Чпу станок на ардуино: самодельный cnc фрезерный станок arduino пошаговая инструкция

Содержание

Небольшой станок ЧПУ для DIY

Обзор не совсем про принтер, но очень похожий станок

Давно хотел погрузиться в мир ЧПУ. Будь то 3D принтер, лазерный гравер или фрезерный станок. Конечно, можно было собрать самому, но там довольно много хитростей, которые новичку освоить сразу довольно сложно.

Поэтому решил остановиться на готовом комплекте небольшого фрезерного станка. Магазин GEARBEST порадовал очередной скидкой и я по цене менее $200 с доставкой в РФ приобрел я это китайское чудо.

Правда все 19 дней, пока Xiang Feng Logistics везла мне станок из магазина, я терзался мыслью, а не дешевле ли и проще было в разнобой купить все детальки? Да и противоречие в названии «Лазерный гравер» и описании станка вызывала некоторые сомнения.

Характеристики станка довольно скромненькие

  • Ход по осям: 130х110х45мм
  • Точность обработки: 0.1мм
  • Максимальная скорость перемещения: 600мм/мин
  • Мощность двигателя шпинделя: 80Вт (24В)
  • Патрон шпинделя: 3.125мм
  • Рама: Алюминиевый профиль 2020
  • Рабочий стол: Алюминиевый профиль 2080 шириной 150мм
  • Фланцы: Сталь 4мм
  • Контроллер: Arduino UNO с Cnc Shield и тремя драйверами шаговых двигателей, управление шпинделем через реле
  • ПО: grblcontrol и ARTCAM2008
Поиск в интернете порадовал, что элементы рамы, направляющие и «червяки» можно купить любого размера. В качестве шпинделя вполне можно приспособить гравер. В общем станочек имеет неплохие шансы на модернизацию.

Но сперва нужно освоится с тем, что есть:

Курьер вручил мне 6 кг посылку довольно скромных размеров

В ней довольно мятая коробка. А внутри четыре коробки поменьше, два блока питания и куча железок В первой коробочке лежали три шаговых двигателя NEMA 17HD2447 и двигатель шпинделя с патроном Во второй — разные железки фланцев и прочих конструкций В третьей крепеж, подшипники и прочие мелкие детальки В последней — контроллер с шилдом, провода и прочая электроника Два блока питания 24В 4А для основного мотора, с гордой надписью EPSON и 12В 3А для шаговиков Ну и элементы рамы, направляющие и шпильки осей В комплекте шли три фрезы Полный набор Сборку делаю по этому видео

Управлением станка занимается обычный Arduino UNO со специальным «шилдом», к которому подключаются шаговики. Шпиндель включает обычный модуль реле В контроллере уже загружена программа Grbl 0.9i

В Corel Draw рисую чертеж

Сохраняю в фломате .plt

Затем получа.

G-код в программке StepCam

Ну и запускаю резку в GRBL CONTROLLER Акрил 3мм станок не осилил. Без охлаждения и на высокой скорости быстро загубил фрезу Попробую печатные платы.

Разработка в SprintLayout 6 и сохранение все в том же .PLT

Перевод в G-коде и станок режет дорожки и сверлит Для алюминия станок явно хиловат. Очередная фреза приказала долго жить Выводы

Отличный стартовый набор для вхождения в мир ЧПУ.

Для коммерции слишком медленный, маленький и маломощный.

Вполне подходит для домашнего использования: изготовления печатных плат (фрезеровка, сверловка, обрезка по контуру), фрезеровке отверстий в DIY корпусах, изготовление некрупных деталей из пластика, текстолита, фанеры, гравировка на разных материалах. Наверное, не сложная 3D гравировка

Что понравилось

  • Все детали металлические.
  • Все собирается «из коробки» и работает.
  • Есть перспективы к некоторой модернизации

Что не понравилось

  • Сэкономлено на многих деталях, радиаторах драйвера, патроне шпинделя
  • Размеры маловаты. Хотелось бы иметь что-то хотя бы 200х150 на Х и Y
  • Мотор шпинделя слабоват для серьезных материалов
  • Тормозной контроллер

Что планирую сделать:

  • Увеличить габариты по оси Х до 300мм. Для этого заказал профиль 2020, шпильку привода и направляющие с держателями на 400мм. Из того что освободится увеличить высоту для изготовления отверстий в корпусах.
  • Сделать большой рабочий стол из дерева или толстого текстолита. На нем большинство заготовок отлично фиксируется при помощи двухстороннего скотча
  • Заменить патрон шпинделя на нормальный ER11 с разными цангами
  • Поставить ШИМ регулятор на мотор шпинделя
  • Попробовать приспособить в качестве шпинделя гравер
  • Купить разного инструмента
Ну и конечно же учиться, учиться и еще раз учиться навыкам ЧПУ-шника

Пару видео работы станка

Небольшой станок ЧПУ для DIY / 3D-принтеры, станки и аксессуары / iXBT Live

Давно хотел погрузиться в мир ЧПУ. Будь то 3D принтер, лазерный гравер или фрезерный станок. Конечно, можно было собрать самому, но там довольно много хитростей, которые новичку освоить сразу довольно сложно.
Поэтому решил остановиться на готовом комплекте небольшого фрезерного станка. Магазин GEARBEST порадовал очередной скидкой и я по цене менее $200 с доставкой в РФ приобрел я это китайское чудо. 
Правда все 19 дней, пока Xiang Feng Logistics везла мне станок из магазина, я терзался мыслью, а не дешевле ли и проще было в разнобой купить все детальки? Да и противоречие в названии «Лазерный гравер» и описании станка вызывала некоторые сомнения. Храктеристики станка довольно скромненькие
  • Ход по осям: 130х110х45мм
  • Точность обработки: 0.1мм
  • Максимальная скорость перемещения: 600мм/мин
  • Мощность двигателя шпинделя: 80Вт (24В)
  • Патрон шпинделя: 3.125мм
  • Рама: Алюминиевый профиль 2020
  • Рабочий стол: Алюминиевый профиль 2080 шириной 150мм
  • Фланцы: Сталь 4мм
  • Контроллер: Arduino UNO с Cnc Shield и тремя драйверами шаговых двигателей, управление шпинделем через реле
  • ПО: grblcontrol и ARTCAM2008

Поиск в интернете порадовал, что элементы рамы, направляющие и «червяки» можно купить любого размера. В качестве шпинделя вполне можно приспособить гравер. В общем станочек имеет неплохие шансы на модернизацию.
Но сперва нужно освоится с тем, что есть:
Курьер вручил мне 6 кг посылку довольно скромных размеров
 А внутри четыре коробки поменьше, два блока питания и куча железок

Размеры всего этого дела опять же небольшие
В первой коробочке лежали три шаговых двигателя NEMA 17HD2447 и двигатель шпинделя с патроном
Во второй — разные железки фланцев и прочих конструкций
В третьей крепеж, подшипники и прочие мелкие детальки
В последней — контроллер с шилдом, провода и прочая электроника

Два блока питания 24В 4А для основного мотора, с гордой надписью EPSON и 12В 3А для шаговиков
Ну и элементы рамы, направляющие и шпильки осей
В комплекте шли три фрезы
И НИКАКОЙ ИНСТРУКЦИИ!!!
В описании товара правда была ссылочка на китайский файлообменник BAIDU.COM, с которого после некоторых танцев с бубнами и субтитрами на китайском удалось скачать несколько видео о том, как лихо станок режет какой-то рельеф, китайский дистрибутив ARTCAM2008 и архив с прошивками, примерами и какими то документами на китайском. Инструкции по сборки не было даже на китайском. Написал об этом в поддержку магазина, но не надеется же на это. Нужно разбираться со всем этим барахлом, вспоминая с благодарностью свой диплом советского инженера.
Инструкция по сборке нарисовалась такая: 
  • Смотреть на немногочисленные картинки магазина и собирать то что понятно, уменьшая количество свободных деталек.
  • Для остальных применять «метод тыка».
  • Если что-то при запуске пойдет не так, всегда можно разобрать и собрать по новому.
  • Все, что плохо закрепилось, крепить на синюю изоленту
СборкаСамое очевидное рама
Покрутив в руках разный крепеж и потыкав его в разные дырки пришел к выводу, что 6 винтов и гаек M5 нужны для крепления подшипников.
M4 — подходят для рамы и фланцев, а M3 для двигателей, направляющих червяков осей и прочих маленьких деталек. Все винты в комплекте под внутренний шестигранник, коих шло в комплекте аж 5 штук разного размера.
Профили рамы соединяются силуминовыми уголками и винтами M4 со специальными гайками «в профиль». 

Сборка рамы прошла довольно просто
Жесткость соединения мне понравилась
Ну что же, дальше — проще. Прикручиваем фланцы Собираем рабочий стол
Движение по оси Х осуществляется перемещением стола, по осям Y и Z — перемещением шпинделя
Собираем крепление мотора
Ну вот. Механика станка приближена к виду на картинке, хотя ход составляет примерно 70x70x25, но с этим буду разбираться позже.
КонтроллерУправлением станка занимается обычный Arduino UNO со специальным «шилдом», к которому подключаются шаговики. Шпиндель включает обычный модуль реле
Шилд предназначен для управления перемещениями по 4-м осям в 3D-принтерах, лазерных граверах и фрезерах. В моей комплектации шилд оснащен только тремя драйверами двигателей. 
Подробное описание этой платы нашел в интернете 
Для крепления платы служи единственная неметаллическая деталь станка. Подключение прошло довольно просто. Собираем контроллер и модуль реле на плате (благо готовые отверстия ля этого имеются)
Провода шаговых двигателей удлиняем при помощи цветных проводов с разъемом на конце, идущих в комплекте
Реле ставим для коммутации мотора и БП 24В и подключаем проводками, идущими в комплекте. 
Мотор шпинделя подключаем мощным проводом при помощи обжимных контактов, которые тоже идут в комплекте. Разъемы для блоков питания закрепляем на корпусе
Пока занимался подключением, пришло письмо с технической поддержки GERBESTа, в котором были указаны ссылки все на те же файлы, только перезалитые на Гугл-диск
И видео с гордым названием «Assembly Instructions», в котором китаец под приятную музыку и с титрами на их родном языке собирает данный станок.
https://youtu.be/YPw8h5H-hBo
Просмотр показал, что несколько деталей я собрал не так, из за этого и маленький ход по осям

Быстро переделываем наш станок, как на видеоДвигатель по оси Z поднимаем на втулки
После этого ход по осям составил заявленные 130х110х45мм
Пуско-наладкаПодключив Ардуино к компьютера, на USB/COM порту на скорости 115200, я увидел приглашение:
<code><span>Grbl</span><span>0.9i</span><span>[</span><span>'$'</span><span>for</span><span> help</span><span>]</span></code>

В Ардуино работает последняя версия программы GRBL, позволяющая управлять принтером/гравером/фрезерным станком через G-коды.2) $130=200.000 (x max travel, mm) $131=200.000 (y max travel, mm) $132=200.000 (z max travel, mm) ok

К использованию мощных управляющих программ типа MATh4 я пока не готов, ставлю простейшую программку GRBL CONTROLLER
В окошке управления осями получаю работу шаговых двигателей. Правда на команду 10мм получаю реальный сдвиг на 20мм. Видимо данные настройки рассчитаны на другую шпильку 
Устанавливаю шаг моторов:
<code><span><br />$100</span><span>=</span><span>1600</span><span><br />$101</span><span>=</span><span>1600</span><span><br />$102</span><span>=</span><span>1600</span><span> <br /></span></code>

Заодно устанавливаю ограничения перемещения по осям
<code><span><br />$130</span><span>=</span><span>130</span><span> <br />$131</span><span>=</span><span>110</span><span><br />$132</span><span>=</span><span>45</span><span><br /></span></code>

Вот в общем то и все. Галочка «Spindle On» приводит к срабатыванию реле и включению мотора шпинделя.
Загружаю из китайского архива первый пример и… ломаю кончик первой фрезу (((. Перемещение по оси Z с максимальной скоростью ниже уровня стола. Значит пора разбираться G-кодом и его получением. Добавляю в станок четыре аппаратные кнопки, который помогают быстро остановить/продолжить работу программы.
Программное обеспечение3D гравировку и изучение программы ARTCAM я отложил в светлое будущее. Основное назначение данного станочка для меня — гравировка и сверловка печатных плат, нарезание отверстий в корпусах приборов и гравировка различных надписей и рисунков. Начну с того, чем я умею пользоваться — CorelDraw и SprintLayout6.
CorelDrawРисуем изображение в кривых и размещаем его в центре документа, а затем сохраняем его в формате файла плоттера HGLT и расширением .plt,
Для генерации G-кода нашел простейший конвертер StepCam понимающий форматы CorelDraw, SprintLayout, Autocad и даже BMP
Программа позволяет установить скорость перемещения при резке, глубину реза и некоторые другие параметры и формирует готовый G-код

После чего загружаем сгенеренный файл в GRBL CONTOLLER.
Устанавливаем вручную точку начала координат по трем осям и нажимаем кнопку «ZeroPosition», а после этого — «Begin»

А вот овал получился слегка рубленным. Забыл перевести в Corel в кривые
Возомнив себя ЧПУшником 80-го уровня решил вырезать детальку из 3мм акрила и сломал вторую фрезу — «рыбий хвост» купленный отдельно на АЛИ.
Фреза быстро перегрелась, акрил начал плавится и застывать причудливым и очень твердым комом
Интернет мне рассказал, что резка акрила производится с принудительным охлаждением фрезы, либо на очень маленькой скорости и за несколько проходов. И еще нужно учиться, учиться и еще раз учиться, осваивать и подбирать параметры процесса для каждого материала.
Изготовление печатных платС печатными платами оказалось все неплохо — процесс, обычная гравировка, текстолит — материал комфортный для резки
Для начала еще раз выставляю горизонталь всего чего можно
Сперва уровнем
А затем резкой тонкой бумажки на рабочем столе.
Подготовка платы — процесс не сложный. В SprintLayout делаю «Экспорт->данные фрезер HPGL .plt». Выбираю фрезеровку нужного слоя, устанавливаю требуемый отступ фрезы от дорожки

Получаю G-код все той де StepCam и получаю емкостной сенсор для системы мониторинга влажности почвы
Управляющая плата с готового проекта под ЛУТ
Задаю так же второй файл под сверловку (можно сделать несколько файлов под разные сверла)
Проблемы1. Станок очень капризен к USB-проводу. Короткие шнурки из комплекта мне показались неудобными, а вот из полутора метровых более менее заработал только один. При этом, если шпиндель подключен к реле, то очень часто возникает сбой программы. Может там общий минус нужно сделать или кондеров нга мотор шпинделя понавесить?

2. Заметил что при длительной работе микросхемы драйверов шаговых двигателей сильно греются. Увидел, что в интернете такие платки продаются с радиатором. Попытался вырезать радиатор из 2мм алюминия фрезой «рыбий хвост» 2мм. Не вышло. На скорости 40мм/мин китайская фреза приказала долго жить
Выпилил кусочки алюминия, наклеил на микросхемки, но, видимо, что-то закоротил. В результате теперь у меня нет одного драйвера шагового двигателя (((
ВыводыОтличный стартовый набор для вхождения в мир ЧПУ.
Для коммерции слишком медленный, маленький и маломощный.
Вполне подходит для домашнего использования: изготовления печатных плат (фрезеровка, сверловка, обрезка по контуру), фрезеровке отверстий в DIY корпусах, изготовление некрупных деталей из пластика, текстолита, фанеры, гравировка на разных материалах. Наверное, не сложная 3D гравировка

Что понравилось

  • Все детали металлические.
  • Все собирается «из коробки» и работает.
  • Есть перспективы к некоторой модернизации

Что не понравилось
  • Сэкономлено на многих деталях, радиаторах драйвера, патроне шпинделя
  • Размеры маловаты. Хотелось бы иметь что-то хотя бы 200х150 на Х и Y
  • Мотор шпинделя слабоват для серьезных материалов
  • Тормозной контроллер

Что планирую сделать:
  • Увеличить габариты по оси Х до 300мм. Для этого заказал профиль 2020, шпильку привода и направляющие с держателями на 400мм. Из того что освободится увеличить высоту для изготовления отверстий в корпусах.
  • Сделать большой рабочий стол из дерева или толстого текстолита. На нем большинство заготовок отлично фиксируется при помощи двухстороннего скотча
  • Заменить патрон шпинделя на нормальный ER11 с разными цангами
  • Поставить ШИМ регулятор на мотор шпинделя
  • Попробовать приспособить в качестве шпинделя гравер
  • Купить разного инструмента

ЧПУ станок выжигатель на Ардуино

 

Изменения в ЧПУ

Инженеры завершили операцию по снижению нагрузки на компьютер при выжигание изображения на станке. Многозадачность в пиропринтере смогли добиться за счет того, что доля расчетов была переведена на микроконтроллер. Программное обеспечение Payk 4х в настоящий момент частично переселили в процессор Ардуино. Теперь ноутбук занимается отображением данных (таких как температура в процентном соотношении, координаты, скорость) и грубыми командами, а контроллер отвечает за критичные по времени участки.

Регулирующее устройство сделано на основе Arduino Nano V3 — это полнофункциональное миниатюрное модульна базе микроконтроллера ATmega328 (Arduino Nano 3.0) или ATmega168 (Arduino Nano 2.x), адаптированное для использования с макетными платами.

Массив отвечающий за микроперемещения до 4-х позиций одновременно, была удачно имплантирована в ATmega328p 16Мгц.

Эти преобразования дают в первую очередь — разгрузку процессорного блока ПК, что видно по фото ниже. На фотографии светодиоды Ардуино с лева на право: 1-сигналит что кольцевой буфер полностью занят, 2-питание, 3/4 — Rx/Tx, большая лампа мелькает о происхождение действия, диспетчер задач свидетельствует, что компьютер легко работает, а программа ПАУК 4х считает, где механизм будет по окончании прибытия.

При остановке показаний нашего индикатора происходит ожидание PC из-за перемещения на длительные расстояния.
Во вторых кольцевой буфер предоставляет бесперебойные сигналы на драйверы шаговых двигателей до 4ех позиций.
Еще мы имеем хорошую стабильную скорость 10 м/мин при 20 шагах на миллиметр, даже если задействованы все местоположения. У программиста есть еще идеи как в будущем значительно поднять скорость выжигания за счет изменения программной логики. Данное изменение должно коснуться только самого ПО, без вмешательства в блок управления.

Благодаря этим изменениям мы отказались от LPT кабеля и перешли на USB, что обеспечивает возможность управления ЧПУ с ноутбука. ПО для пиропринтера сейчас может запускаться на ОС Windows XP и 7. В дальнейшем ПО будет протестировано на более новых системах виндоус, в том числе на 10ке.

Мини фрезерный станок с ЧПУ

Здравствуйте, в этой статье я постараюсь показать подробно сборку этого станка, а также работу в программе по созданию текста и картинки для гравировки.
Кому лень читать, внизу статьи размещены видео от сборки станка до создания проекта для гравировки.


На почте получил вот такой не легенький ящичек)))

Все детали запакованы в пакетики, алюминиевые профиля обмотаны упаковочной стрейч пленкой.

Рассмотрел все детали, посмотрел видеоинструкцию по сборке, так как абсолютно никакого листика по сборке станка в коробке я не обнаружил.

Технические характеристики:
Ход по осям:
Y — 120 vv/
X — 100 мм.
Z — 45 мм.
Точность обработки: 0.1мм
Максимальная скорость перемещения: 600мм/мин
Мощность двигателя шпинделя: 80Wat (24V)
Подходящие фрезы в патрон с хвостовиком: 3.175 мм
Рама: Алюминиевый профиль 2020
Рабочий стол: Алюминиевый профиль 2080 шириной 150мм
ПО: grblcontrol и ARTCAM

Для сборки гравировального станка в комплектации получаем ключи шестигранники, а вот ключей под гайки нет.

Начинаем сборку с основы станка — рамы.

Рама собирается из алюминиевого Т-образного профиля 20 х 20 мм.
Профили рамы соединяются силуминовыми уголками и винтами M4 со специальными гайками.


Снизу рамы прикрутим резиновые ножки.


В этой конструкции станка движется не портал, а рабочий стол, который сейчас начну собирать.

В качестве столика отрезок алюминиевого профиля 180ж80х20 мм.


Креплю основу для установки направляющих оси «Y»

На переднюю пластину ставим фланец с подшипником (внутренний диаметр подшипника 8мм.)
На второй пластине с большим отверстием будет позже установлен шаговый мотор.

В комплектации получаем латунные гайки ( 6 шт. по 2 шт. на одну ось)
По идее, необходимо на одну ось ставить две гайки которые не крутятся относительно друг друга, между гайками пружина в давленом состоянии, такая конструкция позволит уменьшить люфт гайки на резьбе.


Латунная гайка на своем месте (пружину не ставил).

Пора установить рабочий стол на направляющие.
В качестве направляющих использованы металлические отшлифованные трубки на торцах которых нарезана внутри резьба.
Длина направляющей трубки 200 мм. в комплекте их 4 шт. одинакового размера. две штуки на ось «Y», и две «X», а на ось «Z» идут такого же диаметра ну короче по длине.

Крепим направляющие болтиками М4.

При установке стола смотрим чтобы большое отверстие на пластине стола было на той стороне где пластина с таким же отверстием на раме. (фото выше).

Собираем ось «X»

Крепим пластины под самый верх уголков рамы.
Алюминиевую пластину с большим отверстием ставим на леву сторону рамы.

На правую пластину крепим фланец с подшипником.

Собираем ось «Z»
Для сборки пластин берем четыре металлических уголка и восемь болтиков 4х10 и к ним простые гайки под ключ на 6-ть.

Сборка конструкции


Пластина с большим отверстием должна быть с левой стороны.


При сборке каркаса оси «X» смотрим чтобы большое отверстие было с левой стороны, а на правую ставим латунную гайку.

Каркас оси «X» будет ездить по направляющим.
Направляющие такие же, как и на ось «Y».

Сверху на фото показано где должны быть большие отверстия на пластинах каркаса.

Направляющие крепим на болты М4

Снизу каркаса прикручиваем фланец с подшипником, конечно его легче установить было когда каркас был у меня в руках.

Собираю каркас в котором будет закреплен мотор.
Для сборки каркаса необходимые:
— две пластины (они последние что остались)
— латунные стойки 3 шт. длиной 20 мм.
— болты 6 шт. М3.
— латунная гайка.

В качестве шпинделя получаем коллекторный мотор который будет запитан от блока питания 24V.6А
Мощность двигателя: 80Вт (24V)
Характеристики мотора:
Высота мотора: 66,3 мм
Диаметр мотора: 42,3 мм
Диаметр выходного вала: 5 мм
Длина выходного вала: 10 мм
Напряжение: 24 В
Ток: 2,5 A
Скорость: 21000 об / мин


Мотор закрепил на болтики М4. (берем короткие болтики, а то длинные упрутся в якорь мотора)).

Установил рамку с мотором на направляющие.

Практически металл уже собран, будем переходить к электронике.

Каждую ось в движение будет приводить шаговый мотор.

Характеристики шагового мотора:
— модель: 42h57HM-0504A-18
— шаг 0.9 градуса.
— размер: 42 мм * 42 мм * 47 мм (без длины вала)
— вес: 367 г
— осевая длина: 12 мм
— диаметр вала: 5 мм.


В комплекте получаем три алюминиевые сервомуфты для соединения мотора с резьбовым валом.


Муфты компенсируют несоосности, а также нагрузку при кручении (торсионную нагрузку).

Установлен мотор на оси «Y»

Как видно большое отверстие в пластине необходимое для прохождения муфты для увеличения хода по оси.

Установлен мотор на оси «Х»


Чтобы установить мотор на ось «Z» предварительно на мотор накручиваем резьбовые столбики.
Длина резьбового столбика 20 мм.

Электроника
Переходим к установке контроллера и соединению проводов.
— шилд Arduino UNO (синяя плата)
— плата расширения CNC Shield v3.0 с установленными тремя драйверами A4988. (красная плата)
— реле модуль Arduino
— белые пластиковые пластины служат основой для монтажа плат и гнезд.
— в пакете провода для соединения моторов с платой «Arduino»


Плата Arduino UNO которую соединим с второй платой на которой драйвера «CNC Shield».
Иными словами это сердце гравировального станка.

На торце платы гнезда:
— USB гнездо (гнездо как у принтера) для соединения станка с ПК. (кабель для соединения получаем в комплект).
— гнездо для питания платы.

Плата «CNC Shield» с установленными драйверами A4988

Замечу что данный станок не имеет кнопки аварийной остановки (E-STOP) и концевиков, хотя на плате имеются контакты для их подключения.
Так что работы для модернизации есть
Вот хорошо описано схемы подключения плат
Конечно, в этой статье я покажу куда подключать шаговые моторы и где взять сигнал на реле для включения шпинделя, то есть все по-штатному.


Аккуратно соединяем платы между собой.

Получаем вот такой пирог.

Модуль реле Arduino
Плата с реле имеет 3 вывода (стандарта 2.54мм): которые подключим к плате «CNC Shield»
— DC +: «+» питания
— DC -: «-» питания
— IN: вывод входного сигнала
Ну и естественно контакты реле в разрыв которых будет идти плюсовой провод к шпинделю.
Как понятно модуль реле необходим для управления вкл/выкл. шпинделя.

Модуль реле со всех сторон


Монтаж плат на пластиковую основу (полу корпус).
Плату разместил таким образом, чтобы сбоку выходил USB кабель.

Для установки верхней пластиковой пластины поверх плат, использую из комплекта столбики длиной 30 мм.

Провода шаговых двигателей удлиняем при помощи цветных проводов с разъемом на конце, идущих в комплекте


Гнездо подключения мотора оси «Y»

Гнездо подключения мотора оси «X»

Гнездо подключения мотора оси «Z»

Если при в работе станка мотор вращается не в правильную сторону, для этого перевертываем штекер подключения мотора на 90 градусов.
На фото в моем случае все моторы осей правильно вращаются.

На плате «CNC Shield» есть колодка для подключения питания 12-24V. подсоединяем к ней провод и припаиваем к гнезду закрепленному на пластине.
В таком случаи весь мозг станка будет запитан одним блоком питания 12V.

Шпиндель будет подключен вот этим проводом идущим в комплекте, контакты для соединения с мотором обжимаем или припаиваем.

Подключаем питание на шпиндель.


На эту сторону подключаем питание модуля 5V и подаем сигнал управления с платы Arduino



— черный провод минус (-)
— коричневый плюс (+)

Питания для работы модуля реле 5V. берем с платы CNC Shield.


На контакт «IN» модуля реле подсоединяем провод, второй конец провода подключаем на плату CNC Shield к контакту SpnEn/


Аккуратно прячем провода и прикручиваем пластину.

Гравер в полном сборе и готов к работе.


Для крепежа обрабатываемой заготовки в комплекте получаем болты и гайка-барашек под М5.

В комплекте шли три одинаковых гравера.

Характеристики:
Диаметр режущей части: 0.1 мм
Диаметр хвостовика: 3.175 мм
Длина фрезы: 30 мм
Угол: 20°

Держатель фрезы, обычный бронзовый переходник с 5мм на 3.175мм с торцевыми шпильками под шестигранник.

Кабель для соединения ПК с гравером (такой же кабель для соединения ПК с принтером).
Разъем 1: USB Тип A (вилка)
Разъем 2: USB Тип B (вилка)

Ну, а далее к компьютеру, длина кабеля 1м.

Большой блок питания с надписью «EPSON» предназначен для шпинделя 24В 6А.

Блок питания 12V 4A для работы шаговых моторов.

Переходим к программному обеспечению для работы с гравером.
— CorelDRAW coreldraw.ruprograms.com/
— Stepcam 1.78 a01.116-mebel.ru/stepcam-178-skachat/
— Grbl Controller grbl-controller.software.informer.com/download/?lang=ru

Запускаем CorelDRAW и создаем и задаем размер рабочего поля, в моем случае 100 х 100 мм.

Изначально попробуем выгравировать текст (делаю эмблему).

Добавляю эллипс.
Для начала достаточно.

1 — нажимаем файл.
2 — сохранить как.

Из списка выбираем тип файла: PLT — файл для плоттера HPGL

Сохраненный файл.

Запускаем программу для конвертации: Stepcam



После создания G-кода запускаем управляющую программу станком Grbl Controller


Файл с G-кодом помещен в программу, пора подготовить станок к работе.

Подготовил дощечку которую закреплю двух сторонним скотчем к рабочему столику (двух сторонний скотч хорошо справляется с этой задачей).

Предварительно на заготовке был обозначен центр, куда необходимо свести в ручную оси станка.

Ось «Z» аккуратно опускаем вниз чтобы фреза еле-еле касалась плоскости заготовки, это и будет нулевая точка от которой во время работы фреза зайдет на глубину 1 мм. (это значение мы установили в Stepcam.

После всех операций нажимаем в программе «Begin» после чего гравер начинает работать.

В программе Grbl Controller наблюдаем процесс перемещения шпинделя по заготовке.
Место нахождения шпинделя показывает красная точка.
В программе место где прошел шпиндель стает зеленым.


Итог, хотелось бы чтобы такой станок был в каждой школе на уроке труда, благодаря станку мои ребята поняли и увидели что это ЧПУ так же, в рамках работы со станком научились создавать проект для гравировки в CorelDRAW и переводить проект в G-код.
При наличии необходимой фрезы можно наносить гравировку на алюминий.
Если возникнет заменить какую-то деталь на станке, не дефицит.

Температура моторов после работы на протяжении 17 мин




В комнате температура 17 С.

Изготовление печатных плат можно посмотреть в этом обзоре



Вырезал рамки под сервомашинки:

Работа по алюминию:

Попробую сделать гравировку на пластине алюминия, вся процедура та самая как и для дерева только ставлю скорость прохода 100мм/мин. и углубление 0.5мм.
Правда фрезы у меня специальной нет, воткнул какая больше понравилась, все ради теста.




Видео по сборке рамы и механики станка:


Подключение узлов электроники (довольно подробно показано).


Видео в котором создаем текст и картинку для обработки данным гравером.


Гравировка алюминия:


Спасибо за внимание.
С наступающими праздниками.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Сервис объявлений OLX: сайт объявлений в Украине

Днепр, Новокодакский Сегодня 09:35

Новые Петровцы Сегодня 09:35

(PDF) Разработка и внедрение системы управления модернизированным станком с ЧПУ с использованием Arduino

FME Transactions

VOL. 45, № 17, 2017 ▪ 569

Идея, представленная в данной работе, подтвердила возможность реконструирования

станка с ЧПУ, считающегося устаревшим,

с помощью методов модернизации. Методология

, разработанная в этой работе для преобразования старой машины

в ценный ресурс, может быть использована

в развивающихся странах для повышения качества промышленной базы

.

ССЫЛКИ

[1]

Formato, A., Ianniello, D., Villecco, F., Lenza, T.

LL, и Guida, D., 2017, «Оптимизация конструкции

рабочего плуга. Поверхность с помощью компьютеризированной математической модели

», Emirates Journal of Food

and Agriculture, 29 (1), стр. 36-44.

[2] Сена, П., д’Амор, М., Паппалардо, М., Пеллегрино,

А., Фиорентино, А., и Виллекко, Ф., 2013,

«Изучение влияния когнитивного Нагрузка на характеристики водителя

с помощью нечеткого анализа полосы

, сохраняющейся в моделировании движения ”, Труды IFAC

, тома, 46 (21), стр.151-156.

[3] Сена, П., Аттианезе, П., Паппалардо, М., и

Виллекко, Ф., 2013, «FIDELITY: Fuzzy Inferential

Диагностический механизм для оперативной поддержки врачей

», в 4-й Международной конференции по биомедицинской инженерии

во Вьетнаме, Springer

Berlin Heidelberg, стр. 396-400.

[4] Сена, П., Аттианезе, П., Карбоне, Ф., Пеллегрино, А.,

Пинто, А., и Виллекко, Ф., 2012, «Нечеткая модель

для интерпретации данных Управляйте выступлениями

пациентов с депривацией сна »,« Вычислительные

»и математические методы в медицине.

[5] Сансоне, Ф., Пичерно, П., Менчерини, Т., Виллекко,

,

Ф., Д’урси, А.М., Акино, Р.П., и Лауро, М.Р.,

2011, «Микрочастицы флавоноидов, Распылительная сушка:

Влияние усилителей скорости растворения на свойства и стабильность

”, Journal of Food

Engineering, 103 (2), стр. 188-196.

[6] Пеллегрино, А., Виллекко, Ф., 2010, «Оптимизация проекта

подстанции природного газа с

интенсификации энергетического цикла», Mathematical

Problems in Engineering, 294102.

[7] Чжай, Ю., Лю, Л., Лу, В., Ли, Ю., Янг, С., и

Виллекко, Ф., 2010, «Применение возмущения

Наблюдатель к движению. Управление подводным роботом Sub-mini

», на Международной конференции по вычислительной науке

и ее приложениям,

Springer Berlin Heidelberg, стр. 590-598.

[8] Ghomshei, M., Villecco, F., Porkhial, S., и

Pappalardo, M., 2009, «Сложность в энергетике

Политика: методология нечеткой логики», в Fuzzy

Systems and Открытие знаний, 2009,

FSKD’09.Шестая международная конференция,

IEEE7, стр. 128-131.

[9] Ghomshei, M., и Villecco, F., 2009, «Energy

Metrics and Sustainability», in International Con–

ference on Computational Science and its Appli–

catations, Springer Berlin Heidelberg, pp. 693-698.

[10] Чжан, Ю., Ли, З., Гао, Дж., Хонг, Дж., Виллекко, Ф.,

и Ли, Ю., 2012, «Метод проектирования

сетей допусков сборки. механических

узлов ”, Математические вопросы

Машиностроение.

[11] Бескок, А., Карниадакис, Г.Е. and Trimmer, W .:

Эффекты разреженности и сжимаемости в газе

микропотоки, Trans. ASME — J. Fluids Eng, Vol.

118, № 3, стр. 448-456, 1996.

[12] Gross, AW: Газовая пленочная смазка, John Wiley and

Sons, New York, 1992.

[13] Stachowiak, GW: Численное описание морфологии частиц износа

, в: Hutchings, IM

(Ed.): Новые направления в трибологии, механика

Engineering Publications Ltd., Бери-Сент-Эдмундс,

,

, стр. 371-389, 1997.

[14] Стокс, Дж .: Производство покрытых и отдельно стоящих компонентов

Инженерные компоненты с использованием процесса HVOF (высокоскоростной кислородно-топливный процесс

), докторская диссертация, Школа

Машиностроение и производство,

Дублинский городской университет, Дублин, 2003.

[15] Ланкастер, JK: Сильный металлический износ, в :

Труды конференции по смазке и

износу, 01-03.10.1957, London, pp. 1-7 или Paper 72.

[16] Паппалардо С.М. и Гуида Д., 2017, «Динамический

анализ плоских жестких многотельных систем

, смоделированный с использованием естественных абсолютных координат», Acta

Mechanica, Отправлено.

[17] Паппалардо, К. М., и Гуида, Д., 2017, «О множителях Лагранжа

внутреннего ограничения

Уравнения жестких многотельных механических систем

», Архив прикладной механики,

Представлено.

[18] Паппалардо, К. М., Ван, Т., и Шабана, А. А.,

2017, «Разработка тетраэдрических конечных элементов

ANCF для нелинейной динамики гибких конструкций

», Нелинейная динамика, Представлено.

[19] Паппалардо, К. М., Ван, Т., и Шабана, А. А.,

2017, «О формулировке плоских ANCF

треугольных конечных элементов

», Нелинейная динамика,

Принято к публикации.

[20] Кулькарни, С., Паппалардо, С.М., и Шабана, А.

А., 2017, «Пантограф / контактный контакт

, составы

», ASME Journal of Vibrations и

Acoustics, 139 (1), С. 1-12.

[21] Паппалардо, К. М., и Гуида, Д., 2017, «A Time —

, числовая процедура идентификации системы

для получения линейных динамических моделей

многотельных механических систем», Meccanica,

Представлено.

[22] Гуида Д., Нильветти Ф. и Паппалардо С.М.,

2009, «Определение параметров двух степеней

механической системы свободы», International

Journal of Mechanics, 3 (2) С. 23-30.

[23] Гуида Д. и Паппалардо К. М., 2009 г.,

«Зоммерфельд и определение массовых параметров подшипника скольжения со смазкой

», WSEAS Transactions

по прикладной и теоретической механике, 4 (4), стр.

205-214.

[24] Паппалардо, К. М., и Гуида, Д., 2017,

«Теоретический вывод и численные значения

Реализация сопряженного метода для оптимального

Научитесь создавать станок с ЧПУ с использованием проекта Arduino

.
Механический
Динешкумар Э

Станки

с ЧПУ (числовым программным управлением) используются в обрабатывающей промышленности для более точной разработки продукта.Станок с ЧПУ использует метод вычитания для изготовления или разработки продукта. В этом проекте Arduino мы собираемся разработать миниатюрный станок с ЧПУ, которым можно будет управлять с помощью Arduino.

Подробнее ..


Хотите создать проект на станке с ЧПУ с использованием Arduino ?:

Skyfi Labs — самый простой способ изучить и построить этот проект.

  1. Станок с ЧПУ с комплектом Arduino будет отправлен вам (в любую точку мира!)
  2. Используйте видео высокого качества, чтобы понять концепции и построить проект
  3. Получите индивидуальную помощь от инженеров Skyfi Labs при выполнении проекта
  4. Получите смарт-сертификат по завершении проекта
Вы можете начать бесплатно и платить, только если вам это нравится!

Как это работает?

В станке с ЧПУ ввод задается как G-коды (геометрические коды) и M-коды (машинные коды), которые не являются координатами X, Y и Z модели.На основе заданных входных данных станок будет производить изготовление путем сверления, фрезерования и резки с помощью различных инструментов. Он использует шаговые двигатели и серводвигатели, чтобы свободно работать по всем трем осям. Станок с ЧПУ использует метод производства субтрактивного типа для разработки продукта, в отличие от 3D-принтера, где используется аддитивное производство.

В нашем случае мы собираемся использовать Arduino в качестве микроконтроллера, а G-коды и M-коды отправляются с помощью отправителя UniversalGcode, который представляет собой пользовательский интерфейс для передачи команд машине.

Аппаратные требования:

  • Arduino Uno
  • Щит GRBL
  • Модуль драйвера шагового двигателя
  • Шаговый двигатель — 3
  • Двигатель постоянного тока
  • Сверло
  • Станина станка с ЧПУ
  • Стержни с резьбой и гладкие стержни

Последние проекты по механике

Хотите развить практические навыки по механике? Ознакомьтесь с нашими последними проектами и начните обучение бесплатно

Программные требования:

  • Универсальный отправитель кода Gcode
  • IDE Arduino

Реализация проекта

  1. Рама станка с ЧПУ изготовлена ​​из древесины МДФ для снижения стоимости проекта.В соответствующих местах проделываются отверстия для крепления шаговых двигателей.
  2. Наш станок имеет три оси X, Y и Z. X и Y расположены перпендикулярно (90 градусов) друг другу. Ось Z управляет подъемом и опусканием двигателя постоянного тока.
  3. Гладкий стержень помогает двигать сборку, тогда как стержень с резьбой используется для передачи движения от шагового двигателя к сборке.

Шаговый двигатель — Это двигатель постоянного тока, который состоит из нескольких катушек, которые работают организованно и перемещаются по одному для более точного позиционирования.

  1. Подключите экран GRBL к плате Arduino Uno. Щит GRBL, который используется для управления шаговыми двигателями с помощью платформы Arduino.
  2. Теперь подключите модули шаговых двигателей к экрану Grbl Shield и подключите шаговые двигатели к экрану GRBL.
  3. После завершения всех подключений загрузите прошивку на плату Arduino с помощью XLoader.
  4. Теперь с помощью универсального отправителя Gcode вы можете передавать входные данные в виде G-кодов и M-кодов.

Чтобы лучше понимать G-коды и M-коды, вы используете CNC simulator pro для моделирования и тестирования ваших кодов. После тестирования коды можно будет реализовать на реальной модели.

Ниже приведен простой код для вырезания из заготовки прямоугольника (60×30):

G90 G01 Z-2 F200

G01 X60 F200

G01 Y30 F200

G01 X0 F200

G01 Y0 F200

G01 Z-4 F200

G01 X60 F200

G01 Y30 F200

G01 X0 F200

G01 Y0 F200

G01 Z-6 F200

G01 X60 F200

G01 Y30 F200

G01 X0 F200

G01 Y0 F200

G01 Z0 F200

M30

Выполняя этот проект Arduino, вы изучите основы станка с ЧПУ и коды, используемые для управления станком.


Знаете ли вы

Skyfi Labs помогает студентам приобретать практические навыки, создавая реальные проекты.

Вы можете записаться с друзьями и получить наборы на пороге

Вы можете учиться у экспертов, создавать рабочие проекты, демонстрировать свои навыки всему миру и устраиваться на лучшие рабочие места.
Начни сегодня же!


Комплект, необходимый для разработки станка с ЧПУ с использованием Arduino:
Технологии, которые вы узнаете, работая на станке с ЧПУ с использованием Arduino:
Станок с ЧПУ с использованием Arduino
Skyfi Labs • Опубликовано: 2018-08-13 • Последнее обновление: 2021-05-12

IRJET-Запрошенная вами страница не найдена на нашем сайте

IRJET приглашает статьи из различных инженерных и технологических и научных дисциплин для Тома 8, выпуск 12 (декабрь 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 12, Декабрь 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.


IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуска 12 (декабрь 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 12, декабрь 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.


IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуска 12 (декабрь 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 12, декабрь 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.


IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуска 12 (декабрь 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 12, декабрь 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.


IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуска 12 (декабрь 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 12, декабрь 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.


IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуска 12 (декабрь 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 12, декабрь 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.


IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуска 12 (декабрь 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 12, декабрь 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.


IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуска 12 (декабрь 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 12, декабрь 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.


Последние выпуски Декабрь 2012 г. — Журнал о низких комиссиях за обработку в EEE / ECE / E & I / ECE / ETE


Новое повышение контрастности изображения для SoC небольшого мобильного дисплея

JIN-YOUNG CHUNG, KI-DOO KIM

Школа электротехники, Университет Кукмин, 861-1 Jeongneung-dong, Seongbuk-gu, Сеул, Корея

Аннотация

Схема локальной локализации на основе RSS с использованием GRNN и виртуальных точек сетки

ЧОН-ХЮН ЛИ, СОН-Чжу ЛИ, ЮНГИЛ ПАРК, КИ-БАНГ ЮН, КИ-ДУ КИМ

Школа электротехники, Университет Кукмин, 861-1 Jeongneung-dong, Seongbuk-gu, Сеул, Корея

Отдел.электронной инженерии, Инчхонский университет, 119Academi-ro, Yeonsoo-gu, Инчхон, Корея

Аннотация

Система транспортировки лигнита с использованием микроконтроллера

M.BHARATHI, M.SOWMIYA, C.KEERTHIKA, AYSHA.G.V

Профессор и заведующий кафедрой электроники и приборостроения, Университет Бхарата, Ченнаи — 600073, Индия

студентов, факультет электроники и приборостроения, Университет Бхарата, Ченнаи — 600073, Индия

Аннотация

Конструкция и анализ компрессоров малой мощности

С.KARTHICK, S.KARTHIKA, S.VALARMATHY

Доцент, Департамент ECE, Технологический институт Баннари Амман, Сатьямангалам, Индия

Старший научный сотрудник, магистр наук (проектирование СБИС), Департамент ECE, Технологический институт Баннари Амман, Сатьямангалам, Индия

Профессор, Департамент ECE, Технологический институт Баннари Амман, Сатьямангалам, Индия

Аннотация

БПФ на основе CORDIC для системы обработки сигналов

KARTHICK S, PRIYA P, VALARMATHY S

Доцент, Департамент ECE, Технологический институт Баннари Амман, Сатьямангалам, Индия

Старший научный сотрудник, ME (проектирование СБИС), Департамент ECE, Технологический институт Баннари Амман, Сатьямангалам, Индия

Профессор, Департамент ECE, Технологический институт Баннари Амман, Сатьямангалам, Индия

Аннотация

Адаптивная оптическая пакетная коммутация

С.SARAVANA

Доцент кафедры ETE, Университет Бхарата, Ченнаи — 600073, Индия

Аннотация

Усилитель слабого сигнала с тремя разными активными устройствами в тройной топологии Дарлингтона

Д-р САЧЧИДАНАНАНД ШУКЛА, СУСМРИТА ШРИВАСТАВА

Доцент, научный сотрудник кафедры физики и электроники,

Университет доктора Рама Манохара Лохия Авад, Файзабад, США, Индия.

Аннотация

Новый двунаправленный преобразователь постоянного тока в постоянный с обратным демпфированием для гибридных электромобилей

ДИВЯ К.НАИР, ЭЛИЗАБЕТ РАДЖАН

Магистр технических наук, Департамент EEE, Амаль Джоти, Инженерный колледж, Канджираппилли, Индия

Доцент кафедры EEE, Инженерный колледж Амаль Джоти, Канджираппилли, Индия

Аннотация

Непериодическая элементарная ячейка EBG на основе структуры UWB Полосовой фильтр

ШРИДХАР РАДЖА. D

Асс. Профессор кафедры электроники и приборостроения, Бхаратский университет, Ченнаи — 600073, Индия

Аннотация

Отслеживание максимальной мощности фотоэлектрической решетки с использованием метода нечеткого управления

А.Судхакар, В. Ракеш,

Доцент кафедры EEE инженерного колледжа SV, Тирупати, Андхра-Прадеш, Индия
Доцент кафедры EEE инженерного колледжа SV, Тирупати, Андхра-Прадеш, Индия

Аннотация

Автомобильные приборы технического зрения

КОР АШИВИНИ Н, ПРОФ. P.H.ZOPE

Колледж инженерии и технологий S.S.B.T, Бамхори, Джалгаон, Индия

Аннотация

Повышение качества электроэнергии с использованием UPQC для системы генерации ветряных электростанций

г.ЛАКСМИНАРАЯНА, Г.УМЕШ КУМАР

Доцент кафедры EEE, Инженерный колледж Авроры, Бхонгир, Индия

M.Tech Scholor, Отдел EEE, Инженерный колледж Авроры, Бхонгир, Индия

Аннотация

Эффективный метод повышения надежности аудиостеганографии

DEEPAK D, KARTHIK M L, MANJUNATH A E

Студент, факультет компьютерных наук и инженерии, Инженерный колледж Р.В., Бангалор, Индия

Доцент кафедры компьютерных наук и инженерии Р.V инженерный колледж, Бангалор, Индия

Аннотация

Сжатие битовых потоков ПЛИС с использованием методов эффективного кодирования длины прогона и оценка его производительности

С.КАРТИК, С.ДХИВЬЯПРИЯ, Т.В.П. СУНДАРАРАДЖАН

Доцент, Технологический институт Баннари Амман, Сатьямангалам, Эроде, Тамилнад, Индия

PG Scholar, Bannari Amman Institute of Technology, SathyamangalamErode, TamilNadu, India

Профессор, Технологический институт Баннари Амман, Сатьямангалам, Эроде, Тамилнад, Индия

Аннотация

Уменьшение пульсаций тяги для линейного синхронного двигателя с постоянными магнитами с векторным управлением и контроллером IMC

РАМЕШ БАБУ.ДЕВА, АРУНДХАТИ.Б, ЭЛИС МЭРИ.K

Студент PG, факультет электротехники и электроники, VIIT, Визаг, АП, Индия

Доцент кафедры электротехники и электроники, ВИИТ, Визаг, АП, Индия

Профессор и директор VIIT, Визаг, АП, Индия

Аннотация

Моделирование, имитация и нелинейное управление линейным синхронным двигателем с постоянными магнитами

ДОКТОР К. АЛИЦЕМАРИЯ, МИССИС. Б.АРУНДХАТИ, MS.PADMA.MARIDI

Профессор и директор Института информационных технологий Виньяна, JNTUK, Дуввада, Вишакхапатнам, Индия

HOD и доцент кафедрыэлектротехники и электроники, Институт информационных технологий Виньяна, JNTUK, Duvvada, Visakhapatnam, India

Отдел электротехники и электроники, Институт информационных технологий Виньяна, JNTUK, Дуввада, Вишакхапатнам, Индия

Аннотация

Влияние SVC на уровень надежности комбинированной энергосистемы

АБДУЛЛА М.ШААЛАН, МОХАММЕД АБДУЛКАДЕРСУРРАТИ

Замил Кафедра энергосбережения, Университет короля Сауда

Saudi Electric Company, Королевство Саудовская Аравия

Аннотация

Многоимпульсный СТАТКОМ для устранения гармоник в энергосистеме

РАДЖЕШ КР АХУДЖА, МУКУЛ ЧАНКАЯ

Кафедра электротехники, Университет науки и технологий YMCA, Фаридабад, Индия

Кафедра электротехники, Университет науки и технологий YMCA, Фаридабад, Индия

Аннотация

Анализ потока нагрузки с использованием Обученной нейронной сети для оптимизации роя частиц

М.УЛАГАММАЙ

Ассистент профессора (SG), Инженерный колледж Савита, Ченнаи, Индия

Abstract

Плоттер с ЧПУ Arduino — спонсор

Станки с ЧПУ (компьютеризированное числовое управление) используются для рисования или черчения чего-либо в соответствии с программой проектирования, введенной в их блок управления. Блок контроллера может быть компьютером или микроконтроллером. Станки с ЧПУ имеют шаговые и серводвигатели для рисования конструкции в соответствии с поданной программой. Различные станки, такие как фрезерный станок с ЧПУ, лазерный гравер и 3D-принтеры, основаны на одном принципе.

Я решил создать плоттер с ЧПУ на базе Arduino, который, безусловно, является самым простым в изготовлении.

Этот DIY Arduino станок с ЧПУ может рисовать большинство основных фигур, текстов и даже мультфильмов. Его работа похожа на то, как пишет человеческая рука. Это быстрее и точнее по сравнению с тем, как человек может писать или рисовать. С некоторыми модификациями его также можно использовать в качестве фрезерного станка.

Для работы плоттерного станка с ЧПУ требуются 3 оси (ось x, ось y и ось z.Ось X и ось Y работают в унисон для создания 2D-изображения на простой бумаге. Эти оси x и y расположены под углом 90 градусов друг к другу, так что любая точка на плоской поверхности определяется заданным значением x и y. Ось Z используется для подъема и опускания пера на обычную бумагу.

В зависимости от изображения, которое нужно нарисовать, компьютер сгенерирует соответствующие координаты и отправит их в микроконтроллер через порт USB. Микроконтроллер интерпретирует эти координаты, а затем управляет положением двигателей для создания изображения.Здесь мы использовали Arduino Nano в качестве микроконтроллера для создания этого станка с ЧПУ.

Я использовал два шаговых двигателя nema 17 4,2 кг-см для осей X и Y и серводвигатель для оси Z. Которая на самом деле удерживает Pen при построении данных. Механическая конструкция основана на дизайне, который я нашел в Интернете и показан на изображении ниже.

Плата контроллера сделана с использованием Arduino nano и двух драйверов шагового двигателя L293D . Есть выделенные порты для разъемов шагового двигателя, а также порт для серводвигателя .Поскольку для работы шагового двигателя требуется 12 В, имеется разъем питания для внешнего источника питания, который также может питать Arduino nano.

Теперь поговорим о программировании, нам нужен G-код изображения или текста, который мы хотим построить. G-CODE — это язык, на котором мы говорим микроконтроллеру, что нужно что-то строить. По сути, это файл, содержащий координаты X, Y и Z.

Для генерации G-кода нам понадобится программное обеспечение под названием Inkscape . Вы можете сгенерировать свой собственный G-код, используя Inkscape . А для отправки G-кода на микроконтроллер нам понадобится еще одна программа под названием Processing. Вы можете протестировать свой G-код в контроллере GRBL, чтобы убедиться в отсутствии ошибок в коде. Каждый раз, когда вы генерируете G-код с помощью Inkscape, вы можете сначала открыть этот G-код в программе GRBL, чтобы увидеть, находится ли он в пределах размера кровати. Если не внутри, вам нужно изменить размер изображения в Inkscape до тех пор, пока он не окажется в ваших пределах. Затем вы можете отправить эти данные в микроконтроллер.

Спасибо PCBWAY .

Создание станка с ЧПУ — Батист Депаль, доктор философии

Трехмерный чертеж модели станка с ЧПУ в SketchUp, предоставленный Instructable.com

Большинство автоматизированных производственных систем имеют общую структуру: многоосевую систему управления. Это позволяет получить доступ к определенной точке в пространстве для удаления материала (лазерный резак, фрезерный станок, фрезерный станок с ЧПУ) или добавления материала (3D-печать). Количество осей зависит от типа станка и необходимой гибкости. Он может варьироваться от двух осей для лазерных или плазменных станков до пяти осей для самых сложных фрезерных станков.Наиболее распространенными инструментами можно управлять в трех направлениях, чтобы инструмент достиг любой точки в трехмерном пространстве.

После первого знакомства с автоматизированным производством с использованием 3D-принтера я понял, что механическая часть такой системы остается относительно простой. В каждом направлении один двигатель обеспечивает движение инструмента. Наиболее распространенная система включает шаговый двигатель в сочетании с механизмом, преобразующим вращение двигателя в поступательное. Это может быть достигнуто с помощью ремней или ходовых винтов.Кроме того, используются одна или несколько направляющих для ограничения сил трения во время движения инструмента.

Построение структуры ЧПУ

В Интернете доступно множество моделей для станков с ЧПУ. Для этой сборки я следовал инструкциям, предоставленным oomlout на сайте Instructable.com. Предлагаемая здесь машина имеет то преимущество, что она относительно доступна и обеспечивает большие размеры для более крупных проектов.

Конструкция ЧПУ изготовлена ​​из 1/2 фанеры и изготовлена ​​с использованием ограниченного количества инструментов.На момент сборки у меня был доступ к циркулярной пиле, ручной пиле, копировальной пиле, долоту и дрели. Это было непросто, но результат оказался удачным.

По сравнению с оригинальной конструкцией, я модернизировал ременную передачу с помощью ходовых винтов 8 мм во всех трех направлениях. Поскольку портал, обеспечивающий движение по оси x, был недостаточно жестким, чтобы им можно было управлять с достаточной точностью с помощью только одного двигателя с одной стороны, я продублировал систему двигатель / ходовой винт с обеих сторон.

Шаговые двигатели Nema 23 (2.5A 1,3 Н-м), которые достаточно мощны, чтобы обеспечить достаточный крутящий момент при сохранении быстрого перемещения. Все двигатели управляются Arduino UNO R3 в сочетании с экраном ЧПУ и четырьмя драйверами шагового двигателя DRV8825. Aduino питается от блока питания 12 В 30 А.

Тестирование платы управления и шаговых двигателей

Щиток ЧПУ — это простая электронная плата, которая реорганизует соединения Arduino, чтобы упростить соединение для приложений ЧПУ.

Шаговые двигатели являются биполярными двигателями и имеют две независимые обмотки, по одной на каждую фазу статора.

Биполярный шаговый двигатель

Биполярный шаговый двигатель имеет простую схему подключения, но его работа немного сложна. Чтобы управлять биполярным шаговым двигателем, нам нужен драйвер, так как для изменения полярности полюсов статора необходимо реверсировать ток. Это роль драйвера шагового двигателя DRV8825, который может быть подключен к контроллеру Adruino через щит ЧПУ.

Шаговые двигатели Nema поставлялись без вилки. Чтобы подключить их к контроллеру Arduino, необходимо установить 4-контактный гнездовой разъем Dupont.При подключении шагового двигателя важно соблюдать пары катушек и их полярность. Если это не предусмотрено производителем, легко определить, какие провода принадлежат одной катушке, с помощью мультиметра, проверив, какая пара показывает конечное сопротивление. Для определения полярности необходим тест на месте . Если полярность неправильная, двигатель будет вращаться в неправильном направлении. Достаточно изменить полярность одной из катушек, чтобы вернуть вращение в правильном направлении.

Установка программного обеспечения Grbl в Arduino

Но перед подключением двигателей первый шаг электронной установки состоит из подключения экрана к плате Arduino и загрузки программы связи, обеспечивающей связь между компьютером и шаговыми двигателями. Одна из самых распространенных таких программ называется Grbl. Grbl определяется как «бесплатное высокопроизводительное программное обеспечение с открытым исходным кодом, разработанное для управления движением машин, которые движутся, которые заставляют вещи или которые заставляют их двигаться» (Grbl wiki).Он может работать на прямом Arduino. Он используется в большинстве 3D-принтеров с открытым исходным кодом, лазерных резаках и станках с ЧПУ. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с вики-страницей Grbl, которая является отличным ресурсом.

Здесь я использовал GrBl версии 0.9. Эта версия официально не поддерживается более старой версией Arduino v3.0, поскольку в более поздней версии контроллера Arduino некоторые контакты были заменены местами по функциональным причинам. Действительно, Grbl v0.9 поддерживает регулируемый шпиндель с использованием выхода широтно-импульсной модуляции (PWM). Поскольку ШИМ был доступен на контакте, ранее использовавшемся Z-limit, эти два контакта были перевернуты (подробнее об этом здесь).Это не мешает основным функциям контроллера Arduino, и, поскольку я не планирую ни управлять регулируемым шпинделем, ни использовать концевые выключатели в первый раз, это пока не является проблемой.

Чтобы установить Grbl на мою плату Arduino, я сделал следующее:

  • Скачал и установил Arduino IDE, которую можно найти здесь. Я использовал версию 1.8.2.
  • Загрузил код Grbl из репозитория Grbl.
  • Загрузил Grbl в IDE Arduino как библиотеку (из меню «Эскиз»> «Включить библиотеку»> «Добавить.zip Library),
  • .
  • Выбрана папка «Grbl» внутри папки «grbl-master», которая содержит только исходные файлы и пример каталога. (Если вы случайно выбрали файл .zip или не ту папку, вам нужно будет перейти в свою библиотеку Arduino, удалить ошибку и повторить этот шаг.)
  • Открыл Arduino «GrblUpload» из меню «Файл»> «Примеры»> «grbl»> «GrblUpload»,
  • Подключил Arduino Uno к моему компьютеру с помощью кабеля USB.
  • Убедитесь, что на плате установлена ​​плата Arduino Uno в меню «Инструменты»> «Плата».
  • Проверил, правильно ли выбран последовательный порт в «Инструмент»> «Последовательный порт», в моем случае — COM5.
  • Скомпилировал и загрузил GRBL в мою Arduino из меню «Скетч»> «Загрузить».

Et voila! GRBL должен скомпилироваться и прошиться на ваш Arduino!

Примечание: перепрошивка с помощью программатора также работает с использованием команды меню «Скетч»> «Загрузить с помощью программатора».

Теперь, когда код загружен в Arduino, нам нужен способ связи с контроллером. Для этого я использую универсальный отправитель G-кода версии 1.0.9, который можно найти здесь. С помощью этой программы можно отправить прямые инструкции для управления ЧПУ или отправить полный файл, содержащий инструкции G-кода.

Я использовал универсальный отправитель G-кода, чтобы убедиться, что Grbl работает правильно. Для этого я установил правильный порт связи (COM5) и полосу пропускания (115200 для Grbl v0.9) и убедился, что получил сообщение, показывающее, что связь работает правильно.

Установка опорного напряжения шаговых драйверов

Одним из важных шагов по настройке контроллера Arduino для ЧПУ является регулировка тока, управляющего шаговыми двигателями. Один из распространенных подходов — постепенно увеличивать ток с помощью потенциометра на плате драйвера до тех пор, пока двигатель не начнет достаточно двигаться.Хотя он работает и ограничивает риск перегрева или пропуска шагов, шаговые двигатели, скорее всего, не настроены оптимальным образом.

Другой метод — измерить опорное напряжение схемы драйвера. Схема драйвера автоматически регулирует ток двигателя в зависимости от напряжения на опорном входе.

Для драйвера DRV8825 Pololu описывает на своем веб-сайте, что соотношение между током шагового двигателя и опорным напряжением определяется следующим уравнением:

Imot = 2 * Uref

Это означает, что DRV8825 должен приводить в действие шаговый двигатель с 1.5A опорное напряжение должно быть установлено на 0,75 В. Измерение опорного напряжения на DRV8825 может быть выполнено в центре потенциометра на драйвере.

Регулировка тока шагового двигателя будет выполняться в три этапа:

  1. Определите максимальный ток вашего шагового двигателя из таблицы
  2. измерьте опорное напряжение на центральном ответвлении и настройте его поворотом потенциометра, обратите внимание: двигатель еще не подключен!
  3. подключите шаговый двигатель к плате контроллера и проверьте функцию, перемещая ось

Посмотрите следующее видео от Pololu для получения дополнительных объяснений.

Подключение двигателей, проверка и калибровка

Установка почти завершена. Пришло время подключить двигатели и провести последний тест электроники. Целесообразно проверить шаговый двигатель индивидуально, чтобы не повредить их все в случае возникновения проблемы. Не подключив питание, я подключил шаговый двигатель к первому разъему для управления. Двигатель должен быть подключен, поскольку драйверы предназначены для увеличения тока до тех пор, пока он не достигнет тока, необходимого для работы двигателя.Без шагового двигателя, потребляющего ток, драйвер может перегреться и выйти из строя, поэтому убедитесь, что двигатель подключен к драйверу, который вы хотите проверить.

Затем я подключил внешнее питание к экрану, убедившись, что полярность соблюдена. Наконец, я протестировал подключенный двигатель, отправив контроллеру команду G-кода. Когда Arduino подключился к моему компьютеру с помощью USB-кабеля, я открыл соединение с универсальным отправителем G-кода и отправил простую команду, например «G1 X1». Вы также можете использовать команды на вкладке «Управление машиной».Шаговый двигатель должен двигаться. Если все работает правильно, отключите питание и повторите процесс для каждой оси. Я использовал один и тот же драйвер для всех осей, чтобы не повредить несколько шаговых двигателей в случае ошибки. После того, как каждая ось была протестирована, я установил все двигатели на ЧПУ и подключил все для окончательной настройки.

Программное обеспечение:

инструментов:

  • Мини-циркулярная пила
  • Сверло
  • Пила ручная
  • Долото
  • Припой
  • Мультиметр
  • Отвертка

Запчасти:

  • Фанера: Домашнее депо
  • Стальные стержни: Home Depot
  • Алюминиевые трубы квадратного сечения: Home Depot
  • Подшипники: 16 подшипников для скейтборда ABEC 9, Amazon.com, $ 8.45
  • Саморезы по дереву: Home Depot
  • Болты, шайбы и гайки: различных размеров, Местный хозяйственный магазин, ~ 30 долл. США
  • Комплект ЧПУ Arduino: Zyltech, Ebay.com, $ 83,98 (плата UNO R3 Arduino, щит ЧПУ, 3 шаговых двигателя Nema 23, источник питания 12 В 30 А, 3 механических концевых выключателя, 4 драйвера шагового двигателя DRV8825, позолоченный / экранированный USB-кабель)
  • Шаговый двигатель Extra Nema 23: Zyltech, Amazon.com, 17,99 долл. США
  • 4 контакта Dupont connector (x4): Ebay, 2.09 $ (цена за 100шт в 2-х частях: корпус и разъем)
  • Ходовой винт 300 мм: 8 мм + медная гайка + муфта + 2 блока опорного подшипника, Amazon.com, $ 12.98
  • Ходовые винты 800 мм: 8 мм + медная гайка + муфта + 2 шариковых подшипника, Ebay.com, 39,96 долл. США

Создайте мини-станок с ЧПУ из переработанных DVD-плееров

Возьмите два DVD-плеера, используйте один как платформу для черчения, перемещающуюся вперед и назад, и установите другой вертикально на нем, чтобы обеспечить смещение влево и вправо. Добавьте к нему простой сервопривод с дистанционным управлением, чтобы перемещать инструмент вверх, вниз и обратно.

Полностью переработанный станок с ЧПУ

Некоторым людям удается делать впечатляющие вещи простыми средствами и большим творчеством.Путешествуя по YouTube, я наткнулся на отличный пример, иллюстрирующий, что можно делать с очищенными деталями, горячим и суперклеем и программным обеспечением с открытым исходным кодом.

В серии из четырех видеороликов этот производитель показывает, как собрать мини-станок с ЧПУ из трех DVD-плееров (один служит только для нескольких мелких деталей) и некоторой простой электроники на базе Arduino Nano. Ну, если быть правильным, это не совсем станок с ЧПУ, а маленький XY плоттер.

Идея проста: возьмите два выдвижных ящика для DVD- или CD-плеера с электроприводом, используйте один как платформу для черчения, перемещающуюся вперед и назад, а другой установите на нем вертикально, чтобы обеспечить смещение влево и вправо.Добавьте к нему простой сервопривод с дистанционным управлением, чтобы перемещать перо вверх, вниз и дальше.

Добавить трубку из ПВХ и термофен

Этот производитель, известный под псевдонимом Hardware Boy, делает еще один шаг вперед, используя только подручные материалы. Например, он сплющивает кусок ПВХ-трубки и делает из него платформу для черчения и опору для пера. Единственное, что не перерабатывается — опять же, вы никогда не знаете, откуда он это взял — это электронные детали для управления шаговыми двигателями. Они состоят из платы Arduino Nano и двух драйверов двигателя L293D.

С помощью теплового пистолета превратите водосточную трубу из ПВХ в плоский лист ПВХ.
Без программного обеспечения такая машина бесполезна, поэтому в части 4 Hardware Boy временно становится Software Boy, чтобы объяснить, как настроить Inkscape, Arduino и Processing для отправки G-кодов на мини-плоттер XY.

Имеются файлы дизайна

Ссылка на схему дана в описании Части 3, ссылки на все необходимое программное обеспечение приведены в описании Части 4. Доступна даже ссылка для загрузки (утомительной) музыки.Обратите внимание, что вы можете просто выключить звук, так как голосовых объяснений не дается. Также внимательно следите за тем, как иногда дополнительные инструкции отображаются в виде субтитров, напечатанных мелким шрифтом.

К видео

  1. Сборка рамы (10:15)
  2. Изготовление опорных деталей (10:49)
  3. Электроника (9:33)
  4. Программное обеспечение, G-код и др. (13:58)

Мини-станок с ЧПУ — Часть 1 (10:15)


Мини-станок с ЧПУ — Часть 2 (10:49)


Мини-станок с ЧПУ — Часть 3 (9:33)