如何用自己的双手制作数控机床？

除了木材、塑料和复合材料之外，数控 (CNC) 机器还可以完美地加工有色金属，甚至加工（技术）等级的钢材。这种设备是作为铣削和雕刻机进行的 - 并且配备能够烧穿木材和钢材的激光雕刻枪的人手不足。

在准备组装铣床或激光雕刻机之前， 决定要求经验丰富的工匠不会忽视这一点。

首先 机体（框架、床身）必须具有足够的刚度，因为在工件上进行车削、钻孔、切削工艺孔的过程中施加在零件上的机械力是相当大的。

零件的加工必须具有特定规范中声明的准确性和清晰度。没有什么能阻止您订购中国现成的组件，但底座通常是由临时制作的。

零件尺寸也很重要。.当计划转动小零件，机构和设备的备件时，在面积为2平方米的工作台上组装一台占据整个工作台的机器是不合理的。

完成这三个任务后，准备必要的材料和工具。

• 为了制造用于木材的机身，实木板、MDF或刨花板型材板或胶合板是合适的。后者与实木一起具有最大的强度。但是对于金属机器来说，找不到比钢更好的设计。

• 木材主轴电机的功率不应超过 2 kW。为防止每 15 分钟出现长时间的技术中断，最好为主轴电机配备散热器-水热去除系统。

• 根据发动机功率选择逆变器电气模块。由于步进电机的可靠性和普遍性，使用了“电机驱动器”系统。驱动板产生脉冲或交流电流，使电机轴以特定角度旋转或完成几整圈。三个步进电机提供沿所有三个坐标轴的工件运动。

• 放置电缆盒是为了保护接线在运行过程中免受意外损坏 - 驱动器和对象台移动频繁且大量。

其他组件包括铣刀夹（刀具夹头）、冷却软管、滚珠轴承套件、联轴器（从步进电机传输平稳行驶并确保其与齿轮箱沿轴对齐）、铣刀、硬件、水泵（泵），螺柱。 作为您需要的工具：

• 带多个电极的逆变式焊接装置；

• 带有一组用于金属和木材的切割盘的研磨机；

• 带有一组喷嘴的通用螺丝刀；

• 锤子、钳子、万能扳手（至少两个）；

• 烙铁、松香、焊锡、助焊剂；

• 剪刀和钳子。

消耗品 - 电工胶带、万能胶（木工、环氧树脂和/或“Moment-1”）、橡胶密封胶、烟熏胶带。

工匠们根据 CD 和驱动器制作铣刀。使用这些组件，用户将收到一台非常紧凑的机器。

一般的分步组装说明包括下面列出的步骤。

1. 搜索或创建图纸 - 装配说明，其中详细描述了所有阶段，包括电气和电子设备的布局。要创建绘图，需要使用 Autocad 或 Visio 等软件工具。

2. 在获得必要的组件后，主人形成床。不建议在购买这些备件之前进行组装 - 它的尺寸与未来设备的配置不一致。

3. 主轴单元与主电机的安装和调整。冷却系统安装在发动机上。为了消除泄漏，使用了密封剂 - 硬化后，它变成了一种橡胶。

4. 安装电线电缆、遥控器、机器紧急停机按钮。

5. 电子板（微控制器）的放置和连接。例如，您可以使用诸如 KY-2012 之类的电子模块 - 用于带有 DB-25 电缆的步进电机驱动器的五轴 CNC 控制器。大多数用户更喜欢 Arduino 微控制器。

6. 测试组装机器的操作，下载将在这台机器上制造的未来毛坯图纸的电子版本。

如果设备运行良好，则可以制定生产计划，为其采购材料和耗材，然后“投产”——发布第一批（试制）零件。

自组装数控机床需要最少的错误和不必要的误算。自制装置，即使它是专门为木材和塑料工作而创建的，也需要在设计和组装方面采用彻底的方法。因此，该项目已准备就绪 - 只需将其付诸实践。

床身、电源电路、带主电机的驱动器、带步进电机的载物台在运行中不应相互干扰。 同样重要的节点是紧急停止按钮和带有可切换主轴驱动速度的按钮的遥控器。

安装允许您调整对象台沿横坐标和纵坐标轴位移的部件。

安装主轴。只有在完全完成船体工作后才放置它（不组装侧壁和后壁）。安装电机时，请务必在高度和严格垂直方向上移动该驱动器。

其他组件包括使用皮带轮上的齿轮和皮带的丝杠传动装置.这种连接可防止皮带滑过滑轮。实际上保证了扭矩传递的均匀性。

将步进电机用于微型机器时，会使用大型打印机的托架组件。按制造年份计算的型号越老，步进电机的功率就越大。 点阵打印机被认为是一个巨大的成功： 它不仅仅是激光和喷墨模型，更适合转换为这样的机器。三坐标机器将分别需要三个这样的电机。如果您自己找不到它们（使用旧印刷设备），请使用中国品牌 Nema 的步进电机 - 您只需要等待 10 到 100 天的订单交付，此类电机设计用于电压 12伏特和电流高达几安培。

通过使用旋转齿轮（工具钢轮），您可以将扭矩转化为线性扭矩。滚珠丝杠副 (BSC) 可用于实现最大精度，但这些解决方案并不便宜。 使用螺母和安装螺栓安装块，为它们提供塑料垫圈以减少摩擦并减少游隙。

任何有刷或无刷电机均可用于主轴。

允许工具沿三个坐标移动的垂直集线器在坐标表内运行。轴以铝棒的形式制成。该零件的尺寸必须与机器的尺寸相对应。

工作机械部件的组装从将第一台步进电机固定在框架上开始.它们位于垂直轴的后面。这些电机负责水平和垂直运动。移动式门架沿横坐标轴移动，承载主轴驱动器和卡尺（设置工作点高度的轴）。传送门放置的越高，转动大师计数时的细节就越厚。凸起入口的缺点是对增加的施加力的不稳定性。

要固定负责高度坐标的步进电机以及直轨，请使用除侧面之外的所有板。将主轴底座安装在同一位置。

要使用螺柱固定主轴电机的转子，请使用横截面相当宽的电缆的橡胶绕组。插入尼龙衬套的螺钉也具有固定特性。

表壳制造中的金属和木材可以相互结合。因此，主体（轴承）结构由壁厚为 3 毫米的专业管道组装而成，侧壁（盖子、面板）可以由胶合板制成。但是没有焊接技术就无法组装支撑框架 - 纯粹的螺栓连接可能还不够。

机器获得了图纸上声明的极限强度，这要归功于框架.其上安装有活动物台、主轴驱动、步进坐标电机、轨道式导轨、垂直坐标轴。

钢架要好得多，但也可能过早损坏。为避免将框架部件撕裂，请使用 T 形螺母。然而，螺栓连接与焊接连接完美结合。端板用于安装轴承，允许引导螺栓沿其螺纹自由旋转。在这里，使用了主轴上的滑动轴承。

为了节目单元的顺利运行，使用了高质量的无线电材料和无线电组件。 最好避免质量可疑的中国印刷电路板。组装的目的是实现清晰的功能，在操作过程中没有软件冻结和重置。

除了由驱动器电子模块控制的步进电机外，还使用了一个 USB 端口，例如，使用基于 RS-485 技术的适配器模块转换来自该端口的信号，该适配器模块还可以将数据反向转换为 USB 格式。

选择您需要的 - 所有设备都可以使用。 例如，现代微处理器模块在 3.3 V 电压下运行，步进电机 - 从 12 开始。

要下载/覆盖 CNC 单元中的程序，请使用 PC 或笔记本电脑。最近，有人尝试使用一个或多个闪存驱动器大小的额外微型计算机来控制机器，通过 Wi-Fi 或蓝牙与智能手机和平板电脑进行交互，但该技术仍处于长期发展阶段， ，而是属于“聪明的东西”。

• 没有一个理智的工匠会在没有图纸的情况下组装一台极其简单的机器。
• 正确匹配主轴驱动和变频器。
• 不要使用非标准功率的步进电机，否则您还需要安装非标准源或更改现有源之一。这将推动最终设置，使其复杂化。
• 不要只使用一个焊接接头 - 剧烈振动时，它们会简单地断裂。
• 不要使用滑动皮带驱动：明显的力会导致皮带频繁打滑。
• 购买具有三倍安全裕度的轴承和螺旋桨。

如何用自己的双手制作数控机床，见下文。