Dremel CNC制作步骤详解

当我有了第一台3D打印机时，我对创建事物的所有新可能性感到非常满意，但是一段时间后，我注意到了3D打印的局限性。塑料很容易融化，有时机械抗力不够，最重要的是有时看起来不好。不要误会我的意思，我喜欢3D打印，而且我喜欢塑料（塑料废料除外），但是用非塑料材料制成的东西在外观，工作或感觉上会更好。想象一下您所有的塑料家具。有时候我更喜欢木头，当我需要强度时，金属（主要是铝）是一种解决方法。那就是使用CNC铣床的地方。通常，这种机器的成本确实很高，大多数业余爱好者，小型制造商买不起这种昂贵的设备。那’ 这就是为什么建造自己的CNC机床的想法在我脑海中浮现的原因。当然，用裸手建造不是我的选择，这不仅很难制作而且很难记录在案。我想创建任何人都可以制造的易于复制的计算机。我花了很多时间进行设计，以简化组装并保持较低的价格。然后进行了大量测试，重新设计和修改，以使其成为我能做到的最好的。我尽可能使用了流行且易于购买的组件：Dremel，LMU12轴承，Nema17电机，Arduino，铝型材和唯一的免费软件。

第1步：观看制作教程视频

这个说明非常详尽，但是最好观看有关如何制作东西或如何工作的视频。在上方可以找到DIY Dremel CNC的视频，也许我将来会做更多，我也会在这里添加它们，但是您可以订阅我的频道，不要错过任何这些视频和我的未来项目。

步骤2：零件

您可以在下面找到我们需要的一切的完整列表：

步骤3：3D打印

3D打印部件在该项目中非常重要，因此我想进一步谈谈如何打印和后处理它们。

很多人可能会说保持最高填充度非常重要，但是从我发现使用高填充度并没有多大帮助，当然，使用高填充度并没有错，但我认为大约20- 40％可以。

我用PLA印刷了所有零件，但最好用PETG印刷，PETG的成本几乎是相同的，而且它们都易于印刷，但PETG稍微灵活一些，因此很难折断。

对于某些文件，您需要使用支撑件，请确保将其放置在正确的方向上，以使没有太多要移除的支撑材料并且可以将其移除。

您不必打印标记为OLD的零件，这些零件是我共享的某些文件的旧版本，以防有人使用。

您还可以找到.f3d，.iges和.step文件，以便轻松编辑我的项目。

对这些零件进行后处理时要小心，很容易折断它们。另外，请确保可以将所有轴承装入内部，应使用虎钳将其固定到位，以便将其拧紧。您可能还需要稍微打磨那些进入铝型材的销，这取决于3D打印机的精度。

还有两个“工具”，它们不是CNC的一部分，但是对于在铝型材和木床上钻孔非常有用。

步骤4：准备组装

在组装所有组件之前，您可能需要将它们切成适当的长度。得益于模块化设计，您可以将这些组件的寿命取决于您。我使用60厘米和30厘米长的铝型材和12毫米杆。如果要制造更大的机器，只需要使用更长的铝型材，杆和导螺杆，3D打印的零件就保持不变。如果您购买了所有切割成所需长度的零件，请跳过此步骤。

如果您可以使用斜切锯，请使用它来切割铝型材，这样您将获得完美的直边切割。我发现那些棒和导螺杆无法用手锯切割，因此您需要使用角磨机来完成。

此时，放置所有轴承也是一个好主意。我用一个小老虎钳来做这件事，正如我说的那样，这取决于您的3D打印质量，您可能需要稍微打磨那些，因为您不想破坏任何部分:)

步骤5：Z轴

为了使事情变得简单，我们将从装配Z轴开始。将两根杆放在Z轴滑架中，但不能一直穿过，我们也必须将Dremel支架也放在那里。Dremel支架应在线性轴承上自由移动。Z轴滑架底部的孔中应该已经有608zz的跳动。现在，我们可以安装带有丝杠和3D打印耦合器的步进电机。用M3螺钉固定电动机，并确保两个杆的底部都用螺钉固定。为了便于进一步使用，请将步进电机连接器向后指向，因为这是我们将安装电子设备的地方。

步骤6：X轴

在两个3D打印部件上拧紧黄铜螺母。抓住其中一个X轴滑架，然后将两根杆连接到其中。然后在这些杆上放置一个Z轴滑架，并与另一侧的另一个X轴滑架合上。将带有导螺杆的电机连接到带有M3螺钉的3D打印部件上。

步骤7：Y轴和铝制框架

Y轴直接连接到本机的主机架上。它由20x20mm铝挤压型材制成，并通过螺钉连接在一起以确保坚固性。我选择20x20mm的型材，因为它们很容易获得，而不是那么昂贵并且适合本机的尺寸。可以使用更大的配置文件，但对于这么小的机器，并没有太大的区别。因为这台机器是模块化的，所以您不必使用特定长度的轮廓。您想制造一台大机器吗？->使用更长的配置文件。您要制造更小的机器吗？->使用较短的配置文件。我将个人资料切割为60cm（我们需要两个）和30cm（我们需要4个）。将型材切割成所需的长度后，我们就可以开始钻孔。我们需要在较长型材的末端钻孔，为了简化操作，我设计了3D可打印工具，可以将其放在轮廓上，然后使用6.5mm钻头钻一个孔。它是3D可打印的，所以是用塑料制成的，很容易钻出来，但是我们只需要用这个工具开4个孔就可以了，这不是什么大问题。在2个较短的轮廓的两端，我们必须用丝锥做螺纹。最好使用5.2mm的钻头在丝锥上预先钻一个孔，然后创建M6螺纹。

首先，使用M3螺钉将步进电机连接到3D打印的零件上。我们还可以将耦合器固定到电动机上。用锤子螺母将M5螺钉固定到位，以使其易于组装。您可以使用电机将3D打印的零件滑到较长的铝型材上。另一方面，可以固定一个较短的轮廓，如图所示。用锤子螺母拧紧螺丝。另外，别忘了在较长的铝型材侧面拧紧M6螺钉。在另一边做同样的事情。使用角连接器，M5螺钉和锤子螺母连接中间支架（您可以安装任意数量的（2或3个））。

我们已经安装了Y轴电机支架和丝杠支架，现在我们必须连接丝杠和Y轴杆。同样，由于这台机器的模块化，取决于您的杆和导螺杆的长度（您必须找出合适的长度，以便它可以与铝型材的长度配合使用）。

现在是时候将X轴与Y轴连接起来了，抓住X轴（已经安装Z轴）并将其放在杆和导螺杆上，您将不得不用手指旋转导螺杆以推动X-轴后退一点

步骤8：底板表格

我必须找到一些对CNC工作台有利的东西。带插槽的桌子会很棒，但价格昂贵。我可以用铝板甚至是钢制成，但是很难切割（尤其是用角磨机将其切割成直线形）。作为我们大多数人（制造商），我没有可切割此类材料的大型CNC等离子，水刀或激光切割机，但我具有竖锯，因此可以用胶合板制成。我终于用台锯将其切成笔直，但应使用曲线锯或手锯将其切掉。胶合板足够坚固，易于切割，您可以在任何地方轻松购买，因此这似乎是一个完美的选择。

使用另一个3D打印工具，我在胶合板的边缘上钻了一些孔，用M5x10mm螺钉和锤子螺母将其固定到铝框架上。

因为我不想破坏这种胶合板，所以我在顶部添加了一块废木板（MDF），以便可以从材料上一直切开。

我还在工作台上增加了螺纹嵌件，以便可以使用M5螺钉将材料连接到CNC工作台上。您可以在网上购买类似的东西，您需要钻一个洞并用锤子将其放置到位，简单而便宜的升级确实很有用。

废料板 -一直铣削整个物料并且不希望破坏CNC平台的情况下可以磨碎的一种物料。一段时间后应将其更换。

步骤9：主轴

正如这个项目的名称所坚持的，我使用的是Dremel工具3000型主轴，已经有一些人成功使用了4000等不同型号甚至完全不同的主轴。在此说明的最后，我还写了一些我想在本机上使用的不同主轴的信息。这是因为Dremel仅将您的钻头限制为1/8英寸，并且由于高rpm和低扭矩，因此对于铝等机械加工不是理想的选择（但有可能）。只要您只想加工木材，中密度纤维板，丙烯酸树脂甚至是精致的铝制工件，Dremel就能很好地工作，但是无法使用较大的钻头来实现更快的加工，没有1/8英寸柄的钻头那么多而Dremel相对较难安装。

但是，对于您的第一个带速度控制的CNC来说，这是一个非常便宜的入门级解决方案，它的质量确实很高。您以后可以随时对其进行升级。

在该项目的开始，我想添加一个继电器，以使用G代码命令打开和关闭Dremel，但是由于某些问题（我必须添加一个插座来插入Dremel，然后将其连接到墙上出口并保护所有这些设备，以确保安全，这是不值得的，并且很难将所有这些设备安装在如此小的机器上）我决定不使用它。

我一直在思考如何将Dremel固定在主轴架上。这是我的方法。Dremel的底部有一个螺母，我以为可以将其固定到3D打印的零件上。那没有我想要的那样好。因此，我在Dremel的中间添加了一个带夹子的支撑结构，以便您可以用M3螺钉和螺母挤压它。

因此，每次我要记住要打开Dremel的东西时，我也可以使用顶部的滑块轻松控制Dremel的RPM。

步骤10：安装GRBL

我有很多关于如何在Arduino上安装GRBL的问题。不用担心，这很简单。我们将需要具有USB电缆和软件的Arduino，您可以在此处下载：https : //github.com/grbl/grbl

从上面的链接下载.ZIP文件后，您可以将其作为库添加到Arduino IDE。转到文件示例，然后从GRBL选项卡打开一个示例。您应该只看到一行代码，仅此而已，没关系。将Arduino连接到计算机，并像上传任何普通程序一样上传程序。就是这样，GRBL已安装在Arduino上，您无需修改​​任何代码。如果您在执行此步骤时遇到问题，请尝试在Google上搜索“如何在Arduino上安装GRBL”，您将找到大量有关如何执行此操作以及如何解决问题的教程。

还有一件事需要更改，您可以通过Arduino IDE中的串行监视器或CNCjs中的控制台来进行更改。我们要做的就是发送3个简单的命令：

$ 100 = 400
$ 101 = 400
$ 102 = 400

分别发送这些命令。根据您使用的步进电机的分辨率和微步进，您可能需要使用不同于400的值。

步骤11：电子

对于许多人来说，这确实是一个非常困难的部分，因为在几乎所有软件中都没有像CNC屏蔽这样的部件，因此很难绘制出CNC屏蔽和步进电机之间的连接示意图。几乎任何。我找到了数控护罩的零件来进行烫发！并不是很好，毛刺是目前最简单的原理图软件，因此任何人都可以理解：)我在这里找到了CNC防护罩。

在将4个步进驱动器插入CNC屏蔽之前（原理图中只有3个，但我们需要4个），我们需要连接跳线，因为这些跳线的连接器在步进驱动器下面。这些跳线实现了微步进，我们需要连接所有3个连接器，因此总共需要12个跳线，但是我们还需要其中2个以将Y轴电机向A电机的运动镜像，我们可以通过将两个跳线放在盾牌的左侧。现在，您可以插入步进驱动器，然后插入步进电动机。如何插入步进电机？这取决于您是否有简单的答案。如果发现电动机的旋转方向相反，则需要以相反的方式插入电动机（断开连接，绕Z轴旋转180度，然后重新插入）。有些人在他们的Dremel CNC中也使用了挡块，但我不愿意，如果您愿意，可以将挡块连接到CNC护罩的右侧。最后，我们可以将电源或连接器连接到标有12-36V的螺钉端子的屏蔽板上。这就是连接的全部，实际上并不难:)

步骤12：电源

最初，我使用的是12V 30A电源，但这对这个项目来说太过了。我将这个电源与实验台电源交换，以查看运行该电源需要多少电流。我发现最大电流消耗小于2A，因此我购买了12V 3A电源。通常，拥有强大的电源并没有错，但是没有必要花费额外的钱，而这种庞大，笨重的30A野兽实在是丑陋的。现在，我有一个带DC插头的简单电源，因此我可以轻松地将其连接到机器。请记住，取决于您使用的电动机和其他电子设备，您可能需要比3A更大的电源。

步骤13：电缆管理

保持电缆整齐总是好事。您可以找到许多不同的方法来进行电缆管理，我更喜欢使用这种电缆包裹的东西，这种东西便宜且可以很好地用于各种电缆。您也可以使用电缆拖链，但随后必须弄清楚如何将其安装到机器上，它更专业，但更难使用。请记住，电缆管理在CNC机床中非常重要，因为您不想在铣削过程中切割电缆，也不想让这些电缆在铣削过程中阻塞机器并破坏材料。

步骤14：CNCjs

那是计算机的软件，通过它我们可以控制计算机，发送gcode并通过GRBL中的控制台更改某些参数。有很多不同的gcode发送器选项，例如GRBL控制器，mach3和路径引导程序，但我选择CNCjs是因为它是免费的，并且与其他所有软件都不一样，它看起来非常好并且易​​于控制！您可以在Mac，Windows和Linux上安装它的另一个巨大优势！您甚至可以将其安装在树莓派上，并通过浏览器控制机器以外的地方！所有这些都是在开源软件中免费提供的！声音就像是一个完美的解决方案，对我而言确实如此。你可以在这里下载：https://cnc.js.org/

如果您在连接机器时遇到问题：很可能是因为错误的波特率尝试将CNCjs中的波特率更改为11520。

步骤15：Fusion 360

我必须解释Fusion 360是什么吗？如果您曾经使用CAD软件进行过任何设计，那么您可能会听说过Fusion360。简而言之，这是有史以来最好的软件！您可以使用此工具执行任何操作（CAD，CAM，渲染，动画，模拟，协作设计，甚至更多），并且可以在Mac和Windows上使用。我使用Fusion设计Dremel CNC，现在我使用Fusion创建Gcode并在此机器上铣削物体。在上方，您可以找到我的视频，该视频介绍如何将Fusion360和CNCjs与Dremel CNC结合使用。

步骤16：安全

安全是CNC加工的一个非常重要的方面，有很多危险的事情可能会损坏您，您不想被损坏，所以这是我关于如何确保此类机器安全的提示。幸运的是，NEMA 17电动机的运行速度并没有那么快，并且扭矩与工业CNC机器中使用的某些伺服电动机一样大。但是仍然存在快速旋转的主轴，并且有挤压手指的危险。加工时，到处都有切屑飞扬，因此我们需要戴上安全眼镜（因为安全是第一要务），并且取决于我们加工的材料（木材，MDF），我们可能需要口罩。为DIY Dremel CNC建立外壳也是一个好主意，有些人已经建立了外壳，我也计划在不久的将来这样做。另一个安全性改进措施是添加一个红色大安全开关，以防万一发生不良情况，您可以轻松地停止机器（我们也可以在CNCjs中这样做，但是这会花费更多的时间并且不够可靠）。请记住，加工后的材料和钻头可能会变热，并确保在将双手放到工作区域之前完成机器的操作。长时间加工对于耳朵来说非常不舒服，因此建议使用某种听力保护装置。我还考虑过使用主动降噪耳机，因为噪声非常稳定，但它对于CNC机床应该是完美的选择，但是我没有像这样的耳机，而且这些耳机都非常昂贵。请记住，这些只是我在处理CNC机床时的一些安全提示

步骤17：结果

这个项目的结果令我震惊！当我启动它时，我只是想看看是否有可能创建3D打印的CNC机床，我想构建一个可以在以后的项目中使用的工具。从一开始，我就知道我将在线发布所有文件和说明，但是我从没想到这个项目会如此受欢迎并且会有如此多的人来构建它（请查看下一步）。这是我迄今为止最大的项目！由于我在机器上进行了一些问题以及许多升级和调整，因此花了我很长时间才能完成此说明，但是我希望它尽可能完美和详细，以便每个人都可以轻松构建廉价的数控机床。在上方，您可以看到Dremel CNC的最新图像，其中包括良好的电缆管理和一些小的升级。也有我在机器上磨过的东西的图像。

步骤18：如何铣削？

选择适当的进给和切深实际上只是在进行实验。从慢速开始，慢慢增加速度，看看会发生什么。注意，很容易折断铣刀。请记住，变慢和变快一样糟糕，您必须介于两者之间才能获得最佳效果。这是我使用的设置：

木材，MDF：

• 进给速度：800mm / min
• 切深：3mm
• 通常，我对所有内容使用自适应清除，对轮廓切割使用2d轮廓
• 德雷梅尔开关8/10

亚克力：

• 进给速度：500mm / min
• 切深：1mm
• 德雷梅尔开关6/10

铝：

• 进给速度：800mm / min
• 切深：0.2mm
• 全速Dremel

请记住，取决于您的设置，这些值可能根本不起作用！！！

步骤19：社区

持续关注本站，加入萝卜荟！在网站上活跃发言讨论！

步骤21：结论

这就是这个项目！我希望您喜欢这个指导的方法步骤：）如果您有任何问题，可以在下方评论区留言！