A marógép saját kezű összeállításához ki kell választania egy CNC vezérlővezérlőt. A vezérlők többcsatornásként is kaphatók: 3 és 4 tengelyes léptetőmotoros vezérlőkés egycsatornás. A többcsatornás vezérlők leggyakrabban kis vezérlésűek léptetőmotorok, szabványos méret 42 vagy 57 mm (nema17 és nema23). Az ilyen motorok legfeljebb 1 m munkaterületű CNC gépek önszerelésére alkalmasak. Nál nél önszerelés Egy 1 m-nél nagyobb munkaterületű géphez szabványos 86 mm-es léptetőmotorokat (nema34) kell használni, az ilyen motorok vezérléséhez 4,2 A vagy nagyobb vezérlőáramú, erőteljes egycsatornás meghajtókra lesz szükség.

Az asztali marógépek vezérlésére széles körben alkalmazzák a speciális SD meghajtó mikroáramkörökön alapuló vezérlőket, pl. TB6560 ill A3977. Ez a mikroáramkör tartalmaz egy vezérlőt, amely a megfelelő szinuszoidot állítja elő a különböző féllépéses módokhoz, és képes programozottan beállítani a tekercsáramokat. Ezeket a meghajtókat 3 A-ig terjedő léptetőmotorokhoz, NEMA17 42 mm-es és NEMA23 57 mm-es motorméretekhez tervezték.

A vezérlő vezérlése speciális vagy Linux EMC2 és más számítógépre telepített EMC2 használatával. Legalább 1 GHz-es processzorfrekvenciájú és 1 GB memóriával rendelkező számítógép használata javasolt. Asztali számítógép jobb eredményeket ad a laptopokhoz képest és lényegesen olcsóbb. Ezenkívül ezt a számítógépet más feladatokra is használhatja, ha nem a gép vezérlésével van elfoglalva. 512 MB memóriával rendelkező laptopra vagy PC-re történő telepítés esetén ajánlatos elvégezni.

A számítógéphez való csatlakozáshoz párhuzamos LPT portot használnak (USB interfésszel rendelkező vezérlőhöz USB port). Ha számítógépe nem rendelkezik párhuzamos porttal (egyre több számítógépet adnak ki e port nélkül), vásárolhat PCI-LPT vagy PCI-E-LPT portbővítő kártyát vagy speciális USB-LPT vezérlő-konvertert, amely csatlakoztatja a számítógéphez USB-porton keresztül.

A CNC-2020AL alumíniumból készült asztali gravírozó- és marógéppel, az orsó fordulatszámának beállítására alkalmas vezérlőegységgel kiegészítve, 1. és 2. ábra, a vezérlőegység egy léptetőmotor meghajtót tartalmaz TB6560AHQ chipen, tápegységeket a léptetőhöz. motor meghajtó és orsó tápegység.

kép 1

2. ábra

1. A TB6560 chipen található CNC marógépek egyik első vezérlővezérlője a „kék tábla” becenevet kapta, 3. ábra. A tábla ezen változatáról sokat vitatkoztak a fórumok, számos hátránya van. Az első a PC817 lassú optocsatoló, amely a MACH3 gépvezérlő program beállításakor megköveteli a maximális érték megadását. megengedett érték a Step pulse és a Dir impulse = 15 mezőkben. A második az optocsatolók kimeneteinek rossz illesztése a TB6560 driver bemeneteivel, ami az áramkör módosításával oldható meg, 8. és 9. ábra. A harmadik a lineáris szabályozók A tábla tápellátásának csökkenése, és ennek eredményeként nagy a túlmelegedés, a következő táblákon impulzusstabilizátorokat használnak. A negyedik a tápáramkör galvanikus leválasztásának hiánya. Az orsórelé 5A, ami a legtöbb esetben nem elég, és erősebb köztes relé használatát igényli. Az előnyök közé tartozik a csatlakozó jelenléte a vezérlőpanel csatlakoztatásához. Ezt a vezérlőt nem használják.

3. ábra.

2. A CNC gépvezérlő vezérlő a „kék tábla” után lépett piacra, becenevén vörös tábla, 4. ábra.

Itt nagyobb frekvenciájú (gyors) 6N137 optocsatolókat használnak. Orsó relé 10A. Az áramellátás galvanikus leválasztása. Van egy csatlakozó a negyedik tengely meghajtó csatlakoztatásához. Kényelmes csatlakozó végálláskapcsolók csatlakoztatásához.

4. ábra.

3. A TB6560-v2 jelű léptetőmotor-vezérlő szintén piros, de leegyszerűsítve, nincs teljesítményleválasztás, 5. ábra Kis méret, de ennek következtében kisebb méret radiátor

5. ábra

4. Vezérlő alumínium tokban, 6. ábra A tok védi a vezérlőt a portól és a fém alkatrészektől, jó hűtőbordaként is szolgál. Galvanikus leválasztás az áramellátáshoz. Van egy csatlakozó további +5 V áramkörök táplálására. Gyors optocsatolók 6N137. N alacsony impedanciájú és alacsony ESR kondenzátorok. Az orsó bekapcsolásának vezérlésére nincs relé, de van két kimenet a relé csatlakoztatására (tranzisztoros kapcsolók OK-val) vagy PWM az orsó forgási sebességének szabályozására. A relévezérlő jelek csatlakoztatásának leírása az oldalon

6. ábra

5. CNC maró-gravírozógép 4 tengelyes vezérlője, USB interfész, 7. ábra.

7. ábra

Ez a vezérlő nem működik a MACH3 programmal, hanem saját gépvezérlő programja van.

6. A gép CNC vezérlője az Allegro A3977-ből származó SD meghajtón, 8. ábra.

8. ábra

7. Egycsatornás léptetőmotor meghajtó DQ542MA CNC géphez. Ez az illesztőprogram akkor használható, ha saját gyártás nagy munkaterű és 4,2A áramerősségű léptetőmotoros gép, Nema34 86mm-es motorokkal is működhet, 9. ábra.

9. ábra

Fénykép a kék léptetőmotor-vezérlő kártya módosításáról a TB6560-on, 10. ábra.

10. ábra.

A kék léptetőmotor-vezérlő kártya rögzítési sémája a TB6560-on, 11. ábra.

"RFF" - képes vezérelni mind a különálló 3 léptetőmotoros meghajtókat, mind a kész kártyát meghajtókkal a 3 tengelyes CNC-hez LPT kimenettel.
Ez a kártya egy olyan régi számítógép alternatívája, amelyen LPT porttal rendelkezik, amelyre a MACH3 telepítve van.
Ha a G-kód be van töltve a számítógép MACH3 programjába, akkor itt az „RFF” beolvasásra kerül az SD kártyáról.

1. Kinézet táblák

1 - nyílás az SD-kártyához;

2 - start gomb;

3 - kézi vezérlésű joystick;

4 - LED (X és Y tengelyekhez);

5 LED (Z tengelyhez);

6 - vezetékek az orsó bekapcsológombjához;

8 - alacsony szintű csapok (-GND);

9 - magas szintű csapok (+5 V);

10 - csapok 3 tengelyen (Xstep, Xdir, Ystep, Ydir, Zstep, Zdir), mindegyik 2 csap;

11 - LPT csatlakozó tűk (25 érintkező);

12 - LPT csatlakozó (aljzat);

13 - USB csatlakozó (csak +5 V tápegységhez);

14 és 16 - orsófrekvencia vezérlés (PWM 5 V);

15 - GND (orsóhoz);

17 - kimenet az orsó BE és KI számára;

18 - orsó fordulatszám-szabályozás (analóg 0 és 10 V között).

Ha egy kész kártyához csatlakozik meghajtókkal egy 3 tengelyes CNC-hez, amely LPT kimenettel rendelkezik:

Szereljen át jumpereket 10 és 11 érintkező közé.

8 és 9 tűk 11-essel, ezek akkor szükségesek, ha további be- és kikapcsoló érintkezők vannak kijelölve a meghajtókhoz (nincs konkrét szabvány, így ezek bármilyen kombinációk lehetnek, megtalálod a leírásban, vagy véletlenszerűen :) -)

Különálló motoros meghajtókhoz való csatlakoztatáskor:

Szereljen jumpereket az "RFF" kártya 10 Step, Dir érintkezői és az illesztőprogramok Step, Dir érintkezői közé. (ne felejtse el árammal ellátni a meghajtókat és a motorokat)

Csatlakoztassa az "RFF"-et a hálózathoz. Két LED világít.

Helyezze be a formázott SD-kártyát a LOT 1-be. Nyomja meg a RESET gombot. Várjon, amíg a jobb oldali LED kigyullad. (Körülbelül 5 másodperc) Vegye ki az SD-kártyát.

Egy "RFF" nevű szövegfájl jelenik meg rajta.

Nyissa meg ezt a fájlt, és írja be a következő változókat (itt ebben a formában és sorrendben):

Példa:

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

V- feltételes jelentés 0-ról 10-re a kezdeti sebesség a gyorsítás során (gyorsítás).

A parancsok magyarázata

D - a motormeghajtókra telepített lépcsős zúzás (mindháromnál azonosnak kell lennie).

L a kocsi (portál) áthaladásának hossza, a léptetőmotor egy fordulatával mm-ben (mindháromnál azonosnak kell lennie). A vágó helyett a fogantyúból helyezze be a rudat, és kézzel forgassa el a motort egy teljes fordulattal, ez a vonal lesz az L érték.

S - melyik jel kapcsolja be az orsót, ha 0 azt jelenti - GND ha 1 azt jelenti, hogy +5v (kísérletileg kiválasztható).

A Dir X, Dir Y, Dir Z, a tengelyek mentén történő mozgás iránya kísérletileg is kiválasztható a 0 vagy 1 beállításával (kézi módban derül ki).

F - fordulatszám alapjáraton (G0), ha F=600, akkor a fordulatszám 600mm/sec.

H - az orsó maximális frekvenciája (az orsó frekvenciájának PWM-mel történő vezérléséhez szükséges, például ha H = 1000, és S1000 van írva a G-kódban, akkor a kimenet ezzel az értékkel 5 V, ha S500, akkor 2,5 v stb., az S változó a G-kódban nem lehet nagyobb, mint a H változó az SD-n.

A frekvencia ennél a tűnél körülbelül 500 Hz.
UP - logika az SD-illesztőprogramok vezérléséhez (nincs szabvány, lehet ilyen magas szint+5V, és alacsony -) állítsd 0-ra vagy 1-re. (nekem mindenesetre működik. -)))

Maga a vezérlő

Lásd a videót: vezérlőkártya 3 tengelyes CNC-vel

2. A vezérlőprogram elkészítése (G_CODE)

A táblát az ArtCam számára fejlesztették ki, ezért a Control programnak rendelkeznie kell egy kiterjesztéssel. TAP (ne felejtse el, hogy mm-ben, ne hüvelykben adja meg).
Az SD-kártyára mentett G-kód fájl neve G_CODE.

Ha más kiterjesztéssel rendelkezik, például CNC, nyissa meg a fájlt a Jegyzettömb segítségével, és mentse el G_CODE.TAP néven.

A G-kódban az x, y, z betűket nagybetűvel kell írni, a pontnak pontnak kell lennie, nem vesszőnek, és még egy egész számnál is 3 nullának kell lennie a pont után.

Íme, ebben a formában:

X5.000Y34.400Z0.020

3. Kézi vezérlés

A kézi vezérlés joystick segítségével történik, ha nem adta meg a változókat az „RFF” tábla 1. pontjában megadott beállításokban
kézi üzemmódban sem fog működni!!!
A kézi üzemmódra váltáshoz meg kell nyomnia a joystickot. Most próbálja meg irányítani. A táblát felülről nézve (1. SLOT alul,
12 LPT csatlakozó felül).

Előre Y+, hátra Y-, jobbra X+, balra X-, (ha a Dir X, Dir Y beállításokban az elmozdulás helytelen, módosítsa az értéket az ellenkezőjére).

Nyomja meg ismét a joystickot. A 4. LED kigyullad, ami azt jelenti, hogy Z-tengely vezérlésre váltott Joystick fel - orsó
felfelé kell mennie Z+, joystick le - lefelé Z- (ha a lépés nem megfelelő, módosítsa az értéket a Dir Z beállításaiban
az ellenkezőjére).
Engedje le az orsót, amíg a maró hozzá nem ér a munkadarabhoz. Kattints a 2-es start gombra, most ez a nulla pont innen indul el a G-kód végrehajtása.

4. Autonóm működés (G-kód vágás végrehajtása)
Nyomja meg ismét a 2-es gombot, röviden lenyomva.

A gomb elengedése után az "RFF" tábla megkezdi a CNC gép vezérlését.

5. Szünet mód
Nyomja meg röviden a 2-es gombot, miközben a gép működik, a vágás leáll, és az orsó 5 mm-rel a munkadarab fölé emelkedik. Mostantól felfelé és lefelé is vezérelheti a Z tengelyt, és ne féljen még mélyebbre menni a munkadarabba, hiszen a 2 gomb újbóli megnyomása után a vágás a szünetelt értéktől a Z mentén folytatódik. Szünet állapotban forgathatja a orsó ki és be a 6 gombbal. Az X és Y tengely Szünet módban van, nem vezérelhető.

6. A munka vészleállítása, amikor az orsó nullára megy

Autonóm működés közben a 2-es gombot hosszabb ideig nyomva tartva az orsó 5 mm-rel a munkadarab fölé emelkedik, nem engedi el a gombot, 2 LED, 4-es és 5-ös, felváltva kezd villogni, ha a villogás abbamarad, engedje el a gombot és a az orsó a nulla pontra fog mozogni. A 2-es gomb újbóli megnyomásával a feladat a G-kód elejétől indul.

Támogatja az olyan parancsokat, mint a G0, G1, F, S, M3, M6 az orsó fordulatszámának szabályozására, külön érintkezők vannak: PWM 0 és 5 V között, és egy második analóg 0 és 10 V között.

Elfogadott parancsformátum:

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

Nem kell számozni a sorokat, nem kell szóközt tenni, csak váltáskor tüntesd fel az F-et és az S-t.

Egy kis példa:

A 17.603Y58.707 X17.605Y58.748

Az RFF vezérlő működésének bemutatása

A cikk leírja házi készítésű gép CNC-vel. A gép ezen verziójának fő előnye a léptetőmotorok egyszerű csatlakoztatásának módja a számítógéphez az LPT porton keresztül.

Mechanikus rész

ágy
Gépünk ágya 11-12mm vastagságú műanyagból készült. Az anyag nem kritikus, használhat alumíniumot, szerves üveget, rétegelt lemezt és bármi mást elérhető anyag. A keret fő részeit önmetsző csavarokkal rögzítik; ha szükséges, a rögzítési pontokat ragasztóval is díszítheti; ha fát használ, használhat PVA ragasztót.

Tolómérők és vezetők
Vezetőként 12 mm átmérőjű, 200 mm hosszú (Z tengely 90 mm) acélrudakat használtak, tengelyenként két darab. A féknyergek textolitból készülnek, méretei 25X100X45. A textoliton három átmenő lyuk található, ebből kettő a vezetők és egy az anya számára. A vezetőelemek M6-os csavarokkal vannak rögzítve. Az X és Y támaszok tetején 4 menetes furat található az asztal és a Z tengely szerelvény rögzítéséhez.

Tolómérő Z
A Z tengelyvezetők acéllemezen keresztül vannak rögzítve az X támasztékhoz, ami egy átmeneti lemez, a lemez méretei 45x100x4.

A léptetőmotorok kötőelemekre vannak felszerelve, amelyek 2-3 mm vastagságú acéllemezből készülhetnek. A csavart a léptetőmotor tengelyéhez kell csatlakoztatni egy rugalmas tengely segítségével, amely lehet gumitömlő. Ha merev tengelyt használ, a rendszer nem fog megfelelően működni. Az anya sárgarézből készült, amely a féknyeregbe van ragasztva.

Szerelés
Szerelés házi CNC gép, a következő sorrendben hajtják végre:

• Először be kell szerelni az összes vezetőelemet a féknyeregbe, és csavarozni kell az oldalfalakhoz, amelyeket először nem szerelnek fel az alapra.
• Mozgatjuk a tolómérőt a vezetők mentén, amíg el nem érjük a sima mozgást.
• Húzza meg a csavarokat, rögzítse a vezetőelemeket.
• Az alapra rögzítjük a féknyerget, a vezetőszerelvényt és az oldalkeretet, a rögzítéshez önmetsző csavarokat használunk.
• Összeszereljük a Z szerelvényt, és az adapterlappal együtt rögzítjük az X tartóhoz.
• Ezután telepítjük ólomcsavarok tengelykapcsolókkal együtt.
• A léptetőmotorokat úgy szereljük be, hogy a motor forgórészét és a csavart tengelykapcsolóval csatlakoztatjuk. Szigorúan ügyelünk arra, hogy a vezetőcsavarok simán forogjanak.

Javaslatok a gép összeszereléséhez:
Az anyák öntöttvasból is készülhetnek, nincs szükség más anyagok használatára, csavarok bármely helyen megvásárolhatók hardver üzletés vágja le az igényeinek megfelelően. M6x1 menetű csavarok használata esetén az anya hossza 10 mm.

Géprajzok.rar

Térjünk át a CNC gép saját kezű összeszerelésének második részére, nevezetesen az elektronikára.

Elektronika

tápegység
Áramforrásként egy 12 voltos 3A-es egységet használtak. A blokkot léptetőmotorok táplálására tervezték. Egy másik 5 voltos feszültségforrást és 0,3 A áramerősséget használtak a vezérlő mikroáramkörök táplálására. Az áramellátás a léptetőmotorok teljesítményétől függ.

Itt van a tápegység számítása. A számítás egyszerű - 3x2x1=6A, ahol 3 a használt léptetőmotorok száma, 2 a meghajtott tekercsek száma, 1 az áramerősség Amperben.

Vezérlő
A vezérlővezérlőt mindössze 3 db 555TM7 sorozatú mikroáramkör felhasználásával szerelték össze. A vezérlő nem igényel firmware-t, és meglehetősen egyszerű sematikus ábrája, ennek köszönhetően ezt a CNC gépet olyan ember is elkészítheti, aki nem különösebben jártas az elektronikában.

Az LPT port csatlakozó érintkezőinek leírása és célja.

Vvyv.	Név	Irány	Leírás
1	STROBE	bemenet és kimenet	Minden adatátvitel befejezése után beállítja a számítógépet
2..9	DO-D7	következtetés	Következtetés
10	KÉRDEZ	bemenet	Állítsd "0"-ra külső eszköz miután megkapta a bájtot
11	ELFOGLALT	bemenet	A készülék ezt a sort "1"-re állítva jelzi, hogy foglalt.
12	Kifogyott a papír	bemenet	Nyomtatókhoz
13	Válassza ki	bemenet	A készülék készenlétét jelzi, ha ezt a sort "1"-re állítja
14	Automatikus adagolás
15	Hiba	bemenet	Hibát jelez
16	Inicializálás	bemenet és kimenet
17	Válassza a Be lehetőséget	bemenet és kimenet
18..25	Földi GND	GND	Közös vezeték

A kísérlethez egy régi, 5,25 hüvelykes léptetőmotort használtak. Az áramkörben 7 bitet nem használnak, mert 3 motort használnak. A kulcsot akaszthatja rá a főmotor (maró vagy fúró) bekapcsolásához.

Meghajtó léptetőmotorokhoz
A léptetőmotor vezérléséhez egy meghajtót használnak, amely egy 4 csatornás erősítő. A tervezést csak 4 KT917 típusú tranzisztor használatával hajtják végre.

Használhat soros mikroáramköröket is, például - ULN 2004 (9 kulcs) 0,5-0,6 A áramerősséggel.

A vri-cnc program a vezérlésre szolgál. Részletes leírásés a program használati útmutatója a címen található.

Ha ezt a CNC gépet saját kezűleg összeszereli, egy olyan gép tulajdonosa lesz, amely képes műanyagok mechanikai megmunkálására (fúrásra, marásra). Gravírozás acélra. Egy házi készítésű CNC gép is használható plotterként, nyomtatott áramköri lapokat rajzolhat és fúrhat rá.

A következő webhelyről származó anyagok alapján: vri-cnc.ru

Jó napot mindenkinek! És itt vagyok a történetem új részével CNC gép. Amikor elkezdtem írni a cikket, nem is gondoltam, hogy ennyire terjedelmes lesz. Amikor a gép elektronikájáról írtam, megnéztem és megijedtem - az A4-es lapot mindkét oldalán írás borította, és még mindig sok, nagyon sok volt a mesélnivaló.

Végül így alakult útmutató a CNC gép létrehozásához, működő gép, a semmiből. Három része lesz egy cikknek egy gépről: 1-elektronikus töltés, 2-gép mechanika, 3-az elektronika beállításának minden finomsága, maga a gép és a gépvezérlő program.
Általánosságban elmondható, hogy megpróbálok egy anyagban egyesíteni mindent, ami hasznos és szükséges minden kezdő számára ebben az érdekes üzletben, amit magam olvastam a különféle internetes forrásokon és átadtam magamon.

Mellesleg, abban a cikkben elfelejtettem megmutatni az elkészült kézműves fényképeket. ezt javítom. Styrofoam medve és rétegelt lemez növény.

Előszó

Miután összeállítottam a kis gépemet anélkül jelentős költségek erőfeszítés, idő és pénz, komolyan érdekelt ez a téma. Megnéztem a YouTube-on, ha nem is az összes, de szinte az összes amatőr gépekkel kapcsolatos videót. Különösen lenyűgöztek a fényképek azokról a termékekről, amelyeket az emberek készítenek otthoni CNC" Megnéztem, és úgy döntöttem – összeszedem a sajátomat nagy gép! Így az érzelmek hullámán, anélkül, hogy mindent végiggondoltam volna, egy új és ismeretlen világba csöppentem CNC.

Nem tudtam, hol kezdjem. Először is rendeltem egy normál léptetőmotort Vexta 12 kg/cm-rel, egyébként büszke „made in Japan” felirattal.

Miközben Oroszországon keresztül utazott, esténként különféle CNC-fórumokon ült, és próbált dönteni a választása mellett. STEP/DIR vezérlőés léptetőmotor-meghajtók. Három lehetőséget mérlegeltem: chipen L298, mezei munkásokon, vagy vegyél kész kínait TB6560 amelyről igen vegyes vélemények voltak.

Van, akinek sokáig probléma nélkül működött, másoknak a legkisebb felhasználói hibára kiégett. Valaki még azt is írta, hogy akkor égett ki, amikor kicsit elfordította a vezérlőhöz csatlakoztatott motor tengelyét. Valószínűleg a kínaiak megbízhatatlanságának ténye játszott a sémaválasztás mellett L297+ aktívan megvitatták a fórumon. A rendszer valószínűleg tényleg elpusztíthatatlan, mert... A vezető mező áramerőssége többszöröse annak, amit a motorokhoz kell adni. Annak ellenére, hogy saját kezűleg kell forrasztani (ez csak plusz), és az alkatrészek ára kicsit több volt, mint egy kínai kontroller, de megbízható, ami fontosabb.

Kicsit elkanyarodok a témától. Amikor mindez megtörtént, fel sem merült a gondolat, hogy valaha is fogok írni róla. Ezért a mechanika és az elektronika összeszerelési folyamatáról nincsenek fényképek, csak néhány mobiltelefon kamerával készült fotó. Minden mást kifejezetten a cikkhez kattintottak, már összerakott formában.

A forrasztópáka tok fél

Kezdem a tápegységgel. Terveztem, hogy csinálok egy impulzusost, talán egy hétig bütykölgettem vele, de még mindig nem tudtam leküzdeni a semmiből érkező izgalmat. Lecserélem a transzformátort 12V-ra - minden rendben van, de ha 30-ra cserélem, az teljes rendetlenség. Arra a következtetésre jutottam, hogy valami baromság mászik Visszacsatolás 30V-tól ig TL494és lebontja a tornyát. Így hát elhagytam ezt az impulzusgenerátort, szerencsére több TS-180-as is volt, ebből az egyik a haza szolgálatába állt trance tápként. És bármit is mond, egy vas- és rézdarab megbízhatóbb lesz, mint egy halom por. A transzformátor visszatekeredett a szükséges feszültségekre, de +30V kellett a motorok táplálásához, +15V a tápellátáshoz IR2104, +5V bekapcsolva L297, és egy rajongó. 10-et vagy 70-et lehet betáplálni a motorokra, a lényeg, hogy ne lépje túl az áramerősséget, de ha kevesebbet csinál, akkor csökken a maximális fordulatszám és a teljesítmény, de a transzformátor nem engedett többet, mert 6-7A szükséges. Az 5 és 15 V feszültség stabilizálódott, 30 maradt „lebegve” az elektromos hálózatunk belátása szerint.

Egész idő alatt minden este a számítógép előtt ültem és olvastam, olvastam, olvastam. Vezérlő beállítása, programok kiválasztása: melyiket rajzoljuk, melyikkel vezéreljük a gépet, hogyan készítsünk mechanikát stb. stb. Általánosságban elmondható, hogy minél többet olvastam, annál ijesztőbb lett, és egyre gyakrabban merült fel a kérdés, hogy „miért kell ez nekem?!” De már késő volt visszavonulni, a motor az asztalon van, az alkatrészek valahol útban vannak - folytatnunk kell.

Ideje forrasztani a táblát. Az interneten elérhetők három okból nem feleltek meg nekem:
1 - Az a bolt, ahol az alkatrészeket rendeltem, nem volt elérhető IR2104 DIP-csomagokban, és küldtek nekem 8-SOICN-t. A másik oldalról, fejjel lefelé forrasztják a táblára, és ennek megfelelően kellett tükrözni a pályákat, és a ( IR2104) 12 darab.

2 - Ellenállásokat és kondenzátorokat is vettem SMD csomagban, hogy csökkentsem a fúrandó lyukak számát.
3 - A radiátorom kisebb volt, a külső tranzisztorok pedig a területén kívül voltak. Az egyik táblán a terepi kapcsolókat kellett jobbra, a másikon balra tolni, így kétféle táblát készítettem.

Gépvezérlő diagram

Az LPT port biztonsága érdekében a vezérlőt és a számítógépet optikai leválasztó kártyán keresztül kötötték össze. A diagramot és a pecsétet egy jól ismert oldalról vettem, de ismét egy kicsit át kellett csinálnom, hogy megfeleljek magamnak, és eltávolítsam a felesleges részleteket.

A tábla egyik oldala USB porton keresztül, a másik, a vezérlőhöz csatlakoztatott oldala +5 V-os forrásból kap tápellátást. A jelek továbbítása optocsatolókon keresztül történik. A vezérlő beállításával és a leválasztással kapcsolatos minden részletet a harmadik fejezetben írok le, de itt csak a főbb pontokat említem meg. Ezt a leválasztó kártyát arra tervezték, hogy biztonságosan csatlakoztassa a léptetőmotor-vezérlőt a számítógép LPT portjához. Teljesen elektromosan leválasztja a számítógép portját a gép elektronikájától, és lehetővé teszi egy 4 tengelyes CNC gép vezérlését. Ha a gépnek csak három tengelye van, mint a mi esetünkben, szükségtelen részleteket hagyhatja őket a levegőben lógni, vagy egyáltalán nem forraszthatja őket. Lehetőség van határérték érzékelők, kényszerleállító gomb, orsókapcsoló relé és más eszköz, például porszívó csatlakoztatására.

Ez egy internetről vett fotó az optocsatoló tábláról, és így néz ki a kertem a házba szerelés után. Két tábla és egy csomó vezeték. De úgy tűnik, hogy nincs interferencia, és minden hiba nélkül működik.

Elkészült az első vezérlőpanel, mindent leellenőriztem és lépésről lépésre teszteltem, ahogy az utasításokban is szerepel. Egy trimmerrel beállítottam egy kis áramerősséget (ez a PWM jelenlétének köszönhetően lehetséges), és az áramot (a motorokhoz) 12+24V-os izzóláncon keresztül csatlakoztattam, úgy, hogy „semmi, ha valami. ” A terepmunkásaim radiátor nélkül vannak.

A motor felszisszent. Jó hírek, akkor a PWM úgy működik, ahogy kell. Megnyomom a gombot és forog! Elfelejtettem megemlíteni, hogy ezt a vezérlőt egy bipoláris léptetőmotor vezérlésére tervezték, pl. amelyikhez 4 vezeték van csatlakoztatva. Játszottam a step/half-step és az aktuális módokkal. Féllépéses üzemmódban a motor stabilabban viselkedik és nagyobb fordulatszámot fejleszt + a pontosság növekszik. Így a jumpert a „féllépésben” hagytam. A motor maximális biztonságos áramával kb. 30 V feszültség mellett akár 2500 ford./perc fordulatszámra is lehetett pörgetni a motort! Az első PWM nélküli gépem erről álmodni sem mert.))

A következő két motort erősebbre rendeltem, Nema 18kg/s-mal, de már „made in China”.

Minőségben gyengébbek Vexta, végül is Kína és Japán különböző dolgok. Ha kézzel forgatod a tengelyt, akkor japánnal ez valahogy lágyan történik, de a kínainál más az érzés, de ez eddig nem befolyásolta a munkát. Nincsenek megjegyzések róluk.

A megmaradt két táblát beforrasztottam, a „LED léptetőmotoros szimulátorral” ellenőriztem, minden rendben volt. Egy motort csatlakoztatok - remekül működik, de nem 2500 fordulat / perc, hanem körülbelül 3000! A már kidolgozott séma szerint a harmadik motort rákötöm a harmadik lapra, pár másodpercet pörög és leáll... Oszcillátorral nézem - egy kimeneten nincs impulzus. Hívom a díjat - az egyiket IR2104 törött.

Na jó, lehet, hogy hibásat kaptam, olvastam, hogy ez gyakran előfordul ezzel az aprósággal. Beforrasztok egy újat (2 darabot vettem tartalékkal), ugyanaz a hülyeség - pár másodpercig fordul és ÁLLJ! Itt megfeszültem, és nézzük meg a mezei munkásokat. Egyébként a táblámnak van IRF530(100V/17A) szemben (50V/49A), mint az eredetiben. Maximum 3A megy a motorra, így a 14A tartalék bőven elég, de az árkülönbség közel 2-szeres az 530-asok javára.
Szóval, megnézem a terepi eszközöket, és amit látok... Nem forrasztottam egy lábat! És a mezei munkástól az összes 30 V ennek az „irkának” a kimenetére repült. Leforrasztottam a lábat, újra alaposan átvizsgáltam mindent, és beszereltem egy másikat. IR2104, magam is aggódom – ez az utolsó. Bekapcsoltam és nagyon örültem, amikor két másodperces működés után nem állt le a motor. A módok a következők voltak: motor Vexta– 1,5A, motor NEMA 2,5A. Ezzel az árammal körülbelül 2000 fordulat érhető el, de jobb ezeket szoftveresen korlátozni, hogy elkerüljük a lépések kihagyását, és a motor hőmérsékletét hosszú munka nem haladja meg a motorok biztonságos értékeit. A transzformátor problémamentesen megbirkózik, mert általában csak 2 motor pörög egyszerre, de a radiátornak további léghűtésre van szüksége.

Most a mezővédők felszereléséről a radiátorra, és van belőlük 24, ha valaki nem vette volna észre. A tábla ezen változatában fekve helyezkednek el, azaz. a radiátor egyszerűen rajtuk nyugszik és vonzza valami.

Természetesen célszerű egy tömör csillámdarabot tenni, hogy elszigetelje a hűtőbordát a tranzisztoroktól, de nekem nem volt. Találtam egy ilyen megoldást. Mert A tranzisztorok felénél a plusz tápra megy a ház, szigetelés nélkül, csak hőpasztával szerelhetők fel. A többi alá pedig szovjet tranzisztorokból visszamaradt csillámdarabokat tettem. A radiátort és a táblát három helyen átfúrtam és csavarokkal meghúztam. Úgy kaptam egy nagy táblát, hogy három különálló táblát forrasztottam a szélek mentén, miközben a kerület mentén forrasztottam az erősség érdekében rézdrót 1 mm. Az összes elektronikai tölteléket és a tápot valami vasalvázra raktam, nem is tudom miért.

Rétegelt lemezből kivágtam az oldalsó és felső burkolatot, tetejére egy ventilátort helyeztem.

Mivel nagyon régen összeszereltem magamnak egy CNC gépet, és régóta rendszeresen használom hobbi célokra, remélem hasznosak lesznek a tapasztalataim, ahogy a vezérlő forráskódjai is.

Igyekeztem csak azokat a pontokat leírni, amelyeket személyesen fontosnak találtam.

A vezérlő forrásainak hivatkozása és a beállított Eclipse+gcc shell stb. ugyanott található, ahol a videó:

A teremtés története

Rendszeresen szembesülve azzal, hogy egyik vagy másik apró „dolgot” összetett alakúra kell készíteni, kezdetben egy 3D nyomtatóra gondoltam. És el is kezdte csinálni. De elolvastam a fórumokat, és felmértem a 3D nyomtató sebességét, az eredmény minőségét és pontosságát, a hibák százalékát és a hőre lágyuló műanyag szerkezeti tulajdonságait, és rájöttem, hogy ez nem más, mint egy játék.

A Kínából származó alkatrészrendelés egy hónapon belül megérkezett. És 2 hét után a gép LinuxCNC vezérléssel működött. Abból, ami a kezemben volt, összeraktam, mert gyorsan meg akartam csinálni (profil + csapok). Később újra akartam csinálni, de mint kiderült, elég merevnek bizonyult a gép, és a csapok anyáit egyszer sem kellett meghúzni. Így a design változatlan maradt.

A gép kezdeti működése azt mutatta, hogy:

1. Ne használjon „china noname” 220 V-os fúrót orsóként legjobb ötlet. Túlmelegszik, és rettenetesen hangos. A vágó (csapágyak?) oldaljátéka kézzel is érezhető.
2. A Proxon fúró csendes. A játék nem észrevehető. De túlmelegszik és 5 perc múlva kikapcsol.
3. A kétirányú LPT porttal rendelkező kölcsön számítógép nem kényelmes. Egy darabig kölcsönkértem (a PCI-LPT megtalálása problémásnak bizonyult). Helyet foglal. És általában véve..

Az első használat után rendeltem egy vízhűtéses orsót, és úgy döntöttem, hogy készítek egy vezérlőt elem élettartam a legolcsóbb STM32F103 verzión, 320x240-es LCD képernyővel együtt értékesítve.
Miért kínozzák még mindig makacsul az emberek a 8 bites ATMegát viszonylag összetett feladatok, és még az Arduino-n keresztül is rejtély számomra. Valószínűleg szeretik a nehézségeket.

Vezérlő fejlesztés

A programot a LinuxCNC és a gbrl források átgondolt áttekintése után hoztam létre. A pálya kiszámításához azonban egyik forrást sem vettem alapul. Meg akartam próbálni egy számítási modult float használata nélkül írni. Kizárólag 32 bites aritmetikán.
Az eredmény minden üzemmódban megfelel nekem, és hosszú ideje nem nyúltam a firmware-hez.
Maximális sebesség, kísérletileg kiválasztott: X: 2000 mm/perc Y: 1600 Z: 700 (1600 lépés/mm. mód 1/8).
De ezt nem korlátozzák a vezérlő erőforrásai. Csak az az undorító hang, amikor a lépések kihagyása egyenes szakaszokon a levegőben is magasabb. A TB6560 olcsó kínai léptetővezérlő kártyája nem a legjobb megoldás.
Valójában a fához (bükk, 5 mm mélység, d=1 mm vágó, 0,15 mm lépés) nem állítom be a sebességet 1200 mm-nél nagyobbra. A maró meghibásodásának valószínűsége nő.

Az eredmény egy vezérlő a következő funkciókkal:

• Csatlakozás külső számítógéphez szabványos USB-háttértárként (SD-kártyán FAT16). Fájlokkal való munka szabványos formátum G-kód
• Fájlok törlése a vezérlő felhasználói felületén keresztül.
• Tekintse meg a kiválasztott fájl pályáját (amennyire a 640x320-as képernyő megengedi), és számítsa ki a végrehajtási időt. Valójában a végrehajtás emulációja időösszegzéssel.
• Tekintse meg a fájlok tartalmát teszt formában.
• Kézi vezérlési mód a billentyűzetről (mozgatás és „0” beállítás).
• Indítsa el a feladat végrehajtását a kiválasztott fájl (G-kód) használatával.
• A végrehajtás szüneteltetése/folytatása. (néha hasznos).
• Vészhelyzeti szoftverleállás.

A vezérlő ugyanazon az LPT csatlakozón keresztül csatlakozik a léptető vezérlőkártyához. Azok. vezérlő számítógépként működik a LinuxCNC/Mach3-mal, és felcserélhető vele.

A fára kézzel rajzolt domborművek kivágásával kapcsolatos kreatív kísérletek és a programban a gyorsítási beállításokkal kapcsolatos kísérletek után további kódolókat is szerettem volna a tengelyekre. Csak az e-bay-en találtam viszonylag olcsó optikai ökokódereket (1/512), amelyeknek a golyóscsavarjaim felosztási osztása 5/512 = 0,0098 mm volt.
Egyébként az optikai kódolók használata nagy felbontású, hardveres áramkör nélkül a velük való munkához (az STM32-ben van) értelmetlen. Sem a megszakítások feldolgozása, sem különösen a szoftveres lekérdezés soha nem fog megbirkózni a „pattanással” (ezt az ATMega-rajongóknak mondom).

Először is a következő feladatokat szerettem volna:

1. Kézi pozicionálás az asztalon nagy pontossággal.
2. Az elmulasztott lépések szabályozása a pálya számítotttól való eltérésének szabályozásával.

Találtam azonban nekik más felhasználást, igaz, meglehetősen szűk feladatkörben.

Enkóderek használata léptetőmotoros gép pályájának korrigálására

Észrevettem, hogy egy dombormű kivágásánál, amikor a Z gyorsulást egy bizonyos értéknél nagyobbra állítjuk, a Z tengely lassan, de biztosan lefelé kezd kúszni. Ezzel a gyorsítással azonban 20%-kal kevesebb a tehermentesítés ideje. A 17x20 cm-es dombormű kivágása után 0,1 mm-es lépéssel a vágó 1-2 mm-t tud lemenni a számított pályáról.
A dinamikai helyzet enkóderekkel történő elemzése azt mutatta, hogy a vágó emelésekor néha 1-2 lépés elvész.
Egy egyszerű lépéskorrekciós algoritmus kódoló segítségével legfeljebb 0,03 mm eltérést ad, és 20%-kal csökkenti a feldolgozási időt. És még a 0,1 mm-es kiemelkedést is nehéz észrevenni a fán.

Tervezés

Ideális lehetőségnek tartottam hobbi célokra. asztali verzió A4-nél valamivel nagyobb mezővel. És ez még mindig elég nekem.

Mozgatható asztal

Továbbra is rejtély számomra, hogy az asztali gépekhez miért választ mindenki mozgatható portálos dizájnt. Egyetlen előnye, hogy egy nagyon hosszú táblát részenként lehet feldolgozni, vagy ha rendszeresen meg kell dolgozni a portál súlyánál nagyobb tömegű anyagot.

A teljes működési időszak alatt soha nem volt szükség 3 méteres táblára darabonként domborművet kivágni vagy kőlapra gravírozni.

A mozgatható asztal a következő előnyökkel rendelkezik az asztali gépekhez:

1. A kialakítás egyszerűbb, és általában a szerkezet merevebb.
2. Az összes belső elemet (tápegységek, táblák stb.) rögzített portálra akasztják, és a gép kompaktabbnak és kényelmesebbnek bizonyul.
3. Az asztal és a darab súlya tipikus anyag a feldolgozáshoz lényegesen kisebb, mint a portál és az orsó súlya.
4. A kábelekkel és az orsóvíz hűtőtömlőkkel kapcsolatos probléma gyakorlatilag megszűnik.

Orsó

Szeretném megjegyezni, hogy ez a gép nem energiafeldolgozásra szolgál. A legegyszerűbb módja annak, hogy egy CNC gépet erőfeldolgozó gépre készítsen egy hagyományos marógép alapján.

Véleményem szerint egy fém erőgépet és egy nagy sebességű orsóval rendelkező gépet a fa/műanyag feldolgozására különböző típusok felszerelés.

Teremtsen feltételeket otthon univerzális gép legalábbis semmi értelme.

Az ilyen típusú golyóscsavarral és lineáris csapágyakkal ellátott vezetőkkel rendelkező gépekhez az orsó kiválasztása egyszerű. Ez egy nagy sebességű orsó.

Egy tipikus nagy fordulatszámú orsónál (20 000 ford./perc) a színesfémek marása (az acél szóba sem jöhet) az orsó extrém módja. Nos, hacsak nem nagyon szükséges, és akkor a hűtőfolyadék öntözése mellett 0,3 mm-t eszem meg menetenként.
A géphez vízhűtéses orsót javasolnék. Működés közben csak a léptetőmotorok „énekét” és az akváriumi szivattyú gurgulázását hallani a hűtőkörben.

Mit lehet tenni egy ilyen gépen?

Először is megszabadultam a lakásproblémától. Bármilyen alakú testet „plexiből” marnak, és oldószerrel ragasztják össze, ideálisan sima vágások mentén.

Üvegszálas visszautasította univerzális anyag. A gép pontossága lehetővé teszi a vágást ülés a csapágy alá, amibe bele fog hűlni, ahogy kell, enyhe feszítéssel, és akkor nem tudod kihúzni. A textolit fogaskerekek tökéletesen vágottak, becsületes, evolvens profillal.

A fafeldolgozás (domborművek, stb.) tág teret jelent az egyén kreatív impulzusainak, de legalábbis mások impulzusainak (kész modellek) megvalósításának.

Csak nem próbáltam ki az ékszereket. Nincs hova kalcinálni/olvasztani/önteni a lombikokat. Bár egy ékszerviasz tömb vár a szárnyakban.