如何用自己的雙手製作數控機床？

除了木材、塑料和復合材料之外，數控 (CNC) 機器還可以完美地加工有色金屬，甚至加工（技術）等級的鋼材。這種設備是作為銑削和雕刻機進行的 - 並且配備能夠燒穿木材和鋼材的激光雕刻槍的人手不足。

在準備組裝銑床或激光雕刻機之前， 決定要求經驗豐富的工匠不會忽視這一點。

首先 機體（框架、床身）必須具有足夠的剛度，因為在工件上進行車削、鑽孔、切削工藝孔的過程中施加在零件上的機械力是相當大的。

零件的加工必須具有特定規範中聲明的準確性和清晰度。沒有什麼能阻止您訂購中國現成的組件，但底座通常是由臨時製作的。

零件尺寸也很重要。.當計劃轉動小零件，機構和設備的備件時，在面積為2平方米的工作台上組裝一台佔據整個工作台的機器是不合理的。

完成這三個任務後，準備必要的材料和工具。

• 為了製造用於木材的機身，實木板、MDF或刨花板型材板或膠合板是合適的。後者與實木一起具有最大的強度。但是對於金屬機器來說，找不到比鋼更好的設計。

• 木材主軸電機的功率不應超過 2 kW。為防止每 15 分鐘出現長時間的技術中斷，最好為主軸電機配備散熱器-水熱去除系統。

• 根據發動機功率選擇逆變器電氣模塊。由於步進電機的可靠性和普遍性，使用了“電機驅動器”系統。驅動板產生脈衝或交流電流，使電機軸以特定角度旋轉或完成幾整圈。三個步進電機提供沿所有三個坐標軸的工件運動。

• 放置電纜盒是為了保護接線在運行過程中免受意外損壞 - 驅動器和對像台移動頻繁且大量。

其他組件包括銑刀夾（刀具夾頭）、冷卻軟管、滾珠軸承套件、聯軸器（從步進電機傳輸平穩行駛並確保其與齒輪箱沿軸對齊）、銑刀、硬件、水泵（泵），螺柱。 作為您需要的工具：

• 帶多個電極的逆變式焊接裝置；

• 帶有一組用於金屬和木材的切割盤的研磨機；

• 帶有一組噴嘴的通用螺絲刀；

• 錘子、鉗子、萬能扳手（至少兩個）；

• 烙鐵、松香、焊錫、助焊劑；

• 剪刀和鉗子。

消耗品 - 電工膠帶、萬能膠（木工、環氧樹脂和/或“Moment-1”）、橡膠密封膠、煙熏膠帶。

工匠們根據 CD 和驅動器製作銑刀。使用這些組件，用戶將收到一台非常緊湊的機器。

一般的分步組裝說明包括下面列出的步驟。

1. 搜索或創建圖紙 - 裝配說明，其中詳細描述了所有階段，包括電氣和電子設備的佈局。要創建繪圖，需要使用 Autocad 或 Visio 等軟件工具。

2. 在獲得必要的組件後，主人形成床。不建議在購買這些備件之前進行組裝 - 它的尺寸與未來設備的配置不一致。

3. 主軸單元與主電機的安裝和調整。冷卻系統安裝在發動機上。為了消除洩漏，使用了密封劑 - 硬化後，它變成了一種橡膠。

4. 安裝電線電纜、遙控器、機器緊急停機按鈕。

5. 電子板（微控制器）的放置和連接。例如，您可以使用諸如 KY-2012 之類的電子模塊 - 用於帶有 DB-25 電纜的步進電機驅動器的五軸 CNC 控制器。大多數用戶更喜歡 Arduino 微控制器。

6. 測試組裝機器的操作，下載將在這台機器上製造的未來毛坯圖紙的電子版本。

如果設備運行良好，則可以製定生產計劃，為其採購材料和耗材，然後“投產”——發布第一批（試制）零件。

自組裝數控機床需要最少的錯誤和不必要的誤算。自製裝置，即使它是專門為木材和塑料工作而創建的，也需要在設計和組裝方面採用徹底的方法。因此，該項目已準備就緒 - 只需將其付諸實踐。

床身、電源電路、帶主電機的驅動器、帶步進電機的載物台在運行中不應相互干擾。 同樣重要的節點是緊急停止按鈕和帶有可切換主軸驅動速度的按鈕的遙控器。

安裝允許您調整對像台沿橫坐標和縱坐標軸位移的部件。

安裝主軸。只有在完全完成船體工作後才放置它（不組裝側壁和後壁）。安裝電機時，請務必在高度和嚴格垂直方向上移動該驅動器。

其他組件包括使用皮帶輪上的齒輪和皮帶的絲槓傳動裝置.這種連接可防止皮帶滑過滑輪。實際上保證了扭矩傳遞的均勻性。

將步進電機用於微型機器時，會使用大型打印機的托架組件。按製造年份計算的型號越老，步進電機的功率就越大。 點陣打印機被認為是一個巨大的成功： 它不僅僅是激光和噴墨模型，更適合轉換為這樣的機器。三坐標機器將分別需要三個這樣的電機。如果您自己找不到它們（使用舊的印刷設備），請使用中國品牌 Nema 的步進電機 - 您只需等待 10 到 100 天的訂單交付，此類電機的電壓設計為 12伏特和電流高達幾安培。

通過使用旋轉齒輪（工具鋼輪），您可以將扭矩轉化為線性扭矩。滾珠絲槓副 (BSC) 可用於實現最大精度，但這些解決方案並不便宜。 使用螺母和安裝螺栓安裝塊，為它們提供塑料墊圈以減少摩擦並減少游隙。

任何有刷或無刷電機均可用於主軸。

允許工具沿三個坐標移動的垂直集線器在坐標表內運行。軸以鋁棒的形式製成。該零件的尺寸必須與機器的尺寸相對應。

工作機械部件的組裝從將第一台步進電機固定在框架上開始.它們位於垂直軸的後面。這些電機負責水平和垂直運動。移動式門架沿橫坐標軸移動，承載主軸驅動器和卡尺（設置工作點高度的軸）。傳送門放置的越高，轉動大師計數時的細節就越厚。凸起入口的缺點是對增加的施加力的不穩定性。

要固定負責高度坐標的步進電機以及直軌，請使用除側面之外的所有板。將主軸底座安裝在同一位置。

要使用螺柱固定主軸電機的轉子，請使用橫截面相當寬的電纜的橡膠繞組。插入尼龍襯套的螺釘也具有固定特性。

錶殼製造中的金屬和木材可以相互結合。因此，主體（軸承）結構由壁厚為 3 毫米的專業管道組裝而成，側壁（蓋子、面板）可以由膠合板製成。但是沒有焊接技術就無法組裝支撐框架 - 純粹的螺栓連接可能還不夠。

機器獲得了圖紙上聲明的極限強度，這要歸功於框架.其上安裝有活動物台、主軸驅動、步進坐標電機、軌道式導軌、垂直坐標軸。

鋼架要好得多，但也可能過早損壞。為避免將框架部件撕裂，請使用 T 形螺母。然而，螺栓連接與焊接連接完美結合。端板用於安裝軸承，允許引導螺栓沿其螺紋自由旋轉。在這裡，使用了主軸上的滑動軸承。

為了節目單元的順利運行，使用了高質量的無線電材料和無線電組件。 最好避免質量可疑的中國印刷電路板。組裝的目的是實現清晰的功能，在操作過程中沒有軟件凍結和重置。

除了由驅動器電子模塊控制的步進電機外，還使用了一個 USB 端口，例如，使用基於 RS-485 技術的適配器模塊轉換來自該端口的信號，該適配器模塊還可以將數據反向轉換為 USB 格式。

選擇您需要的 - 所有設備都可以使用。 例如，現代微處理器模塊在 3.3 V 電壓下運行，步進電機 - 從 12 開始。

要下載/覆蓋 CNC 單元中的程序，請使用 PC 或筆記本電腦。最近，有人嘗試使用一個或多個閃存驅動器大小的額外微型計算機來控制機器，通過 Wi-Fi 或藍牙與智能手機和平板電腦進行交互，但該技術仍處於長期發展階段， ，而是屬於“聰明的東西”。

• 沒有一個理智的工匠會在沒有圖紙的情況下組裝一台極其簡單的機器。
• 正確匹配主軸驅動和變頻器。
• 不要使用非標準功率的步進電機，否則您還需要安裝非標準源或更改現有源之一。這將推動最終設置，使其複雜化。
• 不要只使用一個焊接接頭 - 劇烈振動時，它們會簡單地斷裂。
• 不要使用滑動皮帶驅動：明顯的力會導致皮帶頻繁打滑。
• 購買具有三倍安全裕度的軸承和螺旋槳。

如何用自己的雙手製作數控機床，見下文。