如何在家DIY數(shù)控雕刻機(jī)套件？ - 搭建指南

本著自己的興趣愛(ài)好，以及金錢(qián)買(mǎi)不到的DIY精神，一路跌跌撞撞，歷時(shí)15天，終于完成了 數(shù)控雕刻機(jī) 在家 DIY 項(xiàng)目。

其實(shí)在做之前我想了很久，每個(gè)部分能不能自己做，需要什么樣的結(jié)構(gòu)，配件，設(shè)置，操作等等。在這個(gè)過(guò)程中也參考了各大技術(shù)論壇的資料，在此感謝這些高手的無(wú)私奉獻(xiàn)。

在開(kāi)始工作之前，你必須先了解數(shù)控雕刻機(jī)的工作原理。市面上流行的自制數(shù)控雕刻機(jī)套件，實(shí)際上是一種基于計(jì)算機(jī)并口的數(shù)控系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)上的軟件將G代碼轉(zhuǎn)換成各軸（通常是X、Y、Z三個(gè)軸）步進(jìn)電機(jī)的控制脈沖，然后直接通過(guò)并口輸出。

注意：此時(shí)并口不用于并行輸出數(shù)據(jù)，僅輸出脈沖。因此，DIY數(shù)控雕刻機(jī)方案包含以下4個(gè)步驟：

第一步、數(shù)控雕刻機(jī)設(shè)計(jì)圖紙

為了更高效的DIY和調(diào)整，首先要設(shè)計(jì)圖紙，確定臺(tái)面各部分的尺寸和規(guī)格。 數(shù)控機(jī)床主要包括光軸尺寸圖、滾珠絲杠尺寸圖、左右支撐臂尺寸圖、Y軸移動(dòng)底座板尺寸圖、底座電機(jī)端尺寸圖（后部）、底座前端尺寸圖、X軸移動(dòng)底座尺寸圖、Z軸移動(dòng)底座尺寸、Z軸頂板、底板尺寸圖、Z軸軸承座尺寸圖。

畫(huà)畫(huà)

設(shè)計(jì)圖紙的時(shí)候，我總是會(huì)反復(fù)修改，設(shè)計(jì)了3套圖紙，一開(kāi)始圖紙尺寸比較大，后來(lái)就定下了這10張圖紙作為我的DIY計(jì)劃。

第二步、電路部件設(shè)計(jì)和測(cè)試

設(shè)計(jì)完圖紙我們就開(kāi)始準(zhǔn)備電路部分。

1、3個(gè)2A 60步進(jìn)電機(jī)，電機(jī)是6芯的，中間抽頭不接，改成4芯的。

2.MACH3控制板。

3. 24V6.5開(kāi)關(guān)電源。

電路部分測(cè)試

接上電腦測(cè)試了一下，一切正常。當(dāng)然測(cè)試之前需要先了解一下MACH3的安裝和使用方法。

數(shù)控雕刻機(jī)MACH3軟件如何安裝？

1.打開(kāi)隨機(jī)光盤(pán)“MACH3 3”目錄中的MACH2.63文件夾

2、運(yùn)行“MACH3 V2.63.EXE”開(kāi)始安裝，默認(rèn)點(diǎn)擊“NEXT”直至安裝完成。

3、將“覆蓋安裝目錄”中的所有文件覆蓋至軟件安裝路徑（默認(rèn)為C:\MACH3），確認(rèn)覆蓋。

4。 重啟你的電腦。

5、正確安裝軟件后，在Windows系統(tǒng)的設(shè)備管理器中應(yīng)該可以看到相應(yīng)的標(biāo)識(shí)，右鍵點(diǎn)擊桌面圖標(biāo)“我的電腦”，依次點(diǎn)擊屬性、硬件、設(shè)備管理器，在列表中可以看到所有的設(shè)備，如果可以看到“MACH3 Driver”，則說(shuō)明是正確的。如果沒(méi)有，則應(yīng)該重新安裝軟件，重新安裝前應(yīng)該先卸載原來(lái)的，并手動(dòng)刪除其目錄，清理注冊(cè)表。

MACH3數(shù)控控制器

如何設(shè)置和使用數(shù)控雕刻機(jī)的MACH3控制器？

重啟電腦后，桌面上多出了幾個(gè)新的圖標(biāo)，我們能用的就是“MACH3MILL”，用鼠標(biāo)雙擊它就可以進(jìn)入數(shù)控系統(tǒng)界面。關(guān)于MACH3控制器的具體設(shè)置和使用方法，請(qǐng)大家自行研究，這里就不再贅述了。

第三步、機(jī)械零件設(shè)計(jì)和組裝

機(jī)械部分的搭建耗時(shí)最多，我買(mǎi)原材料的順序是這樣的，先買(mǎi)滑塊、軸承、光軸（因?yàn)榕聦?shí)物和圖紙尺寸不一樣，所以就拿實(shí)物重新測(cè)量了一下，后來(lái)發(fā)現(xiàn)是多余的，因?yàn)榛瑝K都是標(biāo)準(zhǔn)的），然后買(mǎi)加工用的鋁片，最后買(mǎi)絲杠。

這里簡(jiǎn)單介紹一下機(jī)械結(jié)構(gòu)：

鋁板由 12mm 厚6061合金鋁板。除左右臂為切割外，其他均為標(biāo)準(zhǔn)鋁排購(gòu)買(mǎi)，切割即可使用。光軸為直徑：Y軸為 20mm，X 軸為 16mm，Z軸為12mm，全部采用硬化光軸，X/Y軸采用直線軸承加滑塊，Z軸直接采用加長(zhǎng)直線軸承固定在鋁板上，絲桿采用1605滾珠絲桿。

鋁板加工我也想了很久，因?yàn)辇堥T(mén)架的左右臂都是弧形的，我沒(méi)有合適的工具，加工起來(lái)也不方便，只能拿到附近的店里去激光切割、鉆孔、攻絲，如果有金屬加工設(shè)備也可以自己做，這樣可以節(jié)省成本。

將光軸與鋁件切割好之后，用砂紙打磨一下，再用清水洗凈油污，準(zhǔn)備開(kāi)始組裝。

先將Z軸組件、絲杠、滑塊組裝在Z軸背面。

主機(jī)架

由于各個(gè)單元已經(jīng)準(zhǔn)備好，因此整體機(jī)架也很容易組裝，以下是X/Y軸組裝的效果圖。

Z 軸組件

Z 軸步進(jìn)電機(jī)帶同步輪和皮帶

這是Z軸步進(jìn)電機(jī)的裝配結(jié)構(gòu)，個(gè)人總覺(jué)得步進(jìn)電機(jī)直接放在上面太高了，整個(gè)機(jī)器有點(diǎn)不協(xié)調(diào)，所以就改成了用同步輪加皮帶的方式。

E240數(shù)控雕刻機(jī)主軸到貨，開(kāi)始組裝。

主軸

調(diào)換步進(jìn)電機(jī)的方向，用黃銅管固定，再裝上主軸，是不是好看多了？

步進(jìn)電機(jī)固定

這一步我興奮極了，趕緊找了螺絲把X/Y電機(jī)臨時(shí)裝好，然后用MACH3控制器測(cè)試了一下。螺距參數(shù)設(shè)置好了，切割比例也很準(zhǔn)確。目前為止，數(shù)控機(jī)床運(yùn)行正常。

接下來(lái)，開(kāi)始制作自己的踢腳板

鋁板買(mǎi)的時(shí)候是鋸好的，自己標(biāo)記、打孔的。

鉆孔后，打磨、清潔并組裝。

至此，數(shù)控機(jī)床套件初步DIY完成。

完整圖

第四步、數(shù)控雕刻機(jī)改進(jìn)

需要改進(jìn)的是制作壓板、整理電纜、制作電控箱。

讓我們開(kāi)始制作壓力板，鋸 8mmX300mm 鋁板成 100mm 長(zhǎng)度，然后打孔，這個(gè)最簡(jiǎn)單。

壓板鉆孔

現(xiàn)在開(kāi)始做一個(gè)電控箱，直接從市場(chǎng)買(mǎi)了一個(gè)成品鋁箱。

鋁盒

在 CAD/CAM 軟件中設(shè)計(jì)控制面板，生成刀具路徑，并開(kāi)始銑削。

我使用了0.3鋒利的銑刀，30度，估計(jì)用10度來(lái)銑削會(huì)更好。

控制面板銑削

接上連接器看看效果。

控制面板外觀

開(kāi)始組裝電路。

電控箱內(nèi)部圖

最終效果圖

至此，數(shù)控雕刻機(jī)DIY項(xiàng)目圓滿完成。在搭建的過(guò)程中，我學(xué)到了很多知識(shí)，也體驗(yàn)到了很多樂(lè)趣。如果你感興趣，可以認(rèn)真嘗試一下。你會(huì)發(fā)現(xiàn)，整個(gè)制作過(guò)程都需要你不斷堅(jiān)持。了解和操作相關(guān)的軟件、硬件和數(shù)控知識(shí)，可以說(shuō)是一堂數(shù)控課，為以后更難的DIY方案打下了基礎(chǔ)。感謝你的關(guān)注和寶貴意見(jiàn)，也感謝 STYLECNC我愿意和大家交流，討論大家感興趣的事情，共同進(jìn)步。

DIY 數(shù)控雕刻機(jī)套件常見(jiàn)問(wèn)題解答