مقدمه
امروزه دستگاههای CNC نقش مهمی در صنعت و حتی پروژههای خانگی و آموزشی پیدا کردهاند. اما خرید دستگاه آماده ممکن است هزینهبر باشد. خوشبختانه با استفاده از قطعات مکاترونیکی موجود در سایت مکانیکال میتوانید یک CNC کوچک و کاربردی بسازید که برای حکاکی روی چوب سبک، پلاستیک و حتی ترسیم روی کاغذ مناسب باشد.
اهداف پروژه
- آموزش اصول حرکت خطی و انتقال توان
- آشنایی با کنترل موتورهای استپر و درایور
- ساخت یک دستگاه CNC سهمحوره کوچک با هزینه کم
- استفاده از قطعات آماده موجود در ایران
قطعات مورد نیاز
- استپ موتور NEMA 17 × 3 عدد
- درایور موتور A4988 یا TMC2208 × 3 عدد
- ریل خطی (Linear Guide) یا بال اسکرو برای محورهای X و Y
- تسمه تایمینگ GT2 + پولی آلومینیومی برای حرکت نرم و دقیق
- شفت فولادی + یاتاقان خطی برای پشتیبانی از حرکت
- کوپلینگ (Coupling) برای اتصال موتور به محور
- پلتفرم کار (Bed) + هولدر قلم/مته کوچک
- برد کنترلر (Arduino UNO + CNC Shield GRBL)
- منبع تغذیه 12V – 5A
- پیچ و مهره، اتصالات فلزی و پایهها
مراحل ساخت
1. طراحی و آمادهسازی سازه
ابتدا ابعاد دستگاه را مشخص کنید (مثلاً ۲۰×۲۰ سانتیمتر). سپس با استفاده از پروفیل آلومینیومی یا MDF، شاسی دستگاه را بسازید. ریلهای خطی را روی شاسی نصب کنید تا محورهای X و Y روان حرکت کنند.
2. نصب موتور و سیستم انتقال نیرو
- موتورهای استپر را در جایگاههای مشخص روی محور X و Y نصب کنید.
- تسمه تایمینگ را به پولی و کوپلینگها وصل کنید.
- برای محور Z میتوانید از بال اسکرو و مهره متحرک استفاده کنید تا حرکت دقیقتری داشته باشد.
3. نصب میز کار و هولدر
یک صفحه کوچک (MDF یا اکریلیک) را بهعنوان میز کار قرار دهید. روی محور Z هم یک هولدر نصب کنید که بتوانید قلم یا مته کوچک را روی آن ببندید.
4. سیمکشی و الکترونیک
- استپر موتورها را به درایورهای A4988 وصل کنید.
- درایورها را روی CNC Shield (متصل به Arduino UNO) نصب کنید.
- GRBL Firmware را روی آردوینو آپلود کنید.
- منبع تغذیه ۱۲ ولت را به برد کنترلر وصل کنید.
5. تست و کالیبراسیون
با استفاده از نرمافزارهایی مثل Universal G-code Sender (UGS) یا LaserGRBL دستگاه را تست کنید. ابتدا حرکت محورهای X، Y و Z را بررسی کنید و درایورها را برای جلوگیری از داغ شدن یا پرش تنظیم کنید.
6. اجرای اولین پروژه
یک G-code ساده (مثل مربع یا دایره) طراحی کنید و دستگاه را روی کاغذ تست کنید. سپس میتوانید به سراغ حکاکی روی MDF یا پلاستیک نرم بروید.
نکات مهم
- حتماً ریلهای خطی و تسمهها را تنظیم و تراز کنید تا لرزش نداشته باشید.
- برای کار با مته یا حکاکی روی مواد سختتر، از موتور اسپیندل کوچک استفاده کنید.
- استفاده از گریس یا روغن روانکننده برای ریلها عمر دستگاه را افزایش میدهد.
- اگر دقت بالاتری میخواهید، از بالاسکرو بهجای تسمه تایمینگ استفاده کنید.
جمعبندی
ساخت CNC کوچک خانگی علاوه بر اینکه یک پروژه آموزشی فوقالعاده است، به شما این امکان را میدهد تا با مفاهیم حرکت خطی، انتقال توان و کنترل موتور آشنا شوید. تمام قطعات مورد نیاز این پروژه را میتوانید از فروشگاه مکانیکال تهیه کنید و دستگاهی بسازید که هم سرگرمکننده است و هم کاربردی.
