Bachelor's Thesis

Design of small multifunctional hobby CNC milling machine

Final Thesis 8.32 MB Appendix 2.61 MB

Author of thesis: Vladislav Slosarčík

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Jan Pavlík, Ph.D.

Reviewer: Ing. Zdeněk Tůma, Ph.D.

Abstract:

This thesis deals with the mechanical aspects of CNC milling in hobby applications. It includes an overview of available market solutions, compares different variants, and explains the methodology for dimensioning selected structural components.
In the practical part of the thesis, based on the acquired knowledge, a selection of specific structural component variants is carried out along with their justification, as well as the calculation of theoretical operating conditions and the drive system.
The result of the thesis is the design of the mechanical part of a multifunctional CNC milling machine, complete with a full 3D model and engineering drawings of selected components.

Keywords:

CNC, Milling, Machining, CAD, Ballscrew, Stepper motor, Linear guideway

Date of defence

11.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Prezentace: - Cíle práce - Motivace - Rozbor dostupných produktů - Porovnání produktů - Předběžné koncepty - Výpočty parametrů - Konstrukční uzly - Finální návrh - Závěr Student seznámil členy komise s výsledky své práce a odpověděl na všechny otázky oponenta. Otázky členů komise: - Krokové motory, kdy může dojít ke ztrátě kroku? (zodpovězeno) Student odpověděl na otázky členů komise s drobnými nedostatky

Language of thesis

Slovak

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Institute of Production Machines, Systems and Robotics

Study programme

Engineering (B-STR-P)

Specialization

Machine and Equipment Construction (SSZ)

Composition of Committee

doc. Ing. Radek Knoflíček, Dr. (předseda)
doc. Ing. Lubomír Vašek, CSc. (místopředseda)
Ing. Jan Pavlík, Ph.D. (člen)
Ing. Zdeněk Tůma, Ph.D. (člen)
Ing. Radim Blecha, Ph.D. (člen)
Ing. Tomáš Marada, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Jan Pavlík, Ph.D.

Předložená bakalářská práce je zaměřena na návrh malé multifunkční modelářské frézky. Student při řešení postupoval systematicky od obecného teoretického rozdělení strojů až po rešerši trhu komerčně dostupných řešení. Na základě multikriteriálního hodnocení variant vybral optimální koncept – malý lehký stroj s rámem z hliníkových profilů, který dále rozpracoval a doplnil o návrhové a kontrolní výpočty.
Na textu i konstrukci je však patrné, že student započal s intenzivním řešením poměrně pozdě. Nedostatek času sice neumožnil posunout práci na vyšší úroveň, i tak je ale výsledný návrh na dobré úrovni. Při zpracovávání dané problematiky by byla rovněž žádoucí větší samostatnost autora. Práce splnila cíle zadání, doporučuji ji k obhajobě s hodnocením B (velmi dobře).
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu C

Grade proposed by supervisor: B

Reviewer’s report
Ing. Zdeněk Tůma, Ph.D.

Bakalářská práce se zabývá konstrukčním návrhem malé multifunkční modelářské CNC frézky. V rešeršní části práce jsou rozebráno dělnení frézek podle počtu os a je proveden průzkum trhu dostupných zařízení v daném finančním segmentu. Dále je v práci v závěru této kapitoly diskutována jejich konstrukce zejména z pohledu použitých pohonů a celkové zástavby zařízení. V praktické části jsou prezentovány dva možné koncepční návrhy zařízení, které jsou zhodnoceny na základě multikriteriální analýzy. Výsledný návrh je dle popisu a výsledků vyrovnaného skóre analýzy kombinací obou konceptů. Ve výpočtové části práce je určena řezná síla a stanoven výkon vřetene. Práci doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. Čím by jste zařízení dovybavil, aby nebylo možné otevřít kryt při obrábění?
  2. Jakým způsobem by jste odlehčil zařízení? Bylo by možno nahradit zadní plech jiným materiálem než je vámi zvolený?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová