自制全铝CNC雕刻机全过程（完工篇）

自从进来木工论坛后对木工就情有独钟，特别是明清仿古的款式，刚开始还做做凳子、柜子之类的，玩多了发现少了雕刻的图案总缺少了一些味道，可惜手工雕刻不是短时间能学会的，于是想到了利用工具，这是人类的本性~~~呵呵！产生了自制CNC雕刻机的想法。
   其实在做之前也想了很久，主要是想每个环节自己能不能做到，要做怎样的结构、配件问题、加工问题、操作问题等等。这个过程中也参考了各大技术论坛的资料，在此要感谢这些无私奉献的大侠们，没有你们小弟还不知道有CNC雕刻机这东东。
   本人生活在广州，购买原材料还是比较方便，加上自己是从事IT行业，大学学的是无线电专业，自己评估了一下感觉还能做得来，于是决定开始动手。至于为什么要自己做，我想可以这样解释：“兴趣+爱好，用钱买不到”。
   今天开始将呈现自己的自作过程，由于在做的过程中过于兴奋，有很多照片没拍齐，就用文字描述了


完工了，先附上整机图：
 

电控箱图
 


一、设计图纸

 
这是光轴、丝杆、还有各个部件的尺寸规格图
 


 

在画这些图的时候总是修修改改，自己画了有3套图纸了，开始画的尺寸要大一些，后来觉得还是这个尺寸比较合适自己，才把它敲定下来。
其实自己做这东东主要是想学习机器的工作原理，第二主要雕一些小牌小件的东西，大家知道广州这样的城市没有太大的居住空间，作为阳台党要把体积放在第一位考虑。

二、电路部分
       画好了图纸后开始准备电路部分，那天跑到解放路去买了3个60步进电机，（我的材料大部分都在广州本地实体店买的，除了丝杆和控制卡以外），新东方2A的，40元一个，就是主轴短了一些，其它的还好。

 


 

电机是6芯，中间的抽头不接，改成4线用。

 
网上买的MACH3控制板188元，赛格电子城买的开关电源，24V6.5A的80元，感觉偏贵了点，网上买加上运费也差不多，本地买售后服务方便一些。

 

接上线联上电脑测试了一下，一切都正常。

继续更新。。。。
三、机械部分
    机械部分的制作是花了最多时间的一个环节，我是按这样的顺序购买原材料的，先把滑块、轴承、光轴买去齐（因为怕实物和图纸的尺寸有出入，所以拿到实物再测量一下，后来发现这是多余的，因为滑块都是国标的），再买铝板加工，最后买丝杆.
    在此大概说一下机械部分结构：
     铝板全部使用12MM厚6061合金铝板，除了左右臂是切割以外其它的都是买成规格铝排，切断就能用那种。光轴是直径：Y轴20MM，X轴16MM，Z轴12MM，全部使用加硬光轴，Y\X轴使用直线轴承加滑块，Z轴直接使用加长直线轴承固定在铝板上，丝杆使用1605的滚珠丝杆。

     
在大德路买的滑块

关于铝板的加工问题也想了很久，家里大一点的工具只有台钻，由于龙门的左右臂是弯型，自己不好加工，打算拿到附近的店去做线切割，跑到加工店里让老板全部打了一下价格要五百多，感觉太贵了。后来敲定只让老板做线切割铝板和6个装轴承的孔，收费300。其余的孔全部自己来打。
铝板也是在大德路买的，因为我切得比较小块，老板收我25元一公斤（正常23元），总共买了10.1公斤花了250元(原材料忘了拍照了，买后直接放在车上送到加工店去了）。
 
切好的光轴和铝板
 
切好的铝板拿回来划好线后一顿的打孔、攻丝，花了2个晚上把所有的孔打完，真的好累，期间断了一个丝锥，费了好大的功夫才取出来。

 


 
全部孔打完后用砂纸打磨了一下，再用水把油迹洗干净，准备安装了。

 
开始组装Z轴部件，后来去买了一把沉孔铣刀，这东东打沉孔效率非常高，而且非常精确。

 
装好的Z轴，滑动非常顺畅。

 

 
侧面效果

 
由于这几个孔是线切割出来，直线轴承和光轴套进去非常的紧，但还是还要用顶丝加固。

在网上定了丝杆终于回来了，赶紧装上

 
装上丝杆的样子

 
试盖上盖看看效果



 
Z轴背面的滑块也装上了

 
背面的效果


继续更新》》》》》》（安装总机架）

 
由于个单元都做好了，总机架装起来也容易，把X\Y轴装好的效果图。


 
Z轴总成



 
Z轴步进电机安装结构，个人总感觉把步进电机直接装在顶上太高，整个机器有点不协调，所以改成用同步轮加皮带的方式。



 
到了这步太激动了，赶紧找螺丝临时把X\Y的电机装好，先上笔测试。
把螺距参数设置好，画出来的比例非常准确。

 
MACH3界面，到这里机器算成功运转了》》》呵呵~~~


接下来开始自作底板》》》》》》》

 
铝板买的时候锯好了，自己划线、打孔。。。。


 
打完孔后用砂纸打磨一下，洗干净准备安装


 
先上个电磨测试雕实物



 
在椴木上雕刻测试，这个二手电磨挺给力的。



 

在黑胡桃木上雕刻“福”字。

 
福字快雕完了

 
把福字雕完了，使用30度0.5的平底尖刀，一次下刀2MM。要是用0.2的刀估计更精细一些。


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   再发一些整机的细节图片
 
Z轴背面

 
机器底部结构

 
Z轴总成

 

整机效果图


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机器的改良
现在要做的是把步进电机重新用铜管固定，换主轴，制作压板、理线。做电控箱》》

 
订购的主轴回来了，E240


 
E240主轴


 
把步进电机的方向改了一下，用黄铜管套上，把主轴装好了，是不是更好看了，呵呵~~~

 
俯视图



整体效果图


做压板了，用8X30的铝条锯成100长。使劲打孔就成了，这个最简单。
 


 
成品




现在开始做电控箱了，在赛格电子城买了个铝箱80元。
 



用CAD设计好面板生成刀路刻面板
 
ARTCAM里不支持CAD里输入的中文，导入就成了乱码，不知是啥问题，有哪位能分享一下！！！


 
那就雕英文了，反正也是个符号

 
用的是0.3的尖刀，30度，用10度来雕估计更好

 
细节


 
套上接头看看效果


 
效果图




 
开始装电路了


 



 




最终的效果图


 
电箱总效果图


到这里小弟的雕刻机可以说彻底完工了，在这个做的过程中学到了很多知识，体验了许多的乐趣，大家有兴趣真的可以动手试一试，这一路走来会发现整个过程你都要不断去了解和操作相关的软件、硬件、行业的知识等，可以说是上了一堂知识课，为以后更高难度的制作提供了基础。

感谢大家的关注和提出的宝贵意见，感谢木工爱好者论坛这个平台，小弟愿意与大家一起来交流和探讨大家都感兴趣的东西，做到共同提高。

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