3Dプリンターの代替としてのホームCNCルーター、パート1-マシンの選択

最近、一般的な3Dプリンティング、特に家庭用3Dプリンターに特化したトピックがますますハブに登場しています。 そして、ほぼすべての解説で、ホリバーは、人生で3Dプリントを見たことがないロマン派と、かつて感動して失望した実務家の間で爆発します。 同時に、後者は何らかの理由で適切な代替技術を提供しないか、コメントは純粋に重要であるか、明らかに高価な代替を提供します。 それにもかかわらず、価値のある代替手段があります-家庭用CNCフライス盤です。



すごいですね。 どういうわけか、ワードマシン自体は、個々の部屋と特別に訓練された人員で、一般的に生産に関連付けられています。 実際、オフィスや小規模産業、および必要に応じて-自宅でのデスクトップ用に設計された大規模なクラスのCNCマシンがあります。 同時に、小型CNCフライス盤の価格は、3Dプリンターの実際の価格に近づいています(言うまでもありません)。



昨年は、フックを使って、CNCフライス加工でポリウレタン製品の射出成形金型を製造してきました。 その10年前から、彼はIT小売業で大騒ぎしており、教育はエンジニアリングやCNCとは何の関係もなかったため、テクノロジーをゼロから習得する必要がありました。 過去1年間、私は製粉業者の立場から設計エンジニアに、そして技術の副ディレクターに成長しました。会社のCNCパークは孤独な古いロールから5つの異なるサイズの機械に成長しました。 これに関連して、さまざまなCNC機械の選択、購入、試運転、調整、操作、および修理の経験は、まだ新鮮で関連性があります。



そして、私は自分の経験をコミュニティと共有することにしました。 私はそれを自分自身で認識しており、読者に私が基本的な工学教育を受けていない独学者であることを考慮に入れるように頼みます。以下はすべて個人的な経験のみに基づいています。



長い選択の苦しみの後、対立する記事または技術レビュー記事を書くことは、3番目の選択肢を獲得しました:CNC機械オペレーターのわずかに抽象化された経験を説明する一連の記事を書く-機械、試運転およびツールの選択から、材料、ソフトウェアおよび操作モードの選択、調整および微調整まで。



カットの下で、サイクルの最初の記事は、CNCフライス加工サブシステムの簡単な説明と、選択のためのコメントと推奨事項です。



購入するものと選択する方法


まず、タスクを決定します。

家庭用/趣味用の3Dプリンターの代替品を検討しているので、主な作業材料はプラスチック、木材、MDF、チップボード、合板、テキソライト、および少しの色です。 寸法-ホーム20 * 30 cm以上-A4シートサイズ。



主軸


スピンドル-カッターを回転させる機械の作業工具。 スピンドル出力は、希望の材料除去率から得られます。私は、60Wスピンドルでアルミニウムをフライス加工した非常に良い経験がありますが、送りが小さく、深みがありません。 ほとんどの中国の機械には600〜800 Wのスピンドルが取り付けられており、1分間に2メートルの速度で深さ1 mmのプラスチック/木材をきれいに除去するのに十分です。

それとは別に、私はクレスFHE / FEシリーズスピンドルの使用に警告します。中国語と比較すると、それらは何倍もうるさく、精度が低いです。 売り手がそのようなスピンドルのインストールを提供する場合、通常のスピンドルをaliexpressで自分で注文することをお勧めします。



フレーム


趣味の機械では、せいぜい、フレームは、ベースの構造プロファイルとポータルの柱​​とZ軸の10-15 mmのアルミニウムで表されます。原則として、これは家庭での趣味のタスクには十分です。 私の記憶では、フレームレス設計の中国人男性が一人いて、その最長軸はフレームレスでした-その機能はテーブルに移されました。 当然、機械は非常に弱かった。



ガイド


有声寸法の場合、16〜21 mmの円形ガイド上の機械が適しています。

一般に、述べられている目標の経験則は「長さガイド」です。

<15cm-12mmラウンド

15-40 cm-16 mmラウンド

40-90 cm-22 mmラウンド、ベース付き



力学


使用目的でカラーメットを宣言したため、モーターから車軸への力の伝達は十分に硬くなければなりません。 なぜなら-ベルトで下に、ボールねじとねじを長く生きてください。 ボールねじはボールねじ駆動であり、実際には同じねじであり、ねじ溝のみが研磨され、ナットはボールベアリングです。 ボールねじは、はるかに滑らかなストローク、高い精度と信頼性を備えています。 したがって、ネジはおそらくZ軸上でのみ許容され、定義上、他のネジよりも可動性が低くなります。

モーターからプロペラへの力の伝達は、タスクにとって重要ではありません。ベルト伝達、ギアボックス、およびカップリングが十分な剛性を提供します。 繰り返しになりますが、主なことは、モーターとネジの間に何かがあり、運動の開始時に軸の鼓動と鋭い努力を補償する必要があることです。そうしないと、お金を節約するために、中国人もネジのステップを直接ねじ込むことができ、モーターの寿命に悪影響を及ぼします。



モーター


趣味の分野では、ステッピングモーターが独自に操縦し、またステッパーモーターです。 そして、述べられた目的のために、5.5 kgcmの努力で42/48から始まる事実上すべての最新のエンジンで十分です。 工作機械メーカーが提供する追加のバンのうち、軸のハンドル、エンコーダーなどに言及することができます-これはタスクでは重要ではありません。



エレクトロニクス


完成した機械の購入を検討しているため、ドライバーと電源が取り付けられたエンジンに対応していると仮定します。 CNCスピンドル制御の存在に注意するだけで意味があります-中国人の中にはchastotnikを節約する人もいます。



テーブル


テーブルがあります。 多くの点で、部品の精度は固定の剛性によって決まるため、テーブルは剛性でなければなりません。 そして-バリエーションに行きました。 彼らのマシンの中国人は、T溝を備えた構造プロファイルからテーブルを配置することを好みます。 より良いのは、ネジ穴のグリッドがあるプレートです。 最も汎用性がありますが、高価で操作が混乱しているのは真空テーブルです。



パンと追加


重要なツールは、すべての軸のエンドセンサーとZ軸ゼロセンサーです。

特定の追加は、追加の(回転)軸、DSPコントローラー、位置センサー、プローブ、エンコーダー、特殊なクランプなどです。しかし、これらはすべて、おそらく初心者向けの記事の範囲外です。



インターフェースとソフトウェア


エンコーダーのないステッピングモーターの低価格カテゴリーのフライス盤について話しているので、標準インターフェースは、せいぜい、わずかにカスタマイズされた光絶縁付きのPCI-LPTコントローラーであり、最悪の場合、コンピューターのLPTポートへのケーブルだけです。 私の意見では、1つのいまいましいことについて、少なくとも仕事の違いに気付かなかった。

ソフトウェアは多様ですが、機能的には、ステッピングモータードライバーの信号内の単純なGコードインタープリター、またはマシン制御ラックのより高度なエミュレーターに機能的に縮小されています。 いずれにせよ、通常のプログラムが満足できない場合、少し苦しみ、マシンをLinuxCNCにドッキングできます。これは、機能と利便性の点で、高度な独自ソリューションに劣りません。



おそらく、この記事を完成させることができます、質問/希望/追加があります-コメントとPMでウェルカムに。



次の部分では-自宅での切削工具、ファスナー、吸引、クーラントの概要。



UPD。 サイクルの他の記事:

3Dプリンター、パート2、ツールおよびアクセサリーの代替としてのホームCNCルーター

3Dプリンター、パート3、ソフトウェアおよびGコードの代替としてのホームCNCルーター

3Dプリンターに代わるホームCNCルーター、パート4。 一般的な処理の概念



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