Menyadari apa yang rumit teknis dan peralatan elektronik, banyak pengrajin berpikir bahwa tidak mungkin membuatnya dengan tangan mereka sendiri. Namun, pendapat ini salah: Anda dapat membuat peralatan seperti itu sendiri, tetapi untuk ini Anda tidak hanya harus memiliki gambar detailnya, tetapi juga seperangkat alat yang diperlukan dan komponen yang relevan.
Memproses blanko duralumin pada mesin penggilingan desktop buatan sendiri
Saat memutuskan untuk membuat mesin CNC buatan sendiri, perlu diingat bahwa ini bisa memakan banyak waktu. Selain itu, biaya keuangan tertentu akan diperlukan. Namun, tidak takut akan kesulitan seperti itu dan memiliki pendekatan yang tepat untuk menyelesaikan semua masalah, Anda dapat menjadi pemilik peralatan yang terjangkau, efisien, dan produktif yang memungkinkan Anda memproses benda kerja dari berbagai bahan Dengan derajat tinggi ketepatan.
Untuk membuat mesin penggilingan yang dilengkapi dengan sistem CNC, Anda dapat menggunakan dua opsi: membeli kit yang sudah jadi, dari mana peralatan tersebut dirakit dari elemen yang dipilih secara khusus, atau temukan semua komponen dan rakit perangkat yang sepenuhnya memenuhi semua kebutuhan Anda. dengan tanganmu sendiri.
Petunjuk untuk merakit mesin penggilingan CNC buatan sendiri
Di bawah ini di foto Anda dapat melihat dibuat dengan tangan Anda sendiri, yang dilampirkan instruksi rinci untuk pembuatan dan perakitan, menunjukkan bahan dan komponen yang digunakan, "pola" suku cadang mesin yang akurat dan perkiraan biaya. Satu-satunya downside adalah instruksi bahasa Inggris, tetapi sangat mungkin untuk memahami gambar detail tanpa mengetahui bahasanya.
Unduh instruksi gratis untuk pembuatan mesin:
Mesin penggilingan CNC telah dirakit dan siap digunakan. Di bawah ini adalah beberapa ilustrasi dari petunjuk perakitan untuk mesin ini.
"Pola" bagian-bagian mesin (tampilan diperkecil) Awal perakitan mesin Tahap menengah Tahap perakitan akhir
Pekerjaan persiapan
Jika Anda memutuskan bahwa Anda akan mendesain mesin CNC dengan tangan Anda sendiri tanpa menggunakan kit yang sudah jadi, maka hal pertama yang perlu Anda lakukan adalah memilih diagram sirkuit, di mana peralatan mini tersebut akan bekerja.
Untuk dasar peralatan penggilingan CNC, Anda dapat mengambil yang lama mesin bor, di mana kepala kerja dengan bor digantikan oleh kepala penggilingan. Hal paling kompleks yang harus dirancang dalam peralatan semacam itu adalah mekanisme yang memastikan pergerakan alat dalam tiga bidang independen. Mekanisme ini dapat dirakit berdasarkan gerbong dari printer yang tidak berfungsi, ini akan memastikan pergerakan alat dalam dua bidang.
Sangat mudah untuk menghubungkan kontrol perangkat lunak ke perangkat yang dirakit sesuai dengan konsep seperti itu. Namun, kelemahan utamanya adalah dimungkinkan untuk memproses pada mesin CNC seperti itu hanya benda kerja yang terbuat dari plastik, kayu dan tipis. lembaran logam. Ini dijelaskan oleh fakta bahwa gerbong dari printer lama, yang akan memberikan gerakan alat pemotong, tidak memiliki tingkat kekakuan yang cukup.
Agar mesin CNC buatan Anda dapat melakukan operasi penggilingan penuh dengan benda kerja dari berbagai bahan, motor stepper yang cukup kuat harus bertanggung jawab untuk menggerakkan alat kerja. Sama sekali tidak perlu mencari mesin tipe stepper, itu dapat dibuat dari motor listrik konvensional, dengan sedikit penyempurnaan pada yang terakhir.
Penggunaan motor stepper di Anda akan memungkinkan untuk menghindari penggunaan drive sekrup, dan Kegunaan dan karakteristik peralatan buatan sendiri tidak akan bertambah buruk dari ini. Jika Anda masih memutuskan untuk menggunakan kereta dari printer untuk mesin mini Anda, maka disarankan untuk mengambilnya dari model perangkat pencetakan yang lebih besar. Untuk mentransfer kekuatan ke poros peralatan penggilingan, lebih baik menggunakan sabuk tidak biasa, tetapi bergigi yang tidak akan tergelincir pada katrol.
Salah satu komponen terpenting dari mesin semacam itu adalah mekanisme penggilingan. Pembuatannya yang harus diberikan Perhatian khusus. Untuk membuat mekanisme seperti itu dengan benar, Anda memerlukan gambar mendetail, yang harus diikuti dengan ketat.
Gambar mesin penggilingan CNC
Mari kita mulai merakit peralatan
Dasar peralatan penggilingan CNC buatan sendiri dapat berupa balok persegi panjang, yang harus dipasang dengan aman pada rel.
Struktur pendukung mesin harus memiliki kekakuan tinggi, lebih baik tidak digunakan sambungan las, dan Anda hanya perlu menghubungkan semua elemen dengan sekrup.
Persyaratan ini dijelaskan oleh fakta bahwa lasan ditoleransi dengan sangat buruk oleh beban getaran, yang harus ditanggung oleh struktur pendukung peralatan. Beban seperti itu pada akhirnya akan mengarah pada fakta bahwa kerangka mesin akan mulai runtuh seiring waktu, dan perubahan dimensi geometris akan terjadi di dalamnya, yang akan mempengaruhi keakuratan pengaturan peralatan dan kinerjanya.
Jahitan yang dilas saat memasang bingkai buatan sendiri mesin penggilingan sering memprovokasi perkembangan permainan di simpulnya, serta defleksi pemandu, yang terbentuk di bawah beban berat.
Di mesin penggilingan, yang akan Anda rakit dengan tangan Anda sendiri, mekanisme harus disediakan untuk memastikan pergerakan alat kerja dalam arah vertikal. Yang terbaik adalah menggunakan roda gigi sekrup untuk ini, yang rotasinya akan ditransmisikan menggunakan sabuk bergigi.
Detail penting dari mesin penggilingan adalah sumbu vertikalnya, yang dapat dibuat dari pelat aluminium untuk perangkat buatan sendiri. Sangat penting bahwa dimensi sumbu ini secara tepat disesuaikan dengan dimensi perangkat yang dirakit. Jika Anda memiliki tungku peredam yang Anda inginkan, maka Anda dapat membuat sumbu vertikal mesin dengan tangan Anda sendiri, melemparkannya dari aluminium sesuai dengan dimensi yang ditunjukkan pada gambar yang sudah jadi.
Setelah semua komponen mesin milling buatan Anda siap, Anda bisa mulai merakitnya. Proses ini dimulai dengan pemasangan dua motor stepper, yang dipasang pada badan peralatan di belakang sumbu vertikalnya. Salah satu motor listrik ini akan bertanggung jawab untuk menggerakkan kepala penggilingan di bidang horizontal, dan yang kedua - untuk menggerakkan kepala, masing-masing, di bidang vertikal. Setelah itu, komponen dan rakitan peralatan buatan sendiri yang tersisa dipasang.
Rotasi ke semua komponen peralatan CNC buatan sendiri harus ditransmisikan hanya melalui penggerak sabuk. Sebelum menghubungkan sistem ke mesin rakitan kontrol program, Anda harus memeriksa kinerjanya dalam mode manual dan segera menghilangkan semua kekurangan yang teridentifikasi dalam operasinya.
Anda dapat menonton proses perakitan di video, yang mudah ditemukan di Internet.
Motor stepper
Dalam desain mesin penggilingan CNC apa pun, pasti ada motor stepper yang menyediakan gerakan pahat dalam tiga bidang: 3D. Saat merancang mesin buatan sendiri untuk tujuan ini, Anda dapat menggunakan motor listrik yang dipasang di printer dot matrix. Sebagian besar model printer dot matrix yang lebih tua dilengkapi dengan motor listrik dengan daya yang cukup tinggi. Selain motor stepper dari printer lama, ada baiknya mengambil batang baja yang kuat, yang juga dapat digunakan dalam konstruksi mesin buatan sendiri.
Untuk membuat router CNC dengan tangan Anda sendiri, Anda membutuhkan tiga motor stepper. Karena hanya ada dua di antaranya dalam printer dot matrix, Anda perlu menemukan dan membongkar perangkat pencetakan lama lainnya.
Ternyata nilai tambah yang besar jika motor yang Anda temukan memiliki lima kabel kontrol: ini akan secara signifikan meningkatkan fungsionalitas mesin mini masa depan Anda. Penting juga untuk mengetahui parameter berikut dari motor stepper yang Anda temukan: berapa derajat putarannya dalam satu langkah, berapa tegangan suplai, dan juga nilai hambatan belitan.
Desain penggerak mesin penggilingan CNC buatan sendiri dirakit dari mur dan stud, yang dimensinya harus dipilih terlebih dahulu sesuai dengan gambar peralatan Anda. Untuk memperbaiki poros motor dan memasangnya ke stud, lebih mudah menggunakan gulungan karet tebal dari kabel listrik. Elemen mesin CNC Anda, seperti klem, dapat dibuat dalam bentuk selongsong nilon tempat sekrup dimasukkan. Untuk membuatnya begitu sederhana elemen struktural, Anda akan memerlukan file biasa dan latihan.
Pengisian peralatan elektronik
Mesin CNC do-it-yourself Anda akan dikendalikan oleh perangkat lunak, dan Anda harus memilih yang tepat. Saat memilih perangkat lunak semacam itu (Anda dapat menulisnya sendiri), penting untuk memperhatikan fakta bahwa itu efisien dan memungkinkan mesin untuk mengimplementasikan semua fungsinya. Perangkat lunak tersebut harus berisi driver untuk pengontrol yang akan diinstal pada mesin penggilingan mini Anda.
Dalam mesin CNC buatan sendiri, port LPT adalah wajib, di mana: sistem elektronik mengontrol dan terhubung ke mesin. Sangat penting bahwa koneksi ini dilakukan melalui motor stepper yang terpasang.
Saat memilih komponen elektronik untuk mesin do-it-yourself Anda, penting untuk memperhatikan kualitasnya, karena keakuratannya akan tergantung pada ini. operasi teknologi yang akan berjalan di atasnya. Setelah memasang dan menghubungkan semua komponen elektronik sistem CNC, Anda perlu mengunduh yang diperlukan perangkat lunak dan pengemudi. Hanya setelah itu, uji coba mesin mengikuti, memeriksa operasi mesin yang benar di bawah kendali program yang diunduh, mengidentifikasi kekurangan dan segera menghilangkannya.
Dalam persiapan untuk desain proses teknologi, analisis terperinci dari gambar dilakukan untuk mengidentifikasi dimensi yang hilang dan data struktural dan teknologi. Dimensi yang hilang dan data lain dapat diperoleh dari perancang, dari gambar perakitan, atau dengan konstruksi geometris dari garis bagian.
Untuk memudahkan persiapan NC, dimensi dalam gambar bagian harus memenuhi persyaratan pemrograman.
Karena pemrosesan pada mesin CNC dilakukan sesuai dengan perintah yang menentukan koordinat titik lintasan dalam sistem koordinat persegi panjang, dimensi dalam gambar juga harus ditentukan dalam sistem koordinat persegi panjang dari basis desain terpadu bagian tersebut. Untuk melakukan ini, Anda harus memilih asal koordinat dan arah sumbu. Diinginkan bahwa arah sumbu sistem koordinat relatif bagian bertepatan setelah pemasangannya pada mesin dengan arah sumbu koordinat mesin.
Saat menerapkan dimensi pada gambar, dalam beberapa kasus, lubang, kelompok lubang atau elemen bagian dapat ditentukan dalam sistem koordinat lokal, seperti yang ditunjukkan untuk lubang B (Gbr. 11.8, a). Transisi dari sistem seperti itu dengan awal di titik A ke sistem utama tidak menimbulkan kesulitan.
Lubang pemasangan yang terletak pada satu atau beberapa jari-jari lain dari pusat lubang utama biasanya diatur oleh sudut pusat busur antara sumbu dan jari-jarinya. Untuk mesin CNC, informasi tersebut harus diganti dengan koordinat sumbu setiap lubang (Gbr. 11.8, b). Dalam contoh yang sedang dipertimbangkan, disarankan untuk menetapkan sumbu lubang besar sebagai titik asal koordinat, karena ini memberikan panjang minimum gerakan idle (pemosisian) selama pemrosesan.
Beras. 11.8. Dimensi pada gambar bagian untuk mesin CNC:
a) dalam sistem koordinat lokal; b) dalam sistem koordinat lubang utama
Bagian sering memiliki sejumlah besar lubang pemasangan kecil. Menentukan koordinat sumbu masing-masing tidak praktis, karena ini membuat gambar sulit dibaca. Dalam kasus seperti itu, untuk menunjukkan dimensi, adalah rasional untuk menggunakan metode tabel, yang juga nyaman untuk pemrograman (Gbr. 11.9, a).
Beras. 11.9. Dimensi pada gambar detail menggunakan metode tabel:
a) sumbu lubang pemasangan; b) kontur lengkung
Menurut aturan umum untuk menerapkan dimensi pada gambar bagian yang dikerjakan pada mesin bubut, bagian dengan toleransi ketat (dimensi a 1, a 2, a 3 pada Gambar 11.10, a) dan bagian antara dengan toleransi lebar (dimensi dalam 1, dalam 2 , dalam 3 , dalam 4). Hal ini cukup dibenarkan untuk mesin dengan kontrol manual, karena. pekerja hanya perlu mempertahankan dimensi ini dengan tepat. Untuk mesin CNC, ini tidak masalah, karena akurasi perpindahannya sama, dan asalnya, sebagai suatu peraturan, tidak sesuai dengan dasar desain dan berada di luar bagian. Oleh karena itu, dimensi untuk bagian tersebut harus diterapkan dalam rantai (Gbr. 11.10, b).
Beras. 11.10. Dimensi pada gambar bagian untuk memutar:
a) pada mesin dengan kontrol manual; b) pada mesin CNC
Secara umum, penerapan dimensi pada gambar bagian yang diproses pada mesin CNC harus sedemikian rupa sehingga ketika menyiapkan program kontrol tidak perlu menghitung ulang.
Jadi, dalam kerangka instruksi artikel ini, saya ingin Anda, bersama dengan penulis proyek, seorang mekanik dan desainer berusia 21 tahun, untuk membuatnya sendiri. Narasi akan dilakukan sebagai orang pertama, tetapi ketahuilah bahwa, dengan sangat menyesal, saya tidak membagikan pengalaman saya, tetapi hanya dengan bebas menceritakan kembali penulis proyek ini.
Akan ada banyak gambar di artikel ini, catatan untuk mereka dibuat dalam bahasa Inggris, tetapi saya yakin teknisi sejati akan mengerti semuanya tanpa basa-basi lagi. Untuk memudahkan pemahaman, saya akan memecah cerita menjadi "langkah-langkah".
Kata pengantar dari penulis
Sudah di usia 12 tahun, saya bermimpi membangun mesin yang bisa menciptakan berbagai hal. Sebuah mesin yang akan memberi saya kemampuan untuk membuat barang-barang rumah tangga. Dua tahun kemudian, saya menemukan ungkapan CNC atau lebih tepatnya, dengan frasa “mesin penggilingan cnc”. Setelah saya mengetahui bahwa ada orang yang dapat membuat mesin seperti itu sendiri untuk kebutuhan mereka sendiri, di garasi mereka sendiri, saya menyadari bahwa saya juga bisa melakukannya. saya harus melakukannya! Selama tiga bulan, saya mencoba mengumpulkan bagian yang tepat, tetapi tidak bergeming. Jadi obsesi saya secara bertahap memudar.
Pada Agustus 2013, ide membangun mesin penggilingan CNC kembali menggairahkan saya. Saya baru saja menyelesaikan gelar sarjana saya dari Universitas Desain Industri, jadi saya cukup percaya diri dengan kemampuan saya. Sekarang saya mengerti dengan jelas perbedaan antara saya hari ini dan saya lima tahun yang lalu. Saya belajar cara bekerja dengan logam, menguasai teknik bekerja pada mesin pengerjaan logam manual, tetapi yang paling penting, saya belajar cara menggunakan alat pengembangan. Saya harap tutorial ini akan menginspirasi Anda untuk membuat mesin CNC Anda sendiri!
Langkah 1: Desain dan Model CAD
Semuanya dimulai dengan desain yang bijaksana. Saya membuat beberapa sketsa untuk lebih memahami ukuran dan bentuk mesin masa depan. Setelah itu saya membuat model CAD menggunakan SolidWorks. Setelah saya memodelkan semua bagian dan rakitan mesin, saya menyiapkan gambar teknis. Saya menggunakan gambar-gambar ini untuk pembuatan suku cadang pada mesin pengerjaan logam manual: dan.
Saya akan jujur, saya suka yang bagus. alat yang berguna. Itu sebabnya saya mencoba untuk memastikan bahwa operasi pada pemeliharaan dan penyesuaian mesin dibuat semudah mungkin. Saya menempatkan bantalan di blok khusus agar dapat dengan cepat diganti. Panduan dapat diservis sehingga mobil saya akan selalu bersih saat pekerjaan selesai.
Unduh "Langkah 1"
ukuran
Langkah 2: Tempat Tidur
Tempat tidur menyediakan mesin dengan kekakuan yang diperlukan. Ini akan dilengkapi dengan portal bergerak, motor stepper, sumbu Z dan spindel, dan kemudian permukaan kerja. Saya menggunakan dua profil aluminium Maytec 40x80mm dan dua pelat ujung aluminium setebal 10mm untuk membuat rangka dasar. Saya menghubungkan semua elemen satu sama lain di sudut aluminium. Untuk memperkuat struktur di dalam bingkai utama, saya membuat bingkai persegi tambahan dari profil bagian yang lebih kecil.
Untuk menghindari debu pada rel di masa depan, saya memasang sudut pelindung aluminium. Sudut dipasang menggunakan mur-T, yang dipasang di salah satu alur profil.
Kedua pelat ujung dilengkapi dengan blok bantalan untuk memasang sekrup penggerak.
Perakitan bingkai pembawa
Sudut untuk melindungi rel
Unduh "Langkah 2"
Gambar elemen utama tempat tidur
Langkah 3: Portal
Portal bergerak adalah badan eksekutif mesin Anda, ia bergerak di sepanjang sumbu X dan membawa poros penggilingan dan penyangga sumbu Z. Semakin tinggi portal, semakin tebal benda kerja yang dapat Anda proses. Namun, gantry yang tinggi kurang tahan terhadap beban yang terjadi selama pemrosesan. Tiang samping yang tinggi dari portal bertindak sebagai pengungkit relatif terhadap bantalan gelinding linier.
Tugas utama yang saya rencanakan untuk diselesaikan pada mesin penggilingan CNC saya adalah memproses bagian-bagian aluminium. Karena ketebalan maksimum aluminium kosong yang cocok untuk saya adalah 60 mm, saya memutuskan untuk membuat celah portal (jarak dari permukaan kerja ke balok silang atas) sama dengan 125 mm. Di SolidWorks, saya mengubah semua pengukuran saya menjadi model dan gambar teknis. Karena kerumitan suku cadang, saya memprosesnya di pusat permesinan CNC industri, yang juga memungkinkan saya untuk memproses talang, yang akan sangat sulit dilakukan pada mesin penggilingan logam manual.
Unduh "Langkah 3"
Langkah 4: Kaliper Sumbu Z
Dalam desain sumbu Z, saya menggunakan panel depan yang menempel pada bantalan gerakan sumbu Y, dua pelat untuk memperkuat rakitan, pelat untuk memasang motor stepper, dan panel untuk memasang spindel frais. Di panel depan, saya memasang dua pemandu profil di mana spindel akan bergerak di sepanjang sumbu Z. Harap dicatat bahwa sekrup sumbu Z tidak memiliki penyangga penghitung di bagian bawah.
Unduh "Langkah 4"
Langkah 5: Panduan
Panduan memberikan kemampuan untuk bergerak ke segala arah, memastikan gerakan halus dan tepat. Pemutaran apa pun di salah satu arah dapat menyebabkan ketidakakuratan dalam pemrosesan produk Anda. Saya memilih opsi yang paling mahal - rel baja yang diprofilkan. Ini akan memungkinkan struktur menahan beban tinggi dan memberikan akurasi pemosisian yang saya butuhkan. Untuk memastikan panduannya paralel, saya menggunakan indikator khusus selama pemasangannya. Deviasi maksimum relatif satu sama lain tidak lebih dari 0,01 mm.
Langkah 6: Sekrup dan Katrol
Sekrup mengubah gerakan rotasi dari motor stepper menjadi gerakan linier. Saat merancang mesin Anda, Anda dapat memilih dari beberapa opsi untuk rakitan ini: Sepasang mur sekrup atau pasangan sekrup bola (sekrup bola). Mur sekrup, sebagai suatu peraturan, mengalami lebih banyak gaya gesekan selama operasi, dan juga kurang akurat relatif terhadap sekrup bola. Jika Anda membutuhkan peningkatan akurasi, maka Anda pasti perlu memilih sekrup bola. Tetapi Anda harus tahu bahwa sekrup bola cukup mahal.
Saat memilih CNC Router (CNC Router) memutuskan:
1. Materi apa yang akan Anda kerjakan. Persyaratan untuk kekakuan desain mesin penggilingan dan jenisnya tergantung pada ini.
Misalnya, mesin CNC kayu lapis hanya akan memproses kayu (termasuk kayu lapis) dan plastik (termasuk bahan komposit - plastik dengan foil).
Pada mesin penggilingan yang terbuat dari aluminium, blanko logam non-ferrous sudah dimungkinkan, sementara kecepatan pemrosesan produk kayu juga akan meningkat.
Mesin penggilingan aluminium tidak cocok untuk pemrosesan baja; mesin besar dengan tempat tidur besi cor sudah diperlukan di sini, sedangkan pemrosesan logam non-ferrous pada mesin penggilingan seperti itu akan lebih efisien.
2. dengan ukuran benda kerja dan ukuran bidang kerja mesin milling. Ini mendefinisikan persyaratan untuk mekanisme mesin CNC.
Saat memilih mesin, perhatikan untuk mempelajari mekanisme mesin, kemampuan mesin tergantung pada pilihannya, dan tidak mungkin untuk menggantinya tanpa perubahan desain yang signifikan!
Mekanika penggilingan CNC mesin yang terbuat dari kayu lapis dan aluminium seringkali sama. Lebih detail di bawah dalam teks.
Tetapi semakin besar ukuran bidang kerja mesin, panduan gerak linier yang lebih kaku dan mahal akan diperlukan untuk perakitannya.
Ketika memilih mesin untuk benda kerja bertingkat tinggi dengan perbedaan ketinggian yang besar, ada kesalahpahaman umum bahwa cukup untuk memilih mesin dengan perjalanan Z besar. Tetapi bahkan dengan perjalanan Z besar, tidak mungkin untuk menghasilkan bagian dengan lereng curam jika tinggi bagian lebih besar dari panjang kerja pemotong, yaitu lebih dari 50 mm.
Pertimbangkan perangkat mesin penggilingan dan opsi untuk memilih pada contoh mesin CNC dari seri Modelist.
A) Pilihan desain mesin CNC
Ada dua opsi untuk membuat mesin CNC:
1) desain dengan meja bergerak, gambar 1.
2) desain dengan portal bergerak, Gambar 2.
Gambar 1Mesin Penggilingan Meja Geser
Keuntungan desain mesin dengan meja bergerak - ini adalah kemudahan implementasi, kekakuan mesin yang lebih besar karena kenyataan bahwa portal dipasang dan dipasang pada rangka (dasar) mesin.
Kekurangan- dimensi besar dibandingkan dengan desain dengan portal bergerak, dan ketidakmungkinan memproses bagian yang berat karena fakta bahwa meja bergerak membawa bagian tersebut. Desain ini sangat cocok untuk memproses kayu dan plastik, yaitu bahan ringan.
Gambar 2 Mesin penggilingan dengan portal bergerak (mesin gantry)
Keuntungan desain mesin penggilingan dengan portal bergerak:
Meja kaku yang dapat menahan beban berat benda kerja,
Panjang benda kerja tidak terbatas,
kekompakan,
Kemungkinan eksekusi mesin tanpa meja (misalnya, memasang sumbu putar).
Kekurangan:
Kekakuan struktural kurang.
Kebutuhan untuk menggunakan pemandu yang lebih kaku (dan mahal) (karena kenyataan bahwa portal "menggantung" pada pemandu, dan tidak dipasang pada rangka mesin yang kaku, seperti pada desain dengan meja bergerak).
B) Pilihan mekanisme mesin penggilingan CNC
Mekanika disajikan (lihat nomor pada Gambar. 1, Gambar. 2 dan Gambar. 3):
3 - pemegang panduan
4 - bantalan atau lengan linier
5 - bantalan pendukung (untuk mengencangkan sekrup timah)
6 - sekrup timah
10 - kopling untuk menghubungkan poros sekrup utama dengan poros motor stepper (SM)
12 - kacang lari
gambar 3
Pemilihan sistem gerakan linier mesin penggilingan (panduan - bantalan linier, sekrup timah - mur timah).
Sebagai panduan dapat digunakan:
1) panduan rol, Gambar 4.5
Gambar 4 
Gambar 5
Jenis panduan ini telah menemukan jalannya ke dalam desain laser amatir dan peralatan mesin dari industri furnitur, Gambar 6
Kerugiannya adalah kapasitas beban rendah dan sumber daya rendah, karena pada awalnya tidak dimaksudkan untuk digunakan pada mesin dengan banyak gerakan dan beban tinggi, kekuatan rendah profil aluminium pemandu menyebabkan keruntuhan, Gambar 5 dan, sebagai akibatnya, serangan balik yang tidak dapat dipulihkan, yang membuat penggunaan mesin lebih lanjut tidak sesuai.
Versi lain dari pemandu rol, Gambar 7, juga tidak cocok untuk beban tinggi dan oleh karena itu hanya digunakan pada mesin laser.
Gambar 7
2) panduan bulat, adalah poros baja yang terbuat dari baja bantalan tahan aus berkualitas tinggi dengan permukaan tanah, permukaan yang dikeraskan dan pelapisan krom keras, ditunjukkan di bawah angka 2 pada gambar 2.
Ini adalah solusi optimal untuk desain amatir, karena. Panduan silinder memiliki kekakuan yang cukup untuk menangani bahan lunak dalam ukuran mesin CNC kecil dengan biaya yang relatif rendah. Di bawah ini adalah tabel untuk memilih diameter pemandu silinder, tergantung pada panjang maksimum dan defleksi minimum.
Beberapa orang Cina produsen peralatan mesin murah pemandu dengan diameter yang tidak mencukupi, yang menyebabkan penurunan akurasi, misalnya, ketika digunakan pada mesin aluminium dengan panjang kerja 400 mm, pemandu dengan diameter 16 mm akan menyebabkan defleksi di tengah di bawah beratnya sendiri sebesar 0,3 ..0,5 mm (tergantung pada berat portal).
Dengan pilihan diameter poros yang tepat, desain mesin yang menggunakannya cukup kuat, bobot poros yang besar memberikan struktur stabilitas yang baik, kekakuan struktural keseluruhan. Pada mesin yang lebih besar dari satu meter, penggunaan pemandu bundar memerlukan peningkatan diameter yang signifikan untuk mempertahankan defleksi minimum, yang membuat penggunaan pemandu bundar menjadi solusi yang mahal dan berat.
| Panjang sumbu | Mesin kayu lapis | Mesin pengerjaan kayu aluminium | Mesin aluminium untuk pekerjaan aluminium | |
| 200mm | 12 | 12 | 16 | 12 |
| 300mm | 16 | 16 | 20 | 16 |
| 400mm | 16 | 20 | 20 | 16 |
| 600mm | 20 | 25 | 30 | 16 |
| 900mm | 25 | 30 | 35 | 16 |
3) panduan rel profil
Poros yang dipoles pada mesin besar digantikan oleh pemandu profil. Penggunaan penyangga di sepanjang pemandu memungkinkan penggunaan pemandu dengan diameter yang jauh lebih kecil. Tetapi penggunaan panduan jenis ini memaksakan persyaratan tinggi terhadap kekakuan rangka penopang mesin, karena alas yang terbuat dari lembaran duralumin atau baja lembaran tidak kaku dengan sendirinya. Diameter kecil pemandu rel memerlukan penggunaan pipa profil baja berdinding tebal atau profil aluminium struktural bagian besar dalam desain alat berat untuk mendapatkan kekakuan dan kapasitas dukung beban yang diperlukan dari rangka alat berat.
Penggunaan bentuk khusus dari rel profil memungkinkan ketahanan aus yang lebih baik dibandingkan dengan jenis rel lainnya.
Angka 8
4) Panduan silinder pada dukungan
Panduan silinder pada dukungan adalah analog panduan profil yang lebih murah.
Selain yang profil, mereka membutuhkan penggunaan bukan bahan lembaran dalam rangka mesin, tetapi pipa profesional dengan penampang besar.
Keuntungan - tidak ada defleksi dan tidak ada efek pegas. Harganya dua kali lebih tinggi dari panduan silinder. Penggunaannya dibenarkan ketika panjang perjalanan di atas 500mm.
angka 9 Panduan silinder pada dukungan
Gerakan tersebut dapat dilakukan sebagai busing(gesekan geser) - gbr.10 di sebelah kiri, dan menggunakan bantalan linier(gesekan bergulir)- Nasi. 10 benar.
angka 10 Bushing dan bantalan linier
Kerugian dari busing geser adalah keausan busing, yang menyebabkan munculnya reaksi balik, dan peningkatan upaya untuk mengatasi gesekan geser, yang membutuhkan penggunaan motor stepper (SM) yang lebih kuat dan mahal. Keuntungan mereka adalah harga rendah.
Baru-baru ini, harga bantalan linier telah turun sedemikian rupa sehingga layak secara ekonomi untuk dipilih bahkan dalam desain hobi yang murah. Keuntungan dari bantalan linier adalah koefisien gesekan yang lebih rendah dibandingkan dengan selongsong, dan, karenanya, sebagian besar kekuatan motor stepper digunakan untuk gerakan yang bermanfaat, dan bukan untuk memerangi gesekan, yang memungkinkan untuk menggunakan motor dengan daya lebih rendah.
Untuk konversi gerakan berputar dalam translasi pada mesin CNC, perlu menggunakan roda gigi ulir ( sekrup timah ). Karena rotasi sekrup, mur bergerak maju. Dalam mesin penggilingan dan ukiran dapat digunakan roda gigi sekrup geser dan roda gigi heliks .
Kerugian dari roda gigi sekrup geser adalah gesekan yang agak besar, yang membatasi penggunaannya pada kecepatan tinggi dan menyebabkan keausan pada mur.
Roda gigi sekrup geser:
1) sekrup metrik. Keuntungan dari sekrup metrik adalah harganya yang murah. Kekurangan - akurasi rendah, langkah kecil dan kecepatan rendah. kecepatan maksimum perpindahan baling-baling (kecepatan mm`s per menit) berdasarkan kecepatan maksimum motor stepper (600rpm). Pengemudi terbaik akan menjaga torsi hingga 900rpm. Dengan kecepatan rotasi ini, Anda bisa mendapatkan perpindahan linier:
Untuk sekrup M8 (pitch ulir 1,25mm) - tidak lebih dari 750mm/mnt,
Untuk sekrup M10 (pitch ulir 1,5mm) - 900mm/mnt,
Untuk sekrup M12 (pitch ulir 1,75mm) - 1050mm/mnt,
Untuk sekrup M14 (pitch ulir 2.00mm) - 1200mm/mnt.
Pada kecepatan maksimum, motor akan memiliki sekitar 30-40% dari torsi yang ditentukan semula, dan mode ini digunakan secara eksklusif untuk gerakan idle.
Saat bekerja dengan umpan rendah seperti itu, peningkatan konsumsi untuk pemotong, setelah beberapa jam bekerja, endapan karbon terbentuk pada pemotong.
2) sekrup batu kunci. Pada abad kedua puluh, menempati posisi terdepan dalam peralatan mesin untuk pengerjaan logam, sebelum munculnya sekrup bola. Keuntungan - akurasi tinggi, pitch ulir besar, dan akibatnya, kecepatan gerakan tinggi. Perlu memperhatikan jenis pemrosesan, semakin halus dan rata permukaan sekrup, semakin lama masa pakai transmisi mur sekrup. Sekrup yang digulung memiliki keunggulan dibandingkan sekrup berulir. Kekurangan transmisi mur trapesium - harga yang agak tinggi dibandingkan dengan sekrup metrik, gesekan geser memerlukan penggunaan motor stepper dengan daya yang cukup tinggi. Sekrup yang paling umum adalah TR10x2 (diameter 10mm, pitch ulir 2mm), TR12x3 (diameter 12mm, pitch ulir 3mm) dan TR16x4 (diameter 16mm, pitch ulir 4mm). Pada peralatan mesin, penandaan roda gigi seperti TR10x2, TR12x3, TR12x4, TR16x4
Drive sekrup bergulir:
Transmisi sekrup bola (SVP). Di Ball Screw, gesekan geser diganti dengan gesekan bergulir. Untuk mencapai ini, dalam sekrup bola, sekrup dan mur dipisahkan oleh bola yang menggelinding di ceruk ulir sekrup. Resirkulasi bola dipastikan melalui saluran balik yang berjalan sejajar dengan sumbu sekrup.
Gambar 12
Sekrup bola memberikan kemampuan untuk bekerja di bawah beban berat, kelancaran berjalan yang baik, peningkatan sumber daya (daya tahan) secara signifikan karena berkurangnya gesekan dan pelumasan, peningkatan efisiensi (hingga 90%) karena gesekan yang lebih sedikit. Ia mampu beroperasi pada kecepatan tinggi, memberikan akurasi posisi tinggi, kekakuan tinggi dan tidak ada serangan balik. Artinya, mesin yang menggunakan sekrup bola memiliki sumber daya yang jauh lebih lama, tetapi memiliki harga yang lebih tinggi. Mesin ditandai SFU1605, SFU1610, SFU2005, SFU2010, di mana SFU adalah mur tunggal, DFU adalah mur ganda, dua digit pertama adalah diameter sekrup, dua angka kedua adalah pitch ulir.
sekrup timah mesin penggilingan dapat dilampirkan sebagai berikut:
1) Desain dengan satu bantalan pendukung. Pengikatan dilakukan pada satu sisi sekrup dengan mur ke bantalan pendukung. Sisi kedua sekrup dipasang pada poros motor stepper melalui kopling kaku. Keuntungan - kesederhanaan desain, kerugian - peningkatan beban pada bantalan motor stepper.
2) Desain dengan dua bantalan dorong. Desainnya menggunakan dua bantalan pendukung di sisi dalam portal. Kerugian dari desain adalah implementasi yang lebih rumit dibandingkan dengan opsi 1). Keuntungannya adalah lebih sedikit getaran jika sekrup tidak rata sempurna.
3) Desain dengan dua bantalan pendukung dalam ketegangan. Desainnya menggunakan dua bantalan pendukung di sisi luar portal. Keuntungan - sekrup tidak cacat, tidak seperti opsi kedua. Kerugiannya adalah implementasi desain yang lebih kompleks, dibandingkan dengan opsi pertama dan kedua.
Kacang timah Ada:
Perunggu bebas serangan balik. Keuntungan dari kacang tersebut adalah daya tahan. Kekurangan - sulit dibuat (akibatnya - harga tinggi) dan memiliki koefisien gesekan yang tinggi dibandingkan dengan kacang kaprolon.
Caprolon bebas serangan balik. Saat ini, caprolon telah tersebar luas dan semakin menggantikan logam dalam desain profesional. Kacang berjalan yang terbuat dari kaprolon yang diisi grafit memiliki koefisien gesekan yang jauh lebih rendah dibandingkan dengan perunggu yang sama.
angka 14 Kacang timah terbuat dari kaprolon yang diisi grafit
Pada mur sekrup bola (ball screw), gesekan geser diganti dengan gesekan bergulir. Keuntungan - gesekan rendah, kemampuan untuk bekerja kecepatan tinggi rotasi. Kerugiannya adalah harga tinggi.
Pilihan kopling
1) koneksi menggunakan kopling kaku. Keuntungan: kopling kaku mentransmisikan lebih banyak torsi dari poros ke poros, tidak ada reaksi balik di bawah beban berat. Kekurangan: memerlukan pemasangan yang tepat, karena kopling ini tidak mengimbangi ketidaksejajaran dan ketidaksejajaran poros.
2) koneksi menggunakan kopling bellow (split). Keuntungan menggunakan kopling bellow adalah penggunaannya memungkinkan Anda untuk mengkompensasi ketidaksejajaran pemasangan poros penggerak dan sumbu motor stepper hingga 0,2 mm dan ketidaksejajaran hingga 2,5 derajat, sehingga mengurangi beban pada motor stepper bantalan dan sumber daya motor stepper yang lebih panjang. Ini juga memungkinkan Anda untuk meredam getaran yang dihasilkan.
3) koneksi menggunakan kopling cam. Keuntungan: memungkinkan Anda untuk meredam getaran yang dihasilkan, mentransmisikan lebih banyak torsi dari poros ke poros, dibandingkan dengan yang terbelah. Kekurangan: lebih sedikit kompensasi misalignment, misalignment pemasangan poros penggerak dan sumbu motor stepper hingga 0,1 mm dan misalignment hingga 1,0 derajat.
C) Pilihan elektronik
Elektronik disajikan (lihat gambar 1 dan 2):
7 - pengontrol motor stepper
8 - catu daya pengontrol motor stepper
11 - motor stepper
Ada 4-kawat, 6-kawat dan 8-kawat motor langkah . Semuanya bisa digunakan. Di sebagian besar pengontrol modern, koneksi dilakukan menggunakan sirkuit empat kabel. Sisa konduktor tidak digunakan.
Saat memilih mesin, penting bahwa motor stepper memiliki daya yang cukup untuk menggerakkan alat kerja tanpa kehilangan langkah, yaitu tanpa celah. Semakin besar jarak ulir sekrup, motor yang lebih kuat akan dibutuhkan. Biasanya, semakin besar arus motor, semakin besar torsi (daya).
Banyak motor memiliki 8 output untuk setiap setengah belitan secara terpisah - ini memungkinkan Anda untuk menghubungkan motor dengan belitan yang terhubung secara seri atau paralel. Dengan belitan yang terhubung secara paralel, Anda akan membutuhkan driver dengan arus dua kali lipat dari belitan yang terhubung seri, tetapi setengah tegangan akan cukup.
Dengan seri, sebaliknya - untuk mencapai torsi pengenal, diperlukan setengah arus, tetapi untuk mencapai kecepatan maksimum, diperlukan tegangan dua kali lipat.
Jumlah gerakan per langkah biasanya 1,8 derajat.
Untuk 1,8, Anda mendapatkan 200 langkah per putaran penuh. Dengan demikian, untuk menghitung jumlah langkah per mm ( "Langkah per mm" (Langkah per mm)) kami menggunakan rumus: jumlah langkah per putaran / pitch sekrup. Untuk sekrup dengan pitch 2mm, kita mendapatkan: 200/2=100 pitch/mm.
Pilihan pengontrol
1) pengontrol DSP. Keuntungan - kemampuan untuk memilih port (LPT, USB, Ethernet) dan independensi frekuensi sinyal STEP dan DIR dari pekerjaan sistem operasi. Kekurangan - harga tinggi (dari 10.000 rubel).
2) Pengendali dari pabrikan Cina untuk peralatan mesin amatir. Keuntungan - harga rendah (dari 2500 rubel). Kerugiannya adalah peningkatan persyaratan untuk stabilitas sistem operasi, memerlukan kepatuhan dengan aturan konfigurasi tertentu, lebih baik menggunakan komputer khusus, hanya versi LPT yang tersedia.
3) Desain pengontrol amatir pada elemen diskrit. Harga rendah Pengendali Cina menggantikan desain amatir.
Yang paling luas dalam desain mesin amatir adalah pengontrol Cina.
Memilih catu daya
Motor Nema17 membutuhkan setidaknya catu daya 150W
Motor Nema23 membutuhkan setidaknya catu daya 200W
Untuk pemula: beternak ayam pedaging di rumah Air rebusan untuk ayam pedaging
Hanya kekasih yang akan bertahan
Fitur iklan yang ditujukan untuk anak-anak
retouch foto lama di photoshop retouch foto lama
Apa itu NPO: decoding, definisi tujuan, jenis kegiatan Apakah organisasi nirlaba memiliki hak?