Numeerisesti ohjattu 3D-jyrsin : NC-jyrsimen suunnittelu ja toteutus

Abstract

Tämä opinnäytetyö käsittelee numeerisesti ohjatun kolmen liikesuunnan puujyrsimen suunnittelua ja rakentamista kotikäyttöön. Laitteen pääkäyttötarkoitus tulee olemaan 3D-mallin mukaisten muottien jyrsiminen puumateriaalista. Työssä perehdytään numeerisesti ohjattuihin laitteisiin yleisellä tasolla ja käsitellään oman laitteen komponenttivalintoihin ja suunnitteluratkaisuihin vaikuttavia tekijöitä.

Työn aikana rakennettu jyrsin on oman rungon päälle rakennettu kompakti kokonaisuus, jonka liikkeitä ohjataan pc-tietokoneella. Tietokoneen ohjausohjelma käsittelee numeerista dataa ja ohjaa sillä laitteen pääohjainkorttia, jolla halutut liikkeet saadaan muutettua jyrsinterän liikkeiksi. Laite on alumiinirunkoinen ja sillä pystyy työstämään suurimmillaan 440 x 385 x 185 mm:n kokoista kappaletta.

Laite rakentui mekaanisesti tavoitteiden mukaiseksi, ja siitä tuli laadukas ja hallittu kokonaisuus. Osa sähkökytkennöistä ja lopullinen koekäyttö jäivät toteutettavaksi myöhempään vaiheeseen. Tämä opinnäytetyö antaa hyvän perustiedon numeerisesti ohjatuista jyrsimistä ja laitteista ja kuvaa vaihe vaiheelta oman laitteen suunnittelua ja rakentumista.

This Bachelor’s thesis deals with designing and building a numerically controlled woodcutter for home use, with three degrees of freedom. The main use will be cutting molds from wood according to a 3D model. The thesis studies numerically controlled devices in general and deals with the factors behind the component choices and design solutions when designing and building the machine.

The cutter which was built during the work is a compact structure with its own frame. Its movements are driven by a personal computer. The control program of the computer processes the numerical data and controls the main control card that directs the movements of the cutting blade. The frame is built from aluminum and the device can machine a piece of wood as big as 440 x 385 x 185 mm.

The device finished in accordance with the mechanical objectives. A part of the electrical connections and final testing will be carried out later. The thesis gives a good basic knowledge of numerically controlled cutters and devices and it describes designing and building a device of your own, phase by phase.