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自制雕刻机

时间:2025-03-04 04:54:23 作者:ManBetX用户登录 点击:16 次

  其实谈不上自制,不过自己设计倒是不假,机身部分出图花钱请别人代工,自己组立,

  不过还是蛮烦的,陆陆续续花了几个月........有人搜集图纸在淘宝里卖,所以图片打上ID,

  我设计并山寨的全铝机身微型CNC:设计新颖、造型独特、做工精良,轻便灵活......

  感谢同城坛友libingabc的指导、磁动力论坛以及大海作坊、模型论坛。还有神奇的淘

  其实我也不想自己捣鼓,全程相当费工。可是看到的DIY和淘宝里卖的产品,均不能

  让人满意,许多论坛里的作品几乎是贴贴图片,并没有详细而系统的阐述,于是决心自己捣

  本人来自2011年5月被雕刻机中毒以后,历时三月山寨了第一款雕刻机,用于学习精

  雕软件JDPaint5.20,效果还行。有一天,同城电子烧友看到此机,大喜并大诉PCB板制作

  苦衷,于是商量一下,重新设计一款行程适合、轻便灵活的迷你雕刻机,主要用途为PCB

  及刻字、面板等比较初级的配件。恰好大海作坊介绍有一款日鬼的迷你雕刻机,十分精致,

  就以这款为山寨蓝本,结合自己第一台机的缺点加以改进。经过一个多月的设计模拟,最终

  定案。因此我才有“设计提升山寨”的提倡。当然,这也只是我山寨的第二台雕刻机,并不见

  1:具有独特的机身一体化的手提把,完全体现轻松、灵活的微型桌面化设计理念

  4:三轴防撞设计,使用知名的欧姆龙点触行程开关,设置机械原点和软件限位,有效防

  5:固定龙门、全封闭式移动台面,有效提升加工精度,并完全避免飞屑对丝杠、光轴

  6:外径45mm电位器旋钮直接做的微调,无需更改,只需将丝杠加工时车成Φ6mm即

  可,取材方便,旋转轻松。对需要手动定位时方便操作,完全不必依赖昂贵的拨轮。

  拥有一款小型数控机床(微型雕刻机)是许多DIY爱好者的梦想,它可拿来做PCB

  版、PVC、压克力、图章、木材的平面雕刻、加工以及3D浮雕等。尤其是电子爱好者,可

  以用双色板来加工仪器仪表的面盘,使其接近工业成品。磁动力论坛、大海作坊、模型论坛

  1:移动台面式X、Y轴移动,主轴只负责上下移动,这种适合大功率主轴,用于金属

  2:移动龙门式优点是行程可以做的很大,缺点为加工速度大的时候不稳定,精度要求

  3:固定龙门式加工稳定,缺点是行程小,但是就加工精度、小行程来说是一个不错的

  选择。尤其在磁动力论坛、大海作坊里,许多人钟爱这一个方式,可是这个方式的另外缺点是:

  丝杆与光轴外露,加工时的容易受灰尘影响。大海作坊里有介绍一款日本迷你雕刻机,我感

  觉是个好的的方式,于是做了改进,将整个台面封闭起来,丝杆与光轴就可以免受加工时产

  许多爱好者是一边做一边设计,所以他们没最终定案的图纸,一般是“见招拆招”,这

  类DIY堪称“高人”。需要相当的“意境”。我则比较注重设计,这样做才能够避免走弯路。并且可

  以方便地确定精准的孔位。还可以模拟。最关键是确定准确的孔位。先看看设计的效果图。

  设计活动行程260×190×75mm。增加限位后实际为255×185×70mm。整机完成后尺寸为

  宽475×深435×高460mm(不含调整脚垫),工作台尺寸为360×360mm。

  许多坛友喜欢索要图纸,但是图纸往往不是最完美的,在制作的过程中会进行一些修改,

  在此我也把图纸转成图片档贴出来,供设计与参考之用。另外,为了体现原创,设计图打上

  1:设计思路之传动3轴雕刻机最基本的运行方式为三轴联动,所以传动部分的设计很

  关键。早期用T型丝杆,消回差。后来被精度更好的滚珠丝杆代替,建议使用滚珠丝杆,

  2:设计思路之机身机身要看行程和加工对象,因为主要是针对轻雕,即雕刻非金属类,如

  双色板刻字、PCB、木材加工、雕刻等等,行程以X轴250mm、Y轴180mm、Z轴75mm

  为宜,大了就不是桌面型了,或者不叫迷你型了。经过这样的思考,我选用12mm6061的

  3:光轴与滑块光轴的直径依据1、2两项来考虑,通常情况轻雕条件下X、Y轴的直径

  选用16mm就足够了,当然20mm也不为过。Z轴为垂直方向运动少,可以相应小一些直

  径,这台机器Z轴我用12mm光轴,根本原因在于滑块小,Z轴连接板可以小一些,增加X

  轴有效行程。为此确定光轴后,滑块就好确定了。我这里X、Y轴用SCS16UU,Z轴用

  4:轴承座在第一台铝雕中用FL000型,内径10mm,但是这台是迷你型的,为了减小

  体积,选用FL08型的,内径8mm。外观体积也小很多,对于“迷你”而言再适合不过了。

  5:手轮(步进拨轮)如果步进电机带拨轮,则此项设计可以省略。若没有拨轮,最好

  设计手轮。我选用直径45mm的旋钮代用,内径为6mm。丝杠在设计的时候要结合步进电

  6:联轴器主要考虑与丝杆的直径配合,有锁紧施与顶紧式,都好用。步进端为6.35

  直径,丝杆端我用8mm直径。因为“迷你”,所以采用2520的联轴器,25是长度25mm,

  介绍思路以及选用材料的目的,就为了更好的绘图设计打基础。滑块的孔位、直径。

  距离等最好按照图示的技术规格进行绘制,然后根据轴承座、联轴器、手轮来确定丝杆加工

  材料的使用因人而异,不一而同,从木头、PVC、铝、铁、钢、铸铁等等。之所以采用

  铝,强度适中,加工容易为其首选,机器不啃金属,用铝就足够了。清单部分在此列出来,

  是给像我一样的菜鸟们参考的的,,所以我就整理了一下,做个系统的介绍,还望老鸟多多

  2:主轴电机电源200 瓦220v/90v 的隔离变压器,配直流整流和手动调压,控制主轴

  3:主板我采用英非赛的 6560 三轴驱动板。仅供参考。关于主板,这里简单地说明如

  XYZ 可以在一定程度上完成三轴联动,全靠主板,严格来讲,这才真正是机器的最核心部分,影响着

  机器的运转。目前主板很多,有三合一、四合一、五合一的主板,也有接口板+步进分开驱

  动的(其实也相当于合一);业余条件用合一的驱动板就可以了,机器好,精度可以达到

  5:准备的其他材料如4 芯电线、急停开关、航空接头、电源插座、保险丝座、开关按

  1:主轴电机 200 瓦二手 110v 直流电机配 ER11 夹头,对非金属基本能胜任,如果

  步进电机有带出轴的,这种比较好,可以省略手动拨轮,还能够缩短丝杆长度。不管

  怎样,Z 轴的步进电机最好要用这种款式,因为Z 轴方向位置小,手动拨轮不方便。

  4:联轴器2520 的,比较秀气,基本无碍,一端6.35 接步进电机,另一端8mm 接丝

  5:轴承座,FL08 型,内径8mm,这种规格较小,可以有实际效果的减少安装空间。

  1:X、Y 用16mm 的光轴。Z 轴用12mm 的光轴这是个很纠结的部分。这个重点就是考

  虑行程的设计,尤其是Z 轴部分,相当费劲。Z 轴连接板宽度要尽可能的小,这样才可以增加

  3:丝杠为保证良好的精度,采用1605 滚珠丝杠,无回差的困扰(事实上回差相当小,

  可以忽略)。在配SCS16UU 时要注意丝杠T 螺母中心距为20mm,而滑块为19mm,所以

  机身 12mm6061 铝板,台面 20120 铝合金型材,壁厚4mm,强度相当好,原考虑用

  1590 的型材,因壁厚不足,所以未采用。机身的加工是DIY 中最困难的地方,孔位众多,

  精度要求极高,是影响精度的关键地方。有幸同城有CNC 加工中心,于是其委托帮忙加工。

  费时两周完成机身。费用最大的一笔,如果能自己完成,可以大幅度降低费用,可能也是令很

  1:刀具使用中两种刀具必不可少,由于此机主轴功率不大,所以刀具轴径为3.175mm,

  因此3.175mm 的螺旋铣刀和3.175 轴径20°0.2mm 尖刀是不可少的,尖刀用于精雕、刻字,

  M4、5、6 螺丝若干,紧固用。诸如扳手、起子、角尺等等....过程有些复杂,此处略去......

  1:丝杆 T 螺母与滑块的落差 1mm,必须用角磨机磨掉,很费工。这个和淘宝卖家沟

  2:组立时螺丝不可以上紧,传动部分固定时让滑块靠边再组立,这样做才能够减小误差。

  3:如果是自己制作机身,工程量不是问题,精度才是问题,但是我还是很懒,所以才

  想到加工中心来做。省事。我认为传动部分的孔位(X/Y/Z 光轴12 个孔、丝杆6 个孔,共

  18 个孔不可掉以轻心)。而相对其他只是涉及组装的孔位,精度就可以宽放一些,还便于

  5:对刀块的选用原先淘宝里买的对刀块,结果发现使用并不方便,先要在加工物上确定

  中心点,把刀具降到约3-4mm,找准中心点,而后要升高刀具,再用对刀块自动对刀,费

  工。后来改用单面覆铜板挖一个直径40mm 圆再焊一根导线即可,经济实惠又好用!

  机器使用分为两个部分:CAD/CAM 生成刀路,MACH3 控制机器加工。

  数控机床的使用通常配有完备 CAD/CAM 系统,CAD 绘图,CAM 生成加工刀路。工业

  化机床自带强大功能的控件,所以CAM 生成的加工刀路输入机床就可以加工了,但是业余

  条件下的控件一般用 MACH3 来实现对机器的控制运行。MACH3 现在有汉化版了,大海作

  坊可以免费下载。CAD/CAM 软件则相当多,个人建议喜欢雕刻机的DIYer 们使用北京精雕

  的国产软件 JDPaint5.19 带狗版,免狗版无法输出刀路。淘宝买一只狗大概 70 元左右。

  JDPaint5.19 能轻松实现平面、浮雕、四轴的加工刀路生成,满足当前多数加工项目。这款软

  件的CAD 部分与autocad 几乎相同,操作界面也雷同,相信有CAD 基础的朋友很容易上手,

  软件还自带有帮助教程,便于学习巩固。不过我自己目前只会平面、浮雕部分,希望雕友多

  多交流指教。如果会artcam 或者Kcam 或是其他能够生成刀路的软件也都可以。

  MACH3 控件控制机器的步进电机、三轴限位。机械归零、急停、自动对刀等等。MACH3

  设置好后机器才能安全运转。关于 mach3 的设置和使用,可以借鉴大海作坊

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