Paso 1: El diseño
Antes de comenzar a construir una máquina, usted siempre debe hacer algún tipo de diseño. A veces sólo tiene que ser algunos bocetos en un papel, pero para esta máquina necesitaba un dibujo dimensional tres más precisa. Hice mi diseño usando google sketchup. Google sketchup es un programa cad gratuito, que puede descargar desde la web. Encontré que era muy fácil de trabajar, aunque nunca había trabajado con un programa de cad antes. No serás capaz de dibujar como diseños complicados como puede, mediante el uso de otros programas como Autocad, pero para mis propósitos trabajó muy bien.
Mi objetivo principal era conseguir todas las dimensiones adecuadas para mis piezas, para que pudiera ordenarlos en línea. Quería ver si todas mis piezas se encajan entre sí. Porque la máquina se compone de un montón de piezas móviles, que quería asegurarse de que nada le pegaría unos a otros mientras la máquina funcionaba.
Cuando comencé a diseñar la máquina ya tenía algunas partes como los rieles lineales y los tornillos de la bola. Compré estos de alguien que había construido una máquina de prueba para su tienda online. Usé la misma electrónica para esta máquina, ya que utiliza para la máquina de prueba de madera que había construido anteriormente.
Estas son las dimensiones básicas y piezas usadas para la máquina:
Dimensiones totales
X: 1050mm
Y: 840 mm.
Z: 400mm
Viajes
X 730mm
Y: 650mm
Z: 150mm
Motors: Nema 23 - 3Nm
Controladores: Leadshine M542 V2.0
Huso: Kress FME 800
Guías lineales: X: Sbr 20
Sbr Y/Z: 16
Husillos de bolas: X / Y: 16 mm 5 mm pitch
Z - tornillo de la impulsión de eje: M10 con tuerca delrin caseros
Perfiles de aluminio: 30/60 mm Misumi 100 mm
Placas de aluminio: 15 mm de espesor
Software CAD/CAM: CamBam
Software de controlador: Mach3
La máquina está construida casi en su totalidad de extrusiones de aluminio de 15mm espesor aluminio placa y 30x60mm. Construí este router CNC utilizando un número muy limitado de herramientas. Las principales herramientas que utilicé fueron un taladro y un torno. Porque no tengo las herramientas adecuadas para cortar las placas de aluminio a medida, diseño de la máquina alrededor de tamaños estándar y ordenó que las placas en línea, ya cortan a la longitud. Las extrusiones de aluminio que utiliza también fueron cortadas a la longitud y ordené de misumi Europa.
Al diseñar un router CNC es útil preguntarte un par de preguntas. Aquí encontrará el proceso de diseño que fui a través de mi router CNC.
¿Qué tipo de router CNC desea construir?
Básicamente hay dos tipos de Fresadoras CNC: el movimiento de mesa de diseño y el diseño móvil del pórtico. Diseños de estilo de tabla móvil se suelen utilizar para Fresadoras CNC de tamaño más pequeño. Son fáciles de construir y puede ser construido más rígido que una máquina de estilo pórtico móvil. La desventaja de dejar la tabla moverse en lugar de la grúa, es que la huella total de la máquina en retrospectiva a su corte envolvente, es sobre dos veces tan grande como con un diseño de pórtico móvil. Por lo tanto, probablemente es mejor hacer una máquina de estilo pórtico móvil, si la envolvente de corte es más grande que cerca de 30 x 30 cm. Porque quería construir una máquina con un envolvente de corte de 65 x 65 cm, he utilizado el diseño de estilo pórtico móvil.
¿Qué usted quiere cortar con el ranurador CNC?
Esto determina prácticamente cada respuesta a las preguntas a continuación. Quería utilizar la máquina para la madera contrachapada, madera y plásticos principalmente, pero también para el aluminio. Si usted quiere cortar materiales más duros que el aluminio, te recomiendo construir un molino CNC, en lugar de un router.
¿De qué material va a utilizar para la construcción de la máquina?
Esto está determinado por la pregunta anterior. Una buena pauta es que el material que utilizamos para construir la máquina más fuerte o más fuerte que el material que desea cortar. Así que si usted quiere cortar aluminio, debe usar aluminio o incluso acero para la construcción de la máquina. He visto madera routers CNC que pueden cortar aluminio (usted encontrará algunos en youtube), pero esto fue muy lento y las máquinas tienen que estar muy bien construido. Porque quería cortar aluminio con este router CNC, construido en aluminio. Podría se utilizado acero, pero esto es más difícil de máquina y yo no tenía las herramientas adecuadas para ello.
¿Qué longitud de viaje necesita para cada eje?
Mi primera intención fue construir un router CNC que podía manejar productos de plancha de tamaño estándar, como la madera contrachapada y mdf. En los países bajos son 62 x 121 cm. Para el Y - axis, quería un recorrido de por lo menos 620mm. La máquina se coloca en un pequeño cobertizo en el patio de mi casa, con una cantidad muy limitada de espacio. No pude hacer la máquina demasiado grande, porque entonces sería realmente en el camino y tomar todo el espacio. Tan X - eje sólo tiene 730mm de recorrido. Esto es menos de la longitud completa de una hoja de madera contrachapada (1210mm), pero pensé que si yo quería algo realmente grande de la máquina un podría cortar la primera parte, de deslizar la hoja hacia adelante y cortar la última parte. Mediante el uso de esta técnica puede cortar piezas que son mucho más grandes que los normal X - distancia de viaje. Para el Z - axis que pensé 150mm sería suficiente para posiblemente usar un cuarto eje en el futuro.
¿Qué tipo de movimiento lineal va a utilizar para la máquina?
Hay muchas opciones a elegir para movimiento lineal: correderas, rodamientos de bolas en carril V, los rodamientos de ranura en V, sin soporte carril linear redondo, apoyaba plenamente redonda carril linear y carril linear de perfil. El sistema de movimiento lineal que utiliza determinará en gran medida la calidad del corte que se puede lograr. Recomiendo ir para el mejor sistema que usted puede permitirse. Después de hacer algunas investigaciones, encontré que guías lineales totalmente compatibles sería la mejor opción, que yo todavía podía permitirse. Si usted busca en ebay para SBR12, SBR16 o SBR20 encontrará un número de diferentes vendedores y conjuntos para elegir. Si usted está construyendo un router CNC de 3 ejes, debe comprar un kit que consta de tres conjuntos de guías lineales y dos rodamientos lineales por riel. Linearmotionbearings2008 es una tienda de ebay buena de China, que vende un número de kits diferentes, incluso con los tornillos de bola incluidos.
¿Qué tipo de sistema de accionamiento lineal va a utilizar para cada eje?
Las opciones básicas para conducir cada eje son: correas, cremallera y piñón y tornillos. Para Fresadoras CNC caseras, comúnmente se utilizan tornillos. Tornillo coche sistemas trabajo colocando la tuerca inmóvil en la parte móvil de la máquina y sostiene el tornillo en su lugar en ambos extremos. El tornillo es unido al motor. Si los motores empiezan a girar, la tuerca con la parte móvil de la máquina, al avanzar por el tornillo y poner la máquina en marcha.
Para el eje X e Y, he usado tornillos de la bola. Tornillos de la bola proporcionan movimiento muy suave, con virtualmente ninguÌ n contragolpe. Reacción es la cantidad de juego entre el tornillo de accionamiento y la tuerca y es algo que no quieras en un router CNC. Si quieres leer más sobre reacción, te recomiendo echar un vistazo a th.
Tornillos de la bola son más caros que los tornillos ACME (que son una buena alternativa), pero otra vez muy mejorará la velocidad de corte y calidad de corte que se puede lograr.
Para el eje z he utilizado barra de roscadas M10 de acero inoxidable de alta calidad, con una tuerca delrin caseros.
¿Qué tipo de motor de accionamiento y control vas a utilizar?
En cuanto a los motores, hay dos opciones básicas: servomotores y motores paso a paso.
Servomotores se utilizan principalmente para Fresadoras CNC de alta gama y son muy caros. Utilizan codificadores de posición retroalimentar y requieren controladores más caros. Motores paso a paso son ampliamente utilizados en Fresadoras CNC caseras y hay muchos diferentes tipos y tamaños. El tamaño del motor paso a paso que necesitas depende de lo que usted quiere cortar, qué tan rápido usted quiere cortar, qué tipo de componentes lineales de la unidad y el movimiento utiliza, cómo es grande la máquina etc. Usé motores paso a paso de 3Nm para mi máquina, que es probablemente exagerada.
El controlador debe adaptarse el motor que está utilizando. Puede utilizar controladores individuales para cada motor, como hizo, o usted puede comprar una tarjeta de controlador de 3 o 4 ejes. Puedes leer más sobre la electrónica utiliza en el paso 14.
¿Qué tipo de husillo va a utilizar?
Más routers CNC caseras utilizan una carpintería estándar router o fresadora como el eje de corte para su máquina. Mina no es la excepción. Usé una fresadora Kress, que es de una calidad ligeramente superior a routers madera estándar, y tiene un agradable 43mm brida de sujeción. Si usted quiere cortar muchos materiales diferentes, algún tipo de control de velocidad puede ser muy útil. La fresadora Kress ha construido en un control de velocidad, pero se encontrará en la mayoría de routers. Si vas a estar haciendo un montón de corte muy pesado puede a ver en el aire o ejes refrigerado por el agua. Usted puede encontrar estos en ebay también, pero le costará mucho más que un router estándar. Utilizar un VFD para control de velocidad y puede ser mucho más silenciosos que los enrutadores estándar.
¿Cuál será el costo total de la máquina y tampoco quiero gastar mucho dinero?
Estimado el costo total de este router CNC que alrededor de 1500 euros. Un router CNC es caro pero puede ahorrar mucho dinero mediante la construcción de uno mismo.
Después de que había encontrado las respuestas a todas las preguntas anteriores, se me ocurrió con el diseño final de mi router CNC. Como se puede ver, mi diseño no es muy detallado. No podrá ver las ubicaciones de los agujeros exactos en todas las partes por ejemplo. Es difícil determinar cuántos tornillos debe usar para juntar dos piezas, si nunca han tenido esos pedazos en las manos antes.
Para mí, este diseño era suficiente para darme una buena opinión sobre cómo todo se iba a trabajar y que partes que debo pedir.
Después de que el diseño fue completado y rechazado/rediseñado un par de veces, podría empezar ordenar todas las piezas necesarias. Las extrusiones de aluminio 30x60mm y todas las placas de aluminio para el pórtico y Z - eje que utilicé para el X - eje fueron previamente cortada a la longitud. También pedí unas patas niveladoras resistente anti vibraciones.
