Bir freze makinesini kendiniz monte etmek için bir CNC kontrol kontrolörü seçmeniz gerekir. Kontrolörler çok kanallı olarak mevcuttur: 3 ve 4 eksen step motor kontrolörleri ve tek kanallı. Çok kanallı kontrolörlerin çoğunlukla küçük step motorlar, standart boyut 42 veya 57 mm (nema17 ve nema23). Bu tür motorlar, 1 m'ye kadar çalışma alanına sahip CNC makinelerinin kendi kendine montajı için uygundur. Şu tarihte: kendi kendine montajÇalışma alanı 1 m'den fazla olan bir makine için standart 86 mm (nema34) step motorlar kullanılmalı, bu tür motorları kontrol etmek için 4,2 A ve daha yüksek kontrol akımına sahip güçlü tek kanallı sürücülere ihtiyaç duyulacaktır.

Masaüstü freze makinelerini kontrol etmek için, özel SD sürücü mikro devrelerine dayalı kontrolörler yaygın olarak kullanılmaktadır, örneğin: TB6560 veya A3977. Bu mikro devre, farklı yarım adım modları için doğru sinüzoidi üreten ve sargı akımlarını programlı olarak ayarlama yeteneğine sahip bir kontrolör içerir. Bu sürücüler 3A'e kadar step motorlarla, NEMA17 42mm ve NEMA23 57mm motor boyutlarıyla çalışacak şekilde tasarlanmıştır.

Denetleyiciyi özel veya Linux EMC2 ve bir PC'de yüklü olan diğerlerini kullanarak kontrol etmek. İşlemci frekansı en az 1 GHz ve 1 GB belleğe sahip bilgisayar kullanılması tavsiye edilir. Masaüstü bilgisayar dizüstü bilgisayarlara göre daha iyi sonuçlar verir ve önemli ölçüde daha ucuzdur. Ayrıca bu bilgisayarı, makinenizi kontrol etmekle meşgul olmadığı zamanlarda başka görevler için de kullanabilirsiniz. 512 MB belleğe sahip bir dizüstü bilgisayara veya PC'ye kurulum yaparken gerçekleştirilmesi önerilir.

Bir bilgisayara bağlanmak için paralel bir LPT bağlantı noktası kullanılır (USB arayüzlü bir denetleyici için bir USB bağlantı noktası). Bilgisayarınızda paralel bir bağlantı noktası bulunmuyorsa (bu bağlantı noktası olmadan giderek daha fazla bilgisayar piyasaya sürülüyor), bir PCI-LPT veya PCI-E-LPT bağlantı noktası genişletici kartı veya bağlantı noktasını bağlayan özel bir USB-LPT denetleyici-dönüştürücü satın alabilirsiniz. USB bağlantı noktası aracılığıyla bilgisayara.

Alüminyum CNC-2020AL'den yapılmış, iş mili hızını ayarlama özelliğine sahip bir kontrol ünitesiyle tamamlanan masaüstü gravür ve frezeleme makinesi (Şekil 1 ve 2), kontrol ünitesinde TB6560AHQ yongası üzerinde bir step motor sürücüsü, step motor için güç kaynakları bulunur motor sürücüsü ve iş mili güç kaynağı.

resim 1

şekil 2

1. CNC freze makineleri için TB6560 yongasındaki ilk kontrol kontrolörlerinden birine "mavi tahta" adı verildi, Şekil 3. Kartın bu versiyonu forumlarda çok tartışıldı, bir takım dezavantajları var. Bunlardan ilki, makine kontrol programı MACH3'ü ayarlarken maksimum değerin girilmesini gerektiren PC817 yavaş optokuplörlerdir. izin verilen değer Adım darbesi ve Yön darbesi = 15 alanlarında. İkincisi, optokuplörlerin çıkışlarının TB6560 sürücüsünün girişleriyle zayıf eşleşmesidir; bu, Şekil 8 ve 9'daki devreyi değiştirerek çözülebilir. Üçüncüsü doğrusal regülatörlerdir. kartın güç kaynağının ve sonuç olarak çok fazla aşırı ısınma var, sonraki kartlarda darbe dengeleyiciler kullanılıyor. Dördüncüsü, güç kaynağı devresinin galvanik izolasyonunun olmamasıdır. İş mili rölesi 5A'dır ve çoğu durumda yeterli değildir ve daha güçlü bir ara rölenin kullanılmasını gerektirir. Avantajları, kontrol panelini bağlamak için bir konektörün varlığını içerir. Bu denetleyici kullanılmaz.

Figür 3.

2. CNC makine kontrol kontrolörü, kırmızı tahta olarak adlandırılan “mavi tahta”dan sonra pazara girdi, Şekil 4.

Burada daha yüksek frekanslı (hızlı) optokuplörler 6N137 kullanılır. Mil rölesi 10A. Güç kaynağı için galvanik izolasyonun varlığı. Dördüncü eksen sürücüsünü bağlamak için bir konektör bulunmaktadır. Limit anahtarlarını bağlamak için kullanışlı konektör.

Şekil 4.

3. TB6560-v2 işaretli step motor kontrol cihazı da kırmızıdır ancak basitleştirilmiştir, güç ayırma yoktur, Şekil 5. Küçük boyut, ancak bunun bir sonucu olarak daha küçük beden radyatör

Şekil 5

4. Alüminyum kasadaki denetleyici, Şekil 6. Kasa, denetleyiciyi tozdan ve metal parçalardan korur, aynı zamanda iyi bir ısı emici görevi de görür. Güç kaynağı için galvanik izolasyon. Ek +5V devrelere güç sağlamak için bir konektör vardır. Hızlı optokuplörler 6N137. N düşük empedanslı ve Düşük ESR kapasitörleri. İş milinin açılmasını kontrol etmek için bir röle yoktur, ancak bir röleyi (OK'lu transistör anahtarları) veya iş mili dönüş hızını kontrol etmek için PWM'yi bağlamak için iki çıkış vardır. Sayfadaki röle kontrol sinyallerini bağlama açıklaması

Şekil 6

5. CNC freze ve gravür makinesinin 4 eksenli denetleyicisi, USB arayüzü, Şekil 7.

Şekil 7

Bu kontrolör MACH3 programıyla çalışmaz; kendi makine kontrol programıyla birlikte gelir.

6. Allegro A3977'den SD sürücüsündeki makinenin CNC kontrolörü, Şekil 8.

Şekil 8

7. CNC makinesi DQ542MA için tek kanallı step motor sürücüsü. Bu sürücü şu durumlarda kullanılabilir: kendi kendine üretim Geniş çalışma alanına ve 4,2A'e kadar akıma sahip step motorlara sahip bir makine, Nema34 86mm motorlarla da çalışabilir, Şekil 9.

Şekil 9

TB6560 üzerindeki mavi step motor kontrol kartının modifikasyonunun fotoğrafı, Şekil 10.

Şekil 10.

Mavi step motor kontrol kartını TB6560'a sabitleme şeması, Şekil 11.

"RFF" - hem ayrı 3 step motor sürücüsünü hem de LPT çıkışlı 3 eksenli CNC için sürücülere sahip hazır bir kartı kontrol edebilir.
Bu kart, MACH3'ün kurulu olduğu LPT bağlantı noktasına sahip eski bir bilgisayara bir alternatiftir.
G kodu bilgisayardaki MACH3 programına yüklenmişse, burada SD karttan “RFF” okunur.

1. Dış görünüş panolar

1 - SD kart için YUVA;

2 - başlat düğmesi;

3 - manuel kontrol kumanda kolu;

4 - LED (X ve Y eksenleri için);

5 LED (Z ekseni için);

6 - iş mili güç düğmesi için kablolar;

8 - düşük seviyeli pinler (-GND);

9 - yüksek seviyeli pinler (+5v);

10 - 3 eksende pin (Xstep, Xdir, Ystep, Ydir, Zstep, Zdir), her biri 2 pin;

11 - LPT konnektör pimleri (25 pim);

12 - LPT konektörü (dişi);

13 - USB konektörü (yalnızca +5v güç kaynağı için);

14 ve 16 - iş mili frekansı kontrolü (PWM 5 V);

15 - GND (iş mili için);

17 - iş mili için çıkış AÇIK ve KAPALI;

18 - iş mili hızı kontrolü (0 ila 10 V arası analog).

LPT çıkışı olan 3 eksenli bir CNC için sürücülü hazır bir karta bağlanırken:

10 pin ile 11 pin arasına jumper takın.

8 ve 9 pin ile 11, sürücüler için ek açma ve kapama pinleri tahsis edilmişse gereklidir (belirli bir standart yoktur, dolayısıyla bunlar herhangi bir kombinasyon olabilir, açıklamada veya rastgele bulabilirsiniz :) -)

Motorlu ayrı sürücülere bağlanırken:

"RFF" kartının 10 Step, Dir pinleri ile sürücülerinizin Step, Dir pinleri arasına jumper'lar takın. (sürücülere ve motorlara güç vermeyi unutmayın)

"RFF"yi ağa bağlayın. İki LED yanacaktır.

Formatlanmış SD kartı LOT 1'e takın. RESET'e basın. Sağ LED yanana kadar bekleyin. (Yaklaşık 5 saniye) SD kartı çıkarın.

Üzerinde "RFF" adında bir metin dosyası görünecektir.

Bu dosyayı açın ve aşağıdaki değişkenleri girin (Bu formda ve sırayla):

Örnek:

V=5 D=8 L=4.0 S=0 Yön X=0 Yön Y=1 Yön Z=1 F=600 H=1000 UP=0

V- koşullu anlam Hızlanma (hızlanma) sırasında 0'dan 10'a başlangıç ​​hızı.

Komutların açıklamaları

D - motor sürücülerine takılı adımlı kırma (üçünde de aynı olmalıdır).

L, step motorun bir devri ile mm cinsinden taşıyıcının (portal) geçiş uzunluğudur (üçünde de aynı olmalıdır). Çubuğu kesici yerine tutamaktan takın ve motoru manuel olarak bir tam tur çevirin, bu çizgi L değeri olacaktır.

S - 0 anlamına geliyorsa hangi sinyal iş milini açar - 1 +5v anlamına geliyorsa GND (deneysel olarak seçilebilir).

Yön X, Yön Y, Yön Z, eksenler boyunca hareket yönü de 0 veya 1 ayarlanarak deneysel olarak seçilebilir (manuel modda netleşecektir).

F - boşta hız (G0), eğer F=600 ise hız 600 mm/sn'dir.

H - iş milinizin maksimum frekansı (PWM kullanarak iş mili frekansını kontrol etmek için gereklidir, örneğin, H = 1000 ve G kodunda S1000 yazılmışsa, bu değere sahip çıkış 5v olacaktır, eğer S500 o zaman 2,5 ise v vb. gibi durumlarda G kodundaki S değişkeni, SD üzerindeki H değişkeninden büyük olmamalıdır.

Bu pindeki frekans yaklaşık 500 Hz'dir.
UP - SD sürücülerini kontrol etme mantığı (standart yoktur, şöyle olabilir) yüksek seviye+5V ve düşük -) 0 veya 1'e ayarlayın. (her durumda benim için çalışıyor. -)))

Kontrolörün kendisi

Videoya bakın: 3 eksenli CNC'li kontrol panosu

2. Kontrol programının hazırlanması (G_CODE)

Kart ArtCam için geliştirildi, dolayısıyla Kontrol Programının bir uzantısı olması gerekiyor. TAP (bunu inç olarak değil, mm cinsinden yazmayı unutmayın).
SD karta kaydedilen G kodu dosyası G_CODE olarak adlandırılmalıdır.

CNC gibi farklı bir uzantınız varsa dosyanızı not defteri kullanarak açın ve G_CODE.TAP olarak kaydedin.

G kodunda x, y, z büyük harfle yazılmalı, nokta virgül değil nokta olmalı ve tamsayılarda bile noktadan sonra 3 sıfır bulunmalıdır.

İşte bu formda:

X5.000Y34.400Z0.020

3. Manuel kontrol

Manuel kontrol, “RFF” panosunun 1. maddesinde belirtilen ayarlarda değişkenleri girmediyseniz bir joystick kullanılarak gerçekleştirilir.
manuel modda bile çalışmaz!!!
Manuel moda geçmek için joystick'e basmanız gerekir. Şimdi onu kontrol etmeye çalışın. Panoya yukarıdan bakıldığında (altta SLOT 1,
12 LPT konektörü üstte).

İleri Y+, geri Y-, sağa X+, sola X-, (Yön X, Yön Y ayarlarındaki hareket hatalı ise değeri tam tersi yönde değiştirin).

Joystick'e tekrar basın. 4. LED yanacaktır, bu Z ekseni kontrolüne geçtiğiniz anlamına gelir.
yukarı gitmeli Z+, joystick aşağı - aşağı Z- (hareket yanlışsa Dir Z ayarlarındaki değeri değiştirin)
tam tersine).
Kesici iş parçasına temas edene kadar iş milini indirin. Başlat butonu 2'ye tıklayın, şimdi burası sıfır noktasıdır, buradan itibaren G kodunun yürütülmesi başlayacaktır.

4. Otonom çalışma (G kodu kesiminin gerçekleştirilmesi)
Düğme 2'yi kısa süre basılı tutarak tekrar basın.

Düğmeyi bıraktıktan sonra "RFF" kartı CNC makinenizi kontrol etmeye başlayacaktır.

5. Duraklatma modu
Makine çalışırken düğmeye 2 kısaca basın, kesme duracak ve iş mili iş parçasının 5 mm üzerine yükselecektir. Artık Z eksenini hem yukarı hem de aşağı kontrol edebilirsiniz ve iş parçasının daha derinlerine inmekten bile korkmazsınız, çünkü düğmeye 2 tekrar bastıktan sonra kesme, duraklatılan değerden Z boyunca devam edecektir. Duraklatma durumunda, düğmeyi çevirebilirsiniz. iş milini düğme 6 ile kapatıp açın. X ve Y eksenleri Duraklatma modundadır, kontrol edilemez.

6. İş mili sıfıra giderken işin acil olarak durdurulması

Otonom çalışma sırasında düğme 2'yi uzun süre basılı tuttuğunuzda, iş mili iş parçasının 5 mm üzerine çıkacak, düğmeyi bırakmayın, 2 LED, 4. ve 5. dönüşümlü olarak yanıp sönmeye başlayacak, yanıp sönme durduğunda düğmeyi bırakın ve düğmeyi bırakın. iş mili sıfır noktasına hareket edecektir. Düğme 2'ye tekrar basıldığında iş G kodunun başından itibaren yürütülür.

İş mili hızını kontrol etmek için G0, G1, F, S, M3, M6 gibi komutları destekler, ayrı pinler vardır: 0 ila 5 V arasında PWM ve 0 ila 10 V arasında ikinci bir analog.

Kabul edilen komut formatı:

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

Satırları numaralandırmaya gerek yok, boşluk koymaya gerek yok, sadece değiştirirken F ve S'yi belirtin.

Küçük bir örnek:

T1M6 G0Z5.000 G0X0.000Y0.000S50000M3 G0X17.608Y58.073Z5.000 G1Z-0.600F1000.0 G1X17.606Y58.132F1500.0 X17.599Y58.363 X17.597Y58.476 X 17.603Y58.707X17.605Y58.748

ARFF kontrolörünün çalışmasının gösterimi

Makale anlatıyor ev yapımı makine CNC ile. Makinenin bu versiyonunun ana avantajı, adım motorlarını LPT bağlantı noktası aracılığıyla bir bilgisayara bağlamanın basit yöntemidir.

Mekanik parça

yatak
Makinemizin yatağı 11-12mm kalınlığında plastikten yapılmıştır. Malzeme kritik değil, alüminyum, organik cam, kontrplak ve diğerlerini kullanabilirsiniz. mevcut malzeme. Çerçevenin ana parçaları kendinden kılavuzlu vidalar kullanılarak tutturulur, istenirse sabitleme noktalarını ayrıca tutkalla süsleyebilirsiniz, ahşap kullanıyorsanız PVA tutkalı kullanabilirsiniz.

Kaliperler ve kılavuzlar
Kılavuz olarak, çapı 12 mm, uzunluğu 200 mm (Z ekseni 90 mm), eksen başına iki parça olan çelik çubuklar kullanıldı. Kaliperler 25X100X45 ebatlarında textoliteden yapılmıştır. Textolite, ikisi kılavuzlar ve biri somun için olmak üzere üç açık deliğe sahiptir. Kılavuz parçaları M6 vidalarla sabitlenmiştir. X ve Y desteklerinin üst kısmında tablayı ve Z ekseni düzeneğini bağlamak için 4 dişli delik bulunur.

Kaliper Z
Z ekseni kılavuzları X desteğine geçiş plakası olan çelik plaka vasıtasıyla tutturulur, plakanın boyutları 45x100x4'tür.

Step motorlar, 2-3 mm kalınlığında çelik sacdan yapılabilen bağlantı elemanları üzerine monte edilir. Vida, lastik hortum olabilen esnek bir şaft kullanılarak step motorun eksenine bağlanmalıdır. Rijit şaft kullanırsanız sistem doğru çalışmayacaktır. Somun, kalipere yapıştırılmış pirinçten yapılmıştır.

Toplantı
Toplantı ev yapımı CNC makine aşağıdaki sırayla gerçekleştirilir:

• Öncelikle tüm kılavuz bileşenlerini kaliperlere takmanız ve bunları ilk önce tabana takılmayan yan duvarlara vidalamanız gerekir.
• Düzgün hareket elde edene kadar pergeli kılavuzlar boyunca hareket ettiriyoruz.
• Kılavuz parçalarını sabitleyerek cıvataları sıkın.
• Kaliper, kılavuz tertibatı ve yan çerçeveyi tabana takıyoruz, sabitleme için kendinden kılavuzlu vidalar kullanıyoruz.
• Z düzeneğini monte ediyoruz ve adaptör plakasıyla birlikte X desteğine takıyoruz.
• Daha sonra kurulumu yapıyoruz kurşun vidalar kaplinlerle birlikte.
• Motor rotorunu ve vidayı kaplin ile bağlayarak step motorların montajını yapıyoruz. Kılavuz vidaların düzgün bir şekilde dönmesine çok dikkat ediyoruz.

Makinenin montajı için öneriler:
Somunlar dökme demirden de yapılabilir; başka malzeme kullanmaya gerek yoktur; vidalar herhangi bir yerden satın alınabilir. donanım mağazası ve ihtiyaçlarınıza göre düzeltin. M6x1 dişli vida kullanıldığında somun uzunluğu 10 mm olacaktır.

Makine çizimleri.rar

Bir CNC makinesini kendi ellerimizle monte etmenin ikinci kısmına, yani elektroniklere geçelim.

Elektronik

güç ünitesi
Güç kaynağı olarak 12Volt 3A ünitesi kullanıldı. Blok, step motorlara güç sağlamak için tasarlanmıştır. Kontrolör mikro devrelerine güç vermek için 5 Volt'luk başka bir voltaj kaynağı ve 0,3 A akım kullanıldı. Güç kaynağı step motorların gücüne bağlıdır.

İşte güç kaynağının hesaplanması. Hesaplama basittir - 3x2x1=6A; burada 3, kullanılan step motorların sayısı, 2, güç verilen sargıların sayısı, 1 ise Amper cinsinden akımdır.

Denetleyici
Kontrol kontrolörü yalnızca 3 555TM7 serisi mikro devreler kullanılarak monte edildi. Denetleyici ürün yazılımı gerektirmez ve oldukça basit bir yapıya sahiptir. şematik diyagram Bu sayede bu CNC makinesi, özellikle elektronik konusunda bilgili olmayan bir kişi tarafından kendi elleriyle yapılabilir.

LPT bağlantı noktası konnektör pimlerinin tanımı ve amacı.

Vvyv.	İsim	Yön	Tanım
1	STROB	giriş ve çıkış	Her veri aktarımı tamamlandıktan sonra bilgisayarı ayarlar
2..9	DO-D7	çözüm	Çözüm
10	SORMAK	giriş	"0" olarak ayarla harici cihaz baytı aldıktan sonra
11	MEŞGUL	giriş	Cihaz bu hattı "1" olarak ayarlayarak meşgul olduğunu belirtir.
12	Kağıt çıkışı	giriş	Yazıcılar için
13	Seçme	giriş	Cihaz bu satırı “1” yaparak hazır olduğunu belirtir.
14	Otomatik besleme
15	Hata	giriş	Bir hatayı belirtir
16	Başlat	giriş ve çıkış
17	İçinde Seç	giriş ve çıkış
18..25	Toprak GND'si	GND	Ortak tel

Deney için eski 5,25 inçlik bir step motor kullanıldı. Devrede 7 bit kullanılmamaktadır çünkü 3 motor kullanılmaktadır. Ana motoru (freze veya matkap) açmak için anahtarı üzerine asabilirsiniz.

Step motorlar için sürücü
Step motoru kontrol etmek için 4 kanallı bir amplifikatör olan bir sürücü kullanılır. Tasarım, KT917 tipinde yalnızca 4 transistör kullanılarak gerçekleştirilmiştir.

Ayrıca seri mikro devreleri de kullanabilirsiniz, örneğin - ULN 2004 (9 anahtar), 0,5-0,6A akımla.

Kontrol için vri-cnc programı kullanılır. Detaylı Açıklama ve programın kullanımına ilişkin talimatlar adresinde yer almaktadır.

Bu CNC makinesini kendi ellerinizle monte ederek, plastiklerin mekanik işlemlerini (delme, frezeleme) yapabilen bir makinenin sahibi olacaksınız. Çelik üzerine gravür. Ayrıca ev yapımı bir CNC makinesi çizici olarak kullanılabilir, üzerine baskılı devre kartları çizebilir ve delebilirsiniz.

Sitedeki materyallere dayanmaktadır: vri-cnc.ru

Hepinize iyi günler! Ve işte hikayemin yeni bir bölümüyle karşınızdayım Cnc makinesi. Makaleyi yazmaya başladığımda bu kadar hacimli olacağını bile düşünmemiştim. Makinenin elektroniği hakkında yazdığımda baktım ve korktum - A4 kağıdın her iki tarafı da yazılarla kaplıydı ve hala anlatılacak çok şey vardı.

Sonunda böyle çıktı CNC makinesi oluşturma kılavuzu, çalışan makine, sıfırdan. Bir makine hakkında üç bölümlük bir makale olacak: 1-elektronik dolum, 2-makinenin mekaniği, 3-elektroniğin kurulumunun tüm incelikleri, makinenin kendisi ve makine kontrol programı.
Genel olarak, bu ilginç işe yeni başlayan herkes için yararlı ve gerekli olan her şeyi, çeşitli İnternet kaynaklarında okuduğum ve kendimden geçtiğim her şeyi tek bir materyalde birleştirmeye çalışacağım.

Bu arada o yazıda yapılan el sanatlarının fotoğraflarını göstermeyi unutmuşum. Bunu düzeltiyorum. Strafor ayı ve kontrplak tesisi.

Önsöz

Küçük makinemi onsuz monte ettikten sonra önemli maliyetler emek, zaman ve para, bu konuyla ciddi olarak ilgileniyordum. YouTube'da amatör makinelerle ilgili videoların hepsini olmasa da neredeyse tamamını izledim. Özellikle insanların kendi üzerlerine yaptıkları ürünlerin fotoğraflarından çok etkilendim” ev CNC" Baktım ve bir karar verdim - kendiminkini toplayacağım büyük makine! Böylece, bir duygu dalgasıyla, her şeyi derinlemesine düşünmeden, yeni ve bilinmeyen bir dünyaya daldım. CNC.

Nereden başlayacağımı bilmiyordum. Öncelikle normal bir step motor sipariş ettim Vexta Bu arada, gurur verici "Japonya'da üretilmiştir" yazısı ile 12 kg/cm.

Rusya'yı dolaşırken akşamları çeşitli CNC forumlarına oturdu ve seçimine karar vermeye çalıştı. STEP/DIR denetleyicisi ve step motor sürücüleri. Üç seçeneği değerlendirdim: çip üzerinde L298, saha çalışanlarında veya hazır Çin malı satın alın TB6560çok karışık eleştiriler vardı.

Kimisinde uzun süre sorunsuz çalıştı, kimisinde ise en ufak bir kullanıcı hatasında yandı. Hatta birisi o sırada kontrolöre bağlı olan motorun milini hafifçe çevirdiğinde yandığını yazmıştı. Muhtemelen Çinlilerin güvenilmezliği gerçeği, plan seçimi lehine oynadı L297+ Forumda aktif olarak tartışıldı. Plan muhtemelen gerçekten yok edilemez çünkü... Sürücünün alan amperleri, motorlara sağlanması gerekenden birkaç kat daha yüksektir. Her ne kadar kendiniz lehimlemeniz gerekse de (bu sadece bir artı) ve parçaların maliyeti Çinli bir kontrol cihazından biraz daha fazla olsa da, güvenilirdir ve bu daha önemlidir.

Konudan biraz uzaklaşacağım. Bütün bunlar bittiğinde, bunun hakkında bir daha yazacağım düşüncesi bile aklıma gelmedi. Bu nedenle mekanik ve elektronik aksamların montaj sürecine ait fotoğraf yok, sadece cep telefonu kamerasıyla çekilmiş birkaç fotoğraf var. Geriye kalan her şey, önceden birleştirilmiş biçimde, makale için özel olarak tıklandı.

Havya kasası korkuyor

Güç kaynağıyla başlayacağım. Ani bir hareket yapmayı planlamıştım, belki bir hafta kadar uğraştım ama yine de birdenbire gelen heyecanı yenemedim. Trans'ı 12V olarak değiştiriyorum - her şey yolunda, ancak 30'a değiştirdiğimde tam bir karmaşa. Bir çeşit saçmalığın ortalıkta dolaştığı sonucuna vardım geri bildirim 30v'den 494 TL ve kulesini yıkar. Bu yüzden bu dürtü jeneratörünü terk ettim, neyse ki birkaç TS-180 vardı, bunlardan biri anavatana trans güç kaynağı olarak hizmet etmeye gitti. Ve ne dersen de, bir parça demir ve bakır, bir yığın baruttan daha güvenilir olacaktır. Transformatör gerekli voltajlara geri sarıldı, ancak motorlara güç sağlamak için +30V'a, güç için +15V'a ihtiyaç vardı IR2104, +5V açık L297 ve bir hayran. Motorlara 10 veya 70 verebilirsiniz, asıl mesele akımı aşmamak ama daha azını yaparsanız maksimum hız ve güç düşer ama trafo daha fazlasına izin vermedi çünkü 6-7A'ya ihtiyaç vardı. 5 ve 15v voltajlar stabilize edildi, 30 elektrik şebekemizin takdirine bağlı olarak "değişken" kaldı.

Bunca zaman, her gece bilgisayarın başına oturup okudum, okudum, okudum. Kontrolörün kurulumu, programların seçilmesi: hangisini çizeceğim, hangisine makineyi kontrol edeceğim, mekaniği nasıl yapacağım vb. ve benzeri. Genel olarak, ne kadar çok okursam o kadar korkutucu hale geldi ve "buna neden ihtiyacım var?" sorusu giderek daha sık ortaya çıktı. Ancak geri çekilmek için artık çok geçti, motor masanın üzerinde, parçalar yolda bir yerlerde - devam etmeliyiz.

Tahtayı lehimlemenin zamanı geldi.İnternette mevcut olanlar üç nedenden dolayı bana uymadı:
1 - Parçaları sipariş ettiğim mağaza mevcut değildi IR2104 DIP paketlerinde bana 8-SOICN gönderdiler. Tahtaya diğer taraftan baş aşağı lehimlenirler ve buna göre izlerin aynalanması gerekiyordu ve ( IR2104) 12 adet.

2 - Açılması gereken delik sayısını azaltmak için SMD paketlerindeki dirençleri ve kapasitörleri de aldım.
3 - Sahip olduğum radyatör daha küçüktü ve dış transistörler kendi alanının dışındaydı. Alan anahtarlarını bir kartta sağa, diğerinde sola kaydırmak gerekiyordu, bu yüzden iki tür kart yaptım.

Makine kontrol şeması

LPT bağlantı noktasının güvenliği için denetleyici ve bilgisayar bir optik izolasyon kartı aracılığıyla bağlandı. Şemayı ve mührü tanınmış bir siteden aldım, ancak yine kendime uyacak şekilde biraz yeniden yapmak ve gereksiz ayrıntıları kaldırmak zorunda kaldım.

Kartın bir tarafı USB bağlantı noktası üzerinden güç alıyor, denetleyiciye bağlı olan diğer tarafı ise +5V kaynaktan güç alıyor. Sinyaller optokuplörler aracılığıyla iletilir. Controller kurulumu ve dekuplaj ile ilgili tüm detayları üçüncü bölümde yazacağım ancak burada sadece ana noktalara değineceğim. Bu dekuplaj kartı, bir step motor kontrol cihazını bir bilgisayarın LPT bağlantı noktasına güvenli bir şekilde bağlamak için tasarlanmıştır. Bilgisayar portunu makine elektroniğinden tamamen elektriksel olarak yalıtır ve 4 eksenli bir CNC makinesini kontrol etmenizi sağlar. Eğer makine bizim durumumuzda olduğu gibi sadece üç eksene sahipse, gereksiz ayrıntılar onları havada asılı bırakabilirsiniz veya hiç lehimlemeyebilirsiniz. Limit sensörlerini, zorunlu durdurma düğmesini, iş mili anahtar rölesini ve elektrikli süpürge gibi başka bir cihazı bağlamak mümkündür.

Bu, optocoupler kartının internetten alınan bir fotoğrafıydı ve bahçem kasaya kurulumdan sonra böyle görünüyor. İki tahta ve bir sürü kablo. Ancak hiçbir müdahale yok gibi görünüyor ve her şey hatasız çalışıyor.

İlk kontrol kartı hazır, her şeyi kontrol ettim ve talimatlardaki gibi adım adım test ettim. Bir düzeltici kullanarak küçük bir akım ayarladım (bu, PWM'nin varlığı sayesinde mümkün) ve gücü (motorlara) 12+24V ampul zinciri aracılığıyla bağladım, böylece "hiçbir şey, hatta hiçbir şey" kalmasın. ” Saha çalışanlarım radyatörsüz.

Motor tısladı. İyi haberler, PWM olması gerektiği gibi çalışıyor. Tuşa basıyorum ve dönüyor! Bu denetleyicinin bipolar bir step motoru kontrol etmek için tasarlandığını söylemeyi unuttum. 4 kablonun bağlı olduğu. Adım/yarım adım ve mevcut modlarla oynadım. Yarım adım modunda motor daha kararlı davranır ve daha yüksek hızlar geliştirir + doğruluk artar. Bu yüzden jumper'ı "yarım adımda" bıraktım. Yaklaşık 30V voltajda motor için maksimum güvenli akımla, motoru 2500 rpm'ye kadar döndürmek mümkün oldu! PWM'siz ilk makinem bunu asla hayal etmedi.))

Sonraki iki motoru daha güçlü sipariş ettim. Nema 18 kg/sn, ancak zaten "Çin'de üretilmiştir".

Kalite olarak daha düşükler Vexta Sonuçta Çin ve Japonya farklı şeyler. Şaftı elinizle döndürdüğünüzde, bir Japonda bu bir şekilde yumuşak bir şekilde gerçekleşir, ancak Çinlilerde bu his farklıdır, ancak şu ana kadar bu işi etkilemedi. Onlar hakkında hiçbir yorum yok.

Kalan iki kartı lehimledim, "LED step motor simülatörü" kullanarak kontrol ettim, her şey yolunda görünüyordu. Bir motor bağladım - harika çalışıyor, ancak 2500 rpm değil, yaklaşık 3000! Önceden hazırlanmış şemaya göre üçüncü motoru üçüncü panele bağlıyorum, birkaç saniye dönüyor ve duruyorum... Bir osilatörle bakıyorum - bir çıkışta darbe yok. Ben ücreti arıyorum - bunlardan biri IR2104 kırık.

Tamam, belki bende kusurlu bir tane var, bunun bu küçük şeyde sıklıkla meydana geldiğini okudum. Yenisini lehimliyorum (yedekle 2 parça aldım), aynı saçmalık - birkaç saniye dönüyor ve DUR! Burada gerildim, saha çalışanlarını kontrol edelim. Bu arada, yönetim kurulumda IRF530(100V/17A) ve (50V/49A) orijinalindeki gibi. Motora maksimum 3A gidecek, dolayısıyla 14A'lık bir rezerv fazlasıyla yeterli ancak fiyat farkı 530'lar lehine neredeyse 2 kat.
Sahadaki cihazları kontrol ediyorum ve gördüklerimi... Tek ayağı lehimlemedim! Ve saha çalışanından gelen 30V'nin tamamı bu "irka" nın çıkışına uçtu. Bacağını lehimledim, her şeyi tekrar dikkatle inceledim ve bir tane daha taktım. IR2104, Ben de endişeleniyorum - bu sonuncusu. Çalıştırdım ve iki saniye çalıştıktan sonra motor durmayınca çok mutlu oldum. Modlar şu şekilde bırakıldı: motor Vexta– 1,5A, motorlu NEMA 2.5A. Bu akımla yaklaşık 2000 devir elde edilir, ancak adımların atlanmasını önlemek için yazılımda bunları sınırlamak daha iyidir ve motor sıcaklığı uzun çalışma motorlar için güvenli değerleri aşmaz. Güç transformatörü sorunsuz bir şekilde başa çıkıyor, çünkü genellikle aynı anda yalnızca 2 motor dönüyor, ancak radyatör için ek hava soğutması isteniyor.

Şimdi radyatöre saha korumaları takma hakkında ve eğer fark etmediyse, 24 tane var. Tahtanın bu versiyonunda uzanmış halde bulunurlar, yani. radyatör basitçe onlara dayanır ve bir şey tarafından çekilir.

Elbette, soğutucuyu transistörlerden izole etmek için sağlam bir mika parçası koymanız tavsiye edilir, ancak bende yoktu. Şöyle bir çözüm buldum. Çünkü Transistörlerin yarısı için muhafaza artı güç kaynağına gider, yalıtım olmadan sadece termal macunla monte edilebilirler. Geri kalanların altına da Sovyet transistörlerinden kalan mika parçalarını koydum. Radyatörü ve panoyu üç yerden deldim ve cıvatalarla sıktım. Mukavemet için çevresini lehimlerken, kenarlar boyunca üç ayrı levhayı lehimleyerek büyük bir tahta elde ettim bakır kablo 1 mm. Tüm elektronik dolguları ve güç kaynağını bir tür demir şasiye yerleştirdim, nedenini bile bilmiyorum.

Kontrplaktan yan ve üst kapakları kesip üstüne bir fan yerleştirdim.

Uzun zaman önce kendime bir CNC tezgahı topladığım ve uzun süredir hobi amaçlı düzenli olarak kullandığım için, tecrübelerimin ve kontrolörün kaynak kodlarının faydalı olacağını umuyorum.

Sadece kişisel olarak önemli bulduğum noktaları yazmaya çalıştım.

Denetleyici kaynaklarına ve yapılandırılmış Eclipse+gcc kabuğuna vb. bağlantı, videoyla aynı yerde bulunur:

Yaratılış tarihi

Düzenli olarak karmaşık bir şekle sahip bir veya daha fazla küçük "şey" yapma ihtiyacıyla karşı karşıya kaldığımda, başlangıçta bir 3D yazıcıyı düşündüm. Ve hatta bunu yapmaya başladı. Ancak forumları okudum ve 3D yazıcının hızını, sonucun kalitesini ve doğruluğunu, kusur yüzdesini ve termoplastiğin yapısal özelliklerini değerlendirdim ve bunun bir oyuncaktan başka bir şey olmadığını anladım.

Çin'den gelen bileşen siparişi bir ay içinde geldi. Ve 2 hafta sonra makine LinuxCNC kontrolüyle çalışıyordu. Elimde ne varsa onu bir araya getirdim çünkü bunu hızlı bir şekilde yapmak istedim (profil + saplamalar). Daha sonra yeniden yapacaktım, ancak ortaya çıktığı gibi, makine oldukça sert çıktı ve saplamalardaki somunların bir kez bile sıkılmasına gerek yoktu. Yani tasarım değişmeden kaldı.

Makinenin ilk çalışması şunları gösterdi:

1. Mil olarak “isimsiz çin” 220V matkap kullanmayın en iyi fikir. Aşırı ısınıyor ve çok gürültülü. Kesicinin yanal boşluğu (rulmanlar?) elle hissedilebilir.
2. Proxon sondajı sessiz. Oyun fark edilmiyor. Ancak aşırı ısınıyor ve 5 dakika sonra kapanıyor.
3. Çift yönlü LPT bağlantı noktasına sahip ödünç alınmış bir bilgisayar uygun değildir. Bir süreliğine ödünç aldım (PCI-LPT'yi bulmak sorun oldu). Yer kaplar. Ve genel olarak konuşursak..

İlk kullanımdan sonra su soğutmalı bir iş mili sipariş ettim ve bunun için bir kontrol cihazı yapmaya karar verdim. pil ömrü en ucuz versiyonu STM32F103, 320x240 LCD ekranla birlikte satılıyor.
Neden insanlar hala inatla 8-bit ATMega'ya göreceli olarak eziyet ediyor? karmaşık görevler ve hatta Arduino aracılığıyla bile benim için bir gizem. Muhtemelen zorlukları seviyorlar.

Denetleyici geliştirme

Programı LinuxCNC ve gbrl kaynaklarını dikkatlice inceledikten sonra oluşturdum. Ancak yörüngeyi hesaplamak için hiçbir kaynağı almadım. Float kullanmadan hesaplama modülü yazmayı denemek istedim. Yalnızca 32 bit aritmetikte.
Sonuç tüm çalışma modları için bana uygun ve ürün yazılımına uzun süredir dokunmadım.
Maksimum hız, deneysel olarak seçilmiştir: X: 2000 mm/dak Y: 1600 Z: 700 (1600 adım/mm. mod 1/8).
Ancak denetleyici kaynaklarıyla sınırlı değildir. Sadece havadaki düz kesimlerde bile adım atlamanın iğrenç sesi daha yüksek. TB6560'taki bütçe Çin step kontrol panosu en iyi seçenek değil.
Aslında ahşap için hızı (kayın, 5mm derinlik, d=1mm kesici, adım 0,15mm) 1200 mm'den fazla ayarlamıyorum. Kesici arızası olasılığı artar.

Sonuç, aşağıdaki işlevlere sahip bir denetleyicidir:

• Standart bir USB yığın depolama aygıtı (SD kartta FAT16) olarak harici bir bilgisayara bağlantı. Dosyalarla çalışma standart boyut G kodu
• Dosyaların denetleyici kullanıcı arayüzü aracılığıyla silinmesi.
• Seçilen dosyanın yörüngesini görüntüleyin (640x320 ekranın izin verdiği ölçüde) ve yürütme süresini hesaplayın. Aslında zaman toplamı ile yürütmenin emülasyonu.
• Dosyaların içeriğini test formunda görüntüleyin.
• Klavyeden manuel kontrol modu (hareket etme ve “0”a ayarlama).
• Seçilen dosyayı (G kodu) kullanarak bir görevin yürütülmesini başlatın.
• Yürütmeyi duraklatın/devam ettirin. (bazen faydalıdır).
• Acil yazılım durdurma.

Denetleyici, aynı LPT konektörü aracılığıyla step kontrol panosuna bağlanacaktır. Onlar. LinuxCNC/Mach3 ile kontrol bilgisayarı görevi görür ve onunla değiştirilebilir.

Ahşap üzerine elle çizilmiş rölyeflerin kesilmesiyle ilgili yaratıcı deneylerden ve programdaki hızlanma ayarlarıyla ilgili denemelerden sonra, eksenlerde ek kodlayıcılar da istedim. Sadece e-bay'de nispeten ucuz optik eko kodlayıcılar (1/512) buldum; vidalı millerim için bölme aralığı 5/512 = 0,0098 mm idi.
Bu arada, optik kodlayıcıların kullanımı yüksek çözünürlük onlarla çalışmak için bir donanım devresi olmadan (STM32'de var) anlamsızdır. Ne kesintili işleme, ne de özellikle yazılım yoklaması "geri dönme" ile baş edemez (bunu ATMega hayranları için söylüyorum).

Öncelikle aşağıdaki görevleri istiyordum:

1. Yüksek hassasiyetle masa üzerinde manuel konumlandırma.
2. Yörüngenin hesaplanandan sapmasının kontrolü ile kaçırılan adımların kontrolü.

Ancak, oldukça dar bir görevde de olsa, bunların başka bir kullanım alanını buldum.

Adım motorlu bir makinenin yörüngesini düzeltmek için kodlayıcıları kullanma

Bir kabartmayı keserken, Z ivmesini belirli bir değerin üzerine ayarladığınızda Z ekseninin yavaş ama emin adımlarla aşağı doğru kaymaya başladığını fark ettim. Ancak bu ivmelenmeyle kesme rahatlaması süresi %20 daha azdır. 17x20 cm'lik bir kabartmanın 0,1 mm'lik bir adımla kesilmesinin tamamlanmasının ardından kesici, hesaplanan yörüngeden 1-2 mm aşağı inebilir.
Kodlayıcılar kullanılarak dinamikteki durumun analizi, kesiciyi kaldırırken bazen 1-2 adımın kaybolduğunu gösterdi.
Bir kodlayıcı kullanan basit bir adım düzeltme algoritması, 0,03 mm'den fazla olmayan bir sapma sağlar ve işlem süresini %20 azaltır. Ve ahşap üzerinde 0,1 mm'lik bir çıkıntının bile fark edilmesi zordur.

Tasarım

Hobi amaçlı olarak ideal bir seçenek olarak değerlendirdim. Masaüstü versiyonu A4'ten biraz daha büyük bir alana sahip. Ve bu benim için hala yeterli.

Hareketli masa

Herkesin masaüstü makineler için neden hareketli portalı olan bir tasarımı seçtiği benim için hala bir gizem. Tek avantajı, çok uzun bir tahtayı parçalar halinde işleme yeteneğidir veya eğer düzenli olarak portalın ağırlığından daha ağır olan malzemeleri işlemeniz gerekiyorsa.

Tüm çalışma süresi boyunca, 3 metrelik bir tahta üzerinde parça parça bir rölyef kesmeye veya bir taş levha üzerine oymaya hiçbir zaman ihtiyaç duyulmadı.

Hareketli tablanın masa üstü makineler için aşağıdaki avantajları vardır:

1. Tasarım daha basittir ve genel olarak yapı daha sağlamdır.
2. Tüm dahili parçalar (güç kaynakları, kartlar vb.) sabit bir portala asılır ve makinenin daha kompakt ve taşıması daha kolay olduğu ortaya çıkar.
3. Masanın ve parçanın ağırlığı tipik malzeme işleme için portal ve iş milinin ağırlığından önemli ölçüde daha düşüktür.
4. Kablolar ve mil suyu soğutma hortumlarıyla ilgili sorun pratik olarak ortadan kalkar.

Mil

Bu makinenin güç işleme amaçlı olmadığını belirtmek isterim. Güç işleme için bir CNC makinesi yapmanın en kolay yolu, geleneksel bir freze makinesini temel almaktır.

Bana göre, metalin güçle işlenmesi için bir makine ve ahşap/plastik işleme için yüksek hızlı iş miline sahip bir makine kesinlikle gereklidir. farklı şekiller teçhizat.

Evde koşullar yaratın evrensel makine en azından hiçbir anlamı yok.

Bu tip bilyalı vida ve lineer yataklı kılavuzlara sahip bir makine için iş mili seçimi basittir. Bu yüksek hızlı bir iş milidir.

Tipik bir yüksek hızlı iş mili (20.000 dev/dak) için, demir içermeyen metallerin frezelenmesi (çelik söz konusu değildir) iş mili için ekstrem bir moddur. Gerçekten gerekli olmadığı sürece, soğutucuyu sulayarak geçiş başına 0,3 mm yiyeceğim.
Makine için su soğutmalı bir iş mili tavsiye ederim. Çalışma sırasında, yalnızca step motorların "şarkısını" ve soğutma devresindeki akvaryum pompasının guruldamasını duyabilirsiniz.

Böyle bir makinede ne yapılabilir?

Öncelikle barınma sorunundan kurtuldum. Herhangi bir şekle sahip gövde "pleksiglastan" frezelenir ve ideal düzgün kesimler boyunca bir solvent ile birbirine yapıştırılır.

Fiberglas reddetti evrensel malzeme. Makinenin hassasiyeti kesmenizi sağlar koltuk olması gerektiği gibi hafif bir gerilimle soğuyacağı yatağın altında ve sonra onu dışarı çekemezsiniz. Textolite dişliler, dürüst bir kıvrımlı profille mükemmel şekilde kesilmiştir.

Ahşap işleme (kabartmalar vb.), kişinin yaratıcı dürtülerini gerçekleştirmesi veya en azından diğer insanların dürtülerini (hazır modeller) gerçekleştirmesi için geniş bir kapsamdır.

Sadece takıları denemedim. Şişeleri kalsine edecek/eritecek/döküm yapacak hiçbir yer yok. Her ne kadar kanatlarda bir blok mücevher mumu bekliyor olsa da.