Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Îmbinarea familială într-un proiect gigant de rutare CNC

Această poveste inimaginabilă a apărut recent în căsuța mea de acces, de la Sean Fairburn, un tată care a construit un mare router CNC mare în magazinul său cu copiii săi. Crescând, am auzit de proiectele tatălui fiu, unde rezultatul a fost o tijă reîncărcată (trăiesc pe Route 66, toate mașinile sunt aici). Tatăl meu și cu mine aveam tendința de a face mai multă drumeție decât de a construi, ceva ce încă mai merit cu copiii mei astăzi. Nu am auzit de o familie legată de flash-urile unui sudor și de motoarele pas cu pas în timp ce construiesc un router gigantic CNC!

Iată povestea lui Sean.

Fiii mei și cu mine am început să construim platforma noastră avansată de birou și electronică pe care o numim Tronuri Gaming cu aproximativ patru ani în urmă, când cel mai mare fiu al meu Caleb avea 17 ani, Joshua avea 15 ani, iar Nathanael avea 12 ani. Motivul pentru a construi tronurile în primul rând a fost să-mi dau pe fiii mei un spațiu de lucru de colaborare uimitor de confortabil, proiectat special. Caleb a proiectat tronurile și toate piesele lor în Fusion 360; am angajat magazine de dulapuri cu routere CNC pentru a tăia cele 89 de piese separate pentru fiecare tron. Obținerea exactă a designului a consumat mult timp, iar prelucrarea tuturor pieselor cu modificările și modificările obișnuite a fost foarte dificilă și a încetinit într-adevăr progresul.

Am decis să tăiem șabloane din părțile pentru tronuri viitoare pe un router de masă. Această metodă a funcționat excelent pentru două tronuri, dar de fiecare dată când vroiam să modificăm designul, am avea nevoie de un nou șablon pentru fiecare piesă. De asemenea, a crescut timpul necesar pentru a reduce toate componentele de la 2,2 ore pe un CNC la 4 zile, deoarece fiecare gaură, tăiere, ghidat și rotunjit trebuia făcut manual.

În acel moment, am decis că ar trebui să înțelegem și să implementăm fiecare aspect al procesului pentru a ne oferi flexibilitatea necesară pentru a avansa. Principalul motiv pentru a face acest lucru a fost să creez un catalizator pentru educația copiilor mei și să le ofer un motiv practic pentru a afla ce este necesar pentru a trece prin fiecare aspect al unui proiect și pentru a rezolva și înțelege fiecare disciplină interdependentă:

• Proiectarea tronurilor în Fusion 360 le-a permis să învețe Fusion și designul 3D

• Ingineria pieselor și urmărirea design-ului, aduse cu exactitate în abilități practice de prelucrare a lemnului

• Finisarea fiecărei părți cu șlefuirea și vopsirea a creat un sentiment de calitate și de artizanat

• Adunarea a pus toate piesele împreună și fiecare aspect al fiecărui strat a devenit real și apreciat.

Următorul pas a fost să analizăm costul și capacitatea de a produce produse rapid și eficient. Dacă am primit o comandă de la o companie pentru 12 tronuri, ar fi nevoie de trei luni pentru a le îndeplini cu mâna. A devenit evident că trebuie să ne fabricăm mașina noastră CNC.

Băieții au avut deja expertiza pentru a proiecta acest lucru; împreună ne-am propus să facem ceva care ar fi mare, stabil și va oferi o zonă de tăiere de 4 ft x 8 ft. De asemenea, am vrut să am nevoie de mai puțin spațiu și să gestionez colectarea de praf mai bine decât mesele plate convenționale. Am decis să o facem foarte puternică, cu abilitatea de a tăia cu ușurință metalele moi și foioase. Am cercetat fiecare parte și, dacă ar putea fi achiziționată, cum ar fi motoarele Nema 34 și monturile, le-am cumpăra. Am proiectat suporturile, portbagajul și baza de masă pentru a fi realizate din tub din oțel 3x3x3 / 16 ".

Acest lucru a deschis o nouă abilitate de achiziție: sudarea, inclusiv înțelegerea termodinamicii care face ca precizia să fie dificilă deoarece sudurile se extind și se contractă în timp ce țineți piese din oțel.

Sudarea fiecărei părți cu intenția unui pat foarte plat, strâns, era, probabil, cea mai dificilă parte a întregului proiect. Centrul a ajuns la aproximativ 1/4 "mai mare decât colțurile deasupra patului de 5 ft x 10 ft. Mă așteptam să fie mai rău ..

Următorul a fost achiziționarea de linii feroviare și blocuri, pe care le-am obținut de la Motion Constrained. Apoi, suportul pentru scripetele de motor, care a necesitat multă răbdare pe măsură ce a trebuit să fie, din nou, să fie foarte precis și deliberat în stabilirea pieselor, apoi prin găurirea și prinderea tuturor găurilor de șurub.

Am proiectat și sudat portbagajul folosind tuburi paralele pentru a face o singură bucată de forță și pentru flexibilitatea de montare a mai multor axe și scule. Pentru acest portar de oțel lung, de 88 de cm, a trebuit să aplicăm ascensoarele verticale la blocurile de șine de masă, apoi să le sudăm cu precizie în loc fără stres pentru o potrivire perfectă. Am menținut distanța exactă și poziționarea paralelă prin strângerea blocurilor de lemn între cele două capete 6 1/16 "în afară, apoi prin sudarea lor rapidă pentru a le împiedica să tragă sau să se răsucească.

De asemenea, am proiectat un carucior Z special care să ne permită să montăm mai multe unelte și să le înșurubăm la diferite înălțimi, astfel încât șurubul de călătorie Z nu ar trebui să fie atât de lung. Acest lucru a funcționat foarte bine și ne-a permis să tramvați cu precizie instrumentele la 90º de masă.

Am decis să alunecăm masa de 65º, astfel încât colectarea de praf să fie mai ușoară, deoarece gravitatea ar duce la așezarea chipsurilor în partea inferioară unde ar fi portul de colectare. Acest design ne permite, de asemenea, să ajungem ușor în orice loc pe o foaie de material de 4 ft x 5 ft și să ocupăm mai puțin spațiu în garaj.

Am instalat motoarele, sursele de alimentare, controlerele și cablarea, am tras puterea și am asamblat o cutie de ruptură personalizată de 220V pentru a rula totul, inclusiv arborele 4Kw și VFD (dispozitiv de frecvență variabilă), care este ca un router de dimensiuni industriale cu cuplu de 6 CP .

Caleb a hotărât să distrugă un vechi G5 Mac Tower și să o folosească ca și caseta noastră de control, pentru că părea răcoroasă și nu vedeți niciodată lucrurile Mac pe mașinile CNC. Am crezut că ar fi destul de amuzant ca oamenii să se uite la platforma noastră și să se întrebe dacă totul rulează pe un vechi Mac G5

Lipirea a devenit locul de muncă al lui Nathanael, punând conectori de 4 pini masculi și feminini pe fiecare cablu pentru motoare pentru a se deconecta rapid pe tot sistemul. Măsurarea și testarea au devenit o altă abilitate importantă pe care am învățat-o, deoarece toate cablurile au fost verificate pentru continuitate și au fost setate corespunzător la lungime pentru a păstra ordinea.

După ce toate piesele au fost în loc, trebuia să facem o calibrare a distanței pentru toate cele trei axe, astfel încât 12 "în software-ul Mach3 este de 12" de fapt tăiate. Acest lucru se realizează într-o secțiune de reglare a motorului a programului - setați pașii pe inch pentru fiecare motor al axei, comparați distanța reală parcursă și apoi efectuați ajustări pentru a obține o precizie mai fină și mai fină. Am folosit un cuțit X-acto într-un mandrină pentru a marca distanța parcursă în mod repetat, ajungând la 0,002 "la 96 de distanță.

Caleb, acum 21 de ani, este independentă ca designer de închiriat cu o companie de tipărire 3D din New Orleans. El a lucrat anterior la un magazin de dulapuri de înaltă calitate care funcționa pe CNC înainte de a se întoarce să construiască CNC-ul nostru de acasă și să lucreze împreună cu mine pe tronuri, precum și tabelele personalizate și mesele pe care le vindem. Când era mai tânăr, l-aș fi pedepsit făcându-l să urmărească tutoriale Photoshop. Acum merge direct la web pentru a viziona tutoriale pe tot ce vrea să învețe să facă.

Joshua lucrează acum la același magazin de dulapuri care realizează și instalează dulapuri și construiește fețele ușii și fronturile sertarelor. Când nu lucrează, este un mecanic de prelucrare a lemnului și un constructor de mâini. Este un mare fan al lui Jimmy DiResta. Iosua nu are teamă și poate face nimic.

Nathanael a lucrat în finisare pentru un timp, învățând la nisip și dulapuri de finisare prin pulverizare. Iubeste acest lucru si are o rabdare foarte buna pentru asta. El este, de asemenea, în sculptură în lemn și lucrări de inlay, precum și caligrafie. El a învățat Fusion 360 de la fratele său mai mare Caleb și îl învață fratelui său mai mic, Isaac, în loc să joace jocuri video.

Chiar și cel de 11 ani, Isaac a proiectat acum o cartelă Lego de 10-1 cu scală de 10-1 în Fusion 360. El știe cum să CAM piesele, să instrumenteze piesele, să importe fișierul în MACH3, să încarce biții și să taie lemnul. El știe exact ce materiale sunt folosite și cât de mult timp este necesar pentru a face fiecare Lego. Acum colectează lemn pentru a face cadouri de Crăciun să-i vândă altora, punând în practică tot ceea ce a învățat. Mă face foarte mândru.

În zilele noastre, sunt tată, încurajând, susținând și uitându-mă întotdeauna. Uneori o să încep lucrurile, apoi să le dau băieților. Sunt pensionar, dar fiind un cinematograf de 25 de ani și un veteran american de luptă în domeniul marin, încurajez munca în echipă, o bună comunicare și dețin în totalitate informațiile despre munca pe care o faci - trebuie să-ți cunoști lucrurile. Stresez pentru băieții mei să fie în acest moment și să acorde atenție instrumentelor. Încurajez testarea și experimentele îndrăznețe, în special cu desenele și finisajele; eșecul este un profesor puternic.

Fiecare proiect mă permite să-i dau din ce în ce mai mult pe copiii mei, astfel încât ei să se ocupe în cele din urmă de fiecare aspect și să aibă o înțelegere a timpului și a materialelor necesare atunci când licitează pe un loc de muncă sau vinde un produs pe care l-au făcut. Sunt foarte mândru de copiii mei - timpul investit în ei pentru a deveni producători mai buni, inventatorii și antreprenorii au deblocat o gamă largă de capabilități în viitorul lor.


Specificatiile noastre tehnice de acasa la CNC:

• pat de 5 ft x 10 ft pentru zona de tăiere de 4 ft x 8 ft (Lagniappe de 2 inchi)

• Lățimea portbagajului de 88 "cu spațiul de parcare de 3" cu un unghi de pat de 65 grade.

• Axa Y poate ajunge la 512 ipm

• Axa X poate ajunge la 410 ipm

• Axa Z poate atinge 150 ipm (șurub de plumb: Igus Drylin, cu suport pentru lanțul de energie)

• Axul se rotește de la 8.000 la 18.000 RPM

Acțiune

Lasa Un Comentariu