Контролни табла за самоделна CNC машина. Избор на контролер за управление на стъпкови двигатели, гравиране, фрезоване, стругове и резачки за дунапрен. Какво може да се направи на такава машина?

Между голямо разнообразиеконтролери, потребителите търсят онези схеми за самостоятелно сглобяване, които ще бъдат приемливи и най-ефективни. Използват се както едноканални, така и многоканални устройства: 3- и 4-осни контролери.

Опции на устройството

Многоканални стъпкови двигатели (стъпкови двигатели) със стандартни размери 42 или 57 mm се използват при малко работно поле на машината - до 1 m. При сглобяване на машина с по-голямо работно поле - над 1 m , е необходим стандартен размер от 86 мм. Може да се управлява с помощта на едноканален драйвер (управляващ ток над 4,2 A).

По-специално машина с цифрово управление може да се управлява от контролер, създаден на базата на специализирани драйверни чипове, предназначени за използване за стъпкови двигатели до 3A. CNC контролерът на машината се управлява от специална програма. Инсталира се на компютър с честота на процесора над 1 GHz и капацитет на паметта 1 GB). С по-малък обем системата е оптимизирана.

ЗАБЕЛЕЖКА! В сравнение с лаптоп, ако свържете настолен компютър, получавате по-добри резултати и е по-евтино.

Когато свързвате контролера към компютър, използвайте USB или LPT конектор за паралелен порт. Ако тези портове не са налични, тогава се използват разширителни платки или преобразуватели на контролери.

Екскурзия в историята

Основните етапи на технологичния прогрес могат да бъдат схематично очертани, както следва:

Първият контролер на чипа условно се нарича „синя дъска“. Този вариант има недостатъци и схемата изисква подобрение. Основното предимство е, че има конектор и контролният панел е свързан към него.
След синята се появи контролер, наречен „червена дъска“. Той вече използва бързи (високочестотни) оптрони, 10A шпинделно реле, изолация на мощността (галванична) и конектор, където драйверите на четвъртата ос ще бъдат свързани.
Използвано е и друго подобно устройство с червени маркировки, но по-опростено. С негова помощ беше възможно да се управлява малка машина настолен тип– измежду 3-осните.

Следващият по линия на технологичния прогрес беше контролер с галванична изолация за захранване, бързи оптрони и специални кондензатори, имащи алуминиев корпус, осигуряващ защита от прах. Вместо контролно реле, което да включва шпиндела, дизайнът имаше два изхода и възможност за свързване на реле или контрол на скоростта с PWM (импулсна модулация).
Сега за производството на домашна фрезова и гравираща машина със стъпков двигател има опции - 4-осов контролер, драйвер за стъпков двигател от Allegro, едноканален драйвер за машина с голямо работно поле.

ВАЖНО! Не претоварвайте двигателя, като използвате все по-високи и по-високи скорости.

Контролер, изработен от скрап материали

Повечето занаятчии предпочитат управление през LPT порта за повечето програми за управление на аматьорско ниво. Вместо да използват набор от специални микросхеми за тази цел, някои изграждат контролер от скрап материали - полеви транзистори от изгорени дънни платки(при напрежение над 30 волта и ток над 2 ампера).

И тъй като е създадена машина за рязане на пенопласт, изобретателят използва автомобилни лампи с нажежаема жичка като ограничител на тока, а SD е премахнат от стари принтери или скенери. Този контролер е инсталиран без промени във веригата.

За да направите проста машина с ЦПУ със собствените си ръце, като разглобите скенера, в допълнение към SD, чипът ULN2003 и две стоманени пръти се отстраняват, те ще отидат до тестовия портал. Освен това ще ви трябва:

Картонена кутия (от която ще се монтира тялото на устройството). Възможен вариант с текстолит или шперплат лист, но картонът се реже по-лесно; парчета дърво;
инструменти - под формата на резачки за тел, ножици, отвертки; пистолет за лепилои аксесоари за запояване;
опция за платка, която е подходяща за домашна машина с ЦПУ;
конектор за LPT порт;
гнездо с форма на цилиндър за организиране на захранване;
свързващи елементи - резбовани пръти, гайки, шайби и винтове;
програма за TurboCNC.

Сглобяване на домашно устройство

След като сте започнали да работите върху домашен CNC контролер, първата стъпка е внимателно да запоите чипа върху макетс два електрически автобуса. Следва свързването на изхода ULN2003 и LPT конектора. След това свързваме останалите щифтове според диаграмата. Нулевият щифт (25-ти паралелен порт) е свързан към отрицателния щифт на захранващата шина на платката.

След това двигателят се свързва към управляващото устройство, а гнездото за захранване се свързва към съответната шина. За да се гарантира надеждността на връзките на проводниците, те се фиксират с горещо лепило.

Свързването на Turbo CNC няма да бъде трудно. Програмата е ефективна с MS-DOS и е съвместима и с Windows, но в този случай са възможни някои грешки и повреди.

След като конфигурирате програмата за работа с контролера, можете да направите тестова ос. Последователността на действията за свързване на машините е следната:

В дупки, пробити на същото ниво в три дървени блокове, поставете стоманени пръти и ги закрепете с малки винтове.
SD е свързан към втората лента, като я поставя върху свободните краища на прътите и я завинтва с помощта на винтове.
Водещият винт се навива през третия отвор и се монтира гайка. Винтът, поставен в отвора на втората шина, се завинтва до упор, така че да премине през тези отвори и да излезе на вала на двигателя.
След това трябва да свържете пръта към вала на двигателя с парче гумен маркуч и скоба за тел.
Необходими са допълнителни винтове за закрепване на ходовата гайка.
Направената стойка също се закрепва към втория блок с помощта на винтове. Хоризонталното ниво се регулира с допълнителни винтове и гайки.
Обикновено двигателите се свързват заедно с контролерите и се тестват за правилна връзка. Това е последвано от проверка на CNC мащабирането и стартиране на тестова програма.
Остава само да се направи тялото на устройството и това ще бъде последният етап от работата на тези, които създават домашни машини.

При програмиране на работата на 3-осна машина няма промени в настройките за първите две оси. Но при програмирането на първите 4 фази на третата се въвеждат промени.

внимание! Използвайки опростена диаграма на контролера ATMega32 (Приложение 1), в някои случаи може да срещнете неправилна обработка на оста Z - режим на половин стъпка. Но в пълна версиянеговите платки (Приложение 2), токовете на осите се регулират от външен хардуерен ШИМ.

Заключение

В контролери, сглобени CNC машини - широк спектър от приложения: в плотери, малки фрези, работа с дърво и пластмасови части, гравьори на стомана, миниатюрни пробивни машини.

Устройства с аксиална функционалност се използват и за чертане и изработване печатни платки. Така че усилията, изразходвани за сглобяване от квалифицирани занаятчии, определено ще се изплатят в бъдещия контролер.

Това е първата ми машина с ЦПУ, сглобена със собствените ми ръце от налични материали. Цената на машината е около $170.

Отдавна мечтая да сглобя CNC машина. Основно ми трябва за рязане на шперплат и пластмаса, рязане на някои части за моделиране, домашни изделия и други машини. Сърбяха ме ръцете да сглобя машината почти две години, през което време събирах части, електроника и знания.

Машината е бюджетна, цената й е минимална. След това ще използвам думи, които може да изглеждат много страшни за обикновения човек и това може да го изплаши самоизграденмашина, но всъщност всичко е много просто и лесно за овладяване за няколко дни.

Електроника, сглобена на Arduino + GRBL фърмуер

Механиката е най-проста рамка от шперплат 10мм + 8мм винтове и болтове, линейни водачи от метален винкел 25*25*3 мм + лагери 8*7*22 мм. Оста Z се движи на шпилка M8, а осите X и Y на ремъци T2.5.

Шпинделът за CNC е домашен, сглобен от безчетков двигател и цанга + задвижване със зъбен ремък. Трябва да се отбележи, че моторът на шпиндела се захранва от основното 24-волтово захранване. IN технически спецификацииДвигателят е обявен за 80 ампера, но реално консумира 4 ампера при голямо натоварване. Не мога да обясня защо се случва това, но моторът работи чудесно и си върши работата.

Първоначално оста Z беше върху домашно направени линейни водачи, направени от ъгли и лагери, по-късно я преработих, снимки и описание по-долу.

Работното пространство е приблизително 45 см в X и 33 см в Y, 4 см в Z. Като се има предвид първият опит, ще направя следващата машина с по-големи размери и ще инсталирам два двигателя на оста X, по един от всяка страна . Това се дължи на голямото рамо и натоварването върху него, когато работата се извършва на максимално разстояние по оста Y. Сега има само един двигател и това води до изкривяване на частите, кръгът се оказва малко елипсовидна поради получената флексия на каретката по X.

Оригиналните лагери на мотора бързо се разхлабиха, защото не бяха проектирани за странично натоварване, а това е сериозно. Затова монтирах два големи лагера с диаметър 8 мм отгоре и отдолу на оста, това трябваше да стане веднага, сега има вибрации поради това.

Тук на снимката можете да видите, че оста Z вече е на други линейни водачи, описанието ще бъде по-долу.

Самите водачи са много прост дизайн, някак случайно го намерих в Youtube. Тогава този дизайн ми се стори идеален от всички страни, минимум усилия, минимум детайли, лесно сглобяване. Но както показа практиката, тези ръководства не работят дълго. Снимката показва жлеба, който се е образувал по оста Z след една седмица мои тестови пускания на машината с ЦПУ.

Замених самоделните водачи по оста Z с мебелни; те струват по-малко от долар за два броя. Скъсих ги, като оставих ход от 8 см. Има все още стари водачи по X и Y осите, за сега няма да ги сменям, смятам да изрежа части за нова машина на тази машина, след това ще направя. просто разглобете този.

Няколко думи за фрезите. Никога не съм работил с ЦПУ и имам много малко опит в фрезоването. Купих няколко фрези в Китай, всички те имат 3 и 4 канала, по-късно разбрах, че тези фрези са добри за метал, но за фрезоване на шперплат имате нужда от други фрези. Докато новите фрези покриват разстоянието от Китай до Беларус, аз се опитвам да работя с това, което имам.

На снимката се вижда как 4 мм нож изгоря върху 10 мм брезов шперплат, все още не разбрах защо, шперплатът беше чист, но върху ножа имаше въглеродни отлагания, подобни на борова смола.

Следващият на снимката е 2 mm фреза с четири зъбци след опит за фрезоване на пластмаса. Тогава това парче разтопена пластмаса беше много трудно да се отстрани; трябваше да го отхапя малко с клещи. Дори и при ниски обороти фрезата пак засяда, 4 канала са явно за метал :)

Онзи ден беше рожденият ден на чичо ми, по този повод реших да направя подарък на моята играчка :)

Като подарък направих пълна къща на къща от шперплат. Първо, опитах фрезоване върху пяна пластмаса, за да тествам програмата и да не разваля шперплата.

Поради луфт и огъване, подковата може да бъде изрязана едва на седмия път.

Общо този фул хаус (в чист вид) отне около 5 часа за фрезоване + много време за това, което беше съсипано.

Веднъж публикувах статия за ключодържател, долу на снимката е същият ключодържател, но вече изрязан на CNC машина. Минимум усилия, максимална прецизност. Поради обратната реакция, точността със сигурност не е максимална, но ще направя втората машина по-твърда.

Използвах и CNC машина, за да изрежа зъбни колела от шперплат; това е много по-удобно и по-бързо, отколкото да го изрежа със собствените си ръце с мозайката.

По-късно изрязах квадратни зъбни колела от шперплат, те всъщност се въртят :)

Резултатите са положителни. Сега ще започна да разработвам нова машина, ще изрежа части на тази машина, ръчен трудна практика се свежда до сглобяване.

Трябва да овладеете рязането на пластмаса, защото работите върху домашна прахосмукачка-робот. Всъщност роботът също ме подтикна да създам мое собствено ЦПУ. За робота ще изрежа зъбни колела и други части от пластмаса.

Актуализация: Сега купувам прави фрези с два ръба (3,175 * 2,0 * 12 мм), те режат без тежки набраздявания от двете страни на шперплата.

Хубав ден на всички! И ето ме с нова част от моята история за CNC машина. Когато започнах да пиша статията, дори не предполагах, че ще се окаже толкова обемна. Когато писах за електрониката на машината, погледнах и се уплаших - лист А4 беше покрит с надписи от двете страни и имаше още много, много за разказване.

Накрая се получи така ръководство за създаване на CNC машина, работеща машина, от нулата. Ще има три части на статия за една машина: 1-електронно пълнене, 2-механика на машината, 3-всички тънкости на настройка на електрониката, самата машина и програмата за управление на машината.
Като цяло ще се опитам да комбинирам в един материал всичко полезно и необходимо за всеки начинаещ в това интересна материя, което самият аз прочетох в различни интернет ресурси и преминах през себе си.

Между другото, в тази статия забравих да покажа снимки на направените занаяти. Поправям това. Мече от стиропор и завод за шперплат.

Предговор

След като сглобих моята малка машина без значителни разходи за усилия, време и пари, започнах сериозно да се интересувам от тази тема. Гледах в YouTube, ако не всички, то почти всички видеоклипове, свързани с любителски машини. Бях особено впечатлен от снимките на продуктите, които хората правят на своите “ домашен CNC" Погледнах и взех решение - ще сглобя собствена голяма машина! И така, на вълна от емоции, без да обмислям всичко, се потопих в един нов и непознат свят ЦПУ.

Не знаех откъде да започна. Първо, поръчах нормален стъпков двигател Vextaс 12 кг/см, между другото с гордия надпис „произведено в Япония”.

Докато пътуваше из Русия, той седеше вечер на различни CNC форуми и се опитваше да вземе решение за избора си STEP/DIR контролери драйвери за стъпкови двигатели. Обмислях три варианта: на чип L298, на полеви работници, или купете готови китайски TB6560който имаше много смесени отзиви.

За някои работи без проблеми дълго време, за други изгаря при най-малката потребителска грешка. Някой дори писа, че е изгорял, когато леко е завъртял вала на мотора, свързан към контролера по това време. Вероятно фактът на ненадеждността на китайците играе в полза на избора на схема L297+активно обсъждани във форума. Схемата вероятно наистина е неразрушима, защото... Амперите на полето на водача са няколко пъти по-високи от това, което трябва да се достави на двигателите. Въпреки че трябва да го запоявате сами (това е само плюс), а цената на частите беше малко повече от китайски контролер, но е надежден, което е по-важно.

Ще се отклоня малко от темата. Когато всичко това беше направено, дори не се появи мисълта, че някога ще пиша за това. Следователно няма снимки от процеса на сглобяване на механиката и електрониката, а само няколко снимки, направени с камера на мобилен телефон. Всичко останало е щракнато специално за статията, във вече сглобен вид.

Корпусът на поялника се страхува

Ще започна със захранването. Планирах да направя импулсен, бърниках с него може би цяла седмица, но все още не можех да преодолея вълнението, което идваше от нищото. Сменям транса на 12V - всичко е ОК, сменям го на 30 и е пълна каша. Стигнах до извода, че някакви глупости се катерят наоколо обратна връзкаот 30v до TL494и събаря нейната кула. Така че изоставих този генератор на импулси, за щастие имаше няколко TS-180, един от които отиде да служи на родината като захранване за транс. И каквото и да кажете, парче желязо и мед ще бъде по-надеждно от купчина прах. Трансформаторът се пренави до необходимите напрежения, но се нуждаеше от +30V за захранване на двигателите, +15V за захранване IR2104, +5V включен L297, и фен. Можете да подадете 10 или 70 към двигателите, основното е да не превишавате тока, но ако направите по-малко, те намаляват максимална скорости сила, но трансформаторът вече не го позволяваше, защото... необходими 6-7А. Напрежения 5 и 15v стабилизирани, 30 оставени „плаващи“ по преценка на нашата електрическа мрежа.

През цялото това време всяка вечер седях пред компютъра и четях, четях, четях. Настройка на контролера, избор на програми: коя да начертая, коя да управлява машината, как да направя механика и т.н. и така нататък. Като цяло колкото повече четях, толкова по-страшно ставаше и все по-често възникваше въпросът „защо ми трябва това?!” Но беше твърде късно за отстъпление, двигателят е на масата, частите са някъде по пътя - трябва да продължим.

Време е да запоим платката.Наличните в интернет не ми допаднаха по три причини:
1 - Магазинът, от който поръчах частите, не беше наличен IR2104в пакети DIP и ми изпратиха 8-SOICN. Те са запоени върху платката от другата страна, с главата надолу, и съответно е необходимо да се огледат пистите и техните ( IR2104) 12 броя.

2 - Взех също резистори и кондензатори в SMD пакети, за да намаля броя на дупките, които трябва да бъдат пробити.
3 - Радиаторът, който имах беше по-малък и външните транзистори бяха извън зоната му. Трябваше да преместя полевите превключватели на едната платка надясно, а на другата наляво, затова направих два вида табла.

Схема на контролера на машината

За сигурността на LPT порта, контролерът и компютърът бяха свързани чрез оптична изолационна платка. Взех диаграмата и печата от един известен сайт, но отново трябваше леко да го променя за себе си и да го премахна ненужни подробности.

Едната страна на платката се захранва през USB порт, другата, свързана към контролера, се захранва от +5V източник. Сигналите се предават чрез оптрони. Ще напиша всички подробности за настройката на контролера и отделянето в третата глава, но тук ще спомена само основните точки. Тази разединителна платка е предназначена за безопасно свързване на контролер на стъпков двигател към LPT порта на компютър. Напълно електрически изолира компютърния порт от електрониката на машината и ви позволява да управлявате 4-осна CNC машина. Ако машината има само три оси, както в нашия случай, ненужните части могат да бъдат оставени да висят във въздуха или изобщо да не се запояват. Възможно е да се свържат сензори за ограничаване, бутон за принудително спиране, реле за превключване на шпиндела и друго устройство, като например прахосмукачка.

Това беше снимка на платката на оптрона, взета от интернет, и така изглежда моята градина след монтаж в кутията. Две платки и куп кабели. Но изглежда няма смущения и всичко работи без грешки.

Първата контролна платка е готова, проверих всичко и го тествах стъпка по стъпка, както е в инструкциите. С помощта на тример зададох малък ток (това е възможно благодарение на наличието на ШИМ) и свързах захранването (към двигателите) чрез верига от крушки 12+24V, така че да няма „нищо, ако има нещо. ” Работниците ми на терен са без радиатор.

Двигателят изсъска.Добрата новина е, че ШИМ работи както трябва. Натискам ключа и се върти! Забравих да спомена, че този контролер е проектиран да управлява биполярен стъпков двигател, т.е. този с 4 свързани проводника. Играх с режимите стъпка/полустъпка и текущия режим. В полустъпков режим двигателят се държи по-стабилно и развива по-високи обороти + точността се повишава. Така че оставих джъмпера в „половин стъпка“. С максималния безопасен ток за двигателя при напрежение от приблизително 30V, беше възможно двигателят да се върти до 2500 оборота в минута! Първата ми машина без PWM никога не е мечтала за това.))

Поръчах следващите два двигателя по-мощни, Нямас 18kg/s, но вече „made in China“.

Те са с по-ниско качество Vexta, в крайна сметка Китай и Япония са различни неща. Като въртиш вала с ръка, при японски става някак меко, но при китайския усещането е друго, но засега това не се е отразило на работата. За тях няма коментари.

Запоих двете останали платки, проверих ги с помощта на „симулатора на LED стъпковия двигател“, всичко изглеждаше наред. Свързвам един мотор - работи супер, но не 2500 оборота, а около 3000! По вече отработената схема свързвам третия мотор към третата платка, върти няколко секунди и спира... Гледам с осцилатор - на единия изход няма импулси. Наричам таксата - една от IR2104счупен.

Е, добре, може би имам дефектен, четох, че това често се случва с това малко нещо. Запоявам нов (взех 2 броя с резервен), същата глупост - върти се за няколко секунди и СПРИ! Тук се напрегнах и да проверим работниците на терен. Между другото, моята дъска има IRF530(100V/17A) срещу (50V/49A), както е в оригинала. Максимум 3А ще отидат към мотора, така че резерв от 14А е повече от достатъчен, но разликата в цената е почти 2 пъти в полза на 530-ките.
И така, проверявам полевите устройства и каквото виждам... Не съм запоил едното краче! И всичките 30V от полевия работник излетяха към изхода на тази „ирка“. Запоих крака, прегледах всичко внимателно отново и монтирах друг. IR2104, аз самият се притеснявам - това е последното. Запалих го и бях много щастлив, когато двигателят не спря след две секунди работа. Режимите бяха оставени както следва: двигател Vexta– 1.5A, мотор NEMA 2.5A. С този ток се постигат приблизително 2000 оборота, но е по-добре да ги ограничите програмно, за да избегнете прескачане на стъпки, а температурата на двигателите при продължителна работа не надвишава безопасната за двигателите. Силовият трансформатор се справя без проблеми, защото обикновено само 2 двигателя се въртят едновременно, но е желателно допълнително въздушно охлаждане за радиатора.

Сега относно инсталирането на полеви предпазители на радиатора, а те са 24, ако някой не е забелязал. В този вариант на дъската те са разположени легнали, т.е. радиатора просто опира в тях и се привлича от нещо.

Разбира се, препоръчително е да поставите солидно парче слюда, за да изолирате радиатора от транзисторите, но нямах такова. Намерих решение като това. защото При половината от транзисторите корпусът отива към захранването плюс, може да се монтира без изолация, само с термопаста. А под останалите сложих парченца слюда, останали от Съветски транзистори. Пробих радиатора и платката на три места и ги стегнах с болтове. Получих една голяма платка чрез запояване на три отделни платки по краищата, докато запоих около периметъра за здравина Меден проводник 1 мм. всичко електронен пълнежи захранването беше поставено на някакво желязно шаси, дори не знам защо.

Изрязах страничните и горните капаци от шперплат и поставих вентилатор отгоре.

Контролерът за машината може лесно да се сглоби и Домашен майстор. Задаването на необходимите параметри не е трудно, достатъчно е да се вземат предвид няколко нюанса.

Без правилният изборконтролер за машината, няма да е възможно да сглобите самия контролер за CNC на Atmega8 16au със собствените си ръце. Тези устройства са разделени на два вида:

Многоканален. Това включва контролери за 3 и 4 оси за стъпкови двигатели.
Единичен канал.

Двигателите с малка топка се управляват най-ефективно от многоканални контролери. Стандартните размери в този случай са 42 или 57 милиметра. Това страхотен вариантза самосглобяване на CNC машини с размер на работното поле до 1 метър.

Ако самостоятелно сглобите машина на микроконтролер с поле над 1 метър, трябва да използвате двигатели, налични в стандартни размери до 86 милиметра. В този случай се препоръчва да се организира управлението на мощни едноканални драйвери с управляващ ток от 4,2 A и по-висок.

Контролерите със специални драйверни чипове са широко разпространени, когато е необходимо да се организира контрол на работата на машини с настолни фрезови машини. Най-добрият вариантще има чип, обозначен като TB6560 или A3977. Този продукт има вътре контролер, който помага за генерирането на правилната синусоида за режими, които поддържат различни половин стъпки. Токовете на намотките могат да се задават програмно. С микроконтролерите постигането на резултат е лесно.

контрол

Контролерът се управлява лесно с помощта на специализиран софтуер, инсталиран на компютър. Основното е, че самият компютър има поне 1 GB памет и процесор от поне 1 GHz.

Можете да използвате лаптопи, но настолните компютри дават по-добри резултати в това отношение. И струват много по-малко. Компютърът може да се използва за решаване на други проблеми, когато машините не изискват контрол. Добре е, ако е възможно да се оптимизира системата, преди да започнете работа.

Паралелният LPT порт е детайлът, който помага за организирането на връзката. Ако контролерът има USB порт, тогава се използва съединител с подходяща форма. В същото време се произвеждат все повече компютри, които нямат паралелен порт.

Изработка на най-простата версия на скенера

Един от най прости решенияЗа домашно творение CNC машина - използването на части от друго оборудване, оборудвано с топкови двигатели. Старите принтери изпълняват тази функция перфектно.

Ние вземаме следните части, извлечени от предишни устройства:

Самият чип.
Стъпков мотор.
Чифт стоманени пръти.

Когато създавате калъф за контролер, трябва да вземете стария картонена кутия. Приемливо е да се използват кутии, изработени от шперплат или печатни платки, изходният материал няма значение. Но най-лесният начин за обработка на картон е използването на обикновени ножици.

Списъкът с инструменти ще изглежда така:

Поялник заедно, в комплект с аксесоари.
Пистолет за лепило.
Инструмент ножица.
Резачки за тел.

И накрая, направата на контролера ще изисква следните допълнителни части:

Конектор с проводник за удобно свързване.
Цилиндрична муфа. Такива структури са отговорни за захранването на устройството.
Оловните винтове са пръти със специфична резба.
Гайка с размери подходящи за ходовия винт.
Винтове, шайби, дърво под формата на парчета.

Започваме работа по създаването на домашна машина

Стъпковият двигател заедно с платката трябва да се отстрани от старите устройства. Скенерът просто трябва да премахне стъклото и след това да премахне няколко болта. Също така ще трябва да премахнете стоманени пръти, които ще бъдат използвани по-късно за създаване на тестов портал.

Контролният чип ULN2003 ще стане един от основните елементи. Възможно е да закупите части отделно, ако скенерът използва други видове чипове. Ако е налична желаното устройствоВнимателно го запояваме на платката. Процедурата за сглобяване на контролер за CNC на Atmega8 16au със собствените си ръце е както следва:

Първо загрейте калая с помощта на поялник.
Премахването на горния слой ще изисква използването на засмукване.
Поставете единия край на отвертката под микросхемата.
Върхът на поялника трябва да докосва всеки щифт на микросхемата. Ако това условие е изпълнено, инструментът може да бъде натиснат.

След това микросхемата е запоена върху платката, също с най-голяма грижа. За първите пробни стъпки можете да използвате макети. Използваме варианта с две силови шини. Единият от тях е свързан към положителния извод, а другият към отрицателния извод.

На следващия етап изходът на конектора за втори паралелен порт се свързва с изхода в самия чип. Клемите на конектора и микросхемата трябва да бъдат свързани по съответния начин.

Нулевият щифт е свързан към отрицателната шина.

Един от последните етапи е запояване на стъпковия двигател към управляващото устройство.

Добре е, ако имате възможност да проучите документацията от производителя на устройството. Ако не, ще трябва сами да потърсите подходящо решение.

Проводниците са свързани към клемите. Накрая един от тях е свързан към положителна шина.

Шините и захранващите контакти трябва да бъдат свързани.

Горещо лепило от пистолет ще ви помогне да закрепите частите, така че да не се счупят.

Използваме Turbo CNC - управляваща програма

Turbo CNC софтуерът определено ще работи с микроконтролер, който използва чипа ULN2003.

Ние използваме специализиран уебсайт, от който можете да изтеглите софтуер.
Всеки потребител ще разбере как да инсталира.
Точно тази програмаработи най-добре под MS-DOS. Някои грешки може да се появят в режим на съвместимост в Windows.
Но, от друга страна, това ще ви позволи да създадете компютър с определени характеристики, които са съвместими с този конкретен софтуер.

След първото стартиране на програмата ще се появи специален екран.
Трябва да натиснете интервал. Така потребителят попада в главното меню.
Натиснете F1 и след това изберете Конфигуриране.
След това трябва да щракнете върху елемента „номер на осите“. Използвайте клавиша Enter.
Остава само да въведете количеството соя, което планирате да използвате. В този случай имаме един двигател, така че кликваме върху номер 1.
За да продължите, използвайте Enter. Отново ще се нуждаем от клавиша F1, след като го използваме в менюто Configure, изберете Configure Axis. След това натиснете интервала два пъти.

Drive Type - това е разделът, от който се нуждаем, достигаме до него с многократно натискане на Tab. Стрелката надолу ви помага да стигнете до елемента Тип. Имаме нужда от клетка, наречена Скала. След това определяме колко стъпки прави двигателят само за един оборот. За да направите това, просто знаете номера на частта. Тогава ще бъде лесно да разберете на колко градуса се върти само с една стъпка. След това броят на градусите се разделя на една стъпка. Така изчисляваме броя на стъпките.

Останалите настройки могат да бъдат оставени като оригинална форма. Числото, получено в клетката Scale, просто се копира в същата клетка, но на друг компютър. Стойността 20 трябва да бъде присвоена на клетката Acceleration. Стойността по подразбиране в тази област е 2000, но е твърде висока за изгражданата система. Първоначалното ниво е 20, а максималното е 175. След това всичко, което остава, е да натискате TAB, докато потребителят достигне елемента Last Phase. Тук трябва да поставите числото 4. След това натискайте Tab, докато стигнем до реда с X, първият в списъка. Първите четири реда трябва да съдържат следните елементи:

1000XXXXXXXX
0100XXXXXXXX
0010XXXXXXXX
0001XXXXXXXX

Не е необходимо да се правят промени в останалите клетки. Просто изберете OK. Това е всичко, програмата е конфигурирана да работи с компютъра и самите изпълнителни механизми.

За да сглобите сами фреза, трябва да изберете контролер за управление с ЦПУ. Контролерите се предлагат като многоканални: 3 и 4 оси контролери за стъпкови двигатели, и едноканален. Многоканалните контролери най-често се намират за управление на малки стъпкови двигатели, стандартен размер 42 или 57 мм (nema17 и nema23). Такива двигатели са подходящи за самостоятелно сглобяване на CNC машини с работно поле до 1 m. При самосглобяванеЗа машина с работно поле над 1 m трябва да се използват стъпкови двигатели със стандартен размер 86 mm (nema34) за управление на такива двигатели, ще са необходими мощни едноканални драйвери с управляващ ток от 4,2 A и по-висок.

За управление на работния плот фрезови машинишироко се използват контролери, базирани на специализирани драйверни чипове за управление на моторни двигатели, напр. TB6560 или A3977. Тази микросхема съдържа контролер, който генерира правилната синусоида за различни полустъпкови режими и има възможност програмно да задава токове на намотка. Тези драйвери са проектирани да работят със стъпкови двигатели до 3A, двигатели с размери NEMA17 42 mm и NEMA23 57 mm.

Управление на контролера чрез специализиран или Linux EMC2 и други, инсталирани на компютър. Препоръчително е да използвате компютър с честота на процесора поне 1 GHz и 1 GB памет. Настолният компютър дава по-добри резултати от лаптопите и е много по-евтин. Освен това можете да използвате този компютър за други задачи, когато не е зает да управлява вашата машина. При инсталиране на лаптоп или компютър с 512MB памет е препоръчително да се извърши.

За свързване към компютър се използва паралелен LPT порт (за контролер с USB интерфейс, USB порт). Ако вашият компютър не е оборудван с паралелен порт (все повече и повече компютри се пускат без този порт), можете да закупите PCI-LPT или PCI-E-LPT порт разширителна карта или специализиран USB-LPT контролер-конвертор, който свързва към компютъра чрез USB порт.

С настолна машина за гравиране и фреза, изработена от алуминий CNC-2020AL, в комплект с блок за управление с възможност за регулиране на скоростта на шпиндела, Фигура 1 и 2, блокът за управление съдържа драйвер за стъпков двигател на чип TB6560AHQ, захранвания за степера моторен драйвер и захранване на шпиндела.

снимка 1

Фигура 2

1. Един от първите управляващи контролери за фрезови машини с ЦПУ на чипа TB6560 беше наречен "синя дъска", Фигура 3. Тази версия на платката се обсъждаше много във форумите, тя има редица недостатъци. Първият е бавните оптрони PC817, които изискват, когато се настройва програмата за управление на машината MACH3, да се въведе максималната допустима стойност в полетата Step pulse и Dir pulse = 15. Второто е лошо съвпадение на изходите на оптрона с входовете на драйверът TB6560, който може да бъде решен чрез модифициране на схемата, фигура 8 и 9. Третият - линейни стабилизатори за захранване на платката и в резултат на това се използват превключващи стабилизатори на следващите платки. Четвъртата е липсата на галванична изолация на захранващата верига. Шпинделното реле е 5А, което в повечето случаи не е достатъчно и се налага използването на по-мощно междинно реле. Предимствата включват наличието на конектор за свързване на контролен панел. Този контролер не е използван.

Фигура 3.

2. Контролерът за управление на CNC машина навлезе на пазара след „синята дъска“, наречена червената дъска, Фигура 4.

Тук се използват по-високочестотни (бързи) оптрони 6N137. Шпинделно реле 10А. Наличие на галванична изолация за захранване. Има конектор за свързване на водача на четвъртата ос. Удобен конектор за свързване на крайни изключватели.

Фигура 4.

3. Контролерът на стъпковия двигател с маркировка TB6560-v2 също е червен, но опростен, няма отделяне на мощността, Фигура 5. Малък размер, но като следствие от това по-малък размеррадиатор

Фигура 5

4. Контролер в алуминиев корпус, Фигура 6. Корпусът предпазва контролера от прах метални части, служи и като добър радиатор. Галванична изолация за захранване. Има конектор за захранване на допълнителни +5V вериги. Бързи оптрони 6N137. н кондензатори с нисък импеданс и ниско ESR. Няма реле за управление на включването на шпиндела, но има два изхода за свързване на реле (транзисторни превключватели с OK) или ШИМ за управление на скоростта на въртене на шпиндела. Описание на свързващите релейни управляващи сигнали на страницата

Фигура 6

5. 4-осен контролер на CNC фреза и гравираща машина, USB интерфейс, Фигура 7.

Фигура 7

Този контролер не работи с програмата MACH3; той идва със собствена програма за управление на машината.

6. CNC контролер на машината на SD драйвера от Allegro A3977, Фигура 8.

Фигура 8

7. Едноканален драйвер за стъпков двигател за CNC машина DQ542MA. Този драйвер може да се използва, когато самопроизводствомашина с голямо работно поле и стъпкови двигатели с ток до 4.2A, може да работи и с двигатели Nema34 86mm, фигура 9.