande skrivare; den kommer att säkerställa verktygets rörelse i två plan.

Det är enkelt att koppla mjukvarustyrning till en enhet som är sammansatt enligt detta koncept. Dess största nackdel är dock att endast arbetsstycken av plast, trä och tunn plåt kan bearbetas på en sådan CNC-maskin. Detta förklaras av det faktum att vagnarna från den gamla skrivaren, som kommer att säkerställa rörelsen av skärverktyget, inte har en tillräcklig grad av styvhet.

För att din hemmagjorda CNC-maskin ska kunna utföra fullfjädrade fräsoperationer med arbetsstycken av olika material måste en tillräckligt kraftfull stegmotor ansvara för att flytta arbetsverktyget. Det är absolut inte nödvändigt att leta efter en stegmotor, den kan tillverkas av en konventionell elmotor, vilket utsätter den senare för mindre modifieringar.

Användningen av en stegmotor i din kommer att göra det möjligt att undvika användningen av en skruvdragare, och funktionaliteten och egenskaperna hos hemgjord utrustning kommer inte att bli sämre. Om du ändå bestämmer dig för att använda vagnar från en skrivare för din minimaskin, är det lämpligt att välja dem från en större modell av skrivaren. För att överföra kraft till axeln på fräsutrustning är det bättre att använda inte vanliga, utan kuggremmar som inte glider på remskivorna.

En av de viktigaste komponenterna i en sådan maskin är fräsmekanismen. Det är dess produktion som behöver ägnas särskild uppmärksamhet. För att göra en sådan mekanism korrekt behöver du detaljerade ritningar, som måste följas strikt.

CNC-fräsmaskinritningar

Låt oss börja montera utrustningen

Grunden för hemmagjord CNC-fräsutrustning kan vara en rektangulär balk, som måste fästas säkert på guider.

Maskinens stödstruktur måste ha hög styvhet; när du installerar den är det bättre att inte använda svetsfogar, och alla element bör endast anslutas med skruvar.

Detta krav förklaras av det faktum att svetsar mycket dåligt tål vibrationsbelastningar, för vilka utrustningens stödstruktur nödvändigtvis kommer att utsättas för. Sådana belastningar kommer i slutändan att leda till att maskinramen börjar försämras med tiden, och förändringar i geometriska dimensioner kommer att inträffa i den, vilket kommer att påverka noggrannheten i utrustningsinställningarna och dess prestanda.

Svetsar vid installation av ramen för en hemmagjord fräsmaskin provocerar ofta utvecklingen av spel i dess komponenter, såväl som avböjning av styrningarna, som uppstår under tunga belastningar.

Fräsmaskinen som du kommer att montera med dina egna händer måste ha en mekanism som säkerställer rörelsen av arbetsverktyget i vertikal riktning. Det är bäst att använda ett skruvhjul för detta, vars rotation kommer att överföras med hjälp av en kuggrem.

En viktig del av en fräsmaskin är dess vertikala axel, som för en hemmagjord enhet kan tillverkas av en aluminiumplatta. Det är mycket viktigt att dimensionerna på denna axel justeras exakt till måtten på enheten som monteras. Om du har en muffelugn till ditt förfogande kan du själv göra maskinens vertikala axel genom att gjuta den av aluminium enligt måtten som anges i den färdiga ritningen.

När alla komponenter i din hemmagjorda fräsmaskin är förberedda kan du börja montera den. Denna process börjar med installationen av två stegmotorer, som är monterade på utrustningskroppen bakom dess vertikala axel. En av dessa elmotorer kommer att ansvara för att flytta fräshuvudet i horisontalplanet, och den andra kommer att ansvara för att flytta huvudet i vertikalplanet. Efter detta installeras de återstående komponenterna och monteringarna av hemgjord utrustning.

Rotation till alla komponenter i hemgjord CNC-utrustning bör endast överföras genom remdrift. Innan du ansluter ett programstyrsystem till den monterade maskinen bör du kontrollera dess funktionalitet i manuellt läge och omedelbart eliminera alla identifierade brister i dess drift.

Du kan se monteringsprocessen i videon, som är lätt att hitta på Internet.

Stegmotorer

Utformningen av en CNC-utrustad fräsmaskin innehåller nödvändigtvis stegmotorer som säkerställer verktygets rörelse i tre plan: 3D. När du designar en hemmagjord maskin för detta ändamål kan du använda elektriska motorer installerade i en matrisskrivare. De flesta äldre modeller av matrisskrivare var utrustade med elmotorer med ganska hög effekt. Förutom stegmotorer är det värt att ta starka stålstänger från en gammal skrivare, som även kan användas i designen av din hemmagjorda maskin.

För att göra din egen CNC-fräsmaskin behöver du tre stegmotorer. Eftersom det bara finns två av dem i matrisskrivaren kommer det att vara nödvändigt att hitta och demontera en annan gammal skrivarenhet.

Det kommer att vara ett stort plus om motorerna du hittar har fem styrtrådar: detta kommer att avsevärt öka funktionaliteten hos din framtida minimaskin. Det är också viktigt att ta reda på följande parametrar för stegmotorerna du har hittat: hur många grader roteras i ett steg, vad är matningsspänningen, samt värdet på lindningsmotståndet.

Drivkonstruktionen för en hemmagjord CNC-fräsmaskin är sammansatt av en mutter och en tapp, vars dimensioner bör väljas i förväg enligt ritningen av din utrustning. För att fixera motoraxeln och ansluta den till tappen är det bekvämt att använda en tjock gummilindning från en elektrisk kabel. Delar av din CNC-maskin, såsom klämmor, kan göras i form av en nylonhylsa i vilken en skruv sätts in. För att göra sådana enkla strukturella element behöver du en vanlig fil och en borr.

Elektronisk utrustning

Din DIY CNC-maskin kommer att styras av programvara, och den måste väljas korrekt. När du väljer sådan programvara (du kan skriva den själv) är det viktigt att vara uppmärksam på att den är i drift och gör att maskinen kan realisera all dess funktionalitet. Sådan programvara måste innehålla drivrutiner för styrenheterna som kommer att installeras på din minifräs.

I en hemmagjord CNC-maskin krävs en LPT-port, genom vilken det elektroniska styrsystemet ansluts till maskinen. Det är mycket viktigt att sådan anslutning görs genom installerade stegmotorer.

När du väljer elektroniska komponenter för din hemmagjorda maskin är det viktigt att vara uppmärksam på deras kvalitet, eftersom noggrannheten i de tekniska operationerna som kommer att utföras på den beror på detta. Efter installation och anslutning av alla elektroniska komponenter i CNC-systemet måste du ladda ner nödvändig programvara och drivrutiner. Först efter detta görs en testkörning av maskinen, kontrollerar den korrekta driften av den under kontroll av laddade program, identifierar brister och eliminerar dem omedelbart.

Målet med detta projekt är att skapa en stationär CNC-maskin. Det var möjligt att köpa en färdig maskin, men dess pris och dimensioner passade inte mig, och jag bestämde mig för att bygga en CNC-maskin med följande krav:
- användning av enkla verktyg (endast en borrpress, bandsåg och handverktyg behövs)
- låg kostnad (jag fokuserade på låg kostnad, men köpte fortfarande element för ca $600, du kan spara mycket genom att köpa element i relevanta butiker)
- litet fotavtryck (30" x 25")
- normalt arbetsutrymme (10" längs X-axeln, 14" längs Y-axeln, 4" längs Z-axeln)
- hög skärhastighet (60" per minut)
- litet antal element (mindre än 30 unika)
- tillgängliga element (alla element kan köpas i en järnaffär och tre onlinebutiker)
- möjlighet till framgångsrik bearbetning av plywood

Andras maskiner

Här är några bilder på andra maskiner samlade från den här artikeln

Foto 1 – Chris och en vän satte ihop maskinen och skar ut delar från 0,5" akryl med laserskärning. Men alla som har arbetat med akryl vet att laserskärning är bra, men akryl tål inte borrning bra, och det här projektet har mycket av hål De gjorde ett bra jobb, mer information finns på Chris blogg. Jag tyckte särskilt mycket om att göra ett 3D-objekt med 2D-snitt.

Bild 2 - Sam McCaskill gjorde en riktigt snygg CNC-maskin för bordsskivor. Jag var imponerad av att han inte förenklade sitt arbete och skar alla element för hand. Jag är imponerad av det här projektet.

Bild 3 - Angry Monks använda laserskurna DMF-delar och kuggremsmotorer omvandlade till propellermotorer.

Foto 4 - Bret Golab's monterade ihop maskinen och konfigurerade den för att fungera med Linux CNC (jag försökte också göra detta, men kunde inte på grund av komplexiteten). Om du är intresserad av hans inställningar kan du kontakta honom. Han gjorde en fantastisk jobb!

Jag är rädd att jag inte har tillräckligt med erfarenhet och kunskap för att förklara grunderna i CNC, men CNCZone.com-forumet har ett omfattande avsnitt dedikerat till hemgjorda maskiner, vilket har hjälpt mig mycket.

Kutter: Dremel eller Dremel Type Tool

Axlar parametrar:

X-axel
Resavstånd: 14"

Hastighet: 60"/min
Acceleration: 1"/s2
Upplösning: 1/2000"
Puls per tum: 2001

Y-axel
Resavstånd: 10"
Drivning: Kuggremsdrift
Hastighet: 60"/min
Acceleration: 1"/s2
Upplösning: 1/2000"
Puls per tum: 2001

Z-axel (upp-ned)
Resavstånd: 4"
Drivning: Skruv
Acceleration: .2"/s2
Hastighet: 12"/min
Upplösning: 1/8000"
Pulser per tum: 8000

Nödvändiga verktyg

Jag siktade på att använda populära verktyg som kan köpas i ett vanligt byggvaruhus.

Elverktyg:
- bandsåg eller sticksåg
- borrmaskin (borr 1/4", 5/16", 7/16", 5/8", 7/8", 8mm (ca 5/16"), även kallad Q
- Skrivare
- Dremel eller liknande verktyg (för installation i en färdig maskin).

Handverktyg:
- gummihammare (för att sätta element på plats)
- hexagoner (5/64", 1/16")
- skruvmejsel
- limstift eller spraylim
- justerbar skiftnyckel (eller hylsnyckel med spärr och 7/16" hylsa)

Nödvändigt material

Den bifogade PDF-filen (CNC-Part-Summary.pdf) innehåller alla kostnader och information om varje artikel. Endast generaliserad information tillhandahålls här.

Lakan --- $20
-En bit 48" x 48" 1/2" MDF (vilket som helst plåtmaterial som är 1/2" tjockt duger. Jag planerar att använda UHMW i nästa version av maskinen, men nu är det för dyrt)
- En bit av 5"x5" 3/4" MDF (denna bit används som ett mellanlägg, så du kan ta en bit av vilket 3/4" material som helst

Motorer och styrenheter --- $255
-Du skulle kunna skriva en hel artikel om valet av styrenheter och motorer. Kort sagt, du behöver en styrenhet som kan driva tre motorer och motorer med ett vridmoment på cirka 100 oz/tum. Jag köpte motorerna och en färdig styrenhet och allt fungerade bra.

Hårdvara --- $275
-Jag köpte de här sakerna i tre butiker. Jag köpte enkla element i en järnaffär, jag köpte specialiserade drivrutiner på McMaster Carr (http://www.mcmaster.com), och jag köpte kullager, som jag behöver mycket av, från en onlineförsäljare och betalade $40 för 100 stycken (det visar sig vara ganska lönsamt, många lager finns kvar för andra projekt).

Programvara ---(gratis)
-Du behöver ett program för att rita din design (jag använder CorelDraw) och jag använder för närvarande en testversion av Mach3, men jag har planer på att flytta till LinuxCNC (en maskinkontroller med öppen källkod som använder Linux)

Huvudenhet --- (valfritt)
-Jag installerade Dremel på min maskin, men om du är intresserad av 3D-utskrift (t.ex. RepRap) kan du installera din egen enhet.

Utskrift av mallar

Jag hade lite erfarenhet av en sticksåg, så jag bestämde mig för att limma ner mallarna. Du behöver skriva ut PDF-filer med mallar placerade på ett ark, limma fast arket på materialet och klippa ut delarna.

Filnamn och material:
Alla: CNC-Cut-Summary.pdf
0,5" MDF (35 8,5"x11" mallark): CNC-0,5MDF-CutLayout-(Rev3).pdf
0,75" MDF: CNC-0,75MDF-CutLayout-(Rev2).pdf
0,75" aluminiumrör: CNC-0,75Alum-CutLayout-(Rev3).pdf
0,5" MDF (1 48"x48" mönsterark): CNC-(En 48x48 sida) 05-MDF-CutPattern.pdf

Notera: Jag bifogar CorelDraw-ritningarna i originalformatet (CNC-CorelDrawFormat-CutPatterns (Rev2) ZIP) för de som vill ändra något.

Obs: Det finns två filalternativ för MDF 0.5". Du kan ladda ner en fil med 35 sidor 8,5"x11" (CNC-0.5MDF-CutLayout-(Rev3), PDF), eller en fil (CNC-(En 48x48 sida) 05- MDF-CutPattern.pdf) med ett ark på 48"x48" för utskrift på en bredformatsskrivare.

Steg för steg:
1. Ladda ner tre PDF-mallfiler.
2. Öppna varje fil i Adobe Reader
3. Öppna utskriftsfönstret
4. (VIKTIGT) inaktivera sidskalning.
5. Kontrollera att filen inte har skalats av misstag. Första gången jag inte gjorde det här skrev jag ut allt i 90 % skala, som beskrivs nedan.

Limning och utskärning av element

Limma de tryckta mallarna på MDF:en och på aluminiumröret. Därefter skär du helt enkelt ut delen längs konturen.

Som nämnts ovan skrev jag av misstag ut mallarna i 90% skala och märkte det inte förrän jag började klippa. Tyvärr insåg jag inte detta förrän i detta skede. Jag blev kvar med 90 % skala mallar och efter att ha flyttat över landet hade jag tillgång till en fullstor CNC-maskin. Jag kunde inte motstå och skär ut elementen med den här maskinen, men jag kunde inte borra dem från baksidan. Det är därför alla element i fotografierna är utan bitar av mallen.

Borrning

Jag räknade inte exakt hur många, men det här projektet använder många hål. Hålen som borras i ändarna är särskilt viktiga, men ta dig tid på dem och du kommer sällan att behöva använda en gummihammare.

Platser med hål i överlägget ovanpå varandra är ett försök att göra räfflor. Kanske har du en CNC-maskin som kan göra detta bättre.

Om du har kommit så långt, så grattis! När man tittar på ett gäng element är det ganska svårt att föreställa sig hur man monterar maskinen, så jag försökte göra detaljerade instruktioner, liknande instruktionerna för LEGO. (Bifogad PDF CNC-Assembly-Instructions.pdf). Steg-för-steg-bilderna av monteringen ser ganska intressanta ut.

Redo!

Maskinen är klar! Jag hoppas att du fick det igång. Jag hoppas att artikeln inte missar viktiga detaljer och punkter. Här är en video som visar hur maskinen skär ut ett mönster på en rosa skumskiva.

Så du har bestämt dig för att bygga en hemmagjord CNC-fräsmaskin, eller kanske du bara tänker på det och inte vet var du ska börja? Det finns många fördelar med att ha en CNC-maskin. Hemmaskiner kan fräsa och skära nästan allt material. Oavsett om du är en amatör eller en hantverkare, öppnar detta upp stora horisonter för kreativitet. Att en av maskinerna kan hamna i din verkstad är ännu mer lockande.

Det finns många anledningar till varför folk vill bygga sin egen DIY CNC-router. Som regel händer detta för att vi helt enkelt inte har råd att köpa det i en butik eller från en tillverkare, och det är inte förvånande, eftersom priset för dem är ganska högt. Eller så kan du vara som jag och ha väldigt roligt med ditt eget arbete och att skapa något unikt. Du kan helt enkelt göra detta för att få erfarenhet av maskinteknik.

Personlig erfarenhet

När jag först började utveckla, tänka igenom och göra den första CNC-routern med egna händer tog det ungefär en dag att skapa projektet. Sedan, när jag började köpa delar, gjorde jag lite research. Och jag hittade lite information i olika källor och forum, vilket ledde till nya frågor:

• Behöver jag verkligen kulskruvar, eller kommer vanliga dubbar och muttrar att fungera bra?
• Vilket linjärt lager är bäst och har jag råd med det?
• Vilka motorparametrar behöver jag, och är det bättre att använda en stepper eller en servodrivenhet?
• Deformeras kroppsmaterialet för mycket när maskinstorleken är stor?
• Och så vidare.

Lyckligtvis kunde jag svara på några av frågorna tack vare min ingenjörs- och tekniska bakgrund som fanns kvar efter mina studier. Men många av de problem jag skulle stöta på gick inte att beräkna. Jag behövde bara någon med praktisk erfarenhet och information om ämnet.

Jag fick förstås många svar på mina frågor från olika personer, varav många motsade varandra. Sedan var jag tvungen att göra mer research för att ta reda på vilka svar som var värda och vilka som var skräp.

Varje gång jag hade en fråga som jag inte visste svaret på var jag tvungen att upprepa samma process. I stort sett beror detta på att jag hade en begränsad budget och ville ta det bästa som mina pengar kunde köpa. Detta är samma situation för många människor som skapar en hemmagjord CNC-fräsmaskin.

Kit och kit för montering av CNC-routrar med dina egna händer

Ja, det finns maskinsatser tillgängliga för handmontering, men jag har ännu inte sett en som kan anpassas efter specifika behov.

Det finns heller ingen möjlighet att göra ändringar i design och typ av maskin, men det finns många av dem, och hur vet du vilken som är rätt för dig? Oavsett hur bra instruktionerna är, om designen är dåligt genomtänkt, kommer den slutliga maskinen att bli dålig.

Det är därför du måste vara medveten om vad du bygger och förstå vilken roll varje pjäs spelar!

Förvaltning

Den här guiden syftar till att förhindra att du gör samma misstag som jag slösat bort min dyrbara tid och pengar på.

Vi ska titta på alla komponenter ner till bultarna, titta på fördelarna och nackdelarna med varje typ av varje del. Jag kommer att prata om varje aspekt av design och visa dig hur du skapar en CNC-fräsmaskin med dina egna händer. Jag tar dig genom mekaniken till programvaran och allt däremellan.

Tänk på att hemgjorda CNC-maskinplaner erbjuder få lösningar på vissa problem. Detta resulterar ofta i slarvig design eller dålig maskinprestanda. Det är därför jag föreslår att du läser den här guiden först.

LÅT OSS BÖRJA

STEG 1: Viktiga designbeslut

Först och främst måste följande frågor övervägas:

1. Att bestämma en lämplig design specifikt för dig (till exempel om du gör en träbearbetningsmaskin med dina egna händer).
2. Nödvändigt bearbetningsområde.
3. Tillgång till arbetsyta.
4. Material.
5. Toleranser.
6. Designmetoder.
7. Tillgängliga verktyg.
8. Budget.

STEG 2: Bas och X-axel

Följande frågor behandlas här:

1. Designa och bygg huvudbasen eller X-axelbasen.
2. Styvt fixerade delar.
3. Delvis fasta delar osv.

STEG 3: Designa Gantry Y-axeln

1. Design och konstruktion av portalens Y-axel.
2. Uppdelning av olika strukturer i element.
3. Krafter och moment på portalen osv.

STEG 4: Z-axelns monteringsdiagram

Följande frågor behandlas här:

1. Konstruktion och montering av Z-axelmontage.
2. Krafter och moment på Z-axeln.
3. Linjära skenor/styrningar och lageravstånd.
4. Välja en kabelkanal.

STEG 5: Linjärt rörelsesystem

Detta stycke tar upp följande frågor:

1. En detaljerad studie av linjära rörelsesystem.
2. Välj rätt system specifikt för din maskin.
3. Design och konstruktion av dina egna guider till en låg budget.
4. Linjär axel och bussningar eller skenor och block?

STEG 6: Mekaniska drivkomponenter

Detta stycke omfattar följande aspekter:

1. Detaljerad översikt av drivdelar.
2. Välja rätt komponenter för din maskintyp.
3. Steg- eller servomotorer.
4. Skruvar och kulskruvar.
5. Kör muttrar.
6. Radial- och axiallager.
7. Motorkoppling och fäste.
8. Direktdrift eller växellåda.
9. Rack och växlar.
10. Kalibrering av propellrar i förhållande till motorer.

STEG 7: Välja motorer

I det här steget måste du tänka på:

1. Detaljerad genomgång av CNC-motorer.
2. Typer av CNC-motorer.
3. Hur stegmotorer fungerar.
4. Typer av stegmotorer.
5. Hur fungerar servomotorer?
6. Typer av servomotorer.
7. NEMA-standarder.
8. Att välja rätt motortyp för ditt projekt.
9. Mätning av motorparametrar.

STEG 8: Design av skärbord

1. Designa och bygg dina egna bord till en låg budget.
2. Perforerat skärlager.
3. Vakuum bord.
4. Genomgång av skärbordsdesigner.
5. Bordet kan kapas med en CNC-träfräs.

STEG 9: Spindelparametrar

Det här steget löser följande problem:

1. Genomgång av CNC-spindlar.
2. Typer och funktioner.
3. Prissättning och kostnader.
4. Monterings- och kylalternativ.
5. Kylsystem.
6. Skapa din egen spindel.
7. Beräkning av spånbelastning och skärkraft.
8. Hitta den optimala matningshastigheten.

STEG 10: Elektronik

Detta stycke tar upp följande frågor:

1. Kontrollpanel.
2. Elledningar och säkringar.
3. Knappar och strömbrytare.
4. MPG och Jog cirklar.
5. Nätaggregat.

STEG 11: Programmera styrenhetens parametrar

Det här steget löser följande problem:

1. Översikt över CNC-styrenheten.
2. Val av styrenhet.
3. Tillgängliga val.
4. Slutna och öppna system.
5. Styrenheter till ett överkomligt pris.
6. Skapa din egen kontroller från grunden.

STEG 12: Välj programvara

Detta stycke tar upp följande frågor:

1. Granskning av CNC-relaterad programvara.
2. Val av programvara.
3. CAM programvara.
4. CAD-programvara.
5. NC Controller programvara.

——————————————————————————————————————————————————–