مقاله شرح می دهد ماشین خانگیبا CNC مزیت اصلی این نسخه از دستگاه، روش ساده اتصال استپر موتورها به رایانه از طریق پورت LPT است.

قسمت مکانیکی

استانینا
بستر دستگاه ما از پلاستیک با ضخامت 11-12 میلی متر ساخته شده است. مواد حیاتی نیست، می توان از آلومینیوم استفاده کرد، شیشه ارگانیکتخته سه لا و هر ماده موجود دیگر. قسمت های اصلی قاب با پیچ های خودکشی متصل می شوند، در صورت تمایل می توانید نقاط اتصال را نیز با چسب مرتب کنید، اگر از چوب استفاده می کنید، می توانید از چسب PVA استفاده کنید.

کولیس و راهنما
میله های فولادی با قطر 12 میلی متر، طول 200 میلی متر (در هر محور Z 90 میلی متر)، دو قطعه در هر محور به عنوان راهنما استفاده شد. کولیس ها از PCB با ابعاد 25X100X45 ساخته شده اند. تکستولیت دارای سه سوراخ است، دو سوراخ برای راهنماها و یکی برای مهره. قطعات راهنما با پیچ M6 ثابت می شوند. کولیس های X و Y در قسمت بالایی دارای 4 عدد هستند سوراخ های رزوه ایبرای تثبیت میز و مجموعه محور Z.

کالیپر Z
راهنماهای محور Z از طریق یک صفحه فولادی که یک صفحه انتقالی است به تکیه گاه X متصل می شوند، ابعاد صفحه 45x100x4 است.

موتورهای پله ای بر روی بست هایی نصب می شوند که می توانند از ورق فولادی با ضخامت 2-3 میلی متر ساخته شوند. پیچ باید با استفاده از یک شفت انعطاف پذیر به محور استپر موتور متصل شود که می تواند به عنوان شلنگ لاستیکی استفاده شود. هنگام استفاده از یک شفت صلب، سیستم به درستی کار نخواهد کرد. مهره از برنج ساخته شده است که به کولیس چسبانده شده است.

مونتاژ
مونتاژ CNC خانگیماشین، به ترتیب زیر انجام می شود:

• ابتدا باید تمام اجزای راهنما را در کولیس نصب کنید و آنها را به دیواره های جانبی که در ابتدا روی پایه نصب نشده بودند، پیچ کنید.
• کولیس را در امتداد راهنماها حرکت می دهیم تا زمانی که سواری نرمی داشته باشیم.
• ما پیچ ها را سفت می کنیم و قسمت های راهنما را ثابت می کنیم.
• ما تکیه گاه، مجموعه راهنما و دیواره جانبی را به پایه وصل می کنیم؛ برای اتصال از پیچ های خودکار استفاده می کنیم.
• گره Z را مونتاژ می کنیم و همراه با صفحه آداپتور، آن را به تکیه گاه X متصل می کنیم.
• در مرحله بعد، پیچ های سرب را به همراه کوپلینگ ها نصب می کنیم.
• موتورهای پله ای را با اتصال روتور موتور و پیچ با کوپلینگ نصب می کنیم. ما به این واقعیت توجه می کنیم که پیچ های سرب به آرامی می چرخند.

توصیه های مونتاژ ماشین:
آجیل همچنین می تواند از چدن ساخته شود، شما نباید از مواد دیگر استفاده کنید، پیچ ها را می توان در هر چیزی خریداری کرد فروشگاه سخت افزارو متناسب با نیاز شما برش دهید. هنگام استفاده از پیچ با رزوه M6x1، طول مهره 10 میلی متر خواهد بود.

نقشه های ماشینی.rar

ما به بخش دوم مونتاژ ماشین ابزار CNC با دستان خود یعنی الکترونیک می رویم.

الکترونیک

منبع تغذیه
یک واحد 12 ولت 3 آمپر به عنوان منبع تغذیه استفاده شد. این واحد برای تغذیه موتورهای پله ای طراحی شده است. منبع ولتاژ دیگری 5 ولت و با جریان 0.3 آمپر برای تغذیه ریز مدارهای کنترلر استفاده شد. منبع تغذیه به قدرت موتورهای پله ای بستگی دارد.

در اینجا محاسبه منبع تغذیه است. محاسبه ساده است - 3x2x1 = 6A، که در آن 3 تعداد موتورهای پله ای استفاده شده، 2 تعداد سیم پیچ های برق دار، 1 جریان در آمپر است.

کنترل کننده کنترل
کنترلر تنها بر روی 3 میکرو مدار از سری 555TM7 مونتاژ شد. کنترلر نیازی به سیستم عامل ندارد و نسبتاً ساده است نمودار شماتیکبه لطف این، این دستگاه CNC با دستان خود را می توان توسط شخصی که به طور خاص در الکترونیک مسلط نیست ساخته شود.

شرح و هدف پین های اتصال پورت LPT.

نتیجه.	نام	جهت	شرح
1	استروب	ورودی و خروجی	پس از اتمام هر انتقال داده، روی رایانه شخصی تنظیم کنید
2..9	DO-D7	خروجی	خروجی
10	پرسیدن	ورودی	پس از دریافت یک بایت، توسط یک دستگاه خارجی روی "0" تنظیم کنید
11	مشغول	ورودی	دستگاه با تنظیم این خط روی "1" نشان می دهد که مشغول است.
12	کاغذ بیرون	ورودی	برای چاپگرها
13	انتخاب کنید	ورودی	دستگاه با تنظیم روی این خط "1" نشان می دهد که آماده است.
14	تغذیه خودکار
15	خطا	ورودی	خطا را نشان می دهد
16	مقدار دهی اولیه کنید	ورودی و خروجی
17	In را انتخاب کنید	ورودی و خروجی
18..25	GND زمینی	GND	سیم مشترک

برای آزمایش، از یک موتور پله ای از یک موتور 5.25 اینچی قدیمی استفاده شد. 7 بیت در مدار استفاده نمی شود. اعمال 3 موتور. برای روشن کردن موتور اصلی (کاتر یا مته) می توانید کلید را روی آن آویزان کنید.

درایور استپر موتور
برای کنترل استپر موتور از درایور استفاده می شود که آمپلی فایر 4 کاناله است. این طرح تنها بر روی 4 ترانزیستور از نوع KT917 اجرا می شود.

شما همچنین می توانید از ریز مدارهای سریال استفاده کنید، به عنوان مثال - ULN 2004 (9 کلید) با جریان 0.5-0.6A.

برای کنترل از برنامه vri-cnc استفاده می شود. توصیف همراه با جزئیاتو دستورالعمل استفاده از برنامه در

با مونتاژ این دستگاه CNC با دستان خود، صاحب دستگاهی خواهید شد که قادر به انجام پردازش مکانیکی (حفاری، فرز) پلاستیک است. حکاکی استیل. همچنین می توان از دستگاه CNC خانگی به عنوان پلاتر استفاده کرد که می توانید بردهای مدار چاپی را روی آن بکشید و دریل کنید.

بر اساس مطالب سایت: vri-cnc.ru

این اولین دستگاه CNC خود مونتاژ شده من است مواد موجود... قیمت دستگاه حدود 170 دلار است.

من برای مدت طولانی رویای مونتاژ یک دستگاه CNC را داشتم. اساساً من به آن برای برش تخته سه لا و پلاستیک، برش برخی از قطعات برای مدل سازی، محصولات خانگی و سایر ماشین ها نیاز دارم. دست‌ها برای مونتاژ دستگاه برای تقریباً دو سال خارش داشتند، در این مدت قطعات، الکترونیک و دانش را جمع‌آوری کردم.

دستگاه مقرون به صرفه است، هزینه آن حداقل است. در مرحله بعد، من از کلماتی استفاده خواهم کرد که ممکن است برای یک فرد عادی بسیار ترسناک به نظر برسد و این می تواند باعث ترس شود خود ساختهماشین، اما در واقع همه چیز بسیار ساده و آسان است که در چند روز تسلط پیدا می کند.

وسایل الکترونیکی مونتاژ شده بر روی سیستم عامل Arduino + GRBL

مکانیک ساده ترین است، یک قاب ساخته شده از تخته سه لا 10 میلی متر + پیچ و پیچ و مهره 8 میلی متر، راهنماهای خطی از گوشه فلزی 25 * 25 * 3 میلی متر + بلبرینگ 8 * 7 * 22 میلی متر. محور Z روی گل میخ M8 و محورهای X و Y روی تسمه T2.5 حرکت می کند.

دوک برای CNC خانگی است که از یک موتور براشلس مونتاژ شده است گیره کولت+ درایو تسمه دندانه دار. لازم به ذکر است که موتور اسپیندل از منبع تغذیه اصلی 24 ولت تغذیه می شود. V مشخصات فنینشان داده شده است که موتور 80 آمپر است، اما در واقع در یک بار جدی 4 آمپر مصرف می کند. من نمی توانم توضیح دهم که چرا این اتفاق می افتد، اما موتور کاملاً کار می کند و با وظیفه خود مقابله می کند.

در ابتدا، محور Z بر روی راهنماهای خطی خانگی از گوشه ها و یاتاقان ها بود، بعداً آن را دوباره تغییر دادم، عکس ها و توضیحات زیر.

فضای کار در X حدود 45 سانتی متر و در Y 33 سانتی متر، در Z 4 سانتی متر است. با در نظر گرفتن تجربه اول، دستگاه بعدی را با ابعاد بزرگ می سازم و دو موتور در محور X قرار می دهم، هر کدام یک موتور. سمت. این به دلیل شانه بزرگ و بار روی آن است، زمانی که کار در حداکثر فاصله در امتداد محور Y انجام می شود. اکنون یک موتور وجود دارد و این منجر به اعوجاج جزئیات می شود، دایره کمی به نظر می رسد. بیضی به دلیل انحراف حاصل از کالسکه در امتداد X.

بلبرینگ های بومی موتور به سرعت شل شدند، زیرا آنها برای بارگذاری جانبی طراحی نشده اند، اما در اینجا جدی است. بنابراین، در بالا و پایین محور دو بلبرینگ بزرگ با قطر 8 میلی متر نصب کردم، این کار باید بلافاصله انجام می شد، اکنون به این دلیل لرزش وجود دارد.

در اینجا در عکس می بینید که محور Z از قبل روی سایر راهنماهای خطی قرار دارد، توضیحات در زیر خواهد بود.

خود راهنماها خیلی طراحی ساده، به طور تصادفی آن را در یوتیوب پیدا کردم. سپس این طرح از همه طرف به نظرم بی نقص بود، حداقل تلاش، حداقل جزئیات، مونتاژ ساده... اما همانطور که تمرین نشان داده است، این راهنماها برای مدت طولانی کار نمی کنند. عکس نشان می دهد که پس از یک هفته آزمایش من از دستگاه CNC، کدام شیار روی محور Z ایجاد شده است.

من راهنماهای خانگی محور Z را با وسایل مبلمانی که کمتر از یک دلار در هر دو قیمت هستند، عوض کردم. من آنها را کوتاه کردم، یک ضربه 8 سانتی متری گذاشتم. در محورهای X و Y، هنوز راهنماهای قدیمی وجود دارد، من هنوز آنها را تغییر نمی دهم، قصد دارم قطعات یک دستگاه جدید را روی این دستگاه برش دهم، سپس به سادگی آن را جدا می کنم این یکی.

چند کلمه در مورد کاترها من هرگز با CNC کار نکردم و همچنین تجربه بسیار کمی در فرز دارم. من چندین کاتر از چین خریدم، همه آنها 3 و 4 فلوت دارند، بعداً متوجه شدم که این کاترها برای فلز خوب هستند، کاترهای دیگری برای فرز تخته سه لا لازم است. در حالی که فرزهای جدید مسافت چین تا بلاروس را پوشش می دهند، من سعی می کنم با آنچه که داریم کار کنم.

عکس نشان می دهد که چگونه یک برش 4 میلی متری روی تخته سه لا توس 10 میلی متر سوخته است ، من هنوز دلیل آن را نفهمیدم ، تخته سه لا تمیز است و روی کاتر رسوبات کربنی مشابه قیر کاج وجود دارد.

در ادامه عکس یک برش چهار طرفه 2 میلی متری پس از تلاش برای آسیاب کردن پلاستیک وجود دارد. جدا کردن این تکه پلاستیک مذاب بسیار سخت بود و کمی با نیپک جدا می شد. حتی در سرعت های پایین باز هم کاتر گیر می کند، 4 شیار مشخصا برای فلز است :)

روز گذشته عموی من تولد داشت، به همین مناسبت تصمیم گرفتم برای اسباب بازیم یک هدیه تهیه کنم :)

به عنوان هدیه، یک خانه فروخته شده از تخته سه لا درست کردم. اول از همه برای اینکه برنامه رو چک کنم و تخته سه لا خراب نشه سعی کردم روی پلاستیک فوم آسیاب کنم.

به دلیل واکنش‌ها و انحراف‌ها، نعل اسب تنها از بار هفتم قطع شد.

در کل این فروخته شده (به صورت خالص) حدود 5 ساعت آسیاب شد + زمان زیادی برای خراب شدن.

هنگامی که مقاله ای در مورد یک خانه دار منتشر کردم، در عکس زیر همان خانه دار است، اما قبلاً روی یک دستگاه CNC بریده شده است. حداقل تلاش، حداکثر دقت. به دلیل عکس العمل، دقت مطمئناً حداکثر نیست، اما من دستگاه دوم را سفت تر می کنم.

و در یک دستگاه CNC، من چرخ دنده ها را از تخته سه لا برش می دهم، بسیار راحت تر و سریعتر از برش با اره منبت کاری اره مویی با دستان خودم است.

بعداً چرخ دنده های مربعی را نیز از تخته سه لا جدا کردم ، آنها در واقع می چرخند :)

نتایج مثبت است. اکنون یک دستگاه جدید توسعه خواهم داد، قطعات را قبلاً در این دستگاه برش خواهم داد، کار دستیعملاً به مونتاژ می رسد.

شما باید بر برش پلاستیک مسلط باشید، زیرا کار بر روی یک ربات جاروبرقی خانگی شروع شده است. خود ربات نیز مرا تشویق کرد تا CNC خودم را بسازم. برای ربات، چرخ دنده ها و سایر قطعات را از پلاستیک برش می دهم.

به روز رسانی: اکنون من برش های مستقیم با دو لبه (3.175 * 2.0 * 12 میلی متر) را خریداری می کنم که بدون خط کشی قوی در دو طرف تخته سه لا برش داده می شوند.

برای خود مونتاژ یک ماشین فرز، باید یک کنترل کننده کنترل CNC را انتخاب کنید. کنترلرها چند کاناله هستند: 3x و 4x کنترلرهای استپر موتورو تک کاناله کنترلرهای چند کاناله اغلب برای کنترل کوچک استفاده می شوند موتورهای پله ای، اندازه استاندارد 42 یا 57 میلی متر (nema17 و nema23). چنین موتورهایی برای خود مونتاژ ماشین های CNC با مساحت کار تا 1 متر مناسب هستند. در خود مونتاژبرای ماشینی با میدان کاری بیش از 1 متر، باید از موتورهای پله ای 86 میلی متر (nema34) استفاده شود؛ برای کنترل چنین موتورهایی، به درایورهای تک کاناله قدرتمند با جریان کنترل 4.2 آمپر و بالاتر نیاز دارید.

برای کنترل ماشین‌های فرز رومیزی، کنترل‌کننده‌ها به طور گسترده در میکرو مدارهای تخصصی برای کنترل موتور پله‌ای استفاده می‌شوند، به عنوان مثال، TB6560 یا A3977. این ریز مدار حاوی یک کنترل کننده است که موج سینوسی صحیح را برای آن تشکیل می دهد حالت های مختلفنیم قدم و توانایی دارد نصب نرم افزارجریان های سیم پیچ این درایورها برای کار با موتورهای پله ای تا 3A، اندازه های استاندارد NEMA17 42mm و NEMA23 57mm طراحی شده اند.

کنترل کنترلر با استفاده از تخصصی یا لینوکس EMC2 و سایر موارد نصب شده روی رایانه شخصی. توصیه می شود از رایانه ای با حداقل پردازنده 1 گیگاهرتز و حافظه 1 گیگابایت استفاده کنید. کامپیوتر رومیزی می دهد بالاترین امتیازها، در مقایسه با لپ تاپ ها و بسیار ارزان تر است. علاوه بر این، زمانی که مشغول کار با دستگاه شما نیست، می توانید از این رایانه برای کارهای دیگر استفاده کنید. هنگام نصب بر روی لپ تاپ یا رایانه شخصی با حافظه 512 مگابایتی، توصیه می شود این کار را انجام دهید.

برای اتصال به کامپیوتر، از یک پورت LPT موازی استفاده می شود (برای یک کنترلر با رابط USB، یک پورت USB). اگر رایانه شما به پورت موازی مجهز نیست (کامپیوترهای بیشتری بدون این پورت تولید می شوند)، می توانید یک برد گسترش دهنده پورت PCI-LPT یا PCI-E-LPT یا یک مبدل کنترلر تخصصی - USB-LPT خریداری کنید. که از طریق به کامپیوتر متصل می شود پورت USB.

با دستگاه حکاکی و فرز آلومینیوم رومیزی CNC-2020AL، یک واحد کنترل با قابلیت تنظیم سرعت اسپیندل، شکل 1 و 2، واحد کنترل شامل یک درایور موتور پله ای روی ریز مدار TB6560AHQ، منابع تغذیه برای درایور استپر موتور و منبع تغذیه اسپیندل

تصویر 1

تصویر 2

1. یکی از اولین کنترل کننده های ماشین های فرز CNC در ریز مدار TB6560 به "برد آبی" ملقب شد، شکل 3. این نسخه از برد در انجمن ها بسیار مورد بحث قرار گرفت، دارای تعدادی اشکال است. اولین مورد، اپتوکوپلرهای کند PC817 است که هنگام تنظیم برنامه کنترل ماشین MACH3، باید حداکثر مقدار مجاز را در فیلدهای Step pulse و Dir pulse = 15 وارد کند. دومی تطبیق ضعیف خروجی های اپتوکوپلر با TB6560 است. ورودی های راننده، که با اصلاح مدار حل می شود، شکل 8 و 9. سوم - تثبیت کننده های منبع تغذیه خطی تخته و در نتیجه، گرمای بیش از حد زیاد؛ در تخته های بعدی، تنظیم کننده های سوئیچینگ استفاده می شود. چهارم عدم ایزولاسیون گالوانیکی مدار منبع تغذیه است. رله اسپیندل 5A است که در بیشتر موارد کافی نیست و نیاز به استفاده از رله میانی قوی تری دارد. از مزایای آن می توان به وجود کانکتور برای اتصال کنترل پنل اشاره کرد. این کنترلر اعمال نمی شود.

شکل 3.

2. کنترل کننده کنترل دستگاه CNC که بعد از تابلو آبی وارد بازار شد، با نام مستعار تابلو قرمز، شکل 4.

در اینجا از کوپلرهای نوری 6N137 با فرکانس بالاتر (سریع) استفاده می شود. رله اسپیندل 10A. منبع تغذیه عایق گالوانیکی. یک رابط برای اتصال درایور محور چهارم وجود دارد. کانکتور مناسب برای سوئیچ های محدود.

شکل 4.

3. کنترل کننده موتور پله ای با برچسب TB6560-v2 نیز قرمز است، اما ساده شده است، هیچ عایق برق وجود ندارد، شکل 5. اندازه کوچک، اما همچنین در نتیجه سایز کوچکتررادیاتور

شکل 5

4. کنترلر در کیس آلومینیومی، شکل 6. محفظه از کنترل کننده در برابر گرد و غبار و قطعات فلزی محافظت می کند، همچنین به عنوان یک هیت سینک خوب عمل می کند. منبع تغذیه عایق گالوانیکی. یک کانکتور برای منبع تغذیه مدارهای اضافی + 5 ولت وجود دارد. اپتوکوپلرهای سریع 6N137. اچ خازن های امپدانس کم و ESR پایین. رله کنترل اسپیندل وجود ندارد، اما دو خروجی برای اتصال یک رله (کلیدهای ترانزیستوری با OK) یا کنترل PWM سرعت اسپیندل وجود دارد. شرح اتصال سیگنال های کنترل رله در صفحه

شکل 6

کنترلر 5.4 محور روتر CNC، رابط USB، شکل 7.

شکل 7

این کنترلر با برنامه MACH3 کار نمی کند، برنامه کنترل ماشین خودش را دارد.

6. کنترلر CNC دستگاه روی درایور استپر موتور از Allegro A3977، شکل 8.

شکل 8

درایور موتور پله ای CNC تک کانال 7.DQ542MA. این درایور زمانی قابل استفاده است خود ساختهیک ماشین ابزار با میدان کاری بزرگ و موتورهای پله ای برای جریان تا 4.2 آمپر، همچنین می تواند با موتورهای 86 میلی متری Nema34 کار کند، شکل 9.

شکل 9

عکس اصلاح برد کنترلر موتور پله ای آبی در TB6560، شکل 10.

شکل 10.

طرح تصحیح برای برد آبی کنترل کننده استپر موتور در TB6560، شکل 11.

روز خوبی برای همه! اینجا من با قسمت جدیدداستان شما در مورد CNC - ماشین ابزار... وقتی شروع به نوشتن مقاله کردم، حتی فکر نمی کردم که اینقدر حجیم شود. وقتی در مورد الکترونیک دستگاه نوشتم، نگاه کردم و ترسیدم - ورق A4 از دو طرف با نوشته پوشانده شده بود و هنوز چیزهای زیادی برای گفتن وجود دارد.

در نهایت چیزی شبیه به این معلوم شد راهنمای ایجاد یک دستگاه CNC، ماشین کار، از ابتدا. سه بخش از مقاله در مورد یک ماشین وجود دارد: 1-پر کردن الکترونیکی، 2-مکانیک ماشین، 3-تمام ظرافت های راه اندازی الکترونیک، خود ماشین و برنامه کنترل ماشین.
به طور کلی، من سعی خواهم کرد همه چیز مفید و ضروری برای هر مبتدی را در یک ماده ترکیب کنم تجارت جالب، آنچه را که خودش در منابع مختلف اینترنتی خواند و از خودش عبور داد.

ضمناً در آن مقاله فراموش کردم عکس هایی از کاردستی های ساخته شده را نشان دهم. درستش میکنم گیاه خرس فوم و تخته سه لا.

پیشگفتار

پس از اینکه دستگاه کوچک خود را بدون صرف هزینه، زمان و هزینه قابل توجهی مونتاژ کردم، به طور جدی به این موضوع علاقه مند شدم. من در یوتیوب، اگر نه همه، تقریباً تمام ویدیوهای مربوط به دستگاه های آماتور را نگاه کردم. من به ویژه تحت تأثیر عکس های محصولاتی قرار گرفتم که مردم روی آنها می سازند. CNC خانه". نگاه کردم و تصمیم گرفتم - دستگاه بزرگم را جمع می کنم! بنابراین، روی موجی از احساسات، به همه چیز خوب فکر نکردم، در دنیایی جدید و ناشناخته برای خودم فرو رفتم. CNC.

نمی دانست از کجا شروع کند. اولین چیزی که سفارش دادم یک استپر موتور معمولی بود وکستا 12 کیلوگرم بر سانتی متر، از جمله با کتیبه افتخار "ساخت ژاپن".

در حالی که او در سراسر روسیه رانندگی می کرد، عصرها در انجمن های مختلف CNC می نشست و سعی می کرد در مورد انتخاب تصمیم بگیرد. کنترل کننده STEP / DIRو درایورهای استپر موتور من سه گزینه را در نظر گرفتم: روی یک میکرو مدار L298، در کارگران مزرعه، یا خرید چینی آماده TB6560که در مورد آن نظرات بسیار متناقضی وجود داشته است.

برای برخی، برای مدت طولانی بدون مشکل کار می کرد، برای برخی دیگر با کوچکترین خطای کاربر سوخت. حتی یک نفر نوشت که وقتی شفت موتور وصل شده در آن زمان به کنترلر را کمی چرخاند، سوخته است. احتمالاً واقعیت غیرقابل اعتماد بودن چینی ها به نفع انتخاب این طرح بود L297 +به طور فعال در انجمن بحث شد. این طرح احتمالاً واقعاً غیرقابل کشتن است زیرا درایورهای میدان در آمپر چندین برابر بیشتر از آن چیزی است که باید به موتورها عرضه شود. حتی اگر نیاز به لحیم کاری داشته باشید (این فقط یک مزیت است) و هزینه قطعات کمی بیشتر از کنترل کننده چینی بیرون آمد اما قابل اعتماد است که مهمتر است.

من کمی از موضوع منحرف می شوم. وقتی همه اینها انجام شد، حتی فکرش را هم نمی کردم که روزی درباره آن بنویسم. بنابراین، هیچ عکسی از روند مونتاژ مکانیک و الکترونیک وجود ندارد، فقط چند عکس با دوربین تلفن همراه گرفته شده است. من روی هر چیز دیگری به طور خاص برای مقاله، از قبل مونتاژ شده، کلیک کردم.

مورد آهن لحیم کاری می ترسد

من با منبع تغذیه شروع می کنم. من قصد داشتم یک تکانه بسازم، احتمالاً یک هفته با آن کلنجار رفتم، اما نتوانستم هیجانی را که از ناکجاآباد می آمد، شکست دهم. ترنس را تا 12 ولت باد می کنم - همه چیز خوب است، من آن را تا 30 گیج کامل می کنم. به این نتیجه رسیدم که نوعی بیاکا در حال صعود است بازخورداز 30 ولت تا TL494و برجش را خراب می کند. بنابراین من این انگیزه را رها کردم، خوشبختانه چندین فروند TS-180 وجود داشت که یکی از آنها به عنوان یک منبع ترنس به خدمت میهن رفت. و هر چه بگویید، یک تکه آهن و مس از یک انبوه پودر شل قابل اعتمادتر است. ترانسفورماتور به ولتاژهای مورد نیاز برگشت، اما برای منبع تغذیه موتورها + 30 ولت، برای منبع تغذیه + 15 ولت لازم بود. IR2104، + 5 ولت روشن است L297و یک طرفدار موتورها را می توان با 10 یا 70 عرضه کرد، نکته اصلی این است که از جریان تجاوز نکنید، اما اگر کمتر انجام دهید، حداکثر سرعت و قدرت کاهش می یابد، اما ترانسفورماتور دیگر اجازه نمی دهد. 6-7A مورد نیاز بود. ولتاژهای 5 و 15 ولت تثبیت شدند، 30 ولت به صلاحدید شبکه برق ما "شناور" باقی ماندند.

تمام این مدت هر شب پشت کامپیوتر می نشستم و می خواندم، می خواندم، می خواندم. راه اندازی کنترلر، انتخاب برنامه ها: کدام یک برای ترسیم، کدام یک برای کنترل ماشین، نحوه ساخت مکانیک و غیره. و غیره. به طور کلی، هر چه بیشتر می خواندم، ترسناک تر می شد و بیشتر و بیشتر این سوال پیش می آمد که "من برای چه به این نیاز دارم؟!" اما برای عقب نشینی خیلی دیر شده بود، موتور روی میز بود، جزئیات جایی در راه بود - باید ادامه می دادیم.

زمان لحیم کردن برد است.موارد موجود در اینترنت به سه دلیل مناسب من نیستند:
1 - فروشگاه سفارش دهنده قطعات پیدا نشد IR2104در بسته های DIP، و آنها برای من یک 8-SOICN فرستادند. آنها روی تخته از طرف دیگر لحیم می شوند، معکوس می شوند، و بر این اساس لازم بود مسیرها را آینه کنید، و آنها ( IR2104) 12 عدد.

2- مقاومت ها و خازن ها نیز در پکیج های SMD گرفته شد تا تعداد سوراخ هایی که باید حفر می شد کاهش یابد.
3 - رادیاتوری که من دارم سایز کوچکتری داشت و ترانزیستورهای انتهایی آن خارج از محدوده آن بود. لازم بود کارگران مزرعه را روی یک تخته به سمت راست و تخته دیگر را به چپ منتقل کنیم، بنابراین دو نوع تخته درست کردم.

نمودار کنترل کننده ماشین

برای ایمنی پورت LPT، کنترلر و کامپیوتر از طریق یک برد اپتو دیکوپلینگ متصل می شوند. من طرح و مهر را در یک سایت شناخته شده گرفتم، اما دوباره مجبور شدم آن را کمی برای خودم انجام دهم و جزئیات غیر ضروری را حذف کنم.

یک طرف برد از طریق یک پورت USB تغذیه می شود و طرف دیگر که به کنترلر متصل است از یک منبع + 5 ولت تغذیه می شود. سیگنال ها از طریق کوپلرهای نوری منتقل می شوند. تمام جزئیات مربوط به پیکربندی کنترلر و جداسازی را در فصل سوم خواهم نوشت، اما در اینجا فقط به نکات اصلی اشاره می کنم. این برد جداکننده برای اتصال ایمن کنترل کننده استپر موتور به پورت LPT کامپیوتر طراحی شده است. پورت کامپیوتر را به طور کامل از قطعات الکترونیکی دستگاه جدا می کند و به شما امکان می دهد یک دستگاه CNC 4 محوره را کنترل کنید. اگر دستگاه فقط سه محور داشته باشد، مانند مورد ما، می توان قطعات غیر ضروری را در هوا آویزان کرد یا اصلاً لحیم کاری نکرد. امکان اتصال سنسورهای انتهایی، دکمه توقف اجباری، رله روشن شدن اسپیندل و دستگاه دیگری مانند جاروبرقی وجود دارد.

این یک عکس از برد اپتو ایزولاتور بود که از اینترنت گرفته شده بود و باغ من بعد از نصب در کیس به این شکل است. دو تخته و یک دسته سیم. اما به نظر می رسد که هیچ نکته ای وجود ندارد و همه چیز بدون خطا کار می کند.

اولین برد کنترل آماده است، من همه چیز را بررسی کردم و طبق دستورالعمل آن را مرحله به مرحله تست کردم. من جریان کمی را با صاف کننده تنظیم کردم (به دلیل وجود PWM این امکان وجود دارد) و منبع تغذیه (موتورها) را از طریق زنجیره ای از لامپ های 12 + 24 ولت وصل کردم تا هیچ چیز وجود نداشته باشد. من کارگر میدانی بدون رادیاتور دارم.

موتور هیس کرد.خبر خوب این است که PWM همانطور که باید کار می کند. کلید را فشار می دهم و می چرخد! فراموش نکنید که این کنترلر برای کنترل یک موتور پله ای دوقطبی طراحی شده است. یکی با 4 سیم وصل شده بازی با حالت های مرحله / نیم گام، فعلی. در حالت نیم گام، موتور پایدارتر رفتار می کند و دورهای بالا را توسعه می دهد + دقت افزایش می یابد. بنابراین جامپر را در «نیم پله» رها کردم. با حداکثر جریان مطمئن برای موتور در ولتاژ حدود 30 ولت، معلوم شد که موتور تا 2500 دور در دقیقه می چرخد! اولین دستگاه من بدون PWM هرگز چنین رویایی را نداشت.))

من دو موتور بعدی قوی تر را سفارش دادم، نما 18 کیلوگرم در ثانیه، اما قبلاً "ساخت چین" است.

از نظر کیفیت پایین تر هستند وکستابه هر حال، چین و ژاپن چیزهای متفاوتی هستند. وقتی شفت را با دست ژاپنی می چرخانید به نوعی به آرامی اتفاق می افتد، اما از چینی ها این حس متفاوت است، اما این هنوز به هیچ وجه روی کار تأثیری نداشته است. هیچ نظری برای آنها وجود ندارد.

من دو تخته باقی مانده را لحیم کردم، آن را از طریق "شبیه ساز موتور پله ای LED" بررسی کردم، به نظر می رسد همه چیز خوب است. من یک موتور را وصل می کنم - خوب کار می کند، اما نه 2500 دور در دقیقه، بلکه حدود 3000! طبق طرحی که قبلاً کار شده است ، موتور سوم را به تخته سوم وصل می کنم ، چند ثانیه می چرخم و بلند می شوم ... با یک اسیلاتور نگاه می کنم - هیچ پالس در یک خروجی وجود ندارد. من با هیئت تماس می گیرم - یکی از IR2104سوراخ شده

باشه، شاید من معیوب گرفتم، خوندم برای این میکروها اغلب این اتفاق می افته. من یک جدید را لحیم کردم (2 قطعه با حاشیه گرفتم)، همان مزخرف - چند ثانیه STOP می شود! سپس من را سفت کردم، و بیایید کارگران میدان را بررسی کنیم. به هر حال، هیئت مدیره من دارد IRF530(100 ولت / 17 آمپر) در مقابل (50 ولت / 49 آمپر)، مانند نسخه اصلی. حداکثر 3 آمپر به موتور می رود، بنابراین انبار کافی 14 آمپر وجود خواهد داشت، اما تفاوت قیمت تقریباً 2 برابر به نفع 530 است.
بنابراین، من کارگران میدان را بررسی می کنم و آنچه را که می بینم ... من یک پا را لحیم نکردم! و در خروجی این "ایرکا" تمام 30 ولت از اپراتور میدان پرواز کرد. من پا را لحیم کردم، یک بار دیگر همه چیز را با دقت بررسی کردم، یکی دیگر را گذاشتم IR2104، من خودم نگران هستم - این آخرین مورد است. روشنش کردم و وقتی موتور بعد از دو ثانیه کار نکرد خیلی خوشحال شدم. حالت ها به صورت زیر باقی ماندند: موتور وکستا- 1.5 آمپر، موتور NEMA 2.5A. با چنین جریانی، دور در دقیقه به حدود 2000 می رسد، اما بهتر است آنها را با نرم افزار محدود کنید تا از پرش مراحل جلوگیری شود و دمای موتورها در کار طولانیاز ایمن برای موتورها تجاوز نمی کند. ترانسفورماتور قدرت بدون مشکل کار می کند، زیرا معمولاً فقط 2 موتور به طور همزمان در حال چرخش هستند، اما خنک کننده هوای اضافی برای رادیاتور مطلوب است.

حالا در مورد نصب کارگران میدانی روی رادیاتور، و اگر کسی متوجه نشده باشد، 24 مورد از آنها وجود دارد. در این نسخه از تابلو، آنها در حالت دروغ قرار دارند، یعنی. رادیاتور فقط روی آنها قرار می گیرد و توسط چیزی جذب می شود.

البته توصیه می شود برای جداسازی هیت سینک از ترانزیستورها یک تکه میکا جامد قرار دهید اما من نداشتم. من راهی پیدا کردم زیرا برای نیمی از ترانزیستورها، کیس به اضافه منبع تغذیه می رود، آنها را می توان بدون عایق، فقط با خمیر حرارتی ثابت کرد. و زیر بقیه، تکه های میکای باقی مانده از ترانزیستورهای شوروی را گذاشتم. رادیاتور و تخته را از سه جا سوراخ کرد و با پیچ و مهره آن ها را کشید. من با لحیم کردن سه تخته جداگانه در امتداد لبه ها، در حالی که برای استحکام در اطراف محیط لحیم کاری کردم، یک تخته بزرگ به دست آوردم. سیم مسی 1 میلی متر تمام پر کردن الکترونیکیو منبع تغذیه را روی چند شاسی آهنی گذاشتم، حتی نمی دانم چرا.

روکش های کناری و بالایی را از تخته سه لا جدا کردم و روی آن یک پنکه گذاشتم.

از آنجایی که مدت ها پیش یک دستگاه CNC برای خودم مونتاژ کرده ام و مدت زیادی است که از آن برای اهداف سرگرمی استفاده می کنم، امیدوارم تجربه من و همچنین کدهای منبع کنترل کننده مفید باشد.

سعی کردم فقط آن لحظاتی را بنویسم که شخصاً فکر می کردم مهم هستند.

لینک کد منبع کنترلر و پوسته پیکربندی شده Eclipse + gcc و غیره در همان مکان ویدیو قرار دارد:

تاریخ خلقت

به طور مرتب با نیاز به ساختن این یا آن "چیز" کوچک روبرو می شوید شکل پیچیده، ابتدا به یک چاپگر سه بعدی فکر می کرد. و حتی شروع به این کار کرد. اما پس از خواندن انجمن ها و ارزیابی سرعت چاپگر سه بعدی، کیفیت و دقت نتیجه، درصد عیوب و خواص ساختاری ترموپلاستیک، متوجه شدم که این چیزی بیش از یک اسباب بازی نیست.

سفارش قطعات از چین در یک ماه رسید. و بعد از 2 هفته دستگاه با کنترل LinuxCNC کار می کرد. من از همه زباله هایی که در دست بود جمع کردم، زیرا می خواستم سریع (نمایه + سنجاق سر). قرار بود بعداً آن را دوباره بسازم، اما همانطور که معلوم شد، دستگاه کاملاً سخت بود و مهره های روی ناودانی ها حتی یک بار هم لازم نیست سفت شوند. بنابراین طراحی بدون تغییر باقی ماند.

عملکرد اولیه دستگاه نشان داد که:

1. از یک مته 220 ولتی چینی نونام به عنوان دوک استفاده کنید. بهترین ایده... بیش از حد گرم می شود و با صدای وحشتناکی کار می کند. بازی جانبی کاتر (بلبرینگ؟) با دست احساس می شود.
2. مته پروکسون بی صدا است. واکنش متقابل قابل درک نیست. اما بیش از حد گرم می شود و بعد از 5 دقیقه خاموش می شود.
3. رایانه ای که به طور موقت با یک پورت دو جهته LPT گرفته می شود راحت نیست. مدتی گرفته شد (پیدا کردن PCI-LPT یک مشکل بود). فضا را اشغال می کند. و به طور کلی..

پس از عملیات اولیه، یک دوک آب خنک سفارش داد و تصمیم گرفت یک کنترل کننده برای آن بسازد کار مستقلدر ارزان ترین نوع STM32F103 که با صفحه نمایش LCD 320x240 فروخته می شود.
چرا مردم هنوز به طور مداوم ATMega 8 بیتی را نسبتاً عذاب می دهند وظایف پیچیدهو حتی از طریق آردوینو برای من یک راز است. احتمالاً آنها عاشق مشکلات هستند.

توسعه کنترلر

من برنامه را پس از بررسی دقیق منابع LinuxCNC و gbrl ایجاد کردم. با این حال، من نه آن کدها و نه آن کدهای منبع را برای محاسبه مسیر انتخاب نکردم. می خواستم سعی کنم بدون استفاده از float یک ماژول محاسبه بنویسم. منحصراً در محاسبات 32 بیتی.
نتیجه برای همه حالت های عملیاتی مناسب من است و مدت زیادی است که به سیستم عامل دست نزده است.
حداکثر سرعت، انتخاب تجربی: X: 2000 میلی متر / دقیقه Y: 1600 Z: 700 (1600 گام / میلی متر. حالت 1/8).
اما توسط منابع کنترل کننده محدود نمی شود. درست بالاتر از آن صدای منزجر کننده پرش گام ها حتی در بخش های مستقیم در هوا است. برد چینی مقرون به صرفه برای کنترل پله ای در TB6560 بهترین گزینه نیست.
در واقع، من سرعت را روی چوب (راش، عمق 5 میلی متر، برش d = 1 میلی متر، گام 0.15 میلی متر) بیش از 1200 میلی متر تنظیم نمی کنم. احتمال شکستگی کاتر افزایش می یابد.

نتیجه یک کنترلر با عملکرد زیر است:

• اتصال به یک رایانه خارجی به عنوان یک دستگاه ذخیره سازی انبوه USB استاندارد (FAT16 در کارت SD). کار با فایل هایی با فرمت استاندارد G-code
• حذف فایل ها از طریق رابط کاربری کنترلر.
• مشاهده مسیر برای فایل انتخابی (تا جایی که صفحه نمایش 640x320 اجازه می دهد) و محاسبه زمان اجرا. در واقع شبیه سازی اجرا با جمع زمان.
• مشاهده محتویات فایل ها به صورت آزمایشی.
• حالت کنترل دستیاز صفحه کلید (حرکت و تنظیم "0").
• اجرای کار را برای فایل انتخابی (G-code) شروع کنید.
• مکث / ادامه اجرا. (گاهی مفید است).
• توقف برنامه اضطراری

کنترلر از طریق همان کانکتور LPT به برد کنترل استپر متصل می شود. آن ها این به عنوان یک کامپیوتر کنترل با LinuxCNC / Mach3 عمل می کند و با آن قابل تعویض است.

پس از آزمایش‌های خلاقانه در مورد بریدن نقش برجسته‌های ترسیم شده شخصی روی یک درخت، و آزمایش‌هایی با تنظیمات شتاب در برنامه، رمزگذارهایی را نیز روی محورها می‌خواستم. در e-bay بود که اکوکدهای نوری نسبتاً ارزانی (1/512) پیدا کردم که مرحله تقسیم آن برای بال اسکروهای من 5/512 = 0.0098 میلی متر بود.
به هر حال، با استفاده از رمزگذارهای نوری کیفیت بالا، بدون طرح سخت افزاری برای کار با آنها (در STM32 است) - بی معنی است. نه پردازش قطع می شود و نه، علاوه بر این، نظرسنجی نرم افزاری هرگز با "جهش" مقابله نمی کند (این را برای طرفداران ATMega می گویم).

اول از همه، من کارهای زیر را دوست دارم:

1. قرار دادن دستی روی میز با دقت بالا.
2. کنترل مراحل پرش با کنترل انحراف مسیر از مسیر محاسبه شده.

با این حال، من یک برنامه کاربردی دیگر برای آنها پیدا کردم، البته در یک کار نسبتاً باریک.

استفاده از رمزگذار برای تصحیح مسیر یک ماشین پله ای

متوجه شدم که هنگام برش یک ریلف، هنگامی که شتاب را در Z بیش از مقدار مشخصی تنظیم می کنیم، محور Z به آرامی اما مطمئناً شروع به خزیدن به سمت پایین می کند. اما زمان برش ریلف با این شتاب 20 درصد کمتر است. در پایان برش نقش برجسته 17x20 سانتی متر با پله 0.1 میلی متر، کاتر می تواند 1-2 میلی متر از مسیر محاسبه شده پایین بیاید.
تجزیه و تحلیل وضعیت دینامیک توسط انکودرها نشان داد که گاهی اوقات با بلند شدن کاتر 1-2 پله از بین می رود.
یک الگوریتم تصحیح گام ساده با استفاده از یک رمزگذار انحراف بیش از 0.03 میلی متر را نمی دهد و می تواند زمان پردازش را 20٪ کاهش دهد. و حتی یک برآمدگی 0.1 میلی متری روی درخت نیز به سختی قابل توجه است.

طرح

من نسخه دسکتاپ با حاشیه کمی بزرگتر از A4 را به عنوان یک گزینه ایده آل برای اهداف سرگرمی پیدا کردم. و این هنوز برای من کافی است.

میز متحرک

هنوز برای من یک راز باقی مانده است که چرا همه طرحی را با یک پورتال متحرک برای ماشین های رومیزی انتخاب می کنند. تنها مزیت آن این است که می توان یک برد بسیار طولانی را در قطعات پردازش کرد یا اگر مجبور به پردازش منظم موادی هستید که وزن آن بیشتر از وزن پورتال است.

در تمام مدت بهره برداری هرگز نیازی به برش تکه تکه نقش برجسته روی تخته 3 متری و یا حکاکی روی تخته سنگی نبوده است.

میز کشویی مزایای زیر را برای دستگاه های رومیزی دارد:

1. طراحی ساده تر و در مورد کلی، طراحی سفت تر است.
2. تمام قلوه‌ها (منبع تغذیه، تخته‌ها و غیره) روی یک پورتال ثابت آویزان می‌شوند و دستگاه فشرده‌تر و حمل راحت‌تر به نظر می‌رسد.
3. وزن یک میز و یک قطعه از مواد معمولی برای پردازش به طور قابل توجهی کمتر از یک دروازه و یک دوک است.
4. مشکل کابل ها و شیلنگ های خنک کننده آب اسپیندل عملاً از بین می رود.

دوک

من می خواهم توجه داشته باشم که این دستگاه برای پردازش برق نیست. ساخت یک ماشین CNC برای پردازش قدرت بر اساس یک ماشین فرز معمولی ساده ترین است.

به نظر من، یک ماشین ابزار برای پردازش فلزات و یک ماشین با دوک چرخش بالا برای پردازش چوب / پلاستیک کاملاً هستند. انواع متفاوتتجهیزات.

در خانه ایجاد کنید ماشین جهانیحداقل معنی نداره

انتخاب یک اسپیندل برای ماشینی با این نوع بال اسکرو و راهنماهایی با یاتاقان های خطی بدون ابهام است. این یک دوک با دور بالا است.

برای یک اسپیندل معمولی با دور بالا (20000 دور در دقیقه)، آسیاب فلزات غیر آهنی (فولاد مورد بحث نیست) یک حالت شدید برای اسپیندل است. خوب با این تفاوت که خیلی لازمه و بعد با آبیاری مایع خنک کننده 0.3 میلی متر در هر پاس می خورم.
اسپیندل ماشین ابزار خنک شدن با آب را توصیه می کند. با آن در حین کار فقط صدای "آواز" موتورهای پله ای و غرغر پمپ آکواریوم در مدار خنک کننده شنیده می شود.

روی چنین ماشینی چه کاری می توان انجام داد

اول از همه، مشکل محوطه برطرف شد. بدنه هر شکلی از "پلکسی گلاس" آسیاب شده و با یک حلال در امتداد برش های کاملاً صاف چسبانده شده است.

فایبرگلاس به عنوان یک ماده جهانی رد شد. دقت دستگاه به شما امکان می دهد یک صندلی برای یاتاقان را برش دهید که همانطور که انتظار می رود با تداخل اندکی سرد می شود و سپس نمی توان آن را بیرون کشید. چرخ دنده های PCB کاملاً با پروفیل پیچ خورده صادقانه بریده می شوند.

پردازش چوب (نقش برجسته و غیره) - دامنه وسیعی برای تحقق انگیزه های خلاقانه خود یا حداقل برای تحقق انگیزه های دیگران (مدل های آماده).

اما من زیورآلات را امتحان نکردم. جایی برای بازپخت / ذوب / ریخته گری وجود ندارد. اگرچه یک نوار موم جواهرات در بال ها منتظر است.