Kolmeakselisen CNC-jyrsimen suunnittelu ja rakennus
Puska, Jarkko (2019)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019060314495
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019060314495
Tiivistelmä
Työn tarkoituksena oli suunnitella ja valmistaa kolmeakselinen jyrsinkone. Työn edetessä tavoitteena oli myös saada kokemusta konesuunnittelun eri aihealueilta.
Työn alussa kerrotaan NC-tekniikasta yleisesti sekä lastuavasta työstöstä. Työssä määriteltiin myös jyrsimen käyttötarkoitus, jonka tietojen pohjalta pystyttiin aloittamaan koneen mekaniikka-, sähkö- ja automaatiosuunnittelu.
Mekaniikkasuunnittelu suoritettiin Autodesk Fusion 360 -ohjelmistolla. Sähkösuunnittelussa käsiteltiin koneen riskianalyysiä sekä komponentteja. Sähkökuvat piirrettiin EPLAN-sähkösuunnitteluohjelmistolla. Automaatiosuunnittelussa käytettiin kahta erilaista ohjausta, Arduino-pohjaista Grbl-ohjausta ja Beckhoffin TwinCat-ohjausta. Työssä käytiin läpi myös erilaisia ohjelmointikieliä sekä ohjelmoinnissa käytettäviä yleisiä standardeja.
Grbl-ohjauksella toteutettiin lineaariliikkeet kuularuuveilla ja askelmoottoreilla, mutta työn loppuvaiheessa koneen ohjaus vaihdettiin Beckhoffin TwinCat-ohjaukseen. Ohjauksen vaihdon takia koneeseen tehtiin sähkömuutoksia ja lineaariliikeiden moottorit muutettiin servokäyttöiseksi.
CNC-jyrsin tehtiin kahdella erilaisella ohjauksella ja molemmilla ohjauksilla saatiin lopputuloksena toimiva CNC-jyrsin, jolla pystyttiin jyrsimään puuta, alumiinia ja terästä.
Työn alussa kerrotaan NC-tekniikasta yleisesti sekä lastuavasta työstöstä. Työssä määriteltiin myös jyrsimen käyttötarkoitus, jonka tietojen pohjalta pystyttiin aloittamaan koneen mekaniikka-, sähkö- ja automaatiosuunnittelu.
Mekaniikkasuunnittelu suoritettiin Autodesk Fusion 360 -ohjelmistolla. Sähkösuunnittelussa käsiteltiin koneen riskianalyysiä sekä komponentteja. Sähkökuvat piirrettiin EPLAN-sähkösuunnitteluohjelmistolla. Automaatiosuunnittelussa käytettiin kahta erilaista ohjausta, Arduino-pohjaista Grbl-ohjausta ja Beckhoffin TwinCat-ohjausta. Työssä käytiin läpi myös erilaisia ohjelmointikieliä sekä ohjelmoinnissa käytettäviä yleisiä standardeja.
Grbl-ohjauksella toteutettiin lineaariliikkeet kuularuuveilla ja askelmoottoreilla, mutta työn loppuvaiheessa koneen ohjaus vaihdettiin Beckhoffin TwinCat-ohjaukseen. Ohjauksen vaihdon takia koneeseen tehtiin sähkömuutoksia ja lineaariliikeiden moottorit muutettiin servokäyttöiseksi.
CNC-jyrsin tehtiin kahdella erilaisella ohjauksella ja molemmilla ohjauksilla saatiin lopputuloksena toimiva CNC-jyrsin, jolla pystyttiin jyrsimään puuta, alumiinia ja terästä.