“垃圾佬”的归宿是“造垃圾的人”:快速上手在家玩CNC数控加工。
张大妈和海鲜市场是中国”垃圾佬“密度最大的地方,这是一群面对卖家的嘲讽迎难而上,只为最便宜且必须包邮的厚脸皮者;一群热衷于沙里淘金以有限的预算获得最大的满足者;热衷于通过修补敲打将一件研究价的东西起死回生纯粹的人。
如此经营破烂,直到垃圾佬段位到了一定程度,您一定会有一些疑问?再捡垃圾也要花钱,有些玩意能不能一分钱不花?有些东西是买不到的,我怎么自己造一个?我设计出来、做的好是不是就可以往外卖了?
这时候你就会转向一个新的领域,数控加工!即所谓的CNC:计算机数字化控制精密机械加工
我这段时间没有在 交媒体发文章,就是因为在家整了一套开源的雕刻机。作为一个文科出身的数学学渣(感恩我高考的时候还是原始分,对偏科还算友好),这玩意已经有点超出我的知识构架,有点接近把我整疯的意思!过程是艰辛的,结果还是有的,一月浸淫总算有所小成,项目没有太监!
此文即汇 这个过程,和一些快速上手的心得,这台机器基本为我全程自组,所以耗时接近一个月;您如果也想玩这个东西,若是自组就从头开始看;要是直接买现成的雕刻机的话,就可以从软件部分开始看,也就是下一篇文章!
几句写在前面的TITLE:
这个东西是个辐射性很强的领域,你掌握了原理,掌握了一些构建的技巧,可以造出多种机器,比如激光雕刻机、3D打印机、数控车床、数控铣床;甚至是手串珠子机之类的应用场景!所以真想玩这些东西,完全可以从做一台数控雕刻机开始,玩熟练了,再自己做其他设备!
CNC这东西发展到现在,已经是个非常成熟的东西,不存在你的想法实现不了的事!淘宝可以买到你需要的一切!闲鱼可以找到绝大部分你需要的东西!闲鱼还有许多别人不玩了的,玩不明白太监了的成品、半成品机;建议买这种机器,因为第一基本是新零件的半价,第二你从中能学到上任构建者的一些构建思路,这在某种程度上讲非常实际和鲜活!
要有一些机械加工方面的知识和观念,比如精度、刚性这些,你要根据自己加工的材料确定设备的精度要求,组起机器来之后要学会调整设备精度,保证刻出来的东西能用。
但是我们在家鼓捣这个不是为了造什么精密无比的东西,只是自娱或者刻点东西赚点小钱,所以对精度的要求不要过分苛责;刻点木头、亚克力、铜铝软金属,0.2的精度就足够足够了,你花这几千块钱不会给你多高的精度回 ,而且你要做的东西也不需要那么高精度!所以不要被一些论坛上的所谓大神带偏,那些”言必称精度、机架必须200KG“的自渎者在我眼里都是大沙雕!
我们进入组机的阶段,首先我们需要一个机架!
首先你要确定两个事情:你加工什么材料和你要做的东西多大?比如我主要是要做一些箱体、一些机架,主要涉及的的材料就是木头、亚克力、一点厚度不大的铜铝软金属。所以我需要一套幅面比较大的一般刚性的雕刻机就足够了。也就是说那种铸铁的重型机架我不需要,那种为了刻电路板的光驱电机驱动的微型CNC雕刻机不满足我的需求,于是我把目光放在一个国外雕刻机的开源项目上:OPENBUILDS。
https://openbuilds.com/forums/
址:
https://openbuilds.com/forums/
油管页面:
https://www.youtube.com/channel/UCw80fFdoAlQzERoYxWPeI1w
OPENBUILDS简单讲就是个内容浩瀚的玩数控大论坛,涉及数控主轴雕刻机、激光雕刻机、数控机床、3D打印甚至工业机器人。里面有发烧友的方案展示、成品展示;成品的雕刻机和相关配件、材料出售;还有一些发烧友DIY的小配件。还有很重要的一点是获取配合这个开源方案的软件。我们上这个 站的目的一是获取方案,二是学习,虽然这个 站是个全英文的,但是看书说话,想找到自己需要的东西还是很方便的!这个 站基本上都是工业铝型材机架,这种机架幅面和刚性、加工能力符合我的需求。
我们进入这论坛,LOGO下面有个红色的选项块:PART STORE。
你可以理解为这就是这个论坛的官方 络商城,摆出来的东西你都可以买到,您要是不差钱儿且现在在国外,可以直接下单,我等垃圾佬则必须白嫖!其实也不算白嫖,因为他这本来就是个开源项目。
商品列表里有各种机型,其实原理大差不差无非就是幅面大小,根据你需要的尺寸和雕刻找个入眼的,点开页面,当然,你也可以看看机型的价钱,找当天美刀汇率算一下,等你自组成功之后,你就知道自己省了多钱了,这能很大程度的打消你的消费负罪感!
选定机型点选进入详情页面,我们不是要买东西,要得是里面的SU机架模型文件和零件列表!
以第一个:OpenBuilds LEAD CNC Machine 1515 (60″ x 60″) 为例
这里面详尽的标出了这个机型的幅面、电机、驱动、和全部零件规格列表以及配套的软件。你要决定做这个了,建议浏览器存个书签,以后你会频繁的打开这个页面。
然后我们下拉页面到下面这里,这就是这个机型所有的技术文档所在。
点一下进去,这里面对我们有用的是:
FILES AND DRAWING:机架板的SKERTCHUP设计图,下载就好。
PARTS LIST零部件列表,截图留存。
这个 站不用翻墙就可以上,只是不能看油管的视频,等你把配件都搞齐,安装的时候可以去B站找安装指导视频,很多UP主已经搬运过来了。
技术文档已经有了,我们打开淘宝,买东西,这些玩意都是中国生产的,淘宝完全可以一站购齐!进淘宝搜OPENBUILDS,你会看到几个店铺在做这个。
找个店,旺旺聊天,把刚才截图留存的配件列表扔给他,让他给你配齐,这个不好说,有的店给配,有的店不给你配,需要你自己加购物车,原因嘛?很简单,他也有成套的配件和机器卖,卖的还死贵死贵的,给你配齐影响他卖整机套件!应对也很简单,谁给你配你找谁买。
这里你可以做一些改变,比如成品套件原设计是皮带传动的,你可以换成丝杆传动,这对应的零部件就不同了,所以你要是想换,就需要捋一遍那个配件表,再咨询一下卖家,做出相应改变,其实这东西皮带丝杆是有一定传动效率和精度差别,但是其实都一样用,还是那句话,你用不到特别高的精度,第一次开始做避免项目太监,还是趁着热乎劲抓紧把机器组起来用起来比较现实!以后想要更好,就更换小零件就好,也不算贵。
配件搞定了,再买机架用的铝型材,淘宝搜工业铝型材,记得买V-SLOT的铝型材,这是雕刻机、3D打印机专用的型材标准!建议买银白色的,第一挂灰不明显不显脏,第二就是磕碰也看不出来,黑色的用久了会感觉都是麻点!
这里注意一点,我们完全可以根据自己的情况,确定机器的幅面,可以做的更长更宽,所以你可以自己确定铝型材的长度,但是机架型材改变以后,有些配套配件也要做响应的改变,比如丝轴长度,皮带长度,这里一定要确定好,省的杯具。
机架板,这个东西就是把零配件和铝型材集合在一起的东西。
这个东西获取有两种办法,一种是去淘宝找现成的,不便宜,举例这个一套机架板淘宝买676元;
另一种方案就是我采用这种方案,拿从OPENBUILDS官 上扒下来的SU设计图适当修改,自己找做金属加工的刻一套。这个方案你得会用加工软件,SU、ARTCAM、CAD这些,如果不会的话,老实掏钱买现成的吧!
我刻了两套,激光雕刻铝板+阳极氧化,花了375元,省三分之二投入。我其实不是为了省钱,主要是我在设计方案上做了点变化,想以后实现一些其他功能,所以自己改的图找人加工。
好了,基本的东西都有了,组装机架就是了,想必你到这一步已经对这个东西有了很深入的了解,所以装在一起不是什么问题实在看不懂去B站找,有外 搬运的视频也有国内玩家的指导视频,如果这一步你说你弄不起来,那我劝你换个节目玩吧,这个事不适合懒人玩!
这是我家次卫,我这个幅面是控制到能切长宽80*70cm,基本能打很多大东西了。
机架部分弄完了,下一步需要的东西是传动和电控部分,主要包含步进电机、控制器、还有电源、控制板这些东西,这些玩意建议闲鱼找拆机的东西,能省很多钱!
步进电机,OPENBUILDS的大幅面机架基本都是用57的,机架的构建板也是按57开孔的,所以你也要买57的步进电机和配套的驱动板,同样一个57电机有好多种技术版本的,保证你的电机和驱动是配套的,这很重要,不然你以后会出很多稀奇古怪的问题。怎么确保配套呢?能买一个牌子就买同一品牌的,看铭牌,官 查参数,问卖给你东西的人!不是什么难事,别说你搞不定!
电源简单,一般都是24V的,找个开关电源就好,咸鱼30块钱的完全可用!
控制板,这就是雕刻机的大脑,数据处理中枢,简单讲就是把电机、一些控制设备、传感器、限位都接到这个板子上,把你做的雕刻图的0和1变成电机能识别的控制信 ,控制刀头把东西实现出来,淘宝闲鱼都很多,基本无脑买就可以。
这样机架和电控部分就完毕了,现在我们需要给这个机架配个刀头,不然用啥切材料?刀头现在有两个方案,一个是用木工修边机,一个是用专门的雕刻机主轴。
电木铣方案其实就可以,因为这个不需要设置什么,开机就转,切完了关机就可以,适合这加工量不大的个人玩家,我就准备了个东成的修边机,当时买的才80块钱,缺点是功率较小,再就是动静比较大!市售的尽量买比较大功率的,OPENBUILDS很多型 是用的得伟可调速的1000w功率DWP611。
还有个方案就是专门的雕刻机主轴,这个东西是工业用途,要配合变频器和水冷散热来使用,合理有效的散热可以长时间的工作,一般都1.5kw起,自重大、无共振谐振、能力强、噪音小,新的要400多,我在闲鱼找了个铣床拆机的1.5Kw的200元,散热水泵和管子花了40块。
变频器走了弯路,买了个意大利SEJ自动卷帘门拆机的,当时就是图便宜,以为设置都差不多,发来设置一下也正常转,也没多想就确认收货了,等真要刻板子了,干一会停了,废了我一块30mm的榉木板,心疼啊。
变频器 欠压故障, 上找不到说明书,研究了好久未果,估计是这东西就没有专门的说明书,卷帘门整体一个控制柜过来的,需要连接上自动门的传感器、限位什么的,如果没有就不过自检!卖家那边又不给退,没招我就又买了一个,国产的BEST变频器,这个是问了我以前找他刻亚克力的哥们说:很多国产雕刻机都是用这个通用型变频器,啥都是中文的,还是随大流用在新变频器还没到的时候,先拿那个木工修边机应付着。
OPENBUILDS这个开源的软件是可以不控制主轴转速随动的,主轴和步进电机的控制是两套系统,所以设置比较简单,这也是为什么这个方案可以用木工修边机的原因,开机就转,关机就停。其实我觉得我们这个人玩家不是指望这玩意吃饭,弄个修边机就完全可以满足需求,主轴是看着很专业,其实我们并不会很充分使用它。
这就是关于个人玩家在家中设置加工中心的硬件部分,我这篇文章若能打动你也开始玩这个,或者您现在正在寻找方案的话,留言咱们一起玩,这篇文章就是告诉你买什么,东西齐全了组装起来,下一篇文章我会讲讲简单怎么以较低的学习成本,掌握雕刻的软件。
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