Cómo hacer una máquina CNC de tres ejes (de forma fácil y económica)
La idea detrás de este Instructable era cumplir mi deseo de una máquina CNC de tamaño de escritorio. Si bien hubiera sido bueno comprar una unidad estándar, el tema del precio y el tamaño resultó prohibitivo. Con esto en mente, me esforcé por diseñar y construir una máquina CNC de tres ejes con los siguientes factores en mente:
-Utilice herramientas simples (solo necesita una taladradora, una sierra de cinta y herramientas manuales)
-Bajo costo (este tipo se me escapó, sin embargo, con todo lo comprado en el estante, el costo de todas las partes es inferior a $ 600 (se podrían obtener ahorros significativos al obtener algunas piezas con destreza)
-Huella pequeña (huella de 30 "x 25")
- Sobre de trabajo utilizable (eje X de 10 ", eje Y de 14", eje Z de 4 ")
-Tasa de corte relativamente rápida (60 "por minuto)
-Recuento de partes pequeñas (menos de 30 partes únicas)
-Fácil de obtener piezas (todas las piezas están disponibles en 4 fuentes (Home Depot + 3 fuentes en línea)
-Capacidad para cortar madera contrachapada (exitosa)
Empecemos...
ACTUALIZACIÓN: - Próximamente, la capacidad de pedir piezas de MDF precortadas de oomlout
Paso 1: otros que han terminado
Un saludo a quienes han trabajado hasta este punto (y para demostrar que es reproducible). Aquí hay algunas fotos de las máquinas de otras personas.
Foto 1 - Chris y su amigo armaron esta unidad; corte con láser las piezas de acrílico de media pulgada. No solo se ve súper, sino que debe pesar una tonelada. Pero felicitaciones, cualquiera que haya trabajado con acrílico sabe que el corte con láser es excelente, pero es un material muy poco amigable para perforar y hay mucho taladro lateral en este diseño. Buen trabajo, muchachos, echen un vistazo a más detalles (y fotos, incluidas algunas pruebas con placas de circuito) en el blog de Chris rainbowlazer.com. Particularmente me gusta su trabajo haciendo objetos tridimensionales con cortes 2d (aquí).
Foto 2 : Sam McCaskill ha terminado su máquina CNC de escritorio y se ve muy, muy bien. Súper impresionante, también resistió el impulso de hacer trampa y cortar todas sus piezas a mano. Estoy realmente impresionado.
Foto 3 - Angry Monk's - Con piezas de MDF cortadas en un cortador láser y convertidas de correas dentadas a varillas roscadas
Foto 4 - Bret Golab's - Bret ha completado el suyo y ha pasado por el paso adicional de configurarlo para que funcione con Linux CNC (una tarea que intenté y que fue frustrada por la complejidad). Si está interesado en su configuración, puede enviarle un mensaje (ID instructable: bretlyssii)). Buen trabajo Bret!
(Si ha creado uno y desea que aparezca aquí, envíeme un PM y podemos organizar el envío de fotos)
Paso 2: especificaciones.
Me temo que no tengo el espacio (o la experiencia para el asunto) para entrar en los fundamentos de CNC aquí, pero hay un sitio web en particular que encontré bastante útil en mi investigación.
CNCZone.com - Un foro de discusión que tiene una sección de máquinas de bricolaje que es una gran cantidad de conocimiento (enlace directo)
Detalles de la máquina:
Cabezal de corte: herramienta tipo Dremel o Dremel
Detalles del eje:
Eje X
recorrido: 14 "
Accionamiento: correa dentada dentada
Velocidad: 60 "min
Aceleración: 1 "por segundo2
Resolución: 1/2000 "
Pulsos por pulgada: 2001
Eje Y
Recorrido: 10 "
Accionamiento: correa dentada dentada
Velocidad: 60 "min
Aceleración: 1 "por segundo2
Resolución: 1/2000 "
Pulsos por pulgada: 2001
Eje Z (arriba abajo)
Viaje: 4 "
Unidad: varilla roscada
Aceleración: .2 "por segundo2
Velocidad: 12 "min
Resolución: 1/8000 "
Pulsos por pulgada: 8000
Paso 3: herramientas requeridas
El objetivo era tratar de mantener las herramientas necesarias dentro del ámbito de una tienda de mantenimiento promedio.
Herramientas eléctricas:
- Sierra de cinta o sierra de desplazamiento
- Prensa de taladro (brocas de 1/4 ", 5/16", 7/16 ", 5/8", 7/8 ", 8 mm también Q (broca imperial más cercana de 5/16")
-Impresora (parecía la categoría correcta)
-Dremel o herramienta similar (para unir a la máquina terminada)
Herramientas manuales:
-Mazo de goma (para proporcionar "persuasión" cuando sea necesario)
-Hex Keys (5/64 ", 1/16")
-Destornillador
-Glue Stick (UHU) o adhesivo en aerosol
- Llave ajustable (o llave de vaso y trinquete de 7/16 ")
Paso 4: piezas requeridas
El PDF adjunto (CNC-Part-Summary.pdf) proporciona información detallada sobre costos y fuentes para cada una de las partes requeridas. Listado aquí es solo un resumen
Stock de hoja --- $ 20
-Una pieza de MDF de 48 "x 48" de 1/2 "de espesor (se puede usar cualquier material de hoja de 1/2". Tengo planes de hacer mi próxima versión con UHMW, pero esta vez el costo era prohibitivo)
-una pieza de MDF de 5 "x5" de 3/4 "de grosor (esto se usa para hacer espaciadores para poder usar cualquier pieza de material de 3/4" que se encuentre en la tienda)
Motores y controladores ---- $ 255
-Un instructable completo podría escribirse al elegir un controlador y motores. En resumen, lo que se requiere es un controlador capaz de tres ejes de control (con entradas de paso y dirección pulsadas) y motores con un par de retención de aproximadamente 100 oz / in. Obtuve el mío de //hobbycnc.com, han funcionado bien y el kit fue bastante fácil de soldar. ( enlace directo )
Hardware --- $ 275
-Estas partes se pueden adquirir desde tres lugares. Los artículos convencionales se pueden adquirir en Home Depot, los productos de unidades especiales son fáciles de encontrar en cualquier proveedor industrial, utilicé McMaster Carr (//www.mcmaster.com) (los elegí porque tienen una bonita tienda en línea), y finalmente, debido a la gran cantidad de rodamientos necesarios, encontré el mejor precio de un vendedor en línea (//vxb.com) que vende 100 por $ 40 (deja bastantes para otros proyectos) (enlace directo)
Software --- (gratis)
-Lo que se requiere es un programa para dibujar sus diseños (yo uso CorelDraw), y un programa capaz de interpretar estos archivos en pulsos para enviarlos a su controlador. Actualmente estoy usando una versión de prueba de Mach3 (//www.machsupport.com) pero tengo planes de convertir a LinuxCNC (un controlador de máquina de código abierto que usa Linux) (//www.linuxcnc.org)
Cabeza del enrutador --- (extra)
-Anexé una herramienta de corte tipo dremel a mi máquina, sin embargo, si está más interesado en la construcción de aditivos (como o RepRap), puede consultar sus herramientas de deposición.
Detalles
-los componentes métricos y especialmente las tuercas cruzadas no son muy populares y tuve que visitar varios Home Depots en mi área antes de tener suficiente.
-No pude encontrar una manera de vincular las piezas directamente en el sitio de MCMaster Carr. Para encontrarlos, vaya a www.mcmaster.com y busque la parte #
Archivos adjuntos
Paso 5: Patrón de impresión
Tenía algo de experiencia en las piezas de aserrado por desplazamiento, así que elijo usar un método de patrón de pegamento. Lo que se requiere es imprimir los archivos de patrones PDF en páginas en mosaico, luego pegar en cada patrón y recortar cada pieza.
Nombre de archivo y material:
Resumen: CNC-Cut-Summary.pdf
MDF de 0.5 "(35 páginas en mosaico de 8.5" x11 "): CNC-0.5MDF-CutLayout- (Rev3) .pdf
0.75 "MDF: CNC-0.75MDF-CutLayout- (Rev2) .pdf
Tubo de aluminio de 0.75 ": CNC-0.75Alum-CutLayout- (Rev3) .pdf
0.5 "MDF (1 48" x48 "página): CNC- (Una página de 48x48) 05-MDF-CutPattern.pdf
(nota: agregué una versión DXF del patrón MDF de 0.5 "a este paso (DXF-05-MDF-SimpleDXF.dxf). Eliminé los agujeros perforados cruzados y la escritura de este archivo para que sea de un tamaño manejable, si a cualquiera le gustaría cualquiera de los dibujos en un formato diferente o que incluye información diferente, por favor solo envíeme una línea y haré lo que pueda)
(nota: he incluido los dibujos originales en formato CorelDraw en un archivo zip (CNC-CorelDrawFormat-CutPatterns (Rev2) .zip) para cualquier persona que desee hacer alguna edición)
(ACTUALIZACIÓN: ahora hay una opción en los patrones para la capa de MDF de 0.5 ", puede descargar un archivo (CNC-0.5MDF-CutLayout- (Rev3) .pdf) con 35 páginas de 8.5" x11 "en mosaico, o puede descargar uno archivo (CNC- (una página de 48x48) 05-MDF-CutPattern.pdf) que tiene el diseño completo en una página de 48 "x48" para imprimir en una impresora de gran formato o en mosaico usted mismo)
(Paso a paso)
1.Descargue los tres archivos pdf de diseño
2.Abra cada uno en Adobe Reader
3.Vaya al cuadro de diálogo Imprimir
4. (IMPORTANTE) en el cuadro de diálogo de escala de página, seleccione "ninguno"
5.Compruebe para asegurarse de que el archivo no se haya escalado accidentalmente para hacer esto. Mida la regla impresa en la página uno de cada patrón (asegúrese de que coincida con una regla en la que confíe) (no hice esto la primera vez y imprimió accidentalmente una copia al 90% más en esto más adelante)
Archivos adjuntos
Paso 6: pegar el patrón
El siguiente paso es pegar el patrón al stock de MDF y al tubo de aluminio
1.Pegue las páginas en mosaico a su stock de hojas (MDF) asegurándose de que los bordes coincidan
2.Para el tubo de aluminio, el patrón debe estar pegado a los dos lados. Si el tubo está plano sobre una mesa y pega los patrones del lado A al lado superior B, puede pegarlos en cualquiera de las caras laterales.
Consejos:
-Utilice mucho pegamento
-Tener algo cerca para ayudar a empujar hacia abajo cada pieza
-Paciencia
(si alguien más tiene consejos para hacerlo, me encantaría escucharlos)
Paso 7: piezas recortables
No hay mucho que decir para este paso, simplemente corta cada contorno.
Paso 8: Hacer trampa
Debo disculparme en esta etapa, sucumbí al deseo de hacer trampa. Como se mencionó anteriormente, imprimí accidentalmente mi patrón inicial al 90% de tamaño. Desafortunadamente no me di cuenta de esto hasta esta etapa. Así que me quedé con un conjunto de piezas a escala del 90% y después de haberme mudado por el país, ahora estaba al alcance de una mesa de enrutador CNC de tamaño completo. Me rendí y corté mis piezas con esta máquina. Sin embargo, no pudo realizar la perforación de agujeros, así que volvamos a los pasos reales (es por eso que todas las piezas de aquí en adelante no tienen patrones de papel pegados)
Paso 9: perforación de agujeros
No he contado pero este proyecto requiere muchos agujeros. Los orificios que se taladran en el borde del material son particularmente importantes, así que solo tómate tu tiempo, lo apreciarás más tarde cuando necesites usar el mazo de goma solo con moderación.
Las áreas con agujeros perforados superpuestos son un intento de crear surcos si tiene un enrutador de mesa que funcionaría mucho mejor para esto.
Paso 10: montaje
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Paso 11: Software, cableado y configuración
Casi ahí. Todo lo que se requiere es conectar sus motores y controlador siguiendo sus instrucciones, y configurar su software de control usando las instrucciones incluidas y los detalles específicos de la máquina incluidos aquí en el paso 2.
Paso 12: terminado
