در عصر اطلاعات و اتوماسیون. دستگاه CNCاین بسیار رایج است و شما نمی توانید کسی را با آن خفه کنید. و بسیاری از مردم این ماشین ها را خودشان در خانه مونتاژ می کنند. چندی پیش یکی از دوستان قدیمی من پیشنهاد مونتاژ یک دستگاه را داد. او روی دستگاه فرز کار می کند دستگاه CNC. پس از کمی تامل، تصمیم گرفتیم که یک دستگاه CNC را با حداقل هزینه مونتاژ کنیم.

هدف از ایجاد یک دستگاه CNC:

اول، برای آزمایش قدرت و توانایی های خود.

ثانیاً، ضرب اول اغلب توده ای است. اما در مورد ما نه. فقط در 2 آخر هفته ماشینی را مونتاژ کردیم که در امتداد 2 محور مخلوط شده بود.

پس از آن تغییرات جزئی انجام دادیم. این چیزی است که ما به دست آوردیم:

برای مدیریت انتخاب شد. یک گزینه ارزان و قابل اعتماد، زیرا مجموعه زیادی از سیستم عامل ها و برنامه ها برای کنترل دستگاه برای آردوینو وجود دارد. منبع تغذیه از کامپیوتر گرفته شده است. موتور اسپیندل از یک کمپرسور ماشین شکسته گرفته شده است. مروری کامل بر مدار و برنامه در ویدیوی بعدی خواهد بود.

برای مونتاژ از موادی استفاده کردیم که در اطراف ما قرار داشت. ما فقط راهنمای مبلمان خریدیم. و یک چاپگر ماتریس نقطه ای. در نتیجه، هزینه ما به کمی بیش از 2000 روبل اضافه شد. در عنوان نوشت دستگاه CNCبرای 3000 روبل. زیرا اگر همه چیز را بخرید، می توانید در این مقدار قرار بگیرید.

با توجه به اینکه دستگاه CNCبا توجه به اصل حداقل هزینه ها مونتاژ شده است، دارای معایبی است. به عنوان مثال، هنگام کار بیش از یک ساعت، موتورها گرم می شوند و باید به آنها زمان داد تا خنک شوند. هنوز امکان نصب کولر برای خنک کردن هر موتور وجود ندارد و به احتمال زیاد توصیه نمی شود. ممکن است در صورت استفاده از دستگاه برای حکاکی لیزری، موتورها به این سرعت گرم نشوند.

کاستی های باقی مانده را در ویدیوهای بعدی در نظر خواهم گرفت.

در این پروژه به شما نشان خواهم داد که چگونه به راحتی و به سادگی مینی پلاتر CNC ارزان خود را با استفاده از آرودینو بسازید. البته، شما فقط می توانید یک پلاتر بخرید، اما اولاً بسیار گران است و ثانیاً من به آن نیازی ندارم :) برای محورهای X و Y از موتورهای پله‌ای و راهنماهایی استفاده می‌کنیم که از دو درایو قدیمی DVD\CD استخراج شده‌اند.منطقه کار

پلاتر CNC ما 4 در 4 سانتی متر خواهد بود.

مرحله 9. برنامه برای کار با G-code.

اکنون ما آماده ایم تا اولین تصویر خود را با استفاده از مینی پلاتر CNC خود چاپ کنیم! برای این کار به یک برنامه واسطه بین ما و پلاتر نیاز داریم. G-code را به حرکات سروو تبدیل می کند.

G-code چیست؟ G-code یک فایل با مختصات X، Y و Z است.

M300 S30.00 (واحد چاپ پایین آمده)
G1 X10.00 Y10.00 F2500.00

G1 X20.00 Y10.00 F2500.00

M300 S50.00 (دستگاه چاپ بالا رفته)

سپس باید یک افزونه برای آن نصب کنید که به شما امکان می دهد تصاویر را به G-code صادر کنید. می توانید آن را از این لینک دانلود کنید.

بیایید برای اولین بار Inkscape را راه اندازی کنیم. برنامه را باز کنید، به منوی "File" بروید و روی "Document Properties" کلیک کنید. اولین تصویر بالا را ببینید و آن را مطابق تصویر تغییر دهید. سپس این پنجره را ببندید. ما از یک منطقه چاپ 4 در 8 سانتی متر استفاده خواهیم کرد. در ادامه تصویر دوم را ببینید.

نحوه تایپ متن: متن خود را وارد کنید، فونت را به Times New Roma تغییر دهید و اندازه را روی 22 قرار دهید. سپس بر روی نماد مکان نما کلیک کنید و متن را مطابق تصویر سوم بالا تراز کنید. یک مسیر را از منوی "Object to Path" انتخاب کنید.

نحوه چاپ تصاویر: این کار دشوارتر از متن است. تصاویر باید پس زمینه شفاف داشته باشند. تصویر را با موس خود به Inkscape بکشید. در پنجره بعدی روی "OK" کلیک کنید. سپس باید اندازه تصویر را طوری تغییر دهید که در ناحیه قابل چاپ ما قرار گیرد (تصویر 4 را ببینید). از منو روی "Path" کلیک کنید و "Trace Bitmap" را انتخاب کنید. سپس همانطور که در تصویر 5 نشان داده شده است انجام دهید. روی Ok کلیک کنید و پنجره را ببندید. سپس تصویر خاکستری را حرکت دهید و رنگ پشت آن را بردارید. تصویر سیاه و سفید را به جای درستدوباره روی دکمه "Object to path" در منوی "Path" کلیک کنید. تصویر ششم نحوه حذف یک تصویر را نشان می دهد.

صادرات به عنوان G-code: در نهایت، به منوی File بروید، روی «ذخیره به عنوان» کلیک کنید و «gcode.» را انتخاب کنید. در پنجره بعدی روی ok کلیک کنید. همین! G-code ما آماده چاپ بر روی مینی پلاتر CNC جدید ما است!

این مقاله در مورد چگونگی ساخت دستگاه CNC از چوب با دستان خود صحبت خواهد کرد. برای الکترونیک، نویسنده تصمیم گرفت از Arduino UNO R3، GCode Sender و GRBL استفاده کند. منحصر به فرد این ایده این است که دستگاه از چوب ساخته شده است که مونتاژ آن را آسان تر و مقرون به صرفه تر می کند. مونتاژ کردن قطعات مکانیکی سخت ترین است.


مواد و ابزار برای ساخت:
- شفت های رزوه ای؛
- تخته سه لا؛
- پیچ و مهره؛
- بلبرینگ؛
- موتورهای پله ای نوع نما 23;
- برای موتورهای پله ای به درایورهای TB6560 نیاز دارید.
- نصب با ولتاژ 24 ولت 15 آمپر تغذیه می شود.
- آردوینو UNO R3؛
- بوش های فلزی و همچنین بوش های نایلونی (می تواند از کاپرولون یا فلوروپلاستیک ساخته شود).
- سیم ها

فرآیند تولید:

مرحله یک ساخت پایه دستگاه (محور X)
برای ساخت پایه به چندین میله نیاز دارید که در آنها باید چندین سوراخ کور و از طریق سوراخ کنید. سپس شفت های فلزی نصب می شوند، آنها به عنوان محرک برای محور X عمل می کنند.

شفت رزوه ای در مرکز نصب می شود و دو شفت فولادی در طرفین به عنوان راهنما نصب می شود. هنگامی که محور رزوه می چرخد، کالسکه میز رزوه را در امتداد محور X حرکت می دهد.

بلوک باید تا حد امکان ضخیم باشد، زیرا هرچه پایه سنگین تر باشد، دستگاه در حین کار ایمن تر خواهد ماند. و این به نوبه خود باعث بهبود کیفیت کار در حین کار می شود.

مرحله دو محور Y را ایجاد کنید
ساختار پورتال برای محور Y مانند پایه X ایجاد شده است.

مرحله سوم. محور Z را ایجاد کنید
محور Z دقیقاً مانند دو مورد قبلی ایجاد شده است. به لطف این محور، حرکت عمودی بدنه کار که ابزار را تغذیه می کند، رخ می دهد.

مرحله چهارم مونتاژ سازه
علاوه بر این، پس از اینکه تمام عناصر قبلاً ساخته شدند، دستگاه می تواند مونتاژ شود و این روند پیچیده نیست. برای اتصال عناصر از پیچ و مهره استفاده می شود. ابعاد دستگاه می تواند متفاوت باشد، همه اینها به نیازهای شخصی بستگی دارد. اگر برخی از عناصر در طول فرآیند مونتاژ شکسته شوند، نیازی به استفاده از چسب برای تعمیر آنها نیست. در این صورت از صلبیت لازم المان ها اطمینان حاصل می شود.

مرحله پنجم قسمت الکترونیکی دستگاه
هنگامی که قسمت مکانیکی مونتاژ شد، می توانید به روند اتصال الکترونیک بروید. باید آردوینو را با درایورها و استپر موتورها وصل کنید. هر راننده ای برای کار کردن به یک منبع تغذیه نیاز دارد. نویسنده از منبع تغذیه 24 V 15 A استفاده کرده است، در اینجا بسته به قدرت موتور به صورت جداگانه انتخاب شده است. سیم پیچ های موتور و قطب های آنها با حروف A+، A-، B+، B- مشخص می شوند.

خروجی CLK+ باید به استپ پین آردوینو متصل شود. کنتاکت CW+ باید به پین ​​جهت وصل شود. خوب، CLK- و CW باید به پین ​​GND متصل شوند. مخاطبین EN+ EN- استفاده نمی شوند.

مرحله ششم بخش نرم افزاری دستگاه
مرحله بعدی دانلود است نرم افزار، که دستگاه را کنترل می کند. این فرآیند پیچیده نیست، شما باید کد را با استفاده از برنامه XLoader روی برد آردوینو بارگذاری کنید. پس از این، باید GCodeSender را باز کنید تا برد آردوینو را به آن متصل کنید کامپیوتر شخصی. پس از این، برد آماده کنترل دستگاه CNC خواهد بود.

این اولین دستگاه CNC من است که با دستان خودم از مواد موجود مونتاژ شده است. قیمت دستگاه حدود 170 دلار است.

من مدتهاست که رویای مونتاژ یک دستگاه CNC را در سر می پرورانم. من عمدتاً برای برش تخته سه لا و پلاستیک، برش برخی از قطعات برای مدل سازی، محصولات خانگی و سایر ماشین ها به آن نیاز دارم. تقریباً دو سال دستانم برای مونتاژ دستگاه خارش داشت و در این مدت قطعات، الکترونیک و دانش را جمع آوری کردم.

دستگاه مقرون به صرفه است، هزینه آن حداقل است. در مرحله بعد، من از کلماتی استفاده خواهم کرد که ممکن است برای یک فرد معمولی بسیار ترسناک به نظر برسد و این ممکن است باعث ترس از ساختن یک ماشین به تنهایی شود، اما در واقع همه چیز بسیار ساده است و می توان به راحتی در چند روز به آن مسلط شد.

وسایل الکترونیکی مونتاژ شده روی سیستم عامل Arduino + GRBL

مکانیک ساده ترین است، یک قاب ساخته شده از تخته سه لا 10 میلی متر + پیچ و پیچ و مهره 8 میلی متر، راهنماهای خطی ساخته شده از زاویه فلزی 25 * 25 * 3 میلی متر + بلبرینگ های 8 * 7 * 22 میلی متر. محور Z روی گل میخ M8 و محورهای X و Y روی تسمه T2.5 حرکت می کند.

دوک برای CNC خانگی است که از یک موتور بدون برس و یک گیره کولت + یک درایو تسمه دندانه دار مونتاژ شده است. لازم به ذکر است که موتور اسپیندل از منبع تغذیه اصلی 24 ولت تغذیه می شود. در مشخصات فنیموتور گفته شده 80 آمپر است اما در واقع در بار سنگین 4 آمپر مصرف می کند. نمی توانم توضیح دهم که چرا این اتفاق می افتد، اما موتور عالی کار می کند و کار خود را انجام می دهد.

در ابتدا محور Z بر روی راهنماهای خطی خانگی ساخته شده از زوایا و یاتاقان ها بود، بعداً آن را دوباره ساختم، عکس ها و توضیحات در زیر آمده است.

فضای کار تقریباً 45 سانتی متر در X و 33 سانتی متر در Y و 4 سانتی متر در Z است. با در نظر گرفتن تجربه اول، دستگاه بعدی را با ابعاد بزرگتر می سازم و دو موتور در محور X نصب می کنم، یکی در هر طرف. . این به دلیل بازوی بزرگ و بار روی آن است، وقتی کار در حداکثر فاصله در امتداد محور Y انجام می شود، اکنون فقط یک موتور وجود دارد و این منجر به اعوجاج قطعات می شود، دایره کمی به نظر می رسد بیضوی به دلیل خمش حاصل از کالسکه در امتداد X.

بلبرینگ های اصلی موتور به سرعت شل شدند زیرا برای بار جانبی طراحی نشده بودند و این جدی است. بنابراین، من دو یاتاقان بزرگ با قطر 8 میلی متر را در بالا و پایین محور نصب کردم، این کار باید بلافاصله انجام می شد، اکنون به این دلیل لرزش وجود دارد.

در اینجا در عکس می بینید که محور Z از قبل روی سایر راهنماهای خطی قرار دارد، توضیحات در زیر خواهد بود.

خود راهنماها طراحی بسیار ساده ای دارند، من به طور تصادفی آن را در یوتیوب پیدا کردم. سپس این طراحی از همه طرف برای من ایده آل به نظر می رسید، حداقل تلاش، حداقل قطعات، مونتاژ ساده. اما همانطور که تمرین نشان داده است، این راهنماها برای مدت طولانی کار نمی کنند. عکس شیاری را نشان می دهد که بعد از یک هفته آزمایش من از دستگاه CNC روی محور Z ایجاد شد.

من راهنماهای خانگی را در محور Z با راهنماهای مبلمان جایگزین کردم که قیمت آنها کمتر از یک دلار است. من آنها را کوتاه کردم و یک سکته مغزی 8 سانتی متری باقی گذاشتم. فقط این یکی را جدا کنید

چند کلمه در مورد کاترها من هرگز با CNC کار نکردم و همچنین تجربه فرزکاری بسیار کمی دارم. من از چین چندین کاتر خریدم که همه آنها 3 و 4 شیار داشتند، بعداً متوجه شدم که این کاترها برای فلز مناسب هستند اما برای فرز تخته سه لا به کاترهای دیگری نیاز دارید. در حالی که کاترهای جدید مسافت چین تا بلاروس را پوشش می دهند، سعی می کنم با آنچه دارم کار کنم.

عکس نشان می دهد که چگونه یک برش 4 میلی متری روی تخته سه لا توس 10 میلی متری سوخت ، من هنوز نفهمیدم چرا ، تخته سه لا تمیز بود ، اما روی کاتر رسوبات کربنی مشابه رزین کاج وجود داشت.

بعدی در عکس یک کاتر چهار فلوت 2 میلی متری پس از تلاش برای آسیاب پلاستیک است. جدا کردن این تکه پلاستیک ذوب شده بسیار سخت بود. حتی در سرعت های پایین باز هم کاتر گیر می کند، 4 شیار به وضوح برای فلز است :)

یک روز دیگر تولد عمویم بود، به همین مناسبت تصمیم گرفتم برای اسباب بازیم یک هدیه تهیه کنم :)

به عنوان هدیه، من یک خانه کامل برای یک خانه تخته سه لا درست کردم. اول از همه، من برای تست برنامه و خراب نشدن تخته سه لا روی پلاستیک فوم آسیاب کردم.

به دلیل واکنش و خم شدن، نعل اسب فقط برای بار هفتم قطع شد.

در کل این خانه کامل (به شکل خالصش) حدود 5 ساعت طول کشید تا آسیاب شود + زمان زیادی برای خراب شدن آن.

من یک بار مقاله ای در مورد یک جا کلیدی منتشر کردم، در زیر در عکس همان جا کلیدی است، اما قبلاً روی یک دستگاه CNC بریده شده است. حداقل تلاش، حداکثر دقت. با توجه به واکنش، دقت مطمئناً حداکثر نیست، اما من دستگاه دوم را سفت تر خواهم کرد.

من همچنین از یک دستگاه CNC برای برش چرخ دنده ها از تخته سه لا استفاده کردم، این بسیار راحت تر و سریعتر از برش دادن آن توسط یک اره مویی است.

بعداً چرخ دنده های مربعی را از تخته سه لا جدا کردم ، آنها در واقع می چرخند :)

نتایج مثبت است. اکنون من شروع به توسعه یک دستگاه جدید خواهم کرد، قطعات این دستگاه را قطع خواهم کرد، کار دستی عملاً به مونتاژ می رسد.

شما باید بر برش پلاستیک مسلط باشید، زیرا در حال کار بر روی یک ربات جاروبرقی خانگی هستید. در واقع، ربات من را مجبور کرد تا CNC خودم را ایجاد کنم. برای ربات، چرخ دنده ها و سایر قطعات را از پلاستیک برش می دهم.

به روز رسانی: اکنون برش های مستقیم با دو لبه (3.175 * 2.0 * 12 میلی متر) می خرم، آنها بدون نمره گذاری شدید در دو طرف تخته سه لا برش می زنند.

پردازش پیچیده مواد مختلفمدت طولانی است که بسیاری از طبقات کارخانه باقی مانده است. بیست سال پیش، بیشترین چیزی که صنعتگران خانگی می توانستند بخرند، برش فیگور با اره مویی بود.

امروزه فرزهای دستی و لیزرهای برش را می توان به راحتی از فروشگاه ابزار خانگی خریداری کرد. راهنماهای مختلفی برای پردازش خطی ارائه شده است. در مورد برش اشکال پیچیده چطور؟

کارهای اصلی را می توان با استفاده از یک الگو انجام داد. با این حال این روش معایبی دارد: اولاً باید خود قالب را بسازید و ثانیاً الگوی مکانیکی محدودیت هایی در اندازه منحنی ها دارد. و در نهایت خطای چنین دستگاه هایی بسیار زیاد است.

مدتهاست که یک راه حل پیدا شده است: یک دستگاه CNC به شما امکان می دهد چنین اشکال پیچیده ای را با دستان خود از تخته سه لا جدا کنید که "اپراتورهای اره منبت کاری اره مویی" فقط می توانند رویای آن را ببینند.

این دستگاه یک سیستم موقعیت یابی مختصات برای یک ابزار برش است که توسط آن کنترل می شود برنامه کامپیوتری. یعنی سر پردازش در طول قطعه کار مطابق با یک مسیر معین حرکت می کند. دقت فقط با اندازه ضمیمه برش (آسیاب یا پرتو لیزر) محدود می شود.


امکانات چنین ماشین هایی بی پایان است. مدل هایی با موقعیت یابی دو بعدی و سه بعدی وجود دارد. با این حال، هزینه آنها به قدری بالا است که خرید فقط با استفاده تجاری قابل توجیه است. تنها چیزی که باقی می ماند این است که دستگاه CNC را با دستان خود مونتاژ کنید.

اصل عملکرد سیستم مختصات

اساس دستگاه یک قاب قدرتمند است.اساس یک سطح کاملا صاف است. همچنین به عنوان میز کار عمل می کند. دومین عنصر اساسی کالسکه ای است که ابزار روی آن نصب شده است. این می تواند یک Dremel باشد روتر دستی، تفنگ لیزری - به طور کلی، هر وسیله ای که قادر به پردازش یک قطعه کار باشد. کالسکه باید به شدت در صفحه قاب حرکت کند.

ابتدا اجازه دهید به یک تنظیم دو بعدی نگاه کنیم

می توانید از سطح میز به عنوان قاب (پایه) برای دستگاه CNC DIY استفاده کنید. نکته اصلی این است که پس از تنظیم همه عناصر، ساختار دیگر حرکت نمی کند و محکم به پایه پیچ می شود.

برای حرکت در یک جهت (بیایید آن را X بنامیم)، دو راهنما قرار داده شده است. آنها باید کاملاً موازی یکدیگر باشند.یک ساختار پل، همچنین متشکل از راهنماهای موازی، در سراسر آن نصب شده است. محور دوم Y است.


با تعیین بردارهای حرکت در امتداد محورهای X و Y، می توانید کالسکه (و همراه با آن ابزار برش) را در هر نقطه از صفحه دسکتاپ به طور دقیق نصب کنید. با انتخاب نسبت سرعت حرکت در امتداد محورها، برنامه ابزار را مجبور می کند که به طور مداوم در امتداد هر، حتی پیچیده ترین مسیر حرکت کند.