Diagrama de control de la máquina CNC de bricolaje. Seleccionar un controlador para controlar motores paso a paso, grabado, fresado, tornos y cortadores de espuma

El controlador de la máquina se puede montar y montar fácilmente. Maestro de casa. Establecer los parámetros necesarios no es difícil; basta con tener en cuenta algunos matices.

Sin la elección correcta controlador para la máquina, no será posible ensamblar el controlador para el CNC en Atmega8 16au con sus propias manos. Estos dispositivos se dividen en dos tipos:

• Multicanal. Esto incluye controladores de 3 y 4 ejes para motores paso a paso.
• Un canal solo.

Los motores de bolas pequeños se controlan más eficazmente mediante controladores multicanal. Los tamaños estándar en este caso son 42 o 57 milímetros. Este gran opción Para el automontaje de máquinas CNC cuyo campo de trabajo tiene un tamaño de hasta 1 metro.

Si ensambla de forma independiente una máquina en un microcontrolador con un campo de más de 1 metro, debe utilizar motores disponibles en tamaños estándar de hasta 86 milímetros. En este caso, se recomienda organizar el control de potentes controladores monocanal, con una corriente de control de 4,2 A y superior.

Los controladores con chips controladores especiales se han generalizado cuando es necesario organizar el control sobre el funcionamiento de máquinas con fresas. tipo de escritorio. La mejor opción Habrá un chip designado como TB6560 o A3977. Este producto tiene un controlador interno que ayuda a generar la onda sinusoidal correcta para modos que admiten diferentes semitonos. Las corrientes de devanado se pueden configurar mediante programación. Con los microcontroladores, lograr el resultado es fácil.

Control

El controlador es fácil de controlar mediante un software especializado instalado en una PC. Lo principal es que la computadora tiene al menos 1 GB de memoria y un procesador de al menos 1 GHz.

Puedes utilizar ordenadores portátiles, pero los de sobremesa dan mejores resultados en este sentido. Y cuestan mucho menos. La computadora se puede utilizar para resolver otros problemas cuando las máquinas no requieren control. Es bueno si es posible optimizar el sistema antes de comenzar a trabajar.

El puerto LPT paralelo es el detalle que ayuda a organizar la conexión. Si el controlador tiene un puerto USB, se utiliza un conector de la forma adecuada. Al mismo tiempo, cada vez se fabrican más ordenadores que no disponen de puerto paralelo.

Haciendo la versión más simple del escáner.

Uno de los más soluciones simples Para creación casera Máquina CNC: uso de piezas de otros equipos equipados con motores de bolas. Las impresoras antiguas realizan esta función a la perfección.

Tomamos las siguientes partes extraídas de dispositivos anteriores:

1. El chip en sí.
2. Motor paso a paso.
3. Un par de barras de acero.

Al crear una carcasa de controlador, debes tomar la anterior. caja de cartón. Es aceptable utilizar cajas de madera contrachapada o PCB, el material de origen no importa. Pero la forma más sencilla de procesar cartón es con unas tijeras normales.

La lista de herramientas se verá así:

• Soldador conjunto, completo con accesorios.
• Pistola de pegamento.
• Herramienta de tijera.
• Cortadores de alambre.

Finalmente, hacer el controlador requerirá las siguientes piezas adicionales:

1. Conector con cable para una conexión cómoda.
2. Casquillo cilíndrico. Estas estructuras son responsables de alimentar el dispositivo.
3. Los husillos son varillas con una rosca específica.
4. Tuerca con adecuada para tornillo de avance tamaños.
5. Tornillos, arandelas, madera en forma de piezas.

Comenzamos a trabajar en la creación de una máquina casera.

El motor paso a paso junto con la placa deben retirarse de los dispositivos antiguos. El escáner sólo necesita quitar el cristal y luego quitar algunos tornillos. También deberá retirar las varillas de acero que se utilizarán más adelante para crear un portal de prueba.

El chip de control ULN2003 se convertirá en uno de los elementos principales. Es posible comprar piezas por separado si el escáner utiliza otros tipos de chips. Si está disponible dispositivo deseado Lo soldamos con cuidado en el tablero. El procedimiento para ensamblar un controlador CNC en Atmega8 16au con sus propias manos es el siguiente:

• Primero, calienta el estaño con un soldador.
• Quitar la capa superior requerirá el uso de succión.
• Coloque un extremo del destornillador debajo del microcircuito.
• La punta del soldador debe tocar cada pin del microcircuito. Si se cumple esta condición, se puede presionar la herramienta.

A continuación, se suelda el microcircuito a la placa, también con sumo cuidado. Para los primeros pasos de prueba, puede utilizar maquetas. Usamos la opción con dos buses de potencia. Uno de ellos está conectado al terminal positivo y el otro al terminal negativo.

En la siguiente etapa, la salida del segundo conector del puerto paralelo se conecta a la salida del propio chip. Los terminales del conector y el microcircuito deben conectarse en consecuencia.

El pin cero está conectado al bus negativo.

Una de las últimas etapas es soldar el motor paso a paso al dispositivo de control.

Es bueno si tienes la oportunidad de estudiar la documentación del fabricante del dispositivo. De lo contrario, tendrá que buscar usted mismo una solución adecuada.

Los cables están conectados a los terminales. Finalmente uno de ellos se conecta al bus positivo.

Es necesario conectar barras colectoras y tomas de corriente.

El pegamento caliente de una pistola ayudará a asegurar las piezas para que no se rompan.

Usamos Turbo CNC - un programa de control

El software Turbo CNC definitivamente funcionará con un microcontrolador que utilice el chip ULN2003.

• Utilizamos un sitio web especializado desde donde puede descargar software.
• Cualquier usuario entenderá cómo instalarlo.
• Este programa funciona mejor en MS-DOS. Es posible que aparezcan algunos errores en el modo de compatibilidad en Windows.
• Pero, por otro lado, esto te permitirá construir una computadora con ciertas características que sean compatibles con este software en particular.

1. Después del primer lanzamiento del programa, aparecerá una pantalla especial.
2. Tienes que presionar la barra espaciadora. Así es como el usuario llega al menú principal.
3. Presione F1 y luego seleccione Configurar.
4. A continuación, debe hacer clic en el elemento "número de ejes". Utilice la tecla Intro.
5. Ya sólo queda introducir la cantidad de soja que piensas utilizar. En este caso tenemos un motor, por lo que pulsamos en el número 1.
6. Para continuar, use Enter. Necesitaremos la tecla F1 nuevamente, después de usarla en el menú Configurar, seleccione Configurar eje. Luego presione la barra espaciadora dos veces.

Tipo de unidad: esta es la pestaña que necesitamos, la alcanzamos presionando numerosas pestañas. La flecha hacia abajo le ayuda a llegar al elemento Tipo. Necesitamos una celda llamada Scale. A continuación, determinamos cuántos pasos da el motor durante una sola revolución. Para hacer esto, simplemente conozca el número de pieza. Entonces será fácil entender cuántos grados gira en un solo paso. A continuación, el número de grados se divide en un paso. Así calculamos el número de pasos.

El resto de la configuración se puede dejar como está. El número obtenido en la celda Escala simplemente se copia en la misma celda, pero en otra computadora. El valor 20 debe asignarse a la celda Aceleración. El valor predeterminado en esta área es 2000, pero es demasiado alto para el sistema que se está construyendo. El nivel inicial es 20 y el máximo es 175. A continuación, solo queda presionar TAB hasta que el usuario llegue al elemento Última fase. Aquí debes poner el número 4. A continuación, presiona Tab hasta llegar a la fila de X, la primera de la lista. Las primeras cuatro líneas deben contener los siguientes elementos:

1000XXXXXXXXX
0100XXXXXXXX
0010XXXXXXXXX
0001XXXXXXXXX

No es necesario realizar cambios en las celdas restantes. Simplemente seleccione Aceptar. Todo, el programa está configurado para funcionar con la computadora y los propios actuadores.

Dado que monté una máquina CNC para mí hace mucho tiempo y la he estado usando regularmente como hobby durante mucho tiempo, espero que mi experiencia sea útil, al igual que los códigos fuente del controlador.

Intenté escribir sólo aquellos puntos que personalmente encontré importantes.

El enlace a las fuentes del controlador y el shell Eclipse+gcc configurado, etc. se encuentran en el mismo lugar que el video:

Historia de la creación

Regularmente nos enfrentamos a la necesidad de hacer una u otra pequeña “cosita” Forma compleja, inicialmente pensó en una impresora 3D. E incluso empezó a hacerlo. Pero leí los foros y evalué la velocidad de la impresora 3D, la calidad y precisión del resultado, el porcentaje de defectos y las propiedades estructurales del termoplástico, y me di cuenta de que esto no es más que un juguete.

El pedido de componentes de China llegó en un mes. Y después de 2 semanas la máquina estaba funcionando con control LinuxCNC. Lo monté con cualquier porquería que tenía a mano, porque quería hacerlo rápido (perfil + montantes). Iba a rehacerlo más tarde, pero resultó que la máquina resultó bastante rígida y no fue necesario apretar las tuercas de los espárragos ni una sola vez. Entonces el diseño se mantuvo sin cambios.

La operación inicial de la máquina mostró que:

1. No utilice un taladro de 220 V “china noname” como husillo mejor idea. Se sobrecalienta y hace mucho ruido. El juego lateral de la fresa (¿cojinetes?) se puede sentir con la mano.
2. El taladro Proxon es silencioso. La jugada no se nota. Pero se sobrecalienta y se apaga a los 5 minutos.
3. Una computadora prestada con un puerto LPT bidireccional no es conveniente. Lo tomé prestado por un tiempo (encontrar PCI-LPT resultó ser un problema). Ocupa espacio. Y en términos generales..

Después de la operación inicial, pedí un husillo refrigerado por agua y decidí fabricar un controlador para funcionamiento autónomo en la versión más barata del STM32F103, que se vende completo con una pantalla LCD de 320x240.
Para mí es un misterio por qué la gente todavía atormenta obstinadamente a ATMega de 8 bits para tareas relativamente complejas, e incluso a través de Arduino. Probablemente les encantan las dificultades.

Desarrollo de controladores

El programa fue creado después de revisar cuidadosamente las fuentes de LinuxCNC y gbrl. Sin embargo, no tomé ninguna de las fuentes para calcular la trayectoria. Quería intentar escribir un módulo de cálculo sin usar float. Exclusivamente en aritmética de 32 bits.
El resultado me conviene para todos los modos de funcionamiento y hace mucho que no toco el firmware.
Velocidad máxima, seleccionada experimentalmente: X: 2000 mm/min Y: 1600 Z: 700 (1600 pasos/mm. modo 1/8).
Pero no está limitado por los recursos del controlador. Es solo que el sonido repugnante de saltar pasos incluso en secciones rectas en el aire es más alto. La placa de control paso a paso china económica del TB6560 no es la mejor opción.
De hecho, no configuro la velocidad para madera (haya, 5 mm de profundidad, d=1 mm de corte, paso de 0,15 mm) a más de 1200 mm. Aumenta la probabilidad de que falle el cortador.

El resultado es un controlador con la siguiente funcionalidad:

• Conexión a un ordenador externo como dispositivo de almacenamiento masivo USB estándar (FAT16 en una tarjeta SD). Trabajar con archivos de formato de código G estándar
• Eliminar archivos a través de la interfaz de usuario del controlador.
• Vea la trayectoria del archivo seleccionado (hasta donde lo permita la pantalla de 640x320) y calcule el tiempo de ejecución. De hecho, emulación de ejecución con suma de tiempo.
• Ver el contenido de los archivos en forma de prueba.
• Modo control manual desde el teclado (moviendo y poniendo “0”).
• Inicie la ejecución de una tarea utilizando el archivo seleccionado (código G).
• Pausar/reanudar la ejecución. (a veces útil).
• Parada de emergencia del software.

El controlador se conectará a la placa de control paso a paso a través del mismo conector LPT. Aquellos. actúa como ordenador de control con LinuxCNC/Mach3 y es intercambiable con él.

Después de experimentos creativos cortando relieves hechos a mano en madera y experimentos con ajustes de aceleración en el programa, también quería codificadores adicionales en los ejes. Justo en eBay encontré ecocodificadores ópticos relativamente baratos (1/512), cuyo paso de división para mis husillos de bolas era 5/512 = 0,0098 mm.
Por cierto, no tiene sentido utilizar codificadores ópticos de alta resolución sin un circuito de hardware para trabajar con ellos (el STM32 tiene uno). Ni el procesamiento de interrupciones ni, especialmente, el sondeo de software podrán hacer frente al "rebote" (lo digo para los fanáticos de ATMega).

En primer lugar, quería las siguientes tareas:

1. Posicionamiento manual sobre la mesa con alta precisión.
2. Control de pasos perdidos con control de desviación de la trayectoria respecto a la calculada.

Sin embargo, les encontré otro uso, aunque en una tarea bastante limitada.

Uso de codificadores para corregir la trayectoria de una máquina con motores paso a paso

Noté que al cortar un relieve, al configurar la aceleración Z a más de un cierto valor, el eje Z comienza a descender lenta pero seguramente. Pero el tiempo para recortar el alivio con esta aceleración es un 20% menor. Una vez finalizado el corte de un relieve de 17x20 cm con un paso de 0,1 mm, el cortador puede descender 1-2 mm desde la trayectoria calculada.
El análisis de la situación en dinámica utilizando codificadores mostró que al levantar el cortador, a veces se pierden 1-2 pasos.
Un sencillo algoritmo de corrección de pasos que utiliza un codificador proporciona una desviación de no más de 0,03 mm y reduce el tiempo de procesamiento en un 20 %. E incluso una protuberancia de 0,1 mm en la madera es difícil de notar.

Diseño

Lo consideré una opción ideal para fines de hobby. version de escritorio con un campo ligeramente mayor que A4. Y esto todavía es suficiente para mí.

mesa movible

Para mí sigue siendo un misterio por qué todo el mundo elige un diseño con portal móvil para máquinas de mesa. Su única ventaja es la capacidad de procesar piezas muy tabla larga o, si tiene que procesar periódicamente material cuyo peso sea mayor que el peso del portal.

Durante todo el período de funcionamiento, nunca fue necesario cortar un relieve pieza por pieza en una tabla de 3 metros o grabar en una losa de piedra.

La mesa móvil tiene las siguientes ventajas para las máquinas de mesa:

1. El diseño es más simple y caso general, la estructura es más rígida.
2. Todos los componentes internos (fuentes de alimentación, placas, etc.) están colgados de un portal fijo y la máquina resulta más compacta y más cómoda de transportar.
3. El peso de la mesa y de una pieza de material típico a procesar es significativamente menor que el peso del pórtico y el husillo.
4. El problema con los cables y las mangueras de refrigeración por agua del husillo prácticamente desaparece.

Huso

Me gustaría señalar que esta máquina no es para procesamiento de energía. La forma más sencilla de fabricar una máquina CNC para procesamiento energético es a partir de una fresadora convencional.

En mi opinión, una máquina para el procesamiento mecánico de metal y una máquina con un husillo de alta velocidad para el procesamiento de madera/plástico son absolutamente diferentes tipos equipo.

Crea condiciones en casa. máquina universal al menos no tiene sentido.

La elección del husillo para una máquina con este tipo de husillo de bolas y guías con rodamientos lineales es sencilla. Este es un husillo de alta velocidad.

Para un husillo típico de alta velocidad (20.000 rpm), el fresado de metales no ferrosos (el acero está fuera de discusión) es un modo extremo para el husillo. Bueno, a menos que sea realmente necesario y luego comeré 0,3 mm por pasada regando el refrigerante.
Recomendaría un husillo refrigerado por agua para la máquina. Durante el funcionamiento sólo se oye el "canto" de los motores paso a paso y el gorgoteo de la bomba del acuario en el circuito de refrigeración.

¿Qué se puede hacer en una máquina así?

En primer lugar, me deshice del problema de la vivienda. Los cuerpos de cualquier forma se fresan en “plexiglás” y se pegan con disolvente en cortes idealmente lisos.

La fibra de vidrio se ha convertido en un material universal. La precisión de la máquina le permite cortar asiento debajo del cojinete, en el que entrará frío, como debe ser, con una ligera tensión, y luego no podrás sacarlo. Los engranajes Textolite están perfectamente cortados con un perfil involuto honesto.

El procesamiento de la madera (relieves, etc.) ofrece un amplio campo para la realización de los impulsos creativos propios o, como mínimo, para la realización de los impulsos de otras personas (modelos confeccionados).

Simplemente no he probado las joyas. No hay ningún lugar para calcinar/fundir/moldear los matraces. Aunque un bloque de cera para joyería está esperando entre bastidores.

Para ensamblar una fresadora usted mismo, debe seleccionar un controlador de control CNC. Los controladores están disponibles como multicanal: 3 y 4 ejes. controladores de motores paso a paso y monocanal. Los controladores multicanal se utilizan con mayor frecuencia para controlar motores paso a paso pequeños, de tamaño 42 o 57 mm (nema17 y nema23). Estos motores son adecuados para el automontaje de máquinas CNC con un campo de trabajo de hasta 1 m. En autoensamblaje Para una máquina con un campo de trabajo de más de 1 m, se deben utilizar motores paso a paso de tamaño estándar de 86 mm (nema34); para controlar dichos motores, se necesitarán potentes controladores de un solo canal con una corriente de control de 4,2 A y superior.

Para controlar el escritorio fresadoras Los controladores basados ​​en chips controladores especializados para controlar motores se utilizan ampliamente, por ejemplo, TB6560 o A3977. Este microcircuito contiene un controlador que genera la sinusoide correcta para diferentes modos de medio paso y tiene la capacidad de configurar programáticamente las corrientes de los devanados. Estos controladores están diseñados para funcionar con motores paso a paso de hasta 3 A, tamaños de motor NEMA17 de 42 mm y NEMA23 de 57 mm.

Controlar el controlador mediante EMC2 especializado o Linux y otros instalados en una PC. Se recomienda utilizar una computadora con una frecuencia de procesador de al menos 1 GHz y 1 GB de memoria. Un ordenador de sobremesa da mejores resultados que los portátiles y es mucho más económico. Además, puede utilizar esta computadora para otras tareas cuando no esté ocupada controlando su máquina. Al instalar en una computadora portátil o PC con memoria de 512 MB, se recomienda realizarla.

Para conectarse a una computadora, se utiliza un puerto LPT paralelo (para un controlador con interfaz USB, un puerto USB). Si su computadora no está equipada con un puerto paralelo (cada vez se lanzan más computadoras sin este puerto), puede comprar una tarjeta de expansión de puerto PCI-LPT o PCI-E-LPT o un controlador-convertidor USB-LPT especializado que conecta al ordenador a través de un puerto USB.

Con una máquina de grabado y fresado de escritorio hecha de aluminio CNC-2020AL, completa con una unidad de control con la capacidad de ajustar la velocidad del husillo, Figuras 1 y 2, la unidad de control contiene un controlador de motor paso a paso en un chip TB6560AHQ, fuentes de alimentación para el paso a paso. controlador de motor y fuente de alimentación del husillo.

Foto 1

Figura 2

1. Uno de los primeros controladores para fresadoras CNC en el chip TB6560 recibió el sobrenombre de "tablero azul", Figura 3. Esta versión de la placa se discutió mucho en los foros y tiene una serie de desventajas. El primero son los optoacopladores PC817 lentos, que requieren, al configurar el programa de control de la máquina MACH3, ingresar el valor máximo permitido en los campos Pulso de paso y Pulso Dir = 15. El segundo es la mala coincidencia de las salidas del optoacoplador con las entradas de. el controlador TB6560, que se puede solucionar modificando el circuito, Figuras 8 y 9. El tercero: estabilizadores lineales para la fuente de alimentación de la placa y, como resultado, se utilizan estabilizadores de conmutación de alto sobrecalentamiento en las placas posteriores; El cuarto es la falta de aislamiento galvánico del circuito de alimentación. El relé del husillo es de 5A, lo que en la mayoría de casos no es suficiente y requiere el uso de un relé intermedio más potente. Las ventajas incluyen la presencia de un conector para conectar un panel de control. Este controlador no se utiliza.

Figura 3.

2. El controlador de control de la máquina CNC ingresó al mercado después del “tablero azul”, apodado el tablero rojo, Figura 4.

Aquí se utilizan optoacopladores de mayor frecuencia (rápidos) 6N137. Relé de husillo 10A. Disponibilidad de aislamiento galvánico para suministro de energía. Hay un conector para conectar el controlador del cuarto eje. Conector conveniente para conectar interruptores de límite.

Figura 4.

3. El controlador del motor paso a paso marcado como TB6560-v2 también es rojo, pero simplificado, no hay desacoplamiento de energía, Figura 5. Tamaño pequeño, pero como consecuencia de esto tamaño más pequeño radiador

Figura 5

4. Controlador en una caja de aluminio, Figura 6. La caja protege el controlador del polvo y las piezas metálicas y también sirve como un buen disipador de calor; Aislamiento galvánico para suministro de energía. Hay un conector para alimentar circuitos adicionales de +5V. Optoacopladores rápidos 6N137. norte Condensadores de baja impedancia y baja ESR. No hay relé para controlar el encendido del husillo, pero hay dos salidas para conectar un relé (interruptores de transistores con OK) o PWM para controlar la velocidad de rotación del husillo. Descripción de la conexión de señales de control de relé en la página.

Figura 6

5. Controlador de 4 ejes de una máquina fresadora y grabadora CNC, interfaz USB, Figura 7.

Figura 7

Este controlador no funciona con el programa MACH3; viene con su propio programa de control de la máquina.

6. Controlador CNC de la máquina en el controlador SD de Allegro A3977, Figura 8.

Figura 8

7. Controlador de motor paso a paso de un solo canal para máquina CNC DQ542MA. Este controlador se puede utilizar cuando autoproducción una máquina con un gran campo de trabajo y motores paso a paso con una corriente de hasta 4,2A, también puede trabajar con motores Nema34 de 86 mm, Figura 9.

Figura 9

Foto de la modificación de la placa controladora del motor paso a paso azul en el TB6560, Figura 10.

Figura 10.

Esquema de fijación de la placa controladora del motor paso a paso azul en el TB6560, Figura 11.

"RFF": puede controlar tanto controladores de motor paso a paso de 3 separados como una placa preparada con controladores para CNC de 3 ejes con salida LPT.
Esta placa es una alternativa a una computadora antigua con un puerto LPT en el que está instalado MACH3.
Si el código G está cargado en el programa MACH3 de la computadora, aquí se lee "RFF" de la tarjeta SD.

1. Apariencia tableros

1 - RANURA para tarjeta SD;

2 - botón de inicio;

3 - palanca de mando manual;

4 - LED (para los ejes X e Y);

5 LED (para eje Z);

6 - cables para el botón de encendido del husillo;

8 - conclusiones nivel bajo(-TIERRA);

9 - pines de alto nivel (+5v);

10 - pines en 3 ejes (Xstep, Xdir, Ystep, Ydir, Zstep, Zdir), 2 pines cada uno;

11 - clavijas del conector LPT (25 clavijas);

12 - conector LPT (hembra);

13 - Conector USB (sólo para alimentación de +5v);

14 y 16 - control de frecuencia del husillo (PWM 5 V);

15 - GND (para husillo);

17 - salida para encendido y apagado del husillo;

18 - control de velocidad del husillo (analógico de 0 a 10 V).

Al conectarse a una placa preparada con controladores para un CNC de 3 ejes que tiene una salida LPT:

Instale puentes entre 10 pines y 11 pines.

8 y 9 pines con 11, son necesarios si se asignan pines de encendido y apagado adicionales para los controladores (no existe un estándar específico, por lo que pueden ser cualquier combinación, puede encontrarlos en la descripción o al azar :) -)

Cuando se conecta a controladores separados con motores:

Instale puentes entre los 10 pines Dir de paso de la placa "RFF" y los pines Dir de paso de sus controladores. (no olvide suministrar energía a los controladores y motores)

Conecte "RFF" a la red. Se encenderán dos LED.

Inserte la tarjeta SD formateada en el LOTE 1. Presione RESET. Espere hasta que se encienda el LED derecho. (Aproximadamente 5 segundos) Retire la tarjeta SD.

Aparecerá un archivo de texto llamado "RFF".

Abra este archivo e ingrese las siguientes variables (aquí en esta forma y secuencia):

Ejemplo:

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

V - valor condicional de 0 a 10 de la velocidad inicial durante la aceleración (aceleración).

Explicaciones de comandos.

D - triturador escalonado instalado en los controladores del motor (debe ser el mismo en los tres).

L es la longitud de paso del carro (portal), con una revolución del motor paso a paso en mm (debe ser igual en los tres). Inserte la varilla del mango en lugar del cortador y gire manualmente el motor una vez. vuelta completa, esta línea será el valor de L.

S - qué señal enciende el husillo, si 0 significa - GND si 1 significa +5v (se puede seleccionar experimentalmente).

Dir X, Dir Y, Dir Z, la dirección del movimiento a lo largo de los ejes, también se puede seleccionar experimentalmente configurando 0 o 1 (quedará claro en el modo manual).

F - velocidad a de marcha en vacío(G0), si F=600, entonces la velocidad es 600 mm/seg.

H: la frecuencia máxima de su husillo (necesaria para controlar la frecuencia del husillo usando PWM, por ejemplo, si H = 1000 y S1000 está escrito en el código G, entonces la salida con este valor será 5v, si S500 entonces 2,5 v, etc., la variable S en código G no debe ser mayor que la variable H en SD.

La frecuencia en este pin es de aproximadamente 500 Hz.
UP: lógica para controlar los controladores SD (no existe un estándar, puede ser como nivel alto+5V, y bajo -) establezca 0 o 1. (funciona para mí en cualquier caso. -)))

El propio controlador

Ver vídeo: tablero de control con CNC de 3 ejes

2. Elaboración del programa de control (G_CODE)

La placa fue desarrollada para ArtCam, por lo que el programa Control debe tener una extensión. TAP (recuerda ponerlo en mm, no en pulgadas).
El archivo de código G guardado en la tarjeta SD debe llamarse G_CODE.

Si tiene una extensión diferente, como CNC, abra su archivo usando el bloc de notas y guárdelo en el siguiente formulario G_CODE.TAP.

x, y, z en código G deben estar en mayúscula, el punto debe ser un punto, no una coma, e incluso un número entero debe tener 3 ceros después del punto.

Aquí está de esta forma:

X5.000Y34.400Z0.020

3. control manual

El control manual se realiza mediante un joystick, si no se han introducido las variables en los ajustes especificados en el punto 1, placa “RFF”
¡¡¡No funcionará ni siquiera en modo manual!!!
Ir a modo manual necesitas presionar el joystick. Ahora intenta controlarlo. Mirando el tablero desde arriba (RANURA 1 en la parte inferior,
12 conector LPT en la parte superior).

Adelante Y+, atrás Y-, derecha X+, izquierda X- (si el movimiento en la configuración de Dir X, Dir Y es incorrecto, cambie el valor al opuesto).

Presione el joystick nuevamente. El cuarto LED se iluminará, lo que significa que ha cambiado al control del eje Z. Joystick hacia arriba - husillo.
debe subir Z+, joystick hacia abajo - bajar Z- (si el movimiento es incorrecto, cambie el valor en la configuración de Dir Z
al contrario).
Baje el eje hasta que el cortador toque la pieza de trabajo. Haga clic en el botón 2 iniciar, ahora este es el punto cero, desde aquí comenzará la ejecución del código G.

4. Operación autónoma (realizando corte de código G)
Presione nuevamente el botón 2 manteniéndolo presionado brevemente.

Después de soltar el botón, la placa "RFF" comenzará a controlar su máquina CNC.

5. Modo de pausa
Presione brevemente el botón 2 mientras la máquina está en funcionamiento, el corte se detendrá y el husillo se elevará 5 mm por encima de la pieza de trabajo. Ahora puede controlar el eje Z tanto hacia arriba como hacia abajo, y no tener miedo de profundizar aún más en la pieza de trabajo, ya que después de presionar el botón 2 nuevamente, el corte continuará desde el valor en pausa a lo largo de Z. En el estado de pausa, puede girar el Apague y encienda el husillo con el botón 6. Los ejes X e Y están en modo Pausa y no se pueden controlar.

6. Parada de emergencia del trabajo con el husillo en cero

Pulsando prolongadamente el botón 2 mientras duración de la batería, el husillo se elevará 5 mm por encima de la pieza de trabajo, no suelte el botón, 2 LED comenzarán a parpadear alternativamente, el 4º y el 5º, cuando deje de parpadear, suelte el botón y el husillo se moverá al punto cero. Al presionar nuevamente el botón 2 se ejecutará el trabajo desde el principio del código G.

Admite comandos como G0, G1, F, S, M3, M6 para controlar la velocidad del husillo hay pines separados: PWM de 0 a 5 V y un segundo analógico de 0 a 10 V.

Formato de comando aceptado:

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

No es necesario numerar las líneas, ni espacios, e indicar F y S sólo al cambiar.

Un pequeño ejemplo:

T1M6 G0Z5.000 G0X0.000Y0.000S50000M3 G0X17.608Y58.073Z5.000 G1Z-0.600F1000.0 G1X17.606Y58.132F1500.0 X17.599Y58.363 X17.597Y58.476 X17.603Y58.707 X17.605Y58.748

Demostración del funcionamiento del controlador RFF.

Esta es mi primera máquina CNC ensamblada con mis propias manos desde materiales disponibles. El coste de la máquina es de unos 170 dólares.

Llevo mucho tiempo soñando con montar una máquina CNC. Lo necesito principalmente para cortar madera contrachapada y plástico, cortar algunas piezas para modelismo, productos caseros y otras máquinas. Mis manos ansiaban montar la máquina durante casi dos años, tiempo durante el cual coleccioné piezas, electrónica y conocimientos.

La máquina es económica, su coste es mínimo. En lo que sigue usaré palabras que a una persona común y corriente Puede parecer muy aterrador y esto puede disuadirte de construir una máquina tú mismo, pero en realidad es todo muy simple y se puede dominar fácilmente en unos pocos días.

Electrónica montada sobre firmware Arduino + GRBL

La mecánica es la más sencilla, un marco de madera contrachapada de 10 mm + tornillos y pernos de 8 mm, guías lineales de un ángulo metálico de 25*25*3 mm + rodamientos de 8*7*22 mm. El eje Z se mueve sobre un perno M8 y los ejes X e Y sobre correas T2.5.

El husillo CNC es casero, ensamblado a partir de un motor sin escobillas y abrazadera de pinza+ transmisión por correa dentada. Cabe señalar que el motor del husillo se alimenta de la fuente de alimentación principal de 24 voltios. EN especificaciones técnicas Se dice que el motor tiene 80 amperios, pero en realidad consume 4 amperios bajo carga pesada. No puedo explicar por qué sucede esto, pero el motor funciona muy bien y hace su trabajo.

Inicialmente, el eje Z estaba sobre guías lineales caseras hechas de ángulos y cojinetes, luego lo rehice, fotos y descripción a continuación.

El espacio de trabajo es de aproximadamente 45 cm en X y 33 cm en Y, 4 cm en Z. Teniendo en cuenta la primera experiencia, haré la siguiente máquina con mayores dimensiones e instalaré dos motores en el eje X, uno a cada lado. . Esto se debe al gran brazo y la carga sobre él, cuando el trabajo se realiza a la distancia máxima a lo largo del eje Y ahora solo hay un motor y esto conduce a la distorsión de las piezas, el círculo resulta un poco. elíptica debido a la flexión resultante del carro a lo largo de la X.

Los cojinetes originales del motor se aflojaron rápidamente porque no estaban diseñados para carga lateral, y esto es grave. Por lo tanto, instalé dos cojinetes grandes con un diámetro de 8 mm en la parte superior e inferior del eje, esto debería haberse hecho de inmediato, ahora hay vibración debido a esto.

Aquí en la foto puedes ver que el eje Z ya está en otras guías lineales, la descripción estará a continuación.

Los propios guías son muy diseño simple, De alguna manera lo encontré accidentalmente en Youtube. Entonces este diseño me pareció ideal por todos lados, mínimo esfuerzo, mínimo de piezas, montaje sencillo. Pero como ha demostrado la práctica, estas guías no funcionan por mucho tiempo. La foto muestra la ranura que se formó en el eje Z después de una semana de pruebas de la máquina CNC.

Reemplacé las guías caseras en el eje Z por unas de mueble; cuestan menos de un dólar las dos piezas. Las acorté dejando un recorrido de 8 cm. Todavía quedan guías viejas en los ejes X e Y, no las cambiaré por ahora, planeo cortar piezas para una máquina nueva en esta máquina, luego las haré. simplemente desmonte este.

Algunas palabras sobre cortadores. Nunca he trabajado con CNC y además tengo muy poca experiencia en fresado. Compré varios cortadores en China, todos tienen 3 y 4 ranuras, luego me di cuenta de que estos cortadores son buenos para metal, pero para fresar madera contrachapada se necesitan otros cortadores. Mientras los nuevos cortadores cubren la distancia de China a Bielorrusia, yo intento trabajar con lo que tengo.

La foto muestra cómo se quemó un cortador de 4 mm sobre madera contrachapada de abedul de 10 mm, todavía no entendía por qué, la madera contrachapada estaba limpia, pero en el cortador había depósitos de carbón similares a la resina de pino.

Lo siguiente en la foto es un cortador de cuatro flautas de 2 mm después de un intento de fresar plástico. Este trozo de plástico derretido fue entonces muy difícil de quitar; tuve que morderlo un poco con unos alicates. Incluso a bajas velocidades la cortadora todavía se atasca, 4 ranuras son claramente para metal :)

El otro día fue el cumpleaños de mi tío, en esta ocasión decidí hacerle un regalo a mi juguete :)

Como regalo, hice una casa completa para una casa de madera contrachapada. En primer lugar, intenté fresar sobre espuma plástica para probar el programa y no estropear la madera contrachapada.

Debido al juego y a la flexión, la herradura sólo se pudo cortar la séptima vez.

En total, este lleno (en su forma pura) tardó unas 5 horas en fresarse + mucho tiempo para lo que se arruinó.

Una vez publiqué un artículo sobre un llavero, abajo en la foto está el mismo llavero, pero ya cortado en una máquina CNC. Mínimo esfuerzo, máxima precisión. Debido al juego, la precisión ciertamente no es máxima, pero haré que la segunda máquina sea más rígida.

También utilicé una máquina CNC para cortar engranajes de madera contrachapada; es mucho más cómodo y rápido que cortarlos con mis propias manos con una sierra de calar.

Más tarde corté engranajes cuadrados de madera contrachapada, de hecho giran :)

Los resultados son positivos. Ahora empezaré a desarrollar una nueva máquina, cortaré piezas de esta máquina, el trabajo manual prácticamente se reduce al montaje.

Necesitas dominar el corte de plástico, porque estás trabajando en un robot aspirador casero. De hecho, el robot también me impulsó a crear mi propio CNC. Para el robot cortaré engranajes y otras piezas de plástico.

Actualización: Ahora compro cortadores rectos con dos filos (3,175 * 2,0 * 12 mm), cortan sin rayar mucho en ambos lados de la madera contrachapada.