Въведение
Всеки знае, че за да стане квалифициран майстор или „Направи си сам“, е необходимо да се използва... лазерно рязане е по принцип задължителен курс за прием, но може да има много проблеми. Ако можете сами да си изградите такъв, проблемът ще бъде ли решен лесно?
Проектът, който искам да споделя, е машина за лазерно рязане, направена миналата година. Вярвам, че всички са запознати с лазерния резач (известен още като лазерен гравер поради причината, че може да извършва лазерно гравирани задачи), а също така е артефакт за производителите, за да реализират проекти. Неговите предимства като бърза обработка, ефективно използване на плочи и реализиране на технология за рязане, която традиционните процеси не могат да постигнат, са дълбоко обичани от всички.
Обикновено при използване на CNC машина за работа има следните проблеми в сравнение с лазерното рязане: необходимост от инсталиране и смяна на инструмента преди работа, настройка на инструмента, прекомерен шум, дълго време за обработка, замърсяване с прах, радиус на инструмента и други проблеми. Превъзходството на рязането доведе до идеята за самостоятелно изработване на лазерна машина за рязане.
След като ми хрумна тази идея, започнах да провеждам проучване за осъществимост на тази идея. След множество проучвания и сравнения на различни видове машини за лазерно рязане, съчетани със собствените им условия и нужди от обработка, след като претеглих плюсовете и минусите, създадох поетапен план за изграждане с модулен дизайн и изработка, които са разглобяеми и могат да се надграждат.
След 60 дни всяка част от машината приема модулен дизайн. Чрез концепцията за модуларизация, обработката и производството са удобни, а окончателното сглобяване е достатъчно, финансовото напрежение няма да е твърде голямо, а необходимите части могат да бъдат закупени стъпка по стъпка. Размерът на завършената машина достига 1960mm*1200mm* 1210mm, тактът на обработка е 1260mm*760mm, а режещата сила е 100WМоже да обработва голям брой части едновременно и има функции за лазерно рязане, гравиране, сканиране, надписване и маркиране.
Планиран проект
Цялото производство на проекта включва 7 основни части, а именно: система за управление на движението, проектиране на механичната конструкция, система за управление на лазерна тръба, система за насочване на светлината, система за вдухване и изпускане на въздух, система за фокусиране на осветлението, оптимизация на работата и други аспекти.
Общата идея за създаване на инициала е:
1. Ходът на произведената лазерна машина за рязане трябва да бъде голям, за да запълни празнината, която обхватът на обработка на CNC машина не е достатъчно голям, което може да спести труда с предварителното рязане на листа. Можете също така да използвате функцията му за лазерно чертане, за да драскате директно върху големи плочи, което решава проблема с ръчното чертане.
2. Тъй като ходът се увеличава, мощността на лазерния резец не може да бъде твърде ниска, в противен случай лазерът ще има известна загуба във въздушната проводимост, така че общата мощност не може да бъде по-ниска от 100W.
3. За да се осигури прецизността и безпроблемната работа на лазерния резец, цялостният избор на материал трябва да бъде изцяло метален.
4. Удобен е за използване и работа.
5. Проектираната структура може да отговаря на последващия план за обновяване.
Табло за управление
Направи си сам лазерен нож
С общата рамка и план за „Направи си сам“ идеи, нека започнем с 8-те стъпки за изграждане на лазерен резец. Ще разгледам подробно специфичния процес на изработка и подробностите, които са включени.
Стъпка 1. Проектиране на система за управление на движението
Първата стъпка е системата за управление на движението. Използвам лазерната дънна платка RDC1S-B (EC). Тази управляваща платка може да управлява 6442 оси, а именно X, Y, Z и U. Дънната платка е снабдена с интерактивен екран. Работното състояние на машината, съхранението на файлове за обработка и отстраняването на грешки в машината могат да се извършват чрез екрана за работа, но едно нещо, което трябва да се отбележи, е, че параметрите за управление на двигателя на оста XYZ трябва да бъдат свързани към компютъра за задаване на параметри.
Например: ускорение и забавяне без товар, ускорение и забавяне при рязане, скорост без товар, корекция на грешки в позицията на двигателя, избор на тип лазер. Системата за управление се захранва от 24V DC, което изисква 24V импулсно захранване. За да се осигури стабилността на системата, 2 24V използват се импулсни захранвания, едно 24V2A директно захранва дънната платка, а другият 24V15A захранва 3 двигателя, докато 220V входният терминал е свързан с a 30A филтър, за да се осигури стабилна работа на системата.
Тест на системата за управление
След като параметрите са зададени, можете да свържете двигателя за тест на празен ход. На този етап можете да проверите линията за свързване на двигателя, посоката на двигателя, посоката на работа на екрана, настройките за подразделяне на стъпковия двигател, да импортирате файлове за рязане за пробна работа. Избраният от мен двигател е двуфазен 2-инчов стъпков двигател с дължина 57 мм, тъй като в предишния проект бяха останали само 57, затова го използвах директно с идеята да не го хабя. Избраният от мен драйвер е TB6600, който е обикновен стъпков двигател. В драйвера на двигателя подразделението е зададено на 64.
Ако искате системата за лазерно рязане да има по-добра високоскоростна производителност, можете да изберете 3-фазен стъпков двигател, който има по-голям въртящ момент и много добри високоскоростни характеристики. Разбира се, след последващи тестове беше установено, че 2-фазният 57-инчов стъпков двигател е напълно способен на високоскоростно движение по оста X при лазерно сканиране на снимки, така че засега ще го използвам и ще сменя двигателя, ако се наложи да бъде надграден по-късно.
По отношение на системата за безопасност и защита, цялостната схема на електрическата верига трябва да бъде отделена от високоволтова и нисковолтова. При окабеляване е необходимо да се внимава да няма пресичания. Най-важното е, че окабеляването трябва да бъде заземено. Защото, когато високото напрежение премине, металната рамка и корпусът ще генерират индуцирано електричество и когато ръката ги докосне, ще има усещане за изтръпване. В този случай трябва да се обърне внимание на ефективното заземяване, като най-доброто съпротивление на заземяването не трябва да надвишава 4 ома (необходимо е да се тества заземителният проводник), за да се предотвратят токови удари. Освен това, главният прекъсвач на захранването трябва да бъде оборудван и със защита от утечки.
Пределен превключвател
На операционния панел трябва да се монтират и авариен изключвател, превключвател за захранване с ключ, крайни изключватели по осите X, Y и Z за всяка ос на движение, предпазител от вода с постоянна температура за лазерната тръба и авариен изключвател за защита от отваряне на капака, за да се подобри безопасността на лазерната машина за рязане.
Схема на веригата
За да се улесни последващата поддръжка, всеки терминал може да бъде съответно етикетиран.
Стъпка 2. Механичен дизайн
Втората стъпка е проектирането на механичната структура. Тази стъпка е фокусът на цялата машина за лазерно рязане. Прецизността на машината и работата ѝ трябва да бъдат реализирани чрез разумна механична структура. В началото на проектирането първият проблем е да се определи маршрутът на обработката, а формулирането на маршрута на обработката изисква първоначална водеща идеология. Какъв е необходимият обем на обработка?
Mechanical Design
Размерът на дървена дъска е 1220mm* 2400mmЗа да се сведе до минимум броят на дъските за рязане, ширината на дървената дъска е 1200mm като диапазонът на обработка на дължината, а ширината на обработка трябва да е по-голяма от 600mm, така че зададох ширината на около 700mm, както и дължината и ширината на всеки плюс 60mm дължина за затягане или позициониране. По този начин може да се гарантира, че действителният ефективен диапазон на обработка е 1200mm* 700mmСпоред общата оценка на обхвата на маршрута за обработка, общият размер е близо 2 метра, което не надвишава максималния обхват от 2 метра за експресна доставка, което отговаря на изискванията.
Хардуерни аксесоари
Следващата стъпка е закупуването на хардуерни аксесоари, лазерна глава, един анти-, 2 анти-, синхронна ролка и т.н. Избрах европейския стандарт. 4040 дебел алуминиев профил за основната рамка, тъй като точността на монтаж на оста XY определя бъдещата точност на обработка, а материалите трябва да са здрави. Частта с лъча по оста X на лазерната глава е изработена от 6040 дебел алуминиев профил, а ширината е по-широка от 4040 на оста Y, защото когато лазерната глава е в средно положение, алуминиевият профил ще се деформира, ако якостта не е достатъчна.
Хардуерни аксесоари
Проектиране на структурата на осите XY
Преди да проектирате структурата на оста XY, първо измерете и начертайте хардуерните аксесоари и различните части, след което извършете структурния дизайн чрез софтуера AutoCAD.
Проектиране на структурата на осите XY
Предаването на оста X се забавя от стъпковия двигател през синхронната ролка и се подава към синхронния ремък, а отвореният край на синхронния ремък е свързан с лазерната глава. Въртенето на стъпковия двигател на оста X задвижва синхронния ремък, за да движи лазерната глава странично; предаването на оста Y е сравнително малко по-сложно. За да се накарат левият и десният линейни плъзгачи да се движат синхронно с един двигател, трябва да се свържат 2 линейни модула паралелно с оптична ос, а след това оптичната ос се задвижва от стъпков двигател, за да се задвижват 2 линейни плъзгача едновременно, така че да се движи оста Y. Оста X може винаги да бъде в хоризонтално положение.
Обработка и сглобяване на части
След завършване на проектирането, следващата стъпка е обработка и сглобяване на частите, обработка на дистанционния елемент по оста X, 3D Отпечатайте скобата за оптичната ос на оста Y, сглобете алуминиевата профилна рамка, монтирайте линейния водач и т.н. Най-критичната и досадна част е регулирането на точността. Този процес изисква многократно отстраняване на грешки и търпение.
Оста Y е свързана с оптичната ос
1. Оптичната ос е фиксирана с 2 съединителя и скоби за оптичната ос.
2. Обработете опорната плоча на оста X, за да свържете алуминиевия профил на оста X с 2-та линейни модула на оста Y.
3. По време на монтажа на алуминиевата профилна рамка по оста XY, трябва да се осигури вертикалността и паралелността на рамката, така че са необходими многократни измервания, за да се осигурят точни размери. Когато монтирате 2-те линейни водача по оста Y, уверете се, че водачите са успоредни на алуминиевия профил и измерете с индикатор, за да се уверите, че паралелизмът е в рамките на... 0.05mm.
Инсталирайте лазерна глава по ос X, линеен водач, верига за влачене на резервоара и стъпков двигател
4. При монтажа на линейната направляваща релса е необходимо да се гарантира, че направляващата релса е успоредна на алуминиевия профил. Направляващата релса на всяка секция трябва да се измери с индикаторен часовник, за да се гарантира, че паралелизмът е в рамките на 0.05mm, което полага добра основа за последващия монтаж.
Фиксиране на позицията на оста X
5. За да монтирате синхронния ремък по оста Y, първо се уверете, че оста X е в хоризонтално положение и използвайте индикатор с часовник, за да маркирате измервателния уред. След измерване се установява, че самият алуминиев профил има кривина от около 0.05mm, така че хоризонталната точност трябва да се контролира в рамките на 0.1mm (за предпочитане 2-та индикатора с часовник да се нулират), а позицията на 2-та плъзгача и оста X да се фиксира с щипка.
Навийте ангренажните ремъци от двете страни
6. Прекарайте ангренажния ремък от двете страни и фиксирайте ангренажния ремък отляво. След това нулирайте левия контактен индикатор, измерете хоризонталната грешка от другата страна и я настройте в рамките на 0.1mm, и го фиксирайте с скоба. След това фиксирайте десния синхронен ремък. В този момент, поради монтажната операция от дясната страна, хоризонталната грешка определено ще се увеличи. След това преместете индикатора отново наляво до нула и разхлабете дясната връзка, за да преместите оста X. Плъзнете плъзгача, регулирайте хоризонталната грешка в рамките на 0.1mmи фиксирайте моментната връзка със скоба.
7. Сега можете да разхлабите скобите от двете страни, да проверите дали оста X е в хоризонтално положение, когато оста Y се движи, да завъртите колелото за синхронизация на оста Y и да повторите предишния процес на измерване. Ако се установи, че оста X не е синхронизирана, е възможно стегнатостта на синхронния ремък да е различна от двете страни или точността на всяка структура не е регулирана правилно. Тогава трябва да се върнете към предишния етап и да го регулирате отново. След като стегнатостта на синхронния ремък е регулирана, оста X трябва да се регулира отново, докато оста Y се премести и оста X винаги е в диапазона на хоризонтална грешка от 0.1mmНе забравяйте да бъдете търпеливи на този етап.
Регулиране на рамката на оста XY
8. Проверете дали ангренажните ремъци са равномерно затегнати от двете страни и е препоръчително да натиснете леко на дълбочина 1-2 см, така че дълбочините от двете страни да са еднакви.
9. Монтирайте стъпковия двигател. При монтажа на двигателя е необходимо да се обърне внимание на регулирането на неговата стегнатост. Ако синхронният ремък е твърде хлабав, това ще доведе до обратен ход на движението, а ако е твърде стегнат, синхронният ремък ще се напука.
Инсталирайте стъпковия двигател по оста Y
Тествайте стабилността на механичния механизъм
Свържете системата за управление, за да проверите стабилността на механичната структура, свържете компютъра, за да отстраните грешките в параметрите на двигателя, измерете отклонението между начертаната графика и проектния размер, регулирайте количеството импулси на стъпковия двигател според действителното отклонение на разстоянието и проверете дали има хлабина в механизма. Дали всеки ход е кохерентен и дали точките на пресичане са свързани. Извършва се многократно рисуване и точността на многократно позициониране се определя чрез многократно рисуване. Разбира се, точността на многократно позициониране на механизма може да се определи с помощта на фиксиран индикатор и измервателен уред.
Свържете системата за управление за тестване
След като повторите рисунката 3 пъти, можете да видите, че всички щрихи са на едно място без никакви призраци, което показва, че преместването е наред. В момента оста XY вече може да рисува графики. Ако се добави функцията за повдигане на писалката, тя може да се превърне в плотер с голям мащаб. Разбира се, истинската цел е да се направи машина за лазерно рязане, така че трябва да продължим да работим усилено.
След като оста XY е завършена, следващата стъпка е да се направи оста Z. Преди да направим оста Z, трябва да направим 3D моделиране и проектиране на цялостната рамка. Тъй като оста Z е свързана с платформата за рязане и е фиксирана върху модула на рамката, тя трябва да бъде проектирана и произведена заедно. Оста Z реализира функциите на повдигане и спускане, а след това модулът на оста XY се поставя директно върху нея и комбинацията може да реализира функцията на оста XYZ.
Проектиране на платформа за повдигане с ос Z
Използвайки моделиране в Solidworks, проектирайте цялостната рамка и структурата на Z-ос на масата за лазерно рязане. Чрез 3D От гледна точка, структурните проблеми могат да бъдат бързо открити и коригирани.
Сграда с подвижна платформа
След като рамката и конструкцията са на мястото си, може да се изработи подвижната платформа в долната част на машината. Цялата машина за лазерно рязане се поставя върху платформата. Машината е сравнително голяма. Нереалистично е да се изгради масата за лазерно рязане и след това да се премести нагоре. Процесът ще повлияе и на точността на машината, така че тя може да се изгради само върху долната подвижна платформа.
1. Сега започнете да изграждате подвижната платформа в долната част, като първо купите удебелена квадратна стомана 1 за направата на рамката.
2. Квадратната стомана се заварява една по една и е много здрава след завършване и няма проблем с целия човек, който седи върху нея.
3. Заварете 4 ролки към рамката и оставете ъгъл от 600mm празнина от лявата страна. Основната цел е да се запази място за помпа за вода с постоянна температура и въздух. След като рамката на мобилната платформа е заварена, е необходимо да се монтира слой дърво отгоре и отдолу.
4. Изградете рамката на машината и купете алуминиеви профили от интернет. Моделът е 4040 Национални стандартни алуминиеви профили. Основната причина за използването на този национален стандартен алуминиев профил е, че той е сравнително лек, лесен за работа след монтаж, има добра здравина, а заоблените ъгли около него са сравнително малки, за да се улесни проектирането и монтажа на последващи ламаринени панели.
За да се изгради рамка за машина в хола, тя е твърде голяма, за да се побере.
Сглобете XY ос и рамката на машината
5. Сглобете оста XY и рамката на машината, поставете завършената рамка върху мобилната платформа и след това инсталирайте отстранената ос XY върху рамката на машината. Общият ефект е все още добър.
6. Започнете да правите опорния лист по оста Z, очертайте алуминиевия лист и определете позицията на отвора. Направете пробиване и нарязване на резба, за да направите 4 еднакви опорни листа.
Сглобете повдигащия винт на оста Z
7. Сглобете повдигащия винт на оста Z и сглобете Т-образния винт, синхронната ролка, лагерното легло, опорната плоча и фланцовата гайка.
8. Монтирайте повдигащия винт по оста Z, стъпковия двигател и ангренажния ремък. Принципът на повдигане по оста Z: Стъпковият двигател затяга синхронния ремък чрез опъващите колела от двете страни. Когато двигателят се върти, той задвижва 4-те повдигащи винта, за да се въртят в една и съща посока, така че 4-те опорни точки да се движат нагоре и надолу едновременно, а режещата платформа да се свързва с опорните точки едновременно. Движение нагоре и надолу. При монтажа на панела тип „пчелна пита“ е необходимо да се обърне внимание на регулирането на плоскостта. Използвайте индикаторен часовник, за да измерите разликата h8 на цялата рамка и настройте разликата h8 на 0.1mm.
Механични структури като структура на въздушния път, път на лазерната светлина и обшивка от ламарина ще бъдат обяснени подробно по-късно, когато се разглежда съответната система. След това ще бъде представена третата част.
Стъпка 3. Настройка на системата за управление на лазерната тръба
1. Избери CO2 Модел с лазерна тръба. Лазерните тръби са разделени на 2 вида: стъклена тръба и радиочестотна тръба. Радиочестотната тръба използва ниско напрежение 30V с висока прецизност, малко петно и дълъг живот, но цената е висока, докато животът на стъклената тръба е около 1500 часа, петното е сравнително голямо и се захранва от високо напрежение, но цената е ниска. Ако режете само дърво, кожа, акрил, стъклените тръби са напълно подходящи и повечето лазерни резачки на пазара в момента използват стъклени тръби. Поради проблема с цената, аз избирам стъклена тръба с размер 160.0mm*60mm, охлаждането на лазерната тръба трябва да използва водно охлаждане, и то с постоянна температура на водата.
Лазерно захранване
Захранването на лазерната тръба, което избрах, е 100W лазерно захранване. Представена е функцията на лазерното захранване. Положителният електрод на лазерната тръба излъчва високо напрежение от близо 10,000 волта. Поради високата концентрация CO2 газ във възбуждащата тръба за високоволтов разряд, в края на тръбата се генерира лазер с дължина на вълната 10.6 μm. Обърнете внимание, че този лазер е невидима светлина.
CW5000 вода Chiller
2. Изберете охладител за вода. Лазерната тръба ще генерира висока температура по време на нормална употреба и трябва да се охлажда чрез циркулация на водата. Ако температурата е твърде висока и не се охлади навреме, това ще причини необратими повреди на лазерната тръба, което ще доведе до рязко намаляване на живота ѝ или спукване. Скоростта, с която температурата на водата спада, също определя производителността на лазерната тръба.
Има 2 вида водно охлаждане, едното е въздушно охлаждане, а другото е метод на охлаждане с помощта на въздушен компресор. Ако лазерната тръба е около 80W, въздушното охлаждане може да бъде компетентно, но ако превиши 80W, трябва да се използва методът на компресорно охлаждане. В противен случай топлината изобщо не може да бъде потисната. Избраната от мен вода с постоянна температура е CW5000 модел. Ако мощността на лазерната тръба се подобри, тази вода с постоянна температура все още може да бъде ефикасна. Цялата машина включва система за контрол на температурата, кофа за съхранение на вода, въздушен компресор и охлаждаща плоча. Състав на модула.
3. Монтирайте лазерната тръба, монтирайте я върху основата на тръбата, регулирайте h8 на лазерната тръба, за да съответства на проектната височина, и обърнете внимание на внимателното боравене с нея.
Монтаж на лазерна тръба
Свържете изходната тръба за вода с постоянна температура. Трябва да се отбележи, че входът за вода първо влиза от положителния полюс на лазерната тръба, положителният вход за вода на лазерната тръба трябва да е обърнат надолу, охлаждащата вода влиза отдолу и след това излиза от горния отрицателен полюс на лазерната тръба, след което се връща към обратния поток през предпазния превключвател за циркулация на водата. Резервоарът за вода с постоянна температура завършва цикъл. Когато цикълът на водата спре, предпазният превключвател за вода се изключва и сигналът за обратна връзка се изпраща към контролното табло, което изключва лазерната тръба, за да предотврати прегряване.
Свържете амперметъра
4. Отрицателният полюс на лазерната тръба се свързва към амперметъра и след това обратно към отрицателния полюс на лазерното захранване. Когато лазерната тръба работи, амперметърът може да показва тока на лазерната тръба в реално време. Чрез числовата стойност можете да сравните зададената мощност с действителната мощност, за да прецените дали лазерната тръба работи нормално.
5. Свържете веригата на захранването на лазера, водата с постоянна температура, превключвателя за защита от вода, амперметъра и подгответе защитни очила (тъй като лазерната тръба излъчва невидима светлина, трябва да използвате специални защитни очила 10.6um), настройте мощността на лазерната тръба на 40%, включете режима на импулсно излъчване, поставете тестовата платка пред лазерната тръба, натиснете превключвателя, за да излъчите лазера, платката се запалва незабавно и тестовият ефект е много добър.
Следващата стъпка е да се регулира системата на оптичния път.
Стъпка 4. Настройка на системата за насочване на светлината от лазерна тръба
Четвъртата част е настройката на системата за насочване на светлината на лазерната тръба. Както е показано на фигурата по-горе, лазерната светлина, излъчвана от лазерната тръба, се пречупва от огледало на 4 градуса спрямо второто огледало, а второто огледало се пречупва отново на 90 градуса спрямо третото огледало. Пречупването кара лазера да се насочи надолу към фокусиращата леща, която след това го фокусира, за да образува много фино петно.
Трудността на тази система е, че независимо къде се намира лазерната глава по време на процеса на обработка, фокусираното петно трябва да е в една и съща точка, т.е. оптичните пътища трябва да съвпадат в движещо се състояние, в противен случай лазерният лъч ще се отклони и няма да се излъчва светлина.
Първият дизайн на оптичния път с повърхностно огледало
Процес на регулиране на скобата на огледалото: огледалото и лазерът са под ъгъл от 45 градуса, което затруднява преценката на лазерната точка. Необходимо е да 3D Отпечатайте скоба под ъгъл 45 градуса за допълнително регулиране, залепете текстурираната хартия върху проходния отвор и лазерът се включва. Режим на точково снимане (време на включване 0.1S, захранване 20% за да се предотврати проникване), регулирайте височината, позицията и ъгъла на завъртане на скобата, така че светлинното петно да се контролира в центъра на кръглия отвор.
Дизайн на оптичния път на втория повърхностен огледален път
Точното монтажно положение и монтажно разстояние h8 на втория скоба на огледалото се получават чрез 3D дизайн на пътя на второто повърхностно огледало и скобата на второто повърхностно огледало е точно монтирана чрез измерване с шублер (първо я монтирайте в начална позиция).
Регулиране на ъгъла на отражение на първото повърхностно огледало
Процесът на регулиране на ъгъла на първото повърхностно огледало: преместете оста Y близо до огледалото, насочете лазерната точка, след това преместете края на оста Y настрани и нанесете отново точка. В този момент ще се установи, че двете точки не съвпадат. Ако близката точка е по-висока, а далечната е по-ниска, огледалото трябва да се регулира, за да се върти нагоре и обратно. Следващата стъпка е да продължите да поставяте точки, далечна и близка. Ако близката точка е отляво, а далечната е отдясно, огледалото трябва да се регулира, за да се върти наляво и обратно, докато близката точка съвпадне с далечната. Това означава, че оптичният път на второто повърхностно огледало е напълно успореден на посоката на движение на оста Y.
Дизайн на оптичния път на третото повърхностно огледало
Процесът на регулиране на ъгъла на второто повърхностно огледало: преместете оста Y към първото повърхностно огледало, след това преместете оста X до близкия край, направете лазерни точки, след това преместете оста X до далечния край и накрая направете лазерни точки. В този момент наблюдавайте дали близката точка е по-висока, а далечната точка е по-ниска. Трябва да настроите второто повърхностно огледало да се завърти нагоре и обратно. В следващата стъпка продължете да поставяте точки, една далечна и една близка. Ако близката точка е отляво, а далечната точка е отдясно, трябва да настроите второто повърхностно огледало да се завърти наляво и обратно, докато близката и далечната точка съвпаднат в една точка, което означава, че оптичният път на близкия край на третото повърхностно огледало е напълно успореден на посоката на движение на оста X. След това преместете оста Y до далечния край и маркирайте точка в близкия и далечния край на оста X. Ако те не съвпадат, това означава, че пътищата на 2-те огледала не се припокриват и е необходимо да се върнете, за да регулирате ъгъла на първото повърхностно огледало, докато 1-те точки на оста X в близкия край на оста Y и 2-те точки и 2-те точки на оста X в далечния край на оста Y съвпаднат напълно.
Всъщност, регулирането не е приключило на тази стъпка. Наблюдавайте дали светлинното петно на държача на лещата на третото повърхностно огледало е в центъра на кръга. Когато светлинното петно е отляво, държачът на лещата на второто повърхностно огледало трябва да се премести назад и обратно. Регулирайте позицията на цялата лазерна тръба, за да се премести надолу и обратно. Когато сменяме скобата на второто повърхностно огледало, трябва да повторим процеса на регулиране на ъгъла на лещата на второто повърхностно огледало отново. Когато сменяме h3 на лазерната тръба, трябва да повторим целия процес на регулиране на лещата с един проход (включително: процеса на регулиране на скобата на първото повърхностно огледало, лещата на първото огледало и лещата на второто повърхностно огледало) и да правим точките отново, докато светлинното петно е в централно положение и 2-те точки съвпадат напълно.
Регулирайте ъгъла на отражение на третото повърхностно огледало
Процес на регулиране на ъгъла на третото огледало: регулирането на огледалото се състои в добавяне на 3 точки от оста Z за повдигане и спускане на базата на огледалото, т.е. 2 точки. Принципът на регулиране е първо да се определи точката на повдигане на 8-те точки, след което оста X да се премести в другия край и накрая да се достигне точката на повдигане. Ако най-високата точка на светлинното петно е по-висока от най-ниската точка, трябва да завъртите лещата на третото огледало назад и обратно. Завъртете надясно и обратно.
Ако светлинното петно не винаги може да се регулира, за да съвпадне, това означава, че оптичният път на третото повърхностно огледало не съвпада с оста X и е необходимо да се върнете, за да регулирате ъгъла на лещата на второто повърхностно огледало. Необходимо е да се върнете, за да регулирате h3 на лазерната тръба, и след това да започнете от обратна скоба, за да я регулирате отново, докато 2-те точки съвпаднат напълно.
Фокусираща леща
Има 4 вида фокусиращи лещи: 50.8, 63.5, 76.2 и 101.6. Аз избрах 50.8mm.
Поставете фокусиращата леща в цилиндъра на лазерната глава с изпъкналата страна нагоре, поставете наклонена дървена дъска и преместете оста X, за да очертаете точка на всеки 2mm, намерете позицията с най-тънкото петно, измерете разстоянието между лазерната глава и дървената дъска, това разстояние е най-подходящата позиция на фокусно разстояние за лазерно рязане и оптичният път е регулиран на тази стъпка.
Стъпка 5. Настройка на изпускателната система
Петата част е настройката на системата за вдухване и изпускане на въздух. По време на лазерното рязане ще се генерира гъст дим, а частиците от гъстия дим ще покрият фокусиращата плоча и ще намалят мощността на рязане. Решението е да се увеличи въздушната помпа пред фокусиращата плоча.
Въздушната помпа, която избрах, е въздушната компресорна помпа, основната причина е, че налягането на въздуха е сравнително високо и ефективността на рязане може да се увеличи поради действието на газа по време на рязане. Изходният сигнал е свързан от основната платка за управление на соленоидния вентил, а соленоидният вентил управлява въздушната помпа за издухване на въздух.
Проекти с лазерно рязане на дърво
След монтажа, нямам търпение да направя пробен разрез на 6mм многослойна плоскост, която може да се реже гладко и ефектът е много идеален. Единственият проблем е, че изпускателната система не е завършена и димът е сравнително голям.
Изрежете плочата от неръждаема стомана според проектния размер и след пробиване я закрепете с винтове. Цялата машина е напълно затворена, оставяйки само входа и изхода за въздух.
Вентилаторът за отвеждане на отработените газове е фиксиран на стената и е необходимо да се направи скоба.
3D Печатен отвор за въздух
Вентилаторът със средно налягане използва 300W мощност, правоъгълен отвор за изход на въздух, специално проектиран според размера на собствения му прозорец от алуминиева сплав.
Стъпка 6. Настройка на системите за осветление и фокусиране
Шестата част е системата за осветление и фокусиране, която използва независимо захранване с 6V LED светлинна лента, а LED осветлението е добавено едновременно към частта на системата за управление, зоната за обработка и зоната за съхранение.
Зад лазерната глава е добавена кръстосана лазерна глава за фокусиране. Тя използва независимо захранване от 5V и е оборудвана с независим превключвател. Позицията на лазерната глава се определя от кръстосаната линия. Хоризонталната лазерна линия се използва за оценка на дълбочината на дъската. Центърът показва, че дъската не е равна или фокусното разстояние не е регулирано правилно. Можете да регулирате фокуса по оста Z нагоре и надолу и да регулирате хоризонталната линия в центъра.
Инсталирайте лазерен кръстосан фокус
Параметри 7. Оперативна оптимизация
Седмата част е оптимизация на работата. За да се улесни аварийното спиране, аварийният превключвател е проектиран в горната част, близо до работната повърхност, а ключ, USB интерфейс и порт за отстраняване на грешки са инсталирани отстрани. Предната част е проектирана с главен превключвател за захранване, превключвател за управление на вентилацията и изпускателната система, превключвател за LED осветление и превключвател за лазерно фокусиране, което позволява всички операции да се извършват от един панел.
Разположение на превключвателя
Вратите на шкафовете са проектирани от двете страни на машината, като лявата страна се използва за съхранение на инструментите, използвани от лазерния резак, а дясната страна се използва за проверка и поддръжка. В долната част на предната част има инспекционен прозорец. Когато детайлът падне, той може да бъде изваден отдолу. Можете също така да наблюдавате дали мощността на лазера е достатъчна и дали е бил прорязан навреме, за да увеличите мощността с течение на времето.
Добавих и педал. Когато трябва да стартирате лазерния резец, е нужно само да натиснете педала, за да завършите операцията, което спестява досадното натискане на бутоните, което е много бързо и удобно.
Стъпка 8. Тестване и отстраняване на грешки
Накрая е необходимо да се тестват функциите на системата за лазерно рязане, да се подобрят параметрите на рязане в процеса на употреба, за да се постигнат по-добри резултати, и да се отстранят грешките във функциите за лазерно рязане и лазерно гравиране.
Проекти с лазерно рязане
Към този момент сглобяването на цялата машина за лазерно рязане е завършено. Някои пречки и трудности, възникнали в процеса на производство, бяха преодолени едно по едно чрез упорит труд. Този опит „Направи си сам“ е много ценен. Чрез този проект научих много за машините за лазерно рязане. В същото време съм много благодарен за помощта на лидерите в индустрията, които направиха проекта по-малко отклонения.
Въпроси и Отговори
Какъв тип лазерен източник трябва да използвам за „Направи си сам“ лазерен резец?
Най-често срещаният избор за самостоятелно изграждане е CO2 стъклена лазерна тръба, обикновено в 40W-100W диапазон. CO2 Тръбите са достъпни, широко разпространени и ефективно режат неметали като дърво, акрил и плат. Разбирането на различните лазерни генератори Работата ви помага да изберете правилния източник за желаните от вас материали. Източниците на фибролазер предлагат превъзходна производителност върху метали, но са значително по-скъпи и сложни за интегриране в рамка за домашно сглобяване.
Какъв софтуер ми е необходим, за да стартирам домашен лазерен резак?
Лазерният резец „Направи си сам“ изисква както софтуер за проектиране (като Inkscape, LightBurn или CorelDRAW) за създаване на векторни файлове, така и софтуер за контролер, който да преобразува тези дизайни в машинни движения. Повечето домашни конфигурации използват контролери с отворен код, като GRBL или Smoothieware. За по-задълбочено сравнение на съвместимите опции, това ръководство е... софтуер за лазерно гравиране и рязане обхваща най-популярните програми, използвани както в „Направи си сам“, така и в търговски машини.
Как се различава „Направи си сам“ лазерният резец от фабрично сглобената машина?
Самостоятелното сглобяване може да спести пари предварително, но обикновено жертва прецизност, функции за безопасност и надеждност. Фабрично сглобените машини включват калибрирана оптика, затворени камери за рязане, подходящи вентилационни системи и сертификати за безопасност CE/FDA, които е трудно да се възпроизведат у дома. Разбиране как работи машина за лазерно рязане На техническо ниво разкрива колко много инженерни детайли са необходими за постигане на постоянно качество на рязане, от подравняването на лъча до подпомагането на подаването на газ.
По-евтино ли е да се изгради лазерен резак или да се купи такъв?
Основно „Направи си сам“ CO2 лазерният резец може да струва между $500-2,000 долара за части, но скритите разходи се натрупват бързо: огледала, лещи, охладителни системи, вентилатори за изпускане на въздух, окабеляване и материали за корпуса. След като вземете предвид времето за сглобяване и отстраняване на неизправности, хоби CO2 лазерен резач и гравьор често предлага по-добра стойност с гаранционно покритие, техническа поддръжка и готовност за производство веднага след изваждане от кутията.
Какви предпазни мерки са от решаващо значение при изграждането на лазерен резец?
Лазерното лъчение, захранванията с високо напрежение и токсичните изпарения са трите най-големи опасности. Всяко самостоятелно сглобяване трябва да включва подходяща защита за очите, предназначена за дължината на вълната на лазера, затворена камера за рязане, която да задържа лъча, изпускателна система с филтрация с активен въглен и мерки за потушаване на пожари. Преглед на установените Проблеми с безопасността на CNC машините предоставя ви основен контролен списък за безопасна работа. Пропускането на която и да е от тези предпазни мерки може да доведе до сериозно нараняване, пожар или излагане на токсини.
Мога ли да си направя лазерен резец, който също така гравира?
Да, повечето „Направи си сам“ лазерни резачки могат да гравират чрез регулиране на изходната мощност и настройките за скорост. При по-ниска мощност и по-високи скорости лазерът премахва повърхностен материал, без да прорязва, създавайки гравирани дизайни върху дърво, акрил, кожа и анодизиран алуминий. Качеството на гравирането зависи до голяма степен от точността на фокусиране на лъча и твърдостта на системата за движение. За справка относно постижимото, този преглед на За какво се използва лазерен резец обхваща пълния набор от приложения за рязане и гравиране върху различни видове материали.
