Rất nhiều bạn bè có niềm đam mê DIY – chế máy cnc thường đặt câu hỏi làm thế nào để sản xuất một máy cnc ? Cần những linh phụ kiện gì để lắp nó ? Bài viết sau đây CNC3DS xin ra mắt những thành phần và trọn bộ linh phụ kiện chế máy cnc để đồng đội tìm hiểu thêm .
Tất nhiên rồi, máy cnc nào thì cũng cần một bộ điều khiển và tinh chỉnh TT – bộ não để điều khiển và tinh chỉnh hàng loạt hoạt động giải trí của máy như vận động và di chuyển những trục, chạy spindle, bơm nước làm mát, nạp G-code để gia công cụ thể …
Hiện tại thì bộ điều khiển CNC rất đa dạng về chủng loại, thương hiệu, tùy thuộc vào loại máy cnc mà anh em muốn chế: Máy tiện cnc, máy phay cnc, máy khắc cnc, máy cắt plasma cnc, máy cắt cnc hay các bác thợ mộc thì gọi dân dã hơn là máy chạm cnc, máy đục gỗ vi tính…
Đây là bộ điều khiển và tinh chỉnh cnc hay gọi là mạch đệm ( BOB ) liên kết với máy tính qua cổng LPT chạy ứng dụng Mach3. Loại này thuộc loại ngon, bổ, rẻ hay không thì cũng tùy đồng đội nhìn nhận so sánh nhưng nhìn chung thì cũng tương thích với ví tiền đồng đội và nó cũng khá tương thích với nhu yếu DIY. Mach3 là ứng dụng tầm cỡ với dân chơi CNC từ Bắc chí Nam, hoàn toàn có thể nói mọi đam mê CNC đều bắt nguồn từ Mach3. Bob này tương đối dễ sử dụng, tương hỗ max 5 trục, ngõ ra cách ly quang cao tốc, số ngõ ra đủ để gài nút bấm ngoài, số lượng giới hạn hành trình dài, 3 role để bật tắt bơm tưới nguội, biến tần, có ngõ 0-10 v điều tốc spindle .
Nếu đồng đội dư giả thì hoàn toàn có thể chuyển sang phiên bản Mach3 USB chuyên nghiệp hơn nhờ số lượng ngõ vào ra lớn nên hoàn toàn có thể làm bảng điều khiển và tinh chỉnh đa công dụng, tương hỗ tay cầm rất thuận tiện .
Từ mạch Mach3 usb thì hoàn toàn có thể DIY ra bảng tinh chỉnh và điều khiển chuyên nghiệp thế này
2. Mạch Planet CNC USB controller
Tiếp theo tôi muốn nói tới chính là mạch Planet CNC USB controller. Mạch này dùng ứng dụng của hãng Planet CNC – của Châu Âu. Giao diện rất trực quan, dễ dùng và mạch cũng dễ setup hơn nhiều so với Mach3. Bản Mk1 tương hỗ 4 trục, có ngõ ra điều khiển và tinh chỉnh spindle, 2 role ngoài, tương hỗ 1 số ít phím ngoài và giá khá mềm, còn loại Mk2 nhiều công dụng hơn, tương hỗ tới 5 trục thì giá đắt hơn tuy nhiên những cụ cũng nói đắt thì sắt ra miếng, Mk2 có nhiều tính năng hạng sang hơn hẳn MK1
MK2 planet cnc usb controller trông khá ngầu với tính năng tương hỗ chạy trình trên thẻ nhớ .
Giao diện khá thân thiện, cực kỳ thuận tiện setup
Mạch này được dùng liên kết PCI với máy tính và được dùng khá nhiều trên máy cnc lúc bấy giờ, ưu điểm giá tiền rẻ, dễ sửa chữa thay thế bảo dưỡng và chạy rất không thay đổi. Nó được lắp trên nhiều máy, từ máy trung quốc tới máy Nước Ta. Nó khá dễ sử dụng, tương thích với nghề chạm gỗ, đá không cần vọc vạch gì nhiều – nhưng dùng với DIY thì chưa hợp lắm .
4. Bộ điều khiển và tinh chỉnh DDCSV 2.1
Với bộ này thì hãy nói lời tạm biệt với máy tính chạy máy cắt khắc cnc. Nó là bộ tinh chỉnh và điều khiển chuyên nghiệp thực sự với chip DSP 32 bit, màn hình hiển thị LCD, tần số phát xung tới 500 khz siêu mượt và đương nhiên tương hỗ tay cầm, bàn phím số không thiếu, tinh chỉnh và điều khiển tới 4 trục đồng thời, chạy tổng thể những loại mã G-code. Bộ này hoàn toàn có thể dùng để lên điện cho những máy cnc nhật cũ đã hỏng bộ điện chạy cũng êm nhưng bộ này thì không tương hỗ thay dao tự động hóa ( giá rẻ mà ) nên đồng đội xem xét khi xài nó cho dòng machining center – TT gia công .
5. Bộ tinh chỉnh và điều khiển cầm tay A11 và A18
Bộ này cũng thuộc hàng chuyên nghiệp hoàn toàn có thể điều khiển và tinh chỉnh 3 hoặc 4 trục, cắm usb có chứa mã g-code và chạy, khá tiện lợi tuy nhiên thì nó không có công dụng mô phỏng lệnh trước khi chạy thật. Loại này hiện tại những máy đục tượng gỗ, đá 4D hay dùng phiên bản A18, phiên bản A11 cho máy 3 trục cũng ít được sử dụng .
6. Bộ tinh chỉnh và điều khiển GSK928 controller
Bộ tinh chỉnh và điều khiển này thì khỏi phải nói rồi, nó tương tự vơi FANUC nổi tiếng của Nhật Bản hướng tới dòng máy cnc TT gia công chuyên nghiệp với 2 vòng phản hồi kín, trấn áp sai số 1/1000. Kiểm soát vận tốc và vị trí của trục chính tương hỗ thay dao tự động hóa, có lập trình PLC bên trong, tương hỗ khá đầy đủ tập lệnh G-code y hệt như dòng FANUC. Loại này chuyên để làm lại điện cho những dòng máy cnc công nghiệp chạy FANUC đời cũ mà việc sửa chữa thay thế rất khó khăn vất vả lại đắt đỏ, không không thay đổi. giá thành cho loại chuyên nghiệp này thì đương nhiên không hề thấp nhưng nếu so sánh với giá sửa máy cnc dòng FANUC thì vẫn còn rẻ chán. Quan trọng là hàng mới thì dù sao vẫn ngon và không thay đổi hơn nhiều so với Nhật bãi đã có tuổi đời 20-30 năm .Loại này cũng yên cầu bạn bè phải có kinh nghiệm tay nghề nhất đinh trong linh vực cnc thì mới setup được, bạn bè mới vào nghề đừng có ham nhé .
II. Động cơ dẫn động những trục
Động cơ dẫn động những trục máy CNC thì hoàn toàn có thể chia làm 3 loại chính đó là động cơ bước, động cơ servo và loại động cơ servo lai ( Hibrid servo ) .
1. Động cơ bước
Động cơ bước – step motor thì có loại 2 pha, 3 pha và 5 pha. Loại 2 pha và 3 pha hiện tại nguồn gốc trung quốc chạy khá ngon trong khi giá tiền rẻ, đặc biệt quan trọng loại 3 pha cho momen xoắn cực kỳ lớn ( tới 50N m ), mặt bích tới 130 mm rất thích hợp tải nặng, tần suất thấp và dải tốc độ trung bình .Loại 2 pha thì thường dùng loại động cơ bước size 86 và động cơ bước size 57Máy lớn cỡ 6090 trở lên thì thường dùng size 86, loại cốt trục ra 14, momen xoắn từ 4-8 Nm thân dài 80-150 mm .
Máy nhỏ hơn và loại mini 2030 thì thường dùng size 57, cốt ra 8 mm, momen từ 1.8 – 2.5 Nm thân dài 50-110 mm
Loại 5 pha thì thường trên thị trường là loại của Oriental motor Vexta nguồn gốc Nhật Bản, hàng bãi chứ không có mới, Chi tiêu thì tùy theo mức độ hình thức chủng loại ( mới thì nó rất mắc tiền, một con động cơ Vexta cỡ 4N m có giá tới cả chục triệu ). Loại này thì nếu lựa được con nào ngon thì chạy bền, không bị mất bước. Cầm những em nó trên tay cũng sướng hết cả thằng người vì độ hoàn thành xong của anh Nhật Bản thì bạn bè không hề chê được rồi
2. Động cơ Servo
Loại này là hạng sang nhất, là đỉnh điểm của công nghệ tiên tiến điều khiển và tinh chỉnh. Phổ biến tại Nước Ta là Yaskawa, Mitshubishi, Panasonic của Nhật và Delta của Đài loan … Đặc điểm là rất đúng chuẩn, độ phân giải encoder lên tới hàng triệu, chạy êm, không nóng, tần suất rất lớn, vận tốc cao, liên kết tinh chỉnh và điều khiển vào mạng lưới hệ thống yên cầu có kinh nghiệm tay nghề và đương nhiên rồi là mắc tiền .Bộ servo mishubishi Mr-j3-60a tương tự hiệu suất 750 w
Giá mềm hơn thì có Ac servo của Trung Quốc, nếu dùng servo trung quốc thì bạn bè nên chọn loại có tên thương hiệu chứ không nên ham loại giá rẻ quá mà chẳng có tên thương hiệu gì thì sau này cũng mệt. Đặc điểm của Ac servo trung quốc là giá tiền rẻ hơn nhiều so với loại cùng hiệu suất của Nhật, cân đối giữa ngân sách và độ đúng mực cũng như độ bền .
AC servo YasKo Trung quốc
3. Động cơ Servo lai ( Hybrid servo )
Loại động cơ này phối hợp giữa động cơ bước và điểu khiển có phản hồi của động cơ servo nên rất can đảm và mạnh mẽ, đúng chuẩn, không bị mất bước ở vận tốc cao, khắc phục trọn vẹn điểm yếu kém của động cơ bước truyền thống lịch sử. Theo nhìn nhận chủ quan thì nó cũng ngon không kém gì Ac servo cả mặc dầu có ồn và nóng hơn quan trọng là giá của nó rẻ hơn so với ac servo nhiều .
Dòng này đầu tiên phải nói tới dòng Alpha Step Vexta của Oriental motor như là Asd12a-c Asd20a-c đi kèm với motor asm911 hoặc asm98ac là 2 motor mạnh mẽ nhất của dòng anpha step, chúng thường trang bị hộp giảm tốc harmonic ở đầu trục để tăng momen xoắn nhằm tận dụng lợi thế tốc độ cao của dòng động cơ này.
Nếu bạn bè kiếm được mấy bộ này mà hình thức đẹp như mới thì cứ yên tâm sử dụng vì nó quá là ngon mà giá lại rẻ hơn nhiều so với hàng đập hộp ( hàng mới 100 % thì giá 1 bộ tầm 3-4 ngàn mĩ kim đó ) bạn bè không đủ sức chơi đâu .Nếu mà hàng Nhật kiếm khó quá thì có nhiều loại hybrid servo hàng brandnew của trung quốc cho đồng đội lựa chọn, giá rẻ mà chạy cũng ngon, đúng mực và cũng khá bền đấy. Thương hiệu đầu bảng thì có YaKo, Leadshine, JMC, cả 3 loại này được bán trên toàn thế giới, gồm có cả USA và EURO, nói như vậy để đồng đội hiểu công nghệ tiên tiến tinh chỉnh và điều khiển của Trung Quốc cũng đang vươn ra quốc tế rất can đảm và mạnh mẽ. Dòng HBS86H, HBS758 và HBS2206 của Leadshine lúc bấy giờ được dùng khá nhiều .
III. Hệ thống truyền động cơ khí của máy cnc
Có 3 chiêu thức truyền hoạt động trên máy cnc đó là dùng vít me bi, thanh răng – bánh răng và dây đai răng .
1. Vít me bi
Hiện phổ cập để chế máy cnc đồng đội hay dùng là vít me bi của TBI – Taiwan. Loại này có ưu điểm là giá tiền khá hài hòa và hợp lý, độ đúng mực cao, lâu mòn, so với những máy cnc đồng đội hay dùng là cấp đúng chuẩn C7. Cấp C5 và C3 rất ít dùng vì đắt tiền
2. Thanh răng – bánh răng
Với công nghệ tiên tiến lăn răng và nhiệt luyện, mài bảo vệ độ đúng mực và độ cứng cho răng thì truyền động này bảo vệ độ đúng chuẩn khá cao, được lắp ráp nhiều trong máy đục gỗ vi tính, máy khắc gỗ cnc, máy khắc đá, máy đục tượng … Ưu điểm lắp ráp thuận tiện, với chiều dài thanh răng ghép lại vô hạn. Modun răng thông dụng là 1.25, chiều dài thanh răng 671 mm hoặc 1.4 m
Đi kèm với thanh răng là hộp số dây đai hoặc bộ bánh răng nhựa
3. Dây đai răng
Loại này thì hay được lắp trên máy khắc laser, máy cắt plasma cnc, máy cắt laser, máy khắc laser mini do ưu điểm đạt vận tốc cao, nhưng điểm yếu kém là chỉ tương thích với tải nhẹVề thanh ray trượt vuông, bạn bè nên dùng tên thương hiệu của Hiwin hoặc TBI do chất lượng tốt, thông dụng, khi hỏng hóc dễ sửa chữa thay thế .
Thanh ray trượt tròn là một sự lựa chọn khá thông dụng trong ngành gỗ do giá tiền rẻ, điểm yếu kém là độ đúng chuẩn và năng lực chịu tải kém thanh ray trượt vuông nên không thích hợp lắm khi lắp những máy khắc cnc yên cầu độ sắc nét cao ở những chi tiết cụ thể nhỏ .
IV. Trục chính – spindle máy cnc
Trục chính spindle thường dùng là loại giải nhiệt nước hoặc gió, vận tốc 24000 vòng phút hoặc 60.000 vòng phút. Giá thành khác nhau phụ thuộc vào vào chủng loại, tên thương hiệu vòng bi lắp trên spindle. Thông thường spindle sẽ có 3-4 vòng bi, đắt nhất là loại vòng bi 7 xxx gốm với cấp đúng mực p4, còn rẻ nhất là lắp bi 6 xxx thế nên cùng hiệu suất thì spindle chênh nhau tới vài triệu tới vài chục triệu là chuyện thông thường .Công suất dải rộng từ 800 w tới 7 kw
Còn đồng đội nào định đô chế lại máy phay cnc sắt kẽm kim loại mà trục chính dùng đầu BT30, BT40, BT50 thì hoàn toàn có thể tìm hiểu thêm dòng động cơ kéo chuyên sử dụng có tương hỗ xác định trục chính trong quy trình thay dao tự động hóa .
Anh em nào tính lên máy mini chạy pcb nhỏ nhỏ mà ít xèng thì xài loại spindle mini DC brushless này cũng ngon, speed tới 9000 vòng phút, colet chuẩn ER11 khắc rất phê, giá mềm nhất trong những thể loại spindle .
V. Biến tần chạy spindle
Trên máy cnc thì biến tần được sử dụng để tinh chỉnh và điều khiển vận tốc của trục chính spindle. Các dòng máy cnc router như là máy khắc gỗ vi tính, máy khắc đá … trên thị trường hầu hết lắp biến tần Best, Fuling vì những dòng này khá bền .. bạn bè trong Nam lắp thì hay sài đồ biến tần hàng Nhật bãi, nói chung là tùy sở trường thích nghi nhưng theo mình thì xài đồ mới nó cũng có cái sướng của nó .
VI. Phụ kiện máy CNC
1. Kẹp spindle
2. Bơm dầu
3. Cảm biến hành trình dài
4. Xích nhựa luồn dây
5. Bơm nước làm mát spindle
6. Khớp nối
