Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Rodinné lepení přes obří CNC Router projektu

Tento potěšující příběh se objevil v mé nedávno přijaté schránce, od Sean Fairburn, otce, který ve svém obchodě se svými dětmi postavil skvělý CNC router. Vyrůstal jsem o projektech otcovského syna, kde výsledkem byl obnovený hot-rod (bydlím na Route 66, jsou to všechna auta zde). Můj otec a já jsme měli tendenci dělat více turistiky než stavba, což je něco, co si dnes s dětmi vážím. Neslyšela jsem o tom, že by se rodina spojila s záblesky svářeče a rozruch krokových motorů při budování obřího CNC routeru!

Zde je Seanův příběh.

Moji synové a já jsme začali budovat naši pokročilou platformu pro desk a elektroniku, kterou nazýváme Gaming Thrones asi před čtyřmi lety, kdy můj nejstarší syn Káleb měl 17 let, Joshua 15 let a Natanael 12 let. Důvodem pro stavbu trůnů na prvním místě bylo, aby mi a mým synům bylo nabídnuto úžasně pohodlné, speciálně navržené pracovní prostředí. Caleb navrhl trůny a všechny jejich části ve Fusion 360; najali jsme kabinety s CNC směrovači, abychom vyřezali 89 kusů pro každý trůn. Získání přesného návrhu bylo časově náročné a obrábění všech dílů s obvyklými úpravami a změnami bylo velmi obtížné a skutečně zpomalilo pokrok.

Rozhodli jsme se vystřihnout šablony z dílů pro budoucí trony na stolním směrovači. Tato metoda fungovala skvěle pro dva trůny, ale pokaždé, když jsme chtěli změnit design, potřebujeme pro každou část novou šablonu. To také prodloužilo dobu potřebnou k vyříznutí všech dílů z 2,2 hodiny na CNC na 4 dny jako každý otvor, řez, zahloubení a zaoblení bylo třeba provést ručně.

V tomto bodě jsme se rozhodli, že budeme muset pochopit a realizovat všechny aspekty procesu, abychom měli flexibilitu potřebnou k posunu vpřed. Hlavním důvodem pro to bylo vytvořit katalyzátor pro vzdělávání mých dětí a dát jim praktický důvod, aby se dozvěděli, co je potřeba k pohybu všemi aspekty projektu a řešit a pochopit každou vzájemnou disciplínu:

• Navrhování trůnů ve Fusion 360 jim umožnilo naučit se Fusion a 3D design

• Inženýrství dílů a následný návrh přesně přinesl praktické dřevozpracující dovednosti

• Dokončení každé části broušením a malováním vytvořilo pocit kvality a řemeslného zpracování

• Sestava dala dohromady všechny díly a každý aspekt každé vrstvy se stal skutečným a oceněným.

Dalším krokem bylo podívat se na náklady a schopnost vyrábět produkty rychle a efektivně. Kdybychom dostali zakázku od firmy na 12 trůnů, potrvalo by to tři měsíce, než by to bylo možné splnit ručně. Bylo zřejmé, že jsme potřebovali vyrobit vlastní CNC stroj.

Chlapci už měli zkušenosti, aby to navrhli; společně jsme se rozhodli udělat něco, co by bylo velké, stabilní, a poskytnout plochu 4 ft x 8 ft. Také jsem chtěl, aby to zabralo méně podlahového prostoru a lépe zvládalo sběr prachu než běžné ploché stoly. Rozhodli jsme se, že je velmi silný, s možností řezání měkkých kovů a tvrdého dřeva s lehkostí. Zkoumali jsme každou část, a kdyby ji bylo možné zakoupit, jako například motory a držáky Nema 34, koupili bychom je. Navrhli jsme konzoly, portálový a stolní základnu z ocelové čtvercové trubky 3x3x3 / 16 ″.

To otevřelo celou novou dovednost, kterou je třeba získat: svařování, včetně pochopení termodynamiky, které činí přesnost obtížnou, protože svary expandují a stahují se při držení ocelových dílů.

Svařování každé části se záměrem velmi rovného, ​​těsného, ​​rovného lůžka bylo pravděpodobně nejtěžší částí celého projektu. Střed skončil o 1/4 ″ vyšší než rohy nad 5 ft x 10 ft postel. Očekávala jsem, že to bude horší.

Dalším krokem byl nákup lineárních kolejnic a bloků, které jsme dostali z Motion Constrained. Pak stojan pro motorové řemenice, který vyžadoval spoustu trpělivosti, protože jsme museli být opět velmi přesní a úmyslní při nastavování kusů, pak vrtání a poklepávání všech otvorů pro šrouby.

Navrhli jsme a přivařili portálový port pomocí paralelních trubek, abychom vyrobili jeden kus pro pevnost, a pro flexibilitu montáže více vřeten a nástrojů. U tohoto ocelového portálu o délce 88 ″ jsme museli připevnit svislé zvedáky na bloky kolejnic, pak je přesně svařovat na místě bez napětí pro dokonalé uchycení. Udržovali jsme přesnou vzdálenost a paralelní polohování pomocí upínání dřevěných bloků mezi oběma konci 6 1/16 ″ od sebe, pak je velmi rychle přichytili, aby nedocházelo k jejich roztahování nebo kroucení.

Navrhli jsme také vlastní Z-vozík, abychom mohli namontovat více nástrojů, přišroubovat je v různých výškách tak, aby nemusel být šroubový vodicí šroub Z tak dlouhý. To fungovalo skvěle a umožnilo nám přesně tramvajové nástroje na 90 ° stolu.

Rozhodli jsme se sklonit stůl 65 ° tak, aby sběr prachu byl snazší, protože gravitace by vytáhla čipy dolů do dna, kde by byl sběrný port. Tento design nám také umožní snadno se dostat kamkoliv na 4 ft x 5 ft list materiálu, stejně jako zabírají méně místa v garáži.

Nainstalovali jsme motory, napájecí zdroje, regulátory a elektroinstalace, zmapovali napájení a sestavili vlastní 220v jistič, který umožňuje vše, včetně vřetena 4Kw a VFD (zařízení s proměnnou frekvencí), což je jako průmyslový router s točivým momentem 6 hp .

Caleb se rozhodl vyprázdnit starou věž G5 Mac Tower a použít ji jako náš regulátor, protože vypadal chladně a nikdy neuvidíte Mac věci kolem CNC strojů. Mysleli jsme si, že by bylo docela zábavné, kdyby se lidé dívali na naši plošinu a divili se, jestli to všechno běží na starém Mac G5

Pájení se stalo Nathanaelovou prací, a to tak, že na každý kabel pro motory pro rychlé odpojení v celém systému byly použity 4-pólové konektory pro muže a ženy. Měření a testování se staly další důležitou dovedností, kterou jsme se naučili, protože všechny dráty byly kontrolovány na kontinuitu a řádně nastaveny na délku, aby se věci udržely v pořádku.

Poté, co byly všechny díly na místě, jsme museli provést kalibraci vzdálenosti pro všechny tři osy, takže 12 ″ v softwaru Mach3 je 12 ″ skutečně řezané. To se provádí v části programu ladění motoru - pro každý motor osy nastavíte kroky na palec, porovnejte skutečnou ujetou vzdálenost a poté proveďte nastavení, abyste získali jemnější a jemnější přesnost. Použili jsme nůž X-acto v sklíčidle pro vrtání, abychom označili vzdálenost, kterou jsme opakovaně překročili a dosáhli vzdálenosti 0,002 ″ při vzdálenosti 96 ″.

Caleb, nyní 21, na volné noze jako designér k pronájmu s 3D tiskárna v New Orleans. On předtím pracoval v high-end kabinet obchod provozovat své CNC před návratem k vybudování našeho domácího CNC a pracovat se mnou na trůny, a vlastní obchod stoličky a stoly prodáváme. Když byl mladší, potrestal bych ho tím, že ho sleduji Photoshopem. Teď jde přímo na web, aby sledoval tutoriály na cokoliv, co se chce naučit.

Joshua nyní pracuje ve stejném obchodě, kde vyrábí a instaluje skříně a buduje dveřní stěny a čela zásuvek. Když není v práci, je to soustruh na dřevo a velmi praktický výrobce. Je to obrovský fanoušek Jimmyho DiResta. Joshua nemá strach a může dělat cokoliv.

Nathanael chvíli pracoval na tom, aby se naučil pískovat a stříkat. Miluje to a má na to velmi dobrou trpělivost. On je také do řezbářství a inlay práce, stejně jako kaligrafie. On se učil Fusion 360 od jeho staršího bratra Caleb, a učí to jeho mladšímu bratrovi Isaac namísto hraní videoher.

Dokonce i můj 11 letý Isaac nyní navrhl 10-1 měřítko 2 × 2 Lego cihly ve Fusion 360. On ví, jak CAM kousky, nástroje díly, import souboru do MACH3, načíst bity, a řez dřeva. Přesně ví, jaké materiály mají být použity a kolik času trvá, než se každý Lego stane. Nyní shromažďuje dřevo pro výrobu vánočních dárků, které prodává ostatním, a uvádí do praxe vše, co se naučil. Dělá mě velmi pyšný.

V dnešní době se chci stát tatínkem, povzbuzujícím, podporujícím a vždy pozorujícím. Někdy začnu věci a pak je předám chlapcům. Jsem v důchodu, ale jako kameraman 25 let a americký námořní bojový veterinář podporuji týmovou práci, dobrou komunikaci a naprosto vlastnící informace o práci, kterou děláte - musíte znát své věci. Zdůrazňuji, že moji chlapci jsou v tuto chvíli a věnují pozornost nástrojům. Podporuji testování a odvážné experimentování, zejména s návrhy a povrchovými úpravami; selhání je mocný učitel.

Každý projekt mi dává více a více k dětem, aby nakonec zvládli každý aspekt a porozuměli celkovému času a materiálům potřebným při nabízení zakázky nebo prodeji výrobku, který vyrobili. Jsem na své děti nesmírně pyšný - čas, který je do nich investován, aby se stali lepšími tvůrci, vynálezci a podnikateli, odemkl v budoucnu širokou škálu možností.


Technické specifikace našeho domácího CNC:

• Postel o rozměrech 5 ft x 10 ft pro řezací plochu 4 ft x 8 ft (2 palce Lagniappe)

• 88 ″ šířka portálového prostoru s 3 ″ podlahovým prostorem používaným s úhlem lože 65º.

• Osa Y může dosáhnout 512 ipm

• Osa X může dosáhnout hodnoty 410 ipm

• Osa Z může dosáhnout 150 ipm (přívodní šroub: Igus Drylin, s nosičem Energy Chain)

• Vřeteno se otáčí od 8 000 do 18 000 ot / min

Podíl

Zanechat Komentář