Arduino-ohjattu CNC-jyrsin

Abstract

Opinnäytetyön aiheena oli Arduino-ohjatun CNC-koneen suunnitteleminen ja rakentaminen omaan käyttöön. Työn tilaajana toimi Tampereen ammattikorkeakoulu. Työn tavoitteena on kerätä tietoa CNC-koneen suunnittelusta kaikille asiasta kiinnostuneille ja kehittää tekijän ammatillista osaamista. Rakennettavan CNC-jyrsimen kokonaisbudjetti oli noin 500 euroa, ja sillä täytyisi pystyä työstää puuta, muoveja ja pehmeitä metalleja.

Työ toteutettiin keräämällä tietoa eri laitevalmistajien verkkosivuilta sekä CNC-harrastajien kirjoittamista artikkeleista ja wiki-sivuista. Tiedonhaussa keskityttiin CNC-koneen tärkeimpiin komponentteihin, niiden hyötyihin, haittoihin ja kustannuksiin. Tietoa etsittiin myös CNC-koneen lisävarusteista, joilla koneen käyttömukavuutta pystyttäisiin parantamaan, vaikka budjetti tai työn aikarajat eivät niiden lisäämistä mahdollistaneetkaan. Komponentit jaettiin kategorioihin ja jokaisesta komponenttikategoriasta valittiin sopiva komponentti tai toteutustapa koneeseen. Valinnoissa keskityttiin valitun osan tuomiin hyötyihin suhteessa kustannukseen.

Kone saatiin rakennettua budjetin sallimissa rajoissa, mutta valmiissa koneessa on paljon kehitettävää. Se kuitenkin toimii sille asetettujen tavoitteiden puitteissa erinomaisesti. Rakennetulla CNC-jyrsimellä saavutettiin odotettua suuremmat liikenopeudet, ja se pystyy työstämään puuta ja muoveja vaivatta.

The subject of this thesis was the design and construction of an Arduino controlled CNC machine. The work was commissioned by Tampere University of Applied Sciences. The aim of this thesis was to gather information about the design process of CNC machines for everyone interested in building their own CNC machine, and to develop author’s own professional skills. The total budget of the finished machine is approximately 500 euros and the machine should be able to mill wood, plastics and soft metals.

The work was carried out by gathering information from various vendors’ websites and CNC related articles and wiki pages. Data search focused on the important components of a CNC machine and their benefits, disadvantages and cost. Information about the different accessories for a CNC machine was also gathered even though the budget or the time limit would not allow the installment of these additions. The components were divided into different categories and from each category, the most suitable component was chosen. The choices were made by focusing on the added benefits relative to the cost.

In the end the machine was built within the tight budget, but there is still room for improvement. However, it works well within the requirements given to it. In its current state the machine is capable of faster rapid motions than anticipated and it is able to mill woods and plastics with ease.