Фрезер на ардуино своими руками: самодельный cnc фрезерный станок arduino пошаговая инструкция

Теперь пришло время собрать все воедино! Корпус, оси X, Y и Z.

Прежде всего, установите ось X на ось Z. Соберите обе оси с помощью гайки M5 и резьбовой шпильки длиной 90 мм.

Для устранения неточностей между двумя подшипниками необходимо поместить две детали напечатанные на 3D принтере. Они скреплены с помощью стяжки. Вы найдете несколько версий в zip-архиве, потому что расстояние между двумя подшипниками варьируется от 26 мм до 27 мм.

Добавьте резьбовой стержень оси Z со шкивом (его можно напечатать на 3D принтере). Закрытый ремень ГРМ натягивается с помощью подшипника. Возможно, придется добавить пользовательское 3D-печатное кольцо, чтобы удержать его на месте.

Набор шкивов для 3D-печати на thingiverse.

Для установки детали, которая держит фрезер ( Makita RT0700C), используйте 3D-печатную деталь (в моей сборке она сделана из алюминия). Вставьте ее в резьбовую шпильку и прикрутите шестигранной головкой M5.

На задней части оси X я закрепил зубчатый ремень с помощью винта по дереву. Возможно, это не самая лучшая идея, но она работает. Думаю, было бы здорово добавить шайбу. Этот зубчатый ремень проходит через ось Z на подшипнике и шкиве с электродвигателем.

Мы помещаем зубчатый ремень между двумя направляющими (как показано выше). Сначала прикрепите ремень длиной около 140 см (измерьте его!) вот так: (и по одному с каждой стороны)

На переднем конце ремень вращается вокруг свободного шкива, как показано ниже.

Примечание: я использую как алюминиевую, так и 3D-печатную версию, по одной с каждой стороны.

Закрепленный двумя винтами по дереву и винтом M5 для шкива, он выглядит следующим образом:

На задней стороне есть система, которая соединяет два ремня с одним шаговым двигателем через вал. Вал представляет собой стержень с резьбой M8, но вы можете использовать любой другой. Он вращается в деталях напечатанных на 3D принтере, которые могут регулировать натяжение ремня. Первая часть крепится двумя шурупами по дереву и двумя винтами M5, которые позволяют второй части соединяться с ней и регулировать натяжение. Деревянные винты не дают винту M5 вращаться, потому что они плотно прилегают к пластику.

Затем монтируется вторая часть, а также опора для шагового двигателя.

Теперь все должно быть на своих местах, давайте соединим все с электроникой!

Шаг 7: Электроника

Для станка с ЧПУ требуется всего несколько электронных компонентов:

1. Питание;
2. Шаговый привод → TB6560;
3. Интерпретатор Gcode → Arduino uno.

Я буду использовать GRBL 0.9 со скетчем для Arduino, доступным здесь. Чтобы загрузить его, просто следуйте инструкциям на сайте. Это очень легко. Требуется загрузить только один скетч. Затем подключите три шаговых драйвера к Arduino, следуя этим изображениям.

Примечание: Вам нужно будет настроить GRBL, когда он будет установлен на arduino. Важно, чтобы 1 мм в коде соответствовал 1 мм в реальности. Все объяснено на сайте.

Затем подайте питание на шаговый привод с помощью блока питания. Я также использовал розетку с прерывателем электрической цепи. Ардуино будет питаться от компьютера.

Я решил добавить несколько светодиодов, которые загораются, когда машина включена. Для этого нужен простой понижающий преобразователь напряжения и 40 см белой теплой светодиодной ленты 🙂

Шаг 8: Настраиваем наш станок

Сейчас, когда электроника закончена и GRBL находится на arduino, наш ЧПУ понимает Gcode — машинный язык, который говорит, когда двигатели должны двигаться. Мы будем использовать Universal Gcode Sender для его настройки. Вот как мы будем это делать :

1. Сначала подключите arduino к компьютеру с установленным Universal Gcode Sender.
2. Запустите его.
3. Установите скорость передачи 115200 и выберите Firmware GRBL.
4. Нажмите кнопку Открыть.
5. Вот что у вас должно получиться:

Затем настройте GRBL с помощью этих инструкций. На вкладке Управление станком мы можем перемещать три оси и посмотреть, работает ли это! Теперь давайте проверим это с помощью ручки:


Выглядит отлично! Как это будет работать с оргстеклом? Не так уж плохо.

Для этого я использовал Easel — бесплатную онлайн-программу CAM и CAD, разработанную компанией Inventables. Она имеет встроенную поддержку GRBL и работает очень хорошо.

Потом я попробовал разрезать  доску из березы и тополя, и вот как это выглядит:

Шаг 9: Заключение и будущие улучшения

Сейчас, когда машина работает и я сделал на ней несколько проектов, вот что я могу сказать :

Отличные моменты:

• Доступная цена (< 550$).
• Простая конструкция, легкая сборка.
• Защита от пыли.
• Высокая точность по осям Z и Y.
• Красивый внешний вид.

Улучшения, которые я хотел бы привнести:

• Уменьшить шум из-за вибрации шагового двигателя, а также фрезы в корпусе. Корпус действует как резонирующий ящик. Я должен добавить слой пробки или резины между двигателями и корпусом. Я ожидаю, что это значительно поможет. В конце концов, я заменю фрезер на шпиндель, который работает намного тише.
• Повысить точность за счет улучшения линейного перемещения по оси X с помощью аналогичной конструкции, как на оси Z.
• Упростить конструкцию, используя больше 3D-печатных деталей для повышения точности и ускорения сборки.
• Добавить кожух из прексигласа для большей защиты от пыли.

Надеюсь, вам понравился этот проект!

Советуем вам прочитать статьи опубликованные в нашем блоге ранее: «Создание ленточнопильного станка своими руками» и «Как сделать гидравлический листогиб с усилием гибки 40-тонн своими руками ».

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!

Фрезерный ЧПУ станок своими руками – чертежи лазерного

Фрезерный станок ЧПУ по дереву – это устройство, предназначенное для обработки древесины, осуществляемую на базе программы.

Фрезерный станок ЧПУ по дереву

Процесс обработки проводится специальной фрезой, позволяющей вырезать любой рисунок и узор, также может применяться для изготовления мелких деталей. Высокое качество обработки обеспечивается благодаря поступлению электрических сигналов, которые приводят в действие шаговые двигатели, а те осуществляют перемещение фрезера по осям.

Станки с ЧПУ

Изначально фрезерный станок ЧПУ предназначался для выполнения различных работ по дереву. А с развитием технологии, спектр выполняемых действий, а также качество расширился. Фрезерный станок нового поколения работает на программном обеспечении, основанном на числовом алгоритме (ЧПУ). То есть, все команды выполняются в автоматическом режиме, по заданным параметрам.

Среди них наиболее распространены:

• вырезка деталей, разных размеров и формы, из древесины;
• подгонка заготовки по размерам;
• проделка отверстий разного диаметра;
• вырезка орнаментов и узоров разной сложности;
• вырезка трехмерных узоров и изображений на дереве.

Фрезерные работы

Существует два вида станков с ЧПУ стационарные и ручные. Стационарные, как правило, имеют большие размеры и предназначаются для массового производства. Ручные станки обычно изготавливаются или собираются из готовых элементов вручную. Такой станок можно использовать  в частных целях, они не такие большие их легко устанавливать в гараж.

Реально ли сконструировать станок с фрезером

Многие сомневаются в том, подобную конструкцию можно создать дома самому. На самом деле это не так сложно. Но для этого необходимы чертежи, специальные  инструменты, комплектующие. Процесс конструкции фрезерного станка ЧПУ может занять очень много времени. Изготовить станок, оснащенная системой ЧПУ можно несколькими способами: первый способ заключается в покупке готовых элементов и составляющих. В этом случае остается только собрать оборудование. Второй способ найти комплектующие или подобрать из имеющихся поручных материалов, и своими руками оборудовать станок. Как сделать фрезерный станок?

Схема станка

Для начала нужно определиться с принципиальной схемой (фото), по которой будет осуществлять работа станка оснащенного ЧПУ. Затем найти или изготовить основу для станка или каркас. Также можно подогнать уже имеющуюся основу от другого ненужного станка. Затем можно приступать к самому сложному к конструированию мотора. Для сборки мотора можно использовать каретки от старого принтера, благодаря которым будет обеспечиваться смещение фрезера на двух плоскостях. Любой электромотор можно оборудовать под мотор для станка.

Подвижная часть станка

После сбора всего необходимого, следует приступать к сборке оборудования. При сборке необходимо строго следовать чертежам, которые можно найти на сайте Arduino.

Фрезерный ЧПУ станок своими руками — чертежи лазерного

Для сборки фрезерного станка с ЧПУ, имеет смысл воспользоваться первоначальным устройством, на базе которого будет собрано новое оборудование. В качестве такого первоначального устройства может выступать принтер. Из всего многообразия лучше всего подходит матричный принтер. Затем нужно сделать коробку, и подсоединить механизм. Фрезерный станок может выполнять резку по дереву, металлу и пластику. Для таких рядовых задач не требует большой производственной мощности.

Управление фрезерным станком

Все эти операции можно сделать и лазером. То есть в отличие от фрезерного станка лазерный имеет другую насадку и для лазера требуется более высокая мощность. Изготовить можно и лазерный станок с ЧПУ по чертежам своими руками. Необходимо построить основу и собрать механизм.

Фрезерный станок из гравера

Рекомендуется для механизма приобрести готовые комплектующие. Перед тем как приступить к сборке, нужно найти чертежи. Основными конструкциями являются рама и каретка. На каретку прикрепляется насадка фрезер, дремель или лазер.

Где взять программу для станка

Устройство после сбора подключается к программному обеспечению на базе, которого будут совершаться все операции. Необходимую программу, а также чертежи и проекты можно найти в каталоге  Arduino. Arduino это самая крупнейший портал, которая предоставляет готовые программы, элементы и шаблоны для создания своих проектов, ряд инструментов, с помощью которых можно составить программы и чертежи самостоятельно. Arduino предоставляет не только софт и железо, микросхемы, платы и контролеры, использующиеся при подключении станка к программе.

Если не нашли подходящую инструкцию по самостоятельной сборке станка можно посмотреть видео, которое ответит на основной вопрос как сделать станок с ЧПУ по дереву своими руками.

Для чего нужна лазерная резка

В последнее время резка по дереву лазером стремительно набирает популярность. Дерево самое чистое и уникальное сырье. Именно дерево используется для изготовления различных деталей и атрибутов декора.

Дерево имеет свой неповторимый оригинальный рисунок, который уже само по себе является искусством, а если еще и сделать гравировку, вырезать узор, и придать форму, то можно создать не менее уникальный шедевр.  Лазерная резка может применяться для этих целей.

Не только дерево, может применять для основы, лазерный станок может применить свои возможности и на металле или на стекле.

Собираем станок с ЧПУ своими руками, подключаем через Ардуино

Сложная обработка различных материалов давно перестала быть уделом заводских цехов. Еще двадцать лет назад, максимум, что могли себе позволить домашние мастера – это фигурное выпиливание лобзиком.

Сегодня, ручные фрезеры и режущие лазеры можно запросто купить в магазине бытового инструмента. Для линейной обработки предусмотрены различные направляющие. А как быть с вырезанием сложных фигур?

Элементарные задачи можно выполнить с помощью шаблона. Однако такой способ имеет недостатки: во-первых, надо изготовить собственно шаблон, во-вторых, у механического лекала есть ограничения по размеру закруглений. И наконец, погрешность таких приспособлений слишком велика.

Выход давно найден: станок с ЧПУ позволяет вырезать из фанеры своими руками такие сложные фигуры, о которых «операторы лобзиков» могут лишь мечтать.

Устройство представляет собой систему координатного позиционирования режущего инструмента, управляемую компьютерной программой. То есть, обрабатывающая головка движется по заготовке, в соответствии с заданной траекторией. Точность ограничена лишь размерами режущей насадки (фреза или лазерный луч).

Возможности таких станков безграничны. Существуют модели с двухмерным и трехмерным позиционированием. Однако стоимость их настолько высока, что приобретение может быть оправдано лишь коммерческим использованием. Остается своими руками собрать ЧПУ станок.

Принцип работы координатной системы

Основа станка – мощная рама. За основу берется идеально ровная поверхность. Она же служит рабочим столом. Второй базовый элемент – это каретка, на которой закрепляется инструмент. Это может быть дремель, ручной фрезер, лазерная пушка – в общем, любое устройство, способное обрабатывать заготовку. Каретка должна двигаться строго в плоскости рамы.

Для начала рассмотрим двухмерную установку


В качестве рамы (основы) для станка ЧПУ, сделанного своими руками, можно использовать поверхность стола. Главное, после юстировки всех элементов, конструкция больше не перемещается, оставаясь жестко прикрученной к основе.

Для перемещения в одном направлении (условно назовем его X), размещаются две направляющих. Они должны быть строго параллельны друг другу. Поперек устанавливается мостовая конструкция, также состоящая из параллельных направляющих. Вторая ось – Y.

Задавая вектора перемещения по осям X и Y, можно с высокой точностью установить каретку (а вместе с ней и режущий инструмент) в любую точку на плоскости рабочего стола. Выбирая соотношение скоростей перемещения по осям, программа заставляет инструмент двигаться непрерывно по любой, самой сложной траектории.

Рама станка из ЧПУ сделана руками умельца, видео


Существует еще одна концепция: каретка с инструментом закреплена неподвижно, перемещается рабочий стол с заготовкой. Принципиальной разницы нет. Разве что размеры основания (а стало быть, и заготовки) ограничены. Зато упрощается схема подачи питания на рабочий инструмент, не надо беспокоиться о гибких кабелях питания.

Решение может быть комплексным: по одной оси движется стол, по второй оси – каретка с рабочей головкой.

С помощью такой системы можно обрабатывать изделия «непрерывной линией разреза». Что это означает? Режущая головка, расположенная в плоскости заготовки, начинает работу от края, и проходит всю фигуру непрерывным распилом. Это ограничивает возможности, но двухмерный станок ЧПУ по дереву проще сделать своими руками. Вертикальная позиция головки устанавливается вручную.

Важно! Режущий инструмент должен иметь свободу перемещения по вертикальной оси. Иначе невозможно будет работать с насадками разного размера.

Трехкоординатный самодельный станок с ЧПУ

Следующая ступень сложности – трехкоординатный самодельный станок с ЧПУ. Сделать его своими руками несколько сложнее. Вопрос даже не в механике, а в более сложной схеме программирования.

Принцип третьей руки механической части заключается в том, что на каретку устанавливается еще один комплект направляющих. Теперь инструмент имеет три степени свободы: X, Y, Z.

Что это дает? Во-первых, можно вырезать замкнутые фигуры в середине заготовки. Фреза установится над началом разреза, опустится на заданную глубину, пройдет по внутреннему контуру, и снова поднимется над плоскостью заготовки. По аналогичной схеме можно высверливать отверстия в заданных точках. Но самое главное – с помощью такого станка можно вырезать трехмерные фигуры.

Каретка перемещается вдоль направляющих с помощью шаговых двигателей. Сборка станка ЧПУ своими руками дает возможность выбора привода. Если приоритет в скорости – устанавливается ременный привод. Для высокой точности используется червячно-резьбовой.

Чтобы изготовить своими руками ЧПУ станок, требуются чертежи и трехмерная модель с расчетом всех трех координат (осей перемещения).

Лучше всего выполнить моделирование в профильной программе, например AutoCAD. Перед началом проектирования следует приобрести элементы, которые невозможно изготовить самостоятельно: узлы скольжения по направляющим, шаговые двигатели, приводные ремни.

Сердцем такого станка является программируемый блок управления. Условно он состоит из трех частей:

1. Модуль ввода, в который помещается схема обработки заготовки. Его роль может исполнять персональный компьютер
2. Процессорный блок, преобразующий электронную модель изделия в команды для исполнительных механизмов
3. Модуль управления исполнительными механизмами (шаговыми двигателями, рабочей головкой). Этот же блок принимает сигналы от датчиков позиционирования (при наличии таковых).

ЧПУ на процессоре Ардуино

Самая прогрессивная (и одновременно доступная) технология – это станок ЧПУ на процессоре Ардуино. Его можно собрать своими руками и запрограммировать буквально за пару выходных. Блок схема выглядит следующим образом:

Один модуль отслеживает положение инструмента относительно заготовки по всем трем координатам. Второй модуль дает команды блоку управления координатными моторами. И третий модуль управляет работой режущей головки (включение, скорость вращения).

Общее управление осуществляется с персонального компьютера со специализированным программным управлением. Освоить его может пользователь, умеющий работать в графических редакторах.

Вы задаете не только трафарет и глубину обработки заготовки, но даже путь перемещения рабочей головки инструмента до каждой точки начала разреза или сверления. Кроме того, программа подскажет вам оптимальные формы раскроя, для минимизации потерь материала.

Важно! Перед окончательной сборкой и отладкой каретки с режущим (прожигающим) инструментом, модуль управления следует «обучить».

Это можно сделать с помощью пишущего инструмента и бумаги, совершенно не обязательно переводить физический материал. Очень важно определить нулевые точки координат. Они устанавливаются с учетом погрешности на габаритные размеры режущей головки.

Как своими руками сделать ЧПУ станок, примеры

Если вы планируете работать с массивными заготовками, и трехмерная составляющая относится не только к сверлению отверстий, станок изготавливается из металла. Соответственно сервоприводы располагают достаточной мощностью, чтобы преодолеть инерцию каретки и тяжелого двигателя рабочего фрезера.

С точки зрения управления – размер станка не имеет значения, равно как и материал станины. Моменты инерции закладываются при настройке программы и калибровке сервоприводов. Однако если вы не планируете изготавливать малые архитектурные формы, санок можно сделать компактным и легким.

Самодельный ЧПУ станок из фанеры


Этот материал достаточно жесткий, при правильной сборке конструкция не будет пружинить, что особенно важно при точном позиционировании. Но главное достоинство дерева – отсутствие инерции и малый вес. Поэтому можно устанавливать компактные сервоприводы с малым потреблением энергии.
Самодельный станок из ЧПУ, видео.

При этом направляющие все-таки делаются из металла. Эти части подвержены износу, и на них лежит «ответственность» за точность позиционирования.


Простой лазерный станок ЧПУ

Еще одно направление — лазерный станок ЧПУ своими руками. Некоторые материалы можно именно резать (например, тонкую фанеру или пластик). Для этого потребуется достаточно дорогая лазерная пушка. Но основное применение – художественное выжигание.

Вывод:
Изготовить собственный станок с числовым управлением возможно. Совершенно бесплатно не получится, некоторые элементы невозможно сделать в домашних условиях. Но экономия (в сравнении с фабричным экземпляром) настолько существенна, что вы не пожалеете о потраченном времени.

About sposport

View all posts by sposport

Загрузка…

Как Собрать Чпу Станок На Arduino Своими Руками За 3000 Руб




Что такое Arduino

Прежде всего, стоит разобраться, что такое Arduino.

Ардуино это:

• название торговой марки аппаратуры, средств программирования, при помощи которых реально построить модели станков (в том числе, трехосевого), несложные системы автоматики и робототехники,
• линейка продукции, наличие открытой архитектуры у которой позволит скопировать или дополнить уже существующие конструкции,
• небольшая плата с собственным процессором и памятью,
• аппаратная вычислительная платформа или же контроллер,
• язык программирования, позволяющий разбирать различный софт (условно бесплатное ПО, свежие новости в области IT),
• так называемый электронный конструктор.

Создавая на Ардуино устройства электроники, способные принимать сигналы от разных цифровых и аналоговых датчиков, подключенных к нему, как к основе. Поэтому в контексте данной статьи, речь будет идти о платах.

Разработка электроники с Arduino

Такая плата может быть самостоятельно собрана пользователем или покупается в сборе. Она способна принимать программное обеспечение компьютера. Arduino, упрощая работу с микроконтроллерами, имеет преимущества перед другими устройствами:

• низкую стоимость,
• кросс-платформенность (способность работать в нескольких ОС),
• простую, понятную среду программирования (подходит для новичка, а также опытного пользователя),
• в качестве основы Arduino применяются микроконтроллеры ATMEGA8 и ATMEGA168.

Один из умельцев по схеме создал первый самодельный станок с ЧПУ из доступных материалов себестоимостью в пределах 170$. Его предназначение – резка пластика и фанеры, раскрой деталей для создания любой самоделки. Электронную часть собрано на arduino с прошивкой GRBL. Для этого понадобились главные узлы:

• платы Ардуина R3, cnc shield v3 Update или новая версия v4,
• ШД (тип NEMA 17),
• блок питания (24 В, 15 А).

Заготовил механику для самодельного ЧПУ своими руками, включая станину из фанеры толщиной 10 мм, шурупы и болты 8 мм. Чтобы сделать линейные направляющие, взял металлический уголок 25х25х3 мм и подшипники 8х7х22 мм. Движение оси Z на шпильке M8, а оси X и Y – зубчатые полиуретановые ремни T2.5. Использован самодельный шпиндель.

Рабочее пространство станка 45 см по X, 33 см по Y, 4 см по Z. Что касается фрезера, в Китае приобретено несколько фрез (3 и 4 канавки). Они идеальны для металла, а для фанеры (надо было вырезать шестерёнки) понадобились другие.

Принцип работы координатной системы

Основа станка – мощная рама.

За основу берется идеально ровная поверхность. Она же служит рабочим столом. Второй базовый элемент – это каретка, на которой закрепляется инструмент. Это может быть дремель, ручной фрезер, лазерная пушка – в общем, любое устройство, способное обрабатывать заготовку. Каретка должна двигаться строго в плоскости рамы.

Для начала рассмотрим двухмерную установку

В качестве рамы (основы) для станка ЧПУ, сделанного своими руками, можно использовать поверхность стола. Главное, после юстировки всех элементов, конструкция больше не перемещается, оставаясь жестко прикрученной к основе.

Для перемещения в одном направлении (условно назовем его X), размещаются две направляющих. Они должны быть строго параллельны друг другу. Поперек устанавливается мостовая конструкция, также состоящая из параллельных направляющих. Вторая ось – Y.

Задавая вектора перемещения по осям X и Y, можно с высокой точностью установить каретку (а вместе с ней и режущий инструмент) в любую точку на плоскости рабочего стола. Выбирая соотношение скоростей перемещения по осям, программа заставляет инструмент двигаться непрерывно по любой, самой сложной траектории.

ЧПУ станок из дерева

Для него нужна Аrduino uno R3, G-сode Sender и GRBL. Необходимо заранее подготовить материалы и компоненты: фанеру, гайки с болтами, резьбовой вал и стержни из стали, шарикоподшипники, ШД Nema 23 и драйвера к ним, источник питания 24 В, 15 А, втулки из капролона, фторопласта и металла, провода.

Многое, входящее в электронику, прислали из Китая.

Основанием служат бруски из древесины с глухими, сквозными отверстиями. Стальной резьбовой вал, установленный по центру станка, служит приводом для оси Х. В момент его вращения каретка (рабочий стол) выполняет перемещение вдоль этой оси Х.

ВНИМАНИЕ: чём толще фанера или деревянный брусок, тем меньшей будет вибрация, выше точность позиционирования.

Портал (ось Y) устанавливают на подвижном столе, фиксируя гайкой под столом. Ось Z служит для перемещения рабочего органа (он подает инструмент в вертикальном положении).

Для сборки понадобятся болты и гайки. Не стоит склеивать поломанные делали, лучше их заменить новыми. Подключая Arduino, ШД и драйверы к каждому из них, надо предусмотреть и блоки питания для них. Загрузив и настроив код GRBL, можно открыть G-сode Sender и подключить Arduino к ПК. Плата готова участвовать в процессе управления чпу станком.

Чтобы задать траекторию обработки, используются чертежи любой CAD программы. Затем используется CAM программа, формирующая G-код.

Электроника настольного станка с ЧПУ

Электроника простого станка с ЧПУ включает в себя шаговые двгатели, драйверы шаговых двигателей, плата Ардуино, провода.

Двигатели домашнего станка с ЧПУ

Самый бюджетный вариант: 28BYJ-48-5V

. Исходя из размеров двигателей и их будущего расположения можно решать, каким будет бюджетный станок с ЧПУ. Рекомедую сразу поставить нижнюю платформу повыше. Это необходимо, чтобы иметь возможность поставить любой двигатель. Потом можно переставить, но лучше подумать об этом заранее.

Драйверы шаговых двигателей для простого ЧПУ

Для двигателей 28BYJ-48-5V

подойдут драйверы на
ULN2003
. Такой комплект
шаговый двигатель — драйвер ШД
стоит около 5$ в китайских интернет-магазинах. Драйверы для шаговых двигателей 28BYJ-48-5V подойдут на схеме
ULN2003
. Я покупал 3 комплекта двигатель-драйвер.

Контроллер самого дешёвого станка с ЧПУ

В качестве контроллера для домашнего станка с ЧПУ используется плата Arduino UNO. Подойдёт любая модификация Ардуино. Проверялась работа на Arduino Nano, Arduino Mega и их китайских репликах.

Зачем нужны шилды

Обладатели самодельных устройств наслышаны о платах расширения – Arduino cnc shield, применение которых расширяет функционал фрезерного оборудования.

Обычно шилду изготавливают под форм-фактор платы. Используют и несколько шилдов одновременно, устанавливая их на микроконтроллер (один на другой). Спектр их применения:

• при помощи официального устройства Arduino – Ethernet cnc shield можно добиться независимости проекта от ПК, да и для хостинга веб-сервера его используют,
• 4 Relay Shield – возможность для того, чтобы подключать 4-х периферийные устройства,

ВАЖНО: надо соблюдать осторожность с контактами этого устройства, чтобы не повредить Arduino.

• Рrotoshield – весьма полезный шилд в момент, когда собирается схема,
• LCD Shield позволяет информацию с Arduino выводить напрямую на периферийный экран,
• еnergy Shield – расширенные возможности для питания на Arduino. Реальна подзарядка мобильников и гаджетов,
• мotor shield обеспечивает управление большим числом моторов и их защиту,
• SD Card Shield служит для обработки и хранения больших массивов информации,
• Wi-fi Shield, подключенный к серийному порту, обеспечит дистанционное управление приводами роботизированных проектов,
• GPRS Shield оснащается антеннами для использования сети GSM/GPRS,
• E-Ink shield – путь для использования технологии электронных чернил, дисплею нужен для питания минимум энергии,
• мusic Shield способен воспроизводить музыку через Arduino в отличном качестве.

Реально создать лазерный 3D принтер, ЧПУ станок, употребляя бюджетные платы Arduino. С платой расширения CNC Shield можно работать на станках с числовым программным управлением, в гравировальной или фрезерной машине. А шилд для управления тремя ШД (трехосевой станок) имеет три разъема, чтобы не было проблем с каждым драйвером при подключении.

Как Собрать Чпу Станок На Arduino Своими Руками За 3000 Руб

В данном видео ролике собраны сюжеты снятые при сборки ЧПУ станка на Arduino. Станок ЧПУ собран из 3-х матричных принтеров, мебельных направляющих, Arduino NANO и драйверов L298. В видео вы узнаете как поэтапно собирала и тестировался станок ЧПУ. При создании данного станка чпу преследовались две цели: 1. Проверить свои силы. 2. Определить что необходимо для сборки станка ЧПУ и какие нюансы могут возникнуть при сборке и при запуске станка. В связи с тем что станок ЧПУ собран по принципу минимум затрат, он обладает радом недостатков. Например при работе больше часа двигателя нагреваются и им приходиться дать время для того чтобы они остыли. Поставить кулеры для охлаждения каждого двигателя пока нет возможности и скорее всего это не целесообразно. Возможно если станок использовать для лазерной гравировки двигателя не будут так быстро нагреваться. Остальные недостатки буду рассматривать в следующих виде роликах. После сборки станка ЧПУ на Ардуино у нас появилось четко представления как можно улучшить текущую версию ЧПУ станка и что нужно для сборки качественного станка. Если у вас чего то нет для выполнения данного урока, Вы можете посмотреть в каталоге. https://portal-pk.ru/page-4/arduino.html https://portal-pk.ru/page-6/materialy-dlya-sozdaniya-proektov-na-arduino.html https://portal-pk.ru/page-12/dvigatelya-i-servo.html Там собранные комплектующими от проверенных продавцов по самым низким ценам. Структура видео: 00:00 Приветствие 00:04 Тема видео урока 00:35 Заставка 00:52 Проверяем роботу оси у ЧПУ станка на Arduino 02:26 Навесной монтаж 02:51 Установили портал на станок 03:33 Рисуем дельфина 04:43 Первое гравирование 05:34 Конец видео 05:48 Ссылки на другие интересные видео уроки Боле подробное описание на сайте https://portal-pk.ru/news/64-kak-sobrat-chpu-stanka-na-arduino-svoimi-rukami-za-3000-rub—.html Уроки Arduino: Светодиоды, Резисторы, Arduino https://portal-pk.ru/page-3/uroki-svetodiody-rezistory-arduino.html Уроки Arduino: Светодиоды, Резисторы, Кнопки, Arduino https://portal-pk.ru/page-11/uroki-arduino-svetodiody-rezistory-knopki-arduino.html Уроки Arduino: Подключение датчиков и модулей к Arduino https://portal-pk.ru/page-13/uroki-arduino-podklyuchenie-datchikov-i-modulei-k-arduino.html Справочник языка Ардуино https://portal-pk.ru/page-7/spravochnik-yazyka-arduino.html Фотографии сделанные при съемках видеоуроков Arduino https://portal-pk.ru/page-14/fotografii-sdelannye-pri-semkah-videourokov-arduino.html Мы в контакте: https://vk.com/portal_pk

Для любителей выжигать на различных материалах

В сети можно увидеть многочисленные самодельные модели выжигателей, которые способны создавать рисунок на фанере, пластике, металле и даже на стекле. Причем достигается фотографическая схожесть и некоторая объемность изображения. Поверхность очищают, обезжиривают, грунтуют белым акрилом марки Kudo и, применяя лазерный ЧПУ выжигатель, его ещё называют пиропринтер, создают уникальные изображения. Иногда процесс длится 6 и больше часов.

Скорость работы выжигателя – стабильная 10 м/мин, и у программистов есть идеи, как ее поднять, не вмешиваясь в работу блока управления. Управлять выжигателем можно и с ноутбука (ОС Windows XP и 7), отказавшись от LPT кабеля. Это превратит выжигание в увлекательное занятие для детей и подростков с применением возможностей лазерных фрезеров.

А как насчет взаимодействия

Удивительно слушать заявления некоторых умельцев, что для ЧПУ Ардуино не подходит, тем более, невозможен симбиоз mach4 arduino, якобы они не желают взаимодействовать.

Другие же уверены в противном: ардуину можно реализовать для ЧПУ при помощи трёх вариантов:

1. Полностью автономный контроллер.
2. Плата-интерпретатор отвечает за движения, но они рассчитываются на компьютере.
3. Плата-транслятор (переходник) – выполняет роль виртуального ЛПТ-порта.

Многие пользователи в сети, у которых проблемная электроника, просят посоветовать им программу, чтобы станки под управлением таковой, могли работать чётко и бесперебойно. Фрезеры на станке призваны заготовку обрабатывать равномерно, выполняя сигналы программного блока.

Лазерный фрезер, даже сделанный своими руками, будет демонстрировать соблюдение всех параметров движения.

Создание ‘ручного’ ЧПУ фрезера

При производстве 3D принтеров, да и вообще при создании многих вещей, иногда нам очень часто требуется фрезер для металла и прочих очень ‘вредных’ и сложных в ручной обработке материалов. Поэтому к нам пришла мысля :’А почему бы не…?’

Начали мы с простого варианта, использовали дерево, 3D принтер и полированные валы. В итоге получили такое создание.

В качестве контролёра использовали Arduino UNO; шпиндель ⌀52мм, мощность 200Вт.

С его помощью мы смогли обрабатывать фанеру, бальзу и при малых скоростях оргстекло. Но проработал он довольно немного. Около 2-ух месяцев при загруженности 3-4 раза в неделю по 7-8часов. По итогу у нас расшатались стойки портала и валы начали люфтить по чёрному.

После небольшого мозгования, решили начать изготовление фрезера из листового металла 3мм.

Новоиспечённый станок был выполнен в двух модификациях.

Первая: для оси Х использовали полированные валы ⌀16 мм. После полумесяца работы и экспериментов было выявлено, что при такой длине валов усилие, при обработке алюминия, вызывает изгиб валов на середине вала. Это приводило к плачевным результатам обработки.

Вторая: валы оси Х были выполнены на рельсах. Рельсы смогли обеспечить необходимую жесткость для свободной обработки алюминия без ‘танцов с бубном’.

Металлическая версия нашего фрезера была так же доработана новым контролёром. C Arduino UNO, мы перешли на контроллер Mach4. Что повысило точность обрабатываемой поверхности и скорость работы.

На днях проводили генеральную проверку и сервис нашего фрезера. Разбирали каретки и проверяли валы, смазывали направляющие, модернизировали гайку на оси Z.

Заметим это была первая серьёзная, массовая проверка станка с момента его сборки и первого запуска (после момента перехода оси Х на рельсы), а использовали мы его на этот момент уже около 6 месяцев в самых ожестачёных условиях. Фрезеровали вперемешку алюминий, дерево, оргстекло, пластик, воск и т.д. Работал он у нас если не 24/7, то 24/5 точно. Из выявленных проблем, это было только ослабление натяжки ремня.

Есть уже разработанная новая конструкция в которой мы ушли от использования ремней и перешли на ШВП. Так же добавили металлический стол с Т-образными пазами под крепление оснастки.

Если останутся вопросы, или Вы заинтересовались нашими фрезерами, то напишите нам:

ВКонтакте;На почту.

Творческая работа Станок с ЧПУ своими руками

Министерство образования, науки и молодежной политики Нижегородской области

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Арзамасский коммерческо-технический техникум»

Творческая работа

Тема: «Станок с ЧПУ Arduino»

Студент: Буталов Д

Специальность СПО/: 22.02.06Сварочное производство

Группа: 16-05СП

Руководители:

Грачёва С.В., Забродкина И.К.

2018 год

Содержание

Введение 3 Можно ли сделать своими руками станок с ЧПУ? 4 Станок с ЧПУ Arduino Принцип работы координатной системы Загрузка и настройка Заключение Литература

Введение

Постановка проблемы: Сложная обработка различных материалов давно перестала быть уделом заводских цехов. Еще двадцать лет назад, максимум, что могли себе позволить домашние мастера – это фигурное выпиливание лобзиком.
Сегодня, ручные фрезеры и режущие лазеры можно запросто купить в магазине бытового инструмента. Для линейной обработки предусмотрены различные направляющие. А как быть с вырезанием сложных фигур?

Элементарные задачи можно выполнить с помощью шаблона. Однако такой способ имеет недостатки: во-первых, надо изготовить собственно шаблон, во-вторых, у механического лекала есть ограничения по размеру закруглений. И наконец, погрешность таких приспособлений слишком велика.

Выход давно найден: станок с ЧПУ позволяет вырезать своими руками такие сложные фигуры, о которых «операторы лобзиков» могут лишь мечтать. Именно поэтому я решил создать свой станок с ЧПУ.

Актуальность темы:

Цель работы: Изготовить своими руками домашний станок с ЧПУ , чтобы иметь возможность вырезать сложные фигуры.

Задачи:

Можно ли сделать своими руками станок с ЧПУ?

Станок с ЧПУ Arduino

Рассмотреть принцип работы координатной системы

Загрузка и настройка

Гипотеза исследования: Если встаёт вопрос о том ,как сделать самодельный станок с ЧПУ Arduino значит, есть факторы, которые обуславливают необходимость его создания.

Объект исследования Самодельные станки с ЧПУ

Предмет исследования: Станок с ЧПУ Arduino

1. Можно ли сделать своими руками станок с ЧПУ?

Если вы планируете работать с массивными заготовками, и трехмерная составляющая относится не только к сверлению отверстий, станок изготавливается из металла. Соответственно сервоприводы располагают достаточной мощностью, чтобы преодолеть инерцию каретки и тяжелого двигателя рабочего фрезера.
С точки зрения управления – размер станка не имеет значения, равно как и материал станины. Моменты инерции закладываются при настройке программы и калибровке сервоприводов. Однако если вы не планируете изготавливать малые архитектурные формы, санок можно сделать компактным и легким.
Например, из фанеры:
Этот материал достаточно жесткий, при правильной сборке конструкция не будет пружинить, что особенно важно при точном позиционировании. Но главное достоинство дерева – отсутствие инерции и малый вес. Поэтому можно устанавливать компактные сервоприводы с малым потреблением энергии.

При этом направляющие все-таки делаются из металла. Эти части подвержены износу, и на них лежит «ответственность» за точность позиционирования.

Еще одно направление — лазерный станок ЧПУ своими руками. Некоторые материалы можно именно резать (например, тонкую фанеру или пластик). Для этого потребуется достаточно дорогая лазерная пушка. Но основное применение – художественное выжигание.

Вывод:
Изготовить собственный станок с числовым управлением возможно. Совершенно бесплатно не получится, некоторые элементы невозможно сделать в домашних условиях. Но экономия (в сравнении с фабричным экземпляром) настолько существенна, что вы не пожалеете о потраченном времени.

1. Станок с ЧПУ Arduino

Устройство представляет собой систему координатного позиционирования режущего инструмента, управляемую компьютерной программой. То есть, обрабатывающая головка движется по заготовке, в соответствии с заданной траекторией. Точность ограничена лишь размерами режущей насадки (фреза или лазерный луч).

Возможности таких станков безграничны. Существуют модели с двухмерным и трехмерным позиционированием. Однако стоимость их настолько высока, что приобретение может быть оправдано лишь коммерческим использованием. Остается своими руками собрать ЧПУ станок.

Основа станка – мощная рама. За основу берется идеально ровная поверхность. Она же служит рабочим столом. Второй базовый элемент – это каретка, на которой закрепляется инструмент. Это может быть дремель, ручной фрезер, лазерная пушка – в общем, любое устройство, способное обрабатывать заготовку. Каретка должна двигаться строго в плоскости рамы.

Необходимы материалы и компоненты

Из собственного опыта рекомендую приобрести все необходимые материалы перед началом любого проекта.

Список материалов и компонентов, которые вам понадобятся:

• Фанера

• Резьбовые валы

• Стальные стержни

• Шариковые подшипники

• Гайки

• Болты

• Шаговые двигатели (в данном проекте использовались Nema 23)

• Драйвера шаговых двигателей TB6560

• Источник питания 24 В 15 А

• Arduino UNO R3

• Провода

• Втулки из нейлона (капролона, фторопласта) и металлические втулки

1. Принцип работы координатной системы
Для начала рассмотрим двухмерную установку

В качестве рамы (основы) для станка ЧПУ, сделанного своими руками, можно использовать поверхность стола. Главное, после юстировки всех элементов, конструкция больше не перемещается, оставаясь жестко прикрученной к основе.

Для перемещения в одном направлении (условно назовем его X), размещаются две направляющих. Они должны быть строго параллельны друг другу. Поперек устанавливается мостовая конструкция, также состоящая из параллельных направляющих. Вторая ось – Y.

Задавая вектора перемещения по осям X и Y, можно с высокой точностью установить каретку (а вместе с ней и режущий инструмент) в любую точку на плоскости рабочего стола. Выбирая соотношение скоростей перемещения по осям, программа заставляет инструмент двигаться непрерывно по любой, самой сложной траектории.

Рама станка из ЧПУ сделана руками умельца, видео
Существует еще одна концепция: каретка с инструментом закреплена неподвижно, перемещается рабочий стол с заготовкой. Принципиальной разницы нет. Разве что размеры основания (а стало быть, и заготовки) ограничены. Зато упрощается схема подачи питания на рабочий инструмент, не надо беспокоиться о гибких кабелях питания. Решение может быть комплексным: по одной оси движется стол, по второй оси – каретка с рабочей головкой.
С помощью такой системы можно обрабатывать изделия «непрерывной линией разреза». Что это означает? Режущая головка, расположенная в плоскости заготовки, начинает работу от края, и проходит всю фигуру непрерывным распилом. Это ограничивает возможности, но двухмерный станок ЧПУ по дереву проще сделать своими руками. Вертикальная позиция головки устанавливается вручную.

Важно! Режущий инструмент должен иметь свободу перемещения по вертикальной оси. Иначе невозможно будет работать с насадками разного размера.

Следующая ступень сложности – трехкоординатный самодельный станок с ЧПУ. Сделать его своими руками несколько сложнее. Вопрос даже не в механике, а в более сложной схеме программирования.

Принцип третьей руки механической части заключается в том, что на каретку устанавливается еще один комплект направляющих. Теперь инструмент имеет три степени свободы: X, Y, Z.

Что это дает? Во-первых, можно вырезать замкнутые фигуры в середине заготовки. Фреза установится над началом разреза, опустится на заданную глубину, пройдет по внутреннему контуру, и снова поднимется над плоскостью заготовки. По аналогичной схеме можно высверливать отверстия в заданных точках. Но самое главное – с помощью такого станка можно вырезать трехмерные фигуры.

Каретка перемещается вдоль направляющих с помощью шаговых двигателей. Сборка станка ЧПУ своими руками дает возможность выбора привода. Если приоритет в скорости – устанавливается ременный привод. Для высокой точности используется червячно-резьбовой.

Чтобы изготовить своими руками ЧПУ станок, требуются чертежи и трехмерная модель с расчетом всех трех координат (осей перемещения).

Лучше всего выполнить моделирование в профильной программе, например Компас. Перед началом проектирования следует приобрести элементы, которые невозможно изготовить самостоятельно: узлы скольжения по направляющим, шаговые двигатели, приводные ремни.

Сердцем такого станка является программируемый блок управления. Условно он состоит из трех частей:

1. Модуль ввода, в который помещается схема обработки заготовки. Его роль может исполнять персональный компьютер

2. Процессорный блок, преобразующий электронную модель изделия в команды для исполнительных механизмов

3. Модуль управления исполнительными механизмами (шаговыми двигателями, рабочей головкой). Этот же блок принимает сигналы от датчиков позиционирования (при наличии таковых).

Самая прогрессивная (и одновременно доступная) технология – это станок ЧПУ на процессоре Ардуино. Его можно собрать своими руками и запрограммировать буквально за пару выходных. Блок схема выглядит следующим образом:

Один модуль отслеживает положение инструмента относительно заготовки по всем трем координатам. Второй модуль дает команды блоку управления координатными моторами. И третий модуль управляет работой режущей головки (включение, скорость вращения).

Общее управление осуществляется с персонального компьютера со специализированным программным управлением. Освоить его может пользователь, умеющий работать в графических редакторах.

Вы задаете не только трафарет и глубину обработки заготовки, но даже путь перемещения рабочей головки инструмента до каждой точки начала разреза или сверления. Кроме того, программа подскажет вам оптимальные формы раскроя, для минимизации потерь материала.

Важно! Перед окончательной сборкой и отладкой каретки с режущим (прожигающим) инструментом, модуль управления следует «обучить».




Это можно сделать с помощью пишущего инструмента и бумаги, совершенно не обязательно переводить физический материал. Очень важно определить нулевые точки координат. Они устанавливаются с учетом погрешности на габаритные размеры режущей головки.

1. Загрузка и настройка

Теперь настало время подключить Arduino, драйвера и шаговые двигатели . Используйте по одному драйверу на отдельный шаговый мотор. Каждому драйверу надо питание для работы. Я использовал источник питания 24 В 15 А. Драйвера выбираются в зависимости от силы тока (А), которая требуется для шаговых двигателей. A+, A-, B+, B- соответствуют каждой из двух катушек моторов и их полюсам. CLK+ (Clock) подключается к пину step (шаг) на Arduino, CW+ (Clock Wise) подключается к пину direction (направление), CLK- и CW подключается к пину GND. EN+ EN- подключать не надо.

В программу контроллера GRBL загружается готов G код через плату Ардуино проходят сигналы управления для перевода в силовые импульсы для включения в работу исполнительных шаговых двигателей.
Плата с драйверами вставляется в слоты Ардуино и составляет единое изделие.
На станке установленны шаговые двигатели с разных принтеров.

Заключение

В век информатизации и автоматизации Станок с ЧПУ очень распространенный и им ни кого не удивишь. И многие самостоятельно собирают данные станки в домашних условиях. После небольшого размышления, мы приняли решения что будем собирать станок ЧПУ с минимальной затратой средств. В связи с тем что станок ЧПУ собран по принципу минимум затрат, он обладает радом недостатков. Например при работе больше часа двигателя нагреваются и им приходиться дать время для того чтобы они остыли. Поставить кулеры для охлаждения каждого двигателя пока нет возможности и скорее всего это не целесообразно.

Литература

Arduino Станок для резки пенопласта с ЧПУ

В этом уроке мы узнаем, как построить станок для резки пенопласта с ЧПУ на Arduino. Это типичный DIY-станок с ЧПУ, потому что он сделан из простых и дешевых материалов, имеет некоторые детали, напечатанные на 3D-принтере, и в нем есть Arduino в качестве контроллера.

Обзор

Вместо битов или лазеров основным инструментом этого станка является токопроводящая проволока или специальный тип проволоки с сопротивлением, которая сильно нагревается, когда через нее протекает ток.Горячая проволока плавит или испаряет пену при прохождении через нее, поэтому мы можем точно и легко получить любую желаемую форму.

Я сказал легко, потому что построить станок с ЧПУ на самом деле не так уж и сложно. Если вы новичок и думаете о создании своего первого станка с ЧПУ своими руками, просто следите за обновлениями, потому что я объясню, как все работает. Я покажу вам весь процесс его создания, начиная с проектирования машины, подключения электронных компонентов, программирования Arduino, а также объясню, как подготовить ваши формы, создать G-коды и управлять машиной с помощью бесплатных программ с открытым исходным кодом.Итак, давайте погрузимся в это.

Arduino Станок для резки пенопласта с ЧПУ 3D Модель

Для начала, вот 3D-модель этой машины. Вы можете скачать и 3D модель ниже.

Вы можете скачать 3D модель ниже.

Файл STEP:

файлов STL для 3D-печати:

Основание выполнено из алюминиевых профилей с Т-образным пазом 20×20 мм. Я выбрал эти профили, потому что они просты в использовании, нам не нужно сверлить какие-либо отверстия или что-то еще при сборке, и, кроме того, они многоразовые, мы можем легко разобрать их и использовать для других проектов.Движение каждой оси достигается за счет использования линейных подшипников, скользящих по гладким стержням 10 мм. Я использовал по два стержня для каждой оси.

Скользящие блоки могут выглядеть немного странно, но они спроектированы таким образом, что их можно легко напечатать на 3D-принтере как единую деталь, имея при этом несколько функций. Так, например, скользящий блок X вмещает два линейных подшипника, он удерживает стержень оси Y, он удерживает шкив для ремня оси Y, а также имеет ручки для крепления ремня оси X.

Для привода ползунов мы используем шаговые двигатели NEMA 17.Используя муфту вала, простой стержень с резьбой, два шкива и два ремня, мы можем одновременно равномерно приводить в движение два скользящих блока на каждой направляющей.

Здесь мы также можем заметить, что у нас есть третий шаговый двигатель, который позволяет машине формировать 2.5D-формы, и мы объясним, как это работает, чуть позже в видео.

В целом, с точки зрения конструкции и жесткости дизайн, вероятно, не так хорош, но я хотел сделать функциональную машину с минимальным количеством деталей и при этом иметь возможность выполнять свою работу.

Для 3D-печати деталей я использовал свой 3D-принтер Creality CR-10, который является действительно хорошим 3D-принтером по разумной цене.

Обратите внимание, что некоторые детали, напечатанные на 3D-принтере, нуждаются в небольшой постобработке или перед использованием следует удалить поддерживающий материал.

В некоторых случаях мне также приходилось использовать рашпиль для удаления лишнего материала, я думаю, из-за плохих настроек поддержки в программном обеспечении для нарезки.

Сборка ЧПУ

В общем, теперь у меня есть все материалы, и я могу приступить к сборке машины.

Вот список всех основных компонентов, используемых в этом станке с ЧПУ. Список компонентов электроники можно найти ниже в разделе принципиальных схем статьи.

• 6x 20×20 мм 500 мм алюминиевый профиль с Т-образным пазом…. Amazon / Banggood / AliExpress
• 4x 10 мм стержни с линейными направляющими ………………… .. Amazon / Banggood / AliExpress
• Угловые скобы для профиля с 6 Т-образными пазами ………… .. Amazon / Banggood / AliExpress
• Гайки 50x M5 для профилей с Т-образным пазом ………………. Amazon / Banggood / AliExpress
• 6x линейные подшипники 10 мм ……………………… Amazon / Banggood / AliExpress
• Ремень GT2 + зубчатый шкив + натяжной шкив…. Amazon / Banggood / AliExpress + Натяжной ролик
• 2x Подшипник 5x16x5 мм ……………………… .. Amazon / Banggood / AliExpress ….. Примечание. В видео я использую подшипник диаметром 6 мм, а также стержень с резьбой и шкивы GT2. Здесь я предлагаю использовать 5 мм, потому что эти размеры более распространены и их легко найти. Поэтому в файлы загрузки STL я также включил две версии муфт вала и монтажных кронштейнов для обработки этих размеров. Поэтому убедитесь, что вы учитываете это при 3D-печати этих деталей.
• Проставочные гайки ………………………………… Amazon / Banggood / AliExpress
• Ассортимент пружин ……………….. Amazon / Banggood / AliExpress
• Горячий провод ………………………………………. Amazon / AliExpress
• Стержень с резьбой 2x 50 см или любой стержень диаметром 6 или 5 мм в зависимости от внутреннего диаметра шкива
• Болты и гайки из местного хозяйственного магазина: M3x30 x8, M4x25 x4, M4x30 x4, M5x10 / 12 x40, M5x15 x8, M5x25 x4, M5x30 x4

Раскрытие информации: это партнерские ссылки. Как партнер Amazon я зарабатываю на соответствующих покупках.

Алюминиевые профили с Т-образным пазом, которые у меня были, были длиной 60 см, поэтому, согласно 3D-модели, я вырезал каждый из них по размеру с помощью ручной пилы по металлу. Затем с помощью угловых кронштейнов собрал несущую раму. Затем я устанавливаю фиксаторы вала для оси X. Видите ли, работать с профилями с Т-образным пазом настолько просто, что нам просто нужны болты M5 и гайки с Т-образным пазом, чтобы прикрепить к ним все, что угодно.

Затем я вставляю стержень вала через зажимы. Пока вставлен наполовину, нам также нужно добавить скользящий блок оси X.Мы просто вставляем в него два подшипника, а затем вставляем их на вал. Теперь мы можем сдвинуть вал на другую сторону и с помощью болта M4 и гайки закрепить вал на месте. Я повторил этот процесс и для другой стороны.

Далее нам нужно установить оси Y. Для этого сначала нам нужно вставить стержни в скользящие блоки оси X, разместить их заподлицо с нижней частью детали и закрепить с помощью гаек и болтов M4. Затем мы можем вставить скользящие блоки оси Y.В этих скользящих блоках используется только один линейный подшипник.

Сверху стержней оси Y нам нужно прикрепить монтажные кронштейны, которые будут соединять два стержня оси Y с профилем с Т-образным пазом наверху. Опять же, мы используем тот же метод для крепления их к стержням. Для крепления профиля с Т-образным пазом к монтажным кронштейнам сначала я добавил к ним 3 болта M5 и гайки с Т-образным пазом. Затем я просто вставил профиль и прикрутил болты.

Итак, у нас есть основная конструкция, и мы можем свободно перемещаться по осям X и Y.

Затем я прикрепляю ножки к базовой раме. Опять же, это очень просто сделать с помощью профилей с Т-образным пазом. Как только ножки закреплены, я вставлю первый шаговый двигатель для оси X. В этом случае я использую распорные гайки диаметром 20 мм, чтобы отодвинуть вал двигателя, чтобы позже можно было разместить ременной шкив рядом с опорой.

Хорошо, теперь у меня есть простой стержень с резьбой 6 мм, который будет приводить в движение два ремня одновременно. Поэтому сначала я обрезал его по размеру, поместил подшипник с внутренним диаметром 6 мм на противоположную ножку шагового двигателя и пропустил через него стержень с резьбой.Затем я вставил гайку для крепления штока к подшипнику и два зубчатых шкива для ремня.

Для соединения резьбового стержня с шаговыми двигателями я напечатал на 3D-принтере муфту вала с отверстием 5 мм на стороне шагового двигателя и отверстием 6 мм на стороне стержня. Муфта вала имеет пазы для вставки гаек M3, а затем с помощью болтов M3 или установочных винтов мы можем легко прикрепить ее к валу двигателя и стержню с резьбой. Затем нам нужно расположить шкивы на одной линии с ручками скользящих блоков, а также закрепить их установочными винтами.

На противоположной стороне машины мы можем вставить два натяжных ролика. Для этого я использовал несколько болтов и гаек M5.

Итак, теперь мы готовы установить ремни GT2 для оси X. Сначала я вставил и закрепил ремень на скользящем блоке с помощью стяжки-молнии. Затем я протянул ремень вокруг зубчатого шкива, с другой стороны вокруг натяжного ролика, обрезал его до подходящего размера и снова закрепил его на другой стороне скользящего блока с помощью стяжки.

Я повторил этот процесс и для другой стороны. При закреплении другой стороны мы должны убедиться, что два скользящих блока находятся в одном и том же положении по оси X. Для этого мы можем просто переместить их к концу рельсов, чтобы мы могли затянуть ремень и закрепить его стяжкой-молнией. На этом сдвижной механизм оси X выполнен.

Далее тем же способом соберем механизм оси Y. Для того чтобы снова закрепить ремень на скользящем блоке, мы используем стяжки-молнии.Здесь скользящий блок имеет только одну ручку, и для того, чтобы закрепить ремень, сначала я застегнул молнию на одном конце ремня, затем я натянул ремень, чтобы он был достаточно тугим, и с помощью другого стяжного ремня я поймал оба конца ремня. Теперь я могу просто снять предыдущую застежку-молнию и отрезать лишний пояс. Как упоминалось ранее, при закреплении ремня на другой стороне мы должны убедиться, что два скользящих блока находятся в одном и том же положении по оси Y. С этим также сделан механизм оси Y.

Затем я прикреплю еще один профиль с Т-образным пазом поперек оси X.Этот профиль будет служить для крепления к нему 3-го шагового двигателя, а также для размещения на нем кусочков пенопласта. С 3-м шаговым двигателем мы можем создавать 2,5D или фактически трехмерные формы на этой машине, такие как, например, шахматная фигура.

Хорошо, теперь нам нужно установить провод сопротивления. Этот провод должен выдерживать высокую температуру, сохраняя при этом равномерную температуру по всей его длине. Обычно это нихромовая проволока или рыболовная проволока из нержавеющей стали, которые на самом деле недороги и их легко достать.Для правильной работы проволоку необходимо натянуть между двумя башнями или скользящими блоками, и вот как я это сделал. Я прикрепил болты M5 к обоим скользящим блокам и добавил к ним небольшие пружины растяжения.

Затем я просто прикрепил провод к пружинам. Я натянул трос настолько, насколько позволяли пружины. Проволоку необходимо натянуть пружинами, потому что, когда она нагревается, она также удлиняется, и поэтому пружины смогут это компенсировать.

Хорошо, теперь мы можем соединить провод сопротивления с электрическими проводами. Мы будем использовать питание постоянного тока, поэтому полярность не имеет значения, просто важно, чтобы через провод проходил ток, чтобы он нагрелся. Здесь убедитесь, что ваш электрический провод достаточно тик, чтобы поддерживать потребление тока от 3 до 5 ампер. В моем случае я использую провод 22-го калибра, но я бы наверняка порекомендовал провод 20 или 18 калибра.

Сначала я прикрепил электрический провод между двумя гайками, чтобы ток мог проходить через катушку к проводу сопротивления.На самом деле это не сработало, и я покажу вам, почему через минуту. Я пропустил проволоку через ручки скользящего блока, чтобы она оставалась аккуратной и не касалась горячей проволоки.

Далее нам нужно установить концевые упоры станка с ЧПУ или концевые выключатели. Эти концевые микровыключатели имеют 3 соединения: заземление, нормально разомкнутое и нормально замкнутое соединение. Первоначально я подключал их к нормально открытым соединениям, но после con

проводя некоторые тесты, я переключился на нормально закрытое соединение, потому что в этом случае машина работает более стабильно.

Проблема заключается в электрическом шуме, генерируемом во время работы станка с ЧПУ, который ложно запускает переключатели, как будто они нажаты, и приводит к остановке работы станка.

Схема устройства для резки пенопласта с ЧПУ

Arduino

Затем мы можем подключить кабели шаговых двигателей, а затем посмотреть, как подключить все электронные компоненты. Вот принципиальная схема того, как все должно быть подключено.

Конечно, мозгом этого станка с ЧПУ является плата Arduino.Наряду с этим нам также понадобятся Arduino CNC Shield, три шаговых драйвера A4988 и преобразователь постоянного тока в постоянный для управления температурой горячей проволоки.

Вы можете получить компоненты, необходимые для этого проекта, по ссылкам ниже:

Раскрытие информации: это партнерские ссылки. Как партнер Amazon я зарабатываю на соответствующих покупках.

Я напечатал на 3D-принтере подставку для электронных компонентов и прикрепил ее к одной стороне Т-образного паза. Используя сначала болты M3, я прикрепил плату Arduino к подставке, а затем вставил на нее щит с ЧПУ Arduino.

Затем нам нужно выбрать разрешение, при котором драйверы шагового двигателя будут управлять двигателями с помощью некоторых перемычек. В моем случае я выбрал разрешение 16-го шага, добавив по три перемычки к каждому драйверу, чтобы шаговые двигатели имели более плавные движения.

При размещении драйверов убедитесь, что их ориентация правильная, маленький потенциометр может быть индикатором того, что должно быть ориентировано на нижнюю сторону экрана.

Я продолжил закреплять преобразователь постоянного тока на месте.Затем я подключил три шаговых двигателя к плате ЧПУ Arduino, а также два концевых выключателя к концевым контактам X + и Y +. Для питания машины я буду использовать блок питания 12 В 6 А постоянного тока. Экран Arduino с ЧПУ может работать от 12 до 36 вольт, а также конкретный преобразователь постоянного тока, который я использую, может работать с такими же напряжениями. На входе преобразователя постоянного тока я добавил переключатель, чтобы я мог отдельно включать и выключать горячий провод. На выходе преобразователя постоянного тока я просто подключил два провода с двух концов провода сопротивления.Наконец, мы можем подключить и запитать Arduino через USB-порт, а также запитать плату Arduino с ЧПУ и шаговые двигатели через штекер питания постоянного тока.

Хорошо, теперь пришло время проверить машину, работает ли она должным образом, и я начну с горячей проволоки. Здесь вы видите, что у меня на входе преобразователя постоянного тока 0 В, и как только я включаю переключатель, я получаю 12 В на входе. Затем на выходе преобразователя постоянного тока снова будет ноль вольт, но, когда мы начнем поворачивать потенциометр, мы можем отрегулировать выходное напряжение от 0 до 12 В, чтобы ток протекал через горячий провод и преждевременно его температуру.

Лучший способ проверить, какое напряжение следует установить на выходе преобразователя постоянного тока, — это попытаться прорезать кусок пенопласта. Горячая проволока должна прорезать пену без особого сопротивления и изгиба.

Однако после первоначального тестирования вы можете увидеть, что случилось с моей горячей проволокой. Он расширился из-за тепла, и пружины, которые должны были это компенсировать, не работали.

На самом деле пружины потеряли работоспособность из-за перегрева, потому что при такой конфигурации через них тоже протекал ток.

Итак, я заменил старые пружины на новые, а теперь обошел пружины, подключив электрические провода непосредственно к проводу сопротивления с помощью каких-то зажимов типа «крокодил».

Программное обеспечение для станков с ЧПУ Arduino

Хорошо, теперь пришло время дать жизнь этому станку и превратить его в настоящий станок с ЧПУ.

Для этого сначала нам нужно загрузить прошивку в Arduino, которая управляет движением машины. Самым популярным выбором для DIY-станков с ЧПУ является прошивка GRBL.

Это открытый исходный код, и мы можем скачать его с GitHub.com. После того, как мы загрузим его в виде zip-файла, мы можем извлечь его, скопировать папку «grbl» и вставить в каталог библиотеки Arduino. Затем мы можем открыть IDE Arduino и в меню «Файл»> «Примеры»> «grbl» выбрать пример grblUpload. Теперь нам нужно выбрать плату Arduino, которую мы используем, Arduino UNO, и выбрать COM-порт, к которому подключен наш Arduino, и, наконец, загрузить этот эскиз в Arduino. После загрузки теперь Arduino знает, как читать G-коды и как управлять машиной в соответствии с ними.

Далее нам нужен какой-то интерфейс или контроллер, который будет связываться и сообщать Arduino, что делать. Опять же, я выбираю для этой цели программу с открытым исходным кодом — Universal G-Code Sender.

Я скачал версию платформы 2.0. Чтобы запустить программу, нам нужно распаковать zip-файл, перейти в папку «bin» и открыть любой из исполняемых файлов ugsplatfrom. На самом деле это программа JAVA, поэтому для запуска этой программы сначала необходимо установить среду выполнения JAVA.Мы также можем бесплатно скачать его с официального сайта.

Итак, как только мы сначала откроем программу Universal G-Code Sender, нам нужно запустить мастер установки, чтобы настроить машину.

Здесь нам нужно просто выбрать правильный порт и подключить программу к Arduino. Как только соединение установлено, мы можем проверить направление движения двигателей, нажимая кнопки. При необходимости мы можем изменить направление. Я выбрал положительные движения, чтобы перейти из исходного положения, когда концевые выключатели расположены в другие стороны.

Далее нам нужно откалибровать шаги двигателей, чтобы добиться правильных и точных движений. Поскольку мы выбрали разрешение 16 ^и шагов на драйверах, а двигатели имеют 200 физических шагов, это означает, что потребуется 3200 шагов, чтобы двигатель совершил полное движение на 360 градусов. Теперь, в зависимости от типа трансмиссии или, в данном случае, размера шкивов, нам нужно рассчитать количество шагов, необходимых двигателю, чтобы машина переместилась на 1 мм. Значение по умолчанию здесь установлено на 250 шагов на мм.Итак, как только мы нажмем одну из этих кнопок перемещения, двигатель сделает 250 шагов.

На самом деле, используя линейку, мы измеряем фактическое движение машины и вводим это число в программу. В соответствии с этим программа вычислит и сообщит нам, что значение, которое мы должны изменить и обновить параметр шаги / мм. В моем случае это 83 шага / мм. Что касается оси Z, я установил ее на 400 шагов / мм, или это означает, что значение 1 мм для оси Z сделает поворот на 45 градусов.

Далее нам нужно проверить, правильно ли работают концевые выключатели. В зависимости от того, подключили ли мы их NO или NC, мы также можем инвертировать их здесь. Как я уже говорил, у меня NC-соединение работало лучше. В любом случае, здесь мы должны заметить, что нам нужно отключить концевой выключатель оси Z, поскольку у нас его нет в нашей машине. Если мы не выключим его, мы не сможем поставить машину домой. Для этого нам нужно перейти в папку grbl в библиотеке Arduino и отредактировать файл config.h.

Здесь нам нужно найти линии цикла наведения и прокомментировать установку по умолчанию для 3-х осевого станка с ЧПУ и раскомментировать настройку для 2-х осевых станков. Теперь нам нужно сохранить файл и повторно загрузить пример grblUpload в Arduino. Обратите внимание, что вам, вероятно, следует перезапустить программы снова, чтобы все работало правильно.

Хорошо, теперь мы можем попытаться вернуть машину в исходное положение с помощью кнопки «Попробовать возврат в исходное положение». При нажатии машина должна начать движение к концевому выключателю X, а после нажатия она начнет движение по оси Y.При необходимости мы можем изменить направления концевых выключателей. В конце мастера настройки мы можем установить мягкие ограничения, которые фактически ограничивают максимальное расстояние, которое машина может пройти в каждом направлении. В моем случае это 45×45 см.

Итак, теперь программа готова к работе. Перед каждым использованием вы всегда должны возвращать машину в исходное положение, и тогда вы сможете делать все, что захотите. Во-первых, я бы посоветовал поиграть и протестировать Jog-контроллер или вручную переместить машину. Кроме того, на этом этапе вы должны попытаться отрезать несколько кусочков пенопласта, чтобы определить, какая скорость подачи или скорость движения будут наиболее подходящими для вас.

Итак, вам следует поиграть как с температурой горячей проволоки, так и со скоростью подачи, чтобы выяснить, что даст вам наиболее чистые и точные разрезы на кусках пенопласта.

Генерация G-кода для станка с ЧПУ

Наконец, в этом видео мы увидим, как подготовить чертежи, чтобы станок с ЧПУ мог изготавливать из них формы. Для этого нам понадобится программа для векторной графики, и я снова выбрал программу с открытым исходным кодом, а именно Inkscape.Вы можете бесплатно скачать его с официального сайта.

Я покажу вам два примера, как подготовить G-код для станка с ЧПУ Arduino с помощью Inkscape. Итак, сначала мы должны установить размер страницы в соответствии с размером нашей рабочей области, а это 45×45 см. Для первого примера я скачал изображение логотипа Arduino и импортировал его в программу. Используя функцию Trace Bitmap, нам нужно преобразовать изображение в векторный формат.

Теперь, чтобы иметь возможность вырезать эту форму горячей проволокой, нам нужно сделать форму непрерывной траекторией.Это связано с тем, что горячая проволока всегда присутствует в рабочей зоне, ее нельзя поднять, например, немного или выключить в случае лазера, перемещаясь от одной буквы или формы к другим. Поэтому, используя простые квадраты, я соединил все отдельные части вместе. Мы делаем это, выбирая части, а затем используем функцию Union. С другой стороны, внутренние замкнутые контуры должны быть открыты, и мы делаем это с помощью функции Difference.

Итак, когда у нас есть готовый рисунок, мы можем использовать расширение Gcodetools для генерации G-кода.Во-первых, нам нужно создать точки ориентации.

Затем мы можем масштабировать нашу модель до желаемого размера. Затем нам нужно перейти в библиотеку инструментов и с ее помощью определить инструмент, который мы используем для станка с ЧПУ Arduino. Мы можем выбрать цилиндр, так как проволока, очевидно, имеет цилиндрическую форму. Здесь мы можем изменить такие параметры, как диаметр инструмента, я установил его на 1 мм, а также скорость подачи. Остальные параметры на данный момент не важны. Наконец, теперь мы можем сгенерировать G-код для этой формы, используя функцию Path to Gcode.

G-код — это просто набор инструкций, которые GRBL или Arduino могут понять и в соответствии с ними управлять шаговыми двигателями. Итак, теперь мы можем открыть Gcode в программе-отправителе Univeral G-code и через окно Visualizer мы можем увидеть тот путь, по которому должна пройти машина.

Однако мы можем заметить здесь желтые линии, которые представляют собой пустое путешествие или движение по воздуху в случае использования бита или лазера. Как я упоминал ранее, в этом случае горячая проволока не может перемещаться по этим путям, потому что проволока прорежет материал и испортит форму.Здесь мы действительно можем заметить, что у нас нет единого пути для всей формы, потому что мы забыли открыть закрытые области внутри логотипа. Итак, мы можем просто вернуться к чертежу, сделать эти закрытые области открытыми, а затем снова сгенерировать G-код.

Еще одна вещь, которую стоит упомянуть, это хорошая идея выбрать свою собственную начальную точку, дважды щелкнув фигуру, выбрав узел и выбрав «Разорвать путь в выбранном узле». Теперь, если мы откроем новый G-код, мы увидим, что путь начинается от более позднего A, проходит через всю фигуру и заканчивается обратно на букву A.

Для крепления частей пенопласта к станку с ЧПУ я сделал эти простые держатели с болтами M3, которые проникают в пену и удерживают ее на месте.

Хорошо, теперь я покажу вам еще один пример того, как создать трехмерную форму. Мы сделаем квадратную форму столба, которую нужно разрезать с четырех сторон под углом 90 градусов друг от друга.

Я получил форму столба с помощью метода Trace Bitmap, показанного ранее. Теперь мы можем нарисовать простой прямоугольник размером со столб, и мы вычтем столб из прямоугольника.Мы удалим одну из сторон, так как нам нужна только одна профильная траектория столба. Итак, это фактический путь, который должен пройти станок с ЧПУ, и после каждого прохода нам нужно повернуть шаговый двигатель 3 ^rd на 90 градусов.

Для этого при создании точек ориентации нам нужно установить глубину Z на -8 мм. Затем в параметрах инструмента нам нужно установить шаг глубины на значение 2 мм. Теперь, после генерации G-кода, мы можем открыть его в отправителе G-кода и увидеть, что машина выполнит 4 прохода по одному и тому же пути с разницей в глубине 2 мм.В случае фрезерного станка с ЧПУ это будет означать, что каждый раз сверло будет становиться на 2 мм глубже для резки материала, но здесь, как показано ранее, мы устанавливаем ось Z для поворота на 45 градусов на каждый миллиметр или на 90 градусов для хода шагового двигателя Z на 2 мм. .

В любом случае, здесь нам также нужно немного изменить G-код. По умолчанию сгенерированный G-код после каждого прохода перемещает ось Z на значение 1 мм, что в случае фрезерного станка с ЧПУ означает, что он поднимает бит, когда требуется пустой ход.

На самом деле, мы могли бы оставить G-код без изменений, но он будет делать ненужные движения оси Z или вращать пену без причины. Следовательно, после каждой итерации кода нам просто нужно изменить значения оси Z, чтобы они оставались на том же месте, не возвращаясь к значению 1 мм.

Для установки пенопласта для создания трехмерной формы мы используем эту платформу, которая содержит несколько болтов M3, которые вставляются в пенопласт и удерживают его, пока он формируется.

Перед запуском G-кода нам нужно вручную поднести горячую проволоку к куску пенопласта. Расстояние от центра до горячей проволоки должно быть таким, как мы хотим, чтобы наша форма была тиковой. Или, если нам нужен точный размер, как на чертеже, нам нужно измерить расстояние от начала координат до центра формы на чертеже.

Затем нам нужно нажать кнопку Reset Zero на контроллере, чтобы сообщить программе, что она должна начинаться отсюда, а не из исходного положения.И все, теперь нам просто нужно нажать кнопку Play, и станок с ЧПУ Arduino создаст трехмерную форму.

Вы можете скачать файлы G-кода и файлы Inkscape для всех примеров здесь:

Так что это почти все для этого руководства. Я надеюсь, что объяснение было достаточно ясным, и вы сможете создать свой собственный станок с ЧПУ. Не стесняйтесь задавать любой вопрос в разделе комментариев ниже и проверьте мою коллекцию проектов Arduino.

Гравировальный станок с ЧПУ

DIY — Electric Diy Lab

Здравствуйте, друзья, в этом посте я покажу, как я сделал свой собственный мини-гравировальный станок с ЧПУ и фрезерный станок с ЧПУ, используя Arduino и GRBL CNC shield.

Рама станка изготовлена ​​из фанеры толщиной 12 мм, очень прочной и удобной в работе.
Я использовал шпиндель мощностью 500 Вт для этого мини-гравировального станка с ЧПУ, мощности которого достаточно для выполнения работы.
рабочая зона данного станка составляет 120 х 120 х 30 мм.
Я тестировал эту машину на акриловом листе, печатной плате, дереве и отлично работает.
Я еще не тестировал с алюминием, но да, при мелкой гравировке с помощью высококачественной концевой фрезы, конечно же, мы достигаем хороших результатов и на алюминии.

Итак, давайте посмотрим далее в этом посте, как построить этот мини-мощный гравировальный станок с ЧПУ своими руками.

Видео

, пожалуйста, посмотрите видео полностью. Я отобразил все детали конструкции в видео

Необходимые материалы

1. Arduino UNO 1nos. Amazon.com / Amazon.in
2. GRBL CNC Shield 1nos.Amazon.com / Amazon.in
3. Драйвер A4988 4nos. Amazon.com / Amazon.in
4. Шаговый двигатель Nema 17 3nos. Amazon.com / Amazon.in
5. Муфта от 5 до 8 мм 3 шт. Amazon.com / Amazon.in
6. Стержень гладкий из нержавеющей стали, 8 мм, 240 мм, 4 шт. Amazon.com / Amazon.in
7. Стержень гладкий из нержавеющей стали 8 мм 130 мм 2 шт.Amazon.com / Amazon.in
8. T8 Ходовой винт 240 мм 2 шт. Amazon.com / Amazon.in
9. T8 Ходовой винт 130 мм 1 шт. Amazon.com / Amazon.in
10. Гайка ходового винта T8 3 шт.
11. Подшипник фланцевый 8мм 3шт. Amazon.com / Amazon.in
12. Держатель вала SHF8 8мм 12nos.Amazon.com / Amazon.in
13. 8мм линейный подшипник SC8UU 8nos. Amazon.com / Amazon.in
14. 8 мм линейный подшипник SCL8UU 2nos Aliexpress
15. 12 мм фанера 15Sqft
16. болты с гайкой M4 и M5
17. 165 x 120 6 мм акриловый лист 1 шт.
18. Шпиндель 500Вт в комплекте 1шт. Amazon.com / Amazon.в
19. 24V DC 8A SMPS 1nos. Amazon.com / Amazon.in

Выше все ссылки являются партнерскими, если вы заказываете по этим ссылкам, я получаю некоторую комиссию, которая помогает мне создавать новый контент, прежде чем заказывать какой-либо товар, убедитесь, что продавец заслуживает доверия

Каркасная конструкция

Детали размеров станка с ЧПУ

Загрузите файл CAD с размерами станка с ЧПУ снизу

СКАЧАТЬ

Все размеры, относящиеся к машине, указаны в CAD-файле, ее масштабирование в соотношении 1: 1, которое вы можете напрямую распечатать и вырезать на фанере для облегчения резки деталей.

Здесь я вырезаю фанеру толщиной 12 мм, используя лобзик, чтобы сделать каркас станка с ЧПУ.
Я использую дерево, потому что оно достаточно прочное для этой цели, а также оно легкое, его легко резать и проделывать отверстия.

Сверление отверстий в фанере

Я отметил расположение отверстий на фанере и проделал отверстие с помощью вертикального сверлильного станка. Я использовал сверло 25 мм, чтобы проделать отверстие для шагового двигателя.

Готовая рама гравировального станка с ЧПУ

После вырезания и просверливания отверстий в фанере толщиной 12мм зажимаю ее на угловых зажимах, чтобы сверлить винты по краям.Таким образом, наш базовый каркас готов.

Сверление отверстия для винта на раме станка с ЧПУ

Здесь я использую 240 мм гладкий стержень 8 мм и детали ходового винта 8 мм 240 мм
Количество линейных подшипников и держателей вала указано в разделе, посвященном требуемому материалу.

Ось Z гравировального станка с ЧПУ

Здесь я также установил ось Z

Двигатель шпинделя мощностью 500 Вт

Этот двигатель шпинделя мощностью 500 Вт, очень тихий в работе и в то же время мощный, этот комплект шпинделя поставляется со всеми необходимыми компонентами, такими как зажим шпинделя 52 мм, цанга ER11 и широкий ассортимент цанговых патронов, источник питания от 1 мм до 6 мм и т. Д.

Электромонтажные детали гравировального станка с ЧПУ

Схема подключения гравировального станка с ЧПУ

GRBL Прошивка

В этой машине я использовал прошивку GRBL

Программное обеспечение 3D CAD CAM

Я использовал Fusion 360 для 3D-проектирования и создания траектории инструмента

Посмотрите это видео, чтобы узнать, как сгенерировать траекторию инструмента и G-код для этого станка с ЧПУ в fusion 360

Отправитель G-кода

Я использовал программное обеспечение контроллера GRBL для отправки кода gcode на машину

Результаты испытаний

Настольный фрезерный станок с ЧПУ с нуля

Часть 1:
Часть 2:
Часть 3:
Часть 4:
Часть 5:
Часть 6:
Последующие действия # 1:

Последующие действия # 2:




— рабочий размер: 160 x 160 мм, макс.высота: 25 мм

— Фрезерный инструмент: Proxxon, 20000 об / мин

— типичная скорость фрезерования: 1-5 мм / сек


— макс. скорость толчковой подачи: 10 мм / сек

— фрезерные материалы (опробованные до сих пор): печатная плата, пластик, дерево

————————— —-


— Двигатели: 3x NEMA17, 1,7A, приводные стержни 8 мм из нержавеющей стали M8

— Драйверы шагового двигателя: 3 x Big Easy Driver

— Питание: USB-концентратор для Arduinos и всех других устройств 5V, 19V 3,5 Блок питания для шаговых драйверов ноутбука


— Управление: два Arduino UNO; оба могут управлять шаговыми драйверами.Один бежит GRBL и может обрабатывать команды G-кода с компьютера. Другой управляет моим собственное программное обеспечение и прикреплено к клавиатуре и ЖК-дисплею. Этот Arduino дает живую обратную связь о положении машины через ЖК-дисплей, даже если другой Arduino взял на себя управление.

Аппаратное обеспечение: подключение GRBL-Arduino к пограничным переключателям (еще не было необходимости), но потребуется для автоматического выравнивания


— Программное обеспечение для ручного управления:

— Движение в направлении X / Y / Z: другое скорости и разные расстояния.Движение можно отменить в любой момент. Наименьший шаг перемещения составляет 1/20 мм.

— Внешний режим: обратная связь в реальном времени для элементов управления движением от GRBL arduino, Внутренний режим: ручное управление


— Цикл возврата в исходное положение / макс, текущий стол (перемещение стола в крайнее переднее положение), тест пограничного переключателя

ToDo:

— Запоминание положения, когда система выключена (пока не знаю, как это сделать)

— Тест уровня кровати на основе G-кода и автоматическое выравнивание


rahulsarchive / 4AxisFoamCutter: 4-осевой резак для пены с открытым исходным кодом, использующий Ramps + Arduino для резки сердечников крыла RC.

Нашей целью было построить БПЛА из пенопласта, так как будет много аварий, мы решили сделать устройство, которое поможет нам быстрее проходить итерации. Кусачки для горячей проволоки — самый эффективный способ разрезать пену. Станок для резки горячей проволоки с ЧПУ еще лучше! Это отличный инструмент, который можно использовать при постройке самолетов из пенопласта. Правильно настроенная машина может сэкономить много времени и обеспечить плавный рез.

С механической точки зрения сделать устройство для резки горячей проволоки с ЧПУ несложно.Все, что вам нужно, это 4 независимых линейных оси, две горизонтальные оси и две вертикальные оси, расположенные поверх нее. Это может быть достигнуто любыми средствами, такими как линейные подшипники, гладкие стержни, а также направляющие ящиков. Оси приводятся в движение шаговыми двигателями. При этом задействуются минимальные силы резания, машина должна быть достаточно жесткой, чтобы выдерживать натяжение проволоки, натянутой между опорами.

Проблема в том, как управлять 4 независимыми осями одновременно. Большинство онлайн-руководств предназначены для 3-осевых 3D-принтеров.Кроме того, есть документация о людях, использующих дорогое программное обеспечение и трудно найти оборудование для изготовления их 4-осевого резака для пенопласта. Кажется, не хватает документации по созданию 4-осевого станка с использованием легкодоступных деталей, таких как детали из комплекта 3D-принтера. и программное обеспечение с открытым исходным кодом. Мы нашли людей, которые выполняли аналогичные проекты с использованием Arduino и Grbl, и решили сами сделать станок для резки горячей проволоки с ЧПУ и опробовать его.

Ресурсы с ЧПУ для горячей проволоки

Резак для горячей проволоки, RcKeith
4-осевой резак с ЧПУ (Arduino + Ramps)
WingGcode
База данных координат аэродинамического профиля
Бесплатное программное обеспечение для ЧПУ
4-осевой резак на базе Arduino Резак на основе пенопласта
Нихромовая проволока Калькулятор применения
G-коды просто объяснены

Оборудование

1. Фанера (12 мм)
2. Рельсы (стальные трубы, гладкие стержни)
3. Шаговые двигатели (по одному на каждую ось)
4. Ходовой винт (M8 x 600 мм, в зависимости от длины оси)
5. Пандусы 1.4
6. A4988 Драйвер шагового двигателя (по одному на каждую ось)
7. Ардуино Мега 2560
8. Нихромовая проволока (30 калибр для небольших сборок и 26 калибра для больших)
9. M8-M5 Муфта двигателя (M8 для резьбы и M5 для вала двигателя)

Программное обеспечение

1. Контроллер Grbl Hotwire
2. 4-осевой генератор G-кода
   1. Крыло Gcode
   2. Джедикут
   3. Пена XL

Мы поняли, что самой сложной частью изготовления устройства для резки горячей проволоки с ЧПУ были G-код и системы управления.Поэтому мы решили начать с этого. В ходе нашего первоначального исследования мы обнаружили, что многие люди используют DevFoam и profilli для генерации G-кода и используют Mach4 для управления своей машиной. Но, к сожалению, это программное обеспечение не было бесплатным, и для запуска машины Mach4 вам нужен параллельный порт, который сейчас устарел. Затем наш поиск привел к 4-осевому резчику на базе Arduino, разработанному Marginally clever, который использовал Arduino Mega2560 и платформу с ЧПУ Ramps 1.4.

На его странице есть коды для перемещения 4 независимых осей и приложение-отправитель G-кода на основе Java, которое может последовательно отправлять G-код на Arduino, используя последовательный порт.Мы попробовали это решение, и после некоторой игры оно заработало. Не самый простой и понятный способ. Практически нет документации по его использованию.

RcKeith имеет хорошую документацию о машинах, которые он построил, и о том, что он использовал для управления ими. Некоторые из них используют дорогое программное обеспечение и устаревшее оборудование, которое может быть трудно найти.

Наконец-то мы нашли решение, которое сработало, оно было размещено на форуме rcgroups.com. Это для 4-осевого резака для пенопласта с использованием Arduino + Ramps1.4 Он решал основные проблемы, с которыми мы сталкивались, например, управляющее программное обеспечение для станка и создание 4-осевого Gcode для управления станком.

Строим машину

Мой первоначальный дизайн был основан на резаке для пенопласта Rckeith, в котором в качестве линейных направляющих использовались направляющие для выдвижных ящиков. Это казалось хорошей идеей. Они были в наличии, а рельсы жесткие, без особого люфта. Первая конструкция была для машины с двумя башнями на линейных направляющих, с общим ходом башен около 20 дюймов.Машина будет вырезана лазером из фанеры толщиной 4 мм.

Это было хорошо, пока мы не пошли в магазин, чтобы купить горки. 20-дюймовая направляющая ящика может перемещаться только на 10 дюймов, поэтому для получения 20-дюймовой направляющей нам потребовалась бы направляющая на 40 дюймов, которая была слишком громоздкой и дорогой для нашего использования, и направляющие выступали бы из машины примерно на 20 дюймов. дюймы. Поэтому мы отказались от планов по использованию выдвижных ящиков. Вернуться к доске для рисования.

Мы начали новую конструкцию более жесткой машины с использованием гладких стержней и ходовых винтов для движения.

Дизайн полностью параметрический. Вы можете изменить длину каждой оси, диаметр стержней и даже высоту зазора вертикальной оси, изменив параметры в файле. На вертикальных осях есть 4 стержня для обеспечения некоторой жесткости на кручение, чтобы башни не гнулись.

Это полностью модернизированная машина с использованием стальных труб 1/2 дюйма, фанеры толщиной 12 мм в качестве основы и ходовых винтов M8 для перемещения осей.

Все детали, кроме ходовых винтов, были куплены на месте.Полудюймовые стальные трубы не предназначены для линейных подшипников и не имеют точных размеров. Поэтому мы планировали напечатать на 3D-принтере муфту, чтобы уменьшить трение между деревом и сталью.

Конструкция подготовлена ​​для фрезерования на Shopbot (фрезерный станок с ЧПУ)

Мы сокращаем дизайн, экспортируя 2D-эскизы DXF и выполняя операции CAM в программном обеспечении Vcarvepro. Так как это начальная версия, мы решили отказаться от соединительных муфт и использовать дерево вместо стали. нам пришлось поиграть с допуском между круглым отверстием и стальной трубой, чтобы сделать его достаточно хорошим, чтобы перейти к следующему этапу.

Первая ось выглядит многообещающей. Стальные трубы запрессовываются на концах, образуя жесткую конструкцию. Каретка немного болтается, но движение становится более плавным при нанесении небольшого количества смазки. поэтому мы перешли к вертикальной оси.

Вертикальная ось имеет две стальные трубы для несения веса и две алюминиевые трубы меньшего размера для обеспечения жесткости на кручение. Мы используем шаговый двигатель со встроенным ходовым винтом, чтобы избежать использования муфты.

Последние собранные башни. Все стержни запрессованы на концах и свободно установлены на стальных стержнях, что обеспечивает плавное движение.

Примечание — При использовании поверхностей скольжения, в зависимости от материала, может произойти явление, называемое «залипание и скольжение» . Это может привести к появлению зазубрин и вибрации. Это также может привести к блокировке поверхностей, что приведет к чрезмерным нагрузкам и пропуску шагов при использовании шагового двигателя.

После того, как машина была собрана, пришло время закрепить машину на столе, подключить всю электронику и привязать нихромовую проволоку к опорам.

Подключение электроники

Закрепили станок на столе с помощью струбцин. Основание спроектировано таким образом, чтобы упростить использование зажимов для фиксации на месте.

Следующим шагом является подключение электроники для перемещения двигателей и настройки машины. У нас есть 4 шаговых двигателя, которые необходимо подключить к нашей плате Ramps. Провода должны быть достаточно вытянутыми, чтобы обеспечить достаточный ход осей.

Вся проводка подключается к нашей плате Ramps, которая представляет собой оболочку с ЧПУ для Arduino Mega2560.Рампы могут поддерживать до 5 драйверов шаговых двигателей, таких как A4988. Мы используем двигатели Nema 17 с 200 шагами на оборот с шагом 1/16 микрошага, что дает нам плавное вращательное движение.

Драйверы шагового двигателя A4988 могут быть прикреплены наверху рамп, по одному для каждой оси. Убедитесь, что правильная ориентация микросхемы A4988 перед установкой на плату Ramps. Каждый шаговый двигатель может потреблять до 2 ампер, драйверы шагового двигателя имеют радиаторы для отвода тепла. На плате также есть полевой МОП-транзистор на 11 А для контроля температуры провода, подключенного к выводу D8.Все компоненты платы нагреваются, убедитесь, что обеспечивается надлежащее охлаждение.

ВАЖНО Когда система включена, шаговые двигатели продолжают потреблять ток, чтобы поддерживать положение удержания. Такие компоненты, как драйверы шагового двигателя и МОП-транзисторы, могут сильно нагреваться во время работы. Не эксплуатируйте плату Ramps без активного охлаждения .

Вначале мы запускали нашу машину без активного охлаждения, потеряли 4 шаговых драйвера и заблокировали Mega2560.После этого мы сделали основу для платы, прикрепили ее с помощью распорок и поставили вентилятор для охлаждения платы.

Плата опирается на проставки и охлаждается вентилятором на 12 В для предотвращения перегрева платы.

Grbl Hotwire контроллер

Мы используем панель управления Grbl, разработанную Гарретом Виссером, которая была адаптирована для резки горячей проволокой Даниэлем Расцио.

Панель имеет независимое управление толчками для всех осей, включая перемещение к началу отсчета вместе с визуализацией графика Gcode, а также возможность сохранения ваших собственных макросов.Температуру Hotwire можно полностью контролировать с помощью M3 / M5 для включения / выключения и команды S «xxx» для установки выходного напряжения вручную или с помощью полосы прокрутки в программном обеспечении. Горячий провод должен быть подключен к выходу «D8» и питается от источника питания, подключенного к входу «11A» на рампе.

Настройка машины

Каждое ЧПУ должно быть правильно сконфигурировано перед работой. Поскольку мы используем шаговые двигатели в системе с разомкнутым контуром (без обратной связи), нам необходимо знать, как далеко будет перемещаться каретка при каждом обороте шагового двигателя.Это зависит от количества шагов на оборот двигателя, шага ходового винта и уровня микрошага , который вы используете.

шагов_пер_мм = (мотор_шагов_пер_рев * микрошаг_драйвера) / шаг_резьбы

После прошивки Megaa2560 с помощью файла Grbl8c2MegaRamps откройте монитор последовательного порта и введите «$$», чтобы получить доступ к панели настроек Grbl. Чтобы изменить любое значение, введите $ number = value. Например, $ 0 = 100 После настройки машины убедитесь, что машина перемещает точную величину, указанную в контроллере.

Присоединение Hotwire

Для того, чтобы разрезать пену с помощью горячей проволоки, вам понадобится проволока сопротивления, сделанная из подходящего материала, который может выдерживать нагрев и иметь однородную температуру по всей длине.

Нихром — подходящий материал, я видел, как некоторые используют стальные лески. Это хорошая статья для выбора нихромовой проволоки для резки Hotwire. Так как наша машина будет использовать проволоку длиной более 1 метра. мы решили использовать проволоку 26 калибра. Он может быть слишком толстым для нашего приложения.мы также протестируем с проводом 32 калибра и посмотрим, как он работает.

Следующий шаг — прикрепить нихромовую проволоку к станку, так как у нас 4 независимых оси, мы не можем просто привязать оба конца проволоки к вышкам. У проволоки должно быть некоторое удлинение с помощью пружины или груза, прикрепленного к концу.

Нагревательная проволока прикрепляется к дереву с помощью шурупов. Эти обручи помогают проволоке двигаться вперед и назад, сохраняя при этом одинаковую высоту. Шкив был бы лучше всего, но мы хотели начать с чего-то простого и продвигаться дальше.По левой оси один конец проволоки прикреплен к винту, который подтягивается вверх, чтобы поддерживать уровень высоты обруча.

Другой конец проволоки в настоящее время прикреплен к концу торсионной пружины, которая у нас была наложена, что обеспечит необходимое натяжение, чтобы удерживать проволоку обученной, и придать некоторую гибкость, чтобы проволока могла растягиваться и тянуться назад. .

Создание G-кода

Генератор G-кода крыла

Wing G-code Generator — это программа для генерации XYUV G-кода для резки крыльев моделей самолетов.Он работает на Python 2.7, а также может интегрироваться с интерфейсом Axis LinuxCNC. Также есть онлайн-версия

Позволяет вводить параметры крыла, такие как корневая хорда, хорда законцовки, стреловидность, длина гентри и даже смыв опоры. Имеет базу данных профилей в формате .dat . Таким же образом можно импортировать новые профили.

Джедикут 2,4

Jedicut — классное программное обеспечение, которое может выполнять как CAD / CAM, так и выступать в качестве контроллера станка.Думал, что контроллеру машины нужен ПК со старым интерфейсом параллельного порта. Но у него также есть плагин для генерации G-кода. Настроить не самый простой. Некоторые параметры и сообщения об ошибках написаны на французском языке, но если вы посидите с ним какое-то время, вы можете заставить его работать.

Он имеет множество функций, таких как мастер резки, который поможет вам подметать крылья и компенсирует пропил проволоки путем добавления толщины корки. Он может вырезать не только профили крыльев, но и вырезать буквы и другие формы.

Note- G-код Wing генерирует G-коды в абсолютном режиме, который работает на Grbl без каких-либо проблем, но Jedicut генерирует G-код в инкрементном режиме. У нас были трудности, когда мы впервые заставили его работать, когда машина просто двигалась взад и вперед. Если это произойдет, отредактируйте G-код, чтобы удалить в заголовке строки, которые не допускаются.

И Wing G-code, и Jedicut генерируют G-код с некоторыми неподдерживаемыми кодами Grbl в заголовке. Контроллер покажет на мониторе, когда возникнут такие ошибки.Отредактируйте G-код и удалите ненужные строки кода.

Установка скорости подачи и температуры

В отличие от обычного фрезерования, проволока режет, расплавляя окружающий ее пластик, и когда инструмент остается в одном положении в течение некоторого времени, окружающий материал продолжает плавиться. Это увеличивает ширину пропила и вызывает неточности размеров. Есть две переменные, которые влияют на пропил реза.

1. Подача резания.
2. Температура проволоки.

Подача резания — это скорость, с которой проволока проходит сквозь материал. в основном обозначает мм / сек . Чем выше скорость, тем меньше пропил, но требуется более высокая температура, а также должно быть достаточно натяжения проволоки, чтобы выдерживать силы резания. Хорошая начальная скорость составляет от 350 до 500 мм / с.

Температура проволоки должна быть немного выше, чем температура плавления пены, которую вы режете.В идеале вы хотите резать только излучателем , где доза проволоки не касается материала, а режет перед ним. Температура определяется величиной тока, протекающего по проводу, который определяется его напряжением. Существуют программы, позволяющие управлять нагревом проволоки с помощью ШИМ, что позволяет оптимизировать скорость подачи при резке.

Температура провода определяется квадратом силы тока, умноженного на сопротивление.

Если вы используете нихромовую проволоку,

Калькулятор применения нихромовой проволоки

Это классное приложение, которое может помочь вам определить температуру провода в зависимости от длины и приложенного напряжения. Для нашей установки с длиной проволоки 850 мм мы приложили напряжение 26V и разрезали со скоростью подачи 350 мм / с . Это дало нам хорошую отделку и очень низкий пропил.

Процесс резки

Процесс начинается с дизайна, который экспортируется как dxf и не превращается в G-код одной из программ.Машина включается и калибруется, материал помещается на верстак и исходная точка установлена. Включите провод, запустите файл G-кода и посмотрите, как машина сделает работу за вас.

Creative Commons — Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0

DIY Настольный фрезерный станок с ЧПУ на базе Arduino

Вдохновленный такими машинами, как Nomad 883 от Carbide3D, Carvey от Inventables и другими, Тимо Вурвинден придумал новое руководство по созданию настольного маршрутизатора с ЧПУ на базе Arduino.

Этот бюджет ЧПУ составляет около 200 евро, и вам не нужна мастерская, чтобы его собрать, достаточно основных инструментов. Он разработан как модульный, с питанием от Arduino и с допуском (± 0,1 мм). Он имеет линейные стержни Ø8 мм, ходовой винт M8 и использует шаговые двигатели NEMA 17 и драйверы drv8825. Кроме того, для привода шпинделя необходим гибкий вал мощностью 250 Вт, а его рабочая область составляет 200 x 250 x 100 мм (x, y, z).

Вот список материалов, который Тимо составил на основе своих исследований в немецких и китайских интернет-магазинах:

Инструменты, которые Тимо использовал для создания этого ЧПУ, перечислены здесь:

• Самодельный фрезерный стол
• Старая аккумуляторная дрель
• Сверло по дереву Ø22 мм
• Ржавая коллекция старых сверл по металлу
• Молот
• Пила по металлу
• Файл
• Отвертки
• Зажимы
• Попробуйте квадрат
• Паяльник

Тимо поделился этим опытом в виде 5 видеоуроков в формате HD на Youtube, чтобы объяснить все шаги, которые он прошел: настройка осей X и Y, рамы, оси Z и шпинделя, электроники и видео, где ЧПУ работает во время фрезерования кусок лобзика.Он добавил два дополнительных видеоролика о фрезеровании пенопласта и тестировании функции построения графиков. Посмотрите их здесь:

«Примерно за 200 евро я теперь могу обрабатывать деревянные детали с ЧПУ. Не на высокой скорости и без каких-либо ухабов по пути, но иметь этот вариант все равно здорово. Я обязательно постараюсь обработать некоторые шестерни, конкретные детали для проектов и выгравировать с ними знаки в будущем ».

Для получения дополнительной информации, подробного руководства и некоторых примечаний посетите страницу проекта на веб-сайте Thimo.

Brokking.net — Stepcraft 420 фрезерный станок с ЧПУ сборка

Brokking.net — Stepcraft 420 сборка фрезерного станка с ЧПУ — Главная.

Примечание. Щелкните вкладку «Вопросы и ответы», чтобы получить подробные сведения о сборке.

Недавно приобрел портальный фрезерный станок с ЧПУ Stepcraft 420. Моя цель с этой машиной — изготавливать детали из углеродного волокна для моего проекта октокоптера. Деревянная рама, которую я использую сейчас, сделана на моем Proxxon. Микромельница MF70.И, как видите, было немного сложно сделать это правильно.

Изготовление более крупных деталей с помощью Stepcraft значительно упростит жизнь. И, конечно же, с помощью этой машины я могу помогать другим создавать что-то прекрасное.

Принцип этой машины очень прост: нарисуйте на компьютере нужную деталь и отправьте ее на машину. Выберите материал, который вы хотите использовать, и вперед …

Хорошо, хватит теории.Сначала нам нужно его собрать, потому что я заказал версию из комплекта LPT. А частей, как видите, много. Больше фото в медиа-разделе этого проекта.

Инструкции в руководстве очень ясны и просты в использовании. Stepcraft проделал отличную механическую работу, так как все детали очень плотно прилегают друг к другу. Так что сборка требует времени и терпения.

В электрическом плане есть несколько проблем, которые мне не нравятся. Например, кабели проложены по острым краям, как вы можете видеть на этом изображении.Провод для концевого выключателя на этом этапе уже перерезан. В Изоляция шаговых двигателей еще тоньше, поэтому для их защиты я использовал кусок термоусадочной трубки.

Когда вы закончите сборку, заменить какие-либо провода в портале практически невозможно. Пластины, закрывающие проводку, фиксируются двусторонним скотчем. Они, вероятно, сломаются, когда вы попытаетесь удалить их. И наконец, что не менее важно, провода проходят по валу шпинделя оси X.

На мой взгляд, не очень чистый способ сделать это. Но посмотрим, сработает ли это.

Хорошо, давай перестанем жаловаться. Электроника на месте, и я могу начать подключать провода к основной плате. Просто используйте схему в руководстве. Провода достаточно длинные, и в большинстве случаев их необходимо укорачивать.

Вот и все! Машина готова к первому испытанию. Программное обеспечение, которое я хочу протестировать в первую очередь, — это бесплатный LibreCad с открытым исходным кодом в сочетании с программным обеспечением для управления CAM и ЧПУ Estlcam.

В LibreCad я рисую деталь для своего октокоптера и сохраняю ее как файл .dxf. Затем этот файл открывается с помощью Estlcam. С помощью Estlcam можно создавать колодки для фрезы. Когда это будет сделано, вы можете просто щелкнуть проект машины, и Estlcam будет управлять фрезерным станком через Arduino Uno.

Я подключил Arduino Uno к LPT-порту Stepcraft. Связи, которые я установил, можно найти в Вопросы и ответы в этом проекте.

В простейшем виде это выглядит так. Я планирую приобрести корпус большего размера, чтобы добавить твердотельное реле и гнездо для шпинделя.

Здесь вы можете увидеть первый запуск программы Estlcam на бумаге. Как видите, он работает очень хорошо, и я более чем доволен первым результатом.

Выход 4 на Arduino может использоваться для включения и выключения шпинделя.Поскольку выход Arduino составляет 5 В постоянного тока, а шпиндель работает от 230 В переменного тока, необходим интерфейс. Я выбрал твердотельное реле S202T02 от Sharp.

Через резистор 330 Ом выход Arduino соединен со входом твердотельного реле. Коммутационный выход твердотельного реле соединен последовательно со шпинделем.

Я поместил все компоненты в корпус, чтобы защитить их от пыльной среды.

01.05.2016

Водяная баня изготовлена ​​из ДСП с виниловым покрытием толщиной 18 мм. Сверху расположены четыре алюминиевых L-образных профиля размером 20 x 20 мм. Небольшое количество герметика делает ванну водонепроницаемой.

Внизу есть кусок пены Depron, который я использую в качестве ложа для жертвоприношений. Затем пластина из углеродного волокна помещается поверх Depron. Пенопласт Depron и пластина из углеродного волокна крепятся с помощью двустороннего скотча.

11-01-2016

Углеродное волокно прибыло, и пришло время для некоторых тестовых прогонов. Сначала мне пришлось выяснить, что 3-миллиметровую концевую фрезу невозможно запустить в воде. Первое мая! К счастью, я был подготовлен и убрал мусор полотенцами. Концевая фреза диаметром 2 мм работает намного лучше. На этот раз без разлива воды 😉

После некоторого тестирования я сделал эту деталь с помощью 2-миллиметровой концевой фрезы. И получилось довольно неплохо для первого монтажа.Я могу попробовать другую мельницу, чтобы ускорить процесс. Я сделал этот пробег на скорости 100 мм / мин и 20 000 об / мин.

Я собираюсь заказать твердосплавный фрезерный станок со стружколомом, который можно использовать для обработки материалов печатных плат.

13-01-2016

Что ж, похоже, у нас есть победитель. Я провел пробный запуск новой мельницы, и она отлично зарекомендовала себя. Как видите, отслоения нет, размеры соответствуют требованиям. С этим результатом я теперь могу начать с первой реальной части: верхней и нижней пластин рамы.

Прежде чем я смогу начать, мне, возможно, нужно изменить дизайн пластин рамы. Я провел тест с «Favorite Littlebee 20A» и очень хорошо работал с двигателями Cobra. Вес намного меньше и будет заметен за общее время полета. Поскольку они меньше, мне нужно изменить конструкцию точки крепления.

25-01-2016

Новая водяная баня готова. Изготовлен из алюминиевых профилей HPL 12 мм и 40x20x2 мм. Двусторонний скотч, который я использую для фиксации заготовки, очень хорошо прилипает к материалу HPL.Все отверстия под винты глухие. Таким образом, нет риска протечки воды.

Я заказал новые регуляторы скорости. Эти штуки крошечные, а вес до смешного невелик. В сочетании с рамой из углеродного волокна у меня есть приятное снижение веса. Что, конечно, означает больше времени полета.

Если вся рама будет закончена, я опубликую разницу в весе. Я также проверил снижение веса, которого я мог добиться с помощью стрел из углеродного волокна.Но оказалось, что нынешние алюминиевые штанги легче карбоновых. Так что пока я не буду это менять.

29-01-2016

К сожалению, сегодня произошла небольшая неудача. Мотор шпинделя Proxxon IBS / E 100W вышел из строя, потому что он был недостаточно мощным для работы. Ну вот о чем я думаю. Ось двигателя была достаточно горячей, чтобы расплавить пластиковую вставку, соединяющую ось двигателя с охлаждающим вентилятором.

Не очень умно спроектированная конструкция, если можно так выразиться.При фрезеровании мотор работал нормально, обороты не падали.

В любом случае, прежде чем продолжить, мне нужно достать другой шпиндельный двигатель. На данный момент я выбрал Kress FME 800-Q.

10-02-2016

Kress FME 800-Q только что прибыл, и после быстрого осмотра я дал ему первую работу. И он работает лучше, чем шпиндельный двигатель Proxxon IBS / E 100W. После нескольких часов измельчения Kress все еще работает как шарм, и я очень рад сообщить, что этот проект подошел к концу.

Теперь я буду использовать эту машину для изготовления деталей моего октокоптера:

DIY DRO с Arduino и Android

ОБНОВЛЕНИЕ: есть еще одна версия этого контроллера, которая использует MSP430 Launchpad и может считывать другие типы энкодеров, такие как «стандартные» китайские весы, дешевые штангенциркули, а также стеклянные весы и поворотные квадратурные энкодеры.Пожалуйста, посетите страницу «Android DRO » для получения более подробной информации о различных версиях оборудования.

Google Nexus 7 с ранней версией приложения DRO

Несомненно, было бы очень удобно иметь полнофункциональный УЦИ на фрезерном или токарном станке. К сожалению, стоимость коммерческих единиц очень высока, поэтому единственный способ, который я мог себе позволить, — это пойти по пути «сделай сам».Мой первоначальный план состоял в том, чтобы построить традиционный цифровой считывающий блок с использованием шести 7-сегментных светодиодных дисплеев на каждую ось и микроконтроллера ARM (STM32VL Discovery Board). Для создания первого прототипа я использовал бесплатную версию Atollic Studio. Несмотря на то, что он был «урезан» по сравнению с полной версией, по крайней мере, не было ограничений по размеру кода. Что ж, в последней версии Atollic добавил ограничение на размер кода, поэтому я решил отказаться от идеи DRO на базе ARM. Вместо этого DRO будет состоять из драйвера масштабирования на базе Arduino и недорогого устройства Android, представленного в качестве дисплея для считывания.

Разделение драйвера и дисплея дает несколько преимуществ:

• Аппаратное обеспечение намного проще, что делает DRO гораздо более доступным для людей без опыта работы с электроникой. Фактически, я построил первый прототип, используя Arduino UNO, 5 резисторов и модуль Bluetooth за 10 долларов.
• УЦИ использует беспроводную связь (Bluetooth) между контроллером и столом, поэтому последний можно легко перемещать. Поэтому один планшет или телефон Anroid можно использовать с несколькими контроллерами.Например, если у вас есть фрезерный станок и токарный станок, вы можете совместно использовать дисплей между ними.
• Могут быть разработаны дополнительные контроллеры для поддержки других типов весов без каких-либо изменений в блоке отображения
• Поскольку у многих людей уже есть устройство под управлением ОС Android, общая стоимость DRO (без учета весов) может составлять всего 20 долларов
• Даже недорогие планшеты Android имеют огромную вычислительную мощность и объем памяти (по сравнению с микронокроллерами, доступными любителям), планшет может легко поддерживать расширенные функции, которые были бы недоступны на «встроенном» DRO

Драйвер весов

Детали, необходимые для изготовления беспроводного считывателя для весов Grizzly iGaging с использованием Arduino Uno

IGaing Remote Весы DRO имеют конструкцию, которая упрощает их считывание.В отличие от стандартных штангенциркулей и весов с собственными часами, весы iGaging получают сигнал часов от дисплея. Кроме того, они использовали источник питания 3,3 В, который устраняет необходимость в переключателе входного уровня и т. Д. Используя код, аналогичный описанному в разделе «Чтение весов iGaging с Arduino», контроллер может преобразовывать необработанные данные в «щелчки» и отправлять их в приложение Android по беспроводной сети, используя адаптер UART-Bluetooth. Требуется только четыре общих контакта ввода-вывода, поэтому даже меньшие платы Arduino подойдут для этого проекта.Для этой батареи в контроллере можно использовать любой микроконтроллер с шестью доступными цифровыми выводами ввода-вывода.

УЦИ Дисплей

Использование планшета в качестве устройства отображения DRO дает несколько важных преимуществ. Прежде всего, УЦИ выполняет удивительно большое количество математических операций, чтобы отобразить показания. Кроме того, такие вещи, как преобразование единиц измерения, коррекция инструмента, тригонометрические вычисления и т. Д., Требуют умножения и деления с плавающей запятой.К сожалению, очень немногие микроконтроллеры, доступные любителям, имеют оборудование с плавающей запятой, поэтому они, как правило, действительно испытывают трудности с такими операциями. Прикладные процессоры, которые поставляются даже с планшетами и телефонами начального уровня, по сравнению с ними являются суперкомпьютерами, которые могут выполнять миллионы операций с плавающей запятой в секунду. Во-вторых, планшеты Android оснащены большими яркими сенсорными экранами. Вместо прокрутки функций с помощью 10-клавишной панели и 7-сегментного светодиодного дисплея вы будете иметь дело с интуитивно понятным и удобным графическим пользовательским интерфейсом.Наконец, поскольку большинство планшетов подключено к Интернету, у вас будет доступ к любым справочным материалам, заметкам, мощным научным калькуляторам прямо у вас под рукой.

Если взять в гараж красивый блестящий планшет, это может немного нервировать. В конце концов, его можно легко поцарапать, уронить и т. Д. К счастью, некоторые компании производят отличные защитные чехлы, некоторые даже водонепроницаемые, что сделало бы стол гораздо более пригодным для использования в гараже.

Гибкая архитектура

Поскольку CPI может быть настроен индивидуально для каждой оси в программном обеспечении, приложение Digital Readout может поддерживать любой тип датчика положения, если контроллер реализует стандартный протокол связи.Приложение получало данные о местоположении в количестве кликов на дюйм (CPI), а затем преобразовывало их в стандартные единицы, применяло смещения и т. Д. На основе настроек, введенных пользователем. Точно так же пользовательский интерфейс можно настраивать «на лету». Например, такие параметры, как размер шрифта, количество цифр и метки осей, могут быть изменены по желанию. Наконец, добавить новые функции будет так же просто, как загрузить новую версию приложения.

Заключение

В целом я считаю, что это хорошо Подходят для УЦИ своими руками .С одной стороны, это значительно упрощает процесс строительства за счет уменьшения сложности считывающее оборудование. С другой стороны, это дает возможность подключиться к производительность и простота использования современного Android-планшета. Android планшеты и телефоны быстро становятся повсеместными. Дешевый безымянные столы продаются на eBay менее чем за 100 долларов, но несколько полнофункциональных «фирменных» 7-дюймовых моделей в диапазоне 200 долларов. Это имеет смысл использовать только приложение Android на старом телефоне или планшет, а не строить дисплей с нуля.В реальности ничто из того, что вы или я можем построить менее чем за 200 долларов, не приблизится к производительность, гибкость и полезность Google Nexus 7 или аналогичного Ед. изм. В дополнение к огромной вычислительной мощности, доступной от двойного или четырехъядерный процессор ARM, работающий на частоте 1 гигагерц, сотни мегабайты оперативной памяти и гигабайты хранилища, эти устройства предлагают великолепный, удобный для чтения и использования сенсорный экран.