The purpose of this personal hobby

The purpose of this personal hobby page, aside from showing off my little creation is to share a few bits of CNC insight with those interested in "home built cnc". When I started this project, I found no pages that showed construction of a machine this size or methods I used in building it but I did find a few pages and other resources that had bits and pieces of information that was extremely useful in this effort. With these pages I would like to add my two cents of experience and ramblings to this collection of homebrewed Computer Numerically Controlled machinery.

Index of pages:

Design objective for the machine
A few random reflections on the project
machine frame
x axis
y axis
z axis
controller
machine wiring circuit
software
dust evacuation
first milling projects / tests
Links - that I learnt from and suppliers
The design objectives for MadVac CNC:

General purpose 4 axis (two Z axis) production machine capable of 2D and 3D routing of material within 7" x 52" x 99" envelope
Milling wood, plywood, plastics, all grades of aluminum and softer metals
3D mold making
Repeatability and precision of movement to 0.0005" and better
Heavy, relatively rigid structure
Easily accessible open table
Small footprint base
Modular design for disassembly, moving and reassembly
Repeatable and accurate assembly
Upgradeable to servo motors
Compact Y gantry with Z and W axis both of which can work in 52" x 99" envelope
Mobile controller console that can move to any point around the machine
Complete mechanical, electronics, software system under $16,000.

A few random thoughts and reflections about the project:

The research, design and planning of every component, materials and aspect of this machine took about one full year and the construction itself started in Jan 2004 and was 95% finished in July 2004. Virtually all insight and information about "cnc" came from various sources on the Internet such as manufacturer on-line catalogs, discussion groups and individual web pages. One may legitimately ask, why one would be so crazy to attempt building a large cnc machine instead of just buying one. The initiative to build this thing came mostly from the realization that I would end up with a multipurpose machine that would open up doors of all kinds of opportunity and in being able to mass produce things in the near future that I needed/wanted for my work (already had a long list of items that could use a cnc treatment). Next, came the obvious obstacle of not having thirty plus grand lying around to plunk down for some else's creation. It is one thing to have products and a production schedule ready for the machine so that is starts paying for itself immediately, but having no such thing, the pay as you go route was a better, less stressful alternative. Least but not last, this was a technical challenge I just could not resist and a very fulfilling and addictive hobby to boot (here is the test: if your regular bed time and bathroom library reading consists of Enco, MSC and McMaster catalogs and other technical literature and you would classify your personality as "obsessive-compulsive", you are on the right path and have a better than average chance of success ;)).

One thing is for certain, it is a leap of faith to "see" the whole thing finished while you are at step one of a hundred thousand step process. You have some concept of the work flow in your head but you do not really "know" every step in every detail. You just know ahead of time there will be some ideas that will turn into time wasting dead ends (so typical of first time projects) so you will have to find alternatives that you have not possibly thought about yet and you pray that these obstacles will not stop you dead in the tracks (well, at least not for thousands of additional $$$). About half way through, you will realize that you are actually undertaking the equivalent of an "Iron Man" endurance race in machine building and there is no way back with thousands of dollars burnt up already, and there is still very little to show for your effort. Why? The thing about precision machinery (not a drawer slide/ heating pipe CNC) is that everything you do will require some holding or alignment "jig" that has to be invented and made along the way (or at least painstakingly set up) before you can drill this or attach that on the machine. Working without nicely equipped machine shop (mill, lathe, bench grinder, column drill) as in my case adds lots extra points to the "elbow grease" coefficient.

Anyway, having been inspired by amateur hobbyists that were building these machines (albeit smaller - about the size of my y axis) I sat down, drew up some initial 3D sketches in CAD and begun researching the components needed to get started. The first thing you encounter when designing such machine from scratch is the sudden almost paralyzing avalanche of "chicken or egg" decisions that have to be made to go forward, decisions from the strategic "big picture" concepts to the last screw and washer sizing. In retrospect, I could write a big fat book on the process of selecting screws, pins, taps, reamers, drills, counterbores, measuring and alignment tools, bearing grease, ball bearings, ball screws, linear slides, stepper motors, couplings, drives, cable carriers, power supply, structural steel profiles, aluminum plates, epoxy and metal powders, electronic components, computer, shielded cabling, switches, CNC and CAM software and the list goes on and on into ever increasing nitty gritty, with each individual component thoroughly researched, suppliers located and priced to get it for reasonable cost. After all, the point was not to spend forty grand in the first place but this is what takes more time than the building of the machine itself!
Trust me, this process is very educational and you will learn a LOT and if you like technical challenge and research/learning you will have a guaranteed BLAST!!

So, electronics being my weakest link, I had to build the controller first to be sure that I could even get off the ground. Once the stepper motors were spinning (the first Eureka moment in the machine building experience), I went onto getting the ball screws and linear slides sizing finalized and ordered. The very last thing was bringing in many hundreds of pounds of steel square tubing and MIC cast aluminum plate into the shop, cleaning, derusting and deburring everything and cutting it as accurately as I could into the sections of the machine. Then the fun of building begun.

Результаты (русский) 1:

Цель этой страницы личного хобби, помимо хвастаться мой маленький создание является поделиться несколько бит ЧПУ insight с теми, кто заинтересован в «дом построен cnc». Когда я начал этот проект, я нашел нет страниц, которые показали строительство машины этот размер или методы, которые я использовал в его построении, но мне удалось найти несколько страниц и другие ресурсы, которые были биты и куски информации, которая была чрезвычайно полезным в этих усилиях. С этих страниц я хотел бы добавить два цента опыта и бред в этой коллекции Самоваренное компьютерным числовым программным управлением машины. Индекс страниц:Дизайн цель для машиныНесколько случайных размышления о проектеРама машиныось xось yось zконтроллерСхема проводки машиныпрограммное обеспечениеэвакуация пылиСначала фрезерные проекты / тестыСсылки - что я узнал из и поставщиковЦели разработки для MadVac станков с ЧПУ: Общего назначения 4 оси (две оси Z) производства машины способны 2D и 3D маршрутизации материала в пределах 7 «x 52» x 99» конвертФрезерование древесины, фанеры, пластмассы, все сорта из алюминия и мягких металлов3D прессВоспроизводимость и точность движения 0,0005» и лучшеТяжелые, относительно жесткая структураЛегко доступны открытые таблицыКомпактный базовыйМодульная конструкция для перемещения и сборка, РазборкаПовторяемые и Точная сборкаОбновление для серводвигателейКомпактный козловой Y с осью Z и W, оба из которых может работать в 52 «x 99» конвертМобильные контроллер консоль, можно перейти к любой точке вокруг машиныПолная механическая, электроника, программное обеспечение системы под $16000. Некоторые случайные мысли и размышления о проекте: Исследования, проектирование и планирование каждого компонента, материалов и аспект этой машины занимает примерно один полный год и само строительство началось в янв 2004 года и была завершена в июле 2004 года 95%. Практически все представление и информацию о «cnc» пришли из различных источников в Интернете, таких как он-лайн каталоги производителя, дискуссионные группы и отдельных веб-страниц. Можно законно спросить, почему один будет настолько сумасшедшие, попытка строительства большой ЧПУ вместо того, чтобы просто покупать один. С инициативой построить эту вещь пришли главным образом из того, что я бы в конечном итоге с многоцелевой машиной, что бы открыть двери всех видов возможностей и возможность массового производства в ближайшем будущем вещи, которые нужно/хочу для моей работы (уже имел длинный список элементов, которые могли бы использовать ЧПУ лечение). Затем, появились очевидные препятствия, не имея тридцать плюс Гранд лежал около бухнуть вниз для некоторых еще и создание. Это одна вещь, чтобы иметь продукты и готовый график производства машины, так что начинает платить за себя сразу же, но имея такой вещи, платить как вы идете маршрут был лучше, менее напряженный вариант. Наименее но не последний, это была техническая задача, я просто не мог устоять и очень плодотворной и захватывающей хобби для загрузки (Вот тест: Если ваши регулярные кровати время и ванная комната библиотека чтения состоит из Enco, MSC и МакМастер каталогов и другой технической литературы и вы бы классифицировать вашей личности как «обсессивно-компульсивное», вы на правильном пути и лучше чем средний шанс на успех ;)).Одна вещь является для некоторых, это веры, «видеть» все это законченный, пока вы на шаг, один из ста тысяч шагов. У вас есть некоторые концепции рабочего потока в вашей голове, но вы не «знаю» каждый шаг в каждой детали. Вы просто знаете заранее, там будет некоторые идеи, которые будут превращаться в тупиках тратить время (так обычно первый раз проектов) так что вам придется найти альтернативы, которые вы не задумывались возможно еще и вы молитесь, что эти препятствия не остановит вас мертвым в треков (Ну, по крайней мере не для тысячи дополнительных $$$). Около половины пути через, вы поймете, что на самом деле вы выполняете эквивалент выносливость гонки «Железный человек» в машиностроении и нет никакого способа вернуться с тысячи долларов, уже сгорел и существует до сих пор очень мало, чтобы показать за ваши усилия. Почему? Самое точное машиностроение (не шариковые / Отопление трубы с ЧПУ), что все, что вам потребуется некоторое Холдинг или выравнивание «джиг» что придумал и сделал в пути (или по крайней мере тщательно настроить) перед вами можно просверлить это или прикрепить что на машине. Рабочие без хорошо оборудованный цех (мельница, токарный станок, электроточило, столбец дрель) как в моем случае добавляет много дополнительных указывает коэффициент «пот».Во всяком случае, были вдохновлены любительские любителей, которые строили эти машины (хотя и меньше - о размере моей оси y) сидел вниз, составил некоторых первоначальный 3D эскизы в CAD и начаты исследования компонентов, необходимых для начала. Первое, что вы столкнулись при разработке такой машины с нуля является внезапное почти парализует лавины «курица или яйцо» решений, которые должны быть сделаны идти вперед, решения от концепций стратегического "общую картину" последний винт и шайба калибровки. В ретроспективе я мог бы написать большой жира книгу на процесс отбора винты, штифты, метчики, развертки, сверла, зенковки, инструменты измерения и выравнивание, подшипников, смазка, шарикоподшипники, ШВП, линейный слайды, шаговые двигатели, муфты, диски, перевозчиков кабель, блок питания, конструкционная сталь профилями, алюминиевых пластин, металла и эпоксидных порошков, электронные компоненты, компьютер, экранированных кабелей, выключатели, ЧПУ и CAM программное обеспечение и список идет дальше и дальше в возрастающей вшивый песчаный, с каждого отдельного компонента тщательно исследовал, поставщики расположены и цены, чтобы получить его для разумной стоимости. В конце концов точка была не для того, чтобы провести сорок Гранд в первую очередь, но это то, что занимает больше времени, чем здание самой машины! Поверьте мне, этот процесс является очень познавательно и вы узнаете много и если вам нравится технические проблемы и исследования/обучения, вы будет иметь гарантированный взрыв!!Таким образом электроника, будучи моим слабым звеном, пришлось построить контроллер сначала быть уверенным что я мог бы даже получить от земли. Как только шаговые двигатели спиннинг (первый Эврика момент в машине, накопления опыта), я пошел на получение ШВП и линейный слайды калибровка завершена и приказал. Самая последняя вещь чего многие сотни фунтов стальных квадратных труб и MIC литой алюминиевой пластины в магазин, уборка, ржавчины и заусенцев все и резки его настолько точно, как я мог в секции машины. Тогда удовольствие от здания началась.

Результаты (русский) 2:

Цель этой личной странице хобби, помимо демонстрируя свою маленькую создание является обмен несколько битов ЧПУ понимания с тех, кто заинтересован в "дом, построенный с ЧПУ". Когда я начал этот проект, я не нашел никаких страниц, которые показали строительство машины такого размера или методов, которые я использовал в строительстве, но я нашел несколько страниц и другие ресурсы, которые имели биты и куски информации, которая была чрезвычайно полезны в этой работе. С помощью этих страницах я хотел бы добавить свои два цента опыта и бред в этой коллекции доморощенной цифровым программным управлением машины. Индекс страниц: Дизайн объективной для машины Несколько случайных размышления о проекте раме машины ось х по оси Y Ось Z контроллера Схема машины проводки программное обеспечение пыль эвакуации в первую очередь фрезерные проекты / тесты Links - это я узнал от и поставщиков Проектные цели Madvac ЧПУ: общего назначения 4 оси (два Z ось) производство машина, способная 2D и 3D маршрутизации материала в 7 "х 52 "х 99" конверт Фрезерование древесины, фанеры, пластмассы, всех сортов алюминия и мягких металлов 3D пресс-форм Повторяемость и точность движений до 0,0005 "и лучше Тяжелые, относительно жесткая конструкция легко добраться открыт стол Малый размер базы Модульная конструкция для демонтажа, перемещения и сборкой П и точной сборки с возможностью расширения до серводвигателями Компактный Y портал с Z и W оси оба из которых могут работать в 52 "х 99" конверт мобильные консоли контроллера, который может перемещаться в любую точку вокруг машины механического оборудования, электроники, программного обеспечения системы под $ 16 000. Несколько случайных мыслей и размышления о проекте: исследование, проектирование и планирование каждого компонента, материалов и аспекта этой машины ушло около одного полного года и само строительство началось январе 2004 и был 95% закончили в июле 2004 года. Практически все понимание и информация о "ЧПУ" пришли из различных источников в Интернете, таких как производитель он-лайн каталогов, дискуссионных групп и отдельных веб-страниц. Можно законно спросить, почему можно было бы быть настолько сумасшедшим, чтобы попытаться построить большой станок с ЧПУ, а не просто покупать один. Инициатива построить эту вещь пришла в основном из осознания того, что я бы в конечном итоге с многоцелевой машины, открылись бы двери всех видов возможностей и в возможности массового производства вещей в ближайшем будущем, что мне нужно / хотел для моей работы (уже длинный список предметов, которые могут использовать обработку CNC). Далее, пришли явное препятствие не наличия тридцать плюс великий валяется швырнуть для создания какого-то другого. Это одна вещь, чтобы есть продукты и производственный график, готовые для машины, так что начинает не платить за себя не сразу, а имея такой вещи, платить, как вы идете маршрут был лучше, менее напряженный альтернатива. Наименее но не последний, это было технической проблемой, я просто не мог устоять и очень чувственно и привыкание хобби для загрузки (здесь тест: если ваш основное время кровать и библиотека ванная комната чтения состоит из Enco, MSC и МакМастер каталогов и других технических литература и вы бы классифицировать вашу личность, как "обсессивно-компульсивное", вы находитесь на правильном пути и должны лучше, чем в среднем шанс на успех;).) Одна вещь является для некоторых, это прыжок веры, чтобы "видеть" Все это закончили в то время как вы находитесь в шаге один из сотен тысяч этапа. У вас есть понятие потока работ в Вашей голове, но вы действительно не "знать" каждый шаг в каждой детали. Вы просто знаете заранее, что будут какие-то идеи, которые превращаются в тратить время тупиков (так характерных для первых проектов времени), так что вы должны будете найти альтернативы, которые вы не возможно, думали о еще и вы молитесь, что эти препятствия не будут остановить вас в треках (ну, по крайней мере, не для тысяч дополнительных $$$). Около половины путем, вы поймете, что вы на самом деле проведения эквивалент «Железный человек» гонка на выносливость в машиностроении и нет пути назад с тысячами долларов сгорел уже, и до сих пор очень мало, чтобы показать для вашего усилие. Почему? Дело в том, точного машиностроения (не ящик слайд / обогрев труб с ЧПУ) является то, что все, что вы делаете, будет требовать какой-холдинга или выравнивания "Танец", который должен быть придумана и изготовлена ​​по пути (или, по крайней мере, тщательно настроить), прежде чем вы можете развернуть это или прикрепить, что на этой машине. Работа без хорошо оборудованной механической мастерской (мельницы, токарный станок, дробилке скамьи, бурильной колонны), как в моем случае добавляет множество дополнительных очков к "жир локтя" коэффициента. Во всяком случае, будучи вдохновлен любителей любителей, строивших эти машины (хотя и в меньшем - о размере моей оси у) я сел, составил несколько начальных 3D эскизы в CAD и начали исследовать компоненты, необходимые для начала работы. Первое, что вы увидите при разработке такой машины с нуля вдруг почти парализует лавина "куриные или яйцо" решений, которые должны быть сделаны, чтобы идти вперед, решения от стратегических «общую картину» концепции до последнего винтика и стиральной размеров. Оглядываясь назад, я мог бы написать большую толстую книгу о процессе выбора винты, шпильки, краны, развертки, сверла, зенковки, измерения и выравнивание инструменты, смазки для подшипников, подшипники, шариковые винты, линейные слайды, шаговые двигатели, муфты, диски , кабельные операторы, питания, структурные стальные профили, алюминиевые пластины, эпоксидные и металлические порошки, электронные компоненты, компьютер, экранированные кабели, выключатели, ЧПУ и CAM программное обеспечение и список можно продолжать и продолжать во все возрастающей серцевины, с каждого отдельного компонента тщательно изучены, поставщики находится и по цене, чтобы получить его по доступной цене. В конце концов, точка была не тратить сорок штук, в первую очередь, но это то, что занимает больше времени, чем строительство самой машины! Поверьте мне, этот процесс очень познавательно, и вы узнаете много и если вы любите техническую задачу и исследования / обучения у вас будет гарантировано BLAST !! Так, электроника быть моим слабым звеном, я должен был построить первый контроллер, чтобы убедиться, что я мог бы даже сойти на землю. После того, как шаговые двигатели вращались (первый момент Эврика в опыте машиностроение), я пошел на получение ШВП и линейные слайды проклейки завершена, и приказал. Самая последняя вещь, приносил много сотен фунтов стали квадратный труб и ВПК литого алюминия планшет в магазине, уборка, ржавчины и заусенцев с все и резки его так точно, как я мог в секциях машины. Тогда удовольствие от здания началось.

Результаты (русский) 3:

ветровому целью данного personal хобби страницы, в сторону от меня мало рабочих мест заключается в том, чтобы поделиться несколько бит CNC-Insight с тех, кто заинтересован в "доме построена система ЧПУ". Когда я начал этот проект,Я не обнаружил никаких страниц, которые свидетельствуют о строительстве машины этого размера или методов я в это, но я сделал несколько страниц и других ресурсов, бит и фрагментов информации, был чрезвычайно полезен в этих усилиях. С этих страниц я хотел бы добавить, что моя двух центов опыта и бессвязные рассуждения в этой коллекции ЭБУ homebrewed объемные моделеры механизма.

индекс страницы: