Sıfırdan bir CNC makinesi yapmayı öğrenmek düşündüğünüzden daha kolaydır. Kendin Yap sürecini yeni başlayanlar için takip etmesi kolay bir dizi adıma böldük. Parça satın almaktan yazılım yüklemeye kadar, Kendin Yap rehberimiz size kendi CNC makinenizi nasıl kolayca yapacağınızı gösterecek.
CNC Makinesi Nedir?
CNC makinesi, X, Y ve Z'nin 3 eksenini sürmek için motoru kontrol etmek üzere bilgisayar programını kullanan ve CAD/CAM yazılımı tarafından G kodu komutlarına göre oluşturulan takım yolu boyunca ileri geri hareket eden otomatik bir güç aracıdır. Son olarak, mil üzerindeki takım oyma, kesme ve frezeleme sonuçlarını tamamlar.
Düşünülmesi gereken şeyler
CNC makineleri söz konusu olduğunda, herkes yüksek maliyetini ve karmaşık programlama işlemlerini düşünür, bu da bizi bu konuda anlaşılmaz hissettirir. Aslında, CNC'yi bazı basit ve düşük maliyetli CNC makineleri, bizi yeni başlayan birinden modern CNC teknolojisinde uzman bir kişiye yükseltmemizi sağladı. Bir CNC makinesini kendin yapmanın zorluğu, makine kitlerinin yüksek maliyetinde ve işleme zorluğunda yatmaktadır ve yazılımın ayarlanması ve kullanımı nispeten basittir. Bir ay boyunca CNC üzerinde çalıştıktan ve araştırma yaptıktan sonra, yerel olarak bulunan malzemeleri kullanarak kendi Mach3 kontrollü CNC makine kitlerimi yapmaya karar verdim.
Yapı Zorluğu: Orta.
Yapım Süresi: 16 Gün.
Kendin Yap Araçları: Tezgah mengeneleri, elektrikli matkaplar, el testereleri, numune delgeçleri, kılavuzlar, raybalar, kumpaslar, bükücüler ve vidalar.
Başlamak
Bu kılavuz, aşağıdaki özelliklere sahip işlevsel bir CNC makinesinin nasıl oluşturulacağı ile ilgilidir.
1. Gantry yapısı iyi bir stabiliteye, büyük işlem formatına, kompakt ve hafif masaüstü tasarımına, hafifliğe ve kolay taşınabilirliğe sahiptir.
2. PCB, PVC, akrilik, MDF, ahşap, alüminyum ve bakırı kesmek ve frezelemek için kullanılabilir.
3. İşleme hassasiyeti 0.1 mm'ye ulaşabilir, bu da çoğu PCB kartı, kalıp, damga ve tabelanın gereksinimlerini karşılayabilir.
4. Maliyeti düşüktür $1,000'dir ve montajı rahat ve kolaydır.
5. Kullanılan parçalar ve hammaddeler yerel olarak bulunabiliyor veya satın alınabiliyor, bu da endişeleri azaltıyor.
6. Kendin Yap süreci çok karmaşık aletler gerektirmez.
7. Mach3 kontrolörü, kullanımı kolay.
8. Mil, yüksek hassasiyetli bir adım motoruyla tahrik edilir.
CNC Makine Yapısı Nasıl Oluşturulur?
Bu CNC makinesi sabit bir gantry yapısını benimser. Tüm makine bir taban tablası, bir gantry çerçevesi, bir X ekseni taşıyıcısı, bir Y ekseni çalışma masası ve bir Z ekseni taşıyıcısı olmak üzere bölünmüştür. Y ekseni çalışma masasının tahrik adım motoru alt plakaya sabitlenmiştir. , vida ve 2 düz çubuk ve Y ekseni masa kayar kılavuzu olarak gantry.
Gantryde, X ekseni taşıyıcısının tahrik adım motoru, kılavuz vida ve X ekseni taşıyıcısının kayar kılavuzları olarak kullanılan 2 düz çubuk sabitlenmiştir. X ekseni taşıyıcısında, Z ekseni taşıyıcısının tahrik adım motoru, kılavuz vida ve Z ekseni taşıyıcısının kayar kılavuzları olarak kullanılan 2 düz çubuk sabitlenmiştir.
Milin Z ekseni taşıyıcısına sabitlenmesi için L şeklinde sabitleme braketleri ve U şeklinde tutma halkaları mevcuttur.
Kılavuz vidaya uyan somun X, Y ve Z eksenlerinin taşıyıcısına kaynaklanır.
CNC Makine Devresi Nasıl Yapılır?
Devre, X ekseni Y ekseni Z ekseni olmak üzere 3 özdeş adım motoru tahrik parçasından oluşur. Şimdi çalışma prensibini göstermek için X eksenini bir sütun olarak alalım.
L297/L298 ile Step Motor Sürücü Devresi
Devre esas olarak 2 adım motoru adanmış sürücü entegre devresi L297 ve L298'den oluşur. L297'nin ana işlevi darbe dağıtımıdır. L298'i sürmek için çıkış terminalleri A, B, C ve D'de çıkış mantık darbeleri üretir. L297 ayrıca faz sargı akımını kontrol etmek ve İyi tork frekans karakteristikleri elde etmek için sabit akım kesici kontrolünü gerçekleştirmek için 2 PWM kesiciye sahiptir.
HDR1'den (pin 2) gelen X ekseni darbesi, U18'in (L1) SAAT'ine (pin 297) girer ve U1 tarafından çıkış terminalleri A, B, C, D, C'de (pin 4, 6, 7, 9) işlenerek çıkış mantık darbesi, adım motorunun dönmesini sağlamak için çıkış terminallerindeki (pin 2, 298, 2 ve 3) çift H köprüsünü sürmek üzere U13'ye (L14) girer ve adım motorunun dönmesini sağlamak için adım darbeleri çıkışı verir.
L298, çift H-köprü yüksek voltaj ve yüksek akım güç entegre devre sürücüsüdür.
L297 ve L298, 2V'luk maksimum voltaj ve faz başına 46A akımla 2 fazlı adım motorlarını sürebilen komple bir tahrik sistemi oluşturmak için kullanılır.
U1'in SYNC (pin 1), birden fazla L1'nin senkronizasyonunu gerçekleştirmek için U3 ve U5'in pin 297'ine bağlanan senkronizasyon pinidir.
Adım Motor Sürücü Kontrol Kartı
U10'in ENABLE (pin 1) kontrol pininin çıkış mantığını kontrol etmesini sağlar. Düşük olduğunda, INH1, INH2, A, B, C, D'nin hepsi düşük seviyeye zorlanır ve böylece L298 sürücüsü çalışmaz. CONTROL (pin 11), kıyıcı sinyalinin kontrolünü seçmek için kullanılır. Düşük seviyede olduğunda, kıyıcı sinyali INH1, INH2 üzerinde etki eder ve yüksek seviyede olduğunda, kıyıcı sinyali A, B, C, D sinyalleri üzerinde etki eder. İlki tek aşamalı çalışma modu için uygundur ve 2 mod, iki kutuplu çalışma modunun adım motoru için kullanılabilir.
S15U1'in VREF (pin 1) referans gerilim ayar pinidir ve bu pinin gerilimi ayarlanarak step motorunun faz sargısının tepe akımı ayarlanır.
Step Motor Sürücü Kitleri
U17'in cw/ccw (pin 1)'si X eksenindeki step motorunun dönüş yönünü belirleyen pindir ve HDR1'den (pin 6) gelen X ekseni için yön belirleme sinyali bu pine bağlanır.
HALF/FULL (pin 19) uyarım modu kontrol pinidir. Yüksek olduğunda yarım adım sürüş modudur ve düşük olduğunda tam adım sürüş modudur. RESET (pin 20) asenkron bir sıfırlama sinyalidir ve işlevi darbe dağıtıcısını sıfırlamaktır.
D3-D26, L298 sürücünün H köprüsünün serbest geçiş diyotlarıdır.
Mach3 CNC Kontrol Ünitesi Nasıl Kurulur?
Mach3, CNC makineleri için en yaygın kullanılan CNC kontrol cihazıdır. Kurulumu basittir. İlk olarak, Mach3 hareket kartını bilgisayar anakartına takın. Windows işletim sisteminde, Mach3 sürücüsü varsayılan olarak yüklenecektir.
USB Mach3 3 Eksenli CNC Kontrol Ünitesi Kiti
Ayrıca DSP, NcStudio, Mach4, Syntec, OSAI, Siemens, LNC, FANUC ve diğer CNC kontrol cihazlarını da seçebilirsiniz.
CAD/CAM Yazılımı Nasıl Kurulur ve Kullanılır?
CNC makineleri için en yaygın CAD/CAM yazılımları arasında Type3, ArtCAM, Cabinet Vision, CorelDraw, UG, MeshCAM, Solidworks, AlphaCAM, MasterCAM, UcanCAM, CASmate, PowerMILL, Aspire, Alibre, AutoCAD, Fusion360, Autodesk Inventor, Rhinoceros bulunur 3D, tasarlanabilir 2D/3D işleme takım yolları oluşturmak için çizimler.
CAD/CAM Yazılımı
CNC Tezgah Kitleri Nasıl Monte Edilir?
Alt tabla, X ekseni taşıyıcı, Y ekseni çalışma masası ve Z ekseni taşıyıcı 1.5-mm'lik bir bükme makinesi ile yapılır.2mm En ideal işleme hassasiyetini sağlayabilen soğuk haddelenmiş çelik levhalar. Bükücü yoksa, büyük bir mengene üzerinde el çekiciyle manuel olarak da bükülebilir. El çekici işleme sırasında, iş parçasında çekiç izleri kalmaması için iş parçasına bir ped demir eklenmelidir. Bükme işleminden sonra, daha fazla şekillendirme gerekir. Düzlemlerin hiçbiri eğrilmez ve birbirine 90 derecelik bir açı oluşturmaz. Doğru delme pozisyonunu sağlamak için, 1. çizme çizgisine paralel ve dik olan çizme iğnesinin iğne ucu ince, çizme çizgisi doğru ve örnek delme konumlandırma soketi dikkatli ve doğru olmalıdır.
CNC Makine Kitleri
Örneğin, 6 kez 2 mm çapında bir delik açın. İlk olarak, deliği delmek için 4 mm çapında bir matkap kullanın. 4 mm çapındaki deliğin çapraz konumlandırma çizgisine göre doğru olup olmadığını belirleyin. Doğru değilse, düzeltmek için çeşitli bahçe törpüleri kullanın. ve son olarak deliği bir 6mm matkap ucu, böylece delik konum hatası nispeten küçük olur.
1. et kalınlığına sahip antistatik taban demir omurgasından el testeresi ile gantry kesilebilir.2mm çizime göre, bükülebilir, işlenebilir ve mengene üzerinde şekillendirilebilir. X, Y, Z 3 eksenli kılavuz rayı olarak kullanılan ışık çubuğu, 8-10mm. Kullanılmış nokta vuruşlu yazıcının kızak rayını ve eski lazer yazıcı kartuşundaki mürekkep kauçuk silindirini sökerek çözülebilir. Her yöndeki 2 düz çubuk eşit uzunlukta olmalı ve uç yüzeyleri düz olmalıdır. M5 telini delmek için uç yüzeylerin ortasına delikler açın ve bunları 5mm Cıvatalar. İşçiliğin yatay ve dikey olması gerekir, özellikle her yöndeki 2 ışık çubuğu mutlaka olmalıdır. Paralellik çok önemlidir, üretimin başarısını veya başarısızlığını belirler.
3 eksenin vidalı mili, çapı mm olan bir vidalı mildir. 6mm ve bir adım 1mm. Bu kurşun vida, tavan dekorasyonu için hırdavatçıda satılan uzun kurşun vidadan gerekli uzunluğu kesmek için kullanılabilir. Direnç ve boşluk küçük olmalı ve somun, boşluğu en aza indirmek ve gravür makinesinin doğruluğunu artırmak için taşıyıcının karşılık gelen deliğine kaynaklanmalıdır.
Kayar manşon, bir hırdavatçıdan satın alınan pirinç bir hortum bağlantısıdır. Kayar çubuğun çapından biraz daha küçük bir iç çap seçmek ve ardından kayar çubuğa tam olarak uyması için iç çapı bükmek için manuel bir rayba kullanmak gerekir. Gerekirse, optik ekseni metalografik zımpara kağıdı ile parlatın, kayar manşonu 6 mm uzunluğunda bölümlere, toplam 12 bölüme kesin ve ardından taşıyıcının karşılık gelen deliğine lehimlemek için yüksek güçlü bir lehim havyası kullanın. Kaynak sırasında kayar manşonu yerleştirmeyin. Lehim içeriye nüfuz ederse, lehimleme kalitesini sağlamak için akı olarak çinko klorür kullanın. Montaj sırasında, kayar tablanın direncinin küçük ve tutarlı olmasına dikkat edin. Direnç büyükse, gereksinimleri karşılamak için kayar manşon bir lehim havyası ile yeniden ısıtılabilir.
Adım motorunun şaftı ve vidalı çubuk, bir bakır boru vasıtasıyla birbirine bağlanmıştır. 6mm çapında çubuk anten. Vida çubuğu ve bakır boru sıkıca kaynaklanmış ve eş merkezli olmaları sağlanmıştır. Bakır borunun diğer ucu step motor şaftına yerleştirilir ve ardından yatay olarak delinir. Sabitlemek için küçük bir deliğe bir pim yerleştirilir ve vida çubuğunun diğer ucu taşıyıcıya bir somunla kaynaklanmıştır.
Bu CNC makinesi kendi malzemelerinin ebat ve büyüklüğüne göre esnek bir şekilde kontrol edilebilir, ancak zayıf rijitliği önlemek için tüm makine çok büyük olmamalıdır.
CNC Tezgahı Nasıl Çalıştırılır?
CNC işlemeye başlamadan önce, işleme programlarının bir listesinin önceden hazırlanması gerekir:
1. Parçanın işleme prosedürünü ve işlemede kullanılacak takımları ve kesme hızını belirleyin.
2. Parçanın kontur bağlantı noktasını belirleyin.
3. Bıçağın başlangıç ve kapanış pozisyonunu ve koordinat orijininin pozisyonunu ayarlayın.
Sayısal kontrol talimat setini öngörülen ifade biçimine göre yazın, talimat setini işleme (kod çözme, çalıştırma, vb.) için sayısal kontrol cihazına girin, sinyali sürüş devresi aracılığıyla yükseltin, servo motoru açısal yer değiştirmeyi ve açısal hızı çıkışa vermek için sürün ve ardından bileşenleri yürütme bileşeni aracılığıyla dönüştürün. Çalışma tablasının doğrusal yer değiştirmesi, beslemeyi gerçekleştirmek için gerçekleştirilir.
Bir CNC makinesinin çalıştırılmasına aşağıdaki 9 adımla başlayalım.
Adım 1. CNC Programlama.
İşlemeden önce CNC programlaması analiz edilmeli ve önce derlenmelidir. Program uzun veya karmaşıksa. CNC makinesinde programlama yapmayın, bunun yerine programlama makinesini veya bilgisayar programlamasını kullanın ve ardından bir disket veya iletişim arayüzü aracılığıyla CNC makinesinin CNC sistemine yedekleyin. Bu, makine zamanını işgal etmekten kaçınabilir ve işleme için yardımcı zamanı artırabilir.
Adım 2. Makineyi açın.
Genellikle, CNC makinesinin güç açık koşullarına sahip olması için önce ana güç açılır. Bir CNC sistemini bir anahtar düğmesiyle başlatın ve makine aleti aynı anda açılır ve CNC kontrol sisteminin CRT'si bilgi görüntüler. Clam ve diğer yardımcı ekipmanların bağlantı durumu.
Adım 3. Sağlam Referans Noktası Belirleyin.
İşlemeden önce, makinenin her koordinatının hareket verisini belirleyin. Bu adım, önce artış kontrol sisteminin makinesi için gerçekleştirilmelidir.
Adım 4. CNC Programlamayı Başlatın.
Program ortamına (bant, disk) göre bant makinesi, programlama makinesi veya seri iletişim ile girilebilir. Basit bir program ise doğrudan CNC kontrol panelinden klavye ile girilebilir veya uzaktan segment işleme için MDI modunda segment segment girilebilir. İşlemeden önce parçanın kökeni, takım parametreleri, ofset ve çeşitli telafi değerleri de programa girilmelidir.
Adım 5. Program Düzenleme.
Girilen programın değiştirilmesi gerekiyorsa, çalışma modu seçim anahtarı düzenleme konumuna getirilmelidir. Ekleme, silme ve değiştirme için düzenleme tuşunu kullanın.
Adım 6. Program Denetimi ve Hata Ayıklama.
Öncelikle makine takımını kilitleyin ve sadece sistemi çalıştırın. Bu adım programı kontrol etmek içindir. Herhangi bir hata varsa, tekrar düzenlenmesi gerekir.
Adım 7. İş Parçasının Sabitlenmesi ve Hizalanması.
İşlenecek iş parçasını sabitleyin ve hizalayın ve bir ölçüt belirleyin. Yöntem, makine aletinin manuel artımlı hareketini, sürekli hareketini veya manuel tekerlek hareketini benimser. Başlangıç noktasını programın başına ayarlayın ve aletin referansını ayarlayın.
Adım 8. CNC İşlemeye Başlayın.
Sürekli işleme genellikle bellekteki program eklemelerini kullanır. CNC işlemede besleme hızı, besleme hızı anahtarıyla ayarlanabilir. İşleme sırasında, işleme durumunu gözlemlemek veya manuel ölçüm yapmak için besleme hareketini duraklatmak üzere besleme tutma düğmesine basılabilir. İşlemeyi sürdürmek için döngü başlatma düğmesine tekrar basın. Kase doğru olduğundan emin olmak için, eklemeden önce tekrar kontrol edilmelidir. Frezeleme sırasında, düz kavisli parçalar için, parçanın ana hatlarını kağıda çizmek için bir araç yerine bir kalem kullanılabilir, bu daha sezgiseldir. Sistemde bir araç yolu varsa, programın doğruluğunu kontrol etmek için simülasyon işlevi kullanılabilir.
Adım 9. Makineyi kapatın.
Ekledikten sonra, gücü kapatmadan önce CNC makinesinin durumunu ve makinenin her bir parçasının konumunu kontrol etmeye dikkat edin. Önce makine gücünü kapatın, sonra sistem gücünü kapatın ve son olarak ana gücü kapatın.
SSS
Kaç çeşit CNC makinesi kendiniz yapabilirsiniz?
Kendiniz yapabileceğiniz en yaygın CNC makineleri arasında CNC yönlendiriciler, CNC torna tezgahları, CNC frezeler, CNC taşlayıcılar, CNC matkaplar, CNC lazerler ve CNC plazma kesiciler bulunur.
CNC tezgah kitleri üretmenin maliyeti ne kadardır?
DIY CNC makine kitlerinin maliyeti bilgisayar, kontrol panosu, makine parçaları ve aksesuarları içerir. Maliyetin çoğu, CNC işleme planınız için ihtiyaç duyduğunuz doğruluğa bağlı olan donanımda yoğunlaşır ve ortalama maliyet $1, 000.
CNC tezgahı neler yapabilir?
CNC makineleri metal, ahşap, plastik, köpük, kumaş ve taş üzerinde frezeleme, tornalama, kesme, oyma, kazıma, işaretleme, taşlama, bükme, delme, temizleme ve kaynak işlemlerini yapabilir.
Mil motoru nasıl seçilir?
Mil motoru CNC makinelerinin temel parçasıdır. İş planlarınız için doğru mil motorunu satın almanız gerekir, hepsi işlediğiniz malzemelere ve projeleriniz için gereken hassasiyete bağlıdır.
Şanzıman sistemi nasıl seçilir?
Birincisi, şanzıman sisteminin seçimi için vidalı mı yoksa bilyalı vidalı mı seçileceğidir. Burada aslında bilyalı vidalı bir seçim yapmanın çok daha iyi olduğunu öne sürüyorum. Ben kurşun vidalı bir seçim yapmama rağmen, yine de bilyalı vidalı bir seçim yapmanızı öneririm. Bilyalı vidalı birleşim yüksek hassasiyete ve küçük bir dönüş hatasına sahiptir. Ve iletim sürecinde ses çok küçüktür. Vidanın iletim süreci, metal ile metal arasındaki sürtünmedir. Ses çok yüksek olmasa da, sürtünme süresi uzadıkça dönüş hatası giderek büyüyecektir.
Adım motoru nasıl seçilir?
CNC makinesi çalıştığı sürece, step motor da çalışır. Motor dikkatli seçilmezse, 1. olarak motorun ısınması çok kolaydır. Makine çalışmaya başladığında motor sıcaktır, bu da istediğimiz şey olmamalıdır. Motorun torku da dikkate alınması gereken bir sorundur ve tork yetersizse adımları kaybetmek kolaydır. Bu yüzden step motor seçerken açgözlü olmayın.
Dikkat
İster bir bina inşa ediyor olun, uygun fiyatlı CNC yönlendirici, veya en iyi bütçeli CNC torna tezgahı yapmak, hatta en ucuz CNC freze makinesini kendin yap ile çalışmak, 1. dikkat CNC makinesinin güç kaynağıdır. Makinede 3 adet step motor ve bir adet spindle motor vardır. Bu nedenle, CNC makinesinin akımı kullanım sürecinde çok büyüktür. Bir DC güç kaynağı satın alırken, daha büyük nominal akıma sahip bir DC güç kaynağı satın alınmalıdır. Mil motorunun hızının belirleyicisi DC güç kaynağının voltajıdır. Voltaj ne kadar yüksekse, milin maksimum hızı o kadar hızlı dönebilir, bu nedenle voltaj çok küçük olamaz.
Özetle, ev yapımı CNC makinesinin nominal voltajının yaklaşık 30V ve nominal akımın en azV olmasını öneriyorum. 10A Makinenin normal çalışmasını sağlamak için. 30V'luk voltaj esas olarak mil motorunda kullanılır ve adım motorunun bu kadar yüksek bir voltaja ihtiyacı yoktur. Adım motoru bir vida ile tahrik edildiğinden, tork küçük bir voltajla bile büyük olabilir. Bu yüzden adım motoruna sağlanan voltaj için yalnızca 12V'un yeterli olduğunu düşünüyorum. Adım motoru 12V kullanır, ancak DC güç kaynağı tarafından sağlanan voltaj 30V'dur. Burada bir transformatör kullanılması gerekir. Bu transformatörün gücü yüksek olmalıdır. 3 adım motorunun akımı bu transformatörden geçmelidir. Transformatörün ısı dağılımı buna ayak uyduramaz ve ciddi bir ısı oluşumuna neden olur.
