자신의 손으로 CNC 기계를 만드는 방법?

목재, 플라스틱 및 복합 재료 외에도 수치 제어(CNC) 기계는 비철금속 및 작업(기술) 등급의 강철까지 완벽하게 처리합니다. 이러한 장비는 밀링 및 조각 기계로 수행되며 목재와 강철을 태울 수 있는 레이저 조각기 총으로 인력이 부족합니다.

밀링 머신이나 레이저 조각 머신 조립을 준비하기 전에, 요구 사항을 결정숙련된 장인이 간과하지 않는 것.

가장 먼저 가공물의 선삭, 드릴링, 절삭 가공 과정에서 부품에 가해지는 기계적 힘이 상당하기 때문에 몸체(프레임, 베드)는 충분한 강성을 가져야 합니다.

부품 처리에는 특정 사양에 명시된 정확성과 명확성이 있어야 합니다. 중국 기성품 구성 요소를 주문하는 것을 방해하는 것은 없지만 기본은 대부분 즉석에서 만들어집니다.

부품 크기도 중요합니다.. 작은 부품, 메커니즘 및 장치용 예비 부품을 회전할 계획일 때 2m2 면적의 작업대에서 전체 작업대를 차지할 기계를 조립하는 것은 비합리적입니다.

이 세 가지 작업을 해결하고 필요한 재료와 도구를 준비하십시오.

• 목재용 기계 본체의 제조에는 단단한 목재 보드, MDF 또는 마분지 프로파일 시트 또는 합판이 적합합니다. 후자는 단단한 나무와 함께 가장 큰 힘을 가지고 있습니다. 그러나 금속용 기계는 강철보다 더 나은 디자인을 찾을 수 없습니다.

• 목재용 스핀들 모터의 출력은 2kW를 넘지 않아야 합니다. 15분마다 긴 기술 중단을 방지하려면 스핀들 모터에 라디에이터-물 열 제거 시스템을 장착하는 것이 바람직합니다.

• 인버터 전기 모듈은 엔진 출력에 따라 선택됩니다. 스테퍼 모터의 신뢰성과 편재성으로 인해 "모터 드라이버" 시스템이 사용됩니다. 드라이버 보드는 모터 샤프트가 특정 각도로 회전하거나 몇 번의 완전한 회전을 완료하도록 하는 펄스 또는 교류 전류를 생성합니다. 3개의 스테퍼 모터는 3개의 좌표축 모두를 따라 공작물의 이동을 제공합니다.

• 케이블 박스는 운전 중 우발적인 손상으로부터 배선을 보호하기 위해 배치됩니다. 드라이브와 대상 테이블이 자주 그리고 많이 움직입니다.

다른 구성 요소에는 밀링 클램프(커터용 척), 냉각 호스, 볼 베어링 키트, 커플링(스테퍼 모터에서 부드러운 승차감을 전달하고 축을 따라 기어박스와 정렬되도록 함), 밀링 커터, 하드웨어, 물이 포함됩니다. 펌프 (펌프), 스터드. 필요한 도구:

• 다수의 전극을 갖는 인버터형 용접부;

• 금속 및 목재용 커팅 디스크 세트가 있는 그라인더;

• 노즐 세트가있는 범용 스크루 드라이버;

• 망치, 펜치, 범용 렌치(최소 2개);

• 납땜 인두, 로진, 땜납, 납땜 플럭스;

• 가위와 집게.

소모품 - 전기 테이프, 범용 접착제 (목공, 에폭시 및 / 또는 "Moment-1"), 고무 실런트, 흄 테이프.

장인들은 CD와 드라이브를 기반으로 밀링 커터를 만듭니다. 이러한 구성 요소를 사용하여 사용자는 매우 컴팩트한 기계를 받게 됩니다.

일반적인 단계별 조립 지침에는 아래 나열된 단계가 포함됩니다.

1. 도면 검색 또는 생성 - 전기 및 전자 레이아웃을 포함한 모든 단계가 자세히 설명된 조립 지침. 도면을 작성하려면 Autocad 또는 Visio와 같은 소프트웨어 도구가 사용됩니다.

2. 필요한 구성 요소를 얻은 후 마스터는 프레임을 형성합니다. 이러한 예비 부품을 구입하기 전에 조립하지 않는 것이 좋습니다. 치수가 향후 장치의 구성과 일치하지 않습니다.

3. 메인 모터로 스핀들 유닛의 설치 및 조정. 엔진에는 냉각 시스템이 설치되어 있습니다. 누출을 제거하기 위해 실런트가 사용됩니다. 경화 후 일종의 고무로 변합니다.

4. 전기 배선 및 케이블 설치, 원격 제어, 기계의 비상 종료 버튼.

5. 전자 보드(마이크로 컨트롤러)의 배치 및 연결. 예를 들어 DB-25 케이블이 있는 스테퍼 모터 드라이버용 5축 CNC 컨트롤러인 KY-2012와 같은 전자 모듈을 사용할 수 있습니다. 대부분의 사용자는 Arduino 마이크로 컨트롤러를 선호합니다.

6. 조립 된 기계의 작동을 테스트하고이 기계에서 제조 될 미래 블랭크 도면의 전자 버전을 다운로드합니다.

장비가 잘 작동하면 생산 계획을 개발하고, 이를 위한 자재 및 소모품을 구매하고, 첫 번째(시험) 부품 배치를 출시하기 위해 "스트림"으로 이동할 수 있습니다.

자체 조립된 CNC 기계에는 최소한의 오류와 원치 않는 계산 오류가 필요합니다. 집에서 만든 장치는 나무와 플라스틱 작업만을 위해 만들어졌을지라도 설계와 조립에 있어 철저한 접근이 필요합니다. 따라서 프로젝트가 준비되었습니다. 실행하는 것만 남아 있습니다.

침대, 전원 공급 회로, 메인 모터가 있는 드라이브, 스테퍼 모터가 있는 대상 테이블은 작동 중에 서로 간섭하지 않아야 합니다. 덜 중요한 노드는 비상 정지 버튼과 스핀들 드라이브의 속도를 전환하는 버튼이 있는 리모콘입니다.

가로축과 세로축을 따라 대상 테이블의 변위를 조정할 수 있는 부품을 설치합니다.

스핀들을 장착합니다. 선체 작업이 완료된 후에 만 ​​​​배치됩니다 (측벽과 후면 벽을 조립하지 않고). 모터를 설치할 때 이 드라이브를 높이와 수직으로 움직일 수 있는 기회를 남겨 두십시오.

기타 구성 요소에는 풀리 및 벨트의 기어를 사용하는 나사 드라이브가 포함됩니다.. 이 연결은 벨트가 풀리 위로 미끄러지는 것을 방지합니다. 토크 전달의 균일성은 실질적으로 보장됩니다.

소형 기계에 스테퍼 모터를 사용할 때 대형 프린터의 캐리지 구성 요소가 사용됩니다. 제조 연도가 오래된 모델일수록 더 강력한 스테퍼 모터가 사용되었습니다. 도트 매트릭스 프린터는 큰 성공으로 간주됩니다. 이러한 기계로의 변환에 적합한 레이저 및 잉크젯 모델 이상입니다. 3 좌표 기계에는 각각 3개의 이러한 모터가 필요합니다. (오래된 인쇄 장비를 사용하여) 스스로 찾을 수 없다면 중국 브랜드 Nema의 스테퍼 모터를 사용하십시오. 10 ~ 100일의 주문 배송을 기다려야 하며 이러한 모터는 12의 전압용으로 설계되었습니다. 볼트 및 전류는 최대 몇 암페어입니다.

회전하는 기어(공구강 휠)를 사용하여 토크를 선형으로 전환할 수 있습니다. 최대 정확도를 위해 볼 나사 쌍(BSC)을 사용할 수 있지만 저렴한 솔루션은 아닙니다. 너트와 장착 볼트를 사용하여 블록을 설치하고 플라스틱 개스킷을 제공하여 마찰을 줄이고 유격을 줄입니다.

모든 브러시 또는 브러시리스 모터를 스핀들에 사용할 수 있습니다.

도구가 세 좌표를 따라 이동할 수 있도록 하는 수직 허브는 좌표 테이블 내에서 작동합니다. 축은 알루미늄 막대 형태로 만들어집니다. 이 부품의 치수는 기계의 치수와 일치해야 합니다.

작업 기계 부품의 조립은 프레임에 첫 번째 스테퍼 모터를 고정하는 것으로 시작됩니다.. 그들은 수직 축 뒤에 있습니다. 이 모터는 수평 및 수직 이동을 담당합니다. 가로축을 따라 움직이는 모바일 포털은 스핀들 드라이브와 캘리퍼(작업점의 높이를 설정하는 축)를 운반합니다. 포털이 높을수록 마스터를 돌릴 때 세부 사항이 더 두꺼워집니다. 상승된 포털의 단점은 증가된 적용된 힘에 대한 불안정성입니다.

높이 좌표를 담당하는 스테퍼 모터와 직선 레일을 고정하려면 측면 판을 제외한 모든 판을 사용하십시오. 같은 위치에 스핀들 베이스를 설치합니다.

스핀들 모터의 로터를 스터드로 고정하려면 단면이 상당히 넓은 전기 케이블의 고무 권선을 사용하십시오. 나일론 부싱에 삽입된 나사에도 고정 특성이 있습니다.

케이스 제조시 금속과 목재는 서로 결합 될 수 있습니다. 따라서 주요 (베어링) 구조는 벽 두께가 3mm 인 전문 파이프로 조립되고 측벽 (뚜껑, 패널)은 합판으로 만들 수 있습니다. 그러나 지지 프레임은 용접 기술 없이 조립되지 않습니다. 순수한 볼트 연결로는 충분하지 않을 수 있습니다.

기계는 프레임 덕분에 도면에 명시된 최고의 강도를 얻습니다.. 이동체 테이블, 스핀들 드라이브, 스테핑 좌표 모터, 레일형 가이드 및 수직 좌표축이 그 위에 설치됩니다.

강철 프레임이 훨씬 낫지만 조기에 손상될 수도 있습니다. 프레임 부품이 찢어지지 않도록 T자형 너트를 사용하십시오. 그러나 볼트 연결은 용접 연결과 완벽하게 결합됩니다. 엔드 플레이트는 리드 볼트가 나사산을 따라 자유롭게 회전할 수 있도록 하는 베어링 설치를 제공합니다. 여기에서 스핀들의 슬라이딩과 베어링이 사용됩니다.

프로그램 장치의 원활한 작동을 위해 고품질의 무선 재료와 무선 구성 요소가 사용됩니다. 의심스러운 품질의 중국 인쇄 회로 기판은 피하는 것이 가장 좋습니다. 어셈블리의 목적은 작동 중 소프트웨어 정지 및 재설정 없이 명확한 기능을 달성하는 것입니다.

드라이버 전자 모듈로 제어되는 스테퍼 모터 외에도 USB 포트도 사용되며, 예를 들어 RS-485 기술 기반 어댑터 ​​모듈을 사용하여 신호를 변환하고 USB 형식으로 역방향 데이터 변환도 수행합니다.

필요한 것을 선택하십시오 - 모든 장비가 작동합니다. 예를 들어 최신 마이크로 프로세서 모듈은 3.3V의 전압에서 작동하고 스테퍼 모터는 12V에서 작동합니다.

CNC 장치에서 프로그램을 다운로드/덮어쓰기하려면 PC 또는 노트북을 사용하십시오. 최근에는 하나 이상의 플래시 드라이브 크기의 추가 마이크로컴퓨터를 사용하여 기기를 제어하고 Wi-Fi 또는 Bluetooth를 통해 스마트폰 및 태블릿과 상호 작용하려는 시도가 있지만 이 기술은 아직 장기적인 개발 단계이며 오히려 "똑똑한 것들"에 속합니다.

• 제정신인 장인은 도면이 있는 프로젝트 없이는 매우 간단한 기계라도 조립할 수 없습니다.
• 스핀들 드라이브와 주파수 변환기를 올바르게 일치시키십시오.
• 비표준 전원으로 스테퍼 모터를 사용하지 마십시오. 그렇지 않으면 비표준 소스를 설치하거나 기존 소스 중 하나를 변경해야 합니다. 이렇게 하면 최종 설정이 복잡해집니다.
• 용접 조인트를 하나만 사용하지 마십시오. 극도의 진동으로 인해 간단히 파손됩니다.
• 슬라이딩 벨트 드라이브를 사용하지 마십시오. 눈에 띄는 힘으로 인해 벨트가 자주 미끄러질 수 있습니다.
• 삼중 안전 여유가 있는 베어링과 프로펠러를 구입하십시오.

자신의 손으로 CNC 기계를 만드는 방법은 아래를 참조하십시오.