我的构建终于开始了，在这篇文章中，我将带您踏上构建之旅。确保您已阅读第 1 部分 这里 ， 第2部分 这里 ，第 3 部分 这里

在棚子里把它举起来

距离我上次更新已经有一段时间了。机器已经完成了，但值得注意的是，我必须专门建造一个棚子来容纳它；事实证明，该机器对于现有的砖结构来说太大了。

我买了一台车库“发动机组”起重机来吊起棚内约 350 公斤的结构。您确实注意到，在这种情况下使用正确的工具会产生巨大的差异。

工作中的复制方法

移动并调平机器后，我必须使铝挤压件的表面平坦，以便将导轨安装到其上。

这是一个有点混乱的情况，但是嘿！有用。

将表面弄平后，我用热刀切出槽，以便将导轨安装到上面。

调整龙门水平

我使用金属环氧树脂“间隙填充”方法来调平龙门与 Y1 和 Y2 龙门导轨：

我用了 镜面釉脱蜡 放在龙门上，以确保它恰好填充间隙并且不会粘在龙门挤压件本身上。不是这个效果真的很好！

确保它水平后，我让它固化。

在丹吉尔巴特 视频 我最近学会了做图 8 的动作。我试了一下，发现效果很好。我实际上并没有在表面板上检查它，但你注意到表面非常平坦。我估计在 >=0.0x mm 以内。这部分已经足够好了。

镜面釉

镜面釉蜡脱模； 16$

速卖通

修理电子设备

我决定从头开始重新连接电子设备。我必须说效果很好！

当我将其大部分连接到桌子上后，我将其挂在墙上并开始将其连接到 CNC。

完成机械工作

我的主轴上的 C5 1605 螺母有点掉落并弄乱了。因为它们已经太短了，所以我决定从速卖通购买一些新的：

DFU 版本滚珠丝杠的坚固程度给我留下了深刻的印象。根本就没戏了。后来我在 CNC 本身上测量了负载，你根本看不到它有任何变化。我真的可以推荐这些 C5 1605 DFU 螺丝 一心电器店 在速卖通上。

因此，在完成大部分电子设备后，我开始安装主轴和伺服电机。最初，我把 MAKITA RT0700 路由器放在那里；但在一次小事故之后，当我把它撞到工具设定器上时，它很快就消失了。

因为我的框架的设计更多的是事后的想法……我必须添加一些方法来将夹具台/废板安装在 CNC 上。虽然在相对精确的机架上进行焊接并不理想，但这仍然是最简单的方法。

完成此阶段后，我将 36mm 的 MDF 板安装到其上，然后继续下一步

其间有许多小步骤

就像项目中的情况一样。你会稍微失去对记录的关注并执行各种小步骤。在此期间，我使探针在 CNC 上运行良好，调整了伺服系统并对机械结构进行了一些最终调整。

移动并对齐轴

因此，就像在任何需要完善机械装置的精密机器制造中一样，您将必须调整主轴的运动和偏航。

我首先通过倒置放置 10 毫米立铣刀来固定主轴的“点头”，并使用指示器确保在上下移动 Z 轴时测量的距离保持不变。这个问题修复得相对较快。

对于修剪（Z 轴旋转），我执行了以下操作：

所以我 3D 打印了一个垫片，这样我就可以将指示器安装在主轴上。将其转动以确保指示的距离保持不变。由于我的 Z 轴相当重，我发现使用带子非常有用，可以慢慢将其放到正确的位置。

做芯片！

在花了更多时间使用机器后，我制作了另一个短视频，其中我做了更多钻孔和铣削

它可以铣削淬火钢吗？

因此，经常出现的一个问题是，如果 路辛通BT30 ATC主轴 可以磨钢吗？答案是肯定的，主轴本身并不是极限。机器的刚度为。

我对一些硬化钢做了一些测试，以确保它可以轻松处理普通钢。

结论 – Mightymill 构建第 1 部分TP5T4

自第 #3 部分以来，发生了很多事情。机器组装在一起，工作正常且性能良好。由于这是我完成的第一个完整的 CNC 构建，因此有很多地方需要改进。主要的事情之一是使 Z 轴更坚固，并在龙门架和滚珠丝杠之间建立更好的连接。

除此之外，我对它的表现很满意！

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复制法是制造和计量学中广泛使用的技术，用于获取表面的精确副本。该方法涉及使用金属化环氧树脂等介质将参考材料的表面复制到工件上。本文概述了复制方法，包括其优点、局限性和应用程序。

复制方法：

复制方法包括使用金属化环氧树脂等介质将参考材料（例如花岗岩面板）的表面复制到工件上。首先清洁要复制的表面并涂上一层薄薄的脱模剂，通常是某种蜡。在施加环氧树脂之前，让脱模剂干燥并抛光至光亮的表面。通过将环氧树脂倒入或注入到装置中，然后使其固化，将环氧树脂应用于装置。环氧树脂固化后，将参考材料剥离（或锤打），留下表面的精确复制品。

复制方法的优点：

复制方法的主要优点之一是它能够生成表面的精确副本。该方法也相对容易执行，只需要基本的设备和材料。复制方法的另一个优点是它可以用来复制不同形状和大小的表面，使其适用于广泛的应用。

复制方法的局限性：

虽然复制方法通常是准确的，但重要的是要注意它受到某些限制。一个限制是复制方法只能生成与参考材料接触的表面的复制品。如果参考材料有任何缺陷或不规则，这些将被复制到工件上。

复制法的应用：

复制方法广泛用于计量学，以生成用于测量目的的精确表面副本。它还在制造中用于复制表面以进行质量控制和检查。此外，复制方法可用于修复损坏的表面，例如在古董家具或建筑特征上发现的表面。

资源：

学术界：

80 年代或 90 年代美国大学教授写了一本关于表面复制方法的书，以及他们如何使用它来制造巨大的 5 轴磨床......我现在找不到它......

啊，就是这里！

快速机器设计原则 - 麻省理工学院 - Eberhard Bamberg：

https://my.mech.utah.edu/~bamberg/research/PrinciplesOfRapidMachineDesign/Principles%20of%20Rapid%20Machine%20Design.pdf

在大型数控机床上大规模使用复制方法——Rampf 组：

https://www.rampf-group.com/en/aktuelles/blog/2021/how-to-2-replicating-mineral-casting-components-with-maximum-accuracy/

机床改造中的复制技术和便携式加工 – Molglice：

http://www.moglice.com/articles/replication_techniques/wrotethebook.html

PRECISION 简单的方法，使 CNC 零件对于业余爱好者来说太大了 – @floweringelbow：

DIY实验：

对于大多数 DIY 构建，最困难的部分是为您的托架和导轨创建平坦的安装表面。在我的 强大的构建，我有同样的挑战。

使用金属化环氧树脂创建精密表面副本

总时间： 9小时

准备您的工件

确保它没有油，并且具有适合环氧树脂粘附的适当表面粗糙度。

准备参考面

我用了 奇迹蜡 8 号 作为脱模剂。按照制造商的说明（我做了 3 层），中间进行抛光。我用了一块 40$ <2um 误差的小花岗岩面板。

准备金属化环氧树脂

我用了 西环氧105+206固化剂，尽管我认为 209 可能会更好。我做了 50/50 的环氧树脂 + 铁粉 （<63um 粒径）。

用胶带粘住你的部分

注意：我使用了 3-4 毫米厚的平行线来调节环氧树脂层的厚度。

倒入环氧树脂

确保排出所有空气并进行适当的覆盖。这实际上是最困难的部分

让环氧树脂固化

我想我让我的设置了大约 12 个小时

从参考表面上取下并检查

任何溢出的环氧树脂，您都可以用锤子敲掉或用模具研磨机将其磨掉。由于那里残留的脱模剂和参考材料的任何缺陷，初始表面非常粗糙。

优化表面粗糙度和平整度

您可以使用类似 123块 + 磨料，一个“厨房” 压平石，或任何其他相对平坦的材料。我用了一些洗洁精+上面提到的铁粉，基本上对表面做了一个研磨操作。

研磨大约 3 – 5 分钟后，表面应该很光滑，大部分高运动都已去除。

检查并重复

检查表面平整度的方法有很多种。我使用了 Mitutoyo 指示器，一个 123块, 和一个高精度的 HGW20CC 块作为我的参考。

优化阶段之前的初始平面度在整个表面上约为 8um。经过1-3次循环优化检查，<=2um。这等于我的参考资料。研磨变得具有挑战性，因为材料只是想粘在一起。此时的主要问题是这极难衡量。

当您达到或接近基于实验室的 CMMS 或光学测量方法的要求时。

你可以通过对 3 个表面执行此操作并使用 Withworth 来使其完全平坦 3板法.

它会抽真空吗？

是的： https://youtube.com/shorts/egtODwy4WiE

估计成本： 5 美元

供应：

• 慢速固化无收缩环氧树脂如 West 105 + 206
• 铁粉 <63um particle size
• 磁带

工具：

• 123块

材料： 工件 参考材料 脱模蜡

结论：

复制方法是一种简单而有效的技术，可用于生成精确的表面副本。虽然它有一定的局限性，但它是计量、制造和修复方面的宝贵工具。它允许业余爱好者或专业人士制作微米到亚微米的参考表面精确副本。从而能够以相对较低的成本和较少的努力为 DIY CNC 机器或计量设备创建平面。

我的构建终于开始了，在这篇文章中，我将带您踏上构建之旅。确保您已阅读第 1 部分 这里 和第 2 部分 这里 .

组装机架

花了一段时间，但终于我能够在我最近清理过的棚子里移动机器框架并组装起来。对我来说，混凝土填充的机架是此构建中最耗时的方面之一。

腿部组件是最难移动的。虽然我将 GD-60S 车轮放在它下面，但它仍然是一个重达 120 公斤的顶级重型组件。有点汗水和受伤，我能够定位它并开始组装。

我能够毫不费力地组装它。为了让它完全平整，我不得不使用农夫千斤顶将腿向内拉，因为存在轻微的错位。之后，它在 1.6 米的跨度上在 1-2 毫米内是正方形（对角线测量）。这对这个应用程序来说很好。

这一切似乎都很合适。是时候继续下一步了。

让我们“起来”吧！

是时候制作提升板了。为此，我使用了我的旧的且不太受信任的 HBM BF25 手动磨床。在这个过程中其实遇到了很多麻烦。摇摆不定……（直流）电机刷死，以及其他有趣的电子问题……但我又开始了，并且能够完成这项工作。

正如您在图片中看到的，我的铣削侧面光洁度看起来不太好。正如我之前提到的，我的 HBM bf25 非常不稳定，状态不佳。即使在调整之后，柱子和肋骨中仍有相当多的游隙。

由于侧面对我的应用来说不是关键的，所以还算不错。

在丹吉尔巴特 视频 我最近学会了做图 8 的动作。我试了一下，发现效果很好。我实际上并没有在表面板上检查它，但你注意到表面非常平坦。我估计在 >=0.0x mm 以内。这部分已经足够好了。

油石套装

这套磨刀石在 25$ 的价格是可以负担得起的，我能够在当地很快得到它。

速卖通

一切都很好，没有太多问题。对于此类精密应用，请务必正确拧紧螺栓和螺钉。在精密应用中，确保负载均等和表面之间的适当接触至关重要。

在此之后，我还快速地用磨石擦过它以去除所有毛刺。

除此之外，我还必须购买以下物品：

我使用了一些 3 毫米厚的地面钢平行线，与铝块的间距相等。

我使用这种方法来确保挤压件的侧面在同一参考平面上与转接板完美接触。

最后！它开始看起来像 CNC！

结论 – Mightymill 构建第 1 部分 TP4T3

移动和重新组装机架是我最大的障碍之一。但是一旦我开始，它就相对顺利。 Farmer Jack 在这方面帮了大忙。

我订购了一些新产品，例如 Delta ASDA-M 控制器、400W ECMA 20b 光学编码器交流伺服电机。 1 米 000 级花岗岩平行（所有表面）和一些漂亮的钢制交流伺服电机支架。现在都在中国的火车上了。希望它能在 12 月初到达。

下一步将制作滚珠丝杠和电机的适配器，将挤压件安装到工作台上并制作 z 轴适配器，以便将它们安装在一起。

敬请关注！

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CNC 控制器需要了解刀具的确切长度，以补偿铣刀之间的任何刀具长度差异。

在本文中，我将介绍各种可用的刀具长度传感器。评估准确性、多功能性和成本等方面。

低成本机械对刀仪

低成本的机械对刀仪，例如我审查过的 HLTNC CNC 刀具长度传感器 这里 是 DIY 爱好或半专业 CNC 机床最流行的刀具长度测量方法。

Aliexpress 和这些低成本机械对刀仪的其他来源提供各种型号。在内部，它们都构造相似。立铣刀向下压有一个柱塞，内部有一个开关，当柱塞向下移动一定距离时，该开关会接触。

这种对刀仪的可重复性已被证明和测试在 +-0.01mm – 10um 范围内。对于大多数 DIY、业余爱好和半专业 CNC 加工应用，这是合适的。

但是，您将面临一些不规则形状的铣削刀具的挑战，例如分度面铣刀或超过柱塞尺寸的更大刀具。

此外，这种机械式对刀仪不允许您测量刀具宽度。

这种刀具长度传感器的电气连接非常简单。它内部有一个 NC 或 NO 型开关，可让您将其连接到您的 cnc 控制器板，例如 UCCNC 或 Mach 3 分线板。

非接触式对刀仪

非接触式对刀系统通常可识别U形是工业机器自动刀具长度测量最常用的方法之一。

这些非接触式对刀仪通过从发送叉向另一侧的接收叉发送小激光束来工作。

由于它的非机械性质，它的刀具长度测量的准确性和可重复性通常在 1 – 2 um 左右，对于更实惠的型号，例如 生病的WF2.在更高的光谱范围内，Renishaw NC4+ 实现了较小刀具的 +-0.5um 和较大刀具 +-0.75um 的重复性规格

这种类型的非接触式刀具长度传感器的另一个好处是它可以精确测量不规则形状的刀具，例如基于刀片的大型面铣刀。在使用基于接触的对刀仪时，这通常是一个挑战。

除此之外，您还可以测量铣刀的宽度。这对于捕获对铣削工具的灾难性损坏或验证物理工具是否与 cnc 控制器（如 linuxcnc 或 UCCNC）中设置的工具尺寸相匹配特别有用。

这种宽度测量通常不如长度测量准确。使用非接触式仪器通常可以预期大约 20 – 50 um 的测量精度

由于切削刃等原因，立铣刀和其他铣刀的底面通常不会完全平整。为了准确测量立铣刀的最长点，这种非接触式刀具长度传感器需要主轴在测量时转动（~1000 rpm）铣刀的最低点。

在二手市场上，这种非接触式对刀仪仅 10$ 提供。

欧洲 ebay 上的流行术语是“Gabellichtschranke”，意思是“叉形挡光板”——其中一个例子是巴鲁夫 BGL000A，您经常可以找到新的或用于 20 – 40$

高级 – 机械对刀仪

与 DIY CNC 社区中经常使用的低成本机械对刀仪相比，还有一种优质款式，可以实现与非接触式对刀仪相当或更好的重复性数字。

雷尼绍 OTS 3D 触控 扳机对刀仪就是此类优质机械对刀仪之一。

虽然在本文中被列为机械对刀仪，但在内部它就像基于光学的非接触式对刀仪，以实现更好的稳定性和精度数字。

全新的 Renishaw OTS 3D 对刀仪的价格约为 2000$，但在 ebay 等地方可以找到大约 500 – 1000 $ 的价格。

Renishaw OTS 3D 对刀仪的可重复性规格为 1.00 um。

这个设计有几个副本 速卖通 但它们在 1000+ $ 时仍然相当昂贵。在那个价位上，我建议看看西方的二手选择。

结论

在本文中，描述了各种刀具长度设定器，每种都有其优缺点。对于大多数爱好和 DIY 使用，成本较低的机械工具设置器就足够了。

寻找更多的多功能性和更好的准确性？看看（二手）非接触式对刀仪。

您是一家全天运行 VMC 的加工车间，使用冷却液等 - 对您来说，雷尼绍等品牌的优质 3D 机械对刀仪可能是正确的选择。

在过去的几个月里，它的小兄弟 PrintNC Mini 扩展了 打印数控 功能更进一步，但在更紧凑和更具成本效益的平台上。

PrintNC Mini 的特点

PrintNC mini 是从（开源）的所有发现和学习中诞生的宝贝 打印数控 项目。主要改进如下：

• Y 轴上的双 HGH15 块轴承——修复了主要的刚度问题，这通常是 PrintNC V3.0 的首批升级之一

• X 轴的三重 HGH15 轴承座配置——这种设置大大增加了 X 轴和 Z 轴组件的刚度

• Z轴的重新设计——允许更小的整体包装，同时保持简单的构建和整体刚度

• 机箱内的 Nema17 步进电机可实现更紧凑的结构

PrintNC mini 规格

标准构建具有以下尺寸：

• 废板 395 x 500 毫米
• Y轴横梁：75×50 mm钢管
• X轴横梁：50×50 mm钢管
• Z行程：110mm
• Y行程：300mm
• X行程：300mm

PrintNC Mini 采用参数化建模设计。您可以在合理范围内放大和缩小设计。

是什么让 PrintNC 与其他 DIY CNC 路由器产品相比如此特别？

PrintNC Mini 的设计使用了矩形钢梁，这些钢梁用螺栓相互连接，以保持 DIY 友好。

它避免了市场上入门级桌面 CNC 路由器的所有缺点。

如那个 印地米尔 和硬质合金 3D 游牧民族 其功能远不如 PrintNc

仅举几例：

• 所有轴上的滚珠丝杠
• 双三重“上银”轴承座设计
• 刚性钢框架
• 支持水冷65mm主轴
• 3D 打印零件上的零件可以以较低的抗拉强度逃脱
• 设计用于铣削有色金属材料

PrintNC Mini 当前状态

PrintNC mini 仍处于测试模式。这意味着它仅适用于少数购买了 3D 文件并可以访问会员区的人。此时，在 Discord 上发现了大约 2 或 3 个已完成的构建。

现在了解 PrintNC mini 的全部范围和功能还为时过早。但是看看它的设计和PrintNC DIY路由器已经很出色的性能，我对它充满信心。

寻找完全不同的东西？

看看我构建的 Mightymill ：

结论

这 PrintNC mini 目前处于 Beta 状态，并且一些版本已出现在 discord 上。该设计对 PrintNC V3.0 进行了许多改进，并且似乎解决了该设计的主要问题。

由于存在少量构建，现在了解 PrintNC mini 的全部范围和功能还为时过早。

我肯定会密切关注它在未来几个月的表现。

是什么让 PrintNC 与其他产品相比如此特别？

printNC 的设计使用了矩形钢梁，这些钢梁通过螺栓相互连接，以保持 DIY 友好。

它避免了市场上入门级桌面 CNC 路由器的所有缺点。

如那个 印地米尔 它的能力远不如 PrintNc

仅举几例：

• 所有轴上的滚珠丝杠
• 强大的重型主轴（2.2kW 水冷主轴选项）
• 刚性钢框架
• 3D 打印零件上的零件可以以较低的抗拉强度逃脱
• 能够在一定程度上轻松铣削有色金属和钢

简而言之，它是我遇到过的性价比最高的入门级机器。
唯一的缺点是需要大量的时间投入。您必须为项目构建框架并自己设置所有内容。

资源

如果您想知道这是否适合您，请查看所有可用资源。

仅举几例：

• printNC的维基
• 不和谐 （非常活跃，友好和菜鸟友好）
• Fusion360 模型
• Christoph Lehner 的 PrintNC 构建播放列表 – youtube
• 由 Brian 的 Projects 制作的 PrintNC 构建播放列表 – youtube

机器能做什么

完全灵活的设计

机器概念是完全参数化的。您可以根据需要的尺寸自定义构建。
我主要做木板，所以我希望能够将整张木板通过机器。因此我将我的 X 轴增加到超过 1250 毫米的工作区域。
由于我的工作室的大小，我可以逃脱的最大尺寸是 1600 毫米 x 1000 毫米的占地面积。
电脑上有计算器 printNC网站 根据您的工作区域计算所有机器尺寸。它甚至会显示您应该获得哪些配置文件、螺丝和其他硬件。

基本部件

• 金属切削 G-penny CNC 主轴套件 2.2KW 80MM – 由 PrintNC 成员测试和验证
• 高品质 HGR20 / HGW20CC 直线导轨 – HLTC – 验证和测试数百个版本
• 高品质清洁和无碎屑 16MM 10 C7 滚珠丝杠 - 加工到一定长度 - 通过 PrintNC 验证
• G-Penny – 铸造 80mm 主轴支架 PrintNC 验证

结论

虽然自己构建一个diy cnc路由器需要一些时间投资，但我必须说个人这是值得的！

全部构建成本约为 2000 美元，这为您提供了目前最强大的开源 cnc 路由器。