วิธีสร้างชุดเราเตอร์ CNC เองที่บ้าน - คู่มือการสร้าง

สอดคล้องกับความสนใจและงานอดิเรกของฉันเอง รวมถึงจิตวิญญาณ DIY ที่เงินซื้อไม่ได้ ฉันจึงสะดุดล้มตลอดทางซึ่งกินเวลานานถึง 15 วัน และในที่สุดก็ทำสำเร็จ เราเตอร์ CNC โครงการ DIY ที่บ้าน

จริงๆ แล้ว ฉันคิดอยู่นานก่อนที่จะลงมือทำว่าแต่ละส่วนสามารถทำเองได้หรือไม่ มีโครงสร้าง อุปกรณ์ การติดตั้ง การใช้งาน และอื่นๆ เป็นอย่างไร ในขั้นตอนนี้ ฉันยังอ้างอิงข้อมูลจากฟอรัมเทคนิคหลักๆ ด้วย และฉันขอขอบคุณผู้เชี่ยวชาญเหล่านี้สำหรับความทุ่มเทที่ไม่เห็นแก่ตัวของพวกเขา

ก่อนจะเริ่มทำงาน คุณต้องเข้าใจก่อนว่าเครื่อง CNC Router ทำงานอย่างไร ชุด CNC Router ที่ผลิตเองซึ่งเป็นที่นิยมในท้องตลาดนั้นเป็นระบบควบคุมเชิงตัวเลขชนิดหนึ่งที่ใช้พอร์ตขนานของคอมพิวเตอร์ ซอฟต์แวร์บนคอมพิวเตอร์จะแปลงรหัส G เป็นพัลส์ควบคุมของมอเตอร์สเต็ปปิ้งของแกนแต่ละแกน (โดยทั่วไปคือ 1 แกน ได้แก่ X, Y, Z) จากนั้นจึงส่งออกพัลส์เหล่านี้โดยตรงผ่านพอร์ตขนาน

หมายเหตุ: ในขณะนี้ พอร์ตขนานไม่ได้ใช้สำหรับข้อมูลเอาต์พุตขนาน แต่จะส่งออกพัลส์เท่านั้น ดังนั้น แผนการสร้างเราเตอร์ CNC แบบ DIY จึงประกอบด้วย 4 ขั้นตอนต่อไปนี้:

ขั้นตอนที่ 1. การออกแบบภาพวาดสำหรับเราเตอร์ CNC

เพื่อให้ DIY มีประสิทธิภาพและปรับเปลี่ยนได้ดีขึ้น ขั้นแรกเราต้องออกแบบภาพวาดและกำหนดขนาดและข้อมูลจำเพาะของโต๊ะแต่ละชิ้น เครื่อง CNCโดยประกอบด้วยการวาดขนาดของแกนออปติคอล การวาดขนาดของบอลสกรู การวาดขนาดของแขนรองรับด้านซ้ายและขวา การวาดขนาดของแผ่นฐานเคลื่อนที่บนแกน Y การวาดขนาดของปลายมอเตอร์ของฐาน (ส่วนหลัง) การวาดขนาดของปลายด้านหน้าของฐาน การวาดขนาดของฐานเคลื่อนที่บนแกน X การวาดขนาดของฐานเคลื่อนที่บนแกน Z การวาดขนาดของแผ่นด้านบนและด้านล่างของแกน Z และการวาดขนาดของเบาะรองแบริ่งของแกน Z

ภาพวาด

เวลาผมออกแบบภาพวาด ผมมักจะแก้ไขและปรับเปลี่ยนมันอยู่เสมอ ผมออกแบบภาพวาดไว้ 3 ชุด โดยตอนแรกขนาดของภาพวาดจะใหญ่ขึ้น ต่อมา ผมจึงร่างภาพวาดทั้ง 10 ชุดนี้ให้เสร็จเพื่อใช้ในแผน DIY ของผม

ขั้นตอนที่ 2 การออกแบบและทดสอบชิ้นส่วนวงจร

หลังจากออกแบบภาพวาดแล้ว เรามาเริ่มเตรียมส่วนวงจรกันเลย

1. มอเตอร์สเต็ปปิ้ง 3 2A 60 ตัว มอเตอร์มี 6 คอร์ แทปกลางไม่ได้เชื่อมต่อ และเปลี่ยนเป็น 4 คอร์

2. บอร์ดควบคุม MACH3

3. 24V6.5 แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง

การทดสอบชิ้นส่วนวงจร

เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์และทดสอบแล้ว ทุกอย่างทำงานได้ดี แน่นอนว่าก่อนทดสอบ คุณต้องเข้าใจวิธีการติดตั้งและใช้งาน MACH3 ก่อน

จะติดตั้งซอฟต์แวร์ MACH3 สำหรับเราเตอร์ CNC ได้อย่างไร?

1. เปิดโฟลเดอร์ MACH3 ในไดเร็กทอรี "MACH3 2.63" ของซีดีสุ่ม

2. เรียกใช้ "MACH3 V2.63.EXE" เพื่อเริ่มการติดตั้ง คลิก "ถัดไป" ตามค่าเริ่มต้นจนกว่าการติดตั้งจะเสร็จสมบูรณ์

3. เขียนทับไฟล์ทั้งหมดใน "เขียนทับไดเรกทอรีการติดตั้ง" ไปยังเส้นทางการติดตั้งซอฟต์แวร์ (C:\MACH3 ตามค่าเริ่มต้น) และยืนยันการเขียนทับ

4. รีสตาร์ทพีซีของคุณ

5. หลังจากติดตั้งซอฟต์แวร์อย่างถูกต้อง คุณควรจะสามารถเห็นโลโก้ที่เกี่ยวข้องในตัวจัดการอุปกรณ์ของระบบ Windows คลิกขวาที่ไอคอนเดสก์ท็อป "My Computer" จากนั้นคลิก Properties, Hardware, Device Manager แล้วคุณจะเห็นอุปกรณ์ทั้งหมดในรายการ หากคุณเห็น "MACH3 Driver" ซึ่งอยู่ทางขวา หากไม่เห็น คุณควรติดตั้งซอฟต์แวร์ใหม่ ก่อนที่จะติดตั้งใหม่ คุณควรถอนการติดตั้งซอฟต์แวร์เดิมและลบไดเรกทอรีและทำความสะอาดรีจิสทรีด้วยตนเอง

ตัวควบคุม CNC MACH3

จะตั้งค่าและใช้งานตัวควบคุม MACH3 สำหรับเราเตอร์ CNC ได้อย่างไร

หลังจากรีสตาร์ทคอมพิวเตอร์แล้ว จะมีไอคอนใหม่หลายตัวปรากฏบนเดสก์ท็อป ซึ่งเราสามารถใช้ได้แค่ "MACH3MILL" เท่านั้น จากนั้นดับเบิลคลิกด้วยเมาส์เพื่อเข้าสู่อินเทอร์เฟซระบบควบคุม CNC สำหรับวิธีการตั้งค่าและใช้งานตัวควบคุม MACH3 โดยละเอียด โปรดค้นคว้าด้วยตัวคุณเอง และฉันจะไม่ลงรายละเอียดในที่นี้

ขั้นตอนที่ 3 การออกแบบและประกอบชิ้นส่วนเครื่องจักรกล

การสร้างชิ้นส่วนเครื่องจักรนั้นใช้เวลานานที่สุด โดยผมซื้อวัตถุดิบตามลำดับนี้ อันดับแรกคือซื้อสไลเดอร์ ตลับลูกปืน และแกนออปติก (เพราะกลัวว่าขนาดของวัตถุจริงกับแบบจะต่างกัน จึงได้วัตถุจริงมา วัดดูอีกครั้ง ต่อมาพบว่าซ้ำซ้อน เพราะสไลเดอร์ทั้งหมดเป็นมาตรฐาน) จากนั้นซื้อแผ่นอลูมิเนียมสำหรับงานกลึง และสุดท้ายซื้อสกรูลีด

ต่อไปนี้เป็นคำอธิบายสั้นๆ ของโครงสร้างเชิงกล:

แผ่นอลูมิเนียมทำจาก 12mm แผ่นอลูมิเนียมอัลลอยด์ 6061 หนา ยกเว้นแขนซ้ายและขวาที่ถูกตัดแล้ว แขนอื่นๆ ทั้งหมดซื้อเป็นแถวอลูมิเนียมมาตรฐาน ซึ่งสามารถใช้เมื่อถูกตัดได้ แกนออปติกคือเส้นผ่านศูนย์กลาง แกน Y คือ 20mmแกน X คือ 16mmแกน Z คือ12mmใช้แกนออปติกแบบเสริมความแข็งแกร่งทั้งหมด แกน X/Y ใช้ตลับลูกปืนเชิงเส้นพร้อมสไลเดอร์ แกน Z ใช้ตลับลูกปืนเชิงเส้นแบบขยายโดยตรงเพื่อยึดบนแผ่นอลูมิเนียม สกรูใช้สกรูบอล 1605

ฉันคิดเรื่องการประมวลผลแผ่นอลูมิเนียมมาเป็นเวลานานแล้ว เนื่องจากแขนซ้ายและขวาของเครนโค้งงอ ฉันจึงไม่มีเครื่องมือที่เหมาะสมและประมวลผลได้ไม่ง่าย ฉันสามารถนำไปที่ร้านใกล้เคียงเพื่อตัดด้วยเลเซอร์ เจาะ และต๊าปได้เท่านั้น หากคุณมีอุปกรณ์แปรรูปโลหะ ก็สามารถทำเองได้ ซึ่งจะช่วยประหยัดต้นทุนได้

หลังจากตัดแกนแสงและชิ้นส่วนอลูมิเนียมแล้ว ให้ขัดด้วยกระดาษทราย จากนั้นล้างคราบน้ำมันด้วยน้ำ และเตรียมเริ่มประกอบ

ขั้นแรก ประกอบชิ้นส่วนแกน Z สกรูนำและสไลเดอร์ที่ด้านหลังของแกน Z

ชั้นวางหลัก

เนื่องจากแต่ละหน่วยพร้อมแล้ว จึงสามารถประกอบชั้นวางโดยรวมได้ง่ายเช่นกัน และต่อไปนี้คือแผนภาพผลของชุดแกน X/Y

การประกอบแกน Z

มอเตอร์สเต็ปเปอร์แกน Z พร้อมล้อซิงโครนัสและสายพาน

นี่คือโครงสร้างการประกอบของมอเตอร์สเต็ปเปอร์แกน Z โดยส่วนตัวแล้ว ฉันมักจะรู้สึกว่าการวางมอเตอร์สเต็ปเปอร์ไว้ด้านบนโดยตรงนั้นสูงเกินไป และตัวเครื่องทั้งหมดก็ไม่ค่อยประสานกัน ฉันจึงเปลี่ยนมาใช้วิธีการใช้ล้อซิงโครนัสและสายพานแทน

แกนหมุนของเราเตอร์ CNC E240 มาถึง และเริ่มการประกอบ

แกนหมุน

เปลี่ยนทิศทางของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ ยึดด้วยท่อทองเหลือง และประกอบแกนหมุน ดูดีขึ้นไหม

มอเตอร์สเต็ปเปอร์แบบคงที่

ฉันตื่นเต้นมากในขั้นตอนนี้ ฉันจึงรีบหาสกรูมาประกอบมอเตอร์ X/Y ชั่วคราว จากนั้นจึงทดสอบกับตัวควบคุม MACH3 ตั้งค่าพารามิเตอร์พิทช์ได้ดี และอัตราการตัดแม่นยำมาก จนถึงตอนนี้ เครื่อง CNC ก็ทำงานได้สำเร็จ

ขั้นต่อไป เริ่มทำฐานรองของคุณเอง

แผ่นอลูมิเนียมที่ผมซื้อมามันถูกเลื่อยมาและผมก็ทำเครื่องหมายและเจาะมันเอง

หลังจากเจาะรูแล้ว ขัดทำความสะอาด และประกอบเข้าด้วยกัน

ขณะนี้การ DIY เบื้องต้นของชุดเครื่อง CNC เสร็จสมบูรณ์แล้ว

กรอกไดอะแกรม

ขั้นตอนที่ 4. การปรับปรุงเราเตอร์ CNC

สิ่งที่เราต้องทำเพื่อการปรับปรุงคือการสร้างแผ่นแรงดัน จัดระเบียบสายเคเบิล และสร้างกล่องควบคุมไฟฟ้า

มาเริ่มทำแผ่นกดกันเลยครับ 8mmX300mm แผ่นอลูมิเนียมเข้า 100mm ความยาวแล้วเจาะรู นี่วิธีที่ง่ายที่สุด

การเจาะแผ่นแรงดัน

ตอนนี้ผมกำลังเริ่มทำกล่องควบคุมไฟฟ้าครับ ผมซื้อกล่องอลูมิเนียมสำเร็จรูปมาจากตลาดโดยตรงครับ

กล่องอลูมิเนียม

ออกแบบแผงควบคุมในซอฟต์แวร์ CAD/CAM สร้างเส้นทางเครื่องมือ และเริ่มการกัด

ผมใช้ดอกกัดคม 0.3 องศา 30 องศา โดยประมาณว่าใช้ 10 องศาในการกัดจะดีกว่า

งานกัดแผงควบคุม

ใส่ขั้วต่อเพื่อดูผลลัพธ์

รูปลักษณ์ของแผงควบคุม

เริ่มประกอบวงจร

แผนผังภายในกล่องควบคุมไฟฟ้า

การเรนเดอร์ขั้นสุดท้าย

ณ จุดนี้ โปรเจ็กต์ DIY เราเตอร์ CNC ก็เสร็จสมบูรณ์แล้ว ในระหว่างกระบวนการสร้าง ฉันได้เรียนรู้ความรู้มากมายและสนุกสนานมาก หากคุณสนใจ คุณสามารถลองทำดูได้จริงๆ คุณจะพบว่าคุณต้องทำต่อไปตลอดกระบวนการสร้างทั้งหมด การรู้จักและใช้งานซอฟต์แวร์ ฮาร์ดแวร์ และความรู้เกี่ยวกับ CNC ที่เกี่ยวข้องนั้นถือได้ว่าเป็นคลาส CNC ที่ให้รากฐานสำหรับแผน DIY ที่ยากขึ้นในอนาคต ขอบคุณสำหรับความเอาใจใส่และความคิดเห็นอันมีค่าของคุณ และขอขอบคุณ STYLECNC. ผมยินดีที่จะสื่อสารกับคุณและหารือเกี่ยวกับสิ่งที่คุณสนใจเพื่อร่วมกันปรับปรุง

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับชุด DIY CNC Router