DIY CNC-Fräsmaschine. Erstellen Sie eine CNC-Maschine mit Ihren eigenen Händen. Das Verfahren zum Bau von CNC-Fräsgeräten

Dies ist meine erste CNC-Maschine, die ich mit meinen eigenen Händen aus verfügbaren Materialien zusammengebaut habe. Die Kosten für die Maschine betragen etwa 170 US-Dollar.

Ich habe schon lange davon geträumt, eine CNC-Maschine zusammenzubauen. Ich brauche es hauptsächlich zum Schneiden von Sperrholz und Kunststoff, zum Schneiden einiger Teile für den Modellbau, für selbstgemachte Produkte und für andere Maschinen. Fast zwei Jahre lang juckte es mir in den Händen, die Maschine zusammenzubauen. In dieser Zeit sammelte ich Teile, Elektronik und Wissen.

Die Maschine ist preisgünstig, ihre Kosten sind minimal. Als nächstes werde ich Worte verwenden, die einem gewöhnlichen Menschen vielleicht sehr beängstigend vorkommen und die ihn möglicherweise davon abhalten, selbst eine Maschine zu bauen, aber in Wirklichkeit ist alles sehr einfach und kann in ein paar Tagen leicht gemeistert werden.

Elektronik auf Arduino + GRBL-Firmware aufgebaut

Die Mechanik ist am einfachsten, ein Rahmen aus 10 mm Sperrholz + 8 mm Schrauben und Bolzen, Linearführungen aus einem Metallwinkel 25*25*3 mm + Lager 8*7*22 mm. Die Z-Achse bewegt sich auf einem M8-Bolzen und die X- und Y-Achse auf T2,5-Riemen.

Die Spindel für CNC ist selbstgebaut, zusammengesetzt aus einem bürstenlosen Motor und einer Spannzange + einem Zahnriemenantrieb. Es ist zu beachten, dass der Spindelmotor über die 24-Volt-Hauptstromversorgung mit Strom versorgt wird. IN technische Spezifikationen Der Motor soll 80 Ampere haben, in Wirklichkeit verbraucht er jedoch bei starker Belastung 4 Ampere. Ich kann nicht erklären, warum das passiert, aber der Motor funktioniert großartig und macht seinen Job.

Ursprünglich befand sich die Z-Achse auf selbstgebauten Linearführungen aus Winkeln und Lagern, später habe ich sie neu gemacht, Fotos und Beschreibungen finden Sie unten.

Der Arbeitsraum beträgt ca. 45 cm in X und 33 cm in Y, 4 cm in Z. Unter Berücksichtigung der ersten Erfahrungen werde ich die nächste Maschine mit größeren Abmessungen bauen und zwei Motoren auf der X-Achse einbauen, einen auf jeder Seite . Dies ist auf den großen Arm und die darauf lastende Belastung zurückzuführen. Wenn im maximalen Abstand entlang der Y-Achse gearbeitet wird, gibt es nun nur noch einen Motor und dies führt zu einer Verformung der Teile, der Kreis fällt etwas aus elliptisch aufgrund der resultierenden Biegung des Schlittens entlang der X-Achse.

Die Originallager am Motor lockerten sich schnell, da sie nicht für seitliche Belastung ausgelegt waren, und das ist gravierend. Deshalb habe ich oben und unten an der Achse zwei große Lager mit einem Durchmesser von 8 mm eingebaut, das müsste sofort gemacht werden, jetzt kommt es dadurch zu Vibrationen.

Hier auf dem Foto sieht man, dass sich die Z-Achse bereits auf anderen Linearführungen befindet, die Beschreibung folgt weiter unten.

Die Guides selbst sind sehr einfaches Design, ich habe es irgendwie zufällig auf Youtube gefunden. Dann schien mir dieser Entwurf von allen Seiten ideal, minimaler Aufwand, minimale Details, einfache Montage. Doch wie die Praxis gezeigt hat, funktionieren diese Ratgeber nicht lange. Das Foto zeigt die Rille, die sich nach einer Woche Testläufen der CNC-Maschine auf der Z-Achse gebildet hat.

Ich habe die selbstgebauten Führungen auf der Z-Achse durch Möbelführungen ersetzt; sie kosten weniger als einen Dollar für zwei Teile. Ich habe sie gekürzt, so dass ein Hub von 8 cm übrig bleibt. Es gibt noch alte Führungen auf der X- und Y-Achse, ich werde sie vorerst nicht ändern, ich habe vor, Teile für eine neue Maschine an dieser Maschine auszuschneiden, dann werde ich es tun Zerlegen Sie dieses einfach.

Ein paar Worte zu Fräsern. Ich habe noch nie mit CNC gearbeitet und habe auch nur sehr wenig Erfahrung im Fräsen. Ich habe in China mehrere Fräser gekauft, alle haben 3 und 4 Rillen, später wurde mir klar, dass diese Fräser gut für Metall sind, aber zum Fräsen von Sperrholz braucht man andere Fräser. Während neue Kutter die Strecke von China nach Weißrussland zurücklegen, versuche ich, mit dem zu arbeiten, was ich habe.

Das Foto zeigt, wie ein 4-mm-Fräser auf 10-mm-Birkensperrholz brannte. Ich verstand immer noch nicht warum, das Sperrholz war sauber, aber auf dem Fräser waren Kohlenstoffablagerungen ähnlich wie Kiefernharz.

Als nächstes auf dem Foto ist ein 2-mm-Vierschneidefräser nach einem Versuch, Kunststoff zu fräsen, zu sehen. Dieses Stück geschmolzenen Kunststoffs war dann sehr schwer zu entfernen; ich musste es mit einer Zange ein wenig abbeißen. Auch bei niedrigen Drehzahlen bleibt der Fräser hängen, 4 Rillen sind eindeutig für Metall :)

Neulich hatte mein Onkel Geburtstag und bei dieser Gelegenheit habe ich beschlossen, mein Spielzeug zu verschenken :)

Als Geschenk habe ich ein komplettes Haus aus Sperrholz gebaut. Zuerst habe ich versucht, auf Schaumstoff zu fräsen, um das Programm zu testen und das Sperrholz nicht zu beschädigen.

Aufgrund von Spiel und Biegung konnte das Hufeisen erst zum siebten Mal herausgeschnitten werden.

Insgesamt dauerte das Mahlen dieses vollen Hauses (in seiner reinen Form) etwa 5 Stunden + viel Zeit für das, was ruiniert wurde.

Ich habe einmal einen Artikel über einen Schlüsselhalter veröffentlicht, unten auf dem Foto ist derselbe Schlüsselhalter, aber bereits auf einer CNC-Maschine geschnitten. Minimaler Aufwand, maximale Präzision. Aufgrund des Spiels ist die Genauigkeit sicherlich nicht maximal, aber ich werde die zweite Maschine steifer machen.

Ich habe auch eine CNC-Maschine verwendet, um Zahnräder aus Sperrholz zu schneiden. Das ist viel bequemer und schneller, als es mit meinen eigenen Händen mit einer Stichsäge zu schneiden.

Später habe ich quadratische Zahnräder aus Sperrholz ausgeschnitten, sie drehen sich tatsächlich :)

Die Ergebnisse sind positiv. Jetzt werde ich mit der Entwicklung einer neuen Maschine beginnen, ich werde Teile auf dieser Maschine ausschneiden, Handarbeit kommt praktisch auf den Zusammenbau an.

Sie müssen das Schneiden von Kunststoff beherrschen, da Sie an einem selbstgebauten Roboterstaubsauger arbeiten. Tatsächlich hat mich der Roboter auch dazu gedrängt, meine eigene CNC zu bauen. Für den Roboter werde ich Zahnräder und andere Teile aus Kunststoff schneiden.

Update: Jetzt kaufe ich gerade Fräser mit zwei Kanten (3,175 * 2,0 * 12 mm), sie schneiden ohne starke Riefen auf beiden Seiten des Sperrholzes.

Dank der umfassenden Einführung von Computertechnologie und Automatisierungssystemen arbeiten moderne Holzbearbeitungsmaschinen nach voreingestellten Programmen, was eine Gewährleistung ermöglicht höchste Qualität Holzverarbeitung. CNC-Maschinen, die in spezialisierten Holzverarbeitungsbetrieben und großen Sägewerken eingesetzt werden, erleichtern das Schneiden und Bearbeiten von Holz und ermöglichen entsprechende Änderungen an der Bedienung dieser Geräte. Dies gewährleistet eine größtmögliche Vielseitigkeit beim Einsatz solcher Holzbearbeitungsmaschinen.

Wenn Sie möchten, können Sie solche CNC-Maschinen selbst herstellen programmgesteuert, das eine vollständige Holzverarbeitung mit hervorragender Arbeitsqualität gewährleistet. Wir erklären Ihnen ausführlicher, wie Sie eine selbstgebaute CNC-Maschine mit Ihren eigenen Händen herstellen.

Trotz der offensichtlichen Komplexität des Designs solcher Geräte ist es nicht schwierig, sie selbst zusammenzubauen. Heute finden Sie im Angebot vorgefertigte Bausätze für die Herstellung solcher CNC-Maschinen, mit denen Sie Ihre Kosten minimieren können, während es möglich ist, die erforderliche CNC-Fräsmaschine mit 3D herzustellen, die eine breite Palette von Arbeiten mit Schnittholz ausführt .

Solche Geräte zeichnen sich durch ihre Vielseitigkeit im Einsatz aus, was sich positiv auf ihre Nachfrage und Beliebtheit auf dem Markt auswirkt. Mit solchen Geräten können folgende Materialien bearbeitet werden:

• Baum.
• Plastik.
• Verbundwerkstoffe und Polymere.
• Dünnes Metall.
• Gummi.
• Andere Materialien.

Am beliebtesten sind heute CNC-Maschinen, die vollautomatisch sind und maximale Präzision bei der Holzbearbeitung bieten. Mit Hilfe solcher Holzbearbeitungsmaschinen Sie können folgende Arbeiten ausführen:

• Einen Baum sägen.
• Schneiden Sie das Sperrholz.
• Führen Sie Präzisionsschleifen durch.
• Führen Sie komplexe dreidimensionale und geformte Holzschnitte durch.
• Stellen Sie verschiedene Baumaterialien aus Holz her.

Im Einzelfall unterscheiden sich je nach Funktionalität eines solchen Gerätes dessen Aufbau und die verwendeten Komponenten. Deshalb müssen Sie sich zunächst entscheiden mit Funktionalität solche Geräte und wählen Sie abhängig davon den einen oder anderen Typ und die Schaltung dafür aus selbst gemacht CNC-Maschine.

Ausstattungsvorteile

Wenn wir über die Vorteile der Herstellung sprechen Mit unseren eigenen Händen mit CNC-Maschinen stellen wir Folgendes fest:

• Effizienz bei der Arbeit.
• Vielseitig einsetzbar.
• Möglichkeit einer vereinfachten Neukonfiguration der Ausrüstung.
• Zuverlässigkeit.
• Erschwinglicher Preis.

Montageanleitung

Wir bieten Ihnen relativ einfache Montageanleitungen. Fräsmaschine CNC, mit dem Sie solche Geräte für die Holzverarbeitung selbstständig herstellen können. Dieses Schema beinhaltet die Verwendung vorgefertigter Komponentensätze, die speziell ausgewählte Elemente für die Herstellung solcher Geräte enthalten. Es hindert Sie jedoch nichts daran, alle Komponenten selbst zu finden oder herzustellen, und anschließend können Sie nicht nur erheblich sparen, sondern auch eine Maschine bauen, die Ihren Anforderungen voll und ganz entspricht.

Anschließend ist es möglich, problemlos einen Computer oder eine Steuereinheit mit Software an den fertigen Mechanismus anzuschließen, wodurch Sie die Flugbahn des Fräsarbeitskopfes vollständig einstellen können. Gleichzeitig weisen wir darauf hin, dass Sie eine solche CNC-Maschine nur für die Bearbeitung von Holz, Kunststoff oder dünnem Blech verwenden können, wenn Sie einen Schlitten aus einem alten Filter verwenden.

Wenn Sie eine CNC-Maschine benötigen, die in der Lage ist, Werkstücke vollständig zu fräsen verschiedene Materialien, dann muss ein leistungsstarker Schrittmotor für die Bewegung des verwendeten Arbeitswerkzeugs verantwortlich sein. Dies kann mit einem herkömmlichen Elektromotor erfolgen oder bereits gekauft werden fertige Modelle geringe Leistung.

Durch den Einsatz solcher Motoren kann auf den Einsatz eines Schraubenantriebs verzichtet werden, der die gesamte Konstruktion verkompliziert. Gleichzeitig sind die Eigenschaften solcher selbstgemachte Ausrüstung und seine Funktionalität wird deutlich erweitert. Wenn Sie aus irgendeinem Grund keinen leistungsstarken Schrittmotor verwenden können oder wollen, empfehlen wir Ihnen, Schlitten von Druckern leistungsstarker Topmodelle zu wählen, die die größtmögliche Bewegungsamplitude des Fräsarbeitskopfes gewährleisten.

Schema und Zeichnungen der Maschine

Die Basis einer selbstgebauten CNC-Maschine wird der Fräsmechanismus sein. Für den Fall, dass Sie für die Ausführung solcher Geräte vorgefertigte Bausätze verwenden, können Sie einen Mechanismus auswählen, der der Motorleistung und den anschließenden Arbeiten mit Holz und anderen Materialien vollständig entspricht.

Im Internet finden Sie zahlreiche Schemata zur Umsetzung solcher Fräsmechanismen für CNC-Maschinen. In jedem Fall variiert der verwendete Mechanismus je nach installierten Motoren und Schlitten. Bei der Auswahl des einen oder anderen Designs einer solchen Fräsmaschine müssen Sie Geräten den Vorzug geben, die ein einfaches Design vereinen und gleichzeitig Ihre Anforderungen vollständig erfüllen.

Zusammenbau einer CNC-Maschine

Zunächst ist es notwendig, den Gerätesockel zu konstruieren, an dem anschließend der Fräser, der Schlitten und der Elektromotor befestigt werden. Eine solche Basis kann aus rechteckigen Trägern bestehen, an denen Metallführungen angeschweißt oder angeschraubt sind.

Die fertige Basis für die Maschine muss stabil sein, was für eine genaue Positionierung des Fräskopfes erforderlich ist. Experten empfehlen, alle Metallelemente einer solchen Tragkonstruktion mit Schrauben zu verbinden, wodurch Sie nicht nur die erforderliche Festigkeit gewährleisten, sondern auch Ihre Maschinen in Zukunft problemlos aufrüsten können.

Die fertige CNC-Maschine muss über einen Mechanismus verfügen, der es ermöglicht, das Arbeitswerkzeug in einer vertikalen Ebene zu bewegen. Für eine solche vertikale Bewegung des Werkzeugs empfehlen wir den Einsatz eines Schneckengetriebes, dessen Drehung über einen Zahnriemen übertragen wird.

Die vertikale Achse, die jede selbstgebaute CNC-Maschine benötigt, kann aus einer Aluminiumplatte hergestellt werden. Die Abmessungen einer solchen vertikalen Achse sollten genau auf die Gesamtabmessungen des zu montierenden Geräts abgestimmt sein.

Nachdem Sie alle Komponenten für diese Ausrüstung hergestellt oder gekauft haben, können Sie mit der Montage der Maschine beginnen. Sie müssen zwei Schrittmotoren montieren, die hinter der vertikalen Achse des Sockels befestigt sind. Der erste Elektromotor ist für die Bewegung des Kopfes in einer horizontalen Ebene verantwortlich, während der zweite für die vertikale Bewegung des Fräsers sorgt. Die verwendeten Komponenten und Baugruppen werden montiert, wobei auf die Qualität ihrer Befestigung gebührend geachtet werden muss.

Während des Betriebs ist ein solches Gerät einer erhöhten Belastung durch Vibrationen ausgesetzt, und bei schlechter Befestigung kann es bald zu Problemen mit der Genauigkeit der Positionierung der Köpfe kommen. Der Antrieb aller beweglichen Elemente und Arbeitsfräsköpfe darf ausschließlich über Riemenantriebe erfolgen.

Auswahl an Schrittmotoren

Die meisten Modelle selbstgebauter CNC-Maschinen sind mit Schrittmotoren ausgestattet, mit denen Sie das Arbeitswerkzeug in drei Ebenen bewegen können. Je nach Ausführung können solche Geräte mit zwei oder drei Schrittmotoren ausgestattet sein und zusätzlich auch mit Elektromotoren von Computerdruckern ausgestattet sein.

Bei der Auswahl der zu verwendenden Schrittmotoren müssen Sie auf die Anzahl der Steuerkanäle achten. Die besten Modelle verfügen über fünf Steuerkanäle, was die Funktionalität der hergestellten Minimaschine erhöht. Außerdem sollten Sie sich bei der Auswahl bestimmter Modelle solcher Motoren mit deren Spezifikationen vertraut machen und klären, um wie viel Grad sich die Kopfposition ändert Koordinatentisch in einem Motorschritt. Die Positionierungsgenauigkeit des Schneidwerkzeugs hängt direkt von dieser Eigenschaft ab.

Elektronische Geräte

Heute sind im Angebot verschiedene vorgefertigte Mikroschaltungen zur Steuerung des Betriebs von Antriebsmotoren erhältlich. Es wird auch nicht schwer sein, eine entsprechende Software zu finden, die den Motoren Steuersignale liefert und diese dementsprechend das Arbeitswerkzeug durch Positionsänderung absenkt und anhebt.

Ein wichtiger Punkt bei der Auswahl e Software ist, dass es unbedingt die Treiber für die auf Ihrer Mini-Maschine installierten Arduino-Controller unterstützen muss. Die Steuerplatine wird über den LPT- oder CNC-Anschluss direkt an eine selbstgebaute CNC-Maschine angeschlossen.

Am einfachsten ist es, solche elektronische Ausrüstung für eine CNC-Maschine direkt auf chinesischen Auktionen und Websites zu bestellen. Dort finden Sie problemlos sowohl fertige Bausätze für Maschinen als auch separat genutzte Elektrogeräte. Die Kosten für solche Mikroschaltungen, Software und Controller werden auf einem erschwinglichen Niveau liegen.

Eine CNC-Fräse zum Selbermachen ist ein universell einsetzbares Gerät, das die Bearbeitung von Holz, Kunststoff, dünnes Metall usw. Wenn Sie über die entsprechende Berufserfahrung verfügen, können Sie selbstständig eine CNC-Maschine herstellen, die die erforderliche Genauigkeit und hohe Produktivität bietet. Sie müssen lediglich ein hochwertiges Design dieser Ausrüstung finden, vorgefertigte Komponentensätze kaufen und die verwendeten Antriebsmotoren und Automatisierungen auswählen.

Das Ziel dieses Projekts ist die Erstellung einer Desktop-CNC-Maschine. Es war möglich, eine fertige Maschine zu kaufen, aber der Preis und die Abmessungen passten nicht zu mir und ich beschloss, eine CNC-Maschine mit folgenden Anforderungen zu bauen:
- Nutzung einfache Werkzeuge(Sie brauchen nur Bohrmaschine, Bandsäge und Handwerkzeuge)
- niedrige Kosten (ich habe mich auf niedrige Kosten konzentriert, habe aber trotzdem Elemente für etwa 600 $ gekauft. Sie können viel sparen, indem Sie Elemente in entsprechenden Geschäften kaufen)
- geringer Platzbedarf (30"x25")
- normal Arbeitsplatz(10" X-Achse, 14" Y-Achse, 4" Z-Achse)
- hohe Schnittgeschwindigkeit (60 Zoll pro Minute)
- geringe Anzahl an Elementen (weniger als 30 eindeutige)
- verfügbare Elemente (alle Elemente können in einem Baumarkt und drei Online-Shops erworben werden)
- Möglichkeit einer erfolgreichen Verarbeitung von Sperrholz

Die Maschinen anderer Leute

Hier sind ein paar Fotos von anderen Maschinen, die aus diesem Artikel stammen

Foto 1 – Chris und ein Freund haben die Maschine zusammengebaut und mittels Laserschneiden Teile aus 0,5 Zoll dickem Acryl ausgeschnitten. Aber das weiß jeder, der schon einmal mit Acryl gearbeitet hat Laserschneiden Das ist gut, aber Acryl hält dem Bohren nicht gut stand und es gibt viele Löcher in diesem Projekt. Das haben sie getan gute Arbeit Weitere Informationen finden Sie auf Chris‘ Blog. Mir hat es besonders viel Spaß gemacht, ein 3D-Objekt mithilfe von 2D-Schnitten zu erstellen.

Foto 2 – Sam McCaskill hat es wirklich gut gemacht Tischmaschine mit CNC. Ich war beeindruckt, dass er seine Arbeit nicht vereinfachte und alle Elemente von Hand zuschnitt. Ich bin beeindruckt von diesem Projekt.

Foto 3 – Angry Monk verwendete lasergeschnittene ZMS-Teile und Zahnriemenmotoren, die in Propellermotoren umgewandelt wurden.

Foto 4 – Bret Golab hat die Maschine zusammengebaut und für die Arbeit mit Linux CNC konfiguriert (ich habe dies auch versucht, konnte es aber aufgrund der Komplexität nicht). Wenn Sie an seinen Einstellungen interessiert sind, können Sie sich an ihn wenden Arbeit!

Ich fürchte, ich habe nicht genug Erfahrung und Wissen, um die Grundlagen von CNC zu erklären, aber im CNCZone.com-Forum gibt es einen ausführlichen Abschnitt, der diesem Thema gewidmet ist hausgemachte Maschinen, was mir sehr geholfen hat.

Fräser: Dremel oder Dremel-Typ-Werkzeug

Achsenparameter:

X-Achse
Verfahrweg: 14"

Geschwindigkeit: 60"/min
Beschleunigung: 1"/s2
Auflösung: 1/2000"
Impulse pro Zoll: 2001

Y-Achse
Verfahrweg: 10"
Antrieb: Zahnriemenantrieb
Geschwindigkeit: 60"/min
Beschleunigung: 1"/s2
Auflösung: 1/2000"
Impulse pro Zoll: 2001

Z-Achse (oben-unten)
Verfahrweg: 4"
Antrieb: Schraube
Beschleunigung: 0,2"/s2
Geschwindigkeit: 12"/min
Auflösung: 1/8000"
Impulse pro Zoll: 8000

Erforderliche Werkzeuge

Mein Ziel war es, beliebte Werkzeuge zu verwenden, die man in einem normalen Baumarkt kaufen kann.

Elektrowerkzeuge:
- Bandsäge oder Stichsäge
- Bohrmaschine (Bohrer 1/4", 5/16", 7/16", 5/8", 7/8", 8mm (ca. 5/16"), auch Q genannt
- Drucker
- Dremel oder ähnliches Werkzeug (zum Einbau in eine fertige Maschine).

Handwerkzeuge:
- Gummihammer (zum Einsetzen der Elemente)
- Sechsecke (5/64", 1/16")
- Schraubenzieher
- Klebestift oder Sprühkleber
- verstellbarer Schraubenschlüssel (oder Steckschlüssel mit Ratsche und 7/16-Zoll-Stecknuss)

Benötigte Materialien

Die beigefügte PDF-Datei (CNC-Part-Summary.pdf) enthält alle Kosten und Informationen zu jedem Artikel. Hier werden nur allgemeine Informationen bereitgestellt.

Bettwäsche --- 20 $
-Stück 48"x48" 1/2" MDF (beliebig). Blattmaterial 1/2" dick. Ich habe vor, UHMW in der nächsten Version der Maschine zu verwenden, aber jetzt ist es zu teuer.)
-Stück 5"x5" 3/4" MDF (dieses Stück wird als Abstandshalter verwendet, sodass Sie ein Stück jedes 3/4"-Materials nehmen können

Motoren und Steuerungen --- 255 $
-Man könnte einen ganzen Artikel über die Wahl der Steuerungen und Motoren schreiben. Kurz gesagt, Sie benötigen eine Steuerung, die drei Motoren und Motoren mit einem Drehmoment von etwa 100 oz/in antreiben kann. Ich habe die Motoren und einen fertigen Controller gekauft und alles hat gut funktioniert.

Hardware --- 275 $
-Ich habe diese Artikel in drei Geschäften gekauft. Ich habe einfache Elemente in einem Baumarkt gekauft, ich habe spezielle Treiber bei McMaster Carr (http://www.mcmaster.com) gekauft und ich habe Lager, von denen ich eine Menge benötige, von einem Online-Verkäufer gekauft, wofür ich 40 US-Dollar für 100 Stück bezahlt habe (Es stellt sich als recht profitabel heraus, viele Lager bleiben für andere Projekte übrig).

Software ---(Kostenlos)
-Sie benötigen ein Programm zum Zeichnen Ihres Designs (ich verwende CorelDraw) und ich verwende derzeit eine Testversion von Mach3, habe aber vor, auf LinuxCNC (eine Open-Source-Maschinensteuerung unter Linux) umzusteigen.

Haupteinheit --- (optional)
-Ich habe Dremel auf meinem Computer installiert, aber wenn Sie sich für 3D-Druck (z. B. RepRap) interessieren, können Sie Ihr eigenes Gerät installieren.

Druckvorlagen

Da ich etwas Erfahrung mit einer Stichsäge hatte, beschloss ich, die Schablonen festzukleben. Sie müssen PDF-Dateien mit auf einem Blatt platzierten Vorlagen drucken, das Blatt auf das Material kleben und die Teile ausschneiden.

Dateiname und Material:
Alle: CNC-Cut-Summary.pdf
0,5" MDF (35 8,5" x 11" Vorlagenblätter): CNC-0.5MDF-CutLayout-(Rev3).pdf
0,75" MDF: CNC-0.75MDF-CutLayout-(Rev2).pdf
0,75" Aluminiumrohr: CNC-0.75Alum-CutLayout-(Rev3).pdf
0,5" MDF (1 48"x48" Musterblatt): CNC-(Eine 48x48 Seite) 05-MDF-CutPattern.pdf

Hinweis: Für diejenigen, die etwas ändern möchten, füge ich die CorelDraw-Zeichnungen im Originalformat (CNC-CorelDrawFormat-CutPatterns (Rev2) ZIP) bei.

Hinweis: Es gibt zwei Dateioptionen für MDF 0,5". Sie können eine Datei mit 35 Seiten 8,5" x 11" (CNC-0.5MDF-CutLayout-(Rev3), PDF) oder eine Datei (CNC-(One 48x48 Page) herunterladen. 05- MDF-CutPattern.pdf) mit einem Blatt im Format 48"x48" zum Drucken auf einem Großformatdrucker.

Schritt für Schritt:
1. Laden Sie drei PDF-Vorlagendateien herunter.
2. Öffnen Sie jede Datei im Adobe Reader
3. Öffnen Sie das Druckfenster
4. (WICHTIG) Deaktivieren Sie die Seitenskalierung.
5. Stellen Sie sicher, dass die Datei nicht versehentlich skaliert wurde. Als ich das zum ersten Mal nicht gemacht habe, habe ich alles im 90-Prozent-Maßstab gedruckt, wie unten beschrieben.

Elemente kleben und ausschneiden

Kleben Sie die ausgedruckten Schablonen auf das MDF und auf das Aluminiumrohr. Als nächstes schneiden Sie das Teil einfach entlang der Kontur aus.

Wie oben erwähnt, habe ich die Vorlagen versehentlich im 90-Prozent-Maßstab ausgedruckt und es erst bemerkt, als ich mit dem Ausschneiden begonnen habe. Leider wurde mir das bis zu diesem Zeitpunkt nicht bewusst. Mir blieben Vorlagen im 90-Prozent-Maßstab übrig, und nachdem ich quer durch das Land gezogen war, hatte ich Zugriff auf eine CNC-Maschine in Originalgröße. Ich konnte nicht widerstehen und habe die Elemente mit dieser Maschine ausgeschnitten, aber ich konnte sie nicht damit bohren Rückseite. Deshalb sind alle Elemente auf den Fotos ohne Teile der Vorlage.

Bohren

Ich habe nicht genau gezählt, wie viele, aber dieses Projekt verwendet viele Löcher. Die Löcher, die an den Enden gebohrt werden, sind besonders wichtig, aber lassen Sie sich dabei Zeit und Sie werden selten einen Gummihammer verwenden müssen.

Stellen mit übereinander liegenden Löchern in der Auflage sind ein Versuch, Rillen zu erzeugen. Vielleicht haben Sie eine CNC-Maschine, die das besser kann.

Wenn Sie es bis hierher geschafft haben, dann herzlichen Glückwunsch! Angesichts der vielen Elemente ist es ziemlich schwierig, sich vorzustellen, wie man die Maschine zusammenbaut, also habe ich versucht, sie herzustellen detaillierte Anleitung, ähnlich der LEGO-Anleitung. (Angehängte PDF CNC-Montageanleitung.pdf). Sie sehen ziemlich interessant aus Schritt-für-Schritt-Fotos Versammlungen.

Bereit!

Die Maschine ist fertig! Ich hoffe, Sie haben es zum Laufen gebracht. Ich hoffe, der Artikel ist nicht verpasst wichtige Details und Momente. Hier ist ein Video, das zeigt, wie die Maschine ein Muster auf einer rosa Schaumstoffplatte ausschneidet.

Sie haben sich also für den Bau entschieden hausgemachte CNC eine Fräsmaschine oder vielleicht denken Sie gerade darüber nach und wissen nicht, wo Sie anfangen sollen? Der Besitz einer CNC-Maschine bietet viele Vorteile. Heimmaschinen können fast alle Materialien fräsen und schneiden. Ob Amateur oder Handwerker, dies eröffnet große Horizonte für die Kreativität. Umso verlockender ist die Tatsache, dass eine der Maschinen in Ihrer Werkstatt landen könnte.

Es gibt viele Gründe, warum Menschen ihre eigene CNC-Fräse selbst 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 überraschend, da der Preis dafür ziemlich hoch ist. Oder du kannst wie ich sein und viel Spaß mit haben eigene Arbeit und etwas Einzigartiges schaffen. Dies können Sie ganz einfach tun, um Erfahrungen im Maschinenbau zu sammeln.

Persönliche Erfahrung

Als ich anfing, die erste CNC-Fräse mit meinen eigenen Händen zu entwickeln, zu überdenken und herzustellen, dauerte die Erstellung des Projekts etwa einen Tag. Als ich dann anfing, Teile zu kaufen, habe ich etwas recherchiert. Und ich habe einige Informationen gefunden verschiedene Quellen und Foren, die zur Entstehung neuer Fragen führten:

• Benötige ich wirklich Kugelumlaufspindeln oder funktionieren normale Stehbolzen und Muttern einwandfrei?
• Welches Linearlager ist das Beste und kann ich es mir leisten?
• Welche Motorparameter benötige ich und ist es besser, einen Schrittmotor oder einen Servoantrieb zu verwenden?
• Verformt sich das Gehäusematerial zu stark, wenn die Maschine groß ist?
• Usw.

Glücklicherweise konnte ich einige der Fragen dank meines ingenieurwissenschaftlichen und technischen Hintergrunds aus dem Studium beantworten. Viele der Probleme, auf die ich stoßen würde, ließen sich jedoch nicht berechnen. Ich brauchte einfach jemanden mit praktische Erfahrung und Informationen zu diesem Thema.

Natürlich habe ich von verschiedenen Menschen viele Antworten auf meine Fragen erhalten, die sich teilweise widersprachen. Dann musste ich noch mehr recherchieren, um herauszufinden, welche Antworten sich lohnten und welche Unsinn waren.

Jedes Mal, wenn ich eine Frage hatte, auf die ich keine Antwort wusste, musste ich den gleichen Vorgang wiederholen. Im Großen und Ganzen liegt das daran, dass ich ein begrenztes Budget hatte und das Beste nehmen wollte, was ich für mein Geld kaufen konnte. Dies ist die gleiche Situation für viele Menschen, die eine selbstgebaute CNC-Fräsmaschine bauen.

Bausätze und Bausätze zum Zusammenbau von CNC-Fräsern mit eigenen Händen

Ja, es gibt Maschinenbausätze für den Handbau, aber ich habe noch keinen gesehen, der an spezifische Bedürfnisse angepasst werden kann.

Es gibt auch 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 Anweisungen sind: Wenn das Design schlecht durchdacht ist, wird die fertige Maschine schlecht sein.

Deshalb müssen Sie sich darüber im Klaren sein, was Sie bauen, und verstehen, welche Rolle jedes einzelne Teil spielt!

Management

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

Wir schauen uns alle Komponenten bis hin zu den Schrauben an und prüfen die Vor- und Nachteile jedes einzelnen Teiltyps. Ich werde über jeden Aspekt des Designs sprechen und Ihnen zeigen, wie Sie mit Ihren eigenen Händen eine CNC-Fräsmaschine bauen. Ich führe Sie durch die Mechanik bis zur Software und alles dazwischen.

Bedenken Sie, dass selbst erstellte CNC-Maschinenpläne für einige Probleme nur wenige Lösungen bieten. Dies führt oft zu einem schlampigen Design oder einer schlechten Maschinenleistung. Deshalb empfehle ich Ihnen, zuerst diesen Leitfaden zu lesen.

Lasst uns anfangen

SCHRITT 1: Wichtige Designentscheidungen

Zunächst müssen folgende Fragen berücksichtigt werden:

1. Bestimmen Sie ein geeignetes Design speziell für Sie (z. B. wenn Sie eine Holzbearbeitungsmaschine mit Ihren eigenen Händen herstellen).
2. Erforderlicher Bearbeitungsbereich.
3. Verfügbarkeit von Arbeitsflächen.
4. Materialien.
5. Toleranzen.
6. Entwurfsmethoden.
7. Verfügbare Werkzeuge.
8. Budget.

SCHRITT 2: Basis und X-Achse

Folgende Fragen werden hier behandelt:

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

SCHRITT 3: Entwerfen Sie die Gantry-Y-Achse

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

SCHRITT 4: Z-Achsen-Montagediagramm

Folgende Fragen werden hier behandelt:

1. Design und Montage der Z-Achsen-Baugruppe.
2. Kräfte und Momente auf der Z-Achse.
3. Linearschienen/Führungen und Lagerabstände.
4. Auswahl eines Kabelkanals.

SCHRITT 5: Lineares Bewegungssystem

In diesem Absatz werden die folgenden Probleme behandelt:

1. Eine detaillierte Untersuchung linearer Bewegungssysteme.
2. Auswahl richtiges System speziell für Ihre Maschine.
3. Design und Bau eigener Guides mit geringem Budget.
4. Linearwelle und Buchsen oder Schienen und Blöcke?

SCHRITT 6: Mechanische Antriebskomponenten

Dieser Absatz behandelt die folgenden Aspekte:

1. Detaillierte Übersicht der Antriebsteile.
2. Auswahl der richtigen Komponenten für Ihren Maschinentyp.
3. Schritt- oder Servomotoren.
4. Schrauben und Kugelumlaufspindeln.
5. Antriebsmuttern.
6. Radial- und Axiallager.
7. Motorkupplung und -halterung.
8. Direktantrieb oder Getriebe.
9. Zahnstangen und Zahnräder.
10. Kalibrierung von Propellern relativ zu Motoren.

SCHRITT 7: Motoren auswählen

In diesem Schritt müssen Sie Folgendes berücksichtigen:

1. Detaillierte Überprüfung der CNC-Motoren.
2. Arten von CNC-Motoren.
3. Wie Schrittmotoren funktionieren.
4. Arten von Schrittmotoren.
5. Wie funktionieren Servomotoren?
6. Arten von Servomotoren.
7. NEMA-Standards.
8. Auswahl der richtige Typ Motor für Ihr Projekt.
9. Messung von Motorparametern.

SCHRITT 8: Tischdesign zuschneiden

1. Entwerfen und bauen Sie Ihre eigenen Tische mit geringem Budget.
2. Perforierte Schneidschicht.
3. Vakuumtisch.
4. Überprüfung der Schneidtischkonstruktionen.
5. Der Tisch kann mit einer CNC-Holzfräse zugeschnitten werden.

SCHRITT 9: Spindelparameter

Dieser Schritt behebt die folgenden Probleme:

1. Überprüfung von 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 Spanlast und Schnittkraft.
8. Finden der optimalen Vorschubgeschwindigkeit.

SCHRITT 10: Elektronik

In diesem Absatz werden die folgenden Probleme behandelt:

1. Bedienfeld.
2. Elektrische Verkabelung und Sicherungen.
3. Knöpfe und Schalter.
4. MPG- und Jog-Kreise.
5. Netzteile.

SCHRITT 11: Controller-Parameter programmieren

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 zum günstigen Preis.
6. Erstellen Sie Ihren eigenen Controller von Grund auf.

SCHRITT 12: Wählen Sie Software

In diesem Absatz werden die folgenden Probleme behandelt:

1. Überprüfung der CNC-bezogenen Software.
2. Auswahl der Software.
3. CAM-Software.
4. CAD-Software.
5. NC-Controller-Software.

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Da viele Handwerker wissen, dass eine CNC-Fräsmaschine als anspruchsvolles technisches und elektronisches Gerät gilt, denken sie, dass dies einfach nicht mit eigenen Händen möglich ist.

Diese Meinung entspricht jedoch nicht der Realität: Sie können ein solches Gerät mit Ihren eigenen Händen herstellen, dafür benötigen Sie jedoch nicht nur die vollständige Zeichnung, sondern auch einen Satz bestimmter Werkzeuge und geeigneter Komponenten.

DIY CNC-Maschine (Zeichnungen)

Wenn Sie sich für den Bau einer selbstgebauten speziellen CNC-Maschine entscheiden, denken Sie daran, dass dies viel Zeit in Anspruch nehmen kann. Darüber hinaus benötigen Sie viel Geld.

Um eine Fräsmaschine herzustellen, die mit einem CNC-System ausgestattet ist, können Sie zwei Methoden anwenden: Kaufen Sie einen fertigen Satz speziell ausgewählter Teile, aus denen diese Ausrüstung zusammengebaut wird, oder suchen Sie alle Komponenten und bauen Sie unabhängig ein Gerät zusammen, das alle Anforderungen erfüllt Ihre Anforderungen.

Vorbereitung auf die Arbeit

Wenn Sie vorhaben, eine CNC-Maschine selbst zu bauen, ohne einen vorgefertigten Bausatz zu verwenden, müssen Sie als Erstes anhalten Sonderregelung, wonach ein solches Mini-Gerät funktionieren wird.

Gerätemontage

Die Basis der zusammengebauten Fräsausrüstung kann ein rechteckiger Balken sein, der fest auf den Führungen befestigt werden muss.

Die tragende Struktur der Ausrüstung muss eine hohe Steifigkeit aufweisen. Bei der Installation ist es besser, es nicht zu verwenden Schweißverbindungen, und befestigen Sie alle Teile nur mit Schrauben.

Die von Ihnen selbst zusammengebaute Fräsausrüstung muss über einen Mechanismus verfügen, der die Bewegung des Arbeitsgeräts in vertikaler Richtung gewährleistet. Am besten nehmen Sie dafür ein Schraubengetriebe, dessen Drehung über einen Zahnriemen übertragen wird.

Hauptteil der Maschine

Ein wichtiger Teil einer solchen Maschine ist ihre vertikale Achse, die bei einem selbstgebauten Gerät aus einer Aluminiumplatte hergestellt werden kann. Denken Sie daran Die Abmessungen einer solchen Achse wurden genau auf die Abmessungen des zu erstellenden Geräts abgestimmt.