Étape 1: La conception
Avant de commencer à construire une machine, vous devrez toujours faire une sorte d’un dessin ou modèle. Parfois, il doit seulement être quelques croquis sur une feuille de papier, mais cette machine un plan coté trois plus précise n’est requise. J’ai fait mon dessin à l’aide de google sketchup. Google sketchup est un programme de CAO libre, que vous pouvez télécharger sur le web. J’ai trouvé que c’était très facile à manipuler, même si je n’avais jamais travaillé avec un programme de CAO avant. Vous ne serez pas capable de dessiner comme dessins compliqués que vous pouvez, à l’aide d’autres programmes tels Autocad, mais dans mon cas, il a très bien fonctionné.
Mon objectif principal était d’obtenir l’ensemble des dimensions appropriées pour mes pièces, afin que je puisse commander en ligne. Je voulais voir si toutes mes pièces allaient s’imbriquent. Parce que la machine se compose d’un grand nombre de pièces mobiles, je voulais m’assurer que rien ne frapperait mutuellement lors de l’exécution de la machine.
Quand j’ai commencé la conception de la machine, j’ai eu déjà quelques pièces comme les rails de guidage linéaires et les vis à billes. J’ai acheté ces de quelqu'un qui avait construit une machine de test pour sa boutique en ligne. J’ai utilisé la même électronique pour cette machine, que j’ai utilisé pour la machine de test en bois que j’avais construit plus tôt.
Ce sont les dimensions de base et les pièces utilisées pour la machine :
Dimensions hors-tout
X: 1050mm
Y: 840mm
Z: 400mm
Voyage
X: 730mm
Y: 650mm
Z: 150mm
Moteurs: Nema 23 - 3Nm
Contrôleurs: Leadshine M542 V2.0
Broche: Kress FME 800
Rails de guidage linéaires: X: Sbr 20
Y/Z: Sbr 16
Vis à billes: X / y: 16 mm 5 mm pitch
Z - vis d’axe de route: M10 avec Ecrou delrin fait maison
Profils en aluminium: 30/60 mm Misumi 100 mm
Plaques en aluminium: épaisseur 15 mm
Logiciel de CAD/CAM: CamBam
Logiciel de contrôleur : Mach3
La machine est presque entièrement construite des extrusions d’aluminium épaisse plaque et 30x60mm d’aluminium de 15mm. J’ai construit ce routeur CNC à l’aide d’un nombre limité d’outils. Les principaux outils que j’ai utilisé étaient une perceuse et une tour. Parce que je n’avais pas les bons outils pour découper les plaques en aluminium, j’ai conçu la machine autour de tailles standard et commandé que les plaques en ligne, déjà coupé à la longueur. Les extrusions d’aluminium, que j’ai utilisé étaient également coupées à longueur et j’ai commandé ces de misumi Europe.
Lorsque vous concevez un routeur de commande numérique par ordinateur, il est utile de vous poser quelques questions. Vous trouverez ici le processus de conception que j’ai vécu pour mon routeur de commande numérique par ordinateur.
Quel type de routeur de commande numérique par ordinateur vous voulez construire ?
Il y a fondamentalement deux types de routeurs CNC : la conception de table mobile et la conception de portique mobile. Dessins de style table mobile sont souvent utilisés pour défonceuse à commande numérique plus petite taille. Ils sont plus faciles à construire et peut être construit plus rigide qu’une machine de style portique mobile. L’inconvénient de laisser la table déplacer au lieu du portique, qui est l’empreinte globale de la machine en rétrospective à son enveloppe de coupe, est d’environ deux fois aussi grand qu’avec un design de portique mobile. C’est pourquoi il est probablement préférable de faire une machine de style portique mobile, si votre enveloppe de coupe est supérieure à environ 30 x 30 cm. Parce que je voulais construire une machine avec une enveloppe de coupe d’environ 65 x 65 cm, j’ai utilisé la conception de modèle de portique mobile.
Ce que vous voulez couper avec le routeur de commande numérique par ordinateur ?
Ceci détermine pratiquement toute réponse aux questions suivantes. J’ai voulu utiliser la machine pour le contreplaqué, les feuillus et les plastiques principalement, mais aussi pour l’aluminium. Si vous voulez couper des matériaux plus dur que l’aluminium, je recommande construit un moulin à commande numérique par ordinateur, au lieu d’un routeur.
Quel matériel utiliserez-vous pour construire la machine ?
Cela est déterminé par la question précédente. Une bonne recommandation est que le matériel que vous utilisez pour construire la machine est plus forte ou plus forte que le matériau que vous voulez découper. Donc si vous voulez couper en aluminium, vous devriez utiliser l’aluminium ou même l’acier pour construire la machine. J’ai vu des routeurs CNC en bois qui peuvent couper en aluminium (vous trouverez d’autres sur youtube), mais c’est allé très lent et les machines doivent être très bien construit. Parce que je voulais couper en aluminium avec ce routeur de commande numérique par ordinateur, je l’ai construit en alu. J’aurais pu utiliser en acier, mais c’est plus difficile de machine et je n’avais les outils appropriés pour cela.
Quelle est la longueur du voyage avez-vous besoin pour chaque axe ?
Mon intention première était de construire un routeur de commande numérique par ordinateur qui pourrait gérer les biens de feuille de taille standard, comme le contreplaqué et mdf. Aux Pays-Bas, ce sont 62 x 121 cm. Donc, pour l’Y - axe, j’ai voulu une distance parcourue au moins 620 mm. La machine est placée dans un petit hangar dans mon jardin, avec une quantité très limitée de l’espace. Je ne pouvais pas faire la machine trop gros, car alors il serait vraiment obtenir de la manière et prendre tout l’espace. Si le X - axe a seulement 730mm de débattement. C’est moins que toute la longueur d’une feuille de contreplaqué (1210mm), mais j’ai pensé que si je voulais quelque chose de vraiment grand machine un pouvait couper la première partie, que de faire glisser la feuille vers l’avant et de couper la dernière partie. En utilisant cette technique, vous pouvez couper des morceaux qui sont beaucoup plus grands que la normale X - distance parcourue. Pour le Z - axe, que j’ai pensé que 150mm suffirait peut-être utiliser un quatrième axe dans le futur.
Quel type de mouvement linéaire utiliserez-vous pour la machine ?
Il y a beaucoup d’options à choisir pour mouvement linéaire : glissières de tiroir, roulements à billes sur rail V, roulements à rainure en V, non prise en charge rail linéaire rond, entièrement pris en charge ronde rail linéaire et rail linéaire de profil. Le système de mouvement linéaire que vous utilisez déterminera dans une large mesure la qualité de découpe que vous pouvez réaliser. Je recommanderais d’aller pour le meilleur système que vous pouvez vous permettre. Après quelques recherches, j’ai trouvé que les rails de guidage linéaires entièrement prise en charge serait la meilleure option, que j’avais toujours les moyens. Si vous recherchez sur ebay pour SBR12, SBR16 ou SBR20, vous y trouverez un certain nombre de différents vendeurs et décors au choix. Si vous générez un 3 axes CNC router, vous devriez acheter un kit composé de trois séries de rails de guidage linéaires et deux roulements linéaires par rail. Linearmotionbearings2008 est un magasin ebay bonne depuis la Chine, qui vend un certain nombre de différents kits, même avec les vis à billes inclus.
Quel type de système d’entraînement linéaire utiliserez-vous pour chaque axe ?
Les options de base de conduire chaque axe sont : courroies de distribution, crémaillère et vis d’entraînement. Pour maison CNC routers, enfoncer des vis sont plus couramment utilisés. Travail de systèmes vis disque en plaçant l’écrou fixe sur la partie mobile de la machine et en maintenant la vis en place sur les deux extrémités. La vis est fixée au moteur. Si le moteur se met à tourner, l’écrou avec la partie mobile de la machine attachée à elle, va se déplacer le long de la vis et mis la machine en branle.
Pour les axes X et Y, j’ai utilisé des vis à billes. Vis à billes fournissent des mouvement très lisse, avec pratiquement aucune réaction. Jeu de denture est la quantité de jeu entre la vis d’entraînement et de l’écrou et est quelque chose que vous ne voulez pas dans un routeur CNC. Si vous voulez en savoir plus sur le jeu, je recommande de prendre un coup d’oeil à th.
Vis à billes sont plus chères que les vis ACME (qui sont une bonne alternative), mais seront à nouveau fortement améliorer la vitesse de coupe et la qualité de découpe, que vous pouvez obtenir.
Pour l’axe z, j’ai utilisé tige M10 fileté en acier inoxydable de haute qualité, avec un écrou de delrin fait maison.
Quel type de moteur et contrôleur allez-vous utiliser ?
En ce qui concerne les moteurs, il y a deux options de base : servo-moteurs et moteurs pas à pas.
Servo-moteurs sont principalement utilisés pour défonceuse à commande numérique haut de gamme et sont très chers. Ils utilisent des encodeurs pour fournir de la rétroaction de position et obliger les contrôleurs plus chers. Moteurs pas à pas sont largement utilisés sur les routeurs CNC fait maison et il y a beaucoup de différents types et de tailles. La taille de la commande de moteur dont vous avez besoin dépend de ce que vous voulez couper, à quelle vitesse vous voulez couper, quel type d’éléments linéaires de lecteur et le mouvement que vous utilisez, comment grand la machine est etc. J’ai utilisé des moteurs pas à pas de 3Nm pour ma machine, qui est sans doute exagéré.
Le contrôleur doit adapter le moteur que vous utilisez. Vous pouvez utiliser des pilotes individuellement pour chaque moteur, comme je l’ai fait, ou vous pouvez acheter une planche de 3 ou 4 axes pilote. Vous pouvez en savoir plus sur l’électronique, j’ai utilisé à l’étape 14.
Quel type de broche utiliserez-vous ?
Plupart des routeurs CNC maison utilisent un routeur standard pour travailler le bois ou la toupie comme la broche de coupe pour leur machine. Le mien n’est aucun exception. J’ai utilisé un routeur Kress, qui est de qualité légèrement supérieure à celle des routeurs bois standards, et il a une belle 43mm bride de serrage. Si vous voulez couper beaucoup de différents matériaux, une sorte de régulateur de vitesse peut être vraiment pratique. La défonceuse Kress a construit dans le régulateur de vitesse, mais vous le trouverez sur la plupart des routeurs. Si vous allez faire beaucoup de coupe vraiment lourd, que vous pourriez vouloir regarder dans l’air ou l’eau refroidie fuseaux. Vous pouvez trouver ces sur ebay aussi bien, mais ils vous en coûtera beaucoup plus qu’un routeur standard. Ils utilisent un VFD pour contrôle de vitesse et peuvent être beaucoup plus silencieux que les routeurs standards.
Quel sera le coût total de la machine et que je veux dépenser autant d’argent ?
J’ai estimé le coût total pour ce routeur CNC à environ 1500 euros. Un routeur de commande numérique par ordinateur est cher, mais vous pouvez économiser beaucoup d’argent en construire une vous-même.
Après que j’avais trouvé les réponses à toutes les questions ci-dessus, je suis venu avec la conception finale pour mon routeur de commande numérique par ordinateur. Comme vous pouvez le voir, mon dessein n’est pas extrêmement détaillé. Vous ne verrez pas leur emplacement exact sur toutes les pièces par exemple. Il est difficile de déterminer combien de boulons vous devez utiliser pour recoller les deux morceaux, si vous n’avez jamais occupés ces morceaux dans vos mains avant.
Pour moi, cette conception était pièces assez pour me donner une bonne vue sur comment tout allait travailler et quelles que je devrais commander.
Après que la conception a été achevée et rejeté/redessiné une couple de fois, je pourrais commencer à commander toutes les pièces nécessaires. Les extrusions d’aluminium de 30x60mm et toutes les plaques en aluminium pour le portique et le Z - axe que j’ai utilisé pour le X - axe ont été préalablement coupé à longueur. J’ai aussi commandé quelques pieds de nivellement antivibratoire lourds.
