Dakle, odlučili ste napraviti domaću CNC glodalicu ili možda samo razmišljate o tome i ne znate odakle početi? Brojne su prednosti posjedovanja CNC stroja. Kućni strojevi mogu glodati i rezati gotovo sve materijale. Bilo da ste amater ili obrtnik, ovo otvara velike horizonte za kreativnost. Još je primamljivija činjenica da bi jedan od strojeva mogao završiti u vašoj radionici.
Mnogo je razloga zašto ljudi žele izgraditi vlastiti DIY CNC glodalicu. U pravilu se to događa jer si jednostavno ne možemo priuštiti kupnju u trgovini ili od proizvođača, a to ne čudi, jer je cijena za njih prilično visoka. Ili možete biti poput mene i dobro se zabaviti svojim radom i stvarati nešto jedinstveno. To jednostavno možete učiniti kako biste stekli iskustvo u strojarstvu.
Osobno iskustvo
Kada sam tek počeo razvijati, promišljati i vlastitim rukama izraditi prvu CNC glodalicu, za izradu projekta bio je potreban oko jedan dan. Zatim, kad sam počeo kupovati dijelove, malo sam istraživao. I našao sam neke podatke u razni izvori i forumima, što je dovelo do pojave novih pitanja:
- Trebam li stvarno kuglične vijače ili će obični vijci i matice dobro funkcionirati?
- Koji je linearni ležaj najbolji i mogu li si ga priuštiti?
- Koji parametri motora mi trebaju i je li bolje koristiti koračni ili servo pogon?
- Da li se materijal tijela previše deformira kada je veličina stroja velika?
- I tako dalje.
Srećom, uspio sam odgovoriti na neka pitanja zahvaljujući svom inženjerskom i tehničkom obrazovanju koje sam dobio nakon studija. Međutim, mnogi problemi s kojima bih se susreo nisu se mogli izračunati. Samo sam trebao nekoga sa praktično iskustvo i informacije o ovom pitanju.
Naravno, dobila sam mnoge odgovore na svoja pitanja od razliciti ljudi, od kojih su mnogi međusobno proturječili. Zatim sam morao dodatno istražiti kako bih otkrio koji su odgovori vrijedni, a koji su smeće.
Svaki put kad sam imao pitanje na koje nisam znao odgovor, morao sam ponoviti isti postupak. Uglavnom, to je zbog činjenice da sam imao ograničen budžet i želio sam uzeti najbolje što se mojim novcem moglo kupiti. Ovo je ista situacija za mnoge ljude koji izrađuju CNC glodalicu iz kućne radinosti.
Kompleti i setovi za sastavljanje CNC usmjerivača vlastitim rukama
Da, dostupni su setovi strojeva za ručno sastavljanje, ali još nisam vidio onaj koji se može prilagoditi specifičnim potrebama.
Također ne postoji mogućnost promjena u dizajnu i tipu stroja, ali ima ih mnogo, a kako znati koji je pravi za vas? Bez obzira na to koliko su upute dobre, ako je dizajn loše osmišljen, konačni stroj će biti loš.
Zato morate biti svjesni onoga što gradite i razumjeti ulogu koju svaki komad ima!
Upravljanje
Ovaj vodič ima za cilj spriječiti vas da napravite iste pogreške na koje sam ja uzalud trošio svoje dragocjeno vrijeme i novac.
Pogledat ćemo sve komponente do vijaka, gledajući prednosti i nedostatke svake vrste svakog dijela. Govorit ću o svakom aspektu dizajna i pokazati vam kako izraditi CNC glodalicu vlastitim rukama. Provest ću vas kroz mehaniku do softvera i svega između.
Imajte na umu da domaći crteži CNC strojevi nude nekoliko načina za rješavanje nekih problema. To često rezultira neurednim dizajnom ili lošim radom stroja. Zato predlažem da prvo pročitate ovaj vodič.
POČNIMO
KORAK 1: Ključne odluke o dizajnu
Prije svega, potrebno je razmotriti sljedeća pitanja:
- Određivanje prikladnog dizajna posebno za vas (na primjer, ako napravite stroj za obradu drveta vlastitim rukama).
- Potrebno područje obrade.
- Dostupnost radnog prostora.
- Materijali.
- Tolerancije.
- Metode projektiranja.
- Dostupni alati.
- Proračun.
KORAK 2: Baza i X-os
Ovdje se rješavaju sljedeća pitanja:
- Dizajnirajte i izradite glavnu bazu ili bazu X-osi.
- Čvrsto fiksirani dijelovi.
- Djelomično fiksni dijelovi, itd.
KORAK 3: Dizajnirajte Y os portala
- Projektiranje i izrada Y osi portala.
- Kvar raznih dizajna na elemente.
- Sile i momenti na portalu itd.
KORAK 4: Dijagram sklapanja osi Z
Ovdje se rješavaju sljedeća pitanja:
- Projektiranje i montaža sklopa Z osi.
- Sile i momenti na Z osi.
- Linearne tračnice/vodilice i razmak između ležajeva.
- Odabir kabelskog kanala.
KORAK 5: Sustav linearnog gibanja
Ovaj paragraf govori o sljedećim pitanjima:
- Detaljno proučavanje sustava linearnog gibanja.
- Odabir pravog sustava posebno za vaš stroj.
- Dizajn i izrada vlastitih vodiča uz niski budžet.
- Linearna osovina i čahure ili tračnice i blokovi?
KORAK 6: Komponente mehaničkog pogona
Ovaj paragraf pokriva sljedeće aspekte:
- Detaljan pregled pogonskih dijelova.
- Odabir pravih komponenti za vaš tip stroja.
- Koračni ili servo motori.
- Vijci i kuglasti vijak.
- Pogonske matice.
- Radijalni i potisni ležajevi.
- Spojka i nosač motora.
- Direktan pogon ili mjenjač.
- Nosači i zupčanici.
- Kalibracija propelera u odnosu na motore.
KORAK 7: Odabir motora
U ovom koraku morate uzeti u obzir sljedeće:
- Detaljan pregled CNC motora.
- Vrste CNC motora.
- Kako rade koračni motori.
- Vrste koračnih motora.
- Kako rade servomotori?
- Vrste servo motora.
- NEMA standardima.
- Odabir pravog tipa motora za vaš projekt.
- Mjerenje parametara motora.
KORAK 8: Dizajn stola za rezanje
- Dizajnirajte i izradite vlastite stolove s malim proračunom.
- Perforirani rezni sloj.
- Vakuumski stol.
- Pregled dizajna stolova za rezanje.
- Stol se može rezati pomoću CNC glodalice za drvo.
KORAK 9: Parametri vretena
Ovaj korak rješava sljedeće probleme:
- Pregled CNC vretena.
- Vrste i funkcije.
- Cijene i troškovi.
- Mogućnosti montaže i hlađenja.
- Rashladni sustavi.
- Izrada vlastitog vretena.
- Proračun opterećenja strugotine i sile rezanja.
- Pronalaženje optimalne brzine posmaka.
KORAK 10: Elektronika
Ovaj paragraf govori o sljedećim pitanjima:
- Upravljačka ploča.
- Električne instalacije i osigurači.
- Gumbi i prekidači.
- MPG i Jog krugovi.
- Napajanje.
KORAK 11: Programirajte parametre kontrolera
Ovaj korak rješava sljedeće probleme:
- Pregled CNC kontrolera.
- Izbor kontrolera.
- Dostupne opcije.
- Sustavi zatvorene i otvorene petlje.
- Kontroleri po pristupačnoj cijeni.
- Stvaranje vlastitog kontrolera od nule.
KORAK 12: Odaberite softver
Ovaj paragraf govori o sljedećim pitanjima:
- Pregled softvera povezanog s CNC-om.
- Odabir softvera.
- CAM softver.
- CAD softver.
- Softver NC kontrolera.
——————————————————————————————————————————————————–
Za izradu trodimenzionalnog uzorka na drvenoj površini koriste se tvorničke CNC glodalice za drvo. Teško je napraviti sličan mini-model vlastitim rukama kod kuće, ali to je moguće uz detaljno proučavanje dizajna. Da biste to učinili, morate razumjeti specifičnosti, odabrati prave komponente i konfigurirati ih.
Princip rada glodalice
Moderna oprema za obradu drva s numeričkom upravljačkom jedinicom dizajnirana je za oblikovanje složenog uzorka na drvu. Dizajn mora sadržavati mehanički elektronički dio. Zajedno će vam omogućiti da maksimalno automatizirate proces rada.
Da biste vlastitim rukama napravili drvenu ploču, trebali biste se upoznati s glavnim komponentama. Rezni element je glodalo, koje je ugrađeno u vreteno smješteno na osovini elektromotora. Ovaj dizajn je pričvršćen na okvir. Može se kretati duž dvije koordinatne osi – x; g. Za fiksiranje obratka potrebno je napraviti potporni stol.
Elektronička upravljačka jedinica povezana je s koračni motori. Oni osiguravaju pomicanje kolica u odnosu na dio. Pomoću ove tehnologije možete napraviti 3D crteže na drvenoj površini.
Redoslijed rada mini-opreme s CNC-om, koji možete sami napraviti.
- Pisanje programa prema kojem će se izvoditi slijed kretanja reznog dijela. Da biste to učinili, najbolje je koristiti posebne softverske pakete dizajnirane za prilagodbu u domaćim modelima.
- Postavljanje obratka na stol.
- Izlaz programa u CNC.
- Uključivanje opreme, praćenje provedbe automatskih radnji.
Da biste postigli maksimalnu automatizaciju rada u 3D načinu rada, morat ćete ispravno sastaviti dijagram i odabrati odgovarajuće komponente. Stručnjaci preporučuju proučavanje tvorničkih modela prije izrade mini-glodalice vlastitim rukama.
Za izradu složenih dizajna i uzoraka na drvenoj površini trebat će vam nekoliko vrsta rezača. Neki od njih mogu se izraditi samostalno, ali za fini rad trebali biste kupiti tvorničke.
Dijagram kućne numerički upravljane glodalice
Najteža faza je odabir optimalne sheme proizvodnje. Ovisi o dimenzijama izratka i stupnju njegove obrade. Za kućnu upotrebu preporučljivo je napraviti domaću radnu površinu koja će imati optimalan broj funkcija.
Najbolja opcija je izrada dva kolica koja će se kretati duž koordinatne osi x; g. Kao bazu najbolje je koristiti polirane čelične šipke. Na njih će biti montirane kočije. Za izradu prijenosa potrebni su koračni motori i vijci s kotrljajućim ležajevima.
Za maksimalnu automatizaciju procesa u dizajnu mini CNC glodalice za drvo koju sami izradite, potrebno je detaljno razmisliti o elektroničkom dijelu. Konvencionalno se sastoji od sljedećih komponenti:
- jedinica za napajanje. Neophodan za opskrbu električnom energijom koračnih motora i kontrolnog čipa. Često se koristi model 12V 3A;
- kontrolor. Dizajniran je za slanje naredbi elektromotorima. Za upravljanje mini CNC glodalicom koju ste sami izradili dovoljan je jednostavan krug za upravljanje radom triju motora;
- vozač. Također je element za regulaciju rada pokretnog dijela konstrukcije.
Prednost ovog kompleksa je mogućnost uvoza izvršnih datoteka najčešćih formata. Pomoću posebne aplikacije možete izraditi 3D crtež dijela za preliminarnu analizu. Koračni motori će raditi određenom brzinom. Ali da bi se to postiglo, tehnički parametri se moraju unijeti u upravljački program.
Izbor komponenti za CNC glodalicu
Sljedeći korak je odabir komponenti za sastavljanje domaća oprema. Najbolja opcija je korištenje improviziranih sredstava. Kao osnova za stolne 3D modele strojeva mogu se koristiti drvo, aluminij ili pleksiglas.
Za pravilan rad cijelog kompleksa potrebno je razviti dizajn čeljusti. Tijekom njihovog kretanja ne bi trebalo biti vibracija, jer to može dovesti do netočnog glodanja. Stoga se prije montaže sve komponente provjeravaju na kompatibilnost jedna s drugom.
- vodiči. Koriste se polirane čelične šipke promjera 12 mm. Duljina za os x je 200 mm, za os y - 90 mm;
- čeljust Najbolja opcija je tekstolit. Uobičajena veličina platforme je 25*100*45 mm;
- koračni motori. Stručnjaci preporučuju korištenje modela s pisača od 24 V, 5 A. Za razliku od disketnih jedinica, imaju veću snagu;
- blok za fiksiranje rezača. Može se izraditi i od tekstolita. Konfiguracija izravno ovisi o dostupnom alatu.
Najbolje je sastaviti tvornički izvor napajanja. Na samoproizvodnja moguće su pogreške koje će naknadno utjecati na rad cijele opreme.
Postupak izrade CNC glodalice
Nakon odabira svih komponenti, možete sami izraditi stolnu mini CNC glodalicu za drvo vlastitim rukama. Svi elementi se najprije ponovno provjeravaju te se provjerava njihova veličina i kvaliteta.
Za pričvršćivanje elemenata opreme potrebno je koristiti posebne pričvrsne elemente. Njihova konfiguracija i oblik ovise o odabranoj shemi.
Postupak sastavljanja desktop mini CNC opreme za drvo s funkcijom 3D obrade.
- Ugradnja vodilica čeljusti, njihovo pričvršćivanje na bočne dijelove konstrukcije. Ovi blokovi još nisu instalirani na bazi.
- Brušenje u čeljusti. Moraju se pomicati duž vodilica dok se ne postigne glatko kretanje.
- Zatezanje vijaka za pričvršćivanje čeljusti.
- Pričvršćivanje komponenti na bazu opreme.
- Ugradnja vodećih vijaka zajedno sa spojnicama.
- Ugradnja pogonskih motora. Oni su pričvršćeni na spojne vijke.
Elektronički dio nalazi se u zasebnom bloku. To pomaže smanjiti vjerojatnost kvarova tijekom rada usmjerivača. Također važna točka je izbor radna površina za ugradnju opreme. Mora biti ravan, jer dizajn ne predviđa vijke za podešavanje razine.
Nakon toga možete započeti probne testove. Prvo se preporuča postaviti jednostavan program za glodanje drva. Tijekom rada potrebno je provjeriti svaki prolaz glodala - dubinu i širinu obrade, posebno u 3D modu.
Video prikazuje primjer kako sami sastaviti veliku CNC glodalicu:
Primjeri crteža i domaćih dizajna
Znajući da se CNC glodalica smatra kompliciranom tehničkom i elektroničkom opremom, mnogi majstori misle da se to jednostavno ne može napraviti vlastitim rukama.
Međutim, ovo mišljenje ne odgovara stvarnosti: takav uređaj možete napraviti vlastitim rukama, ali za to morate imati ne samo njegov potpuni crtež, već i skup određenih alata i odgovarajućih komponenti.
DIY CNC stroj (crteži)
Ako odlučite izraditi domaći specijalni CNC stroj, imajte na umu da to može potrajati puno vremena. Osim toga, trebat će vam mnogo novca.
Za izradu glodalice koja je opremljena CNC sustavom možete koristiti 2 metode: kupiti gotov set posebno odabranih dijelova od kojih se takva oprema sastavlja ili pronaći sve komponente i samostalno sastaviti uređaj koji u potpunosti zadovoljava sve vaše zahtjeve.
Priprema za rad
Ako ste planirali sami izraditi CNC stroj, bez upotrebe gotovog kompleta, prvo što ćete morati učiniti je zaustaviti se na posebna shema, prema kojem će takav mini-uređaj raditi.
Montaža opreme
Osnova sastavljene opreme za mljevenje može biti pravokutna greda, koja mora biti čvrsto pričvršćena na vodilice.
Potporna konstrukcija opreme mora imati veliku krutost. Prilikom ugradnje bolje je ne koristiti zavarene spojeve, već spojiti sve dijelove samo vijcima.
Oprema za mljevenje koju ćete sami sastaviti mora imati mehanizam koji će osigurati kretanje radnog uređaja u vertikalnom smjeru. Za to je najbolje uzeti vijčani zupčanik, čija će se rotacija prenositi zupčastim remenom.
Glavni dio stroja
Važan dio takvog stroja je njegova okomita os, koja za kućni uređaj može biti izrađena od aluminijske ploče. Zapamti dimenzije takve osi bile su točno usklađene s dimenzijama uređaja koji se stvara.
Složena obrada raznih materijala odavno više nije dio tvorničkih pogona. Prije dvadeset godina, najviše što su domaći majstori mogli priuštiti bilo je rezanje figure ubodnom pilom.
Danas se ručne glodalice i laseri za rezanje lako mogu kupiti u trgovinama. kućanski alati. Za linearnu obradu predviđene su različite vodilice. Što je s izrezivanjem složenih oblika?
Osnovni zadaci mogu se izvršiti pomoću predloška. Međutim ova metoda ima nedostatke: prvo, trebate napraviti sam predložak, a drugo, mehanički uzorak ima ograničenja u veličini krivulja. I konačno, greška takvih uređaja je prevelika.
Rješenje je odavno pronađeno: CNC stroj vam omogućuje da vlastitim rukama izrežete tako složene oblike od šperploče o kojima "operateri ubodne pile" mogu samo sanjati.
Uređaj je koordinatni sustav za pozicioniranje alata za rezanje, kojim upravlja kompjuterski program. To jest, obradna glava se pomiče duž obratka u skladu sa zadanom putanjom. Točnost je ograničena samo veličinom reznog nastavka (glodalica ili laserska zraka). 
Mogućnosti takvih strojeva su beskrajne. Postoje modeli s dvodimenzionalnim i trodimenzionalnim pozicioniranjem. Međutim, njihov je trošak toliko visok da se kupnja može opravdati samo komercijalnom upotrebom. Ostaje samo sastaviti CNC stroj vlastitim rukama.
Princip rada koordinatnog sustava
Osnova stroja je snažan okvir. Osnova je savršeno ravna površina. Služi i kao radni stol. Drugi osnovni element je nosač na koji se postavlja alat. To može biti Dremel, ručna glodalica, laserski pištolj - općenito, bilo koji uređaj koji može obraditi radni komad. Kolica se moraju kretati strogo u ravnini okvira.
Prvo, pogledajmo dvodimenzionalni postav
Površinu stola možete koristiti kao okvir (bazu) za DIY CNC stroj. Glavna stvar je da se nakon podešavanja svih elemenata konstrukcija više ne pomiče, ostajući čvrsto pričvršćena vijcima na bazu.
Za kretanje u jednom smjeru (nazovimo ga X) postavljaju se dvije vodilice. Moraju biti strogo paralelni jedni s drugima. Preko njega je postavljena mostna konstrukcija koja se također sastoji od paralelnih vodilica. Druga os je Y. 
Određivanjem vektora kretanja duž X i Y osi, možete točno instalirati kolica (a s njima i alat za rezanje) u bilo kojoj točki na ravnini radne površine. Odabirom omjera brzina kretanja duž osi, program prisiljava alat da se neprekidno kreće duž bilo koje, čak i najsloženije, putanje.
U kućnoj radionici preporučljivo je imati najjednostavnije stolne strojeve - bušenje, brušenje itd. Ali ako trebate učiniti precizan rad, onda ne možete bez jedinice za mljevenje. Da biste to učinili, možete sami napraviti jednostavan CNC stroj. To se može učiniti na dva načina:
Za precizno bušenje ili rezanje, kao i za okretanje dijelova potreban je domaći CNC stroj.
- kupiti komplet za izradu sličnog dizajna;
- napravite sami takav ruter.
Prvi način povezan je s određenim financijski rashodi. Markirani strojevi za kućnu upotrebu imaju relativno visoka cijena a ne može si to svatko priuštiti.
CNC zahtijeva određeno znanje i vladanje alatima za njegovu izradu.
Gdje započeti dizajn domaćeg rutera?
Prvo morate odabrati prikladnu shemu jedinice. Kao osnovu možete uzeti uobičajeni. bušilica, ali umjesto bušilice kao radni alat koristite glodalo. Naravno, bit će potrebno razmisliti o mehanizmu njegovog kretanja u tri ravnine. Obično se za male jedinice koriste reciklirani nosači pisača, uz pomoć kojih se radni alat može kretati u dvije ravnine. Ovo je također korisno sa stajališta povezivanja softvera za rad automatski način rada. Ali takvi dizajni imaju jedan nedostatak - mogu obrađivati drvo, plastiku i tanke ploče metala (1-2 mm).
Stoga za ozbiljniji rad CNC glodalica mora imati koračne motore velike snage. Mogu se izraditi modificiranjem standardnih elektromotora ove klase, što će omogućiti odustajanje od uporabe vijčanog pogona uz zadržavanje svih njegovih prednosti. Za prijenos sile na osovinu najbolje je koristiti zupčaste remene.
Kada koristite domaće kočije za pomicanje radnog alata, možete koristiti dijelove velikih pisača. U nastavku će biti opisan jedan od domaći dizajni sličan tip.
Povratak na sadržaj
Izrada CNC glodalice sami
Ovaj stroj u svom dizajnu nalikuje primjerima industrijskih jedinica. Temelji se na niskoj gredi pravokutnog presjeka, izravno pričvršćenoj na vodilice. To vam omogućuje da dobijete željenu strukturnu krutost i smanjite je zavarivački radovi prilikom izrade rutera.
Baza je izrađena od metala četvrtasta cijev sa stranom od 75-85 mm. Za pričvršćivanje na vodilice trebate koristiti pravokutne potplate 65 x 25 mm. To vam omogućuje da izbjegnete zavarivanje u ovoj fazi rada i pomoći će u finom podešavanju usmjerivača. Ovo je također potrebno za ispravno postavljanje kutova od 90 stupnjeva. Glavna greda i potplat povezani su pomoću 4 vijka M6, koje je potrebno zategnuti do kraja kako bi se postigla željena krutost. To će eliminirati zazor, iako su mogući otklon vodilica pod velikim opterećenjem i problemi s kliznim ležajevima (mogu se koristiti bilo koji prikladni, čak i kineski).
Okomito podizanje radnog alata vrši se pomoću vijčanog pogona, a zupčasti remen se koristi za prijenos rotacije na vodeći vijak. To omogućuje izbjegavanje udaranja, snižavanje težišta jedinice i uštedu prostora. Sama okomita os je izrađena od aluminijske ploče. Mora se obraditi na glodalici do dimenzija potrebnih za kućni stroj. Ako vaša kućna radionica ima mufelnu peć, može se izliti od aluminija.
Dva koračna motora moraju biti instalirana iza osi: prvi okreće vodeći vijak za okomiti pomak, a drugi osigurava horizontalno kretanje. Rotacija se prenosi pomoću remena. Neke dijelove morate naručiti kod tokara ako nemate svoj tokarski stroj.
Nakon izrade svih elemenata i sastavljanja potrebno je ručnom kontrolom provjeriti rad CNC glodalice. Nakon toga trebate poraditi na kontroleru koračnog motora i softveru. Ako nemate odgovarajuće znanje, možete se obratiti tvrtki koja ima dobre programere.
Možda će vam trebati i okvir od metala ili umjetni kamen, što je bolje naručiti prema potrebnim veličinama.
Povratak na sadržaj
Koje koračne motore može imati domaći CNC?
Ovo su najviše važni elementi buduća glodalica.
Da biste dobili takve elektromotore, morate rastaviti stare matrične pisače (na primjer, Epson). Unutar takvih uređaja nalaze se dva koračna motora i dobre čelične šipke. Za izradu routera trebate imati 3 elektromotora, pa ćete morati rastaviti 2 printera.
Kako bi se pojednostavio rad na domaći stroj Najbolje je koristiti motore s 5-6 upravljačkih žica: imaju dobar okretni moment i lako se s njima radi. Za ispravne postavke softvera morate znati broj stupnjeva po koraku, radni napon i otpor namota.
Za pogon domaćeg CNC-a obično se koriste matica i klin. Za osiguranje osovine koračni motor Obično se koristi komad gumenog kabela s debelim stijenkama, uz njegovu pomoć elektromotor je spojen na klin. Kao stezaljke koriste se domaće čahure s vijkom. Izrađene su od najlona pomoću svrdla i turpije.