E quindi, come parte di questo articolo didattico, voglio che tu, insieme all'autore del progetto, un meccanico e designer di 21 anni, crei il tuo. La narrazione sarà condotta in prima persona, ma sappi che, con mio grande rammarico, non condivido la mia esperienza, ma sto solo raccontando liberamente l'autore di questo progetto.
Ci saranno molti disegni in questo articolo., le note sono scritte in inglese, ma sono sicuro che un vero tecnico capirà tutto senza ulteriori indugi. Per facilitare la comprensione, dividerò la storia in “passi”.
Prefazione dell'autore
Già all'età di 12 anni sognavo di costruire una macchina in grado di creare varie cose. Una macchina che mi darà la possibilità di realizzare qualsiasi oggetto domestico. Due anni dopo mi sono imbattuto in questa frase CNC o per essere più precisi, la frase "Fresatrice CNC". Dopo aver scoperto che ci sono persone che possono realizzare una macchina del genere da sole per le proprie esigenze, nel proprio garage, ho capito che potevo farlo anch'io. devo farlo! Per tre mesi ho provato a raccogliere parti adatte, ma non mi sono mosso. Quindi la mia ossessione è gradualmente svanita.
Nell'agosto 2013, l'idea di costruire una fresatrice CNC mi ha catturato nuovamente. Mi ero appena laureato in disegno industriale all'università, quindi ero abbastanza fiducioso nelle mie capacità. Ora ho capito chiaramente la differenza tra me oggi e me cinque anni fa. Ho imparato a lavorare con il metallo, ho imparato le tecniche per lavorare a mano macchine per la lavorazione dei metalli, ma soprattutto, ho imparato a utilizzare gli strumenti di sviluppo. Spero che questo tutorial ti ispiri a costruire la tua macchina CNC!
Passaggio 1: progettazione e modello CAD
Tutto inizia con un design accurato. Ho realizzato diversi schizzi per avere un'idea migliore delle dimensioni e della forma della futura macchina. Successivamente ho creato un modello CAD utilizzando SolidWorks. Dopo aver modellato tutte le parti e i componenti della macchina, ho preparato i disegni tecnici. Ho utilizzato questi disegni per realizzare parti su macchine manuali per la lavorazione dei metalli: e.
Francamente, adoro gli strumenti buoni e convenienti. Per questo ho cercato di rendere le operazioni di manutenzione e regolazione della macchina il più semplici possibile. Ho posizionato i cuscinetti in appositi blocchi per poterli sostituire velocemente. Le guide sono accessibili per la manutenzione, così la mia auto sarà sempre pulita una volta terminato il lavoro.
File da scaricare “Step 1”
dimensioni
Passaggio 2: letto
Il basamento fornisce alla macchina la rigidità necessaria. Su di esso verranno installati un portale mobile, motori passo-passo, un asse Z e un mandrino e successivamente una superficie di lavoro. Per realizzare la struttura portante ho utilizzato due profili in alluminio Maytec da 40x80mm e due piastre terminali in alluminio da 10mm di spessore. Ho collegato tutti gli elementi insieme utilizzando gli angoli in alluminio. Per rafforzare la struttura all'interno del telaio principale, ho realizzato un ulteriore telaio quadrato con profili di sezione più piccola.
Per evitare che in futuro la polvere si depositi sulle guide, ho installato degli angoli protettivi in alluminio. L'angolo viene montato mediante dadi a T, che vengono installati in una delle scanalature del profilo.
Entrambe le piastre terminali sono dotate di cuscinetti per il montaggio della vite di azionamento.
Montaggio del telaio di supporto
Angoli per la protezione delle guide
File per il download “Passaggio 2”
Disegni degli elementi principali del telaio
Passaggio 3: portale
Il portale mobile è l'elemento esecutivo della vostra macchina; si muove lungo l'asse X e porta il mandrino di fresatura e il supporto dell'asse Z. Più alto è il portale, più spesso è il pezzo che potete lavorare. Tuttavia un portale alto è meno resistente ai carichi che si generano durante la lavorazione. I montanti laterali alti del portale fungono da leve rispetto ai cuscinetti volventi lineari.
Il compito principale che intendevo risolvere sulla mia fresatrice CNC era la lavorazione di parti in alluminio. Poiché lo spessore massimo dei grezzi in alluminio adatti a me è di 60 mm, ho deciso di rendere la distanza del portale (la distanza dal piano di lavoro alla traversa superiore) pari a 125 mm. Ho convertito tutte le mie misurazioni in un modello e disegni tecnici in SolidWorks. A causa della complessità dei pezzi, li ho lavorati su un centro di lavoro CNC industriale, questo mi ha permesso inoltre di realizzare smussi, cosa che sarebbe molto difficile da fare su una fresatrice manuale per metalli;
File per il download “Passaggio 3”
Passaggio 4: pinza dell'asse Z
Per la progettazione dell'asse Z, ho utilizzato un pannello frontale che si collega ai cuscinetti di movimento dell'asse Y, due piastre per rinforzare il gruppo, una piastra per montare il motore passo-passo e un pannello per montare il mandrino di fresatura. Sul pannello frontale ho installato due guide del profilo lungo le quali il mandrino si muoverà lungo l'asse Z. Si prega di notare che la vite dell'asse Z non ha un controsupporto nella parte inferiore.
Download “Passaggio 4”
Passaggio 5: guide
Le guide offrono la possibilità di muoversi in tutte le direzioni, garantendo movimenti fluidi e precisi. Qualsiasi gioco in una direzione può causare imprecisioni nella lavorazione dei vostri prodotti. Ho scelto l'opzione più costosa: binari profilati in acciaio temprato. Ciò consentirà alla struttura di sopportare carichi elevati e fornire la precisione di posizionamento di cui ho bisogno. Per garantire che le guide fossero parallele, ho utilizzato un indicatore speciale durante l'installazione. La deviazione massima reciproca non era superiore a 0,01 mm.
Passaggio 6: viti e pulegge
Le viti convertono il movimento rotatorio dei motori passo-passo in movimento lineare. Quando progettate la vostra macchina, potete scegliere diverse opzioni per questa unità: una coppia vite-chiocciola o una coppia vite a ricircolo di sfere (vite a ricircolo di sfere). La chiocciola, di regola, è soggetta a maggiori forze di attrito durante il funzionamento ed è anche meno precisa rispetto alla vite a ricircolo di sfere. Se hai bisogno di una maggiore precisione, allora devi assolutamente optare per una vite a ricircolo di sfere. Ma dovresti sapere che le viti a ricircolo di sfere sono piuttosto costose.
Per la maggior parte degli artigiani domestici, realizzare un'unità come una fresatrice CNC con le proprie mani è qualcosa al livello di una trama fantastica, perché tali macchine e meccanismi sono dispositivi complessi nel design, nella comprensione costruttiva ed elettronica.
Tuttavia, se si dispone della documentazione necessaria, nonché dei materiali e degli accessori richiesti, è del tutto possibile realizzare con le proprie mani una mini-fresatrice fatta in casa, dotata di CNC.
Questo meccanismo si distingue per l'accuratezza della lavorazione eseguita, la facilità di controllo dei processi meccanici e tecnologici, nonché eccellenti indicatori di prestazione e qualità del prodotto.
Principio di funzionamento
Fresatrici innovative con blocchi controllati da computer sono progettate per produrre modelli complessi su prodotti semilavorati. Il progetto deve avere una componente elettronica. Nel complesso, ciò consentirà la massima automazione dei processi di lavoro.
Per modellare i meccanismi di fresatura è necessario prima prendere confidenza con gli elementi fondamentali. L'elemento di azionamento è una fresa montata su un mandrino situato sull'albero di un motore elettrico. Questa parte è fissata alla base. È in grado di muoversi su due assi coordinati: X e Y. Per fissare i pezzi, progettare e installare un tavolo di supporto.
L'unità di regolazione elettrica è collegata ai motori elettrici di propulsione. Garantiranno il movimento del carrello rispetto ai pezzi o semilavorati in lavorazione. Utilizzando una tecnologia simile, le immagini grafiche 3D vengono prodotte su piani di legno.
La sequenza di lavoro eseguita utilizzando questo meccanismo CNC:
- Scrivere un programma di lavoro, grazie al quale verranno eseguiti i movimenti del corpo lavorativo. Per questa procedura, è meglio utilizzare complessi elettronici specializzati progettati per eseguire l'adattamento in copie "improvvisate".
- Montaggio dei semilavorati su un tavolo.
- Output del software al CNC.
- Meccanismi di avviamento, monitoraggio del passaggio delle manipolazioni delle apparecchiature automatiche.
Per ottenere il massimo livello di automazione in modalità 3D, assembla correttamente lo schema e designa alcuni componenti. Gli esperti consigliano vivamente di studiare inizialmente le copie di produzione prima di iniziare a costruire una fresatrice con le proprie mani.
Schema e disegno
Schema di una fresatrice CNC
La fase più critica nella produzione di un analogo fatto in casa è la ricerca del processo ottimale per la produzione dell'attrezzatura. Dipende direttamente dalle caratteristiche dimensionali dei pezzi in lavorazione e dalla necessità di raggiungere una certa qualità nella lavorazione.
Per ottenere tutte le funzioni necessarie dell'attrezzatura, l'opzione migliore è realizzare una mini-fresatrice con le proprie mani. Pertanto, avrai fiducia non solo nell'assemblaggio e nella sua qualità, ma anche nelle sue proprietà tecnologiche e saprai in anticipo come mantenerlo.
Componenti della trasmissione
L'opzione di maggior successo è progettare 2 carrelli che si muovono lungo gli assi perpendicolari X e Y. È meglio utilizzare aste di metallo lucido come telaio. Le carrozze mobili mobili sono “vestite” con loro. Per realizzare correttamente la trasmissione, preparare i motori passo-passo e un set di viti.
Per una migliore automazione dei processi di lavoro delle fresatrici CNC da voi progettate, è necessario completare immediatamente la componente elettronica fin nei minimi dettagli. È suddiviso nelle seguenti componenti:
- utilizzato per condurre energia elettrica ai motori passo-passo e alimenta il chip del controller. La modifica in esecuzione è considerata 12V 3A;
- il suo scopo è inviare comandi ai motori. Per eseguire correttamente tutte le operazioni specificate di una fresatrice CNC, sarà sufficiente utilizzare un semplice schema per monitorare le prestazioni di 3 motori;
- driver (software). Rappresenta anche un elemento per la regolazione del meccanismo di movimento.
Video: fresatrice CNC fai-da-te.
Componenti per una fresatrice fatta in casa
Il passo successivo e più importante nella costruzione di attrezzature per la fresatura è la selezione dei componenti per la costruzione di un'unità fatta in casa. Il modo migliore per uscire da questa situazione è utilizzare parti e dispositivi disponibili. Come base per le macchine 3D desktop è possibile utilizzare legno duro (faggio, carpino), alluminio/acciaio o vetro organico.
Per il normale funzionamento del complesso nel suo insieme, è necessario sviluppare il design delle pinze. Al momento del loro spostamento le vibrazioni non sono inaccettabili e ciò provocherà una fresatura errata; Pertanto, prima dell'assemblaggio, i componenti vengono controllati per verificarne l'affidabilità operativa.
Consigli pratici per la scelta dei componenti di una fresatrice CNC:
- guide - vengono utilizzate aste di acciaio ben lucidate Ø12 mm. La lunghezza dell'asse X è di circa 200 mm, Y - 100 mm;
- meccanismo a pinza, materiale ottimale: textolite. Le dimensioni standard della piattaforma sono 30×100×50 mm;
- motori passo-passo: gli esperti di ingegneria consigliano di utilizzare campioni provenienti da un dispositivo di stampa da 24 V, 5 A. Hanno un potere abbastanza significativo;
- un blocco per il fissaggio dell'elemento di lavoro; può anche essere costruito utilizzando textolite. La configurazione dipende direttamente dallo strumento esistente disponibile.
La procedura per la costruzione di attrezzature di fresatura CNC
Dopo aver completato la selezione di tutti i componenti necessari, puoi costruire in totale libertà con le tue mani un meccanismo di fresatura sovradimensionato dotato di CNC. Prima di procedere con la progettazione vera e propria, controlliamo nuovamente i componenti, ne monitoriamo i parametri e la lavorazione. Ciò contribuirà ulteriormente a evitare il guasto prematuro della catena del meccanismo.
Per il fissaggio affidabile dei componenti dell'apparecchiatura, vengono utilizzate parti di fissaggio specializzate. La loro progettazione ed esecuzione dipendono direttamente dal design futuro.
Elenco dei passaggi necessari per assemblare piccole apparecchiature CNC per eseguire il processo di fresatura:
- Montaggio degli assi di guida dell'elemento di supporto, fissandoli sulle parti estreme della macchina.
- Rettifica nelle pinze. È necessario spostarsi lungo le guide fino a ottenere un movimento fluido.
- Stringere le viti per fissare il dispositivo pinza.
- Componenti di fissaggio alla base del meccanismo di funzionamento.
- Montaggio di viti e giunti.
- Installazione di motori di propulsione. Sono fissati ai bulloni di accoppiamento.
I componenti elettronici si trovano in un armadio autonomo. Ciò garantisce la minimizzazione dei malfunzionamenti durante le operazioni tecnologiche con una fresa. Il piano di montaggio della macchina operatrice deve essere privo di differenze, poiché il progetto non prevede viti di regolazione del livello.
Dopo aver completato quanto sopra, procedere con l'esecuzione dei test simulati. Per prima cosa devi installare un programma leggero per eseguire la fresatura. Durante il processo di lavoro è necessario controllare continuamente tutti i passaggi dell'utensile di lavoro (taglierina). Parametri sottoposti a costante monitoraggio: profondità e ampiezza della lavorazione. Ciò vale soprattutto per l'elaborazione 3D.
Pertanto, facendo riferimento alle informazioni scritte sopra, realizzare attrezzature di fresatura con le proprie mani offre un intero elenco di vantaggi rispetto agli analoghi convenzionali acquistati. In primo luogo, questo progetto sarà adatto ai volumi e ai tipi di lavoro previsti, in secondo luogo, è garantita la manutenibilità, poiché è costruito con materiali e dispositivi di scarto e, in terzo luogo, questa opzione di attrezzatura è economica.
Avendo esperienza nella progettazione di tali apparecchiature, ulteriori riparazioni non richiederanno molto tempo, i tempi di fermo saranno ridotti al minimo. Tali apparecchiature possono essere utili ai tuoi vicini nel loro cottage estivo per eseguire i propri lavori di riparazione. Noleggiando tale attrezzatura, aiuterai il tuo caro amico nel suo lavoro e conterai sul suo aiuto in futuro.
Dopo aver compreso il design e le caratteristiche funzionali delle fresatrici, nonché il carico che ricadrà su di esse, è possibile iniziare in sicurezza la sua fabbricazione, basandosi sulle informazioni pratiche fornite nel testo. Progetta e completa le attività assegnate senza problemi.
Video: fresatrice per legno CNC fatta in casa.
Un kit con cui potrai assemblare la tua fresatrice CNC.
In Cina si vendono macchine già pronte, una recensione è già stata pubblicata su Muska. Assembleremo noi stessi la macchina. Benvenuto…
AGGIORNAMENTO: collegamenti ai file
Fornirò comunque un collegamento a una recensione della macchina finita di AndyBig. Non mi ripeterò, non citerò il suo testo, scriveremo tutto da zero. Il titolo indica solo un set con motori e pilota, ci saranno più parti, cercherò di fornire i link a tutto.
E questo... mi scuso in anticipo con i lettori, non ho fatto apposta nessuna foto durante il processo, perché... Non avevo intenzione di fare una recensione in quel momento, ma farò quante più foto possibile del processo e cercherò di fornire una descrizione dettagliata di tutti i componenti.
Lo scopo della recensione non è tanto vantarsi quanto mostrare l'opportunità di diventare un assistente per te stesso. Spero con questa recensione di dare un'idea a qualcuno, e magari non solo ripeterla, ma anche renderla ancora migliore. Andare…
Come è nata l'idea:
È successo che mi occupo di disegni da molto tempo. Quelli. la mia attività professionale è strettamente connessa ad essi. Ma una cosa è quando fai un disegno e poi persone completamente diverse danno vita all'oggetto di design, un'altra cosa quando sei tu a dare vita all'oggetto di design. E se mi sembra che me la cavo bene con le costruzioni, non altrettanto con il modellismo e le altre arti applicate.
Quindi, per molto tempo ho sognato di creare uno zhzhik da un'immagine disegnata in AutoCAD - ed è nella vita reale di fronte a te, puoi usarlo. Questa idea emergeva di tanto in tanto, ma non poteva concretizzarsi fino a quando...
Fino a quando non ho visto REP-RAP circa tre o quattro anni fa. Bene, la stampante 3D era una cosa molto interessante e mi ci è voluto molto tempo per formulare l'idea di assemblarla, ho raccolto informazioni sui diversi modelli, i pro e i contro delle diverse opzioni. Ad un certo punto, seguendo uno dei collegamenti, sono finito in un forum in cui le persone erano sedute e discutevano non di stampanti 3D, ma di fresatrici CNC. E da qui, forse, la passione comincia il suo viaggio.
Invece della teoria
In poche parole sulle fresatrici CNC (scrivo intenzionalmente con parole mie, senza copiare articoli, libri di testo e manuali).
Una fresatrice funziona esattamente l’opposto di una stampante 3D. Nella stampante, passo dopo passo, strato dopo strato, si costruisce il modello fondendo i polimeri; in una fresatrice, con l'aiuto di una fresa, si elimina “tutto il superfluo” dal pezzo e si ottiene il modello richiesto;
Per far funzionare una macchina del genere, è richiesto il minimo richiesto.
1. Base (carcassa) con guide lineari e meccanismo di trasmissione (può essere a vite o a cinghia)
2. Mandrino (vedo che qualcuno ha sorriso, ma si chiama così) - il motore vero e proprio con una pinza in cui è installato lo strumento di lavoro - una fresa.
3. Motori passo-passo: motori che consentono movimenti angolari controllati.
4. Controller: una scheda di controllo che trasmette tensioni ai motori in base ai segnali ricevuti dal programma di controllo.
5. Computer con programma di controllo installato.
6. Abilità di disegno di base, pazienza, desiderio e buon umore.))
I punti:
1. Base.
per configurazione:
Lo dividerò in 2 tipi, ci sono opzioni più esotiche, ma ci sono 2 principali:
Con portale mobile:
In realtà, il design che ho scelto, ha una base su cui sono fissate le guide lungo l'asse X. Il portale su cui si trovano le guide dell'asse Y si muove lungo le guide dell'asse X e il nodo dell'asse Z si muove lungo di esso.
Con un portale statico
Questo disegno è anche un corpo, che è anche un portale su cui si trovano le guide dell'asse Y e l'unità dell'asse Z che si muove lungo di esso e l'asse X si sta già muovendo rispetto al portale.
Secondo il materiale:
il corpo può essere realizzato in diversi materiali, i più comuni sono:
- duralluminio - ha un buon rapporto tra peso e rigidità, ma il prezzo (soprattutto per un prodotto fatto in casa per hobby) è ancora deprimente, anche se se la macchina è destinata a guadagnare seriamente, non ci sono opzioni.
- compensato - buona rigidità con spessore sufficiente, leggerezza, capacità di lavorare qualsiasi cosa :), e il prezzo effettivo, il foglio di compensato 17 è ora abbastanza economico.
- acciaio - spesso utilizzato su macchine con un'ampia area di lavorazione. Tale macchina, ovviamente, deve essere statica (non mobile) e pesante.
- MFD, plexiglass e policarbonato monolitico, anche truciolato: ho visto anche queste opzioni.
Come puoi vedere, il design della macchina stessa è molto simile sia a una stampante 3D che a un incisore laser.
Volutamente non scrivo dei progetti di fresatrici a 4, 5 e 6 assi, perché... Una macchina per hobby fatta in casa è all'ordine del giorno.
2. Mandrino.
In realtà, i mandrini sono dotati di raffreddamento ad aria e ad acqua.
Quelli raffreddati ad aria finiscono per essere più economici perché... per loro non è necessario recintare un circuito idrico aggiuntivo; funzionano un po' più rumorosamente di quelli acquatici. Il raffreddamento è assicurato da una girante montata posteriormente, che alle alte velocità crea un notevole flusso d'aria che raffredda l'alloggiamento del motore. Più potente è il motore, più intenso è il raffreddamento e maggiore è il flusso d'aria, che può soffiare in tutte le direzioni
polvere (trucioli, segatura) del prodotto lavorato.
Acqua raffreddata. Un tale mandrino funziona quasi in silenzio, ma alla fine non si sente ancora la differenza tra loro durante il processo di lavoro, poiché il rumore del materiale lavorato dalla taglierina verrà coperto. In questo caso, ovviamente, non c'è tiraggio da parte della girante, ma è presente un circuito idraulico aggiuntivo. Tale circuito deve avere tubazioni, una pompa che pompa il liquido e un luogo di raffreddamento (radiatore con flusso d'aria). Questo circuito solitamente non è riempito con acqua, ma con antigelo o glicole etilenico.
Esistono anche mandrini di diversa potenza, e se quelli a bassa potenza possono essere collegati direttamente alla scheda di controllo, allora i motori con una potenza di 1 kW o più devono già essere collegati tramite l'unità di controllo, ma questo non riguarda più noi. ))
Sì, nelle macchine fatte in casa vengono spesso installate smerigliatrici diritte o frese con base rimovibile. Tale decisione può essere giustificata, soprattutto quando si eseguono lavori di breve durata.
Nel mio caso è stato selezionato un mandrino raffreddato ad aria con una potenza di 300 W.
3. Motori passo-passo.
I motori più comuni sono di 3 dimensioni
NEMA17, NEMA23, NEMA32
differiscono per dimensioni, potenza e coppia di funzionamento
NEMA17 viene solitamente utilizzato nelle stampanti 3D; sono troppo piccole per una fresatrice, perché... è necessario trasportare un portale pesante, al quale viene applicato un carico laterale aggiuntivo durante la lavorazione.
NEMA32 non è necessario per un'imbarcazione del genere; inoltre, dovresti prendere un'altra scheda di controllo.
la mia scelta è caduta su NEMA23 con la potenza massima per questa scheda: 3A.
Le persone usano anche gli stepper delle stampanti, ma... Neanche io li avevo e dovevo comunque comprarli e scegliere tutto nel kit.
4. Controllore
Una scheda di controllo che riceve segnali dal computer e trasmette tensione ai motori passo-passo che muovono gli assi della macchina.
5. Calcolatore
Hai bisogno di un computer separato (possibilmente molto vecchio) e probabilmente ci sono due ragioni per questo:
1. È improbabile che deciderai di posizionare una fresatrice accanto al luogo in cui sei abituato a leggere Internet, giocare con i giocattoli, fare contabilità, ecc. Semplicemente perché una fresatrice è rumorosa e polverosa. Di solito la macchina si trova in un'officina o in un garage (preferibilmente riscaldato). La mia macchina è in garage; d'inverno rimane per lo più inattiva, perché... senza riscaldamento.
2. Per ragioni economiche vengono solitamente utilizzati computer che non sono più rilevanti per la vita domestica - molto usati :)
I requisiti per l'auto non sono praticamente nulla:
- dal Pentium 4
- presenza di una scheda video discreta
-RAM da 512MB
- presenza di un connettore LPT (su USB non dirò nulla; non ho ancora approfondito il nuovo prodotto a causa della presenza di un driver che funziona tramite LPT)
un computer del genere viene tirato fuori dall'armadio o, come nel mio caso, acquistato per quasi nulla.
A causa della bassa potenza della macchina, cerchiamo di non installare software aggiuntivo, ad es. solo l'asse e il programma di controllo.
Poi ci sono due opzioni:
- installa Windows XP (il computer è debole, ricordi, vero?) e il programma di controllo MATCH3 (ce ne sono altri, ma questo è il più popolare)
- installa Nixes e Linux CNC (dicono che anche tutto sia molto buono, ma non ho imparato Nixes)
Aggiungerò, forse, per non offendere le persone troppo ricche, che è del tutto possibile installare non solo un quarto moncone, ma una sorta di i7 - per favore, se ti piace e te lo puoi permettere.
6. Abilità di disegno di base, pazienza, desiderio e buon umore.
Ecco in poche parole.
Per far funzionare la macchina, è necessario un programma di controllo (essenzialmente un file di testo contenente coordinate di movimento, velocità di movimento e accelerazione), che a sua volta viene preparato in un'applicazione CAM - solitamente ArtCam, in questa applicazione viene preparato il modello stesso, le sue dimensioni sono impostato e lo strumento di taglio viene selezionato.
Di solito prendo un percorso leggermente più lungo, faccio un disegno, quindi salvo AutoCad *.dxf in ArtCam e lì preparo l'UE.
Bene, iniziamo il processo di creazione del tuo.
Prima di progettare una macchina, prendiamo come punti di partenza alcuni punti:
- I semiassi saranno realizzati con perni di costruzione con filettatura M10. Certo, ci sono senza dubbio opzioni tecnologicamente più avanzate: un albero con filettatura trapezoidale, una vite a ricircolo di sfere, ma bisogna capire che il prezzo della questione lascia molto a desiderare, e per una macchina hobbistica il prezzo è assolutamente astronomico. Tuttavia, nel tempo ho intenzione di aggiornare e sostituire il perno con un trapezio.
- Materiale del corpo macchina: compensato da 16 mm. Perché il compensato? Disponibile, economico, allegro. In realtà ci sono molte opzioni, alcune le realizzano in duralluminio, altre in plexiglass. Trovo più facile usare il compensato.
Realizzare un modello 3D: 
Scansione: 
Poi l'ho fatto, non era rimasta alcuna immagine, ma penso che sarà chiaro. Ho stampato la scansione su fogli trasparenti, li ho ritagliati e incollati su un foglio di compensato.
Ho ritagliato le parti e ho praticato i fori. Gli strumenti includono un seghetto alternativo e un cacciavite.
C'è un altro piccolo trucco che ti semplificherà la vita in futuro: prima di praticare i fori, stringi tutte le parti accoppiate con un morsetto e fora, in questo modo otterrai dei fori equamente posizionati su ciascuna parte. Anche se si verifica una leggera deviazione durante la perforazione, le parti interne delle parti collegate coincideranno e il foro potrà essere leggermente perforato.
Allo stesso tempo, stabiliamo le specifiche e iniziamo a ordinare tutto.
cosa mi è successo:
1. Il set specificato in questa recensione include: scheda di controllo del motore passo-passo (driver), motori passo-passo NEMA23 – 3 pezzi, alimentatore 12V, cavo LPT e dispositivo di raffreddamento.
2. Mandrino (questo è il più semplice, ma fa comunque il suo lavoro), elementi di fissaggio e alimentatore da 12V.
3. Computer Pentium 4 utilizzato, soprattutto, la scheda madre ha un LPT e una scheda video discreta + monitor CRT. L'ho comprato su Avito per 1000 rubli.
4. Albero in acciaio: f20mm – L=500mm – 2 pz., f16mm – L=500mm – 2 pz., f12mm – L=300mm – 2 pz.
L'ho comprato qui, a quel tempo era più costoso acquistarlo a San Pietroburgo. È arrivato entro 2 settimane.
5. Cuscinetti lineari: f20 – 4 pezzi, f16 – 4 pezzi, f12 – 4 pezzi.
20
16
12
6. Supporti per alberi: f20 – 4 pezzi, f16 – 4 pezzi, f12 – 2 pezzi.
20
16
12
7. Dadi Caprolon con filettatura M10 – 3 pz.
Preso insieme agli alberi su duxe.ru
8. Cuscinetti di rotazione, chiusi – 6 pz.
Stesso posto, ma anche i cinesi ne hanno tanti
9. Filo PVS 4x2,5
questo è offline
10. Viti, tasselli, dadi, morsetti: un mucchio.
Anche questo è offline, nell'hardware.
11. È stato acquistato anche un set di frese
Quindi ordiniamo, aspettiamo, tagliamo e assembliamo. 
Inizialmente, il driver e l'alimentatore erano installati insieme nel case del computer. 
Successivamente si è deciso di collocare l'autista in una custodia separata; 
Bene, il vecchio monitor in qualche modo è cambiato in uno più moderno. 
Come ho detto all'inizio non avrei mai pensato di scrivere una recensione, quindi allego le foto dei componenti e cercherò di dare una spiegazione del processo di assemblaggio.
Per prima cosa assembliamo tre assi senza viti per allineare gli alberi nel modo più preciso possibile.
Prendiamo le pareti anteriore e posteriore dell'alloggiamento e fissiamo le flange per gli alberi. Mettiamo 2 cuscinetti lineari sull'asse X e li inseriamo nelle flange. 
Fissiamo la parte inferiore del portale ai cuscinetti lineari e proviamo a far rotolare la base del portale avanti e indietro. Ci assicuriamo della curvatura delle nostre mani, smontiamo tutto e praticiamo un po 'i fori.
In questo modo otteniamo una certa libertà di movimento degli alberi. Ora fissiamo le flange, inseriamo gli alberi al loro interno e spostiamo la base del portale avanti e indietro per ottenere uno scorrimento fluido. Stringere le flange.
In questa fase è necessario verificare l'orizzontalità degli alberi, nonché la loro coassialità lungo l'asse Z (insomma, in modo che la distanza dal tavolo di montaggio agli alberi sia la stessa) per non sovrastare il futuro piano di lavoro.
Abbiamo risolto l'asse X.
Fissiamo i montanti del portale alla base; per questo ho usato botti di mobili. 
Fissiamo le flange per l'asse Y ai montanti, questa volta dall'esterno: 
Inseriamo alberi con cuscinetti lineari.
Fissiamo la parete posteriore dell'asse Z.
Ripetiamo il processo di regolazione del parallelismo degli alberi e fissiamo le flange.
Ripetiamo lo stesso processo con l'asse Z.
Otteniamo un design piuttosto divertente che può essere spostato con una mano in tre coordinate.
Un punto importante: tutti gli assi devono muoversi facilmente, ad es. Avendo leggermente inclinato la struttura, il portale stesso dovrebbe muoversi liberamente, senza alcun scricchiolio o resistenza.
Successivamente colleghiamo le viti di comando.
Tagliamo il perno di costruzione M10 alla lunghezza richiesta, avvitiamo il dado caprolon approssimativamente al centro e 2 dadi M10 su ciascun lato. È conveniente farlo stringendo leggermente i dadi, bloccando il prigioniero nel cacciavite, tenendo i dadi e serrandoli.
Inseriamo i cuscinetti nelle prese e inseriamo i perni dall'interno. Successivamente, fissiamo i prigionieri al cuscinetto con dadi su ciascun lato e li serriamo con un secondo in modo che non si allentino.
Fissiamo il dado caprolon alla base dell'asse.
Fissiamo l'estremità del perno in un cacciavite e proviamo a spostare l'asse dall'inizio alla fine e restituirlo.
Un altro paio di gioie ci aspettano qui:
1. La distanza dall'asse del dado alla base al centro (e molto probabilmente al momento del montaggio la base sarà al centro) potrebbe non coincidere con la distanza nelle posizioni estreme, perché gli alberi potrebbero piegarsi sotto il peso della struttura. Ho dovuto posizionare il cartone lungo l'asse X.
2. Il movimento dell'albero potrebbe essere molto stretto. Se hai escluso tutte le distorsioni, la tensione potrebbe avere un ruolo qui, devi cogliere il momento di serrare il fissaggio con i dadi al cuscinetto installato;
Affrontati i problemi e ottenuta la rotazione libera dall'inizio alla fine, si passa all'installazione delle restanti viti.
Fissiamo i motori passo-passo alle viti:
In generale, quando si utilizzano viti speciali, siano esse trapezoidali o a ricircolo di sfere, le estremità vengono lavorate su di esse e quindi il collegamento al motore viene effettuato molto comodamente con un accoppiamento speciale. 
Ma abbiamo un perno da costruzione e abbiamo dovuto pensare a come fissarlo. In quel momento mi sono imbattuto in un pezzo di tubo del gas e l'ho usato. Si “avvita” direttamente sul perno, sul motore, va in lappatura, lo stringe con i morsetti: tiene abbastanza bene. 
Per fissare i motori ho preso un tubo di alluminio e l'ho tagliato. Rettificato con rondelle.
Per collegare i motori ho preso i seguenti connettori: 
Scusate, non ricordo come si chiamano, spero che qualcuno possa dirvelo nei commenti.
Connettore GX16-4 (grazie Jager). Ho chiesto a un collega di acquistare dispositivi elettronici in un negozio; vive nelle vicinanze ed è stato molto scomodo per me arrivarci. Sono molto soddisfatto di loro: tengono saldamente, sono progettati per correnti più elevate e possono sempre essere disconnessi.
Abbiamo allestito un campo di lavoro, noto anche come tavolo sacrificale.
Colleghiamo tutti i motori alla scheda di controllo dalla recensione, la colleghiamo ad un alimentatore da 12V, la colleghiamo al computer con un cavo LPT.
Installa MACH3 sul tuo PC, effettua le impostazioni e provalo!
Probabilmente non scriverò della configurazione separatamente. Potrebbero volerci ancora un paio di pagine.
Sono così felice di avere ancora un video del primo lancio della macchina:
Sì, quando in questo video c'è stato un movimento lungo l'asse X si è sentito un rumore tremendo, purtroppo non ricordo esattamente, ma alla fine ho trovato o una rondella allentata o qualcos'altro, in generale si è risolto senza i problemi.
Successivamente, è necessario installare il mandrino, assicurandosi che sia perpendicolare (contemporaneamente in X e Y) al piano di lavoro. L'essenza della procedura è questa: fissiamo una matita al mandrino con del nastro isolante, creando così un offset dall'asse. Quando la matita viene abbassata dolcemente, inizia a disegnare un cerchio sulla lavagna. Se il mandrino è pieno, il risultato non è un cerchio, ma un arco. Di conseguenza, è necessario ottenere il disegno di un cerchio mediante allineamento. Ho salvato una foto del processo, la matita è sfocata e l'angolazione non è la stessa, ma penso che l'essenza sia chiara: 
Troviamo un modello già pronto (nel mio caso, lo stemma della Federazione Russa), prepariamo l'UE, lo diamo in pasto a MACH e il gioco è fatto!
Funzionamento della macchina:
Foto in lavorazione:
Bene, ovviamente passiamo attraverso l'iniziazione))
La situazione è allo stesso tempo divertente e generalmente comprensibile. Sogniamo di costruire una macchina e di realizzare immediatamente qualcosa di fantastico, ma alla fine ci rendiamo conto che ci vorrà molto tempo.
In poche parole:
Durante la lavorazione 2D (semplice segatura) viene definito un contorno che viene ritagliato in più passate.
Durante la lavorazione 3D (qui puoi immergerti nell'holivar, alcuni sostengono che questo non è 3D ma 2.5D, poiché il pezzo viene lavorato solo dall'alto), viene specificata una superficie complessa. E maggiore è la precisione del risultato richiesto, più sottile viene utilizzata la fresa, più passaggi di questa fresa saranno necessari.
Per accelerare il processo, viene utilizzata la sgrossatura. Quelli. Innanzitutto, il volume principale viene campionato con una taglierina grande, quindi viene avviata la lavorazione di finitura con una taglierina sottile.
Successivamente, proviamo, configuriamo, sperimentiamo, ecc. Anche qui vale la regola delle 10.000 ore ;)
Forse non vi annoierò più con storie sulla costruzione, la regolazione, ecc. È ora di mostrarvi i risultati dell'utilizzo della macchina: il prodotto. 
Come puoi vedere, si tratta fondamentalmente di contorni segati o di lavorazioni 2D. La lavorazione delle figure tridimensionali richiede molto tempo, la macchina è in garage, e ci vado per poco tempo.
Qui mi faranno giustamente notare: che ne dici di... costruire una tale bandura se riesci a ritagliare la figura con un seghetto alternativo a forma di U o con un seghetto alternativo elettrico?
È possibile, ma non è questo il nostro metodo. Come ricorderete all'inizio del testo, ho scritto che l'idea di realizzare un disegno su un computer e di trasformare questo disegno in un prodotto è servita da impulso per la creazione di questa bestia.
Scrivere una recensione mi ha finalmente spinto ad aggiornare la macchina. Quelli. L’aggiornamento era stato pianificato in precedenza, ma “tutti ci sono riusciti”. L'ultimo cambiamento prima di questo è stata l'organizzazione della sala macchine: 
Pertanto, quando la macchina è in funzione nel garage, è diventata molto più silenziosa e c'è molta meno polvere in giro.
L'ultimo upgrade è stato l'installazione di un nuovo mandrino, o meglio, ora ho due basi sostituibili:
1. Con mandrino cinese da 300 W per piccoli lavori: 
2. Con una fresa domestica, ma non per questo meno cinese, “Enkor”... 
Con la nuova fresa si sono aperte nuove possibilità.
Elaborazione più rapida, più polvere.
Ecco il risultato dell'utilizzo di una fresa per scanalature semicircolare: 
Bene, soprattutto per MYSKU
Fresa semplice per scanalature diritte: 
Video del processo:
Concludo qui, ma secondo le regole sarebbe necessario tirare le somme.
Aspetti negativi:
- Costoso.
- Per molto tempo.
- Di tanto in tanto dobbiamo risolvere nuovi problemi (luci spente, interferenze, qualcosa è andato storto, ecc.)
Professionisti:
- Il processo di creazione stesso. Solo questo giustifica la creazione della macchina. Trovare soluzioni ai problemi emergenti e metterli in pratica è ciò che, invece di sederti sul sedere, ti alzi e vai a fare qualcosa.
- Gioia nel momento di fare regali fatti con le tue mani. Qui va aggiunto che la macchina non fa tutto il lavoro da sola :) oltre alla fresatura, deve ancora essere lavorata, levigata, verniciata, ecc.
Grazie mille se stai ancora leggendo. Spero che il mio post, anche se non ti incoraggerà a creare questa (o un'altra) macchina, allargherà in qualche modo i tuoi orizzonti e ti darà spunti di riflessione. Voglio anche ringraziare chi mi ha convinto a scrivere quest'opera senza di essa, a quanto pare non avevo nemmeno un aggiornamento, quindi tutto è un vantaggio;
Mi scuso per eventuali imprecisioni nella formulazione e per eventuali divagazioni nei testi. Bisognava tagliare molto, altrimenti il testo sarebbe risultato semplicemente immenso. Naturalmente sono possibili chiarimenti e integrazioni, scrivete nei commenti, cercherò di rispondere a tutti.
Buona fortuna a te per i tuoi sforzi!
Collegamenti promessi ai file:
- disegno della macchina,
- spazzare,
formato - dxf. Ciò significa che puoi aprire il file con qualsiasi editor vettoriale.
Il modello 3D è dettagliato all'85-90%, molte cose sono state fatte al momento della preparazione della scansione o sul posto. Vi chiedo di “comprendere e perdonare”).
Per realizzare un motivo tridimensionale su una superficie di legno, vengono solitamente utilizzate fresatrici di fabbrica. Ma è del tutto possibile realizzare da soli un mini-modello del genere, ma prima devi familiarizzare con il design. La base potrebbe essere un pezzo di ricambio di una stampante, che può essere acquistato per pochi centesimi.
Principio di funzionamento della macchina
Se decidi di realizzare un router CNC con le tue mani, dovresti familiarizzare con le caratteristiche operative di tali apparecchiature. È progettato per formare un motivo su una superficie di legno. Il progetto deve avere parti elettroniche e meccaniche. Insieme ti permettono di automatizzare il tuo lavoro.
Per realizzare una macchina da tavolo, dovresti sapere che l'elemento di taglio è una fresa. È installato in un mandrino sull'albero di un motore elettrico. Tutta la struttura è fissata al telaio. Può muoversi lungo due assi coordinati. Per fissare il pezzo, è necessario realizzare un tavolo di supporto. Ai motori passo-passo deve essere collegata una centralina elettronica.
Il motore e l'unità di controllo assicurano che il carrello si muova rispetto al pezzo. Questa tecnologia consente di creare disegni tridimensionali sulla superficie. La miniattrezzatura funziona in una certa sequenza. Nella prima fase viene scritto un programma che consentirà di preparare un piano per lo spostamento della parte tagliente. A questo scopo vengono utilizzati sistemi software per l'adattamento in modelli fatti in casa.
Il prossimo passo è installare il pezzo. Il programma viene inserito nel CNC. L'apparecchiatura si accende e quindi vengono monitorate le azioni automatiche. Per garantire la massima automazione è necessario elaborare uno schema e selezionare i componenti.
Prima di iniziare a realizzare un router CNC con le tue mani, devi familiarizzare con i modelli di fabbrica. Per ottenere modelli e disegni complessi è necessario utilizzare diversi tipi di frese. Puoi realizzarne alcuni tu stesso, ma per un buon lavoro avrai bisogno delle opzioni di fabbrica.
Schema della macchina fatta in casa
La fase più difficile e importante nella realizzazione dell'apparecchiatura descritta è la scelta del circuito. Dipenderà dal grado di lavorazione e dalle dimensioni del pezzo. Per l'uso domestico è meglio utilizzare una mini-macchina che verrà installata su un tavolo. Un'opzione adatta è la progettazione di due carrelli che si sposteranno lungo gli assi delle coordinate.
Le basi possono essere in tondino di metallo lucido. Su di essi sono installati i carrelli. Per creare una trasmissione avrete bisogno di motori passo-passo e viti, che sono completati da cuscinetti volventi. Per automatizzare il processo, è necessario pensare alla parte elettronica. Consisterà in:
- Alimentazione elettrica;
- controllore;
- autisti.
Quando crei un router CNC con le tue mani, dovresti familiarizzare con le caratteristiche di progettazione del dispositivo. Ad esempio, è necessario un alimentatore per fornire energia ai motori passo-passo e al chip del controller. Per questo viene utilizzato un modello 12V 3A. Il controller è necessario per inviare comandi al motore. Per far funzionare il dispositivo sarà sufficiente un semplice circuito per il controller, che invierà comandi a tre motori.
Anche il conducente è un elemento di regolamentazione. Sarà responsabile della parte mobile. Per il controllo dovrebbero essere utilizzati sistemi software standard. Uno di questi è KCam, che ha una struttura flessibile per adattarsi a qualsiasi controller. Questo complesso ha un vantaggio importante, ovvero la capacità di importare file di formati comuni. Utilizzando l'applicazione è possibile creare un disegno tridimensionale del pezzo da analizzare.
Affinché i motori passo-passo funzionino a una determinata frequenza di ingresso, è necessario inserire parametri tecnici nel programma di controllo. Quando si compila un programma, dovrebbero essere creati blocchi separati. Sono destinati a:
- disegno;
- fresatura;
- incisioni;
- perforazione.
Ciò eliminerà i movimenti a vuoto della taglierina.
Selezione dei componenti
Prima di realizzare la tua fresatrice CNC, devi selezionare i componenti da assemblare. Un'opzione adatta è utilizzare mezzi improvvisati. La base della macchina può essere in plexiglass, alluminio o legno. Per il corretto funzionamento del complesso, è necessario sviluppare il design delle pinze. Il loro movimento non deve essere accompagnato da vibrazioni che potrebbero causare una lavorazione imprecisa del pezzo.
Prima del montaggio viene verificata la compatibilità dei componenti. Per quanto riguarda le guide, saranno tondini in acciaio lucido del diametro di 12 mm. Per l'asse X la lunghezza è equivalente a 200 mm, per l'asse Y - 90 mm. Prima di iniziare a realizzare un router CNC con le tue mani, devi scegliere un supporto. Un'opzione adatta è textolite. Le dimensioni del sito saranno le seguenti: 25x100x45 mm.
Il blocco di montaggio della taglierina può essere realizzato in textolite. La sua configurazione dipenderà dallo strumento disponibile. L'alimentatore viene solitamente utilizzato dalla fabbrica. Se vuoi fare questo lavoro da solo, devi essere preparato a possibili errori che influenzeranno negativamente il funzionamento dell'apparecchiatura.
Se desideri assemblare un router con le tue mani, puoi utilizzare il modello 24V per questo. Anche 5A è un'ottima opzione. Viene spesso paragonato alle unità disco, la prima delle quali ha una potenza più impressionante. Per saldare la scheda controller, è necessario utilizzare condensatori e resistori nei contenitori SMD. Ciò ridurrà i parametri e renderà lo spazio interno più ottimizzato.
Istruzioni per realizzare la macchina
Una volta selezionati tutti i componenti, puoi iniziare a produrre il dispositivo. Tutti gli elementi sono pre-controllati, soprattutto per quanto riguarda la loro qualità e i parametri. Per fissare le unità è necessario utilizzare parti speciali. La loro forma e configurazione dipenderanno dallo schema scelto.
Il progetto deve avere un ascensore per lo strumento di lavoro. Per fare questo, dovresti usare una cinghia dentata. Un elemento obbligatorio dell'attrezzatura è l'asse verticale. Può essere realizzato da una piastra di alluminio. Questa unità viene adattata alle dimensioni ottenute in fase di progettazione e inserite nel disegno.
Prima di realizzare un router CNC con le tue mani, puoi realizzare un asse verticale utilizzando una piastra a muffola. L'alluminio sarebbe un ottimo materiale. Due motori sono montati sulla carrozzeria, che sarà posizionata dietro l'asse. Uno di essi sarà responsabile del movimento orizzontale e l'altro del movimento verticale. La rotazione deve essere trasmessa tramite cinghie. Una volta posizionati tutti gli elementi, è necessario impostare la macchina sul controllo manuale e verificarne il funzionamento. Se vengono rilevate delle carenze, è possibile correggerle sul posto.
Maggiori informazioni sui motori passo-passo
Le unità CNC devono essere dotate di motori passo-passo elettrici. Come tale motore, puoi usarne uno che verrà preso in prestito da una stampante ad aghi. Di solito hanno elementi piuttosto potenti installati. Le unità Matrix sono dotate di aste in acciaio realizzate con materiale durevole. Possono anche essere utilizzati in una macchina fatta in casa.
Se ti stai chiedendo come realizzare un router CNC con le tue mani, ti consigliamo di considerare prima la foto. Ti permetteranno di capire come agire. Il progetto può includere tre motori, il che indica la necessità di smontare due stampanti ad aghi. È meglio se i motori hanno cinque fili di controllo, poiché la funzionalità della macchina aumenterà più volte. Quando si sceglie un motore passo-passo, è necessario scoprire il numero di gradi per passo e la tensione operativa. Dovresti anche conoscere la resistenza dell'avvolgimento. Ciò ti consentirà di configurare correttamente il software.
Montaggio sull'albero
Se decidi di realizzare una fresatrice per legno CNC con le tue mani, puoi utilizzare un perno o un dado della dimensione appropriata come unità. È meglio fissare l'albero con un cavo di gomma con un avvolgimento spesso. Lo stesso approccio è rilevante anche quando si collega il motore a un perno. Puoi realizzare i morsetti da una boccola con una vite. Per questo viene utilizzato il nylon. Gli strumenti dell'assistente in questo caso sono una lima e un trapano.
Supporto elettronico della macchina
L'elemento principale dell'apparecchiatura descritta è il software. Puoi usarne uno fatto in casa, che fornirà tutti i driver per i controller. Il software deve disporre di alimentatori e motori passo-passo. Se ti trovi di fronte al compito di assemblare un router CNC con le tue mani, dovresti occuparti della presenza di una porta LPT. Sarà inoltre necessario un programma di lavoro per garantire il controllo e la gestione delle modalità operative necessarie.
L'unità CNC stessa è collegata all'apparecchiatura tramite una porta e motori installati. Quando si sceglie il software per una macchina, è necessario fare affidamento su uno che abbia già dimostrato il suo funzionamento stabile e dotato di funzionalità. L'elettronica influenzerà la qualità e l'accuratezza delle operazioni eseguite. Dopo averlo installato, dovresti scaricare programmi e driver.
Fallo da solo utilizzando la stessa tecnologia. Tuttavia può gestire solo pezzi sottili. Prima di utilizzare l'apparecchio è necessario verificare il funzionamento del software elettronico ed eliminare eventuali difetti.
Invece di una conclusione: caratteristiche della produzione di una macchina da attrezzature di perforazione
Prima di iniziare a lavorare sulla realizzazione di un router CNC con le proprie mani, è necessario rivedere le istruzioni passo dopo passo. Può comportare l'uso dell'uno o dell'altro schema elettrico sulla base del quale funzionerà la miniapparecchiatura. A volte si tratta di una perforatrice, in cui la testa di lavoro viene sostituita con una fresatrice.
La cosa più difficile è che dovrai progettare un meccanismo che fornisca movimento su 3 piani. Questo meccanismo viene solitamente assemblato sulla base degli stessi carrelli di una stampante non funzionante.
Il controllo software è collegato al dispositivo. Utilizzando tale dispositivo sarà possibile lavorare con pezzi grezzi in lamiera, legno o plastica. Questo perché i carrelli della vecchia stampante, che assicurano il movimento dell'utensile da taglio, non saranno in grado di garantire un sufficiente grado di rigidità.
Le macchine utensili dotate di software di controllo numerico (CNC) sono presentate sotto forma di moderne attrezzature per tagliare, tornire, forare o rettificare metallo, compensato, legno, schiuma e altri materiali.
L'elettronica integrata basata sui circuiti stampati Arduino garantisce la massima automazione del lavoro.
1 Cos'è una macchina CNC?
Le macchine CNC basate sui circuiti stampati Arduino sono in grado di modificare automaticamente e continuamente la velocità del mandrino, nonché la velocità di avanzamento di supporti, tavole e altri meccanismi. Elementi ausiliari di una macchina CNC prende automaticamente la posizione desiderata, e può essere utilizzato per tagliare compensato o profili in alluminio.
Nei dispositivi basati sui circuiti stampati Arduino, anche l'utensile da taglio (preconfigurato) cambia automaticamente.
Nei dispositivi CNC basati sui circuiti stampati Arduino, tutti i comandi vengono inviati tramite il controller.
Il controller riceve segnali dal software. Per tali apparecchiature per il taglio di compensato, profili metallici o schiuma, i portatori del programma sono camme, arresti o fotocopiatrici.
Il segnale ricevuto dal supporto del programma invia un comando attraverso il controller ad una macchina automatica, semiautomatica o fotocopiatrice. Se è necessario cambiare un foglio di compensato o di plastica espansa per il taglio, le camme o le fotocopiatrici vengono sostituite con altri elementi.
Gli apparecchi con comando a programma basati su schede Arduino utilizzano come supporto del programma nastri perforati, schede perforate o nastri magnetici, che contengono tutte le informazioni necessarie. Con l'uso delle schede Arduino, l'intero processo di taglio di compensato, plastica espansa o altro materiale è completamente automatizzato, riducendo al minimo i costi di manodopera.
Vale la pena notare che la costruzione di una macchina CNC per il taglio di compensato o plastica espansa è basata su schede Arduino puoi farlo da solo senza troppe difficoltà. Il controllo nelle unità CNC basate su Arduino viene effettuato da un controller che trasmette informazioni sia tecnologiche che dimensionali.
Utilizzando le taglierine al plasma CNC basate su schede Arduino, puoi liberare un gran numero di attrezzature universali e, allo stesso tempo, aumentare la produttività del lavoro. I principali vantaggi delle macchine basate su Arduino assemblate da te sono espressi in:
- produttività elevata (rispetto alle macchine manuali);
- flessibilità dell'attrezzatura universale unita alla precisione;
- ridurre la necessità di attrarre specialisti qualificati al lavoro;
- la possibilità di produrre parti intercambiabili secondo un programma;
- tempi di preparazione ridotti per la fabbricazione di nuove parti;
- l'opportunità di realizzare una macchina con le tue mani.
1.1 Processo di funzionamento di una fresatrice CNC (video)
1.2 Tipologie di macchine CNC
Le unità presentate per il taglio di compensato o plastica espansa, utilizzando le schede Arduino per il funzionamento, sono suddivise in classi in base a:
- capacità tecnologiche;
- il principio del cambio utensile;
- metodo di cambio del pezzo.
Qualsiasi classe di tali apparecchiature può essere realizzata con le tue mani e l'elettronica Arduino fornirà la massima automazione del processo di lavoro. Insieme alle classi, le macchine possono essere:
- girare;
- perforazione e noioso;
- fresatura;
- macinazione;
- macchine elettrofisiche;
- multiuso.
Le unità di tornitura basate su Arduino possono lavorare le superfici esterne ed interne di tutti i tipi di parti.
La rotazione dei pezzi può essere eseguita sia su contorni diritti che curvi. Il dispositivo è progettato anche per tagliare filettature esterne ed interne. Le unità di fresatura basate su Arduino sono progettate per la fresatura di parti semplici e complesse di tipo carrozzeria.
Inoltre, possono eseguire forature e alesature. Le rettificatrici, che puoi anche realizzare da solo, possono essere utilizzate per la finitura delle parti.
A seconda della tipologia delle superfici da lavorare le unità possono essere:
- rettifica superficiale;
- rettifica interna;
- rettifica di scanalature.
Per il taglio possono essere utilizzate unità multiuso compensato o plastica espansa, eseguire parti di foratura, fresatura, alesatura e tornitura. Prima di realizzare una macchina CNC con le proprie mani, è importante considerare che l'attrezzatura è suddivisa in base al metodo di cambio degli utensili. La sostituzione può essere effettuata:
- manualmente;
- automaticamente nella torretta;
- automaticamente nel negozio.
Se l'elettronica (controller) può garantire il cambio automatico dei pezzi utilizzando azionamenti speciali, il dispositivo può funzionare a lungo senza la partecipazione dell'operatore.
Per realizzare con le proprie mani l'unità presentata per tagliare compensato o plastica espansa, è necessario preparare l'attrezzatura iniziale. Uno usato potrebbe essere adatto a questo.
In esso, l'elemento di lavoro viene sostituito con una fresa. Inoltre, puoi realizzare un meccanismo con le tue mani dai carrelli di una vecchia stampante.
Ciò consentirà alla fresa funzionante di muoversi nella direzione di due piani. Successivamente, l'elettronica viene collegata alla struttura, il cui elemento chiave è il controller e le schede Arduino.
Lo schema di assemblaggio ti consente di rendere automatica la tua unità CNC fatta in casa. Tali apparecchiature possono essere progettate per tagliare plastica, schiuma, compensato o metallo sottile. Affinché il dispositivo possa eseguire tipi di lavoro più complessi, è necessario non solo un controller, ma anche un motore passo-passo.
Deve avere indicatori di potenza elevata: almeno 40-50 watt. Si consiglia di utilizzare un motore elettrico convenzionale, poiché il suo utilizzo eliminerà la necessità di creare una vite e il controller garantirà la consegna tempestiva dei comandi.
La forza richiesta sull'albero di trasmissione in un dispositivo fatto in casa devono essere trasmessi tramite cinghie dentate. Se una macchina CNC fatta in casa utilizzerà i carrelli delle stampanti per spostare la taglierina funzionante, a questo scopo è necessario selezionare parti da stampanti di grandi dimensioni.
La base della futura unità può essere una trave rettangolare, che deve essere fissata saldamente alle guide. Il telaio deve avere un elevato grado di rigidità, ma si sconsiglia la saldatura. È preferibile utilizzare una connessione bullonata.
I cordoni di saldatura saranno soggetti a deformazione a causa dei carichi costanti durante il funzionamento della macchina. In questo caso, gli elementi di fissaggio verranno distrutti, il che comporterà un errore nelle impostazioni e il controller non funzionerà correttamente.
2.1 Informazioni su motori passo-passo, supporti e guide
Un'unità CNC autoassemblata deve essere dotata di motori passo-passo. Come accennato in precedenza, per assemblare l'unità è meglio utilizzare motori di vecchie stampanti ad aghi.
Per un funzionamento efficiente del dispositivo avrai bisogno di tre motori separati tipo passo-passo. Si consiglia di utilizzare motori con cinque fili di controllo separati. Ciò aumenterà più volte la funzionalità del dispositivo fatto in casa.
Quando si scelgono i motori per una futura macchina, è necessario conoscere il numero di gradi per passo, la tensione operativa e la resistenza dell'avvolgimento. Successivamente, questo aiuterà a configurare correttamente l'intero software.
L'albero del motore a sfera è fissato tramite un cavo di gomma ricoperto da uno spesso avvolgimento. Inoltre, utilizzando un cavo di questo tipo è possibile collegare il motore al perno di scorrimento. Il telaio può essere realizzato in plastica con uno spessore di 10-12 mm.
Insieme alla plastica è possibile utilizzare alluminio o vetro organico.
Le parti principali del telaio sono fissate mediante viti autofilettanti e, quando si utilizza il legno, gli elementi possono essere fissati con colla PVA. Le guide sono tondini di acciaio con sezione di 12 mm e lunghezza di 20 mm. Ci sono 2 aste per ciascun asse.
Il supporto è realizzato in textolite, le sue dimensioni dovrebbero essere 30x100x40 cm. Le parti guida del textolite sono fissate con viti M6, e i supporti “X” e “Y” nella parte superiore devono avere 4 fori filettati per fissare il telaio. I motori passo-passo vengono installati utilizzando elementi di fissaggio.
I fissaggi possono essere realizzati utilizzando l'acciaio tipo di foglia. Lo spessore del foglio dovrebbe essere 2-3 mm. Successivamente la vite viene collegata all'asse del motore passo-passo tramite un albero flessibile. A questo scopo è possibile utilizzare un normale tubo di gomma.