كيفية صنع مجموعة أدوات التوجيه CNC في المنزل؟

كيفية صنع مجموعة أدوات التوجيه CNC في المنزل؟ - دليل DIY

تمشيا مع اهتماماتي وهواياتي، فضلا عن روح DIY التي لا يمكن شراؤها بالمال، تعثرت طوال الطريق، والتي استمرت 15 يوما، وأخيرًا أنهيت التصنيع باستخدام الحاسب الآلي جهاز التوجيه مشروع DIY في المنزل.

في الواقع، فكرت لفترة طويلة قبل القيام بذلك، ما إذا كان من الممكن القيام بكل جزء بنفسي، وما نوع الهيكل، والملحقات، والإعداد، والتشغيل وما إلى ذلك. في هذه العملية، استعنت أيضًا بمعلومات المنتديات التقنية الرئيسية، وأود أن أشكر هؤلاء الخبراء على تفانيهم غير الأناني.

قبل أن تبدأ العمل، يجب عليك أولاً أن تفهم كيف تعمل ماكينة التوجيه CNC. إن مجموعة أجهزة التوجيه CNC المصنوعة يدويًا الشائعة في السوق هي في الواقع نوع من نظام التحكم الرقمي القائم على المنفذ الموازي للكمبيوتر. يحول البرنامج الموجود على الكمبيوتر الكود G إلى نبضات تحكم للمحركات المتدرجة لكل محور (عادةً 1 محاور: X وY وZ)، ثم يقوم بإخراجها مباشرة عبر المنفذ الموازي.

ملاحظة: في هذا الوقت، لا يتم استخدام المنفذ الموازي لإخراج البيانات بالتوازي، بل يقوم فقط بإخراج النبضات. لذلك، تتضمن خطة جهاز التوجيه CNC DIY الخطوات الأربع التالية:

الخطوة 1. رسومات التصميم لجهاز التوجيه CNC

من أجل القيام بأعمال DIY بكفاءة أكبر وتعديلها، يجب علينا أولاً تصميم الرسومات وتحديد حجم الطاولة ومواصفات كل جزء من آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلييتضمن بشكل أساسي رسم أبعاد المحور البصري، ورسم أبعاد المسمار الكروي، ورسم أبعاد أذرع الدعم اليسرى واليمنى، ورسم أبعاد لوحة القاعدة المتحركة على المحور Y، ورسم أبعاد نهاية المحرك للقاعدة (الجزء الخلفي)، ورسم أبعاد الطرف الأمامي للقاعدة، ورسم أبعاد القاعدة المتحركة على المحور X، وأبعاد القاعدة المتحركة على المحور Z، ورسم أبعاد اللوحات العلوية والسفلية للمحور Z، ورسم أبعاد مقعد المحمل على المحور Z.

المخططات

عندما أقوم بتصميم الرسومات، أقوم دائمًا بمراجعتها وتعديلها. لقد صممت 3 مجموعات من الرسومات، وكان حجم الرسومات أكبر في البداية. لاحقًا، قمت بإنهاء هذه الرسومات العشرة لخطتي الخاصة.

الخطوة 2. تصميم أجزاء الدائرة واختبارها

بعد تصميم الرسومات دعونا نبدأ في تحضير جزء الدائرة.

1. 3 2A 60 محركات متدرجة، المحرك هو 6 نوى، الصنبور الأوسط غير متصل، ويتم تغييره إلى 4 نوى.

2. لوحة التحكم MACH3.

3. 24V6.5 تبديل مصدر الطاقة.

اختبار أجزاء الدائرة

تم توصيله بالكمبيوتر واختباره، وكل شيء يعمل بشكل جيد. بالطبع، قبل الاختبار، تحتاج إلى فهم كيفية تثبيت MACH3 واستخدامه.

كيفية تثبيت برنامج MACH3 لجهاز التوجيه CNC؟

1. افتح المجلد MACH3 في دليل "MACH3 2.63" على القرص المضغوط العشوائي

2. قم بتشغيل "MACH3 V2.63.EXE" لبدء التثبيت، ثم انقر فوق "التالي" افتراضيًا حتى يكتمل التثبيت.

3. استبدل جميع الملفات الموجودة في "استبدل دليل التثبيت" بمسار تثبيت البرنامج (C:\MACH3 افتراضيًا)، ثم أكد عملية الاستبدال.

4. أعد تشغيل الكمبيوتر.

5. بعد تثبيت البرنامج بشكل صحيح، يجب أن تتمكن من رؤية الشعار المقابل في مدير الأجهزة لنظام Windows، انقر بزر الماوس الأيمن على أيقونة سطح المكتب "جهاز الكمبيوتر"، ثم انقر فوق "خصائص"، "الأجهزة"، "إدارة الأجهزة"، وسترى جميع الأجهزة في القائمة. إذا كان بإمكانك رؤية "برنامج تشغيل MACH3"، فهذا صحيح. إذا لم يكن كذلك، فيجب إعادة تثبيت البرنامج. قبل إعادة التثبيت، يجب إلغاء تثبيت البرنامج الأصلي وحذف دليله يدويًا وتنظيف السجل.

وحدة تحكم CNC MACH3

كيفية إعداد واستخدام وحدة التحكم MACH3 لجهاز التوجيه CNC؟

بعد إعادة تشغيل الكمبيوتر، تظهر عدة أيقونات جديدة على سطح المكتب، وكل ما يمكننا استخدامه هو "MACH3MILL"، انقر نقرًا مزدوجًا فوقه بالماوس للدخول إلى واجهة نظام التحكم CNC. لمعرفة كيفية إعداد وحدة التحكم MACH3 واستخدامها بالتفصيل، يرجى إجراء البحث بنفسك، ولن أخوض في التفاصيل هنا.

الخطوة 3. تصميم الأجزاء الميكانيكية وتجميعها

يستغرق بناء الجزء الميكانيكي معظم الوقت. اشتريت المواد الخام بهذا الترتيب. أولاً، اشتريت المنزلق والمحمل والمحور البصري (لأنني كنت خائفًا من أن يكون حجم الكائن الحقيقي والرسم مختلفين، لذلك حصلت على الكائن الحقيقي. قياسه مرة أخرى، ووجدت لاحقًا أنه زائد عن الحاجة، لأن المنزلقات كلها قياسية)، ثم اشتريت صفائح الألومنيوم للتصنيع، وأخيرًا اشتريت المسمار الرصاصي.

وفيما يلي وصف موجز للهيكل الميكانيكي:

صفائح الألومنيوم مصنوعة من 12mm ألواح ألومنيوم سميكة من سبيكة 6061. باستثناء الذراعين اليسرى واليمنى، المقطوعتين، يتم شراء الأذرع الأخرى كلها كصفوف ألومنيوم قياسية، والتي يمكن استخدامها عند قطعها. المحور البصري هو القطر: المحور Y هو 20mmالمحور X هو 16mmالمحور Z هو12mm، كلها تستخدم المحور البصري المقوى، المحور X/Y يستخدم المحمل الخطي بالإضافة إلى المنزلق، المحور Z يستخدم مباشرة المحمل الخطي الممتد للتثبيت على صفائح الألومنيوم، المسمار يستخدم مسمار الكرة 1605.

لقد فكرت أيضًا في معالجة صفائح الألومنيوم لفترة طويلة. نظرًا لأن الذراعين اليمنى واليسرى للرافعة منحنية، فليس لدي أدوات مناسبة ولا يسهل معالجتها. لا يمكنني إلا نقلها إلى متجر قريب للقطع بالليزر والحفر والنقر. إذا كان لديك معدات تصنيع المعادن، فيمكنك أيضًا تصنيعها بنفسك، مما قد يوفر التكاليف.

بعد قطع المحور البصري وأجزاء الألومنيوم، قم برملتها باستخدام ورق الصنفرة، ثم اغسل بقع الزيت بالماء، واستعد لبدء التجميع.

أولاً، قم بتجميع مكونات المحور Z، ومسمار الرصاص والمنزلق على الجزء الخلفي من المحور Z.

الرف الرئيسي

نظرًا لأن كل وحدة جاهزة، فمن السهل أيضًا تجميع الرف الإجمالي، والمخطط التالي هو مخطط تأثير تجميع المحور X/Y.

تجميع المحور Z

محرك خطوي ذو محور Z مع عجلة متزامنة وحزام

هذا هو هيكل تجميع محرك السائر على المحور Z. شخصيًا، أشعر دائمًا أنه من الصعب جدًا وضع محرك السائر مباشرة في الأعلى، والجهاز بأكمله غير منسق بعض الشيء، لذلك قمت بتغييره إلى طريقة استخدام عجلة متزامنة وحزام.

يصل محور جهاز التوجيه CNC E240، وتبدأ عملية التجميع.

مغزل

قم بتغيير اتجاه المحرك المتدرج، ثم ثبته بأنبوب نحاسي، ثم قم بتجميع المغزل. هل يبدو الشكل أفضل؟

محرك متدرج ثابت

لقد كنت متحمسًا جدًا لهذه الخطوة، وسرعان ما وجدت البراغي لتجميع محرك X/Y مؤقتًا، ثم اختبرته باستخدام وحدة التحكم MACH3. اضبط معلمات الملعب جيدًا، وكانت نسبة القطع دقيقة للغاية. حتى الآن تعمل آلة CNC بنجاح.

بعد ذلك، ابدأ في صنع اللوح الأساسي الخاص بك

تم قطع لوحة الألومنيوم عندما اشتريتها، وقمت بوضع علامة عليها وختمها بنفسي.

بعد حفر الثقوب، قم برملتها ونظفها ثم قم بتجميعها.

حتى الآن، تم الانتهاء من عملية DIY الأولية لمجموعة آلة CNC.

رسم تخطيطي كامل

الخطوة 4. تحسين جهاز التوجيه CNC

ما نحتاج إلى القيام به لتحسين الأداء هو عمل ألواح ضغط، وتنظيم الكابلات، وصنع صناديق التحكم الكهربائية.

لنبدأ في صنع لوحة الضغط، لقد رأينا 8mmX300mm لوحة الألومنيوم في 100mm الطول، ثم قم بثقب الثقوب، وهذا هو الأسهل.

حفر لوحة الضغط

الآن بدأت في صنع صندوق تحكم كهربائي. اشتريت صندوقًا من الألومنيوم جاهزًا من السوق مباشرةً.

صندوق الألمنيوم

قم بتصميم لوحة التحكم في برنامج CAD/CAM، وقم بإنشاء مسار الأداة، ثم ابدأ في الطحن.

لقد استخدمت بت طحن حاد 0.3 درجة، و30 درجة، ويُقدر أنه من الأفضل استخدام 10 درجات للطحن.

طحن لوحة التحكم

ضع الموصل لرؤية التأثير.

مظهر لوحة التحكم

ابدأ بتجميع الدائرة.

الرسم التخطيطي الداخلي لصندوق التحكم الكهربائي

الاداءات النهائية

في هذه المرحلة، تم الانتهاء تمامًا من مشروع DIY الخاص بآلة التوجيه CNC. في عملية البناء، تعلمت الكثير من المعرفة واختبرت الكثير من المرح. إذا كنت مهتمًا، فيمكنك تجربتها حقًا. ستجد أنه يتعين عليك الاستمرار طوال عملية التصنيع بأكملها. يمكن القول إن معرفة وتشغيل البرامج والأجهزة والمعرفة المتعلقة بآلة التوجيه CNC هي فئة CNC، والتي توفر الأساس لخطط DIY الأكثر صعوبة في المستقبل. شكرًا لك على اهتمامك وآرائك القيمة، والشكر موصول إلى STYLECNCأنا على استعداد للتواصل معك ومناقشة الأمور التي تهمك، من أجل التحسين معًا.

الأسئلة الشائعة حول مجموعات CNC Router DIY

هل يستحق الأمر صنع جهاز توجيه CNC بنفسك؟

إذا كان لديك وقت فراغ ومعرفة احترافية في مجال CNC وصبر كافٍ وميزانية معقولة، فمن الجدير أن تقوم بصنع جهاز توجيه CNC بنفسك. إذا لم تكن لديك القدرة على صنعه بنفسك، وما زلت مهتمًا به، فيمكنك شراء جهاز توجيه CNC صغير لسطح المكتب للهواة والاستخدام المنزلي من أمازون أو شراء أفضل جهاز توجيه CNC صيني اقتصادي في الخارج بتكلفة منخفضة.

كم تكلفة صنع جهاز التوجيه CNC بنفسك؟

متوسط تكلفة صنع جهاز التوجيه CNC بنفسك يبدأ من حوالي $800، في حين أن بعضها قد يكون باهظ الثمن مثل $5,160، اعتمادًا على الميزات التي تحتاجها. أحجام مختلفة لطاولات التوجيه CNC (2x2, 2x3, 2x4, 4x4, 4x6, 4x8, 5x10, 6x12) يؤدي استخدام أجهزة تحكم CNC مختلفة إلى اختلاف تكاليف الأجهزة. يمكن أن تختلف تكاليف البرامج بين أجهزة التحكم CNC المختلفة.