Mein Abitur CNC Projekte
5 Schritt:Schritt 1: My First CNC, Wissenschaftsprojekt Schritt 2: Bigger 3 Achsen-CNC-Fräsen / Router Schritt 3: 4-Achsen-CNC-Desktop-Mühle Schritt 4: 2-Achsen-CNC-Drehmaschine Überholung Schritt 5: Ein letztes Hurra, A-5-Achsen-Mühle.
Meine CNC Fangen begann mit einer 9. Klasse Wissenschaft FAIR-Projekt. Seitdem (derzeit in 11, 16 Jahre alt) hat es sich zu meinem Hobby und Lieblingsbeschäftigung geworden, das ist meine CNC story.Step 1: My First CNC, Wissenschaftsprojekt
In der 9. Klasse mein Freund und ich nahm eine Herausforderung, entwickeln ein alternatives Verfahren zur Herstellung von Kanälen in nero-regenerative Gerüst (verwendet, um bei der Regeneration von geschädigten Nerven zu unterstützen). Das derzeitige Verfahren verwendet beteiligten mühsame und zeitraubende Form, beschlossen wir ein alternatives Verfahren, eine CNC-Fräse testen. Wir bauten eine kleine, hochpräzise Desktop Mühle. Diese Maschine benötigt präzise bis 5 Mikron +/- zu sein, konnten wir +/- 3, 10000 RPM Spindel, und haben einen Bereich, in dem das Gerüstmaterial kann in eine feste bearbeitbaren Zustand eingefroren werden.
Dies war das Ergebnis, Parker Dedal XY-Tisch und eine hohe Präzision Kreuzrollenlager Z-Achse mit 10,00 RPM Spindel. Der Rahmen für die Maschine ist 8020 aus extrudiertem Aluminium. Um einen "Reinraum" in der Lage Maschine zu erreichen, sind alle Aluminiumteile eloxiert und die Basis der Maschine ist ein zusammengesetztes Gegenobermaterial.
Oben abgebildet ist die CNC, Bearbeitungsgerüsten mit Trockeneis, der Motor-Steuereinheit und die Spaghetti und Gerüste nach der Bearbeitung, die Löcher 300 Mikrometer im Durchmesser. Ja, das ist 5 Löcher in Längsrichtung nach unten ein Stück Spaghetti (Fotos mit Stereo-Mikroskop). Schließlich ein fertiges Gerüst (transparent), die zwei große Bohrungen mit dem Formverfahren der kleinstmögliche, und die 7 wurden CNCed und 300 Mikrometer im Durchmesser.
Wir haben versucht, ein paar mehr praktische Dinge mit dieser Maschine machen es wurde beschlossen, dass es mehr wert für seine Teile, sondern als wenn Funktionalität und schnell ausgetauscht, obwohl ich jetzt Interesse an Umrüstung es für die Herstellung PCBs.Step 2: Bigger 3 Achsen-CNC- Fräsen / Router
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Über College-Winterpause meines Bruders (meine Klasse 10. Jahr) er nahm sich die Freiheit zusammen werfen die Lineartische der 3 gesteuerten Achsen. Ich fuhr fort, einige der kleinen Desktop-Elektronik zu den größeren Mühle umzuwandeln. Ich habe die CNC keine neuen Elektronik-Gehäuse als auch die Staubmanschette machen, ein Upgrade der Spindelmotor usw. Das Ergebnis ist ein 16x16x10 Zoll-Arbeitsbereich, 0,00002 Zoll-Auflösung (mit Mikrometer überprüft) und eine 6.000 RPM ER16 Spindel und Spannzange. Der XY-Tisch ist ein Aerotech mit Kreuzrollenlager und spielfreien Kugelumlaufspindeln Boden.
Obwohl ich noch die temporäre bewaldeten Montagebasis ersetzen diese Maschine konkurrierten und läuft schön
Oben finden Sie Bilder von der CNC, umgewandelt Elektronik und Staubmanschette. Die Maschine ist in der Regel für Projekte Spaß, Lernen, und Teile für FRC Robotik-Team der High School (ich bin eine mechanische Führung sowie für die Sicherstellung, dass alle Teile des Roboters erhalten hergestellt verantwortlich, verwendet Mehr Infos hier 4 Achsen:) Schritt 3 Desktop CNC-Mühle
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Entwickelt für kleine Komponenten, Sonic Schraubendreher, und Kohlefaser Raketenteile, diese Maschine ist eine größere 4-Achsen-Klon der CNC für die Physik-Projekt gemacht. Mit +/- 3 Mikrometer-Auflösung und einer Genauigkeit A Achse Getriebe diese Maschine eine 4x4x10 Arbeitsbereich mit 360-Grad-Moment an, um einen Achse (+/- 0,0001 Grad).
In dem Bemühen, professionell sein wie möglich I dem Schaltschrank, Tafeln gedruckt hatte. Das Gehäuse ermöglicht die Bearbeitung Gefahrgut in einer kontrollierten Umgebung (beispielsweise Kohlenstofffasern). Mikropartikel-Filtersystem ist vorhanden, um herauszufiltern, alle gefährlichen Kohlenstaub (kann schädlich sein und Elektronik braten). Die Maschinen-Operationen (Starten, Stoppen, Lüftungssteuerung, etc) ändern Sie die LED, s, blinkt rot, gelb und grün, um Maschine ändert sich Warnungen und Meldungen für den Benutzer anzuzeigen.
Diese Maschine dauerte ein paar Monate auf und von der Arbeit zu vervollständigen Sie Ihre Angaben, und ich bin wirklich glücklich mit dem Ergebnis, und ich kann nicht warten, um ihn zu benutzen! Das erste, was ich machen möchte ist der 11. Ärzte sonic screwdrive r.
Hinweis: (von mir) Diese Maschine wurde ursprünglich entworfen und gebaut, um mehrere Schichten von Indikatoren für die Iridium-Nadeln für Augenheilkunde in einem auf der Basis medizinischer Forschungsprogramm verwendet werden. Es war dieser als der CNC above.Step 4 zu sehen wieder aufgebaut: 2-Achsen CNC-Drehmaschine Überholung
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Für die längste Zeit hat Engineering-Abteilung meiner Schule eine kleine CNC-Drehmaschine hatte, aber ich hatte noch nie gesehen, daran zu gewöhnen. wenn Sie, warum ich fand heraus, dass das Steuersystem war fehlerhaft und veraltet. Nach Anhörung der Abteilung Stuhl und zeigte ihm meine bisherigen Projekte haben wir beschlossen, dass ich einen 1000 € Dollar-Budget, um die Drehbank wieder aufzubauen. Ich beschloss, die gesamte Elektronik zu ersetzen, die alten billig Servomotoren mit stärkeren Stepper, neue digitale Schrittmotorsteuerungen, CNC USB MK2 / 4-Controller, und mit dem bestehenden 3-Phasen-Wechselrichter-Motorsteuerung. Nach vielen Wochen der Arbeit während des Mittagessens und offene Stunde hier war das Ergebnis. Da zu diesem Zeitpunkt die Maschine wurde verschoben von seinem temporären Arbeitsumgebung und wir werden kämpfen, um einen Leistungsschalter, die genügend Strom an die Drehmaschine für mehr als ein paar Menuette liefern kann zu finden. Andere als die Machtfrage, ist die Drehmaschine schön, wieder für Studenten, Robotik und Wissenschaft Clubs müssen zur Verfügung stehen.
Das war ein wirklich Spaß-Projekt und ich habe viel gelernt über die Arbeit rund um bereits existierende Probleme, Jetzt will ich eine meiner eigenen Schritt 5: Ein letztes Hurra, eine 5-Achsen-Mühle.
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Alle meine bisherigen Projekte wurden Gebäude bis zu einem letzten CNC bauen, bevor Sie für das College im Herbst 2016 den Bau eines 5-Achsen-Mühle. Die als eine unabhängige Studie in fortgeschrittenen CAD- und CAM-Fertigung mit Autodesk® Inventor Professional ® und Autodesk HSM®, um alle Aspekte der Maschine heute wurden kadiert und ich beginne Stresstests und Computersimulationen sowie immer etwas von der einzigartigen Herstellungs Aspekte zusammengezogen. (Mein Vater gab mir ein Budget € 1.000, um diese Maschine ohne alles, was wir bereits haben zu bauen).
Die Maschine wird ein 18x15x15 inch Arbeitsbereich mit 150, und 360 Freiheitsgraden in der jeweiligen A- und B-Drehachse. Ich bin mit den gleichen Aerotech Geschliffene Kugelgewindetriebe auf dem 3-Achsen-Mühle für die Y und Z, und den Kauf eines ähnlichen Kugelumlaufspindel für die X-Achse. Alle Linearführungen sind THK HSR oder HR 25 oder 20mm rails.For die A und B, ich habe zwei 61: 1 Alpha Getriebe mit 4 Punktkugellager Getriebeköpfe (weniger als 3 Arm Menuette, +/-. 0001 Grad von Spiel). Ich bin den Kauf eines CNC USB MK3 Ethernet / USB-Controller für die Steuerung und mit 5 Parker PDS-13 Stepper Treiber. Für die Spindel Ich habe einen 10.000 RPM Spindel mit Spannzange ER25 und eine 5000 RPM Closed-Loop-Servo up ausgerichtet 2: 1 an die Macht (die geschlossene Rückkopplungsschleife Servo ermöglicht Taping Löcher mit Armaturen und macht Themen mit anderen ähnlichen Tools). Ich bin mit einem gebürstetem Servoregler und Servo AMP, um den Spindelmotor anzutreiben. Ich habe auch beschlossen, in einem ausgewachsenen Kühl- und Befeuchtungssystem, Wasserschutz und bei einer Mindestwasserbeständigkeit wird auf alle Komponenten in den Bearbeitungsbereich hinzugefügt werden, zu investieren. Polycarbonat Abschirmung und Kühlmittel-Sammelsysteme umschließen die Maschine.
Ein einzigartiges Problem entstand, wie man eine präzise, steife, kostengünstige Maschine, ohne die Verwendung von Gusseisen, da die meisten Mühlen verwenden zu bauen. Nach Prüfung der Füllung Aluboxen mit Beton, Sand, Katzens Liter, etc; oder unter Verwendung von Stahlrohr mit ähnlichen Füllungen, beschloss ich, aus dem Kasten heraus zu gehen. 3 größten Teile der Maschine werden Granit sein, die eine Tafel und die Vertikalstützen auf der Z-Achse, bzw. 3 und 4 Zoll dick. Diese werden CNC-Wasserstrahl von einem lokalen Granit Shop auf ihre 5-Achs-CNC-Schnitt, in der Regel für Arbeitsplatten verwendet. Oben finden Sie Fotos von CAD-Modellen der Maschine und viele ist es wichtigsten mechanischen Eigenschaften mit Beschriftungen.
Vielen Dank für Ihre Zeit, ich freue mich auf jegliche Kommentare, Anregungen oder Fragen haben. Hoffen, dass Sie Inspiration für eigene Projekte aus diesem und halten zu erfinden und bitte im CNC Herausforderung und der Werkzeuge Wahlen abstimmen!
