For selv at samle en fræsemaskine skal du vælge en CNC-styrecontroller. Controllere fås som multi-kanal: 3 og 4 akset stepmotorstyringer, og enkeltkanal. Flerkanals controllere er oftest fundet til at styre små stepmotorer, standardstørrelse 42 eller 57 mm (nema17 og nema23). Sådanne motorer er velegnede til selvmontering af CNC-maskiner med et arbejdsfelt på op til 1 m. På selvmontering For en maskine med et arbejdsfelt på mere end 1 m skal der anvendes stepmotorer i standardstørrelse 86 mm (nema34); for at styre sådanne motorer vil der være behov for kraftige enkeltkanalsdrivere med en styrestrøm på 4,2 A og højere.

Til styring af skrivebordsfræsere anvendes regulatorer baseret på specialiserede SD-drivermikrokredsløb i vid udstrækning, f.eks. TB6560 eller A3977. Dette mikrokredsløb indeholder en controller, der genererer den korrekte sinusoide til forskellige halvtrinstilstande og har evnen til at programmere indstille viklingsstrømme. Disse drivere er designet til at fungere med stepmotorer op til 3A, motorstørrelserne NEMA17 42mm og NEMA23 57mm.

Styring af controlleren ved hjælp af specialiseret eller Linux EMC2 og andre installeret på en pc. Det anbefales at bruge en computer med en processorfrekvens på mindst 1 GHz og 1 GB hukommelse. Stationær computer giver bedre resultater sammenlignet med bærbare computere og er væsentligt billigere. Derudover kan du bruge denne computer til andre opgaver, når den ikke har travlt med at styre din maskine. Ved installation på en bærbar eller pc med 512MB hukommelse anbefales det at udføre.

For at forbinde til en computer bruges en parallel LPT-port (til en controller med et USB-interface, en USB-port). Hvis din computer ikke er udstyret med en parallelport (flere og flere computere frigives uden denne port), kan du købe et PCI-LPT- eller PCI-E-LPT-portudvidelseskort eller en specialiseret USB-LPT-controller-konverter, der forbinder til computeren via en USB-port.

Med en desktop graverings- og fræsemaskine lavet af aluminium CNC-2020AL, komplet med en kontrolenhed med mulighed for at justere spindelhastigheden, figur 1 og 2, indeholder kontrolenheden en stepmotor driver på en TB6560AHQ chip, strømforsyninger til stepperen motordriver og en spindelstrømforsyning.

billede 1

Figur 2

1. En af de første kontrolcontrollere til CNC-fræsemaskiner på TB6560-chippen fik tilnavnet "blå bord", figur 3. Denne version af tavlen blev diskuteret meget på foraene, den har en række ulemper. Den første er langsomme optokoblere PC817, som kræver, at man ved opsætning af maskinstyringsprogrammet MACH3 indtaster det maksimale tilladt værdi i felterne Step pulse og Dir pulse = 15. Den anden er dårlig matchning af optokoblernes udgange med inputs fra TB6560 driveren, hvilket kan løses ved at modificere kredsløbet, figur 8 og 9. Den tredje er de lineære regulatorer af tavlens strømforsyning og som følge heraf er der meget overophedning, på efterfølgende tavler bruges pulsstabilisatorer. Den fjerde er manglen på galvanisk isolering af strømforsyningskredsløbet. Spindelrelæet er 5A, hvilket i de fleste tilfælde ikke er nok og kræver brug af et kraftigere mellemrelæ. Fordelene inkluderer tilstedeværelsen af ​​et stik til tilslutning af et kontrolpanel. Denne controller bruges ikke.

Figur 3.

2. CNC-maskinstyringscontrolleren kom på markedet efter den "blå tavle", med tilnavnet den røde tavle, figur 4.

Højere frekvens (hurtige) optokoblere 6N137 bruges her. Spindelrelæ 10A. Tilgængelighed af galvanisk isolering til strømforsyning. Der er et stik til at forbinde den fjerde akse driver. Praktisk stik til tilslutning af endestopkontakter.

Figur 4.

3. Stepmotorcontrolleren mærket TB6560-v2 er også rød, men forenklet er der ingen effektafkobling, Figur 5. Lille størrelse, men som en konsekvens af dette mindre størrelse radiator

Figur 5

4. Controller i aluminiumskabinet, figur 6. Etuiet beskytter controlleren mod støv og metaldele, den fungerer også som en god køleplade. Galvanisk isolering til strømforsyning. Der er et stik til at forsyne yderligere +5V kredsløb. Hurtige optokoblere 6N137. N kondensatorer med lav impedans og lav ESR. Der er ikke noget relæ til styring af spindlen, der tænder, men der er to udgange til tilslutning af et relæ (transistorkontakter med OK) eller PWM til styring af spindelrotationshastigheden. Beskrivelse af tilslutning af relæstyresignaler på siden

Figur 6

5. 4-akset controller til en CNC fræse- og graveringsmaskine, USB-interface, figur 7.

Figur 7

Denne styring fungerer ikke med MACH3-programmet; den leveres med sit eget maskinstyringsprogram.

6. Maskinens CNC-controller på SD-driveren fra Allegro A3977, figur 8.

Figur 8

7.Single-kanal stepmotor driver til CNC maskine DQ542MA. Denne driver kan bruges når egenproduktion en maskine med et stort arbejdsfelt og stepmotorer med en strømstyrke på op til 4,2A, kan også arbejde med Nema34 86mm motorer, figur 9.

Figur 9

Foto af ændringen af ​​det blå stepmotorcontrollerkort på TB6560, figur 10.

Figur 10.

Skema til fastgørelse af det blå stepmotorcontrollerkort på TB6560, figur 11.

"RFF" - kan styre både separate 3 stepmotordrivere og et færdiglavet board med drivere til 3-akset CNC med LPT output.
Dette kort er et alternativ til en gammel computer med en LPT-port, som MACH3 er installeret på.
Hvis G-koden er indlæst i MACH3-programmet på computeren, så aflæses den her “RFF” fra SD-kortet.

1. Udseende brædder

1 - SLOT til SD-kort;

2 - startknap;

3 - manuel kontrol joystick;

4 - LED (til X- og Y-akser);

5 LED (til Z-akse);

6 - ledninger til spindelstrømknappen;

8 - lavt niveau ben (-GND);

9 - højniveau ben (+5v);

10 - stifter på 3 akser (Xstep, Xdir, Ystep, Ydir, Zstep, Zdir), 2 stifter hver;

11 - LPT-stikben (25 ben);

12 - LPT-stik (hun);

13 - USB-stik (kun til +5v strømforsyning);

14 og 16 - spindelfrekvensstyring (PWM 5 V);

15 - GND (til spindel);

17 - udgang for spindel ON og OFF;

18 - spindelhastighedskontrol (analog fra 0 til 10 V).

Ved tilslutning til et færdigt kort med drivere til en 3-akset CNC, der har en LPT-udgang:

Installer jumpere mellem 10 ben og 11 ben.

8 og 9 ben med 11, de er nødvendige, hvis der er tildelt yderligere on- og off-ben til driverne (der er ingen specifik standard, så disse kan være alle kombinationer, du kan finde dem i beskrivelsen eller tilfældigt :) -)

Ved tilslutning til separate drivere med motorer:

Installer jumpere mellem 10 Step, Dir-stifterne på "RFF"-kortet og Step, Dir-stifterne på dine drivere. (glem ikke at levere strøm til drivere og motorer)

Tilslut "RFF" til netværket. To LED'er vil lyse.

Indsæt det formaterede SD-kort i LOT 1. Tryk på RESET. Vent, indtil den højre LED lyser. (Ca. 5 sekunder) Fjern SD-kortet.

En tekstfil med navnet "RFF" vises på den.

Åbn denne fil og indtast følgende variabler (her i denne formular og rækkefølge):

Eksempel:

V=5 D=8 L=4,0 S=0 Dir X=0 Dir Y=1 Dir Z=1 F=600 H=1000 UP=0

V- betinget betydning fra 0 til 10 starthastighed under acceleration (acceleration).

Forklaringer af kommandoer

D - trinknusning installeret på motordriverne (bør være den samme på alle tre).

L er længden af ​​passage af vognen (portalen), med en omdrejning af stepmotoren i mm (den skal være den samme på alle tre). Indsæt stangen fra håndtaget i stedet for fræseren og drej manuelt motoren en hel omgang, denne linje vil være L-værdien.

S - hvilket signal tænder spindlen, hvis 0 betyder - GND hvis 1 betyder +5v (kan vælges eksperimentelt).

Dir X, Dir Y, Dir Z, bevægelsesretningen langs akserne, kan også vælges eksperimentelt ved at indstille 0 eller 1 (det vil blive tydeligt i manuel tilstand).

F - hastighed ved tomgang (G0), hvis F=600, så er hastigheden 600 mm/sek.

H - den maksimale frekvens af din spindel (nødvendig for at styre spindelfrekvensen ved hjælp af PWM, for eksempel, hvis H = 1000, og S1000 er skrevet i G-koden, så vil output med denne værdi være 5v, hvis S500 derefter 2,5 v osv., må variabel S i G-kode ikke være større end variablen H på SD.

Frekvensen ved denne pin er omkring 500 Hz.
UP - logik til styring af SD-drivere (der er ingen standard, kan det være højt niveau+5V, og lav -) sæt 0 eller 1. (virker for mig under alle omstændigheder. -)))

Selve controlleren

Se video: styrekort med 3-akset CNC

2. Udarbejdelse af styreprogrammet (G_CODE)

Tavlen er udviklet til ArtCam, så kontrolprogrammet skal have en udvidelse. TAP (husk at sætte det i mm, ikke tommer).
G-kodefilen, der er gemt på SD-kortet, skal hedde G_CODE.

Hvis du har en anden udvidelse, for eksempel CNC, så åbn din fil ved hjælp af notesblok og gem den som G_CODE.TAP.

x, y, z i G-kode skal skrives med stort, prikken skal være et punktum, ikke et komma, og selv et heltal skal have 3 nuller efter prikken.

Her er den i denne form:

X5.000Y34.400Z0.020

3. Manuel styring

Manuel styring udføres ved hjælp af et joystick, hvis du ikke har indtastet variablerne i indstillingerne specificeret i punkt 1, "RFF" tavle
vil ikke fungere selv i manuel tilstand!!!
For at skifte til manuel tilstand skal du trykke på joysticket. Prøv nu at kontrollere det. Ser man på tavlen fra oven (SLOT 1 nederst,
12 LPT-stik øverst).

Frem Y+, tilbage Y-, højre X+, venstre X-, (hvis bevægelsen i Dir X, Dir Y-indstillingerne er forkert, skal du ændre værdien til det modsatte).

Tryk på joysticket igen. Den 4. LED vil lyse, hvilket betyder, at du har skiftet til Z-aksestyring Joystick op - spindel
skal gå op Z+, joystick ned - gå ned Z- (hvis træk er forkert, skal du ændre værdien i Dir Z-indstillingerne
til det modsatte).
Sænk spindlen, indtil fræseren rører emnet. Klik på knap 2 start, nu er dette nulpunktet herfra vil udførelsen af ​​G-koden begynde.

4. Autonom drift (udførelse af G-kodeskæring)
Tryk på knap 2 igen, og hold den kortvarigt nede.

Efter at have sluppet knappen, begynder "RFF"-kortet at styre din CNC-maskine.

5. Pausetilstand
Tryk kort på knap 2, mens maskinen kører, skæringen stopper, og spindlen hæver sig 5 mm over emnet. Nu kan du styre Z-aksen både op og ned, og ikke være bange for selv at gå dybere ind i emnet, da efter at have trykket på knap 2 igen, vil skæringen fortsætte fra den pauserede værdi langs Z. I pausetilstanden kan du dreje på spindel slukket og tændt med knap 6. X- og Y-akserne er i pausetilstand kan ikke styres.

6. Nødstop af arbejdet med spindlen på nul

Ved at holde knap 2 nede i længere tid under autonom drift, vil spindlen hæve sig 5 mm over arbejdsemnet, slip ikke knappen, 2 LED'er, 4. og 5., begynder at blinke skiftevis, når blinkingen stopper, slip knappen og spindlen vil bevæge sig til nulpunktet. Et tryk på knap 2 igen vil udføre jobbet fra begyndelsen af ​​G-koden.

Understøtter kommandoer som G0, G1, F, S, M3, M6 til at styre spindelhastigheden, der er separate ben: PWM fra 0 til 5 V og en anden analog fra 0 til 10 V.

Accepteret kommandoformat:

X4.000Y50.005Z-0.100 M3 M6 F1000.0 S5000

Der er ingen grund til at nummerere linjerne, ingen grund til at sætte mellemrum, angiv kun F og S ved ændring.

Et lille eksempel:

T1M6 G0Z5.000 G0X0.000Y0.000S50000M3 G0X17.608Y58.073Z5.000 G1Z-0.600F1000.0 G1X17.606Y58.132F1500.00 X.132F1500.39 X.57Y1500.39 X.57Y157.39 X.57Y X. 17.603Y58.707 X17.605Y58.748

Demonstration af RFF-controllerens funktion

Artiklen beskriver hjemmelavet maskine med CNC. Den største fordel ved denne version af maskinen er den enkle metode til at forbinde stepmotorer til en computer via LPT-porten.

Mekanisk del

seng
Sengen på vores maskine er lavet af plastik med en tykkelse på 11-12 mm. Materialet er ikke kritisk, du kan bruge aluminium, organisk glas, krydsfiner og enhver anden tilgængeligt materiale. Hoveddelene af rammen er fastgjort ved hjælp af selvskærende skruer; hvis det ønskes, kan du desuden dekorere fastgørelsespunkterne med lim; hvis du bruger træ, kan du bruge PVA-lim.

Kaliber og guider
Stålstænger med en diameter på 12 mm, længde 200 mm (Z-akse 90 mm), to stykker pr. akse, blev brugt som styr. Kaliperne er lavet af tekstolit med målene 25X100X45. Textolitten har tre gennemgående huller, to af dem til guider og et til møtrikken. Styredelene fastgøres med M6 skruer. X- og Y-støtterne har 4 gevindhuller i toppen til fastgørelse af bordet og Z-aksen.

Kaliber Z
Z-aksestyrene er fastgjort til X-støtten gennem en stålplade, som er en overgangsplade, pladens dimensioner er 45x100x4.

Steppermotorer er monteret på fastgørelseselementer, som kan være lavet af stålplade med en tykkelse på 2-3 mm. Skruen skal forbindes med stepmotorens akse ved hjælp af en fleksibel aksel, som kan være en gummislange. Hvis du bruger en stiv aksel, vil systemet ikke fungere præcist. Møtrikken er lavet af messing, som er limet ind i kaliberen.

montage
montage hjemmelavet CNC maskine, udføres i følgende rækkefølge:

• Først skal du installere alle styrekomponenterne i kaliberne og skrue dem fast på sidevæggene, som ikke først er installeret på basen.
• Vi flytter kaliberen langs guiderne, indtil vi opnår jævn bevægelse.
• Spænd boltene og fastgør styredelene.
• Vi fastgør kaliberen, styreenheden og siderammen til basen; vi bruger selvskærende skruer til fastgørelse.
• Vi samler samling Z og fastgør den sammen med adapterpladen til støtte X.
• Dernæst installerer vi blyskruer sammen med koblinger.
• Vi installerer stepmotorer ved at forbinde motorrotoren og skruen med en kobling. Vi er meget opmærksomme på at sikre, at blyskruerne roterer jævnt.

Anbefalinger til montering af maskinen:
Møtrikker kan også laves af støbejern; der er ingen grund til at bruge andre materialer; skruer kan købes ved enhver isenkræmmer og trim, så det passer til dine behov. Ved brug af skruer med M6x1 gevind vil møtrikkens længde være 10 mm.

Maskintegninger.rar

Lad os gå videre til anden del af at samle en CNC-maskine med egne hænder, nemlig elektronikken.

Elektronik

kraftenhed
En 12Volt 3A enhed blev brugt som strømkilde. Blokken er designet til at drive stepmotorer. En anden spændingskilde på 5 volt og en strøm på 0,3 A blev brugt til at drive controllerens mikrokredsløb. Strømforsyningen afhænger af stepmotorernes effekt.

Her er beregningen af ​​strømforsyningen. Beregningen er enkel - 3x2x1=6A, hvor 3 er antallet af anvendte stepmotorer, 2 er antallet af drevne viklinger, 1 er strømmen i Ampere.

Controller
Kontrolcontrolleren blev samlet ved hjælp af kun 3 555TM7-seriens mikrokredsløb. Controlleren kræver ikke firmware og har en ret enkel skematisk diagram, takket være dette kan denne CNC-maskine laves med dine egne hænder af en person, der ikke er særlig bevandret i elektronik.

Beskrivelse og formål med LPT-portens stikben.

Vvyv.	Navn	Retning	Beskrivelse
1	STROBE	input og output	Indstiller pc'en efter hver dataoverførsel er fuldført
2..9	DO-D7	konklusion	Konklusion
10	SPØRG	input	Indstil til "0" ekstern enhed efter at have modtaget byten
11	TRAVL	input	Enheden angiver, at den er optaget ved at indstille denne linje til "1"
12	Papir ud	input	Til printere
13	Vælg	input	Enheden angiver, at den er klar ved at sætte denne linje til "1"
14	Autofeed
15	Fejl	input	Angiver en fejl
16	Initialiser	input og output
17	Vælg Ind	input og output
18..25	Jord GND	GND	Fælles ledning

Til forsøget blev der brugt en stepmotor fra en gammel 5,25-tommer. I kredsløbet bruges 7 bits ikke pga Der er brugt 3 motorer. Du kan hænge nøglen for at tænde for hovedmotoren (mølle eller boremaskine) på den.

Driver til stepmotorer
Til at styre stepmotoren bruges en driver, som er en forstærker med 4 kanaler. Designet er implementeret ved hjælp af kun 4 transistorer af typen KT917.

Du kan også bruge serielle mikrokredsløb, for eksempel - ULN 2004 (9 nøgler) med en strøm på 0,5-0,6A.

Vri-cnc programmet bruges til kontrol. Detaljeret beskrivelse og instruktioner til brug af programmet findes på.

Ved at samle denne CNC-maskine med dine egne hænder bliver du ejer af en maskine, der er i stand til at udføre mekanisk bearbejdning (boring, fræsning) af plast. Gravering på stål. Også en hjemmelavet CNC-maskine kan bruges som plotter; du kan tegne og bore printplader på den.

Baseret på materialer fra webstedet: vri-cnc.ru

God dag til alle! Og her er jeg med en ny del af min historie om CNC maskine. Da jeg begyndte at skrive artiklen, troede jeg ikke engang, at den ville vise sig at være så omfangsrig. Da jeg skrev om maskinens elektronik, kiggede jeg og blev bange – A4-arket var beklædt med skrift på begge sider, og der var stadig meget, meget at fortælle.

Til sidst blev det sådan her guide til at lave en CNC-maskine, arbejdsmaskine, fra bunden. Der vil være tre dele af en artikel om én maskine: 1-elektronisk fyldning, 2-mekanik af maskinen, 3-alle finesserne ved opsætning af elektronikken, selve maskinen og maskinstyringsprogrammet.
Generelt vil jeg forsøge at kombinere i et materiale alt, hvad der er nyttigt og nødvendigt for enhver nybegynder i denne interessante forretning, hvad jeg selv har læst på forskellige internetressourcer og passeret gennem mig selv.

Forresten glemte jeg i den artikel at vise fotografier af håndværket. Jeg ordner dette. Styrofoam bjørn og krydsfiner plante.

Forord

Efter jeg har samlet min lille maskine uden betydelige omkostninger indsats, tid og penge, jeg var seriøst interesseret i dette emne. Jeg så på YouTube, hvis ikke alle, så næsten alle videoer relateret til amatørmaskiner. Jeg var især imponeret over fotografierne af de produkter, som folk laver på deres " hjemme CNC" Jeg kiggede og tog en beslutning - jeg vil samle min egen stor maskine! Så på en bølge af følelser, uden at tænke alt igennem, kastede jeg mig ud i en ny og ukendt verden CNC.

Jeg vidste ikke, hvor jeg skulle starte. Først og fremmest bestilte jeg en normal stepmotor Vexta med 12 kg/cm, i øvrigt med den stolte påskrift "made in Japan".

Mens han rejste tværs over Rusland, sad han om aftenen på forskellige CNC-fora og forsøgte at beslutte sig for sit valg STEP/DIR controller og stepmotordrivere. Jeg overvejede tre muligheder: på en chip L298, på feltarbejdere, eller køb færdiglavet kinesisk TB6560 som havde meget blandede anmeldelser.

For nogle fungerede det uden problemer i lang tid, for andre brændte det ud ved den mindste brugerfejl. Nogen skrev endda, at det brændte ud, da han på det tidspunkt drejede lidt på akslen på motoren, der var tilsluttet controlleren. Sandsynligvis spillede kendsgerningen om kinesernes upålidelighed til fordel for valget af ordning L297+ diskuteret aktivt på forummet. Ordningen er formentlig virkelig uforgængelig, fordi... Førerens feltampere er flere gange højere end det, der skal tilføres motorerne. Selvom du selv skal lodde den (det er bare et plus), og prisen på delene var lidt mere end en kinesisk controller, men den er pålidelig, hvilket er vigtigere.

Jeg går lidt væk fra emnet. Da alt dette var gjort, opstod tanken ikke engang om, at jeg nogensinde ville skrive om det. Derfor er der ingen fotografier af monteringsprocessen af ​​mekanik og elektronik, kun få billeder taget med mobilkamera. Alt andet blev klikket specifikt til artiklen, i allerede samlet form.

Loddekolbehuset er bange

Jeg starter med strømforsyningen. Jeg planlagde at lave en impuls, jeg pillede ved det i sikkert en uge, men jeg kunne stadig ikke overvinde den spænding, der kom fra ingenting. Jeg ændrer transmitteren til 12V - alt er OK, men når jeg ændrer det til 30, er det totalt rod. Jeg kom til den konklusion, at der klatrer rundt i en eller anden form for bullshit feedback fra 30v til TL494 og river hendes tårn ned. Så jeg forlod denne impulsgenerator, heldigvis var der flere TS-180'er, hvoraf den ene gik til at tjene hjemlandet som en trance-strømforsyning. Og uanset hvad du siger, vil et stykke jern og kobber være mere pålideligt end en bunke pulver. Transformatoren spolede tilbage til de påkrævede spændinger, men den havde brug for +30V til at forsyne motorerne, +15V til strømforsyning IR2104, +5V tændt L297 og en fan. Du kan levere 10 eller 70 til motorerne, det vigtigste er ikke at overskride strømmen, men hvis du gør mindre, reduceres den maksimale hastighed og effekt, men transformeren tillod ikke mere, fordi brug for 6-7A. Spændinger 5 og 15v stabiliserede, 30 tilbage "svævende" efter vores elektriske netværks skøn.

Hele denne tid sad jeg hver aften ved computeren og læste, læste, læste. Opsætning af controlleren, valg af programmer: hvilken der skal tegnes, hvilken der skal styres maskinen, hvordan man laver mekanik osv. og så videre. Generelt, jo mere jeg læste, jo mere skræmmende blev det, og oftere og oftere opstod spørgsmålet "hvorfor har jeg brug for det her?!" Men det var for sent at trække sig tilbage, motoren er på bordet, delene er et sted på vej – vi skal fortsætte.

Det er tid til at lodde brættet. De tilgængelige på internettet passede ikke mig af tre grunde:
1 - Butikken hvor jeg bestilte delene var ikke tilgængelig IR2104 i DIP-pakker, og de sendte mig 8-SOICN. De er loddet på pladen fra den anden side, på hovedet, og derfor var det nødvendigt at spejle sporene, og deres ( IR2104) 12 stk.

2 - Jeg tog også modstande og kondensatorer i SMD-pakker for at reducere antallet af huller, der skulle bores.
3 - Den radiator, jeg havde, var mindre, og de ydre transistorer var uden for dens område. Det var nødvendigt at flytte feltkontakterne på det ene bræt til højre og på det andet til venstre, så jeg lavede to typer brædder.

Maskinstyringsdiagram

Af hensyn til LPT-portens sikkerhed blev controlleren og computeren forbundet via et optisk isolationskort. Jeg tog diagrammet og signet fra en velkendt side, men igen var jeg nødt til at lave det om lidt for at passe mig selv og fjerne unødvendige detaljer.

Den ene side af kortet får strøm via en USB-port, den anden, forbundet til controlleren, får strøm fra en +5V-kilde. Signaler transmitteres gennem optokoblere. Jeg vil skrive alle detaljerne om opsætning af controlleren og afkobling i det tredje kapitel, men her vil jeg kun nævne hovedpunkterne. Dette afkoblingskort er designet til sikkert at forbinde en stepmotorcontroller til LPT-porten på en computer. Fuldstændig elektrisk isolerer computerporten fra maskinens elektronik, og giver dig mulighed for at styre en 4-akset CNC-maskine. Hvis maskinen kun har tre akser, som i vores tilfælde, unødvendige detaljer du kan lade dem hænge i luften, eller slet ikke lodde dem. Det er muligt at tilslutte grænsesensorer, en tvungen stopknap, et spindelkontaktrelæ og en anden enhed, såsom en støvsuger.

Dette var et billede af optokoblerkortet taget fra internettet, og sådan ser min have ud efter installation i kabinettet. To brædder og et bundt ledninger. Men der ser ikke ud til at være nogen forstyrrelse, og alt fungerer uden fejl.

Det første controllerkort er klar, jeg tjekkede alt og testede det trin for trin, som i instruktionerne. Ved hjælp af en trimmer indstillede jeg en lille strøm (dette er muligt takket være tilstedeværelsen af ​​PWM) og tilsluttede strømmen (til motorerne) gennem en kæde af 12+24V pærer, så der var "intet, hvis noget. ” Mine feltarbejdere er uden radiator.

Motoren hvæsede. Gode ​​nyheder, så virker PWM som den skal. Jeg trykker på tasten og den snurrer! Jeg glemte at nævne, at denne controller er designet til at styre en bipolær stepmotor dvs. den med 4 ledninger tilsluttet. Jeg spillede med trin/halvt trin og nuværende tilstande. I halvtrinstilstand opfører motoren sig mere stabilt og udvikler højere hastigheder + øget nøjagtighed. Så jeg forlod jumperen i "det halve trin". Med den maksimale sikre strøm til motoren ved en spænding på ca. 30V, var det muligt at dreje motoren op til 2500 rpm! Min første maskine uden PWM drømte aldrig om dette.))

Jeg bestilte de næste to motorer kraftigere, Nema med 18 kg/s, men allerede "fremstillet i Kina".

De er af ringere kvalitet Vexta Kina og Japan er jo forskellige ting. Når man drejer skaftet med hånden, sker det med en japaner på en eller anden måde blødt, men hos kineserne er følelsen anderledes, men indtil videre har det ikke påvirket arbejdet. Der er ingen kommentarer til dem.

Jeg loddede de to resterende brædder, kontrollerede dem ved hjælp af "LED stepper motor simulator", alt så ud til at være i orden. Jeg tilslutter en motor - den fungerer fint, men ikke 2500 rpm, men omkring 3000! I henhold til det allerede udarbejdede skema forbinder jeg den tredje motor til det tredje bord, snurrer i et par sekunder og stopper ... Jeg ser med en oscillator - der er ingen impulser på en udgang. Jeg kalder gebyret - en af IR2104 gået i stykker.

Nå, okay, måske har jeg en defekt, jeg læste, at det ofte sker med denne lille ting. Jeg lodde en ny ind (jeg tog 2 stykker med en reservedel), det samme sludder - det drejer i et par sekunder og STOP! Her spændte jeg op, og lad os tjekke feltarbejderne. Det har min bestyrelse i øvrigt IRF530(100V/17A) versus (50V/49A), som i originalen. Der vil maksimalt gå 3A til motoren, så en reserve på 14A er mere end nok, men prisforskellen er næsten 2 gange til fordel for 530'erne.
Så jeg tjekker feltenhederne og hvad jeg ser... Jeg loddede ikke et ben! Og alle 30V fra feltarbejderen fløj til udgangen af ​​denne "irka". Jeg loddede benet, inspicerede alt omhyggeligt igen og installerede et andet. IR2104, jeg er selv bekymret - dette er den sidste. Jeg tændte den og var meget glad, da motoren ikke stoppede efter to sekunders drift. Tilstandene blev efterladt som følger: motor Vexta– 1,5A, motor NEMA 2,5A. Med denne strøm opnås cirka 2000 omdrejninger, men det er bedre at begrænse dem i software for at undgå at springe trin over, og motortemperaturen kl. langt arbejde ikke overstiger sikre værdier for motorer. Krafttransformatoren klarer sig uden problemer, for normalt drejer kun 2 motorer på samme tid, men yderligere luftkøling er ønskelig til radiatoren.

Nu om at montere feltskærme på radiatoren, og der er 24 af dem, hvis nogen ikke har lagt mærke til det. I denne version af brættet er de placeret liggende, dvs. radiatoren hviler simpelthen på dem og tiltrækkes af noget.

Selvfølgelig er det tilrådeligt at lægge et solidt stykke glimmer for at isolere kølepladen fra transistorerne, men jeg havde ikke en. Jeg fandt en løsning som denne. Fordi For halvdelen af ​​transistorerne går huset til plusstrømforsyningen; de kan monteres uden isolering, kun med termisk pasta. Og under resten lagde jeg stykker glimmer tilovers fra sovjetiske transistorer. Jeg borede radiatoren og pladen igennem tre steder og strammede dem med bolte. Jeg fik et stort bræt ved at lodde tre separate brædder langs kanterne, mens jeg lodde rundt i omkredsen for styrke kobbertråd 1 mm. Jeg placerede alt det elektroniske fyld og strømforsyningen på en slags jernchassis, jeg ved ikke engang hvorfor.

Jeg skar side- og topdækslet ud af krydsfiner og placerede en ventilator ovenpå.

Da jeg har samlet en CNC-maskine til mig selv for lang tid siden og har brugt den regelmæssigt til hobbyformål i lang tid, håber jeg, at min erfaring vil være nyttig, ligesom controllerens kildekoder.

Jeg forsøgte kun at skrive de punkter, som jeg personligt fandt vigtige.

Linket til controllerkilderne og den konfigurerede Eclipse+gcc shell osv. er placeret samme sted som videoen:

skabelseshistorie

Regelmæssigt stillet over for behovet for at lave en eller anden lille "ting" af en kompleks form, tænkte jeg først på en 3D-printer. Og han begyndte endda at gøre det. Men jeg læste fora og vurderede 3D-printerens hastighed, kvaliteten og nøjagtigheden af ​​resultatet, procentdelen af ​​defekter og termoplastens strukturelle egenskaber, og jeg indså, at dette ikke er andet end et legetøj.

Ordren på komponenter fra Kina ankom inden for en måned. Og efter 2 uger arbejdede maskinen med LinuxCNC-styring. Jeg samlede det fra alt det lort, jeg havde ved hånden, fordi jeg ville gøre det hurtigt (profil + nitter). Jeg skulle lave det om senere, men som det viste sig, viste det sig, at maskinen var ret stiv, og møtrikkerne på tappene behøvede ikke at blive strammet en gang. Så designet forblev uændret.

Den første betjening af maskinen viste, at:

1. Brug ikke en "china noname" 220V boremaskine som spindel bedste idé. Den overophedes og er frygtelig høj. Fræserens sidespil (lejer?) kan mærkes med hånden.
2. Proxon-boret er stille. Skuespillet er ikke mærkbart. Men den overophedes og slukker efter 5 minutter.
3. En lånt computer med en tovejs LPT-port er ikke praktisk. Lånt i et stykke tid (at finde PCI-LPT viste sig at være et problem). Optager plads. Og generelt set..

Efter første brug bestilte jeg en vandkølet spindel og besluttede at lave en controller til batteri liv på den billigste version STM32F103, sælges komplet med en 320x240 LCD-skærm.
Hvorfor plager folk stadig stædigt 8-bit ATMega for relativt komplekse opgaver, og endda via Arduino er et mysterium for mig. De elsker sikkert vanskeligheder.

Controller udvikling

Jeg oprettede programmet efter omhyggeligt at have gennemgået LinuxCNC- og gbrl-kilderne. Jeg tog dog ikke nogen af ​​kilderne til beregning af banen. Jeg ville prøve at skrive et beregningsmodul uden at bruge float. Udelukkende på 32-bit aritmetik.
Resultatet passer mig til alle driftstilstande, og jeg har ikke rørt firmwaren i lang tid.
Maksimal hastighed, valgt eksperimentelt: X: 2000 mm/min Y: 1600 Z: 700 (1600 trin/mm. tilstand 1/8).
Men det er ikke begrænset af controllerressourcer. Det er bare, at den ulækre lyd af at springe skridt over, selv på lige sektioner gennem luften, er højere. Det billige kinesiske stepper-kontrolkort på TB6560 er ikke den bedste mulighed.
Faktisk sætter jeg ikke hastigheden for træ (bøg, 5 mm dybde, d=1 mm fræser, trin 0,15 mm) til mere end 1200 mm. Sandsynligheden for knivfejl øges.

Resultatet er en controller med følgende funktionalitet:

• Tilslutning til en ekstern computer som en standard usb-masselagerenhed (FAT16 på et SD-kort). Arbejde med filer standard format G-kode
• Sletning af filer via controllerens brugergrænseflade.
• Se den valgte fils bane (så vidt 640x320-skærmen tillader det), og beregn eksekveringstiden. Faktisk emulering af udførelse med tidssummering.
• Se indholdet af filer i testform.
• Manuel kontroltilstand fra tastaturet (flytning og indstilling af "0").
• Start udførelse af en opgave ved hjælp af den valgte fil (G-kode).
• Pause/genoptag udførelsen. (nogle gange nyttigt).
• Nødsoftwarestop.

Controlleren vil blive forbundet til stepper-kontrolkortet via det samme LPT-stik. De der. den fungerer som en kontrolcomputer med LinuxCNC/Mach3 og kan udskiftes med den.

Efter kreative eksperimenter med udskæring af håndtegnede relieffer på træ, og eksperimenter med accelerationsindstillinger i programmet, ønskede jeg også yderligere encodere på akserne. Lige på e-bay fandt jeg relativt billige optiske økokodere (1/512), hvis divisionsstigning for mine kugleskruer var 5/512 = 0,0098 mm.
Af den måde, brugen af ​​optiske indkodere høj opløsning, uden et hardwarekredsløb til at arbejde med dem (STM32 har det) er meningsløst. Hverken afbrydelsesbehandling eller især softwareafstemning vil nogensinde klare "bounce" (jeg siger dette til ATMega-fans).

Først og fremmest ønskede jeg følgende opgaver:

1. Manuel placering på bordet med høj præcision.
2. Kontrol af mistede trin med kontrol af afvigelse af banen fra den beregnede.

Jeg fandt dog en anden anvendelse for dem, dog i en ret snæver opgave.

Brug af indkodere til at korrigere en maskines bane med stepmotorer

Jeg lagde mærke til, at når man udskærer en relief, når man indstiller Z-accelerationen til mere end en bestemt værdi, begynder Z-aksen langsomt, men sikkert at krybe ned. Men tiden til at skære aflastningen med denne acceleration er 20 % mindre. Efter afslutning af udskæring af et 17x20 cm relief med et trin på 0,1 mm, kan fræseren gå 1-2 mm ned fra den beregnede bane.
Analyse af situationen i dynamik ved hjælp af indkodere viste, at når man løfter fræseren, går 1-2 trin nogle gange tabt.
En simpel trinkorrektionsalgoritme ved hjælp af en encoder giver en afvigelse på ikke mere end 0,03 mm og reducerer behandlingstiden med 20 %. Og selv et 0,1 mm fremspring på træ er svært at bemærke.

Design

Jeg betragtede det som en ideel mulighed til hobbyformål. desktop version med et felt lidt større end A4. Og det er stadig nok for mig.

Bevægeligt bord

Det er stadig et mysterium for mig, hvorfor alle vælger et design med en bevægelig portal til bordplademaskiner. Dens eneste fordel er evnen til at behandle et meget langt bord i dele eller, hvis du regelmæssigt skal behandle materiale, der vejer mere end vægten af ​​portalen.

I hele driftsperioden har der aldrig været behov for at skære et relief ud stykke for stykke på en 3 meter plade eller gravere på en stenplade.

Det bevægelige bord har følgende fordele til bordplademaskiner:

1. Designet er enklere, og generelt er strukturen mere stiv.
2. Alt indvendigt (strømforsyninger, tavler osv.) er hængt på en fast portal, og maskinen viser sig at være mere kompakt og mere bekvem at bære.
3. Vægt af bord og styk typisk materiale til forarbejdning er væsentligt lavere end vægten af ​​portalen og spindelen.
4. Problemet med kabler og spindelvandkøleslanger forsvinder praktisk talt.

Spindel

Jeg vil gerne bemærke, at denne maskine ikke er til strømbehandling. Den nemmeste måde at lave en CNC-maskine til kraftbearbejdning er på basis af en konventionel fræsemaskine.

Efter min mening er en maskine til kraftforarbejdning af metal og en maskine med højhastighedsspindel til forarbejdning af træ/plast absolut forskellige typer udstyr.

Skab betingelser derhjemme universal maskine det giver i hvert fald ingen mening.

Valget af en spindel til en maskine med denne type kugleskruer og føringer med lineære lejer er ligetil. Dette er en højhastighedsspindel.

For en typisk højhastighedsspindel (20.000 rpm) er fræsning af ikke-jernholdige metaller (stål er udelukket) en ekstrem tilstand for spindlen. Nå, medmindre det virkelig er nødvendigt, og så spiser jeg 0,3 mm pr. gang med vanding af kølevæsken.
Jeg vil anbefale en vandkølet spindel til maskinen. Med den kan du under drift kun høre "sangen" fra stepmotorerne og gurglen fra akvariepumpen i kølekredsløbet.

Hvad kan man gøre på sådan en maskine?

Først og fremmest fik jeg bugt med boligproblemet. Kroppen af ​​enhver form fræses af "plexiglas" og limes sammen med et opløsningsmiddel langs ideelt glatte snit.

Glasfiber nægtede universelt materiale. Maskinens præcision giver dig mulighed for at skære sæde under lejet, hvor det vil gå koldt, som det skal være, med en lille spænding, og så kan du ikke trække det ud. Textolite gear er perfekt skåret med en ærlig evolvent profil.

Træforarbejdning (relieffer, osv.) er et bredt anvendelsesområde for realisering af ens kreative impulser, eller som minimum for realisering af andre menneskers impulser (færdige modeller).

Jeg har bare ikke prøvet smykkerne. Der er ingen steder at kalcinere/smelte/støbe kolberne. Selvom en blok smykkevoks venter i kulissen.