Arduino

G300 — фрезерный ЧПУ-станок

Мастер решил назвать этот ЧПУ фрезерный станок — G300, потому что 300 евро — это максимальная сумма, которую он готов был потратить на его изготовление. G300 в основном будет использоваться для обработки деревянных и пластиковых деталей, но его можно использовать и для работы с алюминием. Так же станок, при небольшой модификации, можно использовать как лазерный гравер или 3D-принтер.

Инструменты и материалы:
-3D-принтер;
-Отвертки;
-Гаечные ключи;
-Шестигранный ключ;
-Дрель;
-Метчик ø5;
-Уровень;
—Штангенциркуль;;
-Линейка;
-Двухкомпонентный эпоксидный клей для пластика и металла;
Список материалов можно скачать по этой ссылке.

Шаг первый: дизайн
При проектировании станка мастер придерживался следующих основных деталей:
Рама из алюминиевого профиля 2040;
V-слот 625ZZ ;
Ремни GT2, армированные волокном;
Ходовой винт для оси Z;
3D-печатные элементы из PLA;
Arduino с GRBL;
Моторы Nema23 с TB6600;
Фрезер Katsu (клон Makita RT0700C);
Целью было создать станок с рабочей областью около 600×450 мм и ось по вертикали 60 мм. Общий размер ЧПУ (без блока электроники) составляет около 1000×800 мм.

При проектировании мастер использовал программу Fusion360.
Трехмерная модель была завершена с использованием библиотеки McMaster-Carr, уже включенной в Fusion360.

Шаг второй: 3D-печать
Основной используемый инструмент — это 3D-принтер, на котором будут изготавливаться все основные элементы G300. Рабочая поверхность принтера должна быть не менее 20×20 см.
Мастер использовал принтер Tevo Tarantula с соплом 0,4 мм.
Нить для печать — PLA;
Толщина слоя 0,3 мм;
30% заполнение;
не менее 3-х линий периметра;
край 5 мм по внешнему периметру;
Файлы stl уже находятся в положении для печати, что обеспечивает наилучшее прилегание детали и минимальное использование опор.
Файлы STL можно скачать здесь.

Шаг третий: сборка рамы
У двигателя Nema23, которые приобрел мастер, были отверстия с резьбой ø4 мм. Мастер рассверлил их и нарезал резьбу 5 мм.
Затем собрал направляющие для оси Х и Y.

Собрал их вместе.

Собрал ось Z. Установил двигатели, ремни и т.д.

Шаг четвертый: электроника
Мастер разрабатывает специальную электронику для управления G300, которая состоит из двух отдельных Arduino. Первый управляет операциями ЧПУ с помощью программного обеспечения GRBL, а второй предназначен для управления скоростью шпинделя.

Второй Arduino считывает требуемую скорость шпинделя из порта TX GRBL и сравнивает ее с реальной, измеренной ИК-датчиком, и проверяет соответствие скоростей с помощью системы PI / PID. Он также отвечает за аварийную остановку ЧПУ в случае обнаружения ошибок.

Так как плата в стадии разработки, на данный момент он использует классическую схему.
Мастер подключил концевые выключатели NC последовательно, так что в случае их повреждения ЧПУ остановится; Чтобы уменьшить шум, создаваемый кабелями двигателя нужно установить фильтр.

Шаг пятый: программное обеспечение
Теперь нужно загрузить GRBL.
В настоящее время последней выпущенной версией GRBL является 1.1h.
https://github.com/gnea/grbl/releases
Перед загрузкой кода необходимо включить некоторые функции, отредактировав файл config.h, раскомментировав следующие строки:
#define HOMING_SINGLE_AXIS_COMMANDS // Optional, useful for testing one axis at time
#define HOMING_FORCE_SET_ORIGIN // Optional,I don’t like negative value of coordinates
#define ENABLE_DUAL_AXIS // REQUIRED
#define DUAL_AXIS_SELECT Y_AXIS // REQUIRED
#define DUAL_AXIS_CONFIG_PROTONEER_V3_51 // Check if enabled
Остальные параметры G300 можно ввести по умолчанию в файл config.h или позже с помощью консоли.

 Показать / Скрыть текст$1=255 Hold motor in place
$3= Set Invert axis code (see table)
$5=1 Set limit switch to Normally Close (NC)
$20=1 Enable software limit
$21=1 Enable limit switch
$22=1 Enable Homing
$23= Set homing direction (see table)
$30= Set your spindle max speed
$32=0 Laser mode off
$100= X step/mm
$101= Y step/mm
$102= Z step/mm
$110=1000 X Max speed (it can be increased later)
$111=1000 Y Max speed (it can be increased later)
$112=600 Z Max speed
$120=30 X acceleration
$120=30 Y acceleration
$120=30 Z acceleration
$130= X Max travel (for me 620)
$131= Y Max travel (for me 440)
$132= Z Max travel (for me 116)
Для загрузки мастер использовал Arduino IDE.
Если используется неофициальная плата Arduino, может потребоваться загрузить дополнительные драйверы, например отсюда.
Для создания 3D-объекта мастер рекомендует одну из этих программ, обе бесплатно:
Fusion 360
Freecad
Следующее программное обеспечение позволяет обрабатывать GCODE. В зависимости от того, что нужно сделать, есть разные возможности:
3D
Fusion 360
FreeMill
2D
Estl / CAM
На ПК, с которого будет производится управление, нужно загрузить следующие инструменты:
Candle
Universal G-Code Sender
LinuxCNC
EstlCam
UltimateCNC
Первые три полностью бесплатны, EstlCam бесплатна, но нелицензионная версия имеет рекламу, UltimateCNC имеет некоторые разблокируемые функции только при покупке, но она также работает в бесплатной версии.

Шаг шестой: первый запуск/калибровка
Сначала мастер проверяет работу станка по всем осям. Затем проверяет работу концевых выключателей, натяжение ремней и т.д.
Дальше необходимо проверить калибровку шагов / мм, убедившись с помощью линейки, что реальные смещения совпадают с теми, которые указаны в программным обеспечением.

Мастер спроектировал G300 как модульную машину. Помимо фрез с диаметром 65 и 52 мм можно разработать держатели для фрез другого диаметра. Так же на станок можно установить лазер или экструдер для 3D-печати очень больших объектов, до 600x440x60 мм. В этом случае, однако, необходимо будет внести изменения в оборудование, поскольку подключения Arduino Uno / Nano ограничены.

Источник

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть
Закрыть