Die Frage, wie man eine CNC-Maschine herstellt, kann kurz beantwortet werden. In dem Wissen, dass eine selbstgebaute CNC-Fräsmaschine im Allgemeinen ein komplexes Gerät mit einer komplexen Struktur ist, ist es für den Designer wünschenswert:

• Zeichnungen bekommen;
• kaufen Sie zuverlässige Komponenten und Befestigungselemente;
• bereiten Sie ein gutes Werkzeug vor;
• Haben Sie eine CNC-Drehmaschine und einen Bohrer zur Hand, um schnell zu produzieren.

Es schadet nicht, sich das Video anzusehen - eine Art Anleitung, Lehre - wo man anfangen soll. Und ich beginne mit der Vorbereitung, ich kaufe alles, was ich brauche, ich kümmere mich um die Zeichnung - hier richtige Lösung angehender Designer. Deshalb Vorbereitungsphase, vor der Montage, ist sehr wichtig.

Werke der Vorbereitungsphase

Um eine hausgemachte CNC zum Fräsen herzustellen, gibt es zwei Möglichkeiten:

1. Sie nehmen einen fertig konfektionierten Teilesatz (speziell selektierte Einheiten), aus dem wir die Geräte selbst zusammenbauen.
2. Finden (machen) Sie alle Komponenten und beginnen Sie mit der Montage der CNC-Maschine mit Ihren eigenen Händen, die alle Anforderungen erfüllen würde.

Es ist wichtig, über den Zweck, die Größe und das Design zu entscheiden (wie auf eine Zeichnung einer selbstgebauten CNC-Maschine zu verzichten), Schemata für ihre Herstellung zu finden, einige der dafür erforderlichen Teile zu kaufen oder herzustellen, Leitspindeln zu erwerben .

Wenn Sie sich entscheiden, eine CNC-Maschine mit Ihren eigenen Händen zu bauen und auf vorgefertigte Sätze von Komponenten und Mechanismen sowie Befestigungselementen zu verzichten, müssen Sie das Schema zusammenstellen, nach dem die Maschine funktioniert.

Nachdem sie ein schematisches Diagramm des Geräts gefunden haben, modellieren sie normalerweise zuerst alle Details der Maschine, erstellen technische Zeichnungen und verwenden sie dann auf Dreh- und Fräsmaschinen (manchmal müssen Sie eine Bohrmaschine verwenden), um Komponenten aus Sperrholz herzustellen oder Aluminium. Meistens sind Arbeitsflächen (auch Desktop genannt) Sperrholz mit einer Dicke von 18 mm.

Montage einiger wichtiger Maschinenkomponenten

In der Maschine, die Sie mit Ihren eigenen Händen zusammengebaut haben, müssen einige kritische Knoten vorhanden sein, die die vertikale Bewegung des Arbeitswerkzeugs gewährleisten. In dieser Liste:

• Schraubenübertragung - Die Drehung wird mit einem Zahnriemen übertragen. Es ist gut, weil es nicht auf den Riemenscheiben rutscht und die Kräfte gleichmäßig auf die Welle der Fräsausrüstung überträgt.
• wenn ein Schrittmotor (SM) für eine Minimaschine verwendet wird, ist es ratsam, einen Schlitten von einem größeren Druckermodell zu nehmen - leistungsstärker; alte Nadeldrucker hatten ziemlich starke Elektromotoren;

• Für ein Drei-Koordinaten-Gerät benötigen Sie drei Schrittmotoren. Nun, wenn jeweils 5 Steuerkabel vorhanden sind, erhöht sich die Funktionalität der Mini-Maschine. Es lohnt sich, die Größe der Parameter zu bewerten: Versorgungsspannung, Wicklungswiderstand und Drehwinkel des Schrittmotors in einem Schritt. Um jeden Schrittmotor anzuschließen, wird ein separater Controller benötigt;
• mit hilfe von schrauben wird die rotatorische bewegung des schrittmotors in eine lineare umgewandelt. Für Leistung hohe Präzision, viele halten es für notwendig, Kugelgewindetriebe (Kugelgewindetriebe) zu haben, aber dieses Bauteil ist nicht billig. Bei der Auswahl eines Satzes Muttern und Befestigungsschrauben für Befestigungsblöcke werden diese mit Kunststoffeinsätzen ausgewählt, dies verringert die Reibung und eliminiert Spiel;

• Anstelle eines Schrittmotors können Sie nach etwas Verfeinerung einen herkömmlichen Elektromotor nehmen;
• die vertikale Achse, die das Werkzeug in 3D bewegt und den gesamten XY-Tisch abdeckt. Es ist aus Aluminiumblech gefertigt. Wichtig ist, dass die Abmessungen der Achse an die Abmessungen des Gerätes angepasst sind. Wenn vorhanden Muffelofen, kann die Achse entsprechend den Maßen der Zeichnungen gegossen werden.

Unten sehen Sie eine Zeichnung, die in drei Projektionen erstellt wurde: Seiten-, Rück- und Draufsicht.

Maximale Aufmerksamkeit - Bett

Der Rahmen sorgt für die nötige Steifigkeit der Maschine. Darauf sind ein bewegliches Portal, ein System von Schienenführungen, ein Schrittmotor, eine Arbeitsfläche, eine Z-Achse und eine Spindel installiert.

Zum Beispiel hat einer der Schöpfer einer selbstgebauten CNC-Maschine den Tragrahmen aus dem Maytec-Aluminiumprofil hergestellt - zwei Teile (Abschnitt 40 x 80 mm) und zwei 10 mm dicke Endplatten aus demselben Material, die die Elemente mit Aluminiumecken verbinden. Das Design ist verstärkt, im Inneren des Rahmens besteht ein Rahmen aus kleineren Profilen in Form eines Quadrats.

Das Bett wird ohne Verwendung von Verbindungen montiert geschweißter Typ(Schweißnähte sind nicht sehr gut im Umgang mit Vibrationsbelastungen). Es ist besser, Nutensteine ​​als Befestigungselemente zu verwenden. Die Endplatten ermöglichen die Installation eines Lagerblocks für die Installation Führungsschraube. Sie benötigen ein Gleitlager und ein Spindellager.

Als Hauptaufgabe der handgefertigten CNC-Maschine bestimmte der Handwerker die Herstellung von Aluminiumteilen. Da für ihn Werkstücke mit einer maximalen Dicke von 60 mm geeignet waren, machte er einen Portalabstand von 125 mm (das ist der Abstand vom oberen Querträger bis Arbeitsfläche).

Dieser schwierige Installationsprozess

Sammeln hausgemachte cnc Maschinen, nach der Vorbereitung der Komponenten ist es besser, streng nach Zeichnung zu arbeiten, damit sie funktionieren. Der Montageprozess mit Leitspindeln sollte in der folgenden Reihenfolge durchgeführt werden:

• Ein versierter Handwerker beginnt damit, die ersten beiden Schrittmotoren an der Karosserie anzubringen – hinter der vertikalen Achse des Geräts. Einer ist für die horizontale Bewegung des Fräskopfes (Schienenführungen) und der zweite für die Bewegung in der vertikalen Ebene verantwortlich;
• ein bewegliches portal, das sich entlang der x-achse bewegt, trägt die frässpindel und den schlitten (z-achse). Je höher das Portal, desto größere Werkstücke können bearbeitet werden. Aber an einem hohen Portal nimmt der Widerstand gegen aufkommende Lasten während des Verarbeitungsprozesses ab;

• vordere, hintere, obere, mittlere und untere Platten werden verwendet, um Z-Achsen-Schrittmotoren, Linearführungen zu befestigen. Machen Sie an gleicher Stelle eine Unterbringung für die Frässpindel;
• Der Antrieb wird aus sorgfältig ausgewählten Muttern und Bolzen zusammengesetzt. Um die Motorwelle zu befestigen und am Bolzen zu befestigen, verwenden Sie die Gummiwicklung eines dicken Elektrokabels. In die Nylonhülse eingesetzte Schrauben können als Halterung verwendet werden.

Dann beginnt die Montage der restlichen Komponenten und Baugruppen des Eigenbaus.

Wir montieren die elektronische Befüllung der Maschine

Um eine CNC-Maschine mit Ihren eigenen Händen herzustellen und zu steuern, müssen Sie mit einer richtig ausgewählten numerischen Steuerung, hochwertigen Leiterplatten und elektronischen Komponenten (insbesondere wenn es sich um chinesische handelt) arbeiten, mit denen Sie alles auf einer CNC implementieren können Maschine Funktionalität, Verarbeitung eines Teils einer komplexen Konfiguration.

Um Probleme bei der Verwaltung zu vermeiden, haben selbstgebaute CNC-Maschinen unter den Knoten Folgendes obligatorisch:

• Schrittmotoren, einige hielten wie Nema an;
• LPT-Anschluss, über den die CNC-Steuereinheit mit der Maschine verbunden werden kann;
• treiber für Steuerungen, sie werden auf einer Mini-Fräsmaschine installiert und gemäß dem Diagramm angeschlossen;

• Schalttafeln (Steuerungen);
• 36-V-Netzteil mit einem Abwärtstransformator, der auf 5 V umwandelt, um den Steuerkreis zu versorgen;
• Laptop oder PC;
• Notaus-Knopf.

Erst danach werden die CNC-Maschinen getestet (gleichzeitig fertigt der Handwerker Probelauf, Herunterladen aller Programme), werden die vorhandenen Mängel identifiziert und behoben.

Anstelle eines Fazits

Wie Sie sehen können, ist die Herstellung einer CNC, die chinesischen Modellen in nichts nachsteht, real. Nachdem ich eine Reihe von Ersatzteilen mit gemacht habe die richtige Größe, mit hochwertigen Lagern und genügend Befestigungselementen für die Montage, liegt diese Aufgabe in der Macht derer, die sich für Software-Engineering interessieren. Es wird nicht lange dauern, ein Beispiel zu finden.

Auf dem Foto unten - einige Beispiele von Werkzeugmaschinen mit numerischer Steuerung, die von denselben Handwerkern und nicht von Fachleuten hergestellt werden. Kein einziges Teil wurde hastig, in beliebiger Größe gefertigt, sondern mit großer Genauigkeit an den Block angepasst, mit sorgfältiger Ausrichtung der Achsen, unter Verwendung hochwertiger Leitspindeln und mit zuverlässigen Lagern. Die Aussage ist wahr: Wie du sammelst, so wirst du arbeiten.

Auf der CNC wird die Bearbeitung eines Duraluminium-Rohlings durchgeführt. Eine solche Maschine, die von einem Handwerker zusammengebaut wurde, kann viele Fräsarbeiten verrichten.

Sich dessen bewusst sein, was technisch und technisch komplex ist elektronisches Gerät, viele Handwerker denken, dass es einfach unmöglich ist, es mit ihren eigenen Händen zu machen. Diese Meinung ist jedoch falsch: Sie können solche Geräte selbst herstellen, benötigen dazu jedoch nicht nur eine detaillierte Zeichnung, sondern auch ein Set notwendige Werkzeuge und entsprechendem Zubehör.

Bearbeitung von Duraluminium-Rohlingen auf einer selbstgebauten Desktop-Fräsmaschine

Wenn Sie sich entscheiden, eine hausgemachte CNC-Maschine zu bauen, denken Sie daran, dass dies viel Zeit in Anspruch nehmen kann. Darüber hinaus werden bestimmte finanzielle Kosten erforderlich sein. Wenn Sie jedoch keine Angst vor solchen Schwierigkeiten haben und alle Probleme mit dem richtigen Ansatz lösen, können Sie Eigentümer einer erschwinglichen, effizienten und produktiven Ausrüstung werden, mit der Sie Werkstücke bearbeiten können Verschiedene Materialien mit einem hohen Maß an Genauigkeit.

Um eine mit einem CNC-System ausgestattete Fräsmaschine herzustellen, haben Sie zwei Möglichkeiten: Kaufen Sie ein fertiges Kit, aus dem solche Geräte aus speziell ausgewählten Elementen zusammengesetzt werden, oder finden Sie alle Komponenten und bauen Sie ein Gerät so vollständig mit Ihren eigenen Händen zusammen erfüllt alle Ihre Anforderungen.

Anleitung zum Zusammenbau einer selbstgebauten CNC-Fräsmaschine

Unten auf dem Foto sieht man die mit meinen eigenen Händen, die von detaillierten Herstellungs- und Montageanweisungen begleitet wird, in denen die verwendeten Materialien und Komponenten, genaue „Muster“ von Maschinenteilen und ungefähre Kosten angegeben sind. Einziges Manko ist die Anleitung Englische Sprache, aber es ist durchaus möglich, die detaillierten Zeichnungen ohne Sprachkenntnisse zu verstehen.

Kostenlose Anleitung zur Herstellung der Maschine herunterladen:

Fräse CNC-montiert und einsatzbereit. Nachfolgend finden Sie einige Abbildungen aus der Montageanleitung für diese Maschine.

„Muster“ von Maschinenteilen (verkleinerte Ansicht) Beginn der Montage der Maschine Zwischenstufe Die letzte Stufe Montage

Vorarbeit

Wenn Sie sich entscheiden, eine CNC-Maschine mit Ihren eigenen Händen zu entwerfen, ohne einen vorgefertigten Bausatz zu verwenden, müssen Sie sich zunächst dafür entscheiden Schaltplan, auf denen solche Mini-Geräte funktionieren.

Als Basis für eine CNC-Fräsanlage kann eine alte Bohrmaschine genommen werden, bei der der Arbeitskopf mit Bohrer durch einen Fräskopf ersetzt wird. Das Komplexeste, was in solchen Geräten konstruiert werden muss, ist ein Mechanismus, der die Bewegung des Werkzeugs in drei unabhängigen Ebenen sicherstellt. Dieser Mechanismus kann auf der Basis von Wagen eines nicht funktionierenden Druckers zusammengebaut werden und gewährleistet die Bewegung des Werkzeugs in zwei Ebenen.

Es ist einfach, eine Softwaresteuerung mit einem nach einem solchen Konzept aufgebauten Gerät zu verbinden. Der Hauptnachteil besteht jedoch darin, dass auf einer solchen CNC-Maschine nur Werkstücke aus Kunststoff, Holz und dünnen Werkstücken bearbeitet werden können Blech. Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass die Wagen aus dem alten Drucker stammen, die für Bewegung sorgen werden Schneidewerkzeug, haben keine ausreichende Steifigkeit.

Damit Ihre selbstgebaute CNC-Maschine vollwertige Fräsoperationen mit Werkstücken aus verschiedenen Materialien durchführen kann, muss ein ausreichend starker Schrittmotor für die Bewegung des Bearbeitungswerkzeugs zuständig sein. Es ist überhaupt nicht notwendig, nach einem Schrittmotor zu suchen, er kann aus einem herkömmlichen Elektromotor hergestellt werden, wobei letzterer einer leichten Verfeinerung unterzogen wird.

Die Verwendung eines Schrittmotors in Ihrem ermöglicht es, die Verwendung eines Schraubenantriebs sowie die Funktionalität und Eigenschaften zu vermeiden hausgemachte Ausrüstung das wird es nicht schlimmer machen. Wenn Sie sich dennoch dafür entscheiden, Wagen aus dem Drucker für Ihre Mini-Maschine zu verwenden, dann ist es ratsam, diese von einem größeren Modell des Druckgeräts abzuholen. Um Kraft auf die Welle von Fräsgeräten zu übertragen, ist es besser, nicht gewöhnliche, sondern Zahnriemen zu verwenden, die nicht auf den Riemenscheiben rutschen.

Eine der wichtigsten Komponenten einer solchen Maschine ist der Fräsmechanismus. Es ist seine Herstellung, die besondere Aufmerksamkeit erfordert. Um einen solchen Mechanismus richtig herzustellen, benötigen Sie detaillierte Zeichnungen, die genau befolgt werden müssen.

CNC-Fräsmaschinenzeichnungen

Beginnen wir mit dem Zusammenbau der Ausrüstung

Die Basis selbstgebauter CNC-Fräsgeräte kann ein rechteckiger Balken sein, der sicher auf den Schienen befestigt werden muss.

Die tragende Struktur der Maschine muss eine hohe Steifigkeit aufweisen, es ist besser, sie nicht zu verwenden Schweißverbindungen, und Sie müssen alle Elemente nur mit Schrauben verbinden.

Diese Anforderung erklärt sich aus der Tatsache, dass die Schweißnähte Vibrationsbelastungen, denen die tragende Struktur der Ausrüstung zwangsläufig ausgesetzt ist, sehr schlecht standhalten. Solche Belastungen führen schließlich dazu, dass der Rahmen der Maschine im Laufe der Zeit zusammenbricht und Änderungen der geometrischen Abmessungen darin auftreten, was sich auf die Genauigkeit der Geräteeinstellungen und deren Leistung auswirkt.

Schweißnähte während der Installation des Rahmens einer selbstgebauten Fräsmaschine führen häufig zur Entwicklung von Spiel in seinen Knoten sowie zur Durchbiegung der Führungen, die bei starker Belastung auftritt.

In der Fräsmaschine, die Sie mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen, muss ein Mechanismus vorhanden sein, der die Bewegung des Arbeitswerkzeugs in vertikaler Richtung gewährleistet. Verwenden Sie dazu am besten ein Schraubengetriebe, dessen Drehung über einen Zahnriemen übertragen wird.

Ein wichtiges Detail der Fräsmaschine ist ihre vertikale Achse, die z selbstgebautes Gerät kann aus Aluminiumblech hergestellt werden. Es ist sehr wichtig, dass die Abmessungen dieser Achse genau auf die Abmessungen des zu montierenden Geräts abgestimmt sind. Wenn Sie über einen Muffelofen verfügen, können Sie die vertikale Achse der Maschine mit Ihren eigenen Händen herstellen und sie gemäß den in der fertigen Zeichnung angegebenen Abmessungen aus Aluminium gießen.

Nachdem alle Komponenten Ihrer selbstgebauten Fräsmaschine vorbereitet sind, können Sie mit dem Zusammenbau beginnen. Dieser Prozess beginnt mit der Installation von zwei Schrittmotoren, die am Gerätekörper hinter seiner vertikalen Achse montiert sind. Einer dieser Elektromotoren ist für die Bewegung des Fräskopfes in der horizontalen Ebene und der zweite für die Bewegung des Kopfes in der vertikalen Ebene verantwortlich. Danach werden die restlichen Komponenten und Baugruppen der selbstgebauten Ausrüstung montiert.

Die Drehung aller Komponenten von selbstgebauten CNC-Geräten sollte nur über Riemenantriebe übertragen werden. Vor dem Verbinden mit zusammengebaute Maschine Programmsteuerungssystem sollten Sie seine Leistung im manuellen Modus überprüfen und alle festgestellten Mängel in seinem Betrieb sofort beseitigen.

Sie können den Montagevorgang im Video verfolgen, das im Internet leicht zu finden ist.

Schrittmotoren

Bei der Konstruktion jeder CNC-Fräsmaschine gibt es notwendigerweise Schrittmotoren, die eine Werkzeugbewegung in drei Ebenen ermöglichen: 3D. Wenn Sie zu diesem Zweck eine hausgemachte Maschine entwerfen, können Sie Elektromotoren verwenden, die in einem Nadeldrucker installiert sind. Die meisten älteren Modelle von Nadeldruckern waren mit Elektromotoren mit ziemlich hoher Leistung ausgestattet. Neben Schrittmotoren aus einem alten Drucker lohnt es sich, starke Stahlstangen mitzunehmen, die auch beim Bau Ihrer selbstgebauten Maschine Verwendung finden können.

Um einen CNC-Fräser mit Ihren eigenen Händen herzustellen, benötigen Sie drei Schrittmotoren. Da es in einem Nadeldrucker nur zwei davon gibt, wird es notwendig sein, ein anderes altes Druckgerät zu finden und zu zerlegen.

Es ist ein großes Plus, wenn die Motoren, die Sie finden, fünf Steuerkabel haben: Dies wird die Funktionalität Ihrer zukünftigen Mini-Maschine erheblich erhöhen. Es ist auch wichtig, die folgenden Parameter der gefundenen Schrittmotoren herauszufinden: um wie viel Grad dreht er sich in einem Schritt, wie hoch ist die Versorgungsspannung und auch der Wert des Wicklungswiderstands.

Das Antriebsdesign einer selbstgebauten CNC-Fräsmaschine wird aus einer Mutter und einem Bolzen zusammengesetzt, deren Abmessungen zunächst gemäß der Zeichnung Ihrer Ausrüstung ausgewählt werden müssen. Um die Motorwelle zu fixieren und am Stehbolzen zu befestigen, ist es zweckmäßig, eine dicke Gummiwicklung aus zu verwenden Stromkabel. Elemente Ihrer CNC-Maschine, wie z. B. Klemmen, können in Form einer Nylonhülse hergestellt werden, in die eine Schraube eingeführt wird. Um es so einfach zu machen Strukturelemente, benötigen Sie eine normale Feile und einen Bohrer.

Elektronische Befüllung von Geräten

Ihre Do-it-yourself-CNC-Maschine wird von einer Software gesteuert, und Sie müssen die richtige auswählen. Bei der Auswahl einer solchen Software (die Sie selbst schreiben können) ist es wichtig, darauf zu achten, dass sie effizient ist und es der Maschine ermöglicht, alle ihre Funktionen zu implementieren. Diese Software sollte Treiber für Steuerungen enthalten, die auf Ihrer Mini-Fräsmaschine installiert werden.

IN hausgemachte Maschine bei der CNC ist der LPT-Port obligatorisch, über den elektronisches System steuern und mit der Maschine verbinden. Es ist sehr wichtig, dass diese Verbindung über die installierten Schrittmotoren hergestellt wird.

Bei der Auswahl elektronischer Komponenten für Ihre Heimwerkermaschine ist es wichtig, auf deren Qualität zu achten, da davon die Genauigkeit abhängt. technologische Operationen das läuft drauf. Nachdem Sie alle elektronischen Komponenten des CNC-Systems installiert und angeschlossen haben, müssen Sie die erforderliche Software und Treiber herunterladen. Erst danach folgt ein Testlauf der Maschine, bei dem die korrekte Funktion der Maschine unter der Kontrolle von heruntergeladenen Programmen überprüft, Mängel identifiziert und umgehend behoben werden.

Es gibt viele ähnliche Geschichten im Internet, und ich werde wahrscheinlich niemanden überraschen, aber vielleicht ist dieser Artikel für jemanden nützlich. Diese Geschichte begann Ende 2016, als mein Freund, ein Partner in der Entwicklung und Produktion von Prüfgeräten, und ich eine gewisse Summe Geld anhäuften. Um nicht nur Geld zu verschwenden (das Geschäft ist jung), beschlossen sie, in das Geschäft zu investieren, woraufhin die Idee zur Herstellung einer CNC-Maschine in den Sinn kam. Ich hatte bereits Erfahrung im Bau und der Arbeit mit dieser Art von Ausrüstung, und der Hauptbereich unserer Tätigkeit ist Design und Metallbearbeitung, was mit der Idee einherging, eine CNC-Maschine zu bauen.

Damals begann die Bewegung, die bis heute andauert ...

Alles setzte sich fort vom Studium der Foren zu CNC-Themen und der Wahl des Grundkonzepts des Maschinendesigns. Nachdem die Materialien, die auf der zukünftigen Maschine verarbeitet werden sollen, und deren Arbeitsbereich festgelegt wurden, die erste Papierskizzen, die später auf den Computer übertragen wurden. Im Umfeld der dreidimensionalen Modellierung KOMPAS 3D wurde die Werkzeugmaschine visualisiert und begann zu wachsen kleine Details und Nuancen, die sich als mehr herausstellten, als uns lieb war, einige lösen wir bis heute.

Eine der ersten Entscheidungen war, die auf der Maschine verarbeiteten Materialien und die Abmessungen des Arbeitsfelds der Maschine festzulegen. Was die Materialien betrifft, war die Lösung ganz einfach - Holz, Kunststoff, Kompositmaterialien und Nichteisenmetalle (hauptsächlich Duraluminium). Da wir hauptsächlich Metallbearbeitungsmaschinen in unserer Produktion haben, wird manchmal eine Maschine benötigt, die recht einfach zu bearbeitende Materialien entlang einer Kurvenbahn schnell verarbeitet und dies würde die Produktionskosten der bestellten Teile nachträglich reduzieren. Ausgehend von den ausgewählten Materialien, die hauptsächlich in Bogenverpackungen geliefert werden, mit Standardgrößen 2,44 x 1,22 Meter (GOST 30427-96 für Sperrholz). Rundung dieser Maße ergab folgende Werte: 2,5x1,5 Meter, Arbeitsplatz auf jeden Fall, abgesehen von der Höhe des Werkzeugs, wurde dieser Wert aus Gründen der Einbaumöglichkeit eines Schraubstocks gewählt und davon ausgegangen, dass wir keine Werkstücke dicker als 200mm haben würden. Wir haben auch den Moment berücksichtigt, wenn es notwendig ist, die Stirnseite eines beliebigen Blechteils mit einer Länge von mehr als 200 mm zu bearbeiten, dazu fährt das Werkzeug über die Abmessungen des Maschinenbetts hinaus und das Teil / Werkstück selbst ist es an der Stirnseite des Sockels angebracht, wodurch eine Bearbeitung der Stirnseite des Teils erfolgen kann.

Maschinendesign ist ein vorgefertigter Rahmensockel aus den 80er Jahren Profilrohr mit 4mm Wand. Auf beiden Seiten der Basislänge sind Profilrollführungen der Größe 25 befestigt, auf denen ein Portal in Form von drei zusammengeschweißten Profilrohren der gleichen Größe wie die Basis installiert ist.

Die Maschine ist vierachsig und setzt jede Achse in Bewegung Kugelschraube. Entlang der Längsseite der Maschine sind zwei Achsen parallel angeordnet, per Software gepaart und an die X-Koordinate gebunden. Dementsprechend sind die verbleibenden zwei Achsen die Y- und Z-Koordinaten.

Warum wir uns für einen vorgefertigten Rahmen entschieden haben: Ursprünglich wollten sie eine reine Schweißkonstruktion mit eingebetteten Schweißblechen zum Fräsen, Einbau von Führungen und Kugelumlaufträgern herstellen, aber sie fanden keine ausreichend große Fräskoordinatenmaschine zum Fräsen. Ich musste einen vorgefertigten Rahmen zeichnen, damit ich mit den in der Produktion vorhandenen Metallbearbeitungsmaschinen alle Details selbst bearbeiten konnte. Jedes Teil, das dem Lichtbogenschweißen unterzogen wurde, wurde geglüht, um es zu entfernen innere Spannungen. Außerdem wurden alle Passflächen gefräst und später musste die Armatur stellenweise geschabt werden.

Vorweg möchte ich gleich sagen, dass sich die Montage und Herstellung des Rahmens als das zeitaufwändigste und finanziell teuerste Ereignis beim Bau der Maschine herausgestellt hat. Die ursprüngliche Idee mit einem einteilig geschweißten Rahmen geht unserer Meinung nach in jeder Hinsicht am Fertigbau vorbei. Auch wenn mir viele widersprechen.

Ich möchte gleich vorwegnehmen, dass wir hier vorerst keine Werkzeugmaschinen aus Aluminium-Strukturprofilen betrachten, das ist eher ein Thema für einen anderen Artikel.

Als die Montage der Maschine fortgesetzt und in den Foren diskutiert wurde, rieten viele, diagonale Stahlstreben innerhalb und außerhalb des Rahmens anzubringen, um die Steifigkeit noch zu erhöhen. Wir haben diesen Rat nicht vernachlässigt, aber das Hinzufügen von Auslegern zum Design ist dasselbe, da sich herausstellte, dass der Rahmen ziemlich massiv war (ca. 400 kg). Und nach Abschluss des Projekts wird der Umfang mit Stahlblech bedeckt, das die Struktur zusätzlich verbindet.

Kommen wir nun zum mechanischen Thema dieses Projekts. Wie bereits erwähnt, erfolgte die Bewegung der Maschinenachsen über ein Kugelgewindetriebpaar mit einem Durchmesser von 25 mm und einer Steigung von 10 mm, dessen Drehung von übertragen wurde Schrittmotoren mit 86 und 57 Flanschen. Ursprünglich sollte es den Propeller selbst drehen, um unnötiges Spiel und zusätzliche Zahnräder loszuwerden, aber sie hätten nicht darauf verzichten können, da bei einer direkten Verbindung zwischen Motor und Propeller Letzteres der Fall wäre beginnen sich bei hohen Geschwindigkeiten abzuwickeln, insbesondere wenn sich das Portal in extremen Positionen befindet. Angesichts der Tatsache, dass die Länge der Schrauben entlang der X-Achse fast drei Meter betrug, und für weniger Durchhängen wurde eine Schraube mit einem Durchmesser von 25 mm verlegt, ansonsten hätte eine 16-mm-Schraube gereicht.

Diese Nuance wurde bereits bei der Produktion von Teilen entdeckt, und wir mussten schnell Um dieses Problem zu lösen, wurde eine rotierende Mutter anstelle einer Schraube hergestellt, wodurch der Konstruktion eine zusätzliche Lagerbaugruppe und ein Riemenantrieb hinzugefügt wurden. Diese Lösung ermöglichte es auch, die Schraube zwischen den Stützen gut anzuziehen.

Der Aufbau der rotierenden Mutter ist recht einfach. Zunächst haben wir zwei Kegelkugellager ausgewählt, die nach dem Schneiden des Gewindes von ihrem Ende auf der Kugelgewindemutter gespiegelt sind, um den Lagerkäfig auf der Mutter zu befestigen. Die Lager passen zusammen mit der Mutter in das Gehäuse, die gesamte Struktur wird wiederum am Ende des Portalgestells montiert. Vordere Kugelgewindemuttern auf Schrauben befestigt Adapterhülle, die anschließend gebaut auf dem Dorn gedreht, um eine Ausrichtung zu geben. Sie legten eine Riemenscheibe darauf und zogen sie mit zwei Kontermuttern fest.

Offensichtlich werden sich einige von Ihnen fragen: "Warum nicht eine Zahnstange als Mechanismus zur Übertragung von Bewegungen verwenden?". Die Antwort ist ganz einfach: Die Kugelumlaufspindel sorgt für Positioniergenauigkeit, größere Antriebskraft und dementsprechend weniger Drehmoment an der Motorwelle (daran erinnerte ich mich sofort). Aber es gibt auch Nachteile - eine geringere Bewegungsgeschwindigkeit und, wenn Sie Schrauben von normaler Qualität nehmen, dann den Preis.
Übrigens haben wir TBI-Kugelgewindetriebe und Muttern genug genommen eine Budgetoption, aber die Qualität ist auch angemessen, da von den 9 Metern der Schraube 3 Meter weggeworfen werden mussten, aufgrund der Diskrepanz geometrische Abmessungen, keine der Muttern einfach aufgeschraubt ...

Als Gleitführungen wurden Profilschienenführungen der Firma HIWIN in der Größe 25 mm verwendet. Für deren Einbau wurden Montagenuten gefräst, um die Parallelität zwischen den Führungen zu wahren.

Kugelgewindetriebe beschlossen zu machen allein Es stellte sich heraus, dass es zwei Arten von Schrauben gibt: Stützen für rotierende Schrauben (Y- und Z-Achse) und Stützen für nicht rotierende Schrauben (X-Achse). Stützen für rotierende Schnecken konnten gekauft werden, da durch Eigenfertigung von 4 Teilen wenig gespart wurde. Eine andere Sache sind Stützen für nicht rotierende Schrauben - Sie können solche Stützen nicht zum Verkauf finden.

Wie bereits gesagt, wird die X-Achse von rotierenden Muttern und über ein Riemengetriebe angetrieben. Es wurde auch beschlossen, zwei weitere Achsen Y und Z durch ein Riemengetriebe zu machen, dies wird mehr Beweglichkeit bei der Änderung des übertragenen Drehmoments hinzufügen, Ästhetik im Hinblick auf die Installation des Motors nicht entlang der Achse der Kugelumlaufspindel, sondern an der Seite davon, ohne die Abmessungen der Maschine zu vergrößern.

Lassen Sie uns nun reibungslos zu bewegen elektrischer Teil, und beginnen wir mit den Antrieben, als Schrittmotoren wurden natürlich aus Gründen des günstigeren Preises im Vergleich zu Feedback-Motoren gewählt. Auf der X-Achse wurden zwei Motoren mit 86er-Flansch, auf der Y- und Z-Achse ein Motor mit 56er-Flansch montiert, nur mit unterschiedlichem maximalen Drehmoment. Ich werde versuchen, unten zu präsentieren. volle Liste gekaufte Artikel...

Die elektrische Schaltung der Maschine ist recht einfach, Schrittmotoren sind mit Treibern verbunden, die wiederum mit einer Schnittstellenkarte verbunden sind, die auch über einen parallelen LPT-Anschluss mit einem Personal Computer verbunden ist. Die Fahrer verwendeten jeweils 4 Stück, ein Stück für jeden der Motoren. Ich habe alle Treiber gleich installiert, um die Installation und den Anschluss zu vereinfachen, mit einem maximalen Strom von 4 A und einer Spannung von 50 V. Als Schnittstellenkarte für CNC-Maschinen habe ich eine relativ kostengünstige Option eines inländischen Herstellers verwendet, wie auf der Website angegeben, die beste Option. Aber das will ich weder bestätigen noch dementieren, das Board ist einfach in der Anwendung und vor allem funktioniert es. In meinen vergangenen Projekten habe ich Platinen von chinesischen Herstellern verwendet, die funktionieren auch und unterscheiden sich in ihrer Peripherie kaum von der, die ich in diesem Projekt verwendet habe. Mir ist bei all diesen Platinen aufgefallen, eins mag nicht ins Gewicht fallen, aber ein Minus, man kann nur bis zu 3 Endschalter darauf einbauen, aber für jede Achse werden mindestens zwei solcher Schalter benötigt. Oder habe ich es einfach nicht verstanden? Wenn wir eine 3-Achs-Maschine haben, müssen wir die Endschalter entsprechend in den Nullkoordinaten der Maschine (dies wird auch als „Home-Position“ bezeichnet) und in den äußersten Koordinaten einstellen, damit im Fehlerfall oder fehlendes Arbeitsfeld, die eine oder andere Achse geht einfach nicht kaputt (einfach nicht kaputt). In meinem Schema habe ich verwendet: 3 Grenzsensoren ohne Kontakt induktive Sensoren und einen Notknopf "E-STOP" in Form eines Pilzes. Das Leistungsteil wird von zwei 48V Schaltnetzteilen versorgt. und 8A. 2,2 kW wassergekühlte Spindel, jeweils über Frequenzumrichter geschaltet. Umsätze werden ab gesetzt persönlicher Computer da der Frequenzumrichter über die Schnittstellenplatine angeschlossen wird. Umsätze werden durch Veränderung der Spannung (0-10 Volt) am entsprechenden Ausgang geregelt Frequenzumwandler.

Alle elektrischen Komponenten, bis auf Motoren, Spindel und Endschalter, waren in einem elektrischen Metallschrank untergebracht. Die gesamte Steuerung der Maschine erfolgt über einen PC, auf dem wir einen alten PC gefunden haben Hauptplatine ATX-Formfaktor. Lieber etwas schrumpfen und ein kleines Mini-ITX mit integriertem Prozessor und Grafikkarte kaufen. Bei nicht geringen Abmessungen des Schaltkastens waren kaum alle Komponenten im Inneren untergebracht, sie mussten nahe genug beieinander platziert werden. Am Boden der Box habe ich drei Zwangslüfter platziert, da die Luft in der Box sehr heiß war. An der Frontseite wurde eine Metallplatte angeschraubt, mit Löchern für die Power-Tasten und Not-Aus-Tasten. Außerdem wurde auf diesem Overlay eine Steckdose zum Einschalten des PCs platziert, ich habe sie aus dem Gehäuse eines alten Mini-Computers entfernt, schade, dass sich herausstellte, dass sie nicht funktioniert. Ein Overlay wurde auch am hinteren Ende der Box befestigt, Löcher wurden darin für Anschlüsse zum Anschließen von 220-V-Strom, Schrittmotoren, einer Spindel und einem VGA-Anschluss platziert.

Alle Leitungen der Motoren, der Spindel sowie die Wasserschläuche für deren Kühlung wurden in 50 mm breiten flexiblen Kabelkanälen vom Raupentyp verlegt.

Hinsichtlich Software, dann wurde Windows XP auf einem PC installiert, der sich in einem Elektrokasten befand, und eines der gängigsten Programme Mach3 wurde zur Steuerung der Maschine verwendet. Konfiguriert wird das Programm nach der Dokumentation der Schnittstellenkarte, dort ist alles recht übersichtlich und in Bildern beschrieben. Warum genau Mach3, aber trotzdem gab es Berufserfahrung, ich habe von anderen Programmen gehört, sie aber nicht in Betracht gezogen.

Technische Eigenschaften:

Arbeitsfläche, mm: 2700x1670x200;
Bewegungsgeschwindigkeit der Achsen, mm/min: 3000;
Spindelleistung, kW: 2,2;
Abmessungen, mm: 2800 x 2070 x 1570;
Gewicht, kg: 1430.

Liste der Einzelteile:

Profilrohr 80x80 mm.
Metallstreifen 10x80mm.
Kugelumlaufspindel TBI 2510, 9 Meter.
Kugelgewindemuttern TBI 2510, 4 Stk.
Profilführungen HIWIN Schlitten HGH25-CA, 12 Stck.
Schiene HGH25, 10 Meter.
Schrittmotoren:
NEMA34-8801: 3 Stck.
NEMA 23_2430: 1St.
Riemenscheibe BLA-25-5M-15-A-N14: 4 Stk.
Riemenscheibe BLA-40-T5-20-A-N 19: 2 Stk.
Riemenscheibe BLA-30-T5-20-A-N14: 2 Stk.

StepMaster v2.5 Schnittstellenplatine: 1 Stk.
DM542 Schrittmotortreiber: 4St (China)
Schaltnetzteil 48V, 8A: 2 Stk. (China)
Frequenzumrichter für 2,2 kW. (China)
Spindel 2,2 kW. (China)

Ich habe anscheinend die wichtigsten Details und Komponenten aufgelistet. Wenn etwas nicht enthalten ist, schreiben Sie es in die Kommentare, ich werde es hinzufügen.

Maschinenerfahrung: Am Ende, nach fast anderthalb Jahren, haben wir die Maschine doch noch auf den Markt gebracht. Zuerst stellen wir die Positioniergenauigkeit der Achsen und ihre maximale Geschwindigkeit ein. Laut erfahreneren Kollegen maximale Geschwindigkeit bei 3 m / min ist nicht hoch und sollte dreimal höher sein (für die Bearbeitung von Holz, Sperrholz usw.). Bei der Geschwindigkeit, die wir erreicht haben, sind das Portal und andere Äxte, die mit den Händen (mit dem ganzen Körper) darauf ruhen, kaum zu stoppen - sie rasen wie ein Panzer. Wir haben mit der Bearbeitung von Sperrholz angefangen zu testen, die Fräse läuft wie am Schnürchen, es gibt keine Maschinenvibrationen, aber sie vertieft sich auch um maximal 10 mm in einem Durchgang. Obwohl sie, nachdem sie tief gegangen waren, in flachere Tiefen begannen.

Nachdem wir mit Holz und Kunststoff gespielt hatten, entschieden wir uns, an Duraluminium zu nagen, hier war ich begeistert, obwohl ich zuerst mehrere Fräser mit einem Durchmesser von 2 mm brach, während ich die Schneidmodi auswählte. Dural schneidet sehr sicher, und entlang der bearbeiteten Kante wird ein ziemlich sauberer Schnitt erzielt.

Wir haben noch nicht versucht, Stahl zu verarbeiten, aber ich denke, dass die Maschine zumindest die Gravur ziehen wird, und zum Fräsen ist die Spindel eher schwach, es ist schade, sie zu töten.

Und der Rest der Maschine bewältigt die ihr übertragenen Aufgaben perfekt.

Fazit, Meinung zur geleisteten Arbeit: Die geleistete Arbeit ist nicht gering, dementsprechend sind wir ziemlich müde, da niemand die Hauptarbeit abgesagt hat. Ja, und viel Geld investiert, ich werde den genauen Betrag nicht sagen, aber es sind ungefähr 400 t.r. Neben den Montagekosten flossen der Großteil der Kosten und die meisten Kräfte in die Herstellung des Sockels. Wow, wie wir uns mit ihm angelegt haben. Und der Rest war erledigt, da Geld, Zeit und fertige Teile eintrafen, um die Montage fortzusetzen.

Die Maschine erwies sich als sehr effizient, ziemlich steif, massiv und von hoher Qualität. Aufrechterhaltung einer guten Positionierungsgenauigkeit. Bei der Messung eines Quadrats aus Duraluminium mit einer Größe von 40 x 40 stellte sich heraus, dass die Genauigkeit + - 0,05 mm betrug. Die Bearbeitungsgenauigkeit größerer Teile wurde nicht gemessen.

Was weiter…: Es gibt noch genug Arbeit an der Maschine, in Form des Schließens der Führungen und Kugelumlaufspindeln mit Staubschutz, der Ummantelung der Maschine um den Umfang und der Installation von Decken in der Mitte des Sockels, die 4 große Regale bilden, unter der Spindelkühlung Volumen, Werkzeugspeicher und Ausrüstung. Sie wollten eines der Viertel der Basis mit einer vierten Achse ausstatten. Es ist auch erforderlich, einen Zyklon an der Spindel zu installieren, um Späne von Staub zu entfernen und zu sammeln, insbesondere wenn Holz oder Textilit verarbeitet wird, Staub fliegt überall hin und setzt sich überall ab.

Was das weitere Schicksal der Maschine betrifft, ist hier nicht alles klar, da ich ein territoriales Problem hatte (ich bin in eine andere Stadt gezogen) und jetzt gibt es fast niemanden, der sich um die Maschine kümmert. Und die oben genannten Pläne sind nicht die Tatsache, dass sie wahr werden. Das hätte sich vor zwei Jahren niemand vorstellen können. Tags hinzufügen

Nun etwas mehr Details zur Hauptbaugruppe.

Um den Rahmen zusammenzubauen, benötigen Sie also die folgenden Komponenten:

• Profilschnitte 2020 (zwei Längs-, 5 Quer-, 2 Vertikalteile)
• Profilecken 16 Stk
• Nutensteine ​​M3 oder M4 für Nut-6mm
• Schrauben zur Montage mit Nutensteinen (M3 bzw. M4, 8...10 mm, plus M3x12 zur Motorbefestigung)
• Distanzstück (45°-Winkel)
• Werkzeug (Schraubendreher)

Seit ich angefangen habe, über das Profil zu sprechen, dann nur für den Fall, dass ich über den Kauf und das Schneiden des Profils von Soberizavod dupliziere

Das ist konstruktiv.
Ich habe gleich einen Satz Profile zurechtgeschnitten für 2418 gekauft.
Es gibt zwei Möglichkeiten - unbeschichtetes Profil (billiger) und beschichtet (eloxiert). Der Kostenunterschied ist gering, ich empfehle beschichtet, besonders wenn sie als Rollenführungen verwendet werden.

Wählen gewünschte Art Profil 2020, dann "Zuschnitt" eingeben. Andernfalls können Sie ein Stück (Peitsche) für 4 Meter kaufen. Beachten Sie bei der Berechnung, dass die Kosten für einen Schnitt je nach Profil unterschiedlich sein können. Und diese 4 mm werden auf den Schnitt gelegt.

Geben Sie die Abmessungen der Segmente ein. Ich habe Maschine 2418 etwas größer gemacht, das sind sieben Stücke von 260 mm und zwei vertikale Stücke von 300 mm. Vertikal kann kleiner gemacht werden. Wenn Sie eine längere Maschine benötigen, sind zwei Längsabschnitte größer, z. B. 350 mm, Querabschnitte sind ebenfalls jeweils 260 mm (5 Stk.).


Wir bestätigen (muss der Nistkarte hinzugefügt werden)


Überprüfung des Einkaufswagens


Das Profil erhalten Sie bei 667r zusammen mit dem Schneideservice.


Die Lieferung erfolgt per Einkaufszentrum, Sie können die Kosten mit dem Taschenrechner berechnen, da Sie die Abmessungen des Profils kennen, wird das Gewicht in der Schnitttabelle sehr gut berechnet. Für die Berechnung benötigen Sie die Option „Frachtabholung beim Lieferanten“. Die Lieferung nach Geschäftsbereichen kostet weniger, etwa 1000 Rubel.

Kann in Moskau selbst abgeholt werden.


An einem Ort gibt es ein Büro, ein Lager und eine Werkstatt, in der das Profil zugeschnitten wird. Es gibt eine Vitrine mit Mustern, Sie können ein Profil vor Ort abholen.

Beginnen wir also mit dem Rahmenbau. Desktop-Maschine 2418.
Hier das Schnittprofil.


In diesem Design habe ich die Z-Achse erhöht (etwas mehr als ein paar cm als andere), um die Maschine als CNC-Bohrer zu verwenden.
Im Original ist die Z-Achse die kürzeste. Es liegt an Ihnen, zu entscheiden, was Ihre Ziele sind. Um das Arbeitsfeld zu verlängern, müssen Sie zwei Abschnitte des Profils (Längspaar) um die gewünschte Länge (z. B. +10 cm) bzw. die Führungen (+10 cm für ein Paar 8-mm-Wellen) und die mehr kaufen Schraube (+10 cm für die T8-Schraube) verlängert werden. In Bezug auf das Geld ist das stimmhafte +10 cm sehr günstig: Die Kosten für ein 10 + 10 cm-Profil betragen etwa 40 Rubel, die Führungen und die Schraube kosten plus 6 USD (Scheck).

Hier sind die Ecken für die Montage vorbereitet

So sollten die T-Muttern in der Nut installiert werden. Sie können es nicht vom Ende her einfädeln, sondern seitlich direkt in die Profilnut einbauen, dann aber die Drehung und Montage der Mutter kontrollieren, da dies nicht immer geschieht, ist etwas Geschick erforderlich.


Profilschnitt ist sauber, keine Grate

Profil zwanzig, also aus der Serie 2020, mit einer entsprechenden Änderung von 20 mm x 20 mm, einer Nut von 6 mm.

Also montieren wir zuerst den U-förmigen Teil des Rahmens, wir befestigen zwei Längsteile des Profils und einen äußersten Querträger. Es spielt keine Rolle, auf welcher Seite Sie montieren, aber denken Sie daran, dass es eine zentrale Querstange gibt, die näher nach hinten verschoben wird. Sie ist Teil der vertikalen Ebene und die Größe des Versatzes hängt von der Auskragung der Z-Achse und der Spindel ab. So platziert, dass die Rotationsachse der Spindel in der Mitte der Maschine (Y-Achse) lag.
Als nächstes montieren Sie das mittlere Kreuz. Es ist bequemer, zuerst beide Ecken an einem Abschnitt des Profils zu installieren und zu befestigen und dann am Rahmen zu installieren.
Wir bringen einen Abschnitt des Profils an, messen den gleichen Abstand mit einem Lineal und ziehen die Schrauben fest. Die Schrauben müssen langsam angezogen werden, damit die T-Mutter Zeit hat, sich zu drehen und ihre Position in der Nut einzunehmen. Wenn es beim ersten Mal nicht funktioniert, lösen Sie die Mutter erneut und wiederholen Sie den Vorgang.


Wir installieren den letzten Teil des horizontalen Rahmens. Es ist bequemer, mit einem langen Schraubendreher zu kriechen. Seien Sie nicht faul und überprüfen Sie die rechten Winkel der resultierenden Struktur mit einem Quadrat und einer Diagonale mit einem Lineal.




Da die Ecken der Struktur zueinander gerichtet sind, spielt es keine Rolle, in welcher Reihenfolge sie zusammengebaut werden. Ich tat wie im grundlegenden CNC2418-Design. Die Intuition legt jedoch nahe, dass es sinnvoll ist, den Abstand zwischen den Profilen zu vergrößern, insbesondere bei einer höheren Portalhöhe. Okay, das geht später.


Als nächstes beginnen wir mit der Montage der Halterung des vertikalen Portals

Wir montieren das zusammengebaute Portal am horizontalen Teil, befestigen es mit 6 Ecken (installiert in der Richtung in drei Richtungen vom vertikalen Profil).


Wir stellen fest, beobachten die Rechtwinkligkeit der Segmente (entlang des Quadrats). Dann habe ich alle Schrauben nacheinander festgezogen.





Im Original wird ein spezieller 45°-Extrusionswinkel verwendet, um die Vertikale zu verstärken. Ich konnte kein ähnliches zum Verkauf finden, ich habe es durch ein 3D-gedrucktes ersetzt. Der Link zum Modell befindet sich am Ende des Themas.
aktualisieren A: Es stellte sich heraus, dass es sich auch um einen originalen 3D-Druck handelte.
Wenn überhaupt, können Sie es durch perforierte Befestigungselemente aus Geschäften oder Möbelecken ersetzen. Es wird die Qualität in keiner Weise beeinträchtigen.


Das Design fiel auf den ersten Blick stark aus, nicht wackelig. Es ist zu sehen, dass die Platte mit dem Motor kürzer ist als das KP08 + SK8-Bremssattelpaket. Ich werde es weiter verbreiten.


Tatsächlich ist dieser Rahmen eine Kopie eines ähnlichen Designs der CNC2418-Maschine, außer dass ich die Abmessungen nicht direkt kopiert habe, sondern etwas mehr gemacht habe, um weniger Trimm von den Führungen und Schrauben zu haben.

Die Montage des Rahmens ist abgeschlossen, jetzt können Sie mit dem Einbau der Motoren beginnen. Ich verwende 3D-gedruckte Flansche, um Motoren zu montieren. Es ist ratsam, die oberen mit Führungshaltern, die unteren ohne Halter zu fertigen, da die Y-Achse breiter sein sollte. Es empfiehlt sich, die Y-Achse bei SK8 und KP08 Bremssätteln wie in der Originalmaschine zu verbauen. Die Bremssättel selbst können auf einem Drucker ausgedruckt oder gekauft werden (Links am Ende des Themas und waren auch im ersten Post).

Für eine der Achsen (die X- und Y-Achse sind bei mir gleich lang) habe ich eine „Sicht“ genommen. Meine „Wunschliste“ für die Abmessungen der Maschine kannte ich noch nicht. Infolgedessen gehen die Verschnitte von der Schraube zur Z-Achse, Sie müssen nur eine T8-Messingmutter kaufen.

War in einem Karton verpackt, innen jeder Artikel einzeln in einer Tüte

Das Kit sieht so aus: ein Motor mit einem kurzen Kabel, eine T8-Leitspindel, zwei KP08-Bremssättel und zwei 5x8-Kupplungen.

Es gibt einen ähnlichen und sowie ohne Motor (mit Bremssätteln und einer Mutter).
Wenn Sie auf einen großen Rand verzichten, funktioniert die 400-mm-Option gut für die „größere Version“ der Maschine

Zusätzliche Informationen - Foto des Bausatzes separat

Motorkennzeichnung RB Step Motor 42SHDC3025-24B-500, Seat Nema17


Kommt mit einem kurzen Kabel zum Anschluss. Praktischerweise können Sie die Länge einfach vergrößern, ohne die Anschlüsse zu berühren.

T8 Schraube, Mutter


Bremssättel KR08.


Einfache Montage am Profil. Wenn für die Installation ein breiter Flansch verwendet wird, ist es besser, die Version des KFL08-Bremssattels zu verwenden, damit Sie die Schraube nicht am Profil, sondern am Flansch montieren können.


Kupplung 5x8 - eine geteilte Kupplung zum Verbinden der Motorwelle mit dem Propeller.

So ist der Motor im Original auf der X-Achse montiert, auf einer kleinen Aluplatte.

Ich tat das gleiche, nur mit einer bedruckten Platte. Gleichzeitig wird es eine Unterstützung für die Guides sein.

Die Überlänge der Schraube für die Z-Achse habe ich bereits abgeschnitten (die Z-Achse ist vorerst in Arbeit, die Informationen werden separat sein, höchstwahrscheinlich auch 3D-gedruckt).


Höchstwahrscheinlich müssen die Drähte der Motoren verlängert werden, um sie sauber entlang des Profils zu verlegen oberer Teil an die Elektronikplatine (höchstwahrscheinlich wird es CNC Shield sein). Ja, und es würde nicht schaden, Endschalter für extreme Positionen zu installieren.
Die grundlegenden Informationen zur Montage sind bereits vorhanden, Sie können mit der Kostenschätzung beginnen))))

Berechnung
Nun, wie in den Kommentaren im ersten Teil gefordert, schlage ich vor, die Kosten zu diskutieren. Natürlich habe ich weniger als angegeben ausgegeben, da ich die Motoren und die meisten Komponenten auf Lager hatte. Stark billiger wird sein, wenn Sie selbstgefertigte gedruckte Ecken für das Profil, die Bremssättel, die Flansche usw. verwenden. Zur Arbeit der Bohrmaschine Leiterplatten und Fräsen weiche Materialien Dies wird sich wahrscheinlich nicht auswirken. Noch eine gute Wahl- die Verwendung von Lochblechen aus Bau-/Haushaltsgeschäften. Geeignet zur Verstärkung von Ecken, einschließlich vertikaler Ecken, und zum Einbau eines Motors, sofern der Mittelteil unter der Welle gebohrt wird. Anstelle von perforierten Befestigungselementen können Sie selbst hergestelltes Aluminiumblech oder Sperrholz verwenden.
Unbedingt kaufen Profil 2020 andernfalls wird es eine völlig andere Art von Maschine sein. Sie können dasselbe von einer Aluminiumecke oder einem rechteckigen Rohr aus tun, aber nur aus Liebe zur Kunst))) Es gibt in Bezug auf die Steifigkeit optimalere Konstruktionen für die Montage aus einer Ecke / einem Rohr.
Für das Profil unbedingt erforderlich T-Muttern. Sie können T-Bolzen kaufen, aber T-Muttern sind vielseitiger (da jede Schraubenlänge verwendet werden kann).
Aber der Rest kann nach eigenem Ermessen geändert werden, Sie können sogar statt laufen Schraube T8 verwenden Haarnadel aus Edelstahl. Es sei denn, die Anzahl der Schritte pro mm muss in der Firmware neu berechnet werden.
Motoren können von alten Geräten/Büroausstattung entfernt und geplant werden Sitze bereits unter einem bestimmten Typ.
Elektronik Fast alle (Anduino UNO / Anduino Nano, CNCShield, Mega R3 + Ramps, A4988 / DRV8825-Treiber, Sie können eine Adapterplatine für Mach3- und TB6600-Treiber verwenden. Die Auswahl der Elektronik begrenzt jedoch die verwendete Software.
Zum Bohren können Sie alle verwenden Motor DC, mit dem Sie eine Spannzange installieren können und eine anständige Geschwindigkeit hat. IN Basisversion Es gibt einen Hochgeschwindigkeitsmotor 775. Zum Fräsen können Sie 300-Watt-B / C-Spindeln mit einer ER11-Spannzange verwenden, dies erhöht jedoch die Kosten der gesamten Maschine erheblich.

Ungefähre Kosten:
Profil 2020 (2,5 Meter) = 667 Rubel
Profil 2080 (0,5 Meter) auf den Desktop = 485 r
Zwei 300 mm 2x$25
. Lot von 20 Stück kommt auf 5,5 $ mit Lieferung
ca. 4r / Stück, wenn Sie ein großes Paket nehmen. Sie benötigen mindestens 50 Stück (Montage von Motoren, Bremssätteln). Ich zähle die Schrauben dafür nicht, normalerweise ein paar Kopeken / Stück, je nach Qualität. Insgesamt etwa 400 ... 500 Rubel.
Motoren 3 Stück 8,25 $ pro Stück
Elektronik $2
$3.5
A4988 drei Stück für 1 $

Die Maschine kommt um 111 $ heraus. Beim Hinzufügen einer Spindel:
$9
$7.78,
dann Gesamtkosten etwa 128 $

3D-gedruckte Teile werden nicht geschätzt. Kann durch Lochbleche / Ecken aus Kreppmarkt und ähnlichen Geschäften ersetzt werden. Drähte, Isolierband, schätzen die aufgewendete Zeit auch nicht.
Ich möchte Sie daran erinnern, dass nicht alle CNC2418-Konfigurationen so gute 775-Motoren und darüber hinaus eine ER11-Spannzange haben.

Optionen billiger.

Und so möchte ich Sie im Rahmen dieser Artikelanleitung zusammen mit dem Autor des Projekts, einem 21-jährigen Mechaniker und Designer, dazu bringen, Ihr eigenes zu machen. Die Erzählung wird in der ersten Person geführt, aber wissen Sie, dass ich zu meinem großen Bedauern nicht meine Erfahrungen teile, sondern den Autor dieses Projekts nur frei nacherzähle.

Es wird viele Zeichnungen in diesem Artikel geben, die Anmerkungen dazu sind auf Englisch gemacht, aber ich bin mir sicher, dass ein echter Technikfreak alles ohne weiteres verstehen wird. Zum leichteren Verständnis werde ich die Geschichte in "Schritte" unterteilen.

Vorwort des Autors

Bereits im Alter von 12 Jahren träumte ich davon, eine Maschine zu bauen, die in der Lage wäre, verschiedene Dinge zu erschaffen. Eine Maschine, mit der ich jeden Haushaltsgegenstand herstellen kann. Zwei Jahre später stieß ich auf den Satz CNC oder genauer gesagt zu dem Satz "CNC-Fräsmaschine". Nachdem ich herausfand, dass es Leute gibt, die so eine Maschine für den eigenen Bedarf in ihrer eigenen Garage selbst bauen können, wurde mir klar, dass ich das auch könnte. Ich muss es tun! Drei Monate lang versuchte ich, die richtigen Teile zu sammeln, aber ich rührte mich nicht. So verschwand meine Besessenheit allmählich.

Im August 2013 reizte mich erneut die Idee, eine CNC-Fräsmaschine zu bauen. Ich hatte gerade meinen Bachelor an der University of Industrial Design abgeschlossen und war daher von meinen Fähigkeiten überzeugt. Jetzt verstand ich klar den Unterschied zwischen mir heute und mir vor fünf Jahren. Ich lernte, wie man mit Metall arbeitet, beherrschte die Techniken der Arbeit an manuellen Metallbearbeitungsmaschinen, aber vor allem lernte ich, wie man Entwicklungswerkzeuge benutzt. Ich hoffe, dieses Tutorial wird Sie dazu inspirieren, Ihre eigene CNC-Maschine zu erstellen!

Schritt 1: Design und CAD-Modell

Alles beginnt mit durchdachtem Design. Ich habe mehrere Skizzen angefertigt, um ein besseres Gefühl für die Größe und Form der zukünftigen Maschine zu bekommen. Danach habe ich mit SolidWorks ein CAD-Modell erstellt. Nachdem ich alle Teile und Baugruppen der Maschine modelliert hatte, fertigte ich technische Zeichnungen an. Ich habe diese Zeichnungen für die Herstellung von Teilen auf manuellen Metallbearbeitungsmaschinen verwendet: und.

Ich bin ehrlich, ich mag gute. handliche Werkzeuge. Deshalb habe ich versucht, die Wartung und Einstellung der Maschine so einfach wie möglich zu gestalten. Ich habe die Lager in speziellen Blöcken platziert, um dies zu können schneller Wechsel. Die Führungen sind wartungsfähig, sodass mein Auto immer sauber ist, wenn die Arbeit erledigt ist.

Downloads "Schritt 1"

Maße

Schritt 2: Bett

Das Bett verleiht der Maschine die nötige Steifigkeit. Es wird mit einem beweglichen Portal, Schrittmotoren, Z-Achse und Spindel und später der Arbeitsfläche ausgestattet. Um einen Trägerrahmen zu erstellen, habe ich zwei verwendet Aluminiumprofil Maytec-Profil 40x80 mm und zwei Endplatten aus Aluminium 10 mm dick. Ich habe alle Elemente an Aluminiumecken miteinander verbunden. Um die Struktur innerhalb des Hauptrahmens zu verstärken, habe ich einen zusätzlichen quadratischen Rahmen aus Profilen mit kleinerem Querschnitt hergestellt.

Um in Zukunft Staub auf den Schienen zu vermeiden, habe ich Alu-Schutzecken verbaut. Der Winkel wird mit Nutensteinen montiert, die in eine der Nuten des Profils eingebaut werden.

Beide Endplatten sind mit Lagerböcken zur Aufnahme der Antriebsspindel ausgestattet.

Trägerrahmen Komplett

Ecken zum Schutz der Schienen

Downloads "Schritt 2"

Zeichnungen der Hauptelemente des Bettes

Schritt 3: Portal

Das bewegliche Portal ist das ausführende Organ Ihrer Maschine, es bewegt sich entlang der X-Achse und trägt die Frässpindel und den Achsträger Z. Je höher das Portal, desto dicker das Werkstück, das Sie bearbeiten können. Ein hohes Portal ist jedoch weniger widerstandsfähig gegen die Belastungen, die während der Bearbeitung auftreten. Die hohen Seitenpfosten des Portals wirken als Hebel gegenüber den Linearwälzlagern.

Die Hauptaufgabe, die ich auf meiner CNC-Fräse lösen wollte, war die Bearbeitung von Aluminiumteilen. Da die maximale Dicke der für mich geeigneten Aluminiumplatinen 60 mm beträgt, habe ich mich entschieden, den Portalabstand (der Abstand von der Arbeitsfläche zum oberen Querträger) gleich 125 mm zu machen. In SolidWorks habe ich alle meine Messungen in ein Modell und technische Zeichnungen umgewandelt. Aufgrund der Komplexität der Teile habe ich diese auf einem industriellen CNC-Bearbeitungszentrum bearbeitet, wodurch ich zusätzlich Fasen bearbeiten konnte, was auf einer manuellen Metallfräsmaschine sehr schwierig wäre.

Downloads "Schritt 3"

Schritt 4: Z-Achsen-Bremssattel

Beim Design der Z-Achse habe ich eine Frontplatte verwendet, die an den Bewegungslagern der Y-Achse befestigt ist, zwei Platten zur Verstärkung der Baugruppe, eine Platte zur Montage des Schrittmotors und eine Platte zur Montage der Frässpindel. An der Frontplatte habe ich zwei Profilführungen verbaut, entlang denen sich die Spindel entlang der Z-Achse bewegt.Bitte beachten Sie, dass die Schraube der Z-Achse unten kein Gegenlager hat.

Downloads "Schritt 4"

Schritt 5: Führungen

Führungen bieten die Möglichkeit, sich in alle Richtungen zu bewegen und sorgen für reibungslose und präzise Bewegungen. Jedes Spiel in einer der Richtungen kann zu Ungenauigkeiten bei der Verarbeitung Ihrer Produkte führen. Ich habe mich für die teuerste Option entschieden - profilierte Schienen aus gehärtetem Stahl. Dadurch kann die Struktur hohen Belastungen standhalten und die von mir benötigte Positioniergenauigkeit bereitstellen. Um sicherzustellen, dass die Führungen parallel sind, habe ich während ihrer Installation einen speziellen Indikator verwendet. Die maximale Abweichung zueinander betrug nicht mehr als 0,01 mm.

Schritt 6: Schrauben und Riemenscheiben

Schrauben wandeln die Drehbewegung von Schrittmotoren in eine lineare Bewegung um. Bei der Konstruktion Ihrer Maschine können Sie aus mehreren Optionen für diese Baugruppe wählen: Ein Spindel-Mutter-Paar oder ein Kugelgewinde-Paar (Kugelgewindetrieb). Die Gewindemutter ist im Betrieb in der Regel stärkeren Reibungskräften ausgesetzt und gegenüber dem Kugelgewindetrieb auch ungenauer. Wenn Sie eine erhöhte Genauigkeit benötigen, müssen Sie sich unbedingt für einen Kugelgewindetrieb entscheiden. Aber Sie sollten wissen, dass Kugelgewindetriebe ziemlich teuer sind.