Yangi boshlanuvchilar uchun CNC mashinasini noldan qanday qilib yasash mumkin

CNC mashinasini noldan qanday qurishni o'rganish siz o'ylaganingizdan osonroqdir. Biz DIY jarayonini yangi boshlanuvchilar uchun bajarilishi oson bo'lgan bir qator bosqichlarga ajratdik. Qismlarni sotib olishdan tortib, dasturiy ta'minotni o'rnatishgacha, bizning DIY qo'llanmamiz sizga o'zingizning CNC-mashinangizni qanday qilib osonlik bilan yasash haqida sizga yo'l ko'rsatadi.

CNC mashinasi nima?

CNC mashinasi G-kod buyruqlari bo'yicha CAD/CAM dasturi tomonidan yaratilgan asboblar yo'li bo'ylab oldinga va orqaga harakat qilish uchun X, Y va Z ning 3 o'qlarini haydash uchun dvigatelni boshqarish uchun kompyuter dasturidan foydalanadigan avtomatlashtirilgan elektr asbobidir. Nihoyat, shpindeldagi asbob o'ymakorlik, kesish va frezalash natijalarini yakunlaydi.

Ko'rib chiqilishi kerak bo'lgan narsalar

CNC dastgohlari haqida gap ketganda, har bir kishi uning yuqori xarajati va murakkab dasturlash operatsiyalari haqida o'ylaydi, bu bizni tushunib bo'lmaydigan his qiladi. Darhaqiqat, biz CNC-ni oddiy va oddiy qilish orqali bilamiz va o'rganamiz arzon narxlardagi CNC mashinalari, bu bizga yangi boshlovchidan zamonaviy CNC texnologiyasi bo'yicha mutaxassisga ko'tarilish imkonini berdi. DIY CNC mashinasining qiyinligi mashina to'plamlarining yuqori narxida va ishlov berish qiyinligidadir va dasturiy ta'minotni sozlash va ishlatish nisbatan oddiy. Bir oylik CNCni o'rganish va tadqiq qilishdan so'ng, men mahalliy mavjud materiallardan foydalangan holda o'zimning Mach3 boshqariladigan CNC dastgohlar to'plamlarini yaratishga qaror qildim.

Qurilish qiyinligi: O'rtacha.

Qurilish muddati: 16 kun.

DIY asboblari: Skameykalar, elektr matkaplar, qo'l arralari, namunali zımbalar, kranlar, raybalar, kaliperlar, burmalar va vintlardek.

Ishni boshlash

Ushbu qo'llanma quyidagi xususiyatlarga ega funktsional CNC mashinasini yaratish haqida.

1. Gantry strukturasi yaxshi barqarorlik, katta ishlov berish formati, ixcham va lightw8 ish stoli dizayni, engil w8 va tashish uchun qulay.

2. PCB, PVX, akril, MDF, yog'och, alyuminiy va misni kesish va frezalash uchun ishlatilishi mumkin.

3. Uning ishlov berish aniqligi 0.1 mm ga yetishi mumkin, bu ko'pchilik PCB plitalari, qoliplar, shtamplar va belgilar talablariga javob berishi mumkin.

4. Uning narxi past $1,000 va yig'ish qulay va oson.

5. Ishlatilgan qismlar va xom ashyoni mahalliy joyda topish yoki sotib olish mumkin, bu esa tashvishlarni kamaytiradi.

6. DIY jarayoni juda murakkab vositalarni talab qilmaydi.

7. Mach3 kontrolleri, ishlatish uchun qulay.

8. Shpindel yuqori aniqlikdagi pog'onali dvigatel tomonidan boshqariladi.

CNC mashinasi strukturasini qanday qurish mumkin?

Ushbu CNC mashinasi sobit gantry strukturasini qabul qiladi. Butun mashina taglik stoliga, portal ramkasiga, X o'qi vagoniga, Y o'qi ish stoliga va Z o'qi aravasiga bo'linadi. Y o'qi ish stolining qo'zg'aluvchan pog'onali dvigateli pastki plastinkada o'rnatiladi. , vint va Y o'qi stol surma yo'riqnomasi sifatida 2 silliq bar va portal.

Portalda X o'qi vagonning qo'zg'aluvchan pog'onali dvigateli, etakchi vint va X o'qi vagonning toymasin yo'riqnomalari sifatida ishlatiladigan 2 ta silliq novda mahkamlangan. X o'qi aravachasiga Z o'qi aravachasining harakatlantiruvchi step motori, o'q vinti va Z o'qi aravachasining toymasin yo'riqnomasi sifatida ishlatiladigan 2 ta silliq novda o'rnatilgan.

Z-o'qi aravachasida milni mahkamlash uchun L shaklidagi mahkamlagichlar va U shaklidagi ushlab turuvchi halqalar mavjud.

Qo'rg'oshin vinti bilan mos keladigan gayka X, Y va Z o'qlarining aravachasida payvandlanadi.

CNC mashinasi sxemasini qanday qilish kerak?

Sxema X o'qi Y o'qi Z o'qining 3 ta bir xil pog'onali motor qo'zg'alish qismlaridan iborat. Endi X o'qini uning ishlash printsipini tasvirlash uchun ustun sifatida oling.

L297/L298 bilan step motorli haydovchi sxemasi

Sxema, asosan, L2 va L297 integral mikrosxemalaridan iborat bo'lgan ikkita pog'onali motordan iborat. L298 ning asosiy vazifasi impulslarni taqsimlashdir. U L297 haydash uchun A, B, C va D chiqish terminallarida chiqish mantiqiy impulslarini hosil qiladi. L298 shuningdek, fazali o'rash oqimini nazorat qilish va yaxshi moment chastotasi xususiyatlarini olish uchun doimiy oqim maydalagichni boshqarish uchun 297 ta PWM maydalagichga ega.

HDR1 dan (2-pin) X o'qi impulsi U18 (L1) ning SOAT (pin 297) ga kiradi va A, B, C, D, C (pinlar 1, 4, 6, 7) chiqish terminallarida U9 tomonidan qayta ishlanadi. va 2) aylanish uchun step motorini haydash uchun qadam impulslarini chiqarish.

L298 er-xotin H-ko'prigi yuqori kuchlanishli va yuqori oqim quvvatiga ega integral elektron drayveri.

L297 va L298 to'liq qo'zg'alish tizimini yaratish uchun ishlatiladi, ular 2 fazali step motorlarini maksimal kuchlanish 46V va har bir fazaga 2A oqim bilan boshqara oladi.

U1 ning SYNC (1-pin) bir nechta L1 sinxronizatsiyasini amalga oshirish uchun U3 va U5 ning 297-piniga ulangan sinxronizatsiya pinidir.

Step motor haydovchi boshqaruv kengashi

U10 ning ENABLE (pin 1) boshqaruv piniga chiqish mantiqini boshqarish imkonini beradi. U past bo'lsa, INH1, INH2, A, B, C, D barcha L298 drayverini ishlamasligi uchun past darajaga tushishga majbur bo'ladi. CONTROL (pin 11) maydalagich signalini boshqarishni tanlash uchun ishlatiladi. Past darajali bo'lsa, maydalagich signali INH1, INH2, yuqori darajada bo'lsa, maydalagich signali A, B, C, D signallarida ishlaydi. Birinchisi bir bosqichli ish rejimiga mos keladi va 2 rejim bipolyar ish rejimining qadamli motori uchun ishlatilishi mumkin.

S15U1 ning VREF (pin 1) mos yozuvlar kuchlanishini sozlash pinidir va bu pinning kuchlanishi step motorining fazali o'rashining eng yuqori oqimini o'rnatish uchun o'rnatiladi.

Step motor haydovchi to'plamlari

U17 ning cw/ccw (pin 1) X o'qi step motorining aylanish yo'nalishini belgilash pinidir va HDR1 dan X o'qi uchun yo'nalishni belgilovchi signal (pin 6) bu pinga ulangan.

HALF/FULL (pin 19) qo'zg'alish rejimini boshqarish pinidir. Yuqori bo'lsa, u yarim bosqichli haydash rejimi, past bo'lsa, u to'liq bosqichli haydash rejimidir. RESET (pin 20) asenkron qayta o'rnatish signalidir va uning vazifasi impuls distribyutorini qayta o'rnatishdir.

D3-D26 - L298 drayverining H-ko'prigining erkin aylanadigan diodlari.

Mach3 CNC Controller qanday o'rnatiladi?

Mach3 CNC dastgohlari uchun eng ko'p ishlatiladigan CNC boshqaruvchisidir. Uning o'rnatilishi oddiy. Birinchidan, Mach3 harakat kartasini kompyuterning anakartiga joylashtiring. Windows operatsion tizimida Mach3 drayveri sukut bo'yicha o'rnatiladi.

USB Mach3 3 eksa CNC tekshiruvi to'plami

Shuningdek, siz DSP, NcStudio, Mach4, Syntec, OSAI, Siemens, LNC, FANUC va boshqa CNC kontrollerlarini tanlashingiz mumkin.

CAD/CAM dasturiy ta'minotini qanday o'rnatish va undan foydalanish kerak?

CNC dastgohlari uchun eng keng tarqalgan CAD/CAM dasturlariga Type3, ArtCAM, Cabinet Vision, CorelDraw, UG, MeshCAM, Solidworks, AlphaCAM, MasterCAM, UcanCAM, CASmate, PowerMILL, Aspire, Alibre, AutoCAD, Fusion360, Autodesk Inventor, Rhinoceros kiradi. 3D, qaysi loyihalash mumkin 2D/3D ishlov berish asboblari yo'llarini yaratish uchun chizmalar.

CAD/CAM dasturiy ta'minoti

CNC mashinasi to'plamlarini qanday yig'ish kerak?

Pastki stol, X o'qi vagon, Y o'qi ish stoli va Z o'qi aravachalari 1.5 o'qli bükme mashinasi tomonidan amalga oshiriladi.2mm eng ideal ishlov berish aniqligini ta'minlaydigan sovuq haddelenmiş po'lat plitalar. Agar bukuvchilar bo'lmasa, uni katta tirgakda qo'l bolg'asi bilan qo'lda egish ham mumkin. Qo'lda bolg'acha bilan ishlov berish paytida, ishlov beriladigan qismda bolg'a izlarini qoldirmaslik uchun ish qismiga yostiqli temir qo'shilishi kerak. Bükme so'ng, qo'shimcha shakllantirish talab qilinadi. Samolyotlarning hech biri burilmagan va bir-biriga 90 graduslik burchak hosil qiladi. To'g'ri teshilish holatini ta'minlash uchun 1-chizish chizig'iga parallel va perpendikulyar bo'lgan chizilgan ignaning igna uchi nozik bo'lishi kerak, chizish chizig'i to'g'ri bo'lishi kerak va namuna teshuvchi joylashishni aniqlash rozetkasi ehtiyot va aniq bo'lishi kerak.

CNC mashinasi to'plamlari

Misol uchun, diametri 6 mm bo'lgan teshikni 2 marta teshib qo'ying. Birinchidan, teshikni burg'ulash uchun 4 mm diametrli matkapdan foydalaning. 4 mm diametrli teshikning o'zaro faoliyat joylashuv chizig'iga ko'ra to'g'ri yoki yo'qligini aniqlang. Agar u to'g'ri bo'lmasa, uni tuzatish uchun bog 'turli faylidan foydalaning. , va nihoyat, teshikni a bilan raybalang 6mm matkap uchi, shuning uchun teshik pozitsiyasi xatosi nisbatan kichik bo'ladi.

Portal devor qalinligi 1 bo'lgan antistatik polning temir tirgovichidan qo'l arra bilan kesilishi mumkin.2mm chizmaga ko'ra, va uni tirgakda egish, ishlov berish va shakllantirish mumkin. X, Y, Z 3 o'qli yo'riqnoma sifatida ishlatiladigan yorug'lik paneli silliq diametri 8- bo'lgan silliq sirtni talab qiladi.10mm. Ishlatilgan matritsali printerning slaydni va eski lazerli printer kartrijidagi siyoh kauchuk rolikni demontaj qilish orqali buni hal qilish mumkin. Har bir yo'nalishdagi 2 ta silliq chiziq teng uzunlikda bo'lishi kerak va oxirgi yuzlar tekis bo'lishi kerak. M5 simga tegish uchun oxirgi yuzlarning markazida teshiklarni burg'ulash va ularni mahkamlash 5mm murvatlar. Ishlash gorizontal va vertikal bo'lishi kerak, ayniqsa, har bir yo'nalishda 2 yorug'lik chizig'i mutlaqo bo'lishi kerak Parallelizm juda muhim, u ishlab chiqarishning muvaffaqiyati yoki muvaffaqiyatsizligini belgilaydi.

3 o'qning etakchi vinti diametri bo'lgan qo'rg'oshin vintidir 6mm va bir qadam 1mm. Ushbu qo'rg'oshin vintni shiftni bezash uchun apparat do'konida sotiladigan uzun qo'rg'oshin vintidan kerakli uzunlikni kesish uchun ishlatilishi mumkin. Qarshilik va bo'shliq kichik bo'lishi kerak va gayka teskari zarbani kamaytirish va o'yma mashinasining aniqligini yaxshilash uchun aravaning mos keladigan teshigiga payvandlanadi.

Sürgülü sleeve - bu apparat do'konida sotib olingan guruch shlang ulagichi. Sürgülü barning diametridan biroz kichikroq ichki diametrni tanlash kerak, so'ngra toymasin barga aniq mos kelish uchun ichki diametrni burish uchun qo'lda reamerdan foydalaning. Agar kerak bo'lsa, optik o'qni metallografik zımpara bilan jilolang, toymasin gilzani 6 mm uzunlikdagi qismlarga, jami 12 qismga kesib oling va keyin uni vagonning mos keladigan teshigiga lehimlash uchun yuqori quvvatli lehimli temirdan foydalaning. Payvandlash paytida toymasin gilzani qo'ymang. Agar lehim ichkariga kirsa, lehim sifatini ta'minlash uchun sink xloridni oqim sifatida foydalaning. Yig'ish paytida, toymasin stolning qarshiligi kichik va izchil bo'lishiga ehtiyot bo'ling. Agar qarshilik katta bo'lsa, toymasin sleeve talablarga javob berish uchun lehim temir bilan qayta qizdirilishi mumkin.

Bosqichli dvigatelning o'qi va vintli novda a ning mis trubkasi orqali ulanadi 6mm diametrli novda antennasi. Vintli novda va mis quvur mahkam payvandlanadi va konsentrik bo'lishi ta'minlanadi. Mis trubaning ikkinchi uchi step motor miliga kiritiladi va keyin gorizontal ravishda burg'ulanadi. Kichkina teshikka mahkamlash uchun pin kiritiladi va vintli novdaning ikkinchi uchi vagondagi gayka bilan payvandlanadi.

Ushbu CNC mashinasi o'z materiallarining o'lchami va o'lchamiga ko'ra moslashuvchan tarzda boshqarilishi mumkin, ammo butun mashina zaif qattiqlikni oldini olish uchun juda katta bo'lmasligi kerak.

CNC mashinasini qanday ishlatish kerak?

CNC ishlov berishdan oldin, ishlov berish dasturlari ro'yxati oldindan tayyorlanishi kerak:

1. Qismni qayta ishlash tartibini va ishlov berish uchun ishlatiladigan asboblarni va kesish tezligini aniqlang.

2. Qismning kontur ulanish nuqtasini aniqlang.

3. Pichoqni ishga tushirish va yopish holatini va koordinata boshlang'ichining holatini o'rnating.

Belgilangan bayonot formatiga muvofiq raqamli boshqaruv ko'rsatmalari to'plamini yozing, ko'rsatmalar to'plamini ishlov berish uchun raqamli boshqaruv moslamasiga kiriting (dekodlash, ishlash va h.k.), haydash pallasida signalni kuchaytiring, burchak almashinuvi va burchak tezligini chiqarish uchun servo motorni boshqaring va keyin komponentlarni bajaruvchi komponent orqali aylantiring. Ish stolining chiziqli siljishi ovqatlanishni amalga oshirish uchun amalga oshiriladi.

Quyidagi kabi 9 bosqichli CNC mashinasini ishlatishni boshlaylik.

1-qadam. CNC dasturlash.

Ishlov berishdan oldin CNC dasturlash avval tahlil qilinishi va kompilyatsiya qilinishi kerak. Agar dastur uzoq yoki murakkab bo'lsa. CNC mashinasida dastur qilmang, lekin dasturlash mashinasi yoki kompyuter dasturlashdan foydalaning va keyin floppi disk yoki aloqa interfeysi orqali CNC mashinasining CNC tizimiga zaxiralang. Bu mashina vaqtini egallashning oldini oladi va ishlov berishning yordamchi vaqtini oshiradi.

2-qadam. Mashinani yoqing.

Umuman olganda, CNC mashinasi yoqish shartlariga ega bo'lishi uchun birinchi navbatda asosiy quvvat yoqiladi. CNC tizimini kalit tugmasi bilan ishga tushiring va dastgoh bir vaqtning o'zida yoqiladi va CNC boshqaruv tizimining CRT ma'lumotlarni ko'rsatadi. Qisqichbaqa va boshqa yordamchi uskunalarning ulanish holati.

Qadam 3. Qattiq mos yozuvlar nuqtasini o'rnating.

Ishlov berishdan oldin, mashinaning har bir koordinatasining harakatlanish ma'lumotlarini o'rnating. Ushbu qadam o'sishni boshqarish tizimining mashinasi uchun 1-chi bajarilishi kerak.

4-qadam. CNC dasturlashni boshlang.

Dastur muhitiga (lenta, disk) ko'ra, u lenta mashinasi, dasturlash mashinasi yoki ketma-ket aloqa orqali kiritilishi mumkin. Agar bu oddiy dastur bo'lsa, u to'g'ridan-to'g'ri CNC boshqaruv paneliga klaviatura orqali kiritilishi yoki masofadan segmentni qayta ishlash uchun MDI rejimida segment bo'yicha kiritilishi mumkin. Ishlov berishdan oldin buyumning kelib chiqishi, asbob parametrlari, ofset va turli kompensatsiya qiymatlari ham dasturga kiritilishi kerak.

5-qadam. Dasturni tahrirlash.

Agar kiritilgan dasturni o'zgartirish kerak bo'lsa, ish rejimini tanlash tugmasi tahrirlash joyiga joylashtirilishi kerak. Qo'shish, o'chirish va o'zgartirish uchun tahrirlash tugmasidan foydalaning.

6-qadam. Dasturni tekshirish va disk raskadrovka.

Birinchidan, dastgoh asbobini qulflang va faqat tizimni ishga tushiring. Ushbu qadam dasturni tekshirishdir. Agar biron bir xato bo'lsa, uni qayta tahrir qilish kerak.

7-qadam. Ish qismini mahkamlash va tekislash.

Ishlov beriladigan ish qismini to'g'rilang va tekislang va benchmarkni o'rnating. Usul qo'lda qo'shimcha harakatni, uzluksiz harakatni yoki dastgoh asbobining qo'lda g'ildirak harakatini qabul qiladi. Boshlanish nuqtasini dasturning boshiga qo'ying va asbobning mos yozuvini o'rnating.

Qadam 8. CNC ishlov berishni boshlang.

Uzluksiz ishlov berish odatda xotirada dastur qo'shimchalaridan foydalanadi. CNC ishlov berishda besleme tezligi besleme tezligi kaliti bilan sozlanishi mumkin. Ishlov berish jarayonida ishlov berish holatini kuzatish yoki qo'lda o'lchashni amalga oshirish uchun besleme harakatini to'xtatib turish uchun beslemeni ushlab turish tugmasi bosilishi mumkin. Ishlov berishni davom ettirish uchun tsiklni boshlash tugmasini yana bosing. Idishning to'g'ri ekanligiga ishonch hosil qilish uchun qo'shishdan oldin uni qayta tekshirish kerak. Frezeleme paytida tekis kavisli bo'laklar uchun qog'ozga qismning konturini chizish uchun asbob o'rniga qalamdan foydalanish mumkin, bu esa intuitivroqdir. Tizimda asboblar yo'li mavjud bo'lsa, simulyatsiya funktsiyasi dasturning to'g'riligini tekshirish uchun ishlatilishi mumkin.

9-qadam. Mashinani o'chiring.

Qo'shgandan so'ng, quvvatni o'chirishdan oldin, CNC mashinasining holatini va mashinaning har bir qismining holatini tekshirishga e'tibor bering. Avval mashina quvvatini o'chiring, keyin tizim quvvatini o'chiring va nihoyat asosiy quvvatni o'chiring.

tez so'raladigan savollar

Diqqat

Siz quryapsizmi arzon CNC router, yoki eng yaxshi byudjetli CNC torna mashinasini yasash, hatto DIY bilan eng arzon CNC frezalash mashinasi bilan ishlash, 1-ehtiyotkorlik CNC mashinasining quvvat manbai hisoblanadi. Mashinada 3 ta pog'onali dvigatel va bitta shpindelli dvigatel mavjud. Shuning uchun, CNC mashinasining oqimi foydalanish jarayonida juda katta. DC quvvat manbai sotib olayotganda, kattaroq nominal oqimga ega bo'lgan shahar quvvat manbai sotib olinishi kerak. Shpindelli dvigatelning tezligini belgilovchi omil doimiy tok manbaining kuchlanishidir. Voltaj qanchalik baland bo'lsa, milning maksimal tezligi tezroq aylanishi mumkin, shuning uchun kuchlanish juda kichik bo'lishi mumkin emas.

Xulosa qilib aytganda, men o'z-o'zidan ishlab chiqarilgan CNC mashinasining nominal kuchlanishi taxminan 30V va nominal oqim kamida 10A mashinaning normal ishlashini ta'minlash uchun. 30V kuchlanish asosan shpindel dvigatelida qo'llaniladi va step vosita bunday yuqori kuchlanishga muhtoj emas. Bosqichli vosita vint bilan boshqariladiganligi sababli, moment kichik kuchlanish bilan ham katta bo'lishi mumkin. Shuning uchun men step motoriga berilgan kuchlanish uchun faqat 12V etarli ekanligini taklif qilaman. Bosqichli vosita 12V dan foydalanadi, ammo doimiy quvvat manbai tomonidan ta'minlangan kuchlanish 30V ni tashkil qiladi. Bu erda transformatordan foydalanish kerak. Ushbu transformatorning kuchi yuqori bo'lishi kerak. 3 ta qadam motorining oqimi ushbu transformatordan o'tishi kerak. Transformatorning issiqlik tarqalishi davom eta olmaydi, natijada jiddiy issiqlik hosil bo'ladi.