Straipsnyje aprašoma naminė mašina su CNC. Pagrindinis šios mašinos versijos privalumas yra paprastas būdas prijungti žingsninius variklius prie kompiuterio per LPT prievadą.

Mechaninis

lova
Mūsų mašinos lova yra pagaminta iš 11-12 mm storio plastiko. Medžiaga nėra kritinė, gali būti naudojamas aliuminis, organinis stiklas fanera ir bet kokia kita prieinama medžiaga. Pagrindinės rėmo dalys tvirtinamos savisriegiais, jei pageidaujama, tvirtinimo vietas galima papildomai papuošti klijais, jei naudojate medieną, galite naudoti PVA klijus.

Suportai ir kreiptuvai
Kaip kreiptuvai buvo naudojami plieniniai strypai, kurių skersmuo 12 mm, ilgis 200 mm (Z ašyje 90 mm), po du gabalus vienai ašiai. Apkabos pagamintos iš 25X100X45 matmenų tekstolito. Tekstolite yra trys kiaurymės, dvi iš jų skirtos kreiptuvams ir viena veržlei. Kreipiamosios dalys tvirtinamos M6 varžtais. Suportai X ir Y viršuje turi 4 srieginės skylės stalo ir Z ašies mazgo tvirtinimui.

Suportas Z
Z ašies kreiptuvai yra pritvirtinti prie X atramos per plieninę plokštę, kuri yra pereinama, plokštės matmenys 45x100x4.

Žingsniniai varikliai montuojami ant tvirtinimo detalių, kurios gali būti pagamintos iš 2-3mm storio lakštinio plieno. Varžtas turi būti prijungtas prie žingsninio variklio ašies naudojant lankstų veleną, kuris gali būti naudojamas kaip guminė žarna. Naudojant standų veleną, sistema neveiks tiksliai. Veržlė pagaminta iš žalvario, kuris įklijuojamas į apkabą.

Surinkimas
Surinkimas naminis CNC mašina, atliekama tokia seka:

• Pirmiausia į apkabas reikia sumontuoti visus kreipiamuosius komponentus ir prisukti juos prie šoninių sienelių, kurios iš pradžių nebuvo sumontuotos ant pagrindo.
• Suportą judiname išilgai kreiptuvų, kol pasieksime sklandų važiavimą.
• Mes priveržiame varžtus, pritvirtindami kreipiamąsias dalis.
• Prie pagrindo pritvirtiname suportą, kreipiamąjį mazgą ir šoninę sienelę, tvirtinimui naudojame savisriegius varžtus.
• Surenkame Z mazgą ir kartu su adapterio plokšte pritvirtiname prie X apkabos.
• Tada sumontuokite švino varžtus kartu su movomis.
• Montuojame žingsninius variklius, sujungiame variklio rotorių ir varžtą mova. Mes griežtai žiūrime į tai, kad švino varžtai sukasi sklandžiai.

Mašinos surinkimo rekomendacijos:
Veržles galima gaminti ir iš ketaus, nereikėtų naudoti kitų medžiagų, varžtų galima nusipirkti bet kur įrenginių parduotuvė ir apkarpykite pagal jūsų poreikius. Naudojant varžtus su M6x1 sriegiu, veržlės ilgis bus 10 mm.

Mašinų brėžiniai.rar

Savo rankomis kreipiamės į antrąją CNC mašinos surinkimo dalį, būtent į elektroniką.

Elektronika

Maitinimo šaltinis
Kaip maitinimo šaltinis buvo naudojamas 12V 3A blokas. Įrenginys skirtas maitinti žingsninius variklius. Valdiklio mikroschemų maitinimui buvo naudojamas kitas 5 V įtampos šaltinis, kurio srovė yra 0,3 A. Maitinimas priklauso nuo žingsninių variklių galios.

Pateikiame maitinimo šaltinio skaičiavimą. Skaičiavimas paprastas - 3x2x1 \u003d 6A, kur 3 yra naudojamų žingsninių variklių skaičius, 2 yra maitinamų apvijų skaičius, 1 yra srovė amperais.

Valdymo valdiklis
Valdymo valdiklis buvo surinktas tik ant 3 555TM7 serijos mikroschemų. Valdikliui nereikia programinės įrangos ir jis yra gana paprastas grandinės schema, dėl to šią CNC mašiną savo rankomis gali pasigaminti žmogus, kuris nelabai išmano elektroniką.

LPT prievado jungties aprašymas ir kaiščio priskyrimas.

Smeigtukas.	vardas	Kryptis	apibūdinimas
1	STROBAS	įvestis ir išvestis	Nustatoma kompiuteriu po kiekvieno duomenų perdavimo
2..9	DO-D7	išvada	Išvada
10	ASC	įvestis	Išorinis įrenginys, gavęs baitą, nustatė į „0“.
11	UŽSIĖMES	įvestis	Įrenginys nurodo, kad jis užimtas, nustatydamas šią eilutę į „1“
12	popierius išėjo	įvestis	Spausdintuvams
13	Pasirinkite	įvestis	Įrenginys parodo, kad jis yra paruoštas, nustatydamas šią eilutę į „1“
14	Automatinis tiekimas
15	klaida	įvestis	Nurodo klaidą
16	Inicijuoti	įvestis ir išvestis
17	Pasirinkite Į	įvestis ir išvestis
18..25	Įžemintas GND	GND	bendras laidas

Eksperimentui buvo naudojamas seno 5,25 colio žingsninis variklis. Schemoje 7 bitai nenaudojami. Naudoti 3 varikliai. Galite pakabinti ant jo raktą, kad įjungtumėte pagrindinį variklį (pjaustytuvą ar grąžtą).

Vairuotojas žingsniniams varikliams
Žingsniniam varikliui valdyti naudojama tvarkyklė, kuri yra 4 kanalų stiprintuvas. Konstrukcija įgyvendinta tik 4 KT917 tipo tranzistoriuose.

Taip pat galite naudoti nuosekliąsias mikroschemas, pavyzdžiui - ULN 2004 (9 klavišai), kurių srovė yra 0,5–0,6 A.

Valdymui naudojama programa vri-cnc. Išsamus aprašymas ir programos naudojimo instrukcijos yra .

Savo rankomis surinkę šią CNC mašiną, tapsite mašinos, galinčios apdirbti (gręžti, frezuoti) plastiką, savininku. Plieno graviravimas. Taip pat kaip braižytuvą galima naudoti naminę CNC mašiną, ant jos galima piešti ir gręžti spausdintines plokštes.

Remiantis medžiaga iš svetainės: vri-cnc.ru

Tai mano pirmoji rankų darbo CNC mašina. turimų medžiagų. Mašinos kaina yra apie 170 USD.

Seniai svajojau surinkti CNC stakles. Iš esmės man jo reikia faneros ir plastiko pjaustymui, kai kurių detalių pjaustymui modeliavimui, naminėms ir kitoms mašinoms. Rankas niežėjo surinkti mašiną beveik dvejus metus, per tą laiką rinkau detales, elektroniką ir žinias.

Mašina yra biudžetinė, jos kaina minimali. Be to, vartosiu žodžius, kurie paprastam žmogui gali pasirodyti labai baisūs ir tai gali išgąsdinti pačių pastatytas mašina, bet iš tikrųjų visa tai labai paprasta ir lengvai įsisavinama per kelias dienas.

Elektronika surinkta naudojant Arduino + GRBL programinę įrangą

Mechanika yra pati paprasčiausia, faneros rėmas 10 mm + varžtai ir varžtai 8 mm, linijiniai kreiptuvai iš metalinio kampo 25 * 25 * 3 mm + guoliai 8 * 7 * 22 mm. Z ašis eina ant M8 kaiščio, o X ir Y ašys - ant T2.5 diržų.

Suklis CNC naminiam, surinktas iš bešepetinio variklio ir įvorės spaustukas+ dantytas diržas. Reikėtų pažymėti, kad veleno variklis maitinamas iš 24 voltų pagrindinio maitinimo šaltinio. AT Techninės specifikacijos nurodyta, kad variklis yra 80 amperų, ​​bet realiai sunaudoja 4 amperus esant rimtai apkrovai. Negaliu paaiškinti, kodėl taip nutinka, bet variklis veikia gerai ir atlieka savo darbą.

Iš pradžių Z ašis buvo ant savadarbių linijinių kreiptuvų iš kampų ir guolių, vėliau perdariau, nuotraukos ir aprašymas žemiau.

Darbo erdvė yra apie 45 cm X ir 33 cm Y, 4 cm Z. Atsižvelgdamas į pirmąją patirtį, gaminsiu kitą mašiną su dideliais matmenimis ir ant X ašies uždėsiu du variklius, po vieną iš abiejų pusių. Taip yra dėl didelio peties ir jam tenkančios apkrovos, kai darbai atliekami maksimaliu atstumu išilgai Y ašies.Dabar yra vienas variklis ir tai veda prie dalių iškraipymo, apskritimas pasirodo šiek tiek elipsiškas dėl į susidariusį vežimėlio įlinkį išilgai X.

Natūralūs variklio guoliai greitai atsilaisvino, nes jie nebuvo skirti šoninei apkrovai, bet tai čia rimta. Todėl aš sumontavau du didelius 8 mm skersmens guolius viršuje ir apačioje ant ašies, tai turėjo būti padaryta nedelsiant, dabar dėl to yra vibracija.

Čia nuotraukoje matosi, kad Z ašis jau yra ant kitų linijinių kreiptuvų, aprašymas bus žemiau.

Patys gidai labai paprastas dizainas, kažkaip netyčia radau Youtube. Tada šis dizainas man atrodė idealus iš visų pusių, mažiausiai pastangų, mažiausiai detalių, paprastas surinkimas. Tačiau, kaip parodė praktika, šie vadovai neveikia ilgai. Nuotraukoje parodyta, koks griovelis susidarė Z ašyje po savaitės mano CNC staklės bandomųjų važiavimų.

Naminius z ašies bėgelius pakeičiau baldiniais, kainuojančiais mažiau nei dolerį už du. Sutrumpinau, palikau 8 cm eigą.Ant X ir Y ašių dar yra senų kreiptuvų, kol kas nekeisiu, planuoju ant šios mašinos pjauti detales naujai mašinai, tada tik išardysiu šitas.

Keletas žodžių apie pjaustytuvus. Niekada nedirbau su CNC ir turiu labai mažai patirties frezavimo srityje. Kinijoje pirkau keletą pjaustytuvų, visos turi 3 ir 4 griovelius, vėliau supratau, kad šios frezos tinka metalui, faneros frezavimui reikia kitų pjaustytuvų. Kol nauji pjaustytuvai įveikia atstumą nuo Kinijos iki Baltarusijos, aš stengiuosi dirbti su tuo, ką turiu.

Nuotraukoje parodyta, kaip 4 mm freza degė ant 10 mm beržo faneros, vis tiek nesupratau kodėl, fanera buvo švari, o ant frezos buvo suodžių, panašių į pušies saką.

Toliau nuotraukoje yra 2 mm keturių paleidimų freza po bandymo frezuoti plastiką. Tada šis išlydyto plastiko gabalas buvo labai prastai pašalintas, šiek tiek nugraužtas vielos pjaustytuvais. Net ir esant mažam greičiui pjaustytuvas vis tiek stringa, 4 grioveliai aišku metalui :)

Anądien mano dėdė šventė gimtadienį, ta proga nusprendžiau padovanoti savo žaislą :)

Kaip dovaną jis padarė pilną namą iš faneros. Pirmiausia bandžiau frezuoti ant putplasčio, kad patikrinčiau programą ir nesugadinčiau faneros.

Dėl atatrankų ir nukrypimų pasaga buvo išpjauta tik iš septinto karto.

Iš viso šitas pilnas namas (gryna forma) buvo malamas apie 5 valandas + daug laiko tam, kas buvo sugadinta.

Kažkaip paskelbiau straipsnį apie raktų laikiklį, žemiau nuotraukoje yra tas pats raktų laikiklis, bet jau supjaustytas CNC stakle. Minimalios pastangos, maksimalus tikslumas. Dėl atbulinės eigos tikslumas tikrai ne maksimalus, bet antrą mašiną darysiu standesnę.

O krumpliaračius iš faneros taip pat pjaustau CNC staklėmis, tai daug patogiau ir greičiau nei savo rankomis pjaustyti dėlioniu.

Vėliau iš faneros iškirpau ir kvadratinius krumpliaračius, jie iš tikrųjų sukasi :)

Rezultatai teigiami. Dabar sukursiu naują mašiną, supjaustysiu dalis jau šioje mašinoje, fizinis darbas praktiškai ateina į surinkimą.

Jums reikia įvaldyti plastiko pjaustymą, nes darbas su naminiu dulkių siurbliu robotu pakilo. Tiesą sakant, robotas taip pat pastūmėjo mane sukurti savo CNC. Robotui iš plastiko iškirpsiu krumpliaračius ir kitas dalis.

Atnaujinimas: Dabar perku tiesias pjaustyklas su dviem briaunomis (3,175*2,0*12 mm), jos pjauna be stipraus subraižymo abiejose faneros pusėse.

Norėdami savarankiškai surinkti frezavimo stakles, turite pasirinkti CNC valdymo valdiklį. Valdikliai yra kelių kanalų: 3 ir 4 ašių žingsninių variklių valdikliai, ir vieno kanalo. Daugiakanaliai valdikliai dažniausiai valdomi mažiems žingsniniai varikliai, dydis 42 arba 57 mm (nema17 ir nema23). Tokie varikliai tinka CNC staklių, kurių darbinis laukas iki 1m, savarankiškam surinkimui. At savarankiškas surinkimas mašinai, kurios darbinis laukas didesnis nei 1m, reikia naudoti 86 mm (nema34) žingsninius variklius, tokiems varikliams valdyti reikės galingų vieno kanalo tvarkyklių, kurių valdymo srovė 4,2A ar daugiau.

Pavyzdžiui, norint valdyti stalines frezavimo stakles, yra plačiai paplitę valdikliai, kurių pagrindą sudaro specializuotos mikroschemos-tvarkyklės, skirtos žingsniniam varikliui valdyti. TB6560 arba A3977. Šiame luste yra valdiklis, kuris generuoja teisingą sinusinę bangą skirtingi režimai pusė žingsnio ir turi galimybę programinės įrangos diegimas apvijų srovės. Šios tvarkyklės skirtos dirbti su žingsniniais varikliais iki 3A, NEMA17 42mm ir NEMA23 57mm dydžio žingsniniais varikliais.

Valdiklio valdymas naudojant specializuotą arba arba Linux EMC2 ir kitus kompiuteryje įdiegtus. Rekomenduojama naudoti kompiuterį su bent 1GHz procesoriumi ir 1GB atmintimi. Stalinis kompiuteris geriausi balai palyginti su nešiojamaisiais kompiuteriais ir daug pigiau. Be to, šį kompiuterį galite naudoti kitiems darbams, kai jis nenaudoja jūsų įrenginio. Diegiant nešiojamajame arba asmeniniame kompiuteryje, kuriame yra 512 MB atminties, rekomenduojama paleisti .

LPT lygiagretus prievadas naudojamas prijungti prie kompiuterio (valdikliui su USB sąsaja – USB prievadu). Jei jūsų kompiuteryje nėra lygiagrečiojo prievado (vis daugiau kompiuterių išleidžiama be šio prievado), galite įsigyti PCI-LPT arba PCI-E-LPT prievado plėtiklio kortelę arba specialų USB-LPT valdiklio keitiklį, kuris jungiasi prie kompiuterį per USB jungtis.

Su staline aliuminio graviravimo ir frezavimo stakle CNC-2020AL, su valdymo bloku su galimybe reguliuoti suklio greitį, 1 ir 2 pav., valdymo bloke yra žingsninio variklio tvarkyklė ant TB6560AHQ lusto, žingsninio variklio tvarkyklės maitinimo šaltiniai ir veleno maitinimo šaltinis.

1 paveikslas

2 pav

1. Vienas pirmųjų CNC frezavimo staklių valdiklių, paremtų TB6560 lustu, buvo pramintas "mėlynąja lenta", 3 pav. Šis plokštės variantas buvo daug aptarinėjamas forumuose, jis turi nemažai trūkumų. Pirmasis yra lėti PC817 optronai, dėl kurių, nustatant MACH3 mašinos valdymo programą, laukuose Step pulse ir Dir pulse = 15 reikia įvesti didžiausią leistiną reikšmę. TB6560 tvarkyklė, kuri išspręsta užbaigiant grandinę, 8 ir 9 pav. Trečia - Linijiniai plokštės maitinimo reguliatoriai ir dėl to didelis perkaitimas, perjungimo reguliatoriai naudojami tolesnėse plokštėse. Ketvirta - maitinimo grandinės galvaninės izoliacijos trūkumas. Suklio relė 5A, kurios daugeliu atvejų nepakanka ir reikia naudoti galingesnę tarpinę relę. Privalumai apima valdymo skydelio prijungimo jungties buvimą. Šis valdiklis netaikomas.

3 pav

2. CNC staklių valdymo valdiklis pateko į rinką po „mėlynosios lentos“, pramintos raudonąja lenta, 4 pav.

Čia naudojama daugiau aukšto dažnio (greitųjų) 6N137 optinių jungčių. Suklio relė 10A. Galvaninės elektros energijos tiekimo izoliacijos buvimas. Yra jungtis ketvirtos ašies vairuotojui prijungti. Patogi jungtis galiniams jungikliams prijungti.

4 pav

3. Žingsninio variklio valdiklis, pažymėtas TB6560-v2, taip pat yra raudonas, bet supaprastintas, nėra galios atjungimo, 5 pav. Mažas dydis, bet ir dėl to mažesnio dydžio radiatorius.

5 pav

4. Valdiklis aliuminio korpusas 6 pav. Dėklas apsaugo valdiklį nuo dulkių, metalinių dalių, taip pat tarnauja kaip geras šilumos šalintuvas. Galvaninė galios izoliacija. Yra jungtis papildomoms grandinėms maitinti + 5V. Greiti optronai 6N137. H mažos varžos ir mažo ESR kondensatoriai. Suklio įjungimo valdymo relės nėra, tačiau yra du išėjimai, skirti prijungti relę (tranzistorių jungikliai su OK) arba PWM veleno sukimosi greičio valdymui. Relių valdymo signalų prijungimo aprašymas puslapyje

6 pav

5. CNC maršrutizatoriaus 4 ašių valdiklis, USB sąsaja, 7 pav.

7 pav

Šis valdiklis neveikia su MACH3 programa, turi savo mašinos valdymo programą.

6. CNC staklių valdiklis ant žingsninio variklio tvarkyklės iš Allegro A3977, 8 pav.

8 pav

7. Vieno kanalo žingsninio variklio tvarkyklė CNC staklėms DQ542MA. Šią tvarkyklę galima naudoti su savarankiškai gaminti mašina su dideliu darbo lauku ir žingsniniais varikliais srovei iki 4,2A, gali dirbti ir su Nema34 86mm varikliais, 9 pav.

9 pav

TB6560 mėlynojo žingsninio variklio valdiklio plokštės užbaigimo nuotrauka, 10 pav.

10 pav.

Mėlynojo žingsninio valdiklio plokštės tvirtinimo prie TB6560 schema, 11 pav.

Laba diena visiems! Ir štai aš su nauja dalis jo istorija apie CNC – staklės. Kai pradėjau rašyti straipsnį, net nemaniau, kad jis bus toks gausus. Kai rašiau apie mašinos elektroniką, pažiūrėjau ir išsigandau - A4 lape iš abiejų pusių parašyta, o pasakoti dar buvo daug.

Galų gale viskas pasirodė taip CNC staklių kūrimo vadovas, darbo mašina, nuo nulio. Straipsnio apie vieną mašiną bus trys dalys: 1-elektroninis užpildas, 2-mašinos mechanika, 3-visos elektronikos nustatymo detalės, pati mašina ir mašinos valdymo programa.
Apskritai, aš stengsiuosi vienoje medžiagoje sujungti viską, kas naudinga ir reikalinga kiekvienam pradedančiajam įdomus atvejis, ką jis pats perskaitė įvairiuose interneto šaltiniuose ir perdavė per save.

Beje, tame straipsnyje pamiršau parodyti padarytų amatų nuotraukas. Taisau tai. Polistirolo meškos ir faneros augalas.

Pratarmė

Po to, kai surinkau savo mažą mašiną be didelių pastangų, laiko ir pinigų, aš rimtai susidomėjau šia tema. Peržiūrėjau „YouTube“ jei ne visus, tai beveik visus vaizdo įrašus, susijusius su mėgėjiškomis mašinomis. Ypač įspūdingos buvo produktų, kuriuos žmonės gamina ant savo " Pagrindinis CNC“. Pažiūrėjau ir nusprendžiau – surinksiu savo didelę mašiną! Taigi, ant emocijų bangos, gerai neapmąsčiau, pasinėriau į naują ir sau nepažintą pasaulį. CNC.

Nežinojo nuo ko pradėti. Visų pirma, aš užsisakiau įprastą žingsninį variklį Vexta 12 kg/cm, be kita ko, su išdidžiu užrašu „made in Japan“.

Važiuodamas per visą Rusiją, vakarais sėdėdavo įvairiuose CNC forumuose ir stengdavosi pasirinkti STEP/DIR valdiklis ir žingsninių variklių vairuotojai. Apsvarsčiau tris variantus: ant mikroschemos L298, ant lauko darbininkų arba nusipirkite gatavų kiniškų TB6560 apie kuriuos buvo labai prieštaringų atsiliepimų.

Vieniems jis ilgą laiką veikė be problemų, kitiems perdegė dėl menkiausios vartotojo klaidos. Kažkas net parašė, kad perdegė šiek tiek pasukus tuo metu prie valdiklio prijungto variklio veleną. Tikriausiai kinų nepatikimumo faktas ir suvaidino schemos pasirinkimo naudai L297+ aktyviai diskutuojama forume. Schema tikriausiai tikrai nenužudoma. vairuotojo lauko tvarkyklės amperais yra kelis kartus didesnės nei reikia tiekti į variklius. Net jei jums reikia lituoti pačiam (tai tik pliusas), o dalių kaina pasirodė šiek tiek didesnė nei kiniškas valdiklis, tačiau jis yra patikimas, o tai yra svarbiau.

Šiek tiek nukrypsiu nuo temos. Kai visa tai buvo padaryta, net nekilo mintis, kad kada nors apie tai parašysiu. Todėl mechanikos ir elektronikos surinkimo proceso nuotraukų nėra, tik kelios nuotraukos darytos mobiliojo telefono kamera. Visa kita paspaudžiau specialiai dėl straipsnio, jau surinkta.

Lituoklio korpusas baisus

Pradėsiu nuo maitinimo šaltinio. Planavau duoti impulsą, slampinėjau turbūt savaitę, bet iš niekur kilusio jaudulio nugalėti nepavyko. Aš sukau transą prie 12v - viskas ok, aš į 30 - visiška netvarka. Priėjau išvados, kad užlipa kažkokios nesąmonės Atsiliepimas nuo 30 iki 494 TL ir nugriauti jos bokštą. Taigi aš atsisakiau šio impulso, nes buvo keli TS-180, iš kurių vienas tarnavo tėvynei kaip jėgos transas. Ir ką sakysi, geležies ir vario gabalas bus patikimesnis nei krūva subyrėjusių. Transformatorius persivyniojo iki reikiamų įtampų, bet reikėjo + 30V varikliams maitinti, + 15V maitinimui IR2104, +5v įjungtas L297, ir ventiliatorius. Variklius galima taikyti 10 ar 70, svarbiausia neviršyti srovės, bet jei darai mažiau, maksimalus greitis ir galia mažėja, bet transformatorius nebeleido. Man reikėjo 6-7A. Stabilizuotos 5 ir 15 V įtampos, 30 paliko „plaukioti“ mūsų elektros tinklo nuožiūra.

Visą tą laiką kiekvieną vakarą sėdėjau prie kompiuterio ir skaičiau, skaičiau, skaičiau. Valdiklio nustatymas, programų parinkimas: kurią braižyti, kurią valdyti mašiną, kaip daryti mechaniką ir kt. ir tt Apskritai, kuo daugiau skaičiau, tuo darėsi baisiau ir vis dažniau iškildavo klausimas „kam man to reikia?!”. Bet buvo per vėlu trauktis, variklis buvo ant stalo, detalės buvo kažkur pakeliui - turime tęsti.

Atėjo laikas lituoti lentą. Pasiekiama internete man netiko dėl trijų priežasčių:
1 – Parduotuvė, kuri užsakė dalis, nebuvo IR2104 DIP paketuose, ir jie man atsiuntė 8-SOICN. Jie yra prilituoti prie lentos iš kitos pusės, aukštyn kojomis, todėl reikėjo atspindėti takelius, o juos ( IR2104) 12 vnt.

2 - Rezistoriai ir kondensatoriai taip pat imami į SMD paketus, kad būtų sumažintas skylių, kurias reikėjo išgręžti, skaičius.
3 – Radiatorius, kurį turėjau, buvo mažesnis, o kraštutiniai tranzistoriai buvo už jo srities. Lauko darbuotojus reikėjo perstumti ant vienos lentos į dešinę, ant kitos į kairę, todėl padariau dviejų tipų lentas.

Mašinos valdiklio schema

Dėl LPT prievado saugumo valdiklis ir kompiuteris yra sujungti per optrono plokštę. Schemą ir antspaudą paėmiau iš vienos žinomos svetainės, bet vėl teko šiek tiek perdaryti pačiam ir pašalinti nereikalingas detales.

Viena plokštės pusė maitinama per USB prievadą, kita, prijungta prie valdiklio, maitinama iš + 5V šaltinio. Signalai perduodami optinėmis jungtimis. Visą informaciją apie valdiklio nustatymą ir atsiejimą parašysiu trečiame skyriuje, tačiau čia paminėsiu tik pagrindinius dalykus. Ši atjungimo plokštė skirta saugiam žingsninio variklio valdiklio prijungimui prie kompiuterio LPT prievado. Visiškai elektriškai izoliuoja kompiuterio prievadą nuo mašinos elektronikos ir leidžia valdyti 4 ašių CNC mašiną. Jei mašina turi tik tris ašis, kaip mūsų atveju, nereikalingos detalės gali likti pakibusios ore arba išvis nesulituotos. Galima prijungti galinius jutiklius, priverstinio sustabdymo mygtuką, veleno įjungimo relę ir kitą įrenginį, pavyzdžiui, dulkių siurblį.

Tai buvo optrono plokštės nuotrauka, paimta iš interneto, taip atrodo mano sodas sumontavus korpuse. Dvi lentos ir krūva laidų. Bet atrodo, kad nėra trukdžių, ir viskas veikia be klaidų.

Pirmoji valdiklio plokštė paruošta, viską patikrinau ir išbandžiau žingsnis po žingsnio, kaip ir instrukcijose. Aš nustatiau nedidelę srovę kaip žoliapjovę (tai įmanoma dėl PWM buvimo) ir prijungiau maitinimą (variklius) per 12 + 24 V lempučių grandinę taip, kad būtų „nieko, jei nieko“. Turiu lauko darbininkų be radiatoriaus.

Variklis sušnypštė. Geros naujienos yra tai, kad PWM veikia taip, kaip turėtų. Paspaudžiu klavišą ir jis sukasi! Pamiršau paminėti, kad šis valdiklis skirtas valdyti bipolinį žingsninį variklį t.y. vienas su 4 laidais. Žaidžiama žingsnio / pusės žingsnio režimais, srovė. Pusės žingsnio režimu variklis elgiasi stabiliau ir išvysto didelius greičius + padidėja tikslumas. Taigi džemperį palikau „pusės žingsnyje“. Esant maksimaliai saugiai variklio srovei esant maždaug 30 V įtampai, pasirodė, kad variklis sukasi iki 2500 aps./min.! Mano pirmasis aparatas be PWM niekada apie tokį dalyką nesvajojo.))

Kiti du varikliai buvo užsakyti galingesni, Nema 18kg/s, bet jau „pagaminta Kinijoje“.

Jie yra prastesnės kokybės Vexta Juk Kinija ir Japonija yra du skirtingi dalykai. Kai ranka suki veleną, japonai tai daro kažkaip švelniai, bet kinai jaučiasi kitaip, bet kol kas tai neturi įtakos darbui. Komentarų jiems nėra.

Lituoju likusias dvi plokštes, patikrinau per "LED stepper motor simulator", viskas atrodo gerai. Prijungiu vieną variklį - veikia gerai, bet ne 2500 aps./min, o apie 3000! Pagal jau parengtą schemą jungiu trečią variklį prie trečios plokštės, porą sekundžių sukasi ir kyla... Žiūriu į osciloskopą - viename išėjime nėra impulsų. Aš vadinu mokestį - vieną iš IR2104 pradurtas.

Na, gal gavau brokuotą, skaičiau, kad su šia mikruha taip dažnai būna. Litu naują (paėmiau 2 vnt su parašte), ta pati nesąmonė - porai sekundžių sukasi STOP! Čia aš pasitempiau, o patikrinkime lauko darbuotojus. Beje, mano lenta turi IRF530(100V / 17A) palyginti su (50V / 49A), kaip ir originale. Varikliui pateks daugiausiai 3A, tad 14A rezervo bus daugiau nei pakankamai, tačiau kainos skirtumas beveik 2 kartus 530s naudai.
Taigi, aš tikrinu lauko darbuotojus ir tai, ką matau... Nelitavau vienos kojos! Ir visi 30V nuo lauko darbininko nulėkė į šios "irkos" išėjimą. Sulitavau koją, dar kartą atidžiai viską apžiūrėjau, įdėjau kitą IR2104, Aš pats nerimauju – tai paskutinis. Įjungiau ir labai apsidžiaugiau, kai po dviejų sekundžių veikimo nesustojo variklis. Režimai palikti taip: variklis Vexta- 1.5A, variklis NEMA 2,5A. Su šia srove pasiekiami apie 2000 apsisukimų, tačiau geriau juos apriboti programiškai, kad nebūtų praleisti žingsniai, o variklių temperatūra ilgas darbas neviršija variklių saugaus. Galios transformatorius susidoroja be problemų, nes dažniausiai vienu metu sukasi tik 2 varikliai, tačiau radiatoriui pageidautinas papildomas oro aušinimas.

Dabar apie lauko darbininkų montavimą ant radiatoriaus, o jų yra 24, jei kas nepastebėjo. Šioje lentos versijoje jos išsidėsčiusios gulint, t.y. radiatorius tiesiog guli ant jų ir jį kažkas traukia.

Žinoma, pageidautina įdėti vientisą žėručio gabalėlį, kad izoliuotų radiatorių nuo tranzistorių, bet aš tokio neturėjau. Rado išeitį. Nes pusėje tranzistorių korpusas eina į pliusinę galią, juos galima montuoti be izoliacijos, tik ant termo pastos. O po likusiais padėjau žėručio gabalėlius, likusius nuo sovietinių tranzistorių. Radiatorių ir plokštę trijose vietose pergręžiau kiaurai ir priveržiau varžtais. Vieną didelę plokštę gavau lituodamas tris atskiras plokštes aplink kraštus, o perimetrą litavau, kad būtų tvirtumas Varinė viela 1 mm. Visi elektroninis užpildas ir uždėjo maitinimo šaltinį ant kažkokios geležinės važiuoklės, net nežinau nuo ko.

Iš faneros iškirpau šoninį ir viršutinį dangtelį, ant viršaus uždėjau ventiliatorių.

Kadangi jau senokai susirinkau sau CNC stakles ir jau seniai naudoju pomėgiais, tikiuosi pravers mano patirtis, kaip ir valdiklio pirminiai kodai.

Stengiausi rašyti tik tas akimirkas, kurios man asmeniškai atrodė svarbios.

Nuoroda į valdiklio šaltinius ir sukonfigūruotą Eclipse + gcc apvalkalą ir kt. yra toje pačioje vietoje kaip vaizdo įrašas:

Kūrybos istorija

Reguliariai susiduria su poreikiu padaryti tą ar tą mažą „daiktą“ sudėtinga forma, iš pradžių galvojo apie 3D spausdintuvą. Ir net pradėjo tai daryti. Bet perskaičiusi forumus ir įvertinusi 3D spausdintuvo greitį, rezultato kokybę ir tikslumą, atmetimų procentą ir termoplastiko struktūrines savybes supratau, kad tai ne kas kita, kaip žaislas.

Komponentų užsakymas iš Kinijos buvo gautas per mėnesį. Ir po 2 savaičių mašina veikė su LinuxCNC valdymu. Surinkta iš bet kokių šiukšlių, kurios buvo po ranka, nes norėjau greitai (profilis + smeigės). Vėliau ketinau perdaryti, bet, kaip paaiškėjo, mašina pasirodė gana standi, o smeigių veržlių nereikėjo priveržti nė vieną kartą. Taigi dizainas liko nepakitęs.

Pradinis mašinos veikimas parodė, kad:

1. Nenaudokite 220 V „china noname“ gręžtuvo kaip veleno geriausia idėja. Perkaista ir siaubingai garsiai. Pjoviklio šoninis laisvumas (guolis?) jaučiamas ranka.
2. Proxon gręžtuvas yra tylus. Pakėlimas nepastebimas. Bet jis perkaista ir išsijungia po 5 minučių.
3. Skolintas kompiuteris su dvikrypčiu LPT prievadu nėra patogus. Paimtas kurį laiką (rasti PCI-LPT pasirodė esąs problema). Užima vietą. Ir apskritai kalbant..

Po pirminės operacijos užsisakiau vandeniu aušinamą veleną ir nusprendžiau pagaminti valdiklį baterijos veikimo laikas pigiausioje STM32F103 versijoje, parduodamoje su 320x240 LCD ekranu.
Kodėl žmonės vis dar atkakliai kankina 8 bitų ATMega santykinai sudėtingas užduotis, ir net per Arduino man yra paslaptis. Jie tikriausiai mėgsta iššūkius.

Valdiklio kūrimas

Programą sukūriau kruopščiai peržiūrėjęs LinuxCNC ir gbrl šaltinius. Tačiau nei tie, nei tie šaltinio kodai trajektorijai apskaičiuoti nebuvo paimti. Norėjau pabandyti parašyti skaičiavimo modulį nenaudojant float. Tik 32 bitų aritmetikai.
Rezultatas man tinka visiems darbo režimams, o programinė įranga ilgą laiką nebuvo liesta.
Eksperimentiškai pasirinktas maksimalus greitis: X:2000mm/min Y:1600 Z:700 (1600 žingsnių/mm. režimas 1/8).
Tačiau to neriboja valdiklio ištekliai. Tiesiai virš jau ir taip bjauraus praleidžiamų žingsnių garso sklinda net tiesūs ore. Biudžetinė kiniška žingsninė valdymo plokštė TB6560 nėra geriausias pasirinkimas.
Tiesą sakant, medienos greitis (bukas, 5 mm gylis, d = 1 mm pjoviklis, žingsnis 0,15 mm) yra ne didesnis kaip 1200 mm. Padidina pjaustytuvo lūžimo riziką.

Rezultatas yra valdiklis su šiomis funkcijomis:

• Prijungimas prie išorinio kompiuterio kaip standartinio USB didelės atminties įrenginio (FAT16 SD kortelėje). Darbas su standartiniais G kodo formato failais
• Failų ištrynimas per valdiklio vartotojo sąsają.
• Pasirinkto failo trajektorijos peržiūra (kiek leidžia 640x320 ekranas) ir vykdymo laiko skaičiavimas. Tiesą sakant, vykdymo imitavimas su laiko suma.
• Peržiūrėkite failų turinį bandomojoje formoje.
• Režimas rankinis valdymas iš klaviatūros (perkeliant ir nustatant "0").
• Paleidžiama pasirinkto failo užduotis (G kodas).
• Pristabdyti / tęsti vykdymą. (kartais naudinga).
• Avarinės programinės įrangos sustabdymas.

Valdiklis bus prijungtas prie žingsninio valdymo plokštės per tą pačią LPT jungtį. Tie. jis veikia kaip valdymo kompiuteris su LinuxCNC/Mach3 ir yra su juo pakeičiamas.

Po kūrybinių eksperimentų raižant rankomis pieštus reljefus ant medžio ir eksperimentų su pagreičio nustatymais programoje, aš taip pat norėjau kodavimo įrenginių ant ašių. Tiesiog e-bay radau palyginti pigius optinius koduotuvus (1/512), kurių žingsnis mano rutuliniams varžtams buvo 5/512 = 0,0098 mm.
Beje, optinių kodavimo įrenginių naudojimas aukšta raiška, be aparatinės įrangos schemos darbui su jais (STM32 turi) - tai beprasmiška. Nei pertraukite apdorojimą, nei, be to, programinės įrangos apklausa niekada nesusidoros su „atšokimu“ (sakau tai ATMega gerbėjams).

Visų pirma, norėjau atlikti šias užduotis:

1. Rankinis padėties nustatymas ant stalo labai tiksliai.
2. Praleistų žingsnių valdymas su trajektorijos nuokrypio nuo apskaičiuotos valdymu.

Tačiau radau jiems kitą pritaikymą, nors ir gana siauroje užduotyje.

Koderių naudojimas staklių su žingsniniais varikliais kelio koregavimui

Pastebėjau, kad išpjaunant reljefą, kai Z pagreitį nustatome daugiau nei tam tikra reikšmė, Z ašis pradeda lėtai, bet užtikrintai slinkti žemyn. Tačiau reljefo pjovimo laikas šiuo pagreičiu yra 20 % trumpesnis. Pasibaigus 17x20 cm reljefo pjovimui su 0,1 mm žingsniu, freza gali nusileisti 1-2 mm nuo apskaičiuotos trajektorijos.
Koderiais analizuojant situaciją dinamikoje, paaiškėjo, kad pakėlus frezą kartais prarandami 1-2 žingsniai.
Paprastas žingsnių korekcijos algoritmas naudojant kodavimo įrenginį suteikia nuokrypį ne daugiau kaip 0,03 mm ir sumažina apdorojimo laiką 20%. Ir net 0,1 mm išsikišimą ant medžio sunku pastebėti.

Dizainas

Idealus pasirinkimas pomėgiams buvo darbalaukio versija, kurios laukas yra šiek tiek didesnis nei A4. Ir man jo vis tiek užtenka.

kilnojamas stalas

Man vis dar lieka paslaptis, kodėl visi renkasi dizainą su kilnojamu portalu staliniams kompiuteriams. Vienintelis jo privalumas – galimybė labai ilgą lentą apdoroti dalimis arba, jei tenka reguliariai apdoroti medžiagą, kurios svoris didesnis už portalo svorį.

Per visą eksploatacijos laikotarpį niekada nereikėjo 3 metrų lentos reljefo išpjauti dalimis ar daryti graviūrą ant akmens plokštės.

Stumdomas stalas turi šiuos privalumus staliniams kompiuteriams:

1. Dizainas yra paprastesnis ir bendras atvejis, dizainas yra griežtesnis.
2. Visos smulkmenos (maitinimo šaltiniai, lentos ir kt.) pakabinamos ant fiksuoto portalo, o mašina pasirodo kompaktiškesnė ir patogesnė neštis.
3. Stalo ir tipinės apdirbimo medžiagos gabalo masė yra žymiai mažesnė nei portalo ir veleno masė.
4. Problema su veleno vandens aušinimo kabeliais ir žarnomis praktiškai išnyksta.

Suklys

Norėčiau pažymėti, kad ši mašina nėra skirta energijos apdorojimui. CNC mašiną, skirtą galios apdorojimui, lengviausia padaryti naudojant įprastą frezavimo mašiną.

Mano nuomone, mašina elektriniam metalo apdirbimui ir mašina su greitaeigiu velenu medienai / plastikui yra visiškai skirtingi tipaiįranga.

Kurti namuose universali mašina bent jau neturi prasmės.

Mašinos su tokio tipo rutuliniais varžtais ir kreiptuvais su linijiniais guoliais suklio pasirinkimas yra nedviprasmiškas. Tai didelio greičio velenas.

Įprastam didelio greičio velenui (20 000 aps./min.) spalvotųjų metalų frezavimas (net nekalbant apie plieną) yra ekstremalus veleno režimas. Na, nebent labai reikia, o tada su aušinimo skysčio laistymu suvalgysiu 0,3 mm.
Mašinos veleną rekomenduojama aušinti vandeniu. Juo veikiant girdisi tik žingsninių variklių „giedojimas“ ir akvariumo siurblio čiurlenimas aušinimo kontūre.

Ką galima padaryti tokioje mašinoje

Visų pirma, bylų problema man išnyko. Bet kokios formos dėklas išfrezuojamas iš „plexiglas“ ir suklijuojamas tirpikliu išilgai idealiai lygių pjūvių.

Stiklo pluoštas atsisakė būti universali medžiaga. Mašinos tikslumas leidžia iškirpti guolio sėdynę, į kurią jis atšals, kaip ir turėtų būti su nedideliu sandarumu, o tada negalite jo ištraukti. Tekstolito krumpliaračiai puikiai nupjauti su sąžiningu evoliuciniu profiliu.

Medžio apdirbimas (reljefai ir kt.) – plati erdvė savo kūrybiniams impulsams realizuoti ar bent jau kitų žmonių impulsams įgyvendinti (gatavi modeliai).

Bet papuošalų nebandžiau. Kolbų nėra kur padegti / išlydyti / supilti. Nors sparnuose laukia papuošalų vaško juostelė.