CNC-Holzarbeiten zum Selbermachen. Selbstgebaute CNC-Fräsmaschine: Machen Sie es selbst. CNC-Fräser selbst herstellen

Viele Handwerker denken oft darüber nach, eine selbstgebaute CNC-Maschine zusammenzubauen. Es hat eine Reihe von Vorteilen und ermöglicht es Ihnen, zu lösen große Menge Aufgaben effizienter und schneller.

Heimmaschinen können fast alle Materialien fräsen und schneiden. In dieser Hinsicht ist die Versuchung groß, ein solches Gerät herzustellen. Vielleicht ist es an der Zeit, die Dinge selbst in die Hand zu nehmen und Ihre Werkstatt mit neuem Equipment aufzufüllen?

Numerische Steuerungsmaschinen werden nicht nur in industrielle Produktion aber auch in privaten Werkstätten. Sie ermöglichen eine flächige und profilierte Bearbeitung von Metall, Kunststoff und Holz.

Darüber hinaus sind sie bei Gravier- und Bohr- und Spachtelarbeiten unverzichtbar.

Fast jede mit solchen Geräten gelöste Aufgabe wird auf hohem Niveau gelöst.

Zeichnen Sie bei Bedarf etwas an die Tafel oder Holzplatte, genügt es, ein Modell in einem Computerprogramm zu erstellen und mittels CNC-Fräsen auf das Produkt zu übertragen. In den meisten Fällen ist es einfach unmöglich, einen solchen Vorgang manuell durchzuführen, insbesondere wenn es kommtüber hohe Präzision.

Alles professionelle Ausrüstung dieser Art charakterisiert durch hohes Level Automatisierung und einfache Bedienung. Sie benötigen nur Grundkenntnisse in spezialisierten Computerprogramme um einfache Materialtransportaufgaben zu lösen.

Dabei sind auch selbstgebaute CNC-Maschinen der Aufgabe gewachsen. Bei richtiger Abstimmung und Verwendung hochwertiger Einheiten können Sie mit dem Gerät eine gute Genauigkeit, ein minimales Spiel und eine akzeptable Betriebsgeschwindigkeit erzielen.

DIY CNC-Maschine

Funktionsschema einer CNC-Maschine.

Wie stellt man dieses Gerät her? Um eine CNC-Maschine mit eigenen Händen herzustellen, müssen Sie Zeit für die Entwicklung des Projekts aufwenden und sich mit den vorhandenen Fabrikmodellen vertraut machen. Nach diesem ersten und meisten einfache Regeln, werden die häufigsten Fehler vermieden.

Zu beachten ist, dass eine CNC-Fräsmaschine ein technisch komplexes Gerät mit elektronischen Elementen ist. Aus diesem Grund glauben viele Menschen, dass es nicht von Hand gemacht werden kann.

Diese Meinung ist natürlich falsch. Es ist jedoch zu beachten, dass für die Montage nicht nur eine Zeichnung, sondern auch ein bestimmter Satz Werkzeuge und Teile erforderlich sind. Sie benötigen beispielsweise einen Schrittmotor, den Sie von einem Drucker usw.

Sie sollten auch die Notwendigkeit bestimmter finanzieller und zeitlicher Kosten berücksichtigen. Wenn ähnliche Probleme sind nicht beängstigend, dann machen Sie eine erschwingliche und effektive Einheit mit Koordinatenpositionierung Schneidewerkzeug für die Verarbeitung von Metall oder Holz ist nicht schwer.

Planen

Der schwierigste Schritt bei der Herstellung einer CNC-Maschine für Metall und Holz ist die Wahl optimales Schema Ausrüstung. Hier wird alles durch die Größe des Werkstücks und den Grad seiner Bearbeitung bestimmt.

Für Haushaltszwecke ist es besser, einer Zeichnung eines kleinen Geräts den Vorzug zu geben das notwendige Set Funktionen.

Eine der Optionen könnte eine Struktur sein, die aus zwei Wagen besteht, die sich in einer Ebene bewegen. Als Unterlage eignen sich Stahlschleifstäbe gut. An ihnen sind Kutschen befestigt.

Außerdem benötigen Sie einen Schrittmotor und Schrauben mit Wälzlagern, um die Übertragung zu gewährleisten. Der selbstgebaute CNC-Router wird mit dem Programm gesteuert.

Vorbereitung

Um eine selbstgebaute CNC-Fräsmaschine zu automatisieren, müssen Sie so gut wie möglich über den elektronischen Teil nachdenken.

Eine Zeichnung einer selbstgebauten Maschine.

Es kann in mehrere Elemente unterteilt werden:

• eine Stromversorgungseinheit, die dem Schrittmotor und der Steuerung Elektrizität zuführt;
• Regler;
• ein Treiber, der die Arbeit der beweglichen Teile der Struktur regelt.

Um die Maschine selbst zu bauen, müssen Sie dann die Montageteile auswählen. Verwenden Sie am besten Materialien zur Hand. So können Sie die Kosten für die benötigten Tools so gering wie möglich halten.

Der Sockel besteht meist aus Holz, Plexiglas oder Metall. Es ist wichtig, dass während der Bewegung der Bremssättel keine Vibrationen auftreten. Sie führen zu einem ungenauen Betrieb des Geräts. In dieser Hinsicht ist es notwendig, ihr Design richtig zu entwickeln.

Hier einige Tipps zur Auswahl der Teile:

• Als Führungen eignen sich Stangen bis 12 mm Durchmesser;
• die beste Option für die Unterstützung wäre Textolith;
• SD wird normalerweise von Druckern genommen;
• der Block zur Fixierung des Fräsers besteht ebenfalls aus PCB.

Montageanleitungen

Nach der Vorbereitung und Auswahl der Teile können Sie mit der Montage einer Fräseinheit für die Holz- und Metallbearbeitung beginnen.

Zuallererst sollten Sie alle Komponenten noch einmal überprüfen und sicherstellen, dass sie die richtige Größe haben.

Schema des CNC-Geräts.

Die Montagereihenfolge sieht wie folgt aus:

• einbau der Bremssattelführungen, deren Befestigung an den Seitenflächen der Struktur;
• Läppen der Bremssättel als Ergebnis ihrer Bewegung, bis eine reibungslose Fahrt erreicht werden kann;
• Anziehen von Schrauben;
• Installation von Komponenten auf der Unterseite des Geräts;
• Befestigung von Gewindespindeln mit Kupplungen;
• Befestigung an den Schrauben der Schrittmotorkupplungen.

Alle elektronischen Komponenten sollten sich in einem separaten Block befinden. Somit wird die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls während des Betriebs minimiert. Diese Option zum Platzieren von Elektronik kann als das beste Design bezeichnet werden.

Merkmale der Arbeit

Nachdem die selbstgebaute CNC-Maschine von Hand zusammengebaut wurde, können Sie mit dem Testen beginnen.

Die Software steuert die Aktionen der Maschine. Es muss richtig gewählt werden. Zunächst einmal ist es wichtig, dass das Programm funktioniert. Zweitens muss es alle Fähigkeiten der Ausrüstung maximieren.

Kinematische Darstellung des Gerätes.

Die Software muss alle notwendigen Treiber für die Controller enthalten.

Sie sollten mit einfachen Programmen beginnen. Bei den ersten Starts sollten Sie jeden Schnitt des Fräsers überwachen, um sicherzustellen, dass Breite und Tiefe korrekt sind. Es ist besonders wichtig, die dreidimensionalen Versionen solcher Geräte zu überprüfen.

Ergebnis

Numerisch gesteuerte Holzbearbeitungsgeräte haben verschiedene Elektronik im Design. Aus diesem Grund mag es auf den ersten Blick so aussehen, als ob solche Geräte sehr schwer selbst herzustellen sind.

Tatsächlich ist es für jeden eine machbare Aufgabe, eine CNC-Maschine mit eigenen Händen zu bauen. Es reicht aus, nur an sich und Ihre Stärken zu glauben, und dann können Sie Besitzer einer zuverlässigen und effizienten Fräsmaschine werden, die zum Stolz jedes Meisters wird.

Sie haben sich also entschieden, eine selbstgebaute CNC zu bauen Fräse Oder denken Sie vielleicht nur darüber nach und wissen nicht, wo Sie anfangen sollen? Eine CNC-Maschine hat viele Vorteile. Heimmaschinen können fast alle Materialien fräsen und schneiden. Ob Amateur oder Handwerker, es eröffnet der Kreativität große Horizonte. Noch verführerischer ist die Tatsache, dass eine der Maschinen in Ihrer Werkstatt landet.

Es gibt viele Gründe, warum Menschen ihren eigenen DIY-CNC-Router bauen möchten. Dies geschieht in der Regel, weil wir es uns einfach nicht leisten können, es in einem Geschäft oder bei einem Hersteller zu kaufen, und das ist nicht verwunderlich, da der Preis dafür ziemlich hoch ist. Oder du kannst wie ich sein und jede Menge Spaß haben eigene Arbeit und etwas Einzigartiges schaffen. Sie können es einfach tun, um Erfahrung im Maschinenbau zu sammeln.

Persönliche Erfahrung

Als ich anfing, den ersten CNC-Router mit eigenen Händen zu entwickeln, zu überdenken und zu bauen, dauerte es ungefähr einen Tag, bis das Projekt erstellt wurde. Als ich dann anfing, Teile zu kaufen, habe ich ein wenig recherchiert. Und ich habe in diversen Quellen und Foren einige Informationen gefunden, die zu neuen Fragen führten:

• Brauche ich wirklich Kugelgewindetriebe oder funktionieren normale Bolzen und Muttern gut?
• Welches Linearlager ist das beste und kann ich es mir leisten?
• Welche Art von Motor benötige ich und ist es besser, einen Schrittmotor oder ein Servo zu verwenden?
• Verformt sich das Gehäusematerial zu stark, wenn große Größe Werkzeugmaschine?
• Usw.

Glücklicherweise konnte ich dank meines ingenieurwissenschaftlichen Backgrounds aus dem Studium einige der Fragen beantworten. Viele der Probleme, auf die ich stoßen würde, waren jedoch nicht kalkulierbar. Ich brauchte nur jemanden mit praktischer Erfahrung und Informationen zu diesem Thema.

Natürlich habe ich viele Antworten auf meine Fragen von unterschiedliche Leute, von denen sich viele widersprachen. Dann musste ich mehr recherchieren, um herauszufinden, welche Antworten sich lohnen und welche Müll sind.

Jedes Mal, wenn ich eine Frage hatte, auf die ich keine Antwort wusste, musste ich den gleichen Vorgang wiederholen. Das liegt vor allem daran, dass ich ein begrenztes Budget hatte und das Beste nehmen wollte, was ich für mein Geld kaufen konnte. Die gleiche Situation ist bei vielen Menschen, die eine hausgemachte CNC-Fräsmaschine herstellen.

Bausätze und Bausätze zum Zusammenbau von CNC-Fräsern

Ja, es gibt Bausätze für die manuelle Montage, aber ich habe noch keinen gesehen, der auf spezifische Bedürfnisse zugeschnitten werden kann.

Außerdem gibt es keine Möglichkeit, Änderungen am Design und Typ der Maschine vorzunehmen, aber es gibt viele davon, und woher wissen Sie, welche für Sie die richtige ist? Egal wie gut die Anleitung ist, wenn das Design schlecht durchdacht ist, wird die endgültige Maschine schlecht sein.

Aus diesem Grund müssen Sie sich bewusst sein, was Sie bauen und verstehen, wie jedes Detail eine Rolle spielt!

Verwaltung

Dieser Leitfaden soll verhindern, dass Sie die gleichen Fehler machen, für die ich meine kostbare Zeit und mein Geld verschwendet habe.

Wir werden alle Komponenten bis hin zu den Schrauben durchgehen und die Vor- und Nachteile jedes Typs jedes Teils betrachten. Ich werde jeden Aspekt des Designs behandeln und Ihnen zeigen, wie Sie eine DIY-CNC-Fräsmaschine erstellen. Sie durch die Mechanik bis hin zur Software und allem dazwischen.

Bitte beachten Sie, dass selbstgemachte Zeichnungen CNC-Maschinen bieten nur wenige Möglichkeiten, einige Probleme zu lösen. Dies führt oft zu einem „schludrigen“ Design oder einer schlechten Maschinenleistung. Aus diesem Grund empfehle ich Ihnen, diese Anleitung zuerst zu lesen.

LASST UNS BEGINNEN

SCHRITT 1: Wichtige Designentscheidungen

Die ersten Dinge, die Sie beachten sollten, sind die folgenden:

1. Bestimmung eines geeigneten Designs speziell für Sie (z. B. wenn Sie eine Holzmaschine mit eigenen Händen herstellen).
2. Erforderlicher Bearbeitungsbereich.
3. Verfügbarkeit des Arbeitsplatzes.
4. Materialien.
5. Toleranzen.
6. Konstruktionsmethoden.
7. Verfügbare Werkzeuge.
8. Budget.

SCHRITT 2: Basis und X-Achse

Folgende Themen werden hier behandelt:

1. Entwerfen und bauen Sie die Basis oder die X-Achsen-Basis.
2. Feste Teile.
3. Teilweise befestigte Teile usw.

SCHRITT 3: Entwerfen Sie die Gantry-Y-Achse

1. Design und Konstruktion der Portal Y-Achse.
2. Abbauen verschiedene Designs zu den Elementen.
3. Kräfte und Momente am Portal usw.

SCHRITT 4: Z-Achsen-Montagediagramm

Folgende Themen werden hier behandelt:

1. Entwerfen und Zusammenbauen einer Z-Achsen-Baugruppe.
2. Kräfte und Momente auf der Z-Achse.
3. Linearschienen / Führungen und Lagerabstände.
4. Wahl des Kabelkanals.

SCHRITT 5: Linearbewegungssystem

Diese Klausel behandelt die folgenden Probleme:

1. Detaillierte Untersuchung von Linearbewegungssystemen.
2. Auswahl richtiges System speziell für Ihre Maschine.
3. Design und Bau eigener Guides mit kleinem Budget.
4. Linearwelle und Buchsen oder Schienen und Blöcke?

SCHRITT 6: Mechanische Antriebskomponenten

Diese Klausel behandelt die folgenden Aspekte:

1. Detaillierte Übersicht der Antriebsteile.
2. Auswahl der richtigen Komponenten für Ihren Maschinentyp.
3. Schritt- oder Servomotoren.
4. Schrauben und Kugelgewindetriebe.
5. Nüsse treiben.
6. Radial- und Axiallager.
7. Kupplung und Motorlager.
8. Direktantrieb oder Getriebe.
9. Zahnstangen und Zahnräder.
10. Kalibrierung von Propellern in Bezug auf Motoren.

SCHRITT 7: Motoren auswählen

In diesem Schritt müssen Sie Folgendes berücksichtigen:

1. Detaillierte Übersicht über CNC-Motoren.
2. Arten von CNC-Motoren.
3. Wie Schrittmotoren funktionieren.
4. Arten von Schrittmotoren.
5. Wie Servomotoren funktionieren.
6. Arten von Servomotoren.
7. NEMA-Standards.
8. Auswahl des richtigen Motortyps für Ihr Projekt.
9. Messung von Motorparametern.

SCHRITT 8: Design des Schneidetisches

1. Entwerfen und bauen Sie Ihre eigenen Tische mit einem kleinen Budget.
2. Perforierte Schneidschicht.
3. Vakuumtisch.
4. Übersicht der Schneidtischausführungen.
5. Der Tisch kann mit einer CNC-Holzfräse geschnitten werden.

SCHRITT 9: Spindelparameter

Dieser Schritt behebt die folgenden Probleme:

1. Übersicht CNC-Spindeln.
2. Typen und Funktionen.
3. Preise und Kosten.
4. Montage- und Kühlmöglichkeiten.
5. Kühlsysteme.
6. Erstellen Sie Ihre eigene Spindel.
7. Berechnung von Spanbelastung und Schnittkraft.
8. Finden des optimalen Vorschubs.

SCHRITT 10: Elektronik

Diese Klausel behandelt die folgenden Probleme:

1. Schalttafel.
2. Elektrische Verkabelung und Sicherungen.
3. Knöpfe und Schalter.
4. Runde MPG und Joggen.
5. Netzteile.

SCHRITT 11: Programmsteuerungs-Controller-Parameter

Dieser Schritt behebt die folgenden Probleme:

1. Übersicht über die CNC-Steuerung.
2. Controller-Auswahl.
3. Verfügbare Optionen.
4. Closed-Loop- und Open-Loop-Systeme.
5. Controller zu einem günstigen Preis.
6. Erstellen Sie Ihren eigenen Controller von Grund auf neu.

SCHRITT 12. Software auswählen

Diese Klausel behandelt die folgenden Probleme:

1. Überblick Software mit CNC verbunden.
2. Auswahl der Software.
3. CAM-Software.
4. CAD-Software.
5. NC-Controller-Software.

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Werkzeugmaschinen mit numerischer Software (CNC) werden vorgestellt als moderne Ausrüstung zum Schneiden, Drehen, Bohren oder Schleifen von Metall, Sperrholz, Holzschaum und anderen Materialien.

Eingebaute Elektronik basierend auf Leiterplatten Arduino bietet maximale Arbeitsautomatisierung.

1 Was ist eine CNC-Maschine?

CNC-Maschinen auf Basis von Arduino-Leiterplatten sind in der Lage, die Spindeldrehzahl im Automatikbetrieb sowie den Vorschub von Messschiebern, Tischen und anderen Mechanismen stufenlos zu verändern. Hilfselemente der CNC-Maschine nimmt automatisch die gewünschte Position ein, und kann zum Schneiden von Sperrholz- oder Aluminiumprofilen verwendet werden.

Bei Geräten auf Basis von Arduino-Platinen wird auch das Schneidwerkzeug (vorkonfiguriert) automatisch gewechselt.

Bei CNC-Geräten auf Basis von Arduino-Leiterplatten werden alle Befehle über die Steuerung gesendet.

Der Controller empfängt Signale von den Medien. Für solche Sperrholzschneidegeräte, Metallprofile oder Styropor, die Programmträger sind Nocken, Anschläge oder Kopierer.

Das vom Softwareträger über die Steuerung empfangene Signal gibt einen Befehl an die automatische, halbautomatische oder Kopierer... Wenn eine Sperrholz- oder Schaumstoffplatte zum Schneiden ausgetauscht werden muss, werden die Nocken oder Kopierer durch andere Elemente ersetzt.

Geräte mit Programmsteuerung auf Basis von Arduino-Boards verwenden als Programmmedium Lochstreifen, Lochkarten oder Magnetbänder, die alle notwendigen Informationen enthalten. Mit der Verwendung von Arduino-Boards ist der gesamte Prozess des Schneidens von Sperrholz, Schaumstoff oder anderem Material vollständig automatisiert, hundert und minimiert die Arbeitskosten.

Es ist erwähnenswert, dass eine CNC-Maschine zum Schneiden von Sperrholz oder Schaumstoff basierend auf Arduino-Platinen zusammengebaut wird machen Sie es ohne große Schwierigkeiten selbst. Arduino-basierte CNC-Einheiten werden von einem Controller gesteuert, der sowohl technologische als auch dimensionale Informationen überträgt.

Mit Plasmaschneidern mit CNC basierend auf Arduino-Boards können Sie frei große Nummer universelle Ausstattung und dazu die Arbeitsproduktivität steigern. Die Hauptvorteile von selbstmontierten Maschinen auf Basis von "Arduino" äußern sich in:

• hoch (im Vergleich zu Handgeräte) Leistung;
• Flexibilität der vielseitigen Ausrüstung kombiniert mit Präzision;
• Verringerung der Notwendigkeit, qualifizierte Fachkräfte für die Arbeit zu gewinnen;
• die Fähigkeit, austauschbare Teile nach einem Programm herzustellen;
• kürzere Vorbereitungszeiten für die Herstellung von Neuteilen;
• die Fähigkeit, eine Maschine mit eigenen Händen herzustellen.

1.1 Arbeitsablauf einer CNC-Fräsmaschine (Video)

1.2 Sorten von CNC-Maschinen

Die vorgestellten Einheiten zum Schneiden von Sperrholz oder Styropor mit Arduino-Platinen für den Betrieb sind in Klassen unterteilt nach:

• technologische Fähigkeiten;
• das Prinzip des Werkzeugwechsels;
• die Art und Weise des Werkstückwechsels.

Jede Klasse solcher Geräte kann von Hand hergestellt werden, und die Arduino-Elektronik bietet maximale Workflow-Automatisierung. Neben Klassen können Maschinen sein:

• drehen;
• Bohren und Bohren;
• Mahlen;
• Mahlen;
• elektrophysikalische Maschinen;
• Mehrzweck.

Dreheinheiten auf Arduino-Basis können die Außen- und Innenflächen aller Arten von Teilen bearbeiten.

Die Werkstücke können sowohl in geraden als auch in geschwungenen Konturen gedreht werden. Das Gerät ist auch zum Schneiden von Außen- und Innengewinden ausgelegt. Arduino-basierte Fräseinheiten sind für das Fräsen einfacher und komplexer Karosserieteile konzipiert.

Außerdem können sie bohren und bohren. Schleifmaschinen, die auch von Hand gefertigt werden können, können verwendet werden für Fertigstellung Einzelheiten.

Je nach Art der zu behandelnden Oberflächen können die Einheiten sein:

• Oberflächenschleifer;
• Innenschleifen;
• Schlitzschleifer.

Mehrzweckgeräte können zum Schneiden verwendet werden Sperrholz oder Styropor, Bohr-, Fräs-, Bohr- und Drehteile. Bevor Sie eine CNC-Maschine zum Selbermachen bauen, ist es wichtig zu berücksichtigen, dass die Aufteilung der Ausrüstung auch nach der Methode des Werkzeugwechsels erfolgt. Austausch ist möglich:

• manuell;
• automatisch im Revolver;
• automatisch im Laden.

Wenn die Elektronik (Steuerung) einen automatischen Werkstückwechsel durch spezielle Speichergeräte ermöglicht, kann das Gerät lange Zeit ohne Beteiligung des Betreibers arbeiten.

Um die vorgestellte Einheit zum Schneiden von Sperrholz oder Schaumstoff mit eigenen Händen herzustellen, müssen Sie die Originalausrüstung vorbereiten. Gebraucht kann hierfür geeignet sein.

Darin wird der Arbeitskörper durch einen Fräser ersetzt. Darüber hinaus können Sie aus den Wagen eines alten Druckers einen Mechanismus mit Ihren eigenen Händen herstellen.

Dadurch kann sich der Arbeitsschneider in Richtung der beiden Ebenen bewegen. Weiterhin ist die Elektronik mit der Struktur verbunden, Schlüsselelement das ist der Controller und das Arduino-Board.

Das Montageschema ermöglicht es Ihnen, eine selbstgebaute CNC-Einheit mit Ihren eigenen Händen automatisch zu machen. Solche Geräte können zum Schneiden von Kunststoff, Schaumstoff, Sperrholz oder dünnes Metall... Damit das Gerät mehr leisten kann komplexe Ansichten funktioniert, benötigen Sie nicht nur einen Controller, sondern auch einen Schrittmotor.

Es muss eine hohe Leistung haben - mindestens 40-50 Watt. Es wird empfohlen, einen herkömmlichen Elektromotor zu verwenden, da bei seiner Verwendung kein Stirnradgetriebe erstellt werden muss und die Steuerung die rechtzeitige Lieferung von Befehlen gewährleistet.

Die erforderliche Kraft auf die Getriebewelle in einem selbstgebauten Gerät müssen über Zahnriemen übertragen werden. Wenn eine selbstgebaute CNC-Maschine Wagen von Druckern verwendet, um den Arbeitsschneider zu bewegen, müssen zu diesem Zweck Teile von großen Druckern ausgewählt werden.

Die Basis der zukünftigen Einheit kann ein rechteckiger Balken sein, der fest an den Führungen befestigt werden muss. Der Rahmen muss anders sein hochgradig Steifigkeit, aber Schweißen wird nicht empfohlen. Es ist besser, eine Schraubverbindung zu verwenden.

Schweißnähte unterliegen durch ständige Belastungen während des Maschinenbetriebs einer Verformung. Gleichzeitig werden die Befestigungselemente zerstört, was zu einer Fehlfunktion der Einstellungen führt und der Controller nicht richtig funktioniert.

2.1 Über Schrittmotoren, Bremssättel und Schienen

Selbstgebaute CNC-Maschinen müssen mit Schrittmotoren ausgestattet sein. Wie oben erwähnt, verwenden Sie am besten Motoren von alten Nadeldruckern, um das Gerät zusammenzubauen.

Für einen effizienten Betrieb des Gerätes benötigen drei separate Motoren Schritttyp. Es wird empfohlen, Motoren mit fünf separaten Steuerleitungen zu verwenden. Dadurch wird die Funktionalität des hausgemachten Geräts um ein Vielfaches erhöht.

Bei der Auswahl von Motoren für eine zukünftige Werkzeugmaschine müssen Sie die Gradzahl pro Schritt, die Betriebsspannung und den Wicklungswiderstand kennen. Dies hilft anschließend bei der korrekten Konfiguration der gesamten Software.

Die Kugelmotorwelle wird mit einem dick gewickelten Gummiseil befestigt. Außerdem kann dieses Kabel verwendet werden, um den Motor mit dem Hubstift zu verbinden. Der Rahmen kann aus Kunststoff mit einer Dicke von 10-12 mm hergestellt werden.

Neben Kunststoff können Aluminium oder organisches Glas verwendet werden.

Die vorderen Teile des Rahmens werden mit selbstschneidenden Schrauben befestigt, und bei Verwendung von Holz können Sie die Elemente mit PVA-Kleber befestigen. Die Führungen sind Stahlstangen mit einem Querschnitt von 12 mm und einer Länge von 20 mm. Es gibt 2 Stangen für jede Achse.

Die Stütze ist aus Textolith, die Maße sollen 30x100x40 cm betragen Die Führungsteile des Textoliths werden mit M6 Schrauben befestigt und die Bremssättel "X" und "U" oben müssen 4 . haben Gewindebohrungen um das Bett zu sichern. Schrittmotoren werden mit Hardware installiert.

Befestigungselemente können aus Stahl hergestellt werden Blatttyp. Die Plattenstärke sollte 2-3 mm betragen. Anschließend wird die Schnecke über eine biegsame Welle mit der Achse des Schrittmotors verbunden. Dazu können Sie einen herkömmlichen Gummischlauch verwenden.

Für die meisten Heimwerker ist die Herstellung einer solchen Baugruppe wie einer CNC-Fräsmaschine mit eigenen Händen etwas auf der Ebene einer fantastischen Handlung, da solche Maschinen und Mechanismen in Design, Konstruktion und elektronischem Verständnis des Geräts komplex sind.

Allerdings mit der notwendigen Dokumentation sowie den benötigten Materialien, Geräten, Mini-Fräsen hausgemachte Apparate, ausgestattet mit einer CNC, ist es durchaus möglich, dies mit eigenen Händen zu tun.

Dieser Mechanismus zeichnet sich durch die Genauigkeit der durchgeführten Verarbeitung, die Einfachheit bei der Verwaltung der mechanischen und technologische Prozesse, sowie hervorragende Leistung und Produktqualität.

Arbeitsprinzip

Innovative Blockfräsmaschinen Computersteuerung ist für die Herstellung komplexer Muster auf Halbzeugen bestimmt. Das Design muss eine elektronische Komponente haben. Zusammen können Sie so Arbeitsprozesse maximal automatisieren.

Um Fräsmechanismen zu modellieren, müssen Sie sich zunächst mit den grundlegenden Elementen vertraut machen. Der Fräser fungiert als Betätigungselement, das in einer auf der Welle eines Elektromotors befindlichen Spindel gelagert ist. Dieser Teil ist an der Basis verankert. Es ist in der Lage, sich in zwei Koordinatenachsen zu bewegen: X und Y. Um die Werkstücke zu fixieren, konstruieren und installieren Sie einen Auflagetisch.

Die elektrische Steuereinheit ist mit den elektrischen Antriebsmotoren verbunden. Sie sorgen für die Bewegung des Schlittens relativ zu den bearbeiteten Werkstücken oder Halbzeugen. Mit einer ähnlichen Technologie werden 3D-Grafikbilder auf Holzflugzeugen erstellt.

Der Arbeitsablauf aufgrund dieses CNC-Mechanismus:

1. Schreiben Arbeitsprogramm, aufgrund dessen die Bewegung des Arbeitskörpers ausgeführt wird. Für dieses Verfahren ist es am besten, spezialisierte elektronische Systeme zu verwenden, die sich in "handwerklichen" Kopien anpassen lassen.
2. Montage von Halbzeugen auf einem Tisch.
3. Ausgabe der Software an die CNC.
4. Startmechanismen, die den Durchgang automatischer Gerätemanipulationen steuern.

Bekommen Maximales Level Automatisierung im 3D-Modus, bauen Sie die Schaltung richtig zusammen und benennen Sie bestimmte Komponenten. Experten raten dringend, zuerst Produktionskopien zu studieren, bevor Sie mit dem Bau einer Fräsmaschine mit eigenen Händen beginnen.

Schema und Zeichnung

Schema einer CNC-Fräsmaschine

Die wichtigste Phase bei der Herstellung eines selbstgebauten Analogs ist die Suche nach dem optimalen Ablauf der Geräteherstellung. Sie hängt direkt von den Gesamteigenschaften der zu bearbeitenden Werkstücke und der Notwendigkeit ab, eine bestimmte Qualität in der Bearbeitung zu erreichen.

Für die Notwendigkeit, alle notwendigen Funktionen des Geräts zu erhalten, Die beste Option ist die Herstellung einer Mini-Fräsmaschine mit eigenen Händen. So werden Sie nicht nur von der Montage und deren Qualität überzeugt, sondern auch von den technologischen Eigenschaften und wissen im Voraus, wie man diese instand hält.

Getriebekomponenten

Am meisten eine gute möglichkeit ist das Design von 2 Schlitten, die sich entlang der senkrechten Achsen X und Y bewegen. Als Rahmen ist es besser, polierte Metallstangen zu verwenden. Auf ihnen werden fahrbare Fahrwagen "aufgesetzt". Bereiten Sie für die korrekte Herstellung des Getriebes Schrittmotoren sowie einen Schraubensatz vor.

Für eine verbesserte Automatisierung der Arbeitsprozesse von CNC-Fräsmaschinen, die mit eigenen Händen konstruiert wurden, müssen Sie die elektronische Komponente sofort bis ins kleinste Detail fertigstellen. Es gliedert sich in folgende Komponenten:

• Es wird verwendet, um elektrische Energie zu Schrittmotoren zu leiten und die Mikroschaltung des Controllers mit Strom zu versorgen. Modifikation 12V 3A gilt als in Betrieb;
• sein Zweck besteht darin, Befehle an die Motoren zu senden. Zum korrekte Ausführung Bei allen angegebenen Operationen einer CNC-Fräsmaschine reicht es aus, ein einfaches Schema zu verwenden, um die Leistung von 3 Motoren zu überwachen.
• Treiber (Software). Es ist auch ein Einstellelement für den beweglichen Mechanismus.

Video: CNC-Fräsmaschine zum Selbermachen.

Zubehör für eine selbstgebaute Fräsmaschine

Der nächste und entscheidende Schritt beim Bauen Fräsausrüstung- eine Auswahl an Komponenten zum Bau einer selbstgebauten Einheit. Der beste Ausweg aus dieser Situation besteht darin, improvisierte Teile und Geräte zu verwenden. Als Basis für Desktop-Kopien von 3D-Maschinen können Hartholz (Buche, Hainbuche), Aluminium / Stahl oder organisches Glas verwendet werden.

Zum normale Arbeit der Komplex als Ganzes erfordert die Entwicklung des Designs der Bremssättel. Im Moment ihrer Bewegung sind Vibrationen nicht unzulässig, dies führt zu Fehlfräsungen. Daher werden die Komponenten vor dem Zusammenbau auf Zuverlässigkeit überprüft.

Praktische Tipps zur Auswahl der Komponenten einer CNC-Fräsmaschine:

• Führungen - Es werden gut geschliffene Stahlstangen Ø12 mm verwendet. Die Länge der X-Achse beträgt ca. 200 mm, die der Y-Achse 100 mm;
• Bremssattelmechanismus, optimales Material- Textolith. Die Standardabmessungen der Website betragen 30 × 100 × 50 mm;
• Schrittmotoren - Experten für Technik beraten die Verwendung von Mustern von einem 24 V, 5 A-Druckgerät. Sie haben eine ziemlich bedeutende Macht;
• Block zur Befestigung des Arbeitskörpers, kann auch aus Textolith gebaut werden. Die Konfiguration hängt direkt vom vorhandenen Tool ab.

Das Verfahren zum Bau von CNC-Fräsanlagen

Nach Abschluss der Auswahl aller notwendige Komponenten Sie können Ihren eigenen übergroßen Fräsmechanismus, der mit einer CNC ausgestattet ist, völlig frei bauen. Bevor wir mit der direkten Konstruktion fortfahren, überprüfen wir noch einmal die Komponenten, kontrollieren ihre Parameter und die Fertigungsqualität. Dies wird in Zukunft helfen, ein vorzeitiges Versagen der Kette des Mechanismus zu vermeiden.

Zur sicheren Fixierung der Gerätekomponenten werden spezielle Befestigungsteile verwendet. Ihr Design und ihre Ausführung hängen direkt vom zukünftigen Schema ab.

Scrollen notwendige Maßnahmen zur Montage von kleinen CNC-Geräten zur Durchführung des Fräsprozesses:

1. Montage der Führungsachsen des Tragelementes, Befestigung an den äußersten Teilen der Maschine.
2. Bremssättel schleifen. Es ist erforderlich, sich entlang der Führungen zu bewegen, bis eine reibungslose Bewegung entsteht.
3. Ziehen Sie die Schrauben fest, um den Bremssattel zu sichern.
4. Befestigung von Komponenten an der Basis des Arbeitsmechanismus.
5. Montage von Leitspindeln und Kupplungen.
6. Einbau von Reisemotoren. Sie werden an den Kupplungsbolzen befestigt.

Elektronische Komponenten befinden sich in einem geschlossenen Schrank. Dies gewährleistet die Minimierung von Störungen bei der Durchführung technologischer Operationen durch den Fräser. Die Ebene für die Montage der Arbeitsmaschine muss sturzfrei sein, da die Konstruktion keine Niveauregulierungsschrauben vorsieht.

Fahren Sie nach Abschluss der obigen Schritte mit dem Probetest fort. Zuerst müssen Sie ein Lichtprogramm zum Fräsen installieren. Während der Arbeit müssen Sie alle Durchgänge des Arbeitskörpers (Schneidgeräte) kontinuierlich überprüfen. Parameter, die einer ständigen Überwachung unterliegen: Bearbeitungstiefe und -breite. Dies gilt insbesondere für die 3D-Bearbeitung.

Unter Bezugnahme auf die oben genannten Informationen bietet die Herstellung von Fräsgeräten mit eigenen Händen eine ganze Reihe von Vorteilen gegenüber herkömmlichen gekauften Gegenstücken. Erstens, dieses Design für die zu erwartenden Arbeitsvolumina und -arten geeignet ist, zweitens die Wartbarkeit gewährleistet ist, da sie aus Schrottmaterialien und Geräten gebaut wird und drittens diese Art von Ausrüstung kostengünstig ist.

Mit Erfahrung in der Konstruktion solcher Geräte werden weitere Reparaturen nicht viel Zeit in Anspruch nehmen, Ausfallzeiten werden auf ein Minimum reduziert. Solche Geräte können für Ihre Nachbarn nützlich sein in Vorort ihre eigenen erfüllen Renovierungsarbeiten... Durch die Vermietung solcher Geräte helfen Sie Ihrem Arbeitskollegen, auf dessen Hilfe Sie in Zukunft zählen können.

Nachdem Sie sich mit den Konstruktions- und Funktionsmerkmalen von Fräsmaschinen sowie deren Belastung befasst haben, können Sie mit der Herstellung sicher beginnen und sich auf die praktischen Informationen verlassen. Entwerfen und erledigen Sie Aufgaben ohne Probleme.

Video: selbstgebaute CNC-Fräsmaschine für Holz.

Wissen, was technisch schwierig ist und elektronisches Gerät, viele Handwerker denken, dass es einfach unmöglich ist, es mit eigenen Händen zu machen. Diese Meinung ist jedoch falsch: Sie können solche Geräte selbst herstellen, aber dafür müssen Sie nicht nur sie haben detaillierte Zeichnung aber auch ein Set notwendige Werkzeuge und zugehörige Komponenten.

Bearbeitung von Duraluminium-Rohlingen auf einer selbstgebauten Tischfräsmaschine

Denken Sie bei der Entscheidung, eine selbstgebaute CNC-Maschine zu bauen, daran, dass dies viel Zeit in Anspruch nehmen kann. Darüber hinaus werden bestimmte finanzielle Kosten benötigt. Wenn Sie jedoch keine Angst vor solchen Schwierigkeiten haben und die Lösung aller Probleme richtig angehen, können Sie Besitzer einer erschwinglichen, effizienten und produktiven Ausrüstung werden, mit der Sie Werkstücke von Verschiedene Materialien mit hoher Genauigkeit.

Um eine mit einem CNC-System ausgestattete Fräsmaschine herzustellen, können Sie zwei Optionen nutzen: Kaufen Sie ein vorgefertigtes Set aus speziell ausgewählten Elementen, aus denen eine solche Ausrüstung zusammengebaut wird, oder finden Sie alle Komponenten und bauen Sie ein Gerät mit Ihren eigenen Händen zusammen, das vollständig ist erfüllt alle Ihre Anforderungen.

Montageanleitung für eine selbstgebaute CNC-Fräsmaschine

Unten auf dem Foto sehen Sie mit Ihren eigenen Händen gemacht, an dem befestigt ist detaillierte Anleitung für die Herstellung und Montage mit Angabe der verwendeten Materialien und Bauteile, genaue "Muster" der Maschinenteile und ungefähre Kosten. Das einzig Negative ist die Anleitung auf Englische Sprache, aber es ist durchaus möglich, die Detailzeichnungen ohne Sprachkenntnisse zu verstehen.

Kostenlose Download-Anleitung für die Herstellung der Maschine:

Der CNC-Router ist montiert und einsatzbereit. Nachfolgend finden Sie einige Abbildungen aus der Montageanleitung für diese Maschine.

"Muster" von Maschinenteilen (verkleinerte Ansicht) Beginn der Montage der Maschine Zwischenstadium Endstadium der Montage

Vorarbeit

Wenn Sie sich entscheiden, eine CNC-Maschine selbst zu konstruieren, ohne zu verwenden fertig eingestellt, dann müssen Sie sich als erstes für entscheiden schematische Darstellung, nach denen eine solche Mini-Ausrüstung funktioniert.

Sie können die alte als Basis für CNC-Fräsgeräte nehmen Bohrmaschine, bei dem der Arbeitskopf mit Bohrer durch einen Fräskopf ersetzt wird. Das Schwierigste, was bei solchen Geräten entworfen werden muss, ist der Mechanismus, der die Bewegung des Werkzeugs in drei unabhängigen Ebenen gewährleistet. Dieser Mechanismus kann auf der Grundlage von Schlitten eines nicht funktionierenden Druckers zusammengebaut werden, er ermöglicht die Bewegung des Werkzeugs in zwei Ebenen.

Es ist einfach, eine Softwaresteuerung an ein nach einem solchen Schaltplan zusammengestelltes Gerät anzuschließen. Der Hauptnachteil ist jedoch, dass auf einer solchen CNC-Maschine nur Werkstücke aus Kunststoff, Holz und dünnem Material bearbeitet werden können Blech... Dies erklärt sich dadurch, dass die Schlitten des alten Druckers, die die Bewegung des Schneidwerkzeugs gewährleisten, keine ausreichende Steifigkeit aufweisen.

Damit Ihre selbstgebaute CNC-Maschine vollwertige Fräsoperationen mit Werkstücken aus unterschiedlichen Materialien durchführen kann, muss ein ausreichend leistungsstarker Schrittmotor für die Bewegung des Arbeitswerkzeugs verantwortlich sein. Es ist überhaupt nicht notwendig, nach einem Schrittmotor zu suchen, er kann aus einem herkömmlichen Elektromotor hergestellt werden, wobei letzterer geringfügig modifiziert wird.

Die Verwendung eines Schrittmotors in Ihrem ermöglicht es, die Verwendung eines Stirnradgetriebes zu vermeiden, und die Funktionalität und Eigenschaften hausgemachte Ausrüstung es wird es nicht schlimmer machen. Sollten Sie sich dennoch dafür entscheiden, Wagen aus dem Drucker für Ihr Mini-Gerät zu verwenden, dann empfiehlt es sich, diese von einem größeren Modell des Druckgerätes abzuholen. Um die Kraft auf die Welle der Fräsmaschine zu übertragen, verwenden Sie besser keine gewöhnlichen Riemen, sondern Zahnriemen, die nicht auf den Riemenscheiben rutschen.

Einer der meisten wichtige Knoten jede solche Maschine ist ein Fräsmechanismus. Es ist seine Herstellung, die gegeben sein muss Besondere Aufmerksamkeit... Um einen solchen Mechanismus richtig herzustellen, benötigen Sie detaillierte Zeichnungen, die strikt befolgt werden müssen.

CNC-Fräsmaschinenzeichnungen

Beginnen wir mit dem Zusammenbau der Ausrüstung

Die Basis einer selbstgebauten CNC-Fräsausrüstung kann ein rechteckiger Balken sein, der sicher an den Führungen befestigt werden muss.

Die tragende Struktur der Maschine muss eine hohe Steifigkeit aufweisen, während der Installation ist es besser, keine Schweißverbindungen zu verwenden und alle Elemente müssen nur mit Schrauben verbunden werden.

Diese Forderung erklärt sich aus der Tatsache, dass die Schweißnähte sehr schlecht gegenüber Vibrationsbelastungen vertragen, die zwangsläufig Grundstruktur Ausrüstung. Solche Belastungen führen letztendlich dazu, dass das Maschinengestell mit der Zeit zu kollabieren beginnt und sich geometrische Abmessungen, was sich auf die Genauigkeit der Gerätekonfiguration und deren Leistung auswirkt.

Schweißnähte bei der Installation des Rahmens einer selbstgebauten Fräsmaschine verursachen oft die Entwicklung von Spiel in ihren Knoten sowie eine Durchbiegung der Führungen, die sich unter starken Belastungen bildet.

In der Fräsmaschine, die Sie mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen, muss ein Mechanismus vorgesehen werden, der die Bewegung des Arbeitswerkzeugs in vertikaler Richtung gewährleistet. Verwenden Sie dazu am besten ein Schrägstirnrad, auf das die Drehung über einen Zahnriemen übertragen wird.

Ein wichtiger Bestandteil einer Fräsmaschine ist ihre vertikale Achse, die z hausgemachtes Gerät kann aus Aluminiumblech hergestellt werden. Es ist sehr wichtig, dass die Abmessungen dieser Achse genau auf die Abmessungen des montierten Gerätes abgestimmt sind. Wenn Sie über einen Muffelofen verfügen, können Sie die vertikale Achse der Maschine mit Ihren eigenen Händen herstellen und sie gemäß den in der fertigen Zeichnung angegebenen Abmessungen aus Aluminium gießen.

Nachdem alle Komponenten Ihrer selbstgebauten Fräsmaschine vorbereitet sind, können Sie mit der Montage beginnen. Dieser Vorgang beginnt mit dem Einbau von zwei Schrittmotoren, die hinter seiner Hochachse am Gerätekörper befestigt werden. Einer dieser Elektromotoren wird für die Bewegung verantwortlich sein Fräskopf in der horizontalen Ebene und die zweite - zum Bewegen des Kopfes in der Vertikalen. Danach werden die restlichen Komponenten und Baugruppen der hausgemachten Ausrüstung montiert.

Die Drehung auf alle Knoten von hausgemachten CNC-Geräten sollte nur über Riemenantriebe übertragen werden. Vor dem Verbinden mit montierte Maschine Programmsteuerung, sollten Sie die Funktionsfähigkeit im Handbetrieb überprüfen und alle festgestellten Mängel in der Bedienung umgehend beseitigen.

Den Montageprozess können Sie sich im Video ansehen, das im Internet leicht zu finden ist.

Schrittmotoren

Bei der Konstruktion jeder mit einer CNC ausgestatteten Fräsmaschine müssen Schrittmotoren vorhanden sein, die die Bewegung des Werkzeugs in drei Ebenen gewährleisten: 3D. Bei der Konstruktion einer selbstgebauten Werkzeugmaschine für diesen Zweck können Sie die in einem Nadeldrucker installierten Elektromotoren verwenden. Die meisten älteren Nadeldruckermodelle waren mit ausreichend starken Elektromotoren ausgestattet. Neben Schrittmotoren aus dem alten Drucker sollten Sie starke Stahlstangen nehmen, die auch beim Bau Ihrer selbstgebauten Maschine verwendet werden können.

Um eine CNC-Fräsmaschine mit eigenen Händen herzustellen, benötigen Sie drei Schrittmotor... Da es in einem Nadeldrucker nur zwei davon gibt, muss ein anderes altes Druckgerät gefunden und demontiert werden.

Es ist ein großes Plus, wenn die Motoren, die Sie finden, fünf Steuerkabel haben: Dies wird die Funktionalität Ihrer zukünftigen Minimaschine erheblich erhöhen. Es ist auch wichtig, die folgenden Parameter der gefundenen Schrittmotoren herauszufinden: um wie viel Grad wird die Drehung in einem Schritt ausgeführt, wie hoch ist die Versorgungsspannung und auch der Wert des Wicklungswiderstands.

Die Antriebsstruktur einer selbstgebauten CNC-Fräsmaschine wird aus einer Mutter und einem Bolzen zusammengesetzt, deren Abmessungen nach der Zeichnung Ihrer Ausrüstung vorgewählt werden sollten. Um die Motorwelle zu fixieren und am Bolzen zu befestigen, verwenden Sie am besten eine dicke Gummiwicklung aus elektrisches Kabel... Teile Ihrer CNC-Maschine, wie zum Beispiel Clips, können in Form einer Nylonhülse hergestellt werden, in die eine Schraube eingesetzt wird. So unkompliziert Strukturelemente, Sie benötigen eine normale Feile und einen Bohrer.

Elektronisches Füllen von Geräten

Ihre CNC-Maschine zum Selbermachen wird per Software gesteuert, und Sie müssen die richtige auswählen. Bei der Auswahl einer solchen Software (Sie können sie selbst schreiben) ist es wichtig, darauf zu achten, dass sie effizient ist und es der Maschine ermöglicht, alle Funktionen zu realisieren. Diese Software sollte Treiber für die Controller enthalten, die auf Ihrer Minifräsmaschine installiert werden.

V hausgemachte Maschine bei CNC ist der LPT-Port obligatorisch, über den elektronisches System Steuerung und verbindet sich mit der Maschine. Es ist sehr wichtig, dass diese Verbindung über eingebaute Schrittmotoren erfolgt.

Bei der Auswahl elektronischer Komponenten für Ihre handgefertigte Werkzeugmaschine ist es wichtig, auf deren Qualität zu achten, da dies die Genauigkeit der daran durchgeführten technologischen Operationen bestimmt. Nachdem Sie alle elektronischen Komponenten des CNC-Systems installiert und angeschlossen haben, müssen Sie die erforderliche Software und Treiber herunterladen. Erst danach folgt ein Probelauf der Maschine, bei dem die Funktionsfähigkeit unter Kontrolle der geladenen Programme überprüft, Mängel festgestellt und umgehend beseitigt werden.