Jadi, anda mempunyai pemotong laser CNC tetapi anda mahu kilang CNC? Masalah selesai.

Projek ini adalah kilang CNC kecil yang boleh dipasang dari bahagian yang dibeli dan dipotong laser untuk kira-kira $ 800 tanpa alat mesin. (Sekiranya anda mempunyai akses ke kedai dengan gergaji pot dan akhbar gerudi yang akan membantu, tetapi anda boleh mendapatkan dengan gergaji besi dan beberapa kata kunci.) Seperti yang digambarkan ia mempunyai kira-kira 4 "x 6" x 1.5 "bekerja jumlahnya, tetapi ia boleh dengan mudah diperluaskan dan diubah suai.

Aplikasi pembunuh untuk ini membuat papan litar bercetak tersuai. Tetapi ia juga boleh membuat bahagian-bahagian mesin plastik dan kayu (termasuk semua bahagiannya sendiri), kilang papan aluminium adat kilang, membuat stensil, dan membuat etchings artistik untuk mencetak.

Saya telah memasukkan kedua-dua fail Adobe Illustrator dan Autocad DXF untuk bahagian tersuai, serta lakaran Arduino untuk mengawal motor brushless.

Langkah-langkah:

(1) Menentukan jangkaan, dan kata-kata berhati-hati

(2) Beli bahagian dan cari alat

(3) Laser memotong bahagian tersuai

(4) Pasang paksi-Z dan gelendong Z

(5) Berkumpul pengangkutan paksi X

(6) Berkumpul paksi Y dan katil

(7) Berkumpul bingkai

(8) Wire it up

(9) Tuning, tweaking, dan tips pengilangan

(10) Perisian anda mungkin berguna

Bekalan:

Langkah 1: Menetapkan Harapan, dan Kata-kata Perhatian

Seni terdahulu:

openMill benar-benar keren, tetapi ia bukan kilang meja pertama atau yang terbaik di luar sana. Kami peminat besar projek MTM di MIT (terutamanya karya Jonathan Ward, Ilan Moyer, dan Nadya Peek), dan Othermill, yang merupakan sumber inspirasi dan idea-idea yang hebat, yang mana banyak sekali yang kita dengarkan tanpa malu. Shapeoko adalah satu lagi contoh hebat, dan ada banyak orang lain yang melakukan projek CNC DIY yang kemas, masing-masing dengan kekuatan dan kelemahan mereka sendiri.

Jangkaan:

Kami menumpukan pada membuat openMill mudah untuk sumber bahagian untuk, membina, dan mengubah suai - walaupun dengan mengorbankan keanggunan reka bentuk atau prestasi. Anda pasti akan melihat beberapa bahagian reka bentuk ini yang ingin anda ubah - itulah maksudnya! Kami telah cuba memudahkan anda untuk membuat perubahan yang anda mahukan.

Betapa akan melaksanakan openMill? Ia bergantung pada seberapa baik anda membinanya dan seberapa baik anda menggunakannya. Jika ia dibina dengan baik, dilincirkan, dan diselaraskan dan anda menyimpan bahan-bahan yang rendah, anda harus dapat ketepatan dalam julat kisaran.001 "Tetapi jika anda tidak memastikan kerangka dan landasannya adalah persegi dan cuba untuk mengilang bahan keras terlalu cepat maka anda akan mendapat tindak balas dan perbualan.

Lebih umum, walaupun ia mungkin membawa anda beberapa jam untuk memasang kilang, projek ini tidak semestinya menyambung dan bermain. Pemesinan adalah sukar, jadi harapkan lengkung pembelajaran sebelum anda pergi dari berfungsi kilang untuk cepat membuat bahagian yang berguna. Anda mungkin akan memecahkan beberapa bit dengan cuba menjalankan Kod G-buruk. Anda tidak boleh mendapatkan paksi yang sejajar dengan percubaan pertama anda. openMill tidak dapat menghalang anda melakukan sesuatu yang salah (termasuk perkara yang akan memusnahkan kilang). Tetapi hakikat bahawa bahagian semua murah membuat ini cara yang menyeronokkan untuk belajar dan bereksperimen.

Belanjawan:

Kami juga bekerja keras untuk memastikan kos rendah dan reka bentuk yang mantap, jadi anda boleh membuat openMill untuk kira-kira $ 800. Tetapi anda perlu anggaran beberapa wang tambahan untuk bahagian pendua sekiranya anda membuat kesilapan atau melanggar sesuatu. Dan apabila ia berfungsi, anda akan mendapati bahawa anda ingin membeli beberapa kitar semula dan beberapa bahan mentah untuk bereksperimen dengan. Kami telah mencuba untuk memudahkan peningkatan. Sebagai contoh, jika anda ingin menambah kacang plumbum dan pakai pemampat yang mewah (dan menaikkan kos projek sebanyak kira-kira $ 200), bahagian tersebut sudah termasuk pemasangan lubang untuk mereka.

Keselamatan:

openMill adalah alat pemotong berputar super-tajam berkelajuan tinggi yang bergerak dengan robot dengan sendirinya tanpa mengambil kira kehadiran objek berharga (baca: jari) di jalannya. Ia dengan mudah boleh meletakkan lubang sepanjang jalan melalui iPhone anda dan tangan memegangnya, membuang pencukur logam (atau sedikit pecah) dengan jelas melalui mata anda, atau menetapkan bahan api dengan geseran. Ia juga tidak mempunyai perisai atau sekatan keselamatan. Oleh itu, hormati potensi kecederaan dan bahaya, jangan biarkan ia berjalan tanpa pengawasan, memakai cermin mata keselamatan, dan simpan tangan anda dari padanya sementara gelendong dihidupkan. Dapatkan pengawasan orang dewasa jika anda berada di bawah, katakan, 40.

Langkah 2: Beli Bahagian dan Cari Peralatan

Saya mendapat bahagian dari:

McMaster-Carr (bingkai T-slot, akrilik, aci linier, galas, pengikat)

SDP-SI (aci rotary, pulley timing belt, coupler tegar)

Pencipta (Helical couplers, motor stepper, Arduino, perisai GRBL)

Raja hobi (motor tanpa pengawal dan pengawal)

Digikey (Bekalan kuasa)

MSC Direct (Endmills dan bit drill)

Senarai bahagian penuh dilampirkan sebagai fail CSV.

Anda boleh memotong bahagian potong laser sendiri, atau menghantarnya ke perkhidmatan dalam talian. Saya mempunyai pengalaman yang baik dengan

Alat yang anda perlukan:

Chop melihat kerangka aluminium (atau gergaji saw dan beberapa gris siku)

Gerudi tekan atau kilang menegak untuk membosankan aci putar (pilihan, tetapi berguna)

Bangku bangku untuk bushings pemasangan (Tetapi anda boleh mendapatkan dengan bolt 1 / 4-20 dan beberapa kata kunci)

Set sepana hex Imperial dan metrik

Pemacu skru Philips

Perengkuh sabit 7/32

Pematerian besi, kawat wayar

Penguasa metrik

Langkah 3: Laser Memotong Bahagian Custom

Sekarang anda perlu membuat bahagian-bahagian tersuai dari akrilik 1/4 "(6 mm). Akrilik adalah bahan yang hebat kerana ia murah, ia memotong laser yang hebat, dan sangat tegar. Kebanyakan lubang di bahagian tersuai adalah pelepasan lubang-lubang, jadi tidak begitu penting jika mereka keluar sedikit besar atau sedikit kecil.Tetapi banyak bushings adalah akhbar akhbar, jadi lubang-lubang ini perlu ukuran yang tepat.Ini rumit, kerana jika tempat laser anda lebih besar, tidak fokus, atau hanya sangat panas, anda akan mendapat lubang yang sedikit lebih besar. Saya meletakkan lubang-lubang tekan pada lapisan berasingan dalam setiap fail supaya anda boleh menyesuaikan saiznya (selepas memotong lubang ujian) sehingga anda dapat (Pastikan pusat lubang tinggal di tempat yang sama!) Sekiranya anda menghantar fail, ralat pada saiz lubang yang terlalu kecil. Lebih mudah untuk membukanya dengan beberapa kertas pasir daripada membuat mereka lebih kecil (Walau bagaimanapun, lapisan mereka dengan epoksi akan berfungsi untuk ini dalam secubit.) Anda akan melihat bahawa bahagian atas lubang potong biasanya sedikit lebih besar daripada bahagian bawah. Ini boleh bertindak sebagai baji untuk membantu anda duduk bahagian yang sesuai bahagian akhbar anda.

Semua 1/4 "bahagian tebal boleh dipotong dari dua 12" x24 "akrilik akrilik putih akrilik mudah untuk mendapatkan dan kelihatan hebat, tetapi anda boleh menggunakan warna yang jelas atau apa-apa warna untuk melihat adat. bilangan kecil 1/8 "bahagian tebal (Ini adalah pemegang kacang teflon tawar, dalam lapisan" Tipis "). Ini semua sesuai dengan mudah pada lembaran 6 "x6".

Jika anda ingin mencuba membuat bahagian-bahagian anda daripada bahan yang berlainan (MDF, aluminium, delrin) maka pergi untuk itu. Tetapi akrilik berfungsi dengan baik …

Langkah 4: Pasang paksi Z dan Spindle

Kini anda sebenarnya akan mula memasang! Kita akan bermula dengan paksi Z.

(1) Gunakan 4 bushings flange dan 2 lengan tembaga 1 inci untuk menyertai plat atas dan bawah paksi Z. Gunakan bangku bangku untuk menekan belukar flanged ke lengan untuk mengapit akrilik di tempat. (Ini adalah akhbar yang tegas, tetapi perlu untuk memastikan sendi-sendi dari bunyi bergetar kerana getaran penggilingan.) Jika anda tidak mempunyai penaik anda boleh membuatnya menggunakan sesendal, bolt 1 / 4-20, 1 / 4-20 nut, dan beberapa kata kunci. Jangan terlalu menekan atau anda akan retak akrilik. Apabila sapu dan lengan dipasang ke plat, pastikan bahawa 3/8 "aci akan meluncur dengan lancar melalui setiap perhimpunan.Jika tidak bushings anda mungkin tidak tersurat, sedikit lebih menekan akan meluruskan mereka keluar.Jika anda tidak mendapat gerakan gelongsor lancar paksi Z anda tidak akan bergerak dengan baik, jadi biola dengan ini sehingga anda dapat melakukannya dengan betul.

Tip Petua: Sekiranya anda mempunyai akhbar akhbar yang tidak akan masuk, seronkan bahagian dalam pada ais untuk mengecilkannya.

(2) Sekarang tambah lengan spindle. Ini dilekatkan dengan penyepit flanged di atas plat, tetapi melepasi melalui plat bawah. Sekali lagi, gunakan vakum bangku untuk duduk di sesendal.

(3) Gunung perhimpunan nut teflon tawanan.

(4) Tambah 1 "stand-off (dan skru 4-40 yang memegang mereka di tempat).

(5) gerakkan aci berputar. Ini adalah pilihan tetapi berguna - jika anda menggerudi batang, anda akan dapat mencekik lebih jauh pada kincir persediaan dan gerudi anda, yang akan mengurangkan flex dan getaran. Tetapi untuk melakukannya anda perlu tekan gerudi dan vise untuk memegang batang. Gunakan sedikit # 29 dan banyak cecair pemotongan. Memulakan lubang dengan pusat gerudi juga sangat membantu.

(6) Tambah galas bebola, 1/4 "aci berputar, tiub pencuci, coupler aci tegar, dan timing belt pulley. Apabila anda mengetatkan pulley belt timing ke aci, tekan ke bawah katrol untuk membuat preload pada poros. Anda harus mempunyai preload yang mencukupi bahawa batang tidak boleh meluncur ke atas dan ke bawah melalui galas, tetapi ia masih perlu berputar dengan bebas.

(7) Pasang motor ke plat bawah menggunakan skru M3, tetapi jangan diketepikan ke bawah. Kemudian tambah pulley tali pinggang masa dan tali pinggang timing. Sekarang anda boleh ketegangan tali pinggang dengan menarik motor dari batang gelendong dan mengetatkan skru M3. Belang ini tidak perlu ketat - hanya selesa. Sekarang anda boleh berputar aci spindle dengan memutarkan motor. Sekiranya anda merasakan mudah menahan pada preload aci atau ketegangan tali pinggang.

Langkah 5: Pasang Pengangkut X-axis

X carraige ini memegang pemasangan paksi Z dan membolehkan ia bergerak ke atas dan ke bawah, dan juga slaid di sepanjang rel paksi X.

(1) Mula dengan pemasangan sekelip flanged tekan ke dalam lubang keretapi, dan pasangkannya dengan menekan pemasangannya ke dalam 1/2 "sekeliling tembaga. Sekali lagi, bolt 1 / 4-20 boleh berfungsi sebagai paku untuk menekan sesuai dengan ini dalam secubit.

(2) Pasang kurungan sudut kanan 20 mm ke plat sampingan (dengan skru M5 dan kekunci), dan satu motor stepper NEMA17 (dengan coupler heliks) ke plat atas (dengan skru M3). Juga, tambah perhimpunan kacang teflon tawanan ke pinggir pinggir (4-40 skru dan kacang). Anda hanya perlu satu kacang teflon tawanan. Tetapi jika anda pandai, anda mungkin boleh memikirkan bagaimana untuk preload dua daripadanya untuk mengurangkan reaksi.

(3) Lekap 4 "rel dan bahagian paksi Z yang meneruskannya. Jangan lupa tudung tujahan dan kolar shaft!

(4) Gunakan skru dan kunci kunci M5 untuk mengetatkan bahagian pinggan dan plat atas bersama-sama. Tetapi sebelum anda mengetatkan mereka ke bawah, slaid 3/8 "aci melalui paksi paksi-X. Ini akan memastikan bahawa anda tidak mengetatkan perhimpunan dengan cara yang tidak betul.Jika galas pada setiap sisi tidak berbaris, pengangkutan tidak akan lancar dengan lancar.Anda mungkin perlu mengetatkan dan mengetatkan kembali sekrup yang memegang kereta bersama-sama sehingga anda meluncur dengan lancar dari kedua-dua rel.Juga pastikan pemasangan Z akan lancar dengan lancar sepanjang rel menegak. adalah penting untuk mendapatkan gerakan lancar - motor akan dapat menolak pengangkutan yang tidak sejajar di sepanjang kereta api, tetapi ia akan melekat dan tergelincir dan menyebabkan tindak balas balik, dan bukannya meluncur dengan lancar.

Langkah 6: Pasang paksi Y dan Katil

Bahagian ini mudah, tetapi sekali lagi, jangan mengetatkan segalanya sehingga rel diletakkan di dalam bushings untuk memastikan penjajaran.

(1) Tekan sesuai dengan bushings flanged ke dalam 1/2 "lengan pada pinggul muka katil.

(2) Pasang kacang-kacangan tawanan teflon ke piring muka katil.

(3) Skru setiap pinggan muka ke dalam 3 "stand-off menggunakan skru 4-40.

(4) Thread 3/8 "rod melalui plat muka dan ketatkan semuanya.

(5) Katil kilang diperbuat daripada dua lapisan 1/4 "akrilik. Lapisan bawah mempunyai lubang-lubang kecil yang direka untuk disemai dengan 8-32 benang. Ini sangat berguna untuk mengepit ke tempat tidur, jadi ketik ini (Ini adalah sedikit projek dengan paip tangan - anda akan sakit selepas itu.) Setelah lubang ditoreh, muat tempat tidur di atas pasak di bahagian atas plat muka, dan selamatkannya dengan simen akrilik atau epoksi. Lapisan atas adalah papan sisa, dan mempunyai lubang pelepasan 8-32 sehingga 8-32 skru boleh mencapai lubang yang ditoreh di tempat tidur.

Langkah 7: Pasang Frame

Bingkai aluminium T-slot agak mahal, tetapi ia sangat mudah diubah suai dan digunakan semula, dan ia juga agak tegar apabila dipasang dengan betul.

(1) Pertama, potong panjang 4 kaki untuk membingkai. Anda akan mahu potongan yang: panjang potongan. Memotong gergaji berfungsi hebat untuk ini, tetapi anda boleh melakukan kerja yang sama dengan tangan dengan alat hack.

(2) Sekarang gunakan spacers 20 mm (dengan skru M3) untuk memasang pemasangan kereta api, dan pasangkannya ke rangka rangka T-potong (dengan skru M5). (Ini ternyata jauh lebih mudah dilakukan sebelum bingkai dipasang daripada selepas.) Anda tidak perlu mengetatkan skru ke bawah - anda akan dapat meluncur gunung untuk menyelaraskannya. Juga pasangkan plat kaki dan kaki getah.

(3) Kini memasang rangka dengan menggunakan pengikat makanan akhir dan kurungan sudut.Walau bagaimanapun, semasa anda membinanya, anda perlu memasang rel, kolar shaft, dan perhimpunan pengangkutan.

(4) Apabila semuanya pada dasarnya diletakkan bersama-sama, anda perlu memastikan bahawa perhimpunan X- dan Y slaid dengan lancar di rel, dan berserenjang antara satu sama lain. Jika tidak, lepaskan kereta api kereta api dan nudge mereka sedikit sebelum menjatuhkan mereka. Ini adalah tahap yang kritikal - kilang anda hanya akan sebaik kelancaran perjalanan dan perpendicularity of the rails. Juga pastikan bahawa Z-rel ditunjuk, bukannya mengutip ke hadapan atau ke belakang.

(5) Apabila semuanya gelongsor dengan lancar dan lurus, tambahkan keratan berulir dan pasangkannya ke motor dengan menggunakan penyambung helical.

(6) Gunakan pendirian untuk melengkapkan Arduino anda ke papan pemasangan, dan pengikat akhir suapan untuk melekakkannya ke rel.

Langkah 8: Wire It Up

Kini sudah tiba masanya untuk menghidupkan perkara! Pop perisai GRBL ke dalam Arduino, kemudian:

(1) Motor wayar untuk perisai GRBL. Jika motor anda tidak mempunyai penyambung ke atasnya, anda hanya boleh membawa mereka terus ke kepala skru. Sekiranya mereka sudah mempunyai penyambung Mate-N-Lok (atau serupa) pada mereka, patutlah masa untuk membuat penyesuai. (Mate-N-Lok untuk wayar telanjang.) Periksa dokumentasi perisai GRBL untuk memastikan anda mengarahkan petunjuk dengan betul.

(2) Wayar kuasa penyesuai kepada perisai GRBL. Sekali lagi, adalah berbaloi untuk membuat penyesuai supaya anda boleh dengan mudah mencabut kuasa dari perisai. Saya menggunakan penyambung barel 2.1 mm.

(3) Sambungkan motor tanpa berus ke Pengawal Kelajuan Elektronik (ESC) dengan menggunakan 3 plag tekan. (Jangan risau untuk mendapatkan pemetaan utama - jika motor berputar arah yang salah apabila kita akhirnya menguatkannya, anda hanya perlu menukar dua palam ini.)

(4) Program Arduino ke-2 untuk mengawal ESC menggunakan lakaran autoSpindleDriver.ino yang disediakan. Lakaran ini menghantar isyarat PWM untuk memulakan ESC (yang akan menjadi bip), dan kemudian perlahan-lahan meningkatkan pendikit untuk mempercepatkan motor. Anda boleh menetapkan kedua-dua kadar dan kelajuan atas dengan menukar pembolehubah dalam lakaran. Jangan sambung Arduino ke komputer anda (cth. Untuk pengaturcaraan) dan ESC pada masa yang sama. ESC boleh mengasingkan arus dari port USB anda dan menyakiti komputer anda atau Arduino. Setelah Arduino diprogram, putuskan sambungan dari komputer anda, dan sambungkannya ke ESC. Pada ESC saya, dawai hitam itu pergi ke "Ground", wayar merah ke "Vin" Arduino dan wayar putih ke pin PWM, pin 10. Arduino akan menarik kuasa dari ESC sebaik ESC dikuasakan.

(5) Letakkan ESC dengan memasukkan bekalan kuasa. Anda perlu mendengar beberapa bip dari motor, dan kemudian ia akan mula berputar. Jika motosikal anda bermula, maka tiba-tiba berhenti mungkin kerana anda berlari terlalu cepat dan menarik terlalu banyak semasa untuk ESC atau bekalan kuasa. Re-program Arduino untuk memandu dengan kecepatan lebih lambat dan coba lagi. Untuk menghentikan gelendong, cabut ESC dari bekalan kuasa. Jika anda perhatikan gelendong berputar arah yang salah, putar segala-galanya, tukar dua petunjuk dari ESC ke motor, kemudian cuba lagi.

(6) Kuasa perisai GRBL. Petunjuk terperinci untuk menetapkan semasa motor dan mengkonfigurasi GRBL untuk reka bentuk anda berada di: http://www.synthetos.com/project/grblshield/ Anda perlu memberi perisai beberapa maklumat tentang kilang anda, seperti jumlah perjalanan setiap langkah menghasilkan. Dengan 200 langkah / rev. motor, 20 pukulan belakang / ledger, dan 8x microstepping perisai perlu menghasilkan 1259.8 langkah untuk bergerak 1 mm.

Langkah 9: Tuning, Tweaker, dan Tips Pengilangan

Belajar cara kerja kilang adalah pekerjaan yang besar, tetapi beberapa petua khusus untuk openMill akan membantu anda memulakannya.

(1) Betul pastikan paksi bergerak lancar dan selari. Gunakan persegi machinists (atau mana-mana sudut kanan yang boleh dipercayai) untuk memastikan.

(2) Jika anda mempunyai terlalu banyak getaran dan bunyi bising dari gelendong dengan motor, cuba ubah kelajuan motor (atas atau bawah), dan juga periksa preload pada batang gelendong. Sekiranya aci diapit dengan pulley terlalu ketat ia tidak akan berputar dengan lancar - terlalu longgar dan ia tidak akan menggumam.

(3) Adalah perkara biasa bahawa permukaan katil tidak sama rata berbanding pergerakan alat. Tetapi anda boleh membaiki ini dengan menggunakan kincir besar untuk kilang katil (atau sebahagian daripadanya) rata. Ini amat berguna untuk melakukan etsa halus, seperti dengan PCB.

Langkah 10: Perisian Anda Boleh Cari Berguna

Semua alat ini sangat sejuk, tetapi kadang-kadang mereka membuat kesilapan. Saya sentiasa periksa kod G yang mereka hasilkan dalam simulator untuk memastikan mereka tidak melakukan sesuatu yang gila. Ingat bahawa GRBL tidak boleh selalu mentafsir semua kod G yang dihasilkan oleh program CAM, dan ini juga boleh menyebabkan masalah. Gunakan pada risiko anda sendiri, dan sedar anda boleh memecahkan beberapa alat.

Pengirim G-kod Universal - Perisian serasi GRBL serasi untuk menghantar G-code ke kilang.

github.com/winder/Universal-G-Code-Sender

PCBgCode - Eagle ULP ini menghasilkan G-code untuk pengasingan PCB penghalaan dari EagleCAD.

pcbgcode.org/read.php?12,803

Inkscape - Lukisan grafik vektor sumber terbuka.

www.inkscape.org/

MakerCAM - Generasi G-kod sumber terbuka percuma dari fail SVG yang dimuat naik.

www.makercam.com/

OtherPlan - perisian CAM Percuma untuk generasi G-code.

othermachine.co/products/otherplan/