스크래치부터 CNC 기계를 만드는 방법

CNC(Computer Numerical Control) 기계를 처음부터 만드는 것은 기계 가공, 목공, 심지어 금속 가공에 관심이 있는 모든 애호가에게 엄청나게 보람 있는 프로젝트입니다. CNC 기계를 사용하면 정확하고 반복 가능한 부품을 만들고 DIY 프로젝트를 한 단계 더 발전시킬 수 있습니다. 취미인이든 전문가이든, CNC 기계를 직접 만들면 정밀 가공, 맞춤화, 상당한 비용 절감의 기회가 열립니다. 이 가이드에서는 전체 프로세스를 안내하고 필요한 구성 요소, 취해야 할 단계를 자세히 설명하며 원활한 실행을 위한 몇 가지 유용한 팁을 제공합니다.

CNC 기계의 기본 이해

CNC 머신은 컴퓨터로 생성된 설계에 따라 목재, 플라스틱, 금속과 같은 다양한 유형의 재료를 조각하거나 밀링할 수 있는 자동 절삭 도구입니다. CNC 시스템의 핵심은 여러 축의 움직임을 처리하기 위한 스핀들 모터, 컨트롤러, 선형 레일, 스테퍼 모터로 구성됩니다. 기본적으로 CNC 머신은 전통적으로 수동으로 수행되는 프로세스를 자동화하여 모든 동작에 대한 정밀한 제어를 제공합니다.

CNC 기계의 핵심 구성 요소

건설을 시작하기 전에 CNC 기계의 핵심 구성 요소를 이해하는 것이 중요합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

스핀들 모터: 스핀들 모터가 실제 절단을 수행합니다. A 2.2KW ER16 공랭 스핀들 다재다능하기 때문에 중간 가격대 기기에 인기 있는 옵션입니다.
스테퍼 모터: 이 모터는 여러 축에 걸쳐 스핀들의 정밀한 움직임을 제어합니다. 스테퍼 모터는 다양한 토크 정격으로 제공되어 다양한 기계 요구 사항을 충족합니다.
선형 레일 및 베어링: 축의 움직임을 안내하여 모든 부분이 완벽하게 정렬되도록 합니다. 선형 레일은 안정성을 제공하고 진동을 줄이는 데 필수적입니다.
컨트롤러 및 전원 공급 장치: CNC 컨트롤러는 컴퓨터에서 생성된 G-코드를 전기 신호로 변환하여 스테퍼 모터를 제어합니다. 또한 전원 공급 장치는 모든 전자 장치에 전원을 공급하는 역할을 합니다.
프레임과 침대: 프레임은 모든 것을 함께 고정합니다. 강철이나 알루미늄과 같은 튼튼한 재료를 사용하면 절단 중에 기계가 견고성과 정밀성을 유지합니다.

구축을 시작하기 위해 필요한 것

CNC 기계를 처음부터 만들려면 몇 가지 필수 도구와 재료가 필요합니다.

알루미늄 압출재: CNC 머신을 위한 견고한 프레임을 만드는 데 적합합니다. 15mm 두께의 알루미늄 압출재를 사용하면 강도가 높아지고 무게도 관리하기 쉽습니다.
스핀들 모터: 선택한 모터는 귀하의 요구 사항에 따라 달라집니다. 다음을 고려하세요. 800W ER11 공랭 스핀들 소규모 프로젝트용.
스테퍼 모터: 최소 3개의 스테퍼 모터(X, Y, Z축 각각에 하나씩).
볼스크류 및 리니어베어링: 축의 이동을 원활하고 효율적으로 돕습니다.
G-코드 생성 소프트웨어: 부품을 설계하고 G코드로 변환하는 CAD/CAM 소프트웨어입니다.

프로젝트를 시작하려면 CNC 기계의 의도된 용도에 대한 명확한 아이디어가 있어야 합니다. 주로 목재로 작업하고 있습니까, 아니면 알루미늄과 같은 금속을 절단하고 싶습니까? 귀하의 선택은 구성 요소와 기계의 전반적인 디자인에 영향을 미칩니다.

프레임 구축 및 부품 조립

프레임은 CNC 기계의 골격이며 다른 모든 구성 요소를 지탱합니다. 프레임이 튼튼할수록 기계의 정밀도가 더 좋습니다.

1단계: 프레임 구성

프레임을 조립하는 것으로 시작하세요 알루미늄 압출재. 다음과 같은 재료를 사용하는 것이 가장 좋습니다. 15mm 두께의 압출 알루미늄 판 내구성과 강성을 위해. 각 조각이 정확하게 절단되었는지 확인하십시오. 제대로 제작되지 않은 프레임은 가공 공정에서 부정확성을 초래합니다. 기계의 크기에 따라 프레임의 치수가 결정되지만 일반적으로 취미 프로젝트에는 약 500mm x 500mm의 작업 영역이 적합합니다.

프로 팁: 완벽하게 정렬된 프레임을 얻으려면 직각 클램프와 평평한 작업 표면을 활용하세요. 다음을 사용하여 프레임을 볼트로 고정하세요. M5 볼트 관절을 제대로 고정합니다. 최종 결과에 영향을 줄 수 있는 정렬 오류를 방지하기 위해 모든 관절을 두 번 확인하십시오.

2단계: 선형 레일 및 베어링 장착

프레임이 완성되면 장착하세요 선형 레일 X, Y, Z 축의 경우. 선형 레일은 부드럽고 정확한 이동에 필수적입니다. Y축 캐리지 레일에 단단히 고정해야 합니다. 여기에서 움직임이 있으면 전체 기계의 정확도에 영향을 미칩니다.

설치 선형 베어링 프레임에 다음을 보장합니다. 받침대 축을 따라 부드럽게 미끄러져 마찰을 줄이고 정밀도를 유지합니다. 필요합니다. 베어링 블록 각 축에 대해 갠트리를 선형 레일에 연결합니다.

드라이브 시스템 설치

구동 시스템은 다음으로 구성됩니다. 볼스크류, 스테퍼 모터, 그리고 드라이브 너트이것이 기계가 축을 따라 움직일 수 있게 해주는 것입니다.

3단계: 볼스크류 부착

에이 볼스크류 회전 운동을 직선 운동으로 변환하며 정밀성을 위한 필수 부품 중 하나입니다. 먼저 장착부터 시작하세요. 볼스크류 드라이브 프레임에 맞춰서 해당 축과 정렬되어 있는지 확인하세요. 정렬되지 않은 나사는 바인딩으로 이어져 성능이 저하되거나 손상될 수 있습니다.

그만큼 드라이브 너트 마운트 그런 다음 축의 움직이는 부분에 부착되어야 합니다. 드라이브 너트 볼 스크류의 움직임을 갠트리 또는 스핀들 캐리지로 전달합니다.

일반적인 수제 CNC의 경우 3.2KW ER20 수냉 스핀들 필요한 전력과 정밀도를 제공하는 데 이상적일 수 있습니다.

4단계: 스테퍼 모터 설치

스테퍼 모터는 스핀들을 움직이는 역할을 합니다. X, Y, Z축. 이러한 모터는 다음을 사용하여 각 축에 장착해야 합니다. 모터 마운트. 스테퍼 모터를 볼 스크류에 연결하는 커플링이 단단히 조여져 작동 중에 백래시가 발생하지 않도록 하는 것이 필수적입니다.

스테퍼 모터는 다양한 토크 정격으로 제공되며 이동이 가능한 모터를 선택해야 합니다. 당신의 갠트리의 무게 그리고 스핀들. 가벼운 설정의 경우, 국립마약국 17 충분할 수도 있지만 더 크고 무거운 설정의 경우에는 국립마약국 23 아니면 심지어 국립마약국 34 필요할 수도 있습니다.

스핀들 및 전자 장치 설치

스핀들은 절삭 공구이며, 스핀들이 없다면 CNC 기계는 아무것도 절단할 수 없습니다. 스핀들은 종종 더 비싼 부품 중 하나이지만 최적의 성능을 위해서는 올바른 스핀들을 선택하는 것이 중요합니다.

5단계: 스핀들 모터 설치

스핀들을 장착하세요 Z축 캐리지. 이 설정에 대한 좋은 옵션은 다음과 같습니다. 5.5KW ER32 공랭 스핀들.

스핀들이 다음과 같이 장착되었는지 확인하십시오. 스핀들 홀더 또는 클램프를 사용하고 진동을 방지하기 위해 단단히 부착되어 있는지 확인하십시오. 사용 냉각 팬 또는 수냉 시스템 특히 더 단단한 소재를 가공할 때 CNC를 장기간 사용하려는 경우. 수냉 스핀들 연속 작동 중에 더 낮은 온도를 유지할 수 있습니다.

6단계: 전자 및 제어 시스템 설치

CNC 기계에는 설계를 동작으로 변환하기 위한 전자 장치가 필요합니다. 이를 위해서는 다음이 필요합니다. CNC 컨트롤러 보드, 아 직류 전원 공급 장치, 그리고 개별 스테퍼 모터 드라이버. 각 스테퍼 모터 전담이 필요합니다 모터 드라이버 올바르게 작동하려면

CNC 컨트롤러: 이것은 CNC의 두뇌 역할을 합니다. 일반적인 옵션에는 다음이 포함됩니다. 마하 3 사용자 친화적이고 많은 취미용 CNC 제작과 호환되는 컨트롤러입니다.
모터 드라이버: 모터 드라이버는 컨트롤러로부터 신호를 받아 모터를 움직일 수 있는 충분한 전력을 제공합니다. 모터의 전력 정격과 일치하는 드라이버를 선택하는 것이 중요합니다.

소프트웨어 설정 및 교정

이제 하드웨어가 설치되었으므로 소프트웨어와 보정에 집중할 차례입니다.

7단계: CNC 제어 소프트웨어 설정

다양한 종류가 있습니다 CAD/CAM 소프트웨어 부품을 설계하고 생성하는 옵션 G코드. 인기 있는 옵션은 다음과 같습니다. 퓨전 360 CAD 및 마하 3 CNC 기계를 제어하기 위한 것입니다. G코드 CNC에 어떻게 이동해야 하는지, 어디를 절단해야 하는지, 어떤 속도로 절단해야 하는지 알려줍니다.

CNC 컨트롤러를 컴퓨터에 연결하고 G코드를 컨트롤러 소프트웨어에 로드합니다. CNC 사양에 맞게 설정을 구성해야 합니다. 밀리미터당 스텝, 이송 속도, 스핀들 속도, 가속도와 같은 모든 사항은 정확한 가공을 위해 설정해야 합니다.

교정 및 테스트

모든 것이 올바르게 작동하는지 확인하려면 기계를 보정하고 테스트해야 합니다.

8단계: 축 교정

정확도를 달성하려면 교정이 필수적입니다. 다음을 설정해야 합니다. 밀리미터당 단계 각 축에 대해. 이는 축을 알려진 거리만큼 이동하고 실제 이동을 측정하여 정확성을 보장함으로써 수행할 수 있습니다. 미세 조정 모터 드라이버는 모터가 올바른 전압과 전류를 받도록 보장하여 단계 건너뛰기의 위험을 최소화합니다.

9단계: 테스트 컷 및 미세 조정

실제 프로젝트를 시작하기 전에 테스트 절단을 수행하여 모든 것이 의도한 대로 작동하는지 확인하십시오. 폼이나 MDF와 같은 부드러운 소재 테스트 컷을 위해 조정하세요. 스핀들 속도 그리고 공급 속도 최상의 결과를 달성하기 위해. 이 단계는 더 가치 있는 자료로 넘어가기 전에 모든 것이 원활하게 작동하는지 확인하는 데 중요합니다.

결론

처음부터 CNC 기계를 만드는 것은 어려울 수 있지만 올바른 지식과 도구가 있다면 달성할 수 있습니다. 프로세스의 핵심은 견고한 프레임을 구성하고, 선형 모션 구성 요소를 설치하고, 견고한 스핀들 시스템을 설정하고, 전자 장치와 소프트웨어를 정확하게 구성하는 것입니다. 목표가 목재, 금속 또는 플라스틱으로 작업하는 것이든, DIY CNC 기계는 집에서 정밀하고 복잡한 부품을 가공할 수 있는 기능을 제공합니다.

올바른 것을 선택하는 것을 잊지 마세요 스핀들 모터 성능에 매우 중요하며 다음과 같은 다양한 옵션을 찾을 수 있습니다. 6KW ER32 공랭 스핀들다양한 수준의 CNC 요구 사항에 맞게 맞춤 제작되었습니다.

CNC 구축 여정을 시작할 준비가 되었거나 스핀들 모터에 대한 추가 정보가 필요한 경우 방문하세요. 스핀들모터샵닷컴 귀하의 프로젝트를 성공으로 이끄는 고품질 구성 요소를 만나보세요.