Hvordan installeres den fjerde akse på din CNC-maskine?

Når man bygger sin egen fjerde akse til en CNC-maskine, er der flere kritiske skridt, som skal tages i betragtning. Dette gælder ikke kun valg og tilpasning af komponenter, men også forståelse af hvordan de interagerer med maskinens eksisterende opsætning. Denne proces kræver grundig viden om både maskinens mekanik og den nødvendige elektriske opsætning. For at gøre dette effektivt, er det vigtigt at følge en systematisk tilgang.

Når motorens ledninger er identificeret, og du er klar til at gå videre, kan du begynde at montere den 8 mm chuck. Denne chuck består af to dele: chuck-hovedet og akslen, der skrues ind i det. Når du skruer akslen på, er det vigtigt kun at dreje den så langt, som nødvendigt, så 8 mm kraven forhindrer akslen i at bevæge sig inde i lejet. Det er også en god idé at anvende CA-lim eller epoxy på akslen under samlingen for at sikre, at den sidder fast i lejet. Kraven fungerer som en backup, men det er vigtigt at sikre, at der er lidt plads mellem chuckens bagflade og forpladen, så chucken ikke gnir mod pladen.

En anden del af samlingen involverer to 20-tands pulleys, som skal installeres. En af disse pulleys har et større hul, og det er den, der følger med 60-tands pulley’en. Du skal være opmærksom på at bore hullet ud på 60-tands pulley’en, så det passer til akslen på chucken. Når du har sammensat 20-tands og 60-tands pulley’erne, skal du bruge den rigtige lukket slange (belte) til at forbinde dem. Beltene, der følger med 60-tands pulley’en, er som regel for lange, men du kan bruge en lukket loop-bælte af passende længde. Jeg brugte et bælte på 158 mm, som fungerede perfekt.

Når alle komponenterne er testet, er det tid til at samle den fjerde akse. Start med at montere pulleys på motoren og chuck-akslen. Hvis du har tilstrækkelig frihed på akslen, kan du montere en krave på begge sider af pladen for at holde chucken sikkert mod lejet, selvom du allerede har limet akslen fast i lejet. Efter at have monteret pulleys og justeret motorens position for at sikre, at remmen er spændt korrekt, kan du nu afslutte samlingen ved at stramme skruerne på kraven. Hvis du har brugt en ekstra krave til at sikre afstanden mellem chucken og pladen, skal du også stramme skruerne på denne.

Når du er færdig med samlingen af den fjerde akse, skal du foretage nogle justeringer af softwareindstillingerne for at få det ønskede resultat. Denne proces kræver, at du justerer CNC-maskinens indstillinger, specielt de ratioer, der bruges til trinmotorer. For eksempel, hvis gearforholdet er 3:1 (som det er i mit tilfælde med 60- og 20-tands pulleys), kan du beregne, hvor meget lineær bevægelse der er for hver motoromgang ved at bruge følgende formel:

Når dette er konfigureret, vil CNC-maskinen opfatte den roterende cylinder som en flad overflade og bearbejde den derpå. Hvis det virker som om, at aksen roterer baglæns, kan du blot bytte stikket på maskinens board.

Når disse tekniske detaljer er forstået, og maskinen er korrekt indstillet, kan du begynde at bruge din fjerde akse til at bearbejde eller gravere på runde overflader, hvilket åbner op for helt nye muligheder i dit CNC-arbejde.

Hvordan vælger man det rigtige laserhoved og monterer det på en CNC-maskine?

Når du beslutter dig for at tilføje en laser til din CNC-maskine, er det vigtigt at vælge et passende laserhoved, der både opfylder dine behov for skærekapacitet og samtidig er praktisk i brug. Et væsentligt aspekt ved valget af laserhoved er at vurdere den optiske effekt og den nødvendige inputstrøm. Den optiske effekt angiver, hvor stærk laseren er, og om den kan skære igennem de materialer, du har tænkt dig at arbejde med, med så få gennemløb som muligt.

En typisk laserenhed til hobbybrug kan have en optisk effekt på omkring 7W, men der findes også enheder med 15W eller mere. Det er vigtigt at overveje, hvad du planlægger at skære: Er det papir, skum, eller træ, og hvilken tykkelse skal materialet have? Jo højere den optiske effekt, desto lettere bliver det at skære gennem tykkere materialer. Lasere på 15W eller mere kan endda gravere på metal og sten, hvilket giver større fleksibilitet i din produktion.

En anden vigtig faktor er muligheden for at justere laserenes effekt. For eksempel kan du på en 10W laser sætte effekten til 50%, hvilket svarer til 5W. Denne funktion giver dig mulighed for at arbejde med forskellige materialer uden at skulle skifte laserhoved hver gang. Der findes flere leverandører, der tilbyder laserenheder med forskellige funktioner, som for eksempel Endurance Lasers, som tilbyder både grundlæggende diode-lasere og mere avancerede multi-diode-enheder.

Når du har valgt det rigtige laserhoved, skal du overveje, hvordan du monterer det på din CNC-maskine. Der er forskellige måder at gøre dette på, afhængig af maskinens design. En af de mest populære metoder er at montere laserhovedet på X-aksens vogn, hvor det er placeret tæt på spindlen. Dette setup kræver dog, at du tager højde for vægtfordeling, da det vil gøre vognen tungere og derved reducere hastigheden. En anden mulighed er at montere laseren på spindlen i stedet for den traditionelle fræseværktøjsopsætning. Denne løsning giver et lettere setup og højere hastigheder, men kræver måske, at du fjerner eventuelle støv-børster og andre tilbehør.

Udover de tekniske aspekter er det også vigtigt at tænke på sikkerhed, når du arbejder med laseren. Dette inkluderer at sikre, at der er tilstrækkelig beskyttelse mod skadelige laserstråler, og at du tager højde for risikoen for brændstof og andre farer, som kan opstå, når man arbejder med højoptagne lasere.

Hvordan man bygger en mere kapabel CNC-maskine

En af fordelene ved at bruge et chassis som det, der er beskrevet her, er muligheden for at montere arbejdstykket og affaldsmateriale direkte på en arbejdsbord og bevæge maskinen rundt om det – hvilket eliminerer behovet for at skære arbejdstykket til en passende størrelse, som ofte kræves i mere traditionelle maskiner, der har et bevægeligt bord, som for eksempel 3018-modellen. Denne struktur muliggør en langt mere stabil og fleksibel arbejdsproces, hvor man kan benytte sig af maskinens stivhed for at forhindre eventuelle deformationer i systemets bevægelser.

Når man vælger det rette skinnesystem, er det vigtigt at vælge en løsning, der er robust og kan integreres direkte på chassiset. Uanset om man vælger lineære skinner, V-Slot hjul eller en anden form for rail system, så er det nødvendigt at sikre, at skinnesystemet er ordentligt monteret på chassiset for at opnå en stabil og præcis bevægelse. BumbleBee-modellen anvender V-Slot ekstruderinger, som fungerer som rails, hvilket giver en både enkel, stiv og effektiv løsning. Det er en metode, der også benyttes i dens større version, Ox, som kører med en kraftigere spindel. Det er dog vigtigt at bemærke, at jo flere hjul man bruger, desto bedre bliver systemets stabilitet. Hjulene skal være korrekt spændt med ekscentriske møtrikker for at undgå eventuelle bevægelser og for at sikre, at de forbliver i tæt kontakt med ekstruderingerne på mindst to sider.

Under byggeprocessen af BumbleBee satte jeg mig for at udnytte så meget som muligt af de materialer og reservedele, jeg allerede havde til rådighed. Dette betød, at jeg kunne anvende gamle NEMA 17-motorer og spindler fra mit lager til Y-aksen og dermed minimere de indkøb, der skulle foretages. Denne tilgang betyder dog ikke, at man skal gå på kompromis med kvaliteten – eksempelvis blev der brugt selv-smørende Delrin-møtrikker til leadscrew-systemet, som kan være en god investering i forhold til langtidsholdbarhed og vedligeholdelse.

Z-aksen i 3018-maskiner er ofte lavet af plast og er ret simpel, hvilket fungerer fint til lettere arbejde. Men i BumbleBee ønskede jeg en langt stivere og mere robust løsning. I stedet for de typiske stænger og plastikdele, som vi ser i de fleste 3018-maskiner, blev BumbleBee’s Z-akse konstrueret med et solidt ekstruderingssystem. Dette betyder ikke kun en stivere konstruktion, men også, at det er lettere at ændre eller udvide systemet, hvis det bliver nødvendigt på et senere tidspunkt.

Når det kommer til controlleren, har BumbleBee et MKS DLC V2.0 board og en MKS Base TFT 3.5 touchscreen, som gør det muligt at styre maskinen offline. Denne konfiguration giver mulighed for at bruge forskellige motordriversystemer og opnå en langt mere stille og jævn drift. Med de nyeste opdateringer kan boardet også understøtte Wi-Fi-moduler, der muliggør fjernbetjening af maskinen, hvilket kan være særligt praktisk, hvis man arbejder med flere maskiner samtidig.

At bygge en større version af en 3018-model, som BumbleBee, betyder, at man kan producere flere dele på kortere tid ved at bruge flere maskiner parallelt. Hvis du for eksempel har behov for at lave flere identiske dele til et projekt, kan du fordele arbejdet på flere maskiner, hvilket halverer produktionstiden og gør det muligt at arbejde mere effektivt. Hvis du har flere maskiner til rådighed, giver det dig også mulighed for at skalere din produktion og forbedre præcisionen i dine dele, hvilket er en stor fordel, hvis du har planer om at lave flere produkter.

Endtext

Hvordan SCARA-robotter og CNC-teknologi Kan Forbedre Din Arbejdsplads

SCARA-robotter er særligt interessante, fordi de tilbyder bevægelse i X-, Y- og Z-akserne gennem en artikuleret arm. Denne konstruktion gør dem relativt enkle at udvide med yderligere funktioner, såsom at rotere værktøjet i flere plan. Set ud fra et teknisk perspektiv er det en smart tilgang, der kombinerer flere bevægelser i én enhed. På den måde opnår man stor fleksibilitet i arbejdsområdet.

For at øge arbejdsområdets størrelse kan man simpelthen forlænge armene eller hæve Z-aksens højde. Derudover kan stivheden forbedres ved at konstruere strukturen af mere holdbare materialer som metal i stedet for plastik. Dette kan hjælpe med at forhindre de nedre dele af robotarmen i at bøje under belastning, hvilket sikrer en mere præcis bearbejdning, selv når kræfterne er større. Alt andet ligger i softwaren – G-kode og værktøjsbaner er de fundamentale elementer, som styrer robotten.

Når man arbejder med CNC-teknologi, er det vigtigt at forstå, at alle de systemer, der anvendes i maskinerne, har en fælles softwaregrundlag, der styres af G-kode. Dette gælder ikke kun for SCARA-robotter, men også for de fleste CNC-maskiner, 3D-printere og endda laser- eller spindelværktøjer. Uanset hvilken maskine du bruger, er den overordnede struktur den samme: software genererer værktøjsbanen fra et grundlæggende design og oversætter det til en sæt af bevægelser og kommandoer, der får maskinen til at arbejde.

Når man planlægger at bygge eller forbedre en CNC-maskine, bør man altid have et langsigtet perspektiv. Det er essentielt at kunne bygge en maskine, der kan producere dele til sig selv – for at opnå maksimal fleksibilitet i din arbejdsplads, skal du sikre dig, at du både har spindel- og laserbearbejdningsmuligheder. Med en maskine som 3018, selv med en laser monteret, kan du begynde at bygge mere avancerede maskiner, der kan fremstille dele til fremtidige opgraderinger. Hvis du tilføjer en passende 3D-printer til din opsætning, kan du skabe et værksted, der er i stand til at producere stort set hvad som helst, ud fra de materialer du vælger at arbejde med.

Den nyeste generation af CNC-maskiner giver en fantastisk mulighed for hobbyister og professionelle, der ønsker at udvide deres bearbejdningskapaciteter. Teknologierne udvikler sig hurtigt, og det er derfor afgørende at være opmærksom på de nyeste fremskridt, så du kan sikre dig, at din maskinpark er opdateret og kan håndtere de nyeste materialer og teknikker. For eksempel er det vigtigt at have software, der kan understøtte avancerede funktioner som 5-akset bearbejdning eller præcis lasergravering, hvilket giver uendelige muligheder for kreativt arbejde.

Det er vigtigt at forstå, at selv om hardware er afgørende, er software den egentlige driver bag præcisionen og effektiviteten af enhver CNC-maskine. G-kode er universel og bruges til at styre stort set alle typer maskiner. At lære at mestre G-kode, samt hvordan man korrekt konfigurerer sine maskiner, er en af de vigtigste færdigheder, man kan have som CNC-udøver. Uanset om du bygger dine egne maskiner eller bruger kommercielt tilgængelige løsninger, er det en god idé at fortsætte med at eksperimentere og lære om nye metoder til at optimere værktøjsbaner og bearbejdningsteknikker.

For at opsummere er det essentielt at forstå både de tekniske aspekter af CNC-maskiner og de strategiske beslutninger, der skal tages for at bygge et værksted, der er i stand til at håndtere både nutidens og fremtidens krav. Med den rette tilgang og investering i både hardware og software kan du bygge et CNC-værksted, der er klar til at håndtere næsten enhver opgave, uanset om det drejer sig om prototyping, produktion eller kreativt arbejde.