كيف تصنع آلة CNC DIY؟

بالإضافة إلى الخشب والبلاستيك والمركب ، فإن آلات التحكم العددي بالكمبيوتر (CNC) تعالج المعادن غير الحديدية بشكل مثالي وحتى درجات الفولاذ (التقنية) العاملة. يتم تصنيع هذه المعدات كآلة طحن ونقش - ويتم استكمالها بمسدس نقش بالليزر قادر على حرق الأخشاب والصلب.

قبل التحضير لتجميع آلة الطحن أو آلة النقش بالليزر ، تحديد المتطلباتالتي لا يغفلها الحرفيون ذوو الخبرة.

أولا يجب أن يتمتع الجسم (الإطار ، السرير) بصلابة كافية ، لأن القوة الميكانيكية التي يتم تطبيقها على الجزء في عملية الدوران والحفر وقطع الثقوب التكنولوجية في قطعة العمل كبيرة.

يجب أن تتم معالجة الأجزاء بالدقة والوضوح المعلنين في مواصفات محددة. لا شيء يمنعك من طلب مكونات صينية جاهزة ، ومع ذلك ، غالبًا ما تكون القاعدة مصنوعة من وسائل مرتجلة.

حجم الجزء مهم أيضًا... من غير المنطقي تجميع آلة تشغل منضدة العمل بأكملها على سطح طاولة بمساحة 2 م 2 ، عندما يتم التخطيط لأخدود الأجزاء الصغيرة وقطع الغيار للآليات والأجهزة.

بعد حل هذه المهام الثلاث ، يقومون بإعداد المواد والأدوات اللازمة.

• لتصنيع جسم الآلة للخشب ، فإن الألواح الخشبية الصلبة أو MDF أو اللوح الجانبي أو الخشب الرقائقي مناسبة. هذا الأخير ، جنبًا إلى جنب مع الخشب الصلب ، يتمتع بأكبر قدر من القوة. لكن بالنسبة لآلة معدنية ، لا يوجد تصميم أفضل من الفولاذ.

• يجب ألا يزيد محرك المغزل للخشب عن 2 كيلو وات. لمنع الانقطاعات التكنولوجية المطولة كل 15 دقيقة ، يُنصح بتزويد محرك المغزل بنظام إزالة حرارة الماء المبرد.

• تتوافق الوحدة الكهربائية العاكس مع طاقة المحرك. نظرًا لموثوقية وانتشار محركات السائر ، يتم استخدام نظام "المحرك المحرك". تولد لوحة القيادة تيارات نبضية أو متناوبة تجعل عمود المحرك يدور بزاوية معينة أو يكمل عدة دورات كاملة. توفر ثلاثة محركات متدرجة حركة قطع العمل على طول جميع محاور الإحداثيات الثلاثة.

• يتم وضع مجرى الكبل لحماية الأسلاك من التلف العرضي أثناء التشغيل - غالبًا ما يتم تحريك المحرك والمرحلة كثيرًا.

تشتمل المكونات الأخرى على مشبك طحن (ظرف القاطع) ، وخرطوم تبريد ، ومجموعات محامل كروية ، ووصلة (تنقل قيادة سلسة من محرك متدرج وتضمن مواءمتها مع علبة التروس على طول المحور) ، وقواطع الطحن ، والأجهزة ، ومضخة المياه (مضخة) ، ترصيع. كأدوات تحتاجها:

• وحدة لحام من النوع العاكس مع عدد من الأقطاب الكهربائية ؛

• مطحنة مع مجموعة من أقراص القطع للمعادن والخشب ؛

• مفك عالمي مع مجموعة من الفتحات ؛

• مطرقة ، كماشة ، مفاتيح ربط عالمية قابلة للتعديل (اثنان على الأقل) ؛

• لحام الحديد ، الصنوبري ، جندى ، لحام الجريان ؛

• مقص و كماشة.

المواد الاستهلاكية - شريط كهربائي ، غراء عالمي (نجارة ، إيبوكسي و / أو "مومنت -1") ، مانع تسرب مطاطي ، شريط دخان.

يصنع الحرفيون قواطع الطحن بناءً على الأقراص المضغوطة والمحركات الخاصة بهم. باستخدام هذه المكونات ، سيحصل المستخدم على آلة مدمجة للغاية.

تتضمن إرشادات التجميع العامة خطوة بخطوة المراحل التالية.

1. ابحث أو أنشئ رسمًا - تعليمات التجميع ، حيث يتم وصف جميع المراحل ، بما في ذلك تخطيط الأجهزة الكهربائية والإلكترونية ، بالتفصيل. لإنشاء رسم ، يتم استخدام أدوات برمجية مثل Autocad أو Visio.

2. بعد شراء المكونات الضرورية ، يقوم السيد بتشكيل السرير. لا يوصى بتجميعها قبل شراء قطع الغيار هذه - أبعادها لا تتطابق مع تكوين الجهاز المستقبلي.

3. تركيب وتعديل وحدة المغزل مع المحرك الرئيسي. تم تركيب نظام تبريد على المحرك. للتخلص من التسربات ، يتم استخدام مادة مانعة للتسرب - بعد التصلب ، يتحول إلى نوع من المطاط.

4. تركيب الأسلاك والكابلات الكهربائية ولوحة التحكم وزر الإغلاق الطارئ للجهاز.

5. وضع وتوصيل اللوحة الإلكترونية (متحكم دقيق). يمكنك استخدام ، على سبيل المثال ، وحدة إلكترونية مثل KY-2012 - وحدة تحكم CNC ذات خمسة محاور لمحرك محرك متدرج مع كابل DB-25. يفضل معظم المستخدمين ميكروكنترولر ماركة Arduino.

6. اختبار عمل الآلة المُجمَّعة ، وتحميل النسخ الإلكترونية لرسومات قطع العمل المستقبلية ، والتي ستُصنع على هذا الجهاز.

إذا كانت التقنية تعمل بشكل جيد ، فيمكنك وضع خطة إنتاج وشراء المواد والمواد الاستهلاكية لها والانتقال إلى "التشغيل المباشر" - لتحرير الدفعة الأولى (التجريبية) من الأجزاء.

تتطلب آلة CNC المُجمَّعة ذاتيًا حدًا أدنى من الأخطاء وحسابات خاطئة غير مرغوب فيها. تتطلب الوحدة ذاتية الصنع ، حتى عندما تم إنشاؤها للعمل حصريًا على الخشب والبلاستيك ، نهجًا شاملاً للتصميم والتجميع. لذا ، فإن المشروع جاهز - كل ما تبقى هو وضعه موضع التنفيذ.

لا ينبغي أن يتداخل السرير ودائرة إمداد الطاقة والمحرك مع المحرك الرئيسي ومنضدة الكائن التي تعمل بمحركات السائر مع بعضها البعض. لا توجد مكونات أقل أهمية هي زر الإيقاف في حالة الطوارئ وجهاز التحكم عن بعد مع الأزرار التي تقوم بتبديل سرعة محرك المغزل.

قم بتثبيت الأجزاء التي تسمح لك بضبط إزاحة المرحلة على طول الإحداثي والمحاور التنسيقية.

جبل المغزل. يتم تثبيته فقط بعد الانتهاء من العمل على الجسم (بدون تجميع الجدران الجانبية والجدار الخلفي). عند تثبيت المحرك ، اترك الفرصة لتحريك محرك الأقراص هذا في الارتفاع وعموديًا بشكل صارم.

تشمل المكونات الأخرى ترسًا حلزونيًا يستخدم التروس على البكرات والحزام... هذا الاتصال يمنع الحزام من الانزلاق على البكرات. يكاد يكون النقل المنتظم لعزم الدوران مضمونًا.

عند استخدام محرك متدرج لآلة مصغرة ، يتم استخدام مكونات النقل من طابعة كبيرة. كلما كان النموذج أقدم في عام الإنتاج ، زادت قوة استخدام محرك السائر فيها. تعتبر الطابعة النقطية نجاحًا كبيرًا: إنه أكثر من طرازات ليزر ونفث الحبر ، وهو مناسب للتغيير لمثل هذه الآلة. ستتطلب الآلة ذات المحاور الثلاثة ، على التوالي ، ثلاثة من هذه المحركات. إذا لم تتمكن من العثور عليها بمفردك (باستخدام معدات الطباعة القديمة) ، فاستخدم محركات السائر من العلامة التجارية الصينية Nema - ما عليك سوى انتظار الطلب من 10 إلى 100 يوم ، وهذه المحركات مصممة لجهد 12 فولت وتيار يصل إلى عدة أمبير.

باستخدام التروس الدوارة (عجلات الأداة الفولاذية) ، يمكنك تحويل عزم الدوران إلى عزم دوران خطي. يمكن استخدام الأجزاء المقترنة باللولب الكروي (البراغي الكروية) لتحقيق أقصى قدر من الدقة ، ولكن هذه الأجزاء ليست حلاً رخيصًا. باستخدام الصواميل ومسامير التثبيت لتثبيت الكتل ، قم بتوفير فواصل بلاستيكية لتقليل الاحتكاك وتقليل رد الفعل العكسي.

يمكن استخدام أي محرك مصقول أو بدون فرش للمغزل.

المحور الرأسي ، الذي يسمح للأداة بالتحرك في ثلاثة إحداثيات ، يعمل داخل جدول الإحداثيات. المحور مصنوع على شكل قضيب من الألومنيوم. يجب أن تتوافق أبعاد هذا الجزء مع أبعاد الجهاز.

يبدأ تجميع الجزء الميكانيكي العامل بربط محركات السائر الأولى بالإطار.... تقع خلف المحور الرأسي. هذه المحركات مسؤولة عن الحركة الأفقية والعمودية. تحمل البوابة المتنقلة ، التي تتحرك على طول محور الإحداثي ، محرك المغزل والدعم (المحور الذي يحدد ارتفاع نقطة العمل). كلما تم وضع البوابة على ارتفاع أعلى ، زادت سماكة الأجزاء التي يحسبها السيد عند الدوران. عيب البوابة المرتفعة هو عدم الاستقرار لزيادة القوة المطبقة.

لتأمين محرك السائر ، المسؤول عن إحداثيات الارتفاع ، وكذلك القضبان المستقيمة ، استخدم جميع الألواح باستثناء الألواح الجانبية. قم بتثبيت قاعدة المغزل في نفس المكان.

لإصلاح دوار محرك المغزل باستخدام دبوس شعر ، استخدم لفًا مطاطيًا لكابل كهربائي ذي مقطع عرضي عريض إلى حد ما. تتميز البراغي التي يتم إدخالها في غلاف النايلون أيضًا بخصائص قفل.

يمكن دمج المعادن والخشب في صناعة العلبة مع بعضها البعض. لذلك ، يتم تجميع الهيكل الرئيسي (الداعم) من أنابيب احترافية بسمك جدار يبلغ 3 مم ، ويمكن أن تكون الجدران الجانبية (الأغطية والألواح) مصنوعة من الخشب الرقائقي. لكن لا يمكن تجميع الإطار الداعم بدون تقنية اللحام - قد لا تكون الوصلات المثبتة بمسامير كافية.

تكتسب الآلة القوة القصوى المعلنة في الرسم فقط بفضل الإطار... يتم تثبيت جدول كائن متحرك ، ومحرك مغزل ، ومحركات إحداثيات متدرجة ، وأدلة شبيهة بالسكك الحديدية ، ومحور إحداثيات رأسية.

الإطار الفولاذي أفضل مرات عديدة ، ولكن يمكن أيضًا أن يتلف قبل الأوان. استخدم صواميل T لمنع أجزاء الإطار من التمزق. ومع ذلك ، تعمل الوصلات المثبتة بشكل جيد مع الوصلات الملحومة. توفر الألواح الطرفية تركيب المحامل التي تسمح لمسمار الرصاص بالدوران بحرية على طول الخيط الخاص به. هنا يتم استخدام الانزلاق والحمل على المغزل.

من أجل التشغيل السلس لوحدة البرنامج ، يتم استخدام مواد راديو عالية الجودة ومكونات راديو. يجب تجنب لوحات الدوائر المطبوعة الصينية ذات الجودة المشكوك فيها. الغرض من التجميع هو تحقيق أداء دقيق ، بدون تجميد البرامج وإعادة ضبطها أثناء التشغيل.

بالإضافة إلى محركات السائر التي يتم التحكم فيها بواسطة وحدات تشغيل إلكترونية ، يتم أيضًا استخدام منفذ USB ، حيث يتم تحويل الإشارات ، على سبيل المثال ، باستخدام وحدة محول تعتمد على تقنية RS-485 ، والتي تقوم أيضًا بتحويل البيانات مرة أخرى إلى تنسيق USB.

اختر الجهاز الذي تريده - كل المعدات تعمل عليه. على سبيل المثال ، تعمل وحدات المعالجات الدقيقة الحديثة عند 3.3 فولت ، ومحركات السائر - من 12.

يتم استخدام الكمبيوتر الشخصي أو الكمبيوتر المحمول لتحميل / الكتابة فوق البرنامج إلى وحدة CNC. في الآونة الأخيرة ، جرت محاولات لاستخدام كمبيوتر صغير إضافي بحجم محرك أقراص فلاش واحد أو أكثر للتحكم في الجهاز ، والتفاعل مع الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية عبر Wi-Fi أو Bluetooth ، لكن هذه التقنية لا تزال في مرحلة التطوير طويل المدى و ، بدلا من ذلك ، يشير إلى "الأشياء الذكية".

• لا يمكن لأي حرفي عاقل أن يجمع حتى آلة بسيطة للغاية بدون مشروع برسم.
• تطابق بشكل صحيح محرك المغزل ومحول التردد.
• لا تستخدم محركات متدرجة مزودة بمصدر طاقة غير قياسي ، وإلا فستحتاج إلى تثبيت مصدر طاقة غير قياسي أو تعديل أحد المصادر الموجودة. سيؤدي هذا إلى دفع الإعداد النهائي جانبًا ، مما يعقده.
• لا تستخدم الوصلات الملحومة فقط - مع الاهتزاز الشديد ، سوف تنكسر ببساطة.
• لا تستخدم حزام سير منزلق: يمكن أن تؤدي القوة الملموسة إلى الانزلاق المتكرر للأحزمة.
• شراء المحامل والبراغي مع عامل أمان ثلاثي.

كيف تصنع آلة CNC بيديك ، انظر أدناه.