Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Rodinné lepenie cez obrie CNC Router projektu

Tento pôvabný príbeh sa objavil v mojej schránke nedávno, od Sean Fairburn, otec, ktorý postavil veľký úžasný CNC router vo svojom obchode s jeho deťmi. Vyrastal som o projektoch otcovho syna, kde výsledkom bol obnovený hot-rod (žijem na Route 66, sú to všetky autá tu). Môj otec a ja sme mali tendenciu robiť viac turistiky ako stavba, niečo, čo si dnes so svojimi deťmi stále vážim. Nepočul som o lepení rodiny na záblesky zvárača a rozruch krokových motorov pri budovaní obrovského CNC routera!

Tu je príbeh Sean.

Moji synovia a ja sme začali budovať našu pokročilú platformu pre desk a elektroniku, ktorú pred štyrmi rokmi nazývame Gaming Thrones, keď mal môj najstarší syn Caleb 17 rokov, Jozue mal 15 rokov a Natanael mal 12 rokov. Dôvodom pre vybudovanie trónov na prvom mieste bolo, aby mi a mojim synom poskytli úžasne pohodlný, špeciálne navrhnutý pracovný priestor pre spoluprácu. Caleb navrhol tróny a všetky ich časti vo Fusion 360; sme najali kabinet obchody s CNC smerovačov vystrihnúť 89 samostatných kusov pre každý trón. Získanie presného dizajnu bolo časovo náročné a obrábanie všetkých súčiastok s obvyklými úpravami a zmenami bolo veľmi ťažké a skutočne spomalilo pokrok.

Rozhodli sme sa vyrezať šablóny z častí pre budúce tróny na stolnom routeri. Táto metóda fungovala skvele pre dva tróny, ale zakaždým, keď sme chceli zmeniť dizajn, potrebujeme novú šablónu pre každú časť. To tiež predĺžilo čas potrebný na vyrezanie všetkých častí z 2,2 hodiny na CNC na 4 dni ako každý otvor, rez, zahĺbenie a zaoblenie bolo potrebné vykonať ručne.

V tomto bode sme sa rozhodli, že budeme musieť pochopiť a realizovať všetky aspekty procesu, aby sme získali flexibilitu potrebnú na napredovanie. Hlavným dôvodom na to bolo vytvoriť katalyzátor pre vzdelávanie mojich detí a dať im praktický dôvod naučiť sa, čo je potrebné na to, aby sa prešli každým aspektom projektu a vyriešiť a pochopiť každú súvisiacu disciplínu:

• Navrhovanie trónov vo Fusion 360 im umožnilo naučiť sa Fusion a 3D dizajn

• Inžiniering súčiastok a následná konštrukcia presne priniesla praktické zručnosti pri spracovaní dreva

• Dokončenie každého dielu brúsením a maľovaním vytvorilo pocit kvality a remeselného spracovania

• Zhromaždenie dalo všetky časti dohromady a každý aspekt každej vrstvy sa stal skutočným a oceneným.

Ďalším krokom bolo pozrieť sa na náklady a schopnosť vyrábať výrobky rýchlo a efektívne. Ak by sme dostali rozkaz od spoločnosti na 12 trónov, trvalo by to tri mesiace na to, aby sme ho splnili ručne. Bolo zrejmé, že sme potrebovali vyrobiť vlastný CNC stroj.

Chlapci už mali odborné znalosti, aby to navrhli; spoločne sme sa rozhodli urobiť niečo, čo by bolo veľké, stabilné, a poskytnúť 4 ft x 8 ft rezné plochy. Tiež som chcela, aby to zabralo menej podlahovej plochy a spravovalo zber prachu lepšie ako bežné ploché stoly. Rozhodli sme sa, že to bude veľmi silné, s ľahkosťou rezania mäkkých kovov a tvrdého dreva. Skúmali sme každú časť, a ak by sa dala kúpiť, ako Nema 34 motorov a montáží, kúpili by sme ich. Navrhli sme konzoly, portálovú konštrukciu a podstavec na stôl z oceľovej štvorcovej rúrky 3x3x3 / 16 ″.

Tým sa otvorila celá nová zručnosť, ktorá sa má získať: zváranie, vrátane pochopenia termodynamiky, ktoré sťažujú presnosť, pretože zvary expandujú a uzatvárajú sa pri držaní oceľových častí.

Zváranie každého dielu so zámerom veľmi plochého, tesného, ​​rovného lôžka bolo pravdepodobne najťažšou časťou celého projektu. Centrum skončilo o 1/4 ″ vyššie ako rohy nad posteľou 5 ft x 10 ft. Očakával som, že to bude horšie.

Ďalším krokom bol nákup lineárnych koľajníc a blokov, ktoré sme dostali z pohybu. Potom stojan na motorové remenice, ktorý si vyžadoval veľa trpezlivosti, keďže sme museli byť opäť veľmi presní a zámerní pri nastavovaní kusov, potom vŕtanie a poklepanie všetkých otvorov na skrutky.

Navrhli sme a privarili portálovú konštrukciu pomocou paralelných rúrok, aby sme vytvorili jeden kus pre pevnosť a flexibilitu pre montáž viacerých vretien a nástrojov. Pre tento 88 ″ dlhý oceľový portálový mostík sme museli pripevniť vertikálne zdvíhače na bloky stolových koľajníc, potom ich zvariť presne na miesto bez napätia pre dokonalé uchytenie. Udržiavali sme presnú vzdialenosť a rovnobežné polohovanie upínaním drevených blokov medzi oboma koncami 6 1/16 ″ od seba, potom ich veľmi rýchlo prilepili, aby sa zabránilo ich ťahaniu alebo skrúteniu.

Taktiež sme navrhli vlastný Z-vozík, aby sme mohli namontovať viac nástrojov, skrutkovať ich v rôznych výškach tak, aby skrutka pre vedenie Z nebola potrebná. Toto fungovalo skvele a umožnilo nám presnú električku náradia na 90º stola.

Rozhodli sme sa nakloniť stôl o 65 ° tak, aby zber prachu bol ľahší, pretože gravitácia by ťahala triesky do dna, kde by bol zberný port. Tento dizajn nám tiež umožňuje ľahko sa dostať kamkoľvek na 4 ft x 5 ft list materiálu, rovnako ako zaberajú menej miesta v garáži.

Nainštalovali sme motory, napájacie zdroje, regulátory a elektroinštalácie, zmapovali sme výkon a zostavili sme vlastný 220V istič, aby sme mohli prevádzkovať všetko vrátane vretena 4Kw a VFD (zariadenie s premenlivou frekvenciou), čo je ako priemyselný router s krútiacim momentom 6 hp ,

Caleb sa rozhodol vyprázdniť starý G5 Mac Tower a použiť ho ako náš kontrolér, pretože to vyzeralo cool a nikdy neuvidíte Mac veci okolo CNC strojov. Mysleli sme si, že by bolo dosť zábavné, keby sa ľudia pozerali na našu plošinu a vedeli, či to všetko beží na starom Mac G5

Spájkovanie sa stalo prácou Nathanaela, pričom na každý kábel pre motory pre rýchle odpojenie celého systému sa použili 4-pólové konektory so samčím a samičím konektorom. Meranie a testovanie sa stali ďalšou dôležitou zručnosťou, ktorú sme sa naučili, pretože všetky drôty boli kontrolované na kontinuitu a správne nastavené na dĺžku, aby sa veci udržali v poriadku.

Potom, čo boli všetky časti na mieste, potrebovali sme vykonať kalibráciu vzdialenosti pre všetky tri osi, takže 12 ″ v softvéri Mach3 je 12 ″ skutočne vyrezaných. Toto sa vykonáva v časti programu ladenia motora - nastavíte kroky na palec pre každý osový motor, porovnajte skutočnú prejdenú vzdialenosť a potom vykonajte nastavenia, aby ste získali jemnejšiu a jemnejšiu presnosť. Použili sme nôž X-acto v skľučovadle na označenie vzdialenosti prejdenej opakovane na vzdialenosť 0,002 ″ pri 96 ″.

Caleb, teraz 21, na voľnej nohe ako dizajnér na prenájom s 3D tlač spoločnosti v New Orleans. On predtým pracoval v high-end kabinetu shop beží ich CNC pred návratom stavať naše domáce CNC a pracovať so mnou na tróny, a vlastné shop stoličky a stoly predávame. Keď bol mladší, potrestal by som ho tým, že by ho sledoval Photoshop tutoriály. Teraz ide priamo na web, aby sledoval návody na všetko, čo sa chce naučiť.

Joshua teraz pracuje v tej istej dielni, kde vyrába a montuje skrine a buduje dvere a priečelie zásuviek. Keď nie je v práci, je to turner na drevo a veľmi praktický výrobca. Je to obrovský fanúšik Jimmyho DiResta. Joshua nemá strach a môže urobiť čokoľvek.

Nathanael pracoval na chvíľu na konci, učil sa písať a striekanie-dokončiť skrine. Miluje to a má na to veľmi dobrú trpezlivosť. On je tiež do drevorezby a inlay práce, rovnako ako kaligrafie. Naučil sa Fusion 360 od svojho staršieho brata Caleba a učil ho mladšiemu bratovi Izákovi namiesto hrania videohier.

Dokonca aj môj 11 rokov starý Isaac teraz navrhol 10-1 stupnice 2 × 2 Lego tehly vo Fusion 360. Vie, ako CAM kusov, nástroje diely, importovať súbor do MACH3, zaťaženie bitov, a rezané drevo. Presne vie, aké materiály sa majú použiť a koľko času trvá, kým sa každý Lego. Teraz zbiera drevo na výrobu vianočných darčekov, aby ich mohol predávať ostatným, a uvádza do praxe všetko, čo sa naučil. Robí ma veľmi hrdý.

V dnešnej dobe som len oteckom, povzbudzujúci, podporujúci a vždy pozorujúci. Niekedy začnem veci a potom ich odovzdám chlapcom. Som na dôchodku, ale keďže som 25 rokov kameramanom a bojovým veterinárom v USA, povzbudzujem tímovú prácu, dobrú komunikáciu a úplne vlastniac informácie o práci, ktorú robíte - musíte poznať svoje veci. Zdôrazňujem, že moji chlapci sú v okamihu a venujú pozornosť nástrojom. Podporujem testovanie a odvážne experimentovanie, najmä s návrhmi a povrchovými úpravami; zlyhanie je mocný učiteľ.

Každý projekt mi dáva viac a viac k deťom, aby v konečnom dôsledku zvládli každý aspekt a pochopili celkový čas a materiály, ktoré sú potrebné pri ponúkaní ponuky na prácu alebo pri predaji produktu, ktorý vytvorili. Som nesmierne hrdý na svoje deti - čas, ktorý sme do nich investovali, aby sme sa stali lepšími tvorcami, vynálezcami a podnikateľmi, odomkol v budúcnosti širokú škálu možností.


Technické špecifikácie našich domácich CNC:

• Posteľ s rozmermi 5 ft x 10 ft pre reznú plochu 4 ft x 8 ft (2 palce Lagniappe)

• 88 ″ šírka portálov s 3 ″ podlahovým priestorom používaná s uhlom lôžka 65º.

• Os Y môže dosiahnuť 512 ipm

• Os X môže dosiahnuť 410 ipm

• Os Z môže dosiahnuť 150 ipm (vodiaca skrutka: Igus Drylin, s nosičom Energy Chain)

• Vreteno sa otáča od 8 000 do 18 000 ot / min

Podiel

Zanechať Komentár