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如何在家自制數(shù)控雕刻機套件？ - 搭建指南

最后更新：2023-08-31 作者克萊爾 5分鐘閱讀

如何在家制作數(shù)控雕刻機套件？ - DIY 指南

本著自己的興趣愛好，以及金錢買不到的DIY精神，一路跌跌撞撞，歷時15天，終于完成了數(shù)控雕刻機在家 DIY 項目。

其實在做之前我想了很久，每個部分能不能自己做，需要什么樣的結(jié)構(gòu)，配件，設(shè)置，操作等等。在這個過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私奉獻。

在開始工作之前，首先要了解數(shù)控雕刻機的工作原理。市面上流行的自制數(shù)控雕刻機套件實際上是一種基于計算機并口的數(shù)控系統(tǒng)。計算機上的軟件將G代碼轉(zhuǎn)換成各軸（通常是X、Y、Z三個軸）步進電機的控制脈沖，然后直接通過并口輸出。

注意：此時并口不用于并行輸出數(shù)據(jù)，只輸出脈沖。因此DIY數(shù)控雕刻機計劃包括以下四個步驟：

步驟1.數(shù)控雕刻機的設(shè)計圖

為了更高效的DIY和調(diào)整，首先要設(shè)計圖紙，確定臺面各部分的規(guī)格尺寸和規(guī)格。數(shù)控機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軸移動底座板尺寸圖、底座電機端尺寸圖（后部）、底座前端尺寸圖、X軸移動底座尺寸圖、Z軸移動底座尺寸、Z軸頂板、底板尺寸圖、Z軸軸承座尺寸圖。

畫畫

設(shè)計圖紙的時候，我總是會反復(fù)修改，設(shè)計了3套圖紙，一開始圖紙尺寸比較大，后來就定下了這10張圖紙作為我的DIY計劃。

步驟2.電路部件設(shè)計和測試

設(shè)計完圖紙我們就開始準備電路部分。

1、三臺2A 60步進電機，電機是6芯的，中間抽頭不接，改成4芯的。

2.MACH3控制板。

3、24V6.5開關(guān)電源。

電路部分測試

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

如何為數(shù)控雕刻機安裝 MACH3 軟件？

1.打開隨機光盤“MACH3 3”目錄中的MACH2.63文件夾

2、運行“MACH3 V2.63.EXE”開始安裝，默認點擊“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（默認為C:\MACH3），確認覆蓋。

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)的標識，右鍵點擊桌面圖標“我的電腦”，依次點擊屬性、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”，則說明是正確的。如果沒有，則應(yīng)該重新安裝軟件，重新安裝前應(yīng)該先卸載原來的，并手動刪除其目錄，清理注冊表。

MACH3數(shù)控控制器

如何設(shè)置和使用數(shù)控雕刻機的 MACH3 控制器？

重啟電腦后，桌面上多出了幾個新圖標，我們可以使用“MACH3MILL”，用鼠標雙擊即可進入數(shù)字控制系統(tǒng)界面。至于MACH3控制器的具體設(shè)置和使用方法，請大家自行研究，這里就不贅述了。

步驟3.機械零件設(shè)計和組裝

機械部分的搭建耗時最多，我買原材料的順序是這樣的，先買滑塊、軸承、光軸（因為怕實物和圖紙尺寸不一樣，所以就拿實物重新測量了一下，后來發(fā)現(xiàn)是多余的，因為滑塊都是標準的），然后買加工用的鋁片，最后買絲杠。

這里簡單介紹一下機械結(jié)構(gòu)：

鋁片采用12mm厚6061合金鋁板，除左右臂需切割外，其他均為標準鋁排采購，切割后即可使用。光軸直徑：Y軸20mm，X軸16mm，Z軸12mm，全部采用硬化光軸，X/Y軸采用直線軸承加滑塊，Z軸直接采用加長直線軸承固定在鋁片上，絲桿采用1605滾珠絲桿。

鋁板加工我也想了很久，因為龍門架的左右臂都是弧形的，我沒有合適的工具，加工起來也不方便，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，準備開始組裝。

首先在Z軸背面組裝Z軸組件、絲杠、滑塊。

主機架

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

Z 軸組件

Z 軸步進電機帶同步輪和皮帶

這是Z軸步進電機的裝配結(jié)構(gòu)，個人總覺得步進電機直接放在上面太高了，整個機器有點不協(xié)調(diào)，所以就改成了用同步輪加皮帶的方式。

E240數(shù)控雕刻機主軸到達，開始組裝。

主軸

調(diào)換步進電機的方向，用黃銅管固定，再裝上主軸，是不是好看多了？

步進電機固定

這一步我興奮極了，趕緊找了螺絲把X/Y電機臨時組裝起來，然后用MACH3控制器測試了一下。螺距參數(shù)設(shè)置好了，切割比例很準確。到目前為止，數(shù)控機床運行成功。

接下來，開始制作自己的踢腳板

鋁板買的時候是鋸好的，自己標記、打孔的。

鉆孔后，打磨、清潔并組裝。

至此，數(shù)控機床套件的初步DIY完成。

完整圖

步驟4.數(shù)控雕刻機改進

需要改進的是制作壓板、整理電纜、制作電控箱。

我們開始做壓板，把8mmX300mm的鋁板鋸成100mm的長度，然后打孔，這個是最簡單的。

壓板鉆孔

現(xiàn)在開始做一個電控箱，直接從市場買了一個成品鋁箱。

鋁盒

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

我使用了0.3鋒利的銑刀，30度，估計用10度來銑削會更好。

控制面板銑削

接上連接器看看效果。

控制面板外觀

開始組裝電路。

電控箱內(nèi)部圖

最終效果圖

至此，數(shù)控雕刻機DIY項目已完全完成。在搭建過程中，我學(xué)到了很多知識，也體驗到了很多樂趣。如果你有興趣，你可以真正嘗試一下。你會發(fā)現(xiàn)你必須在整個制作過程中堅持下去。了解和操作相關(guān)的軟件、硬件和CNC知識可以說是一堂CNC課，為未來更困難的DIY計劃提供了基礎(chǔ)。感謝您的關(guān)注和寶貴意見，感謝 STYLECNC我愿意和大家交流，討論大家感興趣的事情，共同進步。

DIY數(shù)控雕刻機套件常見問題解答

自己動手制作數(shù)控雕刻機值得嗎？

如果您有空閑時間、專業(yè)的數(shù)控知識、足夠的耐心和可承受的預(yù)算，那么 DIY 一臺數(shù)控雕刻機是值得的。如果您沒有能力自己動手，但仍然對此感興趣，您可以從亞馬遜購買一臺供業(yè)余愛好者和家庭使用的迷你臺式數(shù)控雕刻機，或者以低成本在海外購買最實惠的中國數(shù)控雕刻機機。

自己制作一臺數(shù)控雕刻機要花多少錢？

自行制造數(shù)控雕刻機的平均成本約為 US$800，而有些則可能高達 US$5,160，具體取決于您需要的功能。不同的數(shù)控雕刻機工作臺尺寸（2x2, 2x3, 2x4, 4x4, 4x6, 4x8, 5x10, 6x12) 導(dǎo)致不同的硬件成本。不同的數(shù)控控制器會改變軟件的成本。

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