DIY 3轴CNC VMC

描述

我们的原型模型是基于物联网的，因此为它提供了一个可扩展的架构，几乎可以在任何有互联网连接的地方使用它。这是一个 350mm x 350mm 的 CNC，具有 250mm x 240mm 的工作区域，运行在开源运动控制软件 (GRBL) 上。甚至我们的硬件也大多是开源的，因此可以大幅削减成本。这台机器完全由当地采购的物品制成，可以加工木材、塑料、硬橡胶、硬树脂等。我们的主要目标是低成本 PCB 制造。

木欲的前景也在那里。

作为我们未来项目的一部分，我们还计划增加激光加工支持。

由于该系统目前可以通过本地 Intranet 进行无线控制，我们希望进一步扩展它以制作分布式模型 Web 应用程序来制作和连接多个此类设备的生态系统。

我们的机器拥有无限的可能性。

我们的原型模型的底架由 2020 T 型槽铝型材和 L 形接头制成。该机器的 2000 rpm 直流控制主轴可提供大约 80-85 瓦的功率。它具有丝杠和螺纹杆运动方案，引导光滑杆具有径向凹槽卡扣配合球轴承，可沿所有 3 个轴平稳运行。

最小导程间距为 0.8 毫米/转，每转 2000 步，所有轴的分辨率均为 1600。我们的粗机尺寸约为 430x430x330mm，工作区域约为 270x170x65mm，定位精度为 0.04mm。我们的 Z 轴龙门架是从头开始 3D 打印的，带有双导杆。

Z 轴行程 4.8 厘米，安装了主轴钻头。我们使用 45° V 位切割工具进行 PCB 雕刻，它还支持 0.2mm 至 1.8mm 立铣刀。我们为每个轴的主驱动器使用最大电流为 3A 的 NEMA 23 步进电机。电机由 2.5A A4988 驱动器驱动，具有 1/16 的最大微步分辨率，以非常经济的成本为我们提供了最终的加工精度。

对于 IoT 部分，我们已经可以从任何具有互联网连接的地方通过移动/平板电脑屏幕（此处充当我们的 HMI）之类的无头显示器来控制 CNC 路由器。我们使用 Raspberry Pi 和路由器（安全）连接到互联网并运行网络服务器以提供用于无线控制我们的 CNC 的接口。我们还计划获得有价值的机器零件洞察力，如实时电机扭矩、电流消耗、振动、噪音等，并在网络平台上获得实时洞察力以实现更好的协作。这在制造业中可能被称为工业物联网（工业 4.0）。