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CNCWhatisCNCComputernumericalcontrolisaverybroadtermthatencompassesavarietyoftypesof__chines—allwithdifferentsizesshapesandfunctions.ButtheeasiestwaytothinkaboutCNCistosimplyunderstandthatit’sallaboutusingacomputerasameanstocontrola__chinethatcarvesusefulo__ectsfromsolidblocksof__terial.ForexampleaCNC__chinemightbeginwithasolidblocko____minumandthencarveawayjusttheright__terialtole__eyouwithabicyclebrakehandle.CNC__chinescanbedividedintotwogroups:turning__chinesandmilling__chines.Aturning__chineisgenerally__deupofadevi__thatspinsaworkpie__athighspeedandatoolsharpedgethatsh__esofftheundesired__terialfromtheworkpie__wherethetoolismovedbackandforthandinandoutuntilthedesiredformisachieved.Amilling__chineisa__chinethathasaspindleadevi__similartoarouterwithaspecialtoolthatspinsandcutsinvariousdirectionsandmovesinthreedifferentdirectionsalongthexyandzaxes.Historicallyyouwouldn’tactuallyneedacomputertocreateformswithaturning__chineoramilling__chine.Addingacomputertothemixallowsyoutodesignaproductonacomputerfirstandthenspecifyhowthe__chineshouldcutthisproduct.Todesigntheproductistoprodu__acomputeraideddesignCADfile.Thenyouspecifyhowthe__chineshouldcuttheproductandtheresultofthatstepisacomputer-aided__nufacturingCAMfileorG-Codefileor.NCfile—thereare__nynamesforthistypeoffile.ThisCAMfileremembersalloftheoperationsthatthemilling__chinemustfollowtocutoutthepartsfortheproduct.Thecomputer____stheCNC__chinehowtobuildthepartbyinterpretingtheCAMfileintosignalsthattheCNC__chinecanunderstand.IndustrialUsesIndustrialapplicationsforCNC__chinesh__ebeenchieflybasedaroundtheremovalofmetaltocreateadesiredform.Metaliswidelyusedforproducingalmosteverythingweseearounduseventhoughthesethings__ynotbe__deofmetalthemselves.Someofthemostobviousproductsthatare__deofmetalarecars.Theengineblockandthepartswithinthetran__issionaredirectlyprodu__dfromaCNC__chinebecausetighttoleran__sarene__ssaryatoleran__isarangeindimensioningtowhichthe__chinemustadhere.Howevermostofthepartsofacararenot__debyaCNC__chinebuttheyh__ealatentconnectiontoone.Forexamplehowdoyou__keaquarterpanelThereisahydraulicpresswithathingcalleda___tocreateanimpressioninasheetofmetal.Mostofthepartsofthehydraulicpresswere__defromaCNC__chine.The___thepartthatcarriesthenegativeformofthequarterpanelandthatcanberepla__dwhendesignchangeswasalso__debyaCNC__chineandthentemperedforhardeningandheatresistan__.Eventheplasticpartsofacarh__esomeconnectiontoaCNC__chine.__nyofthesepartswere__defromamoldthatwascreatedusingaCNC__chineBecauseCNC__chinesh__everyhighprecisionandtheycanprovideinfor__tionbacktothecomputertheyarealsousedindimensionaltesting.Ifaswitchprobeisfastenedtothelocationofthetoolitcan____yzethemeasurementsofapartthatwasprodu__d.The__chinerunsthisprobeallovertheparttoconfirmitsdesiredformandmeasurements.Formoreinfor__tiononindustrialusesofCNC__chinesvisit___.cncinfor__tion.comhttp://___.cncinfor__tion.comPersonalUsesThereisalargefollowingbyvarioushobbyistsandDIYersaroundtheglobeinterestedinthecon__ptofCNC__chines.Roboticistscraft__enhandymenhome__chinists__allbusinessownerstechenthusiastsbackyardscientistsandartistsh__ealldiscoveredhowaCNC__chinecanopendoorstonewdesignsandmoredetailedcreations.Aroboticistforinstan__willuseaCNC__chinetocreatethestructuralcomponentsoftherobotwithveryhighprecision.__kingthesecomponentsbyhandwouldbetediousandverytimeconsuming.UsingaCNC__chinethepartscomeoutbeautifullyandfittogetherwithgreatprecision.Forthetypicalhandy__nagreatexampleofusingaCNC__chinemightbedesigningand__kingcabinetsforaroundthehouse.Typicallycabinetsshare__nyofthesamedimensionsandcanbecutbyaCNC__chineoverandover.I__ginecuttingallofthedrawersandcabinetlidsbyhand!Thepartsarenumerousandtheworkwouldbequitetedious.ButwithaCNC__chinetheindividualpie__sarecutandthecabinetsassembled;nodrivingaroundlookingfortherightcabinetsh__ingtospecialorderthemandthenwaitingfordeliveryfromthehomeimprovementstore.ThecabinetswillneedassemblytoobutwithyourownCNC__chineyou’llfindthatthehighcostofbuyingtheminthestorecanbeeliminated.CNC__chinesforpersonalusecanbepurchasedfromavarietyof__nufacturersbut__nyDIYerssufferfromstickershockthefirsttimetheybeginshoppingforaCNC__chine.Pri__sof$3000andhigheraretypicalfor__alldesktopversionsthatoftencomewitha12×18workspa__meaningyou’llbelimitedtoworkingon__terialsthatfitinthat__allspa__.CNC__chineswithworkspa__sthatallowfor__terialsof2×4forexamplestartaround$7000andpri__sgomuchhigherforlargerworkspa__tables.FormostDIYersowningtheirownCNC__chineisstilloutofreachfinancially.Butnolonger—thi__ookbringsCNCwithineasyreach.Ifyoucanaffordtospend$700to$800thenyoucanaffordtobuildyourveryownCNC__chine.YourDIYCNC__chineWithyourDIYCNC__chineyou’regoingtobeabletodosomea__zingthings—cutdrilletchandsculpt—withavarietyof__terials.InfactauthorPatrickHood-DanieluseshisownCNC__chinesto__kemoreCNC__chines!Hehasa__chinecutanddrilltheMDFmedium-densityfiberboardpartsusedtobuildmoreCNC__chines.Youcandothistoobutfirstyou’llneedtobuildyourownDIYCNC__chine—itallstartsthere.YourDIYCNC__chineis__deofMDFarigid__terialthatholdsupwelltocuttinganddrillingaswellasbeingextremelystronganddimensionallystableitdoesn’tshrinkorexpandwithfluctuationsintheweatherorhumidity.TheMDFpartsyou’llbecuttinganddrillingareboltedtogetherusingavarietyofsizesofboltsnutswashersandotherhardware.Finally,you’llbeaddingamixofelectronicsandonecomputertobringyourDIYCNC__chinetolifeanda__zeyourfriendsandfamilywhowillunfortunatelycomeupwithallkindsofrequestsforyouandyour__chine.TheDIYCNC__chineisn’tsomethingwithvaguedimensionsandarandommixtureofhardware.We’ll____youexactlywhattobuy.You’llbecuttinganddrilling__terialfromplanscreatedbyauthorPatrickHood-Danielandtestedandusedtobuildthree__chines;onebyJamesFloydKellyonebyDarrellKellyandonebyJimBurtnottomentionthenumberof__chinesbuiltbyPatrickhimself.Whenyou’redonehoweveryou’renotreallydone.CNCisagrowingandchangingtechnologysothelimitsofwhatyoucandowithyour__chinearereallyuptoyou.Whilethisbookwillgiveyouthebasicinfor__tiontobuildanduseyour__chineyou’llwanttocontinuetoimproveyourskillsbydelvingdeeperintothesoftwareandpushingthelimitsofyour__chine.We’llprovideyouwithsomegoodresour__sforfurtherresearchandlearninglaterinthebook.Ifyou’relikeusyou’rereadytobegin.ButtrustuswhenwesaythatoneofthebestthingsyoucandobeforestartingtobuildyourownCNC__chineisthis:readtheentirebookthroughatleaston__.Doingsowillgiveyouaglimpseofthefinal__chineandabetterunderstandingofhowyou’llgetthere.You__yfindaswedidthathalfthefunofowningyourownDIYCNC__chinecomesfrombuildingit.HISTORYOFTHEDIYCNC__CHINEFROMPATRICKHOOD-DANIELMydesiretohoponthebandwagonofthisgreathobbystartedasameanstoanend.TheendhasnotbeenrealizedbecauseIbecamemoreinterestedintheCNC__chineitselfandwanttoprovide______rdesignsand,instructiontootherswhowouldn’totherwiseh__ethemeanstoownatraditionalCNC__chine.TheDIYCNCcommunityhasbeenaroundforalongtime;prettymucheversin__theboomoftheInternet.IlearnedmostofwhatIknowfromtheinfor__tionontheInternet.WithmypriordesigntrainingIspentquiteabitoftimeimprovingwhatothershadcreated.ThroughmyefforttocreateaninitialCNC__chinefromresour__sontheInternetIfoundthatthe__terialsdidnotholdupwellwithuseandtendedtoexhibitundesirableflexing.Ilearnedthroughtryingandexperimenting...anddiscovered__nythingsthatworkedanddidn’twork.IquicklylearnedforexampletostickwithMDFasthe__terialofchoi__for__kingmyCNC__chines.OvertheyearsI__dehundredsoftripstothehomeimprovementstoremylaboratoryofideas.ThecomponentsthatIusedtostartmyCNCjourneyincludedroundmetalbarstockandabunchofverycheapMDF.Ithoughtthatthemetalstockwouldh__esomeprettygoodrigidity—Imean...it’smetal!ButIwasverywrong.AfterputtinganassemblytogetherandusingthebarstockastherailInoti__dquiteabitofflexingintheassembly.ThiswasnotgoingtoworksoIcameupwithabetterway.Iwasdeathlyafraidoftryingsomething,thatwasnotillustratedontheInternetinfearthatifitwasn’tdonebeforeitwouldn’twork.ButIdiditanyway.IusedaluminumanglesastherailsandMDFasthemidsectionbetweentherailstoprovidethene__ssaryrigidity.InitiallyItriedthebarstockwiththistechniquebutthebarswouldstillflex.ThealuminumrailswrappingtheMDFworkedperfectlyandthe__chinewasrigidandstable—perfect!Wellperfectisasu__ectivewordherebutitwasgoodenoughforme.AndIthinkbythetimeyou’redonefollowingthisbook’sinstructionsandbuildingyourown__chineyou’llagree.Everythingfromthatpointonbecameintuitive.Themechanicsandmotionofthe__chinewerealldesignedsothatthepartscouldbecutdrilledandassembledusingnothingmorethanafew______handtools.I’mnotkidding—theearly__chineswerecutanddrilledwithnothingmorethanamitreboxa__allsawandabatterypowereddrill.Thisbookdocumentsmydesign;you’llbeabletoskipthefrustrationthatIfa__dbecausethisisthedesignIdevelopedthatworked.TheDIYCNC__chinefulfillsmydesiretoprovideotherswitha______elegantandfullyfunctionalCNC__chine.TheToolsWecannotpredictwhattoolsyou’llh__e__ailableduringthebuildingofyour__chine.Wecanhowever____youthetoolsweused.Someofthesetoolsespeciallythepowertoolscaneasilyberentedbythedayorhourathardwarestoresandhome__nterswhileothers__ybeslightlydifficulttofind.Andifyouh__e,ac__sstoatoolortwonotmentionedherethatcould__keyourworkeveneasier.Justkeepinmindhoweverthatthis__chinewasdesignedsothatitcouldbebuiltwithaminimumnumberoftools—ifyoufindyourselflackingatooldescribedfollowingandcannotfinditforpurchaseorrentdon’tletthatstopyou;justimprovisewiththetoolsyoudoh__e.TheCNC__chinebuiltinthisbookisextremelyforgivingwhenitcomesto__alldeviationsincuttinganddrilling;beasaccurateasyoucanusewhatyouh__e__ailableand__kethebestofit.Followingisalistofourtoolswithafewphotosforclarification:•Tablesaw:ThisisusefulforcuttinglonglengthsofMDFaccurately.DependingonyourskillyoucanalsocutmultipleMDFpie__saton__guaranteeingthey__tchindimensions.•Metalbandsaw:Thisisusedforcuttingthealuminumangledrailandleadscrews•Hacksaw:Ifabandsawisnot__ailablethisisthesawtouseforcuttingthealuminumangledrailandleadscrews.•Mitrebox:Thisisusefulfor__kingaccuratecutsin__allMDFpie__s.•Hammer:Thisisforhammeringthingsobviously•Cordlessscrewdrivers:You’llneedaPhillipsandaslothead.•Regularscrewdrivers:Againyou’llneedaPhillipsandaslothead.•Forstnerdrillbits:ForstnerbitsseeFigure2-1areextremelyusefulforcounterboringaswellasdrillinglarge__oothholes;regulardrillbitscanbeusedtodrillcounterboredholesbuttheseworkmuchbetterFigure2-
1.Forstnerdrillbitsinvarioussizes•Bradpointdrillbits:Thesedrillaflat-bottomedholeandh__easharp__nteredtipthatcreatesa“dimple”thatcanbeusedto__nterotherdrillbitsforlaterdrilling.•Twisteddrillbits:Theseareyourstandarddrillbitsandcomeinarangeofsizes.•Spadedrillbits:Thisisanothercommonvarietyofdrillbitthatisperfectlyac__ptablefordrillingholes.•Transferpunches:TransferpunchesseeFigure2-2are__ailableindifferentdiameters.Thesetoolsh__easharppointontheend;insertingthemintoexistingdrilledholeswillallowyouto__kea“dimple”inasecondpie__ofMDFgivingyouanaccuratepointtodrillonthesecondpie__ofMDF.Figure2-
2.Transferpunchesletyou__rkotherpie__saccuratelyfordrilling.•__gneticbowl:Thisisa__allbowlthatcankeepyournutsandboltsfromfallingalloverthefloor.•1/2powerdrill:H__ingadrillthatcanhandlelarger-diameterdrillbitswillbeveryusefulduringthebuild.•Drillpress:Usefulfordrillingstraightholesverticallythrough__terial.Adrillpressalsoprovidesa__alltabletoclampMDFandaluminumrailtowhendrilling.•Wrenches:You’llneedwrenchesfor1/4nuts.•Detailmetalruler:ThisisaspecialtypeofrulerseeFigure2-3with__rksthatallowyouto__keextremelystraightlinesforcuttingandpointsfordrilling.Measuringand__rkingincrementsof1/81/161/32and1/64arepossiblewiththeserulers.Figure2-
3.TheserulersarefromIncraandareextremelyaccurate.数控车床
一、什么是计算机数控计算机数控是一种非常广泛的专业术语,它包含各种类型的机器,比如各种大小,形状和功能的机器怎样去了解计算机数控,最简单直接的方法就是__,看它怎样把一个实体__成零件,举个例子,例如自行车手把,你设计好图形,准备好材料,它会按照图形切除多余的部分,最后就会形成自行车的手把数控机床可以分成两中一种是切削__,另一种是铣削__切削__主要利用主轴带动棒形材料高速旋转,用一把比材料硬度高,耐磨性好的锐利刀具靠近材料来回的__,在切削力的作用下去除材料,最后__成形铣削__是利用主轴带动一种特殊的锐利刀具高速旋转,分别沿XYZ三个不同方向进行__铣削__以往,你实际上也许不需要一种以计算机控制的车削或者铣削方式的机器,但是,这种以计算机为辅助的机器,允许先在计算机上设计产品然后,让车床按照设计的路线来__产品,对于利用计算机辅助设计的产品,这个产品的设计会生成一个计算机辅助绘图(CAD)文件,接着让计算机按照指定的方式切削材料,最后的这一步是利用计算机辅助制造系统(CAM)(或者G-Code,数控等方式),计算机辅助制造系统会记住所有的指定的__路线,计算机会通过读取计算机辅助制造的编译信息来指定铣床的__路线工业用途对于计算机数控车床的工业用途,主要应用于去除材料来获得成形产品的形式,金属主要广泛用于制造我们所能看到的一切物体,即使这些物体本身可能不是金属的汽车是一种最明显的金属制品,发动机缸体和传动零件是直接由数控机床__的,因为这些零件的公差要求很高(公差是制造零件所能允许的尺寸范围),然而,汽车的大部分并不是由数控机床制造的,但是它们之间都有内在的__举个例子,你怎样来制造一个四分之一的嵌板?首先必须有一个液压冲床,然后在一个很薄的金属片冲压这个嵌板但是这个液压冲床的大部分机构是由数控车床制造的而且冲模也是由数控机床生产的,并且中和成硬化的和耐热性的甚至这些汽车的塑料部分与数控也有一些连接关系,制造这些塑料的模子也是有数控机床制造的因为数控机床有很高的制造精度,而且它能提供反馈信息给计算机,它也能用于零件尺寸的检测如果一个开关被__在一个器械里,那么它能够对这个器械进行分析,对这部分所要求的形式和尺寸进行调查要了解更多关于数控机床的工业用途信息请访问以下_____.cncinfor__tion.comhttp://___.cncinfor__tion.com个人用途在全球,有大量的业余爱好者和私人工__对数控技术非常感兴趣.机器人专家,手工艺人,杂工,家庭机械师,小型企业家,技术狂热者,家庭科学家和设计师都已经发现,怎样利用数控技术来制造新的设计和复杂的创作例如一个机器人专家已经在利用数控技术来制造机器人高精度的构件,如果用双手来制作这些构件将是冗长乏味的,而且很耗时间,通过数控技术制作的这些构件是很__的,并且能够精确地__到一起对于典型的手工艺者,很可能利用数控机械来制作一些放在房子周围的柜子通常情况下,橱柜尺寸大小都一样并且可以用数控机械反复__想象一下,手工切割所有的抽屉和橱柜盖,将有很多的零部件并且做这样的工作会让人很沉闷但是用数控机床能够切割个别的零件也能够橱柜__没有四处寻找适合橱柜,必须特别订购,然后等待家庭装饰商店送货(橱柜也需要装配,但是如果只用自己的机床__出来的橱柜,你会发现在店里__成本高并且可能被淘汰)供个人使用的数控机床能够从各种各样的制造商那边__,但是许多特殊专业的人第一次__数控机械遭受标价冲击__一般$3000,并且体积越小__越贵,台式的一般是12″×18″的工作空间,意味着你将限制在一个小空间__材料,数控机床允许的__空间是2′×4′,例如,从$7000左右开始,并且__随着更大的工作空间上涨对于大多数特殊专业的人,拥有自己的数控机床在经济上仍然相差很远但是现在不会这样了如果你能花得起$700-—$800,那么你能担负得起来建造自己__的数控机床你的自制车床利用你的自制机床,你可以做一些令人吃惊的事情——用各种各样的材料来切割,钻孔,磨削,雕刻事实上,__帕特里克胡德·丹尼尔用他自己的数控机床制造许多数控产品,他用一台自制的数控机床切割、磨削一些中密度纤维板(你也可以做这些,但是所先你要有一台自己机床)你的数控机床也是用中密度纤维板制造的,它是一种非常坚固的刚性材料,你可以稳定的支撑它来切削或者磨削__(它在潮湿的空气里不会发生起伏不定的收缩或者膨胀),这种中密度纤维材料可以用螺栓或者其他的紧固件紧固在一些后一起__,最后你可以添加一些电子设备和一台可以驱动它运作的电脑,那样的话你的朋友和你的家人一定很惊讶的(那些不幸对你和你的机器提出各种各样的要求的人)这种特殊的自制机床没有一些模糊的尺寸和一些随机混合的硬件问题,我们可以准确告诉你,你想要买的东西你可以用那些在帕特里克胡德·丹尼尔的创作计划和测试中提出的材料来制造三台机器,一台是由詹姆斯·佛洛伊德凯利制造的,一台是由达仁凯莉制造的,还有一台是由吉姆伯特制造的(三台中没有一台是由帕特里克胡德,丹尼尔自己制造的)虽然你完成了,但你没有真正做到数控技术是一种日益变化的技术因此,事实上你的机床的工作能力是由你来决定的,然而帕特里克胡德·丹尼尔会给你一些制造和使用机床方面的基本信息,你也许会通过更深入的使用软件和扩张机器的功能来继续提高你的技能自制机床的历史我的愿望是培养这个好的爱好当作开始,作为一种达到目的的方法,虽然最终没能成功,但我对数控机床越来越感兴趣,并且想提供更加简单的设计方案,而且想指导那些没能拥有自己传统数控机床的人.这种爱好特种机床的群体已经存在一段时间,几乎从互联网诞生起就已经存在了,我所知道的大部分信息都是来自于互联网在我以前的设计训练中,我花了大量的时间来学习和利用别人的经验一开始通过我的努力利用互联网上的质料制造数控机床,我发现有的机构不能一直持续正常工作,它会倾向于不良的弯曲,我通过尝试和实验,很快就发现了有些机构是工作的,有些是不工作的,就拿我一直选用的中密度纤维来制造的机床来说就是不行多年以来,我做了数以百计的尝试来改善我的一些机器,我以前在制造数控机床的时候用的材料包括金属的圆棒型材料和一些很便宜的中密度板我认为金属筋材有很好的刚性,因为它们是金属的,不过我发现自己是错的,当我把一些做导轨的圆形棒料结合在一起的时候,我很快就发现在装配的时候就发生了弯曲这就是不工作的原因,因此我想了一些更好的办法(我很不愿意做那些网上没有质料的创作,也许以前没有人做过,这是行不通的,但我还是豁出去了)我以前做过用铝角钢作为导轨,和使用中密度的钢板混合在导轨中来提高它的刚度起初,我在棒形材料中利用这种技术,最后圆棒还是弯曲了这种铝型材料包含中密度钢板工作的非常好,而且机器也变得坚固和稳定,非常__,这对我来说太好了从那时起,一切都变的直接了所设计的机器的承受力和运动的部分经过切削,打孔和组装都不是简单的手工制作了(早期的机器的切割,打孔都是用的一把钢锯和一把电钻制造的)工具我们无法预测在你建造你的机器什么样的工具是有用的但是我们可以告诉你我们使用的工具这些工具,特别是电动工具,有些在五金店和家居中心可以很容易地租用(按天或小时),而另一些可能会略微难找到如果你有机会获得这里没有提及到的一或两个工具,这可能是你以后工作更加容易记住,要计划以最少的工具来制造这台机器如果你发现自己缺少一个工具而无法继续并且无法找到它(__或租用),不要因为缺少它而停止工作,你可以即兴用现有的工具代替为准确,你尽了能利用自己可利用的,并且做到自己最好以下是我们的工具列表,几张照片是加以说明·台锯这个对精确切割长距离中纤板很有用依个人技能,你还可以一次切割多重的中纤板,并保证他们尺寸匹配·金属带锯这是在切割铁和铝的角度和导螺杆时使用的·弓锯如果带锯是适用,弓锯是用来切割铝的角度和导螺杆·轴锯箱这在精确切割小的中纤板中是很有用的图2-1,各种尺寸的Forstner钻头·锤这很明显就是为锤击东西的·无绳螺丝刀你需要一个菲利普和一个槽头·普通螺丝刀同样,你需要一个菲利普和一个槽头·Forstner钻头Forstner位(见图2-1)对于扩孔和钻孔平滑很有用;一般可以用钻头钻埋头孔,但做这些要好的多·布莱德钻这些钻头钻平底孔时有很强烈的震动,中间的箭头可以钻一个小的样孔,为以后的钻孔做准备·扭曲的钻头这些标准钻头已经有各种各样的尺寸了,·铲钻这是另一种钻头,它有各种各样的钻头,可以直接钻孔·钻孔钻它有不同的尺寸(见图2-2),这些工具在头上都有一个箭头,它可以在中密度板的样孔中钻出一个孔,在板上钻出一个精准尺寸的孔图2-2,钻孔钻可以__尺寸精确的孔·磁石他是圆形的,可以让掉落在地板上的螺母和螺钉吸附在磁石上·半自动机械钻它能__一些大直径的孔,而且在工作中很好用·钻床它是用来在材料中打孔的,它附带一个小的工作台和导轨用来钻孔·扳手很多的螺母需要扳手拧紧·工作尺这是一种特殊类型的工作尺(见图2-3),它能为你的切割和钻孔画出很精确的直线用这些工具尺你能够测量和画出1/81/161/32和1/64的尺寸图2-3,这些标准工作工具尺非常精确。