自製迷你機床需要哪些知識?
就比如我想要做一台桌面級的車床吧 需要何種機械及電子知識才能完成呢?
如上圖所示,這是一台自製的數控機床,實現了正常機床的各進給軸,主軸功能,可以實際切削,採用線規,因為放在辦公室,沒有冷卻系統,沒有潤滑系統。
說是自製實際上上採購一些東西組裝,當然不可避免也會有部分需要自制的部件。
要說需要具備的知識,機械,裝配,電氣控制,調試,都得會點。學會控制步進電機,其實這事也挺簡單的,關鍵是會用步進電機後,你就有精確控制旋轉角度的辦法了。至於用來連接絲桿滑塊之類的,慢慢看吧。
迭代是軟體業發展的精髓之一,所以先從小的,塑料的做起,積累一些經驗。不要妄想一開始就搞個大的成功,現實的規律是沒有足夠經驗就只能取得大的失敗。所以,可以這麼干:
做個2軸的,拿激光器畫點小圖案什麼的。先把第一個原型的流程走通。
當然我以前還做過更小更挫的,慢慢積累經驗。
當你被虐的足夠多以後,積累了足夠經驗後,就會悔悟:老子不幹了!
於是花錢買了一台:
CNC知識,步進/伺服驅動器知識,數控系統知識(mach3、手柄或其他成品系統),步進/伺服電機知識,機加工知識,簡單電氣知識,機械設計知識等以下是以前做的
你們這些自製的都不能叫機床、也就是玩具、找說明書組裝就可以了
設計第一,然後系統
差不多就這麼多吧,
第二機床完成後系統和定位補償很重要第三本來打算放幾張CAD圖的後來考慮到保密使用放棄補一張今晚的成果。
本人是學生一枚,剛剛接觸機械專業,這個項目做到這也就截止了,沒有實物組裝階段。。評論區有大神指出不足,在此一併感謝。
----------以下原答案-----------大二學生來答一下,最近正在做這個,文中有些英文不知如何翻譯成中文好,所以請各位看官將就著看。。。DIY數控機床,也就是CNC milling machine,一般需要經歷構思,草圖設計,製圖,3d建模,材料選購,組裝,數控等過程。
構思一般不成問題,機床大概的樣子已定型,和市面上的不會區別很大。唯一需要考慮的是不同的mechanism,也就是通過怎樣的方式來驅動多軸移動以及主軸電機的移動。這裡需要的知識不難掌握,熟悉導螺桿(lead screw),皮帶,齒輪及鏈條的工作機理即可,因為可選擇項大概就這麼多。
草圖設計和製圖需要一些基本的機械製圖知識,DIY的話可以不必精準,也不必去卡硬性規定,但是必要的尺寸,support system,軸承什麼的最好要做到心中有數,這樣可以減少之後步驟中可能會遇到的問題。
製圖比較關鍵,學校要求統一使用的是solidworks。proE個人也用過,但感覺繪製草圖過於繁瑣,但這些製圖軟體(包括catia 和ug)的功能對於機床的建模可以說是綽綽有餘,掌握其中任意一款軟體的基礎知識(草圖,拉伸,特徵,組裝),並且能熟練運用,即可完成建模工作。下圖是今天畫的初稿,還有很多細節待修改。
材料選購環節也是剁手環節,需要對材料性質有所了解,還要知道相關零部件型號、參數。當然了這些都可以在網上查到。比較難的是計算,因為在milling的過程中可能產生的撓矩和徑/軸向力對材料和各個接觸點有一定影響,並且還需要在知道步進電機的輸出功率的基礎之上進行相關計算,來確保實物完成後可以正常運行,不會出現jam/slip的情況。大學物理好的話,不成問題。
組裝的話,可以參照油管上相關視頻,或者買一本手冊來看,這裡需要注意的是。。安全。。
數控的部分本人並不了解。。因為和專業無關,但根據我從網上查到的相關信息,一般數控機床應用的是cam軟體(感謝 @新安小鐵匠 指正),至於編程知識,還是另請高明,但我相信應該有開源網站或相關軟體之類的存在,可以大大減少工作量。就像我之前用Arduino編過combat robot的程序,有一半是從網站直接抄過來的。。。
還有一個忘了提到的地方,機械加工知識也需要掌握,比如攻絲,卡盤之類。
綜上,DIY數控機床需要機械,材料,碼代碼等相關知識,但總的來說並不深奧,尤其是當自己能搞出來一個市場價值200刀左右的數控機床的時候,那種感覺還是不錯的。本人本科的時候曾在德國實習,在某材料研究所和其他僱員一起設計過一台簡易機床。籠統的說,首先需要確定機床的通途,決定機床是幾軸的。 然後預估機床的大小,整體受力情況,電機轉速,切屑受力情況等,以方便採購合適的導軌及電機。導軌的供應商一般會提供驅動導軌的電機,並能一併提供控制電機的軟體。校驗機床的受力情況和加工時切屑受力的情況。設計機床的其他必要設置,如應急開關,如圖Z軸電機的自鎖。設計機床的附件,如保護罩,夾具等。
當然機床的設計是一個複雜的過程,要經過長時間的學習和探究,三言兩語無法完整描述出設計的具體方法。若光是看知乎就能學會,那讓那些機械專業畢業的學生怎麼混?
有一門課叫《機械製造裝備設計》
給你個鏈接自己去多看看需要懂得的較多,最好能找幾個人指導,多發帖交流。 http://bbs.5imx.com/bbs/forum.php?mod=forumdisplayfid=173
那要看是普車還是數控車了。
樓主, 你可要先弄清楚, 車床是車床, 機床是機床. 車銑刨磨鑽都是機床. 但是床身結構不同.還有,你要搞數控的還是手動的? 網上有網友自己DIY的, 也有正規廠家出售的迷你型.
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