3軸CNCマシンの作り方(安くて簡単)

このInstructableの背後にあるアイデアは、デスクトップサイズのCNCマシンに対する私の欲求を満たすことでした。 既製のユニットを購入するのは良かったのですが、価格とサイズの問題は法外なものでした。 これを念頭に置いて、私は次の要素を念頭に置いて3軸CNCマシンの設計と構築に努めました。

-シンプルなツールを使用する(ドリルプレス、バンドソー、ハンドツールのみが必要)

-低コスト(この種の方法は私から逃げましたが、すべてを棚で購入すると、すべての部品のコストは600ドル未満になります(いくつかの部品を巧みに調達することで大幅に節約できます))

-小さなフットプリント(30 "x 25"フットプリント)

-使用可能な作業エンベロープ(10 "X軸、14" Y軸、4 "Z軸)

-比較的速いカットレート(1分あたり60インチ)

-小さな部品数(30個未満の固有部品)

-部品の調達が簡単(すべての部品は4つのソース(Home Depot + 3つのオンラインソース)から入手可能)

-合板を切る能力(成功)

始めましょう...

更新: -oomloutから事前にカットされたMDFピースを注文する機能がまもなく登場

ステップ1:終了した他の人

ここまで努力した人々への敬意(そして、それが再現可能であることを示すため)ここに、他の人々の機械の写真があります。

写真1-クリスと彼の友人がこのユニットをまとめました。 半インチのアクリルから部品をレーザー切断します。 とても重く見えるだけでなく、重さもあります。 しかし、名誉、アクリルで働いた人は誰でもレーザー切断が素晴らしいことを知っていますが、それはドリルするのは非常に非常に不親切な材料であり、この設計には多くのサイドドリルがあります。 良い仕事をしている人、Chrisのブログrainbowlazer.comで詳細(および回路基板でのテストを含む写真)をチェックしてください。 特に、2Dカットから3Dオブジェクトを作成する彼の作品が気に入っています(こちら)。

写真2 -Sam McCaskillはデスクトップCNCマシンを完成させました。 非常に印象的なことに、彼はすべての作品を手でカンニングしてカットする衝動にも抵抗しました。 本当に感動しました。

写真3-アングリーモンク-レーザーカッターでMDFピースをカットし、歯付きベルトからネジ付きロッドに駆動を変換

写真4 -Bret Golab's-Bretは彼の作業を完了し、Linux CNCで動作するようにセットアップするという追加のステップを実行しました(私が試みたタスクであり、複雑さによって失敗しました)。 彼の設定に興味があるなら、彼にメッセージを送信できます(Instructable ID:bretlyssii))。 素晴らしい仕事ブレット!

(あなたがそれを構築していて、それがここで紹介されることを望むならば、私にPMを送ってください、そして、我々は写真の送信を手配することができます)

ステップ2:仕様。

ここでCNCの基礎を説明するスペース(またはその問題に関する専門知識)が不足しているのではないかと心配していますが、特に研究に役立つWebサイトが1つあります。

CNCZone.com-豊富な知識であるDIYマシンセクションがあるディスカッションフォーラム(直接リンク)

マシンの詳細:

カッティングヘッド:DremelまたはDremel Type Tool

軸の詳細:

X軸
旅行:14 "
ドライブ:歯付きタイミングベルト
速度:60 "分
加速:1秒あたり1 "2
解像度:1/2000 "
1インチあたりのパルス数:2001

Y軸
旅行:10 "
ドライブ:歯付きタイミングベルト
速度:60 "分
加速:1秒あたり1 "2
解像度:1/2000 "
1インチあたりのパルス数:2001

Z軸(上下)
旅行:4 "
ドライブ:ねじ付きロッド
加速:1秒あたり0.2インチ2
速度:12 "分
解像度:1/8000 "
1インチあたりのパルス:8000

ステップ3:必要なツール

目標は、平均的な便利屋の領域内で必要なツールを試して維持することでした。

パワーツール:

-バンドソーまたはスクロールソー
-ドリルプレス(ドリルビット1/4 "、5/16"、7/16 "、5/8"、7/8 "、8mmもQ(5/16"最も近いインペリアルドリルビット)
-プリンター(適切なカテゴリーのように見える)
-Dremelまたは同様のツール(完成したマシンに接続するため)

ハンドツール:

-ゴム製マレット(必要なときに「説得力」を提供するため)
-六角キー(5/64 "、1/16")
-ドライバー
-接着剤スティック(UHU)またはスプレー接着剤
-調整可能なレンチ(または7/16 "ソケットとラチェット)

ステップ4:必要な部品

添付のPDF(CNC-Part-Summary.pdf)には、必要なすべての部品の詳細なコストと調達情報が記載されています。 ここにリストされているのは要約のみです

シートストック--- 20ドル
-厚さ1/2 "のMDFの48" x 48 "ピース(任意の1/2"シートストックを使用できます。次のバージョンをUHMWから作成する計画がありますが、今回はコストが高すぎました)
-厚さ3/4 "のMDFの5" x5 "ピース(これはスペーサーを作るために使用されるので、店の周りにある3/4"の任意のピースを使用できます)

モーターとコントローラー---- 255ドル
-コントローラーとモーターを選択する際に、すべての説明可能文を作成できます。 要するに、必要なのは、3つの制御軸(パルス入力と方向入力)と約100オンス/インチの保持トルクを持つモーターが可能なコントローラーです。 私は//hobbycnc.comから採掘しましたが、うまく機能しており、キットのはんだ付けはとても簡単でした。 ( 直接リンク )

ハードウェア--- $ 275
-これらのパーツは3か所から入手できます。 従来のアイテムはHome Depotで入手でき、特殊なドライブ製品はどの産業サプライヤーでも簡単に見つけることができます。McMasterCarr(//www.mcmaster.com)を使用しました(素晴らしいオンラインストアがあるため選択しました)。最後に、多数のベアリングが必要だったため、40ドルで100を販売するオンライン販売者(//vxb.com)から最良の価格を見つけました(他のプロジェクトにかなりの数が残っています)(直接リンク)

ソフトウェア---(無料)
-必要なのは、デザインを描画するプログラム(CorelDrawを使用)、およびこれらのファイルをコントローラーに送信するパルスに変換できるプログラムです。 現在、Mach3の試用版(//www.machsupport.com)を使用していますが、LinuxCNC(Linuxを使用するオープンソースマシンコントローラー)に変換する計画があります(//www.linuxcnc.org)

ルーターヘッド---(追加)
-ドレメルタイプの切削工具をマシンに取り付けましたが、追加の構造( やRepRapなど)に興味がある場合は、堆積ツールを調べてください。

詳細

-メトリックコンポーネント、特にクロスナットはあまり人気がなく、十分になる前に私の地域のいくつかのホームデポを訪問する必要がありました。
-MCMaster Carrサイトでパーツに直接リンクする方法が見つかりませんでした。 それらを見つけるには、www.mcmaster.comにアクセスして部品番号を検索してください。

添付ファイル

  • C:\ Documents and Settings \ Aaron \ My Documents \ Plotter Stuff \ 00-Active \ Instructable Files \ CNC-Part-Summary.pdfダウンロード

ステップ5:パターンの印刷

スクロールソーイングピースの経験があったので、パターンに糊を使用する方法を選びました。 必要なのは、タイル張りのページにPDFパターンファイルを印刷してから、各パターンに接着し、各部分を切り抜くことです。

ファイル名と素材:

概要:CNC-Cut-Summary.pdf
0.5 "MDF(35 8.5" x11 "タイルページ):CNC-0.5MDF-CutLayout-(Rev3).pdf
0.75 "MDF:CNC-0.75MDF-CutLayout-(Rev2).pdf
0.75 "アルミニウムチューブ:CNC-0.75Alum-CutLayout-(Rev3).pdf
0.5 "MDF(1 48" x48 "ページ):CNC-(48x48ページ1つ)05-MDF-CutPattern.pdf


(注:このステップにDXFバージョンの0.5 "MDFパターンを追加しました(DXF-05-MDF-SimpleDXF.dxf)クロスドリル穴を削除し、このファイルから書き込み、管理可能なサイズにします誰もが異なる形式の、または異なる情報を含む図面のいずれかを希望する場合は、単に私に一行を送ってください、私はできることをします)

(注:元のCorelDraw形式の図面をzipファイル(CNC-CorelDrawFormat-CutPatterns(Rev2).zip)に含めて編集したい人のために)

(更新:0.5 "MDFレイヤーのパターンの選択肢があり、35 8.5" x11 "ページがタイル化された1つのファイル(CNC-0.5MDF-CutLayout-(Rev3).pdf)をダウンロードするか、1つをダウンロードできますファイル(CNC-(1つの48x48ページ)05-MDF-CutPattern.pdf)。1つの48 "x48"ページにレイアウト全体があり、大判プリンターで印刷したり、自分でタイルを張ります)

(ステップバイステップ)
1. 3つのレイアウトPDFファイルをダウンロードする
2.Adobe Readerでそれぞれを開きます
3.印刷ダイアログへ
4.(重要)ページスケーリングダイアログで[なし]を選択します
5.各パターンの1ページ目に印刷されたルーラーを測定するために、ファイルが誤ってスケーリングされていないことを確認します(信頼できるルーラーと一致することを確認します)これについては後で90%のサイズで誤ってコピーを印刷した)

添付ファイル

  • C:\ Documents and Settings \ Aaron \ My Documents \ Plotter Stuff \ 00-Active \ Instructable Files \ CNC-Cut-Summary.pdfダウンロード
  • CNC-05-MDF-CutPattern(Rev3).pdfダウンロード
  • CNC-075-MDF-(Rev2)CutPatter ... pdfダウンロード
  • CNC-075-Aluminum-CutPattern(Rev3).pdfダウンロード
  • DXF-05-MDF-SimpleDXF.dxfダウンロード
  • CNC-CorelDrawFormat-CutPatterns(Rev2).zipダウンロード
  • CNC-(1つの48x48ページ)05-MDF-CutPattern.pdfダウンロード

ステップ6:パターンの接着

次のステップは、パターンをMDFストックとアルミニウムチューブに接着することです。

1.タイル張りのページをシートストック(MDF)に接着して、エッジが一致するようにします
2.アルミニウムチューブの場合、パターンは両側に接着する必要があります。 チューブがテーブルの上に平らに置かれている場合、サイドAのパターンを上面Bに接着すると、いずれかの側面に接着できます。

チップ:
-接着剤をたくさん使用する
-近くに何かを置いて、各ピースを押し下げます
-忍耐
(他の誰かがこれを行うためのヒントを持っている場合、私はそれらを聞きたいです)

ステップ7:切り抜き片

このステップでは、各アウトラインを単純にカットするだけで十分です。

ステップ8:不正行為

この段階で、私はカンニングしたいという欲求に屈して謝罪しなければなりません。 前述のとおり、誤って初期パターンを90%のサイズで印刷しました。 残念ながら、私はこの段階までこれを実現しませんでした。 そのため、90%スケールのピースのセットを残し、国を越えて移動したので、フルサイズのCNCルーターテーブルに手が届きました。 私はこのマシンを使って、自分の作品を譲り渡しました。 しかし、実際のステップに戻るために穴を開けることはできませんでした(これが、これ以降のすべてのピースに型紙が接着されていない理由です)

ステップ9:穴あけ

数えていませんが、このプロジェクトには多くの穴が必要です。 素材の端に開けられた穴は特に重要ですので、時間をかけてください。ゴム製のetを控えめに使用する必要がある場合は、後で理解してください。

重複してドリルで開けられた穴のある領域は、このために非常によく機能するテーブルルーターがある場合、溝を作成しようとします。

ステップ10:組み立て

ここまでお読みになった場合、おめでとうございます。ここから改善することをお勧めします。 それがどうやって機械になるかを描いた作品の山を見るのはちょっとした要約かもしれないので、私はレゴによって作られたものに近い命令を作成するために最善を尽くしました。 (添付のPDF CNC-Assembly-Instructions.pdfでダウンロード可能)。 しかし、ここでおもしろいのは、マシンを組み立てるタイムラプスです。


添付ファイル

  • C:\ Documents and Settings \ Aaron \ My Documents \ Plotter Stuff \ 00-Active \ Instructable Files \ CNC-Assembly-Instructions.pdfダウンロード

ステップ11:ソフトウェア、配線および構成

ほぼそこに。 必要なのは、手順に従ってモーターとコントローラーを配線し、手順2に含まれている手順とマシン固有の詳細を使用して制御ソフトウェアをセットアップすることです。

ステップ12:終了

完成し、本番環境に入る準備ができていることを願っています。 重要な詳細を省略していないことを望みますが、もしあなたが私が省略したものを知りたいと思うなら、尋ねてください。 最後に、それがすべてうまくいくことを実証するために、ピンク色の泡のパターンを切り取る私のマシンのビデオをご覧ください。


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