Zelfgemaakte controller voor cnc-machinegereedschapsdiagram. CNC-freesmachine met stand-alone controller op STM32
Het artikel beschrijft: zelfgemaakte machine met CNC. Het belangrijkste voordeel deze optie werktuigmachine - een eenvoudige methode om stappenmotoren op een computer aan te sluiten via de LPT-poort.
Mechanisch onderdeel
Stanina
Het bed van onze machine is gemaakt van kunststof met een dikte van 11-12mm. Het materiaal is niet kritisch, u kunt aluminium, organisch glas, multiplex en andere gebruiken beschikbaar materiaal... De hoofdonderdelen van het frame worden bevestigd met zelftappende schroeven, als u wilt, kunt u de bevestigingspunten bovendien met lijm rangschikken, als u hout gebruikt, kunt u PVA-lijm gebruiken.
Remklauwen en gidsen
Stalen staven met een diameter van 12 mm, lengte 200 mm (per as Z 90 mm), twee stuks per as werden als geleiders gebruikt. De remklauwen zijn gemaakt van PCB met afmetingen 25X100X45. De textoliet heeft drie doorgaande gaten, twee voor de geleiders en één voor de moer. De geleidingsdelen worden vastgezet met M6 schroeven. Remklauwen X en Y in het bovenste gedeelte hebben 4 draadgaten voor het bevestigen van de tafel en de Z-as montage.
Remklauw Z
De geleiders van de Z-as zijn bevestigd aan de X-steun door middel van een stalen plaat, dit is een overgangsplaat, de afmetingen van de plaat zijn 45x100x4.
Stappenmotoren zijn gemonteerd op bevestigingsmiddelen die kunnen worden gemaakt van plaatstaal met een dikte van 2-3 mm. De schroef moet worden aangesloten op de as van de stappenmotor met behulp van een flexibele as, die een rubberen slang kan zijn. Bij gebruik van een starre as zal het systeem niet nauwkeurig werken. De moer is gemaakt van messing, dat in de remklauw is gelijmd.
bijeenkomst
bijeenkomst zelfgemaakte CNC machine, wordt in de volgende volgorde uitgevoerd:
- Eerst moet u alle geleidingscomponenten in de remklauw installeren en deze aan de zijwanden schroeven, die aanvankelijk niet op de basis waren geïnstalleerd.
- We verplaatsen de remklauw langs de geleiders totdat we een soepele rit bereiken.
- We halen de bouten aan en bevestigen de geleidingsdelen.
- We bevestigen de steun, het geleidingssamenstel en de zijwand aan de basis; we gebruiken zelftappende schroeven voor de bevestiging.
- We assembleren de Z-node en bevestigen deze samen met de adapterplaat aan de X-ondersteuning.
- Vervolgens installeren we de draadspindels samen met de koppelingen.
- We installeren stappenmotoren door de motorrotor en de schroef te verbinden met een koppeling. We letten er strikt op dat de spindels soepel draaien.
Aanbevelingen voor machinemontage:
Moeren kunnen ook van gietijzer zijn, gebruik geen andere materialen, schroeven zijn overal verkrijgbaar ijzerhandel en geknipt om aan uw behoeften te voldoen. Bij gebruik van schroeven met M6x1 schroefdraad is de lengte van de moer 10 mm.
Machinetekeningen.rar
We wenden ons tot het tweede deel van het assembleren van een CNC-bewerkingsmachine met onze eigen handen, namelijk tot elektronica.
Elektronica
Stroomvoorziening
Als stroombron werd een 12V 3A-eenheid gebruikt. Het apparaat is ontworpen om stappenmotoren aan te drijven. Een andere spanningsbron van 5V en een stroomsterkte van 0,3A werd gebruikt om de microschakelingen van de controller van stroom te voorzien. De voeding is afhankelijk van het vermogen van de stappenmotoren.
Hier is de berekening van de voeding. De berekening is eenvoudig - 3x2x1 = 6A, waarbij 3 het aantal gebruikte stappenmotoren is, 2 het aantal bekrachtigde wikkelingen, 1 de stroomsterkte in Ampère.
Besturingscontroller
De besturingscontroller is gemonteerd op slechts 3 microschakelingen van de 555TM7-serie. De controller vereist geen firmware en heeft een vrij eenvoudige schematisch diagram, dankzij dit kan deze CNC-machine worden gemaakt door een persoon die niet bijzonder thuis is in elektronica met zijn eigen handen.
Beschrijving en doel van de connectorpinnen van de LPT-poort.
| Pin. | Naam | Richting | Beschrijving |
| 1 | STROBE | input en output | Instellen op pc na voltooiing van elke gegevensoverdracht |
| 2..9 | DO-D7 | gevolgtrekking | Gevolgtrekking |
| 10 | VRAGEN | invoer | Zet op "0" extern apparaat na ontvangst byte |
| 11 | DRUK | invoer | Het apparaat geeft aan dat het bezet is door deze lijn op "1" te zetten |
| 12 | Papier op | invoer | Voor printers |
| 13 | Selecteer | invoer | Het apparaat geeft aan dat het klaar is door op deze regel "1" in te stellen |
| 14 | Automatische invoer | ||
| 15 | Fout | invoer | Geeft een fout aan |
| 16 | Initialiseren | input en output | |
| 17 | Selecteer In | input en output | |
| 18..25 | Massa GND | GND | gemeenschappelijke draad: |
Voor het experiment werd een stappenmotor van een oude 5,25-inch gebruikt. 7 bits worden niet gebruikt in het circuit. 3 motoren toegepast. U kunt de sleutel om de hoofdmotor (frees of boormachine) aan te zetten eraan hangen.
Stappenmotor driver
Om de stappenmotor aan te sturen wordt een driver gebruikt, dit is een versterker met 4 kanalen. Het ontwerp is alleen geïmplementeerd op 4 transistors van het type KT917.
U kunt ook seriële microschakelingen gebruiken, bijvoorbeeld - ULN 2004 (9 toetsen) met een stroomsterkte van 0,5-0,6A.
Voor de besturing wordt het vri-cnc programma gebruikt. Gedetailleerde beschrijving en instructies voor het gebruik van het programma staan op.
Nadat u deze CNC-machine met uw eigen handen hebt geassembleerd, wordt u de eigenaar van een machine die in staat is om mechanische bewerkingen (boren, frezen) van kunststoffen uit te voeren. Graveren van staal. Ook kan een zelfgemaakte CNC-machine als plotter worden gebruikt, je kunt er printplaten op tekenen en boren.
Gebaseerd op materiaal van de site: vri-cnc.ru
Voor zelf montage freesmachine, moet u een CNC-besturingscontroller selecteren. Controllers kunnen meerkanaals zijn: 3x en 4x stappenmotor controllers en enkelkanaals. Meerkanaalscontrollers worden meestal gebruikt voor het aansturen van kleine stappenmotoren, maat 42 of 57 mm (nema17 en nema23). Dergelijke motoren zijn geschikt voor zelfmontage van CNC-machines met een werkgebied tot 1m. Bij zelfmontage van een machine met een werkveld van meer dan 1 m moeten stappenmotoren van 86 mm (nema34) worden gebruikt; om dergelijke motoren te besturen, hebt u krachtige enkelkanaals drivers nodig met een stuurstroom van 4,2 A en hoger.
Om desktop-freesmachines te besturen, worden controllers veel gebruikt op gespecialiseerde microcircuits-drivers voor bijvoorbeeld stappenmotorbesturing, TB6560 of A3977. Deze microschakeling bevat een controller die de juiste sinusgolf vormt voor verschillende modi halve stap en heeft de mogelijkheid software installatie kronkelende stromingen. Deze drivers zijn ontworpen om te werken met stappenmotoren tot 3A, standaard maten NEMA17 42 mm en NEMA23 57 mm.
Besturing van de controller met behulp van gespecialiseerde of Linux EMC2 en andere geïnstalleerd op een pc. Het wordt aanbevolen om een computer te gebruiken met een processor van minimaal 1 GHz en 1 GB geheugen. De desktopcomputer geeft topscores, in vergelijking met laptops en veel goedkoper. Daarnaast kunt u deze computer voor andere werkzaamheden gebruiken wanneer hij niet bezig is met het bedienen van uw machine. Bij installatie op een laptop of pc met 512 MB geheugen is het raadzaam om uit te voeren.
Voor aansluiting op een computer wordt een parallelle LPT-poort gebruikt (voor een controller met een USB-interface een USB-poort). Als uw computer niet is uitgerust met een parallelle poort (er worden steeds meer computers geproduceerd zonder deze poort), kunt u een PCI-LPT- of PCI-E-LPT-poortuitbreidingskaart of een gespecialiseerde controller-converter - USB-LPT aanschaffen, die via een USB-poort op een computer is aangesloten. ...
Met een desktop CNC-2020AL aluminium graveer- en freesmachine, een besturingseenheid met de mogelijkheid om de spilsnelheid aan te passen, figuur 1 en 2, de besturingseenheid bevat een stappenmotorstuurprogramma op de TB6560AHQ-microschakeling, voedingen voor de stappenmotorstuurprogramma en een spindel voeding.
foto 1
Afbeelding 2
1. Een van de eerste controllers voor CNC-freesmachines op de TB6560-microschakeling kreeg de bijnaam het "blauwe bord", figuur 3. Deze versie van het bord is veel besproken op de forums, het heeft een aantal nadelen. De eerste is de trage PC817 optocouplers, die bij het instellen van het MACH3-machinebesturingsprogramma de maximaal toegestane waarde moeten invoeren in de velden Step pulse en Dir pulse = 15. De tweede is een slechte afstemming van de optocoupler-uitgangen met de TB6560 driveringangen, dit wordt opgelost door het circuit te herzien, figuur 8 en 9. Derde - lineaire voedingsstabilisatoren van het bord en als gevolg daarvan grote oververhitting; op volgende borden worden schakelregelaars gebruikt. De vierde is het ontbreken van galvanische isolatie van het voedingscircuit. Het spindelrelais is 5A, wat in de meeste gevallen niet genoeg is en het gebruik van een krachtiger tussenrelais vereist. De voordelen zijn onder meer de aanwezigheid van een connector voor het aansluiten van het bedieningspaneel. Deze regelaar is niet van toepassing.
Figuur 3.
2. De CNC-machinebesturing die op de markt kwam na het "blauwe bord", bijgenaamd het rode bord, figuur 4.
Hier worden de hoogfrequente (snelle) 6N137 optocouplers gebruikt. Spindelrelais 10A. Galvanische scheiding van de voeding. Er is een connector voor het aansluiten van een vierde as driver. Handige connector voor eindschakelaars.
Figuur 4.
3. Stappenmotorcontroller met het label TB6560-v2 is ook rood, maar vereenvoudigd, er is geen stroomisolatie, Afbeelding 5. Klein formaat, maar hierdoor kleinere maat radiator.
Figuur 5
4. Controller in een aluminium behuizing, figuur 6. De behuizing beschermt de controller tegen stof en metalen onderdelen, het dient ook als een goede warmteafvoer. Galvanische scheiding van de voeding. Er is een connector voor de voeding van extra + 5V-circuits. Snelle optocouplers 6N137. N lage impedantie en lage ESR-condensatoren. Er is geen spilbesturingsrelais, maar er zijn twee uitgangen voor het aansluiten van een relais (transistorschakelaars met OK) of PWM-besturing van het spiltoerental. Beschrijving van aansluiting van relaisbesturingssignalen op de pagina
Figuur 6
5,4-assige controller van CNC-router, USB-interface, figuur 7.
Figuur 7
Deze controller werkt niet met het MACH3-programma, maar met een eigen machinebesturingsprogramma.
6. CNC-controller van de machine op de stappenmotordriver van Allegro A3977, figuur 8.
Figuur 8
7.DQ542MA enkelkanaals CNC stappenmotor driver. Dit stuurprogramma kan worden gebruikt wanneer: zelfproductie een werktuigmachine met een groot werkveld en stappenmotoren voor stromen tot 4,2 A, het kan ook werken met Nema34 86 mm-motoren, figuur 9.
Figuur 9
Foto van de revisie van de blauwe stappenmotorcontrollerkaart op de TB6560, figuur 10.
Figuur 10.
Correctieschema voor het blauwe bord van de stappenmotorcontroller op TB6560, figuur 11.
"RFF" - kan zowel afzonderlijke 3-stappenmotordrivers als een kant-en-klaar driverbord voor 3-assige CNC met LPT-uitgang besturen.
Dit bord is een alternatief voor de oude computer met LPT-poort waarop MACH3 is geïnstalleerd.
Als op de computer de G-code in het MACH3-programma wordt geladen, wordt hier "RFF" van de SD-kaart gelezen.
1. Verschijning vergoedingen
1 - SLEUF voor SD-kaart;
2 - startknop;
3 - joystick voor handmatige bediening;
4 - LED (voor X- en Y-assen);
5 LED (voor Z-as);
6 - uitgangen voor de aan / uit-knop van de spil;
8 - conclusies laag niveau(-GND);
9 - conclusies op hoog niveau (+ 5v);
10 - uitgangen op 3 assen (Xstep, Xdir, Ystep, Ydir, Zstep, Zdir), 2 uitgangen voor elk;
11 - LPT-connectorpinnen (25 pinnen);
12 - LPT-connector (vrouwelijk);
13 - USB-connector (alleen voor voeding + 5v);
14 en 16 - spilfrequentieregeling (PWM 5V);
15 - GND (voor de spil);
17 - uitgang voor AAN en UIT van de spil;
18 - regeling van het spiltoerental (analoog van 0 tot 10 V).
Bij aansluiting op een kant-en-klaar bord met drivers voor een 3-assige CNC, die een LPT-uitgang heeft:
Installeer jumpers tussen 10 pinnen en 11 pinnen.
8 en 9 pinnen van 11, ze zijn nodig als er extra in- en uitschakelpinnen worden toegewezen aan de stuurprogramma's (er is geen specifieke standaard, dus het kan elke combinatie zijn, je kunt ze vinden in de beschrijving of door te typen :) -)
Bij aansluiting op aparte drivers met motoren:
Zet jumpers tussen de 10 pins Step, Dir van het "RFF" board en Step, Dir van je drivers. (vergeet niet om de drivers en motoren van stroom te voorzien)
Sluit "RFF" aan op het netwerk. Er gaan twee LED's branden.
Plaats een geformatteerde SD-kaart in LOT 1. Druk op RESET. Wacht tot de rechter LED gaat branden. (Ongeveer 5 sec.) Trek de SD-kaart eruit.
Er verschijnt een tekstbestand met de naam "RFF".
Open dit bestand en voer de volgende variabelen in (hier in deze vorm en volgorde):
Voorbeeld:
V = 5 D = 8 L = 4.0 S = 0 Dir X = 0 Dir Y = 1 Dir Z = 1 F = 600 H = 1000 UP = 0
V is een conventionele waarde van 0 tot 10 van de beginsnelheid tijdens acceleratie (acceleratie).
Uitleg van commando's
D - pitch-crush-set op de motordrivers (alle drie moeten hetzelfde zijn).
L is de lengte van de doorgang van de wagen (portaal), met één omwenteling van de stappenmotor in mm (deze moet op alle drie hetzelfde zijn). Steek de staaf uit het handvat in plaats van de snijder en draai de motor handmatig een volledige slag, deze lijn is de L-waarde.
S - welk signaal zet de spil aan, als 0 betekent - GND als 1 betekent + 5v (u kunt empirisch oppikken).
Dir X, Dir Y, Dir Z, de bewegingsrichting langs de assen kan ook empirisch worden geselecteerd, instelling 0 of 1 (wordt duidelijk in handmatige modus).
F - snelheid bij stationair toerental (G0), als F = 600, dan is de snelheid 600 mm / sec.
H is de maximale frequentie van uw spil (nodig om de spilfrequentie te regelen met behulp van PWM, laten we zeggen als H = 1000, en S1000 is geschreven in de G-code, dan is de uitvoer met deze waarde 5v, als S500 dan 2,5 v is , etc., de variabele De S in de G-code mag niet groter zijn dan de H in SD.
De frequentie op deze pin is ongeveer 500 Hz.
UP - besturingslogica voor stappenmotorstuurprogramma's (er is geen standaard, het kan zijn als) hoog niveau+ 5V en laag -) stel 0 of 1 in (het werkt toch voor mij .-)))
De controller zelf
Bekijk de video: 3-assige CNC-besturingskaart
2. Voorbereiding van het besturingsprogramma (G_CODE)
Het bord is ontwikkeld voor ArtCam, dus het besturingsprogramma moet bij de extensie zijn. TAP (vergeet niet om mm in te voeren, niet inches).
Het G-codebestand dat op de SD-kaart is opgeslagen, moet G_CODE heten.
Als je een andere extensie hebt, bijvoorbeeld CNC, open dan je bestand met Kladblok en sla het op als G_CODE.TAP.
x, y, z in de G-code moeten met een hoofdletter worden geschreven, de punt moet een punt zijn, geen komma, en zelfs een geheel getal moet met 3 nullen achter de punt staan.
In deze vorm:
X5.000Y34.400Z0.020
3. Handmatige bediening
Handmatige bediening wordt uitgevoerd met behulp van de joystick, als u de variabelen niet hebt ingevoerd in de instellingen die zijn gespecificeerd in paragraaf 1, het "RFF" -bord
werkt niet, zelfs niet in de handmatige modus !!!
Druk op de joystick om over te schakelen naar de handmatige modus. Probeer het nu te beheren. Als je het bord van bovenaf bekijkt (SLOT 1 hieronder,
12 LPT-connector aan de bovenkant).
Vooruit Y +, achteruit Y-, rechts X +, links X-
Druk nogmaals op de joystick. LED 4 brandt, dit betekent dat u bent overgeschakeld naar de Z-as besturing.Joystick omhoog - spindel
Z + zou omhoog moeten gaan, joystick omlaag - Z- zou omlaag moeten gaan (als de beweging verkeerd is in de Dir Z-instellingen, wijzig dan de waarde
naar het tegenovergestelde).
Laat de spil zakken zodat de frees het werkstuk kan raken. Klik op de startknop 2, nu is dit het nulpunt vanaf hier zal de uitvoering van de G-code beginnen.
4. Offline bediening (uitvoeren van G-code snijden)
Druk nogmaals op knop 2, lichtjes ingedrukt.
Na het loslaten van de knop begint het RFF-bord met het besturen van uw CNC-machine.
5. Pauzemodus
Druk kort op knop 2 terwijl de machine draait, het snijden stopt en de spindel komt 5 mm boven het werkstuk uit. Nu kunt u de Z-as zowel naar boven als naar beneden besturen, wees niet bang om zelfs dieper in het werkstuk te gaan, want nadat u nogmaals op knop 2 hebt gedrukt, gaat het snijden verder vanaf de gepauzeerde waarde in Z. In de pauzestand kunt u uitschakelen en op de spindel met de knop 6. de pauzemodus kan niet worden bediend.
6. Noodstop van het werk met spindelloop naar nul
Houd knop 2 lang ingedrukt tijdens autonome werking, de spil komt 5 mm boven het werkstuk uit, laat de knop niet los, 2 LED's beginnen afwisselend te knipperen, de 4e en 5e, wanneer het knipperen stopt, laat u de knop en de spil los zal verhuizen naar nulpunt... Door nogmaals op knop 2 te drukken, wordt de taak vanaf het allereerste begin van de G-code uitgevoerd.
Ondersteunt commando's zoals G0, G1, F, S, M3, M6 om de spilsnelheid te regelen, er zijn aparte pinnen: PWM van 0 tot 5V en een tweede analoog van 0 tot 10V.
Geaccepteerd opdrachtformaat:
X4.000Y50.005Z-0.100 M3 M6 F1000.0 S5000
Het is niet nodig om de regels te nummeren, het is niet nodig om spaties te plaatsen om F en S alleen aan te geven bij het wisselen.
Een klein voorbeeld:
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
Demonstratie van de RFF-controller
De controller voor de werktuigmachine kan eenvoudig worden gemonteerd en thuis meester... Het is niet moeilijk om de vereiste parameters in te stellen, het is voldoende om rekening te houden met een paar nuances.
Zonder de juiste keuze controller voor de machine kunt u de controller voor CNC niet met uw eigen handen op de Atmega8 16au monteren. Deze apparaten zijn onderverdeeld in twee typen:
- Meerkanaals. Dit omvat 3- en 4-assige stappenmotorcontrollers.
- Enkel kanaal.
Kleine kogelmotoren worden het meest efficiënt bestuurd door meerkanaalscontrollers. Standaardmaten zijn in dit geval 42 of 57 millimeter. Deze geweldige optie voor zelfmontage van CNC-machines, waarbij het werkveld een afmeting heeft tot 1 meter.
Als de machine onafhankelijk wordt geassembleerd op een microcontroller met een veld van meer dan 1 meter, is het noodzakelijk om motoren te gebruiken die zijn geproduceerd in standaardformaten tot 86 millimeter. In dit geval wordt aanbevolen om de besturing van krachtige enkelkanaals drivers met een stuurstroom van 4,2 A en hoger te organiseren.
Controllers met speciale driver-microschakelingen zijn wijdverbreid geworden in het geval dat de controle over het werk van machines met frezen moet worden georganiseerd tafeltype:. De beste optie er zal een microschakeling zijn die wordt aangeduid als TB6560 of A3977. Dit product heeft een controller aan de binnenkant die helpt om de juiste sinusgolf te genereren voor modi die verschillende halve stappen ondersteunen. De wikkelstromen kunnen softwarematig worden ingesteld. Met microcontrollers is het gemakkelijk om dingen voor elkaar te krijgen.
Controle
De controller is eenvoudig te bedienen met behulp van gespecialiseerde software die op een pc is geïnstalleerd. Het belangrijkste is dat de computer zelf minimaal 1 GB geheugen heeft en een processor van minimaal 1 GHz.
Laptops kunnen worden gebruikt, maar desktopcomputers geven in dit opzicht betere resultaten. En ze zijn veel goedkoper. De computer kan voor andere taken worden gebruikt wanneer de machines geen besturing nodig hebben. Het is goed als er een mogelijkheid is om het systeem te optimaliseren voordat met de werkzaamheden wordt begonnen.
De parallelle LPT-poort is het detail dat helpt bij het organiseren van de verbinding. Als de controller een USB-poort heeft, wordt een correct gevormde connector gebruikt. Tegelijkertijd worden er steeds meer computers geproduceerd die geen parallelle poort hebben.
De eenvoudigste versie van de scanner maken
Een van de meest eenvoudige oplossingen voor zelfgemaakte creatie van een CNC-bewerkingsmachine - het gebruik van onderdelen van andere apparatuur die is uitgerust met kogelmotoren. Oude printers doen het werk prima.
We nemen de volgende onderdelen uit de vorige apparaten:
- De microschakeling zelf.
- Stappenmotor.
- Een paar stalen staven.
Wanneer u een controller-case maakt, moet u ook de oude kartonnen doos... Het is toegestaan om dozen van multiplex of PCB te gebruiken, het bronmateriaal maakt niet uit. Maar karton is het gemakkelijkst te verwerken met een gewone schaar.
De lijst met instrumenten ziet er als volgt uit:
- Soldeerbout aan elkaar, compleet met toebehoren.
- Pistool met lijm.
- Schaar hulpmiddel.
- tangen.
Ten slotte zijn voor het maken van de controller de volgende extra onderdelen nodig:
- Connector met een draad voor gemakkelijke aansluiting.
- Cilindrische aansluiting. Dergelijke constructies zijn verantwoordelijk voor het voeden van het apparaat.
- Loodschroeven zijn stangen met een specifieke schroefdraad.
- Moer geschikt voor loodschroef dimensies.
- Schroeven, ringen, klontvormig hout.
We beginnen met het maken van een zelfgemaakte machine
De stappenmotor moet samen met het bord van de oude apparaten worden verwijderd. Bij de scanner volstaat het om het glas te verwijderen en vervolgens een paar bouten los te draaien. Ook zullen in de toekomst de gebruikte stalen staven moeten worden verwijderd, waardoor een testportaal ontstaat.
De ULN2003-besturings-IC zal een van de belangrijkste elementen worden. Aparte aankoop van onderdelen is mogelijk als de scanner andere soorten microschakelingen gebruikt. Als er een noodzakelijk apparaat op het bord zit, solderen we het zorgvuldig. De procedure voor het met uw eigen handen monteren van een controller voor CNC op een Atmega8 16au is als volgt:
- Verwarm eerst het blik met een soldeerbout.
- Het verwijderen van de toplaag vereist het gebruik van een zuignap.
- We installeren een schroevendraaier aan het ene uiteinde onder de microschakeling.
- De punt van de soldeerbout moet elke pin van de microschakeling raken. Als aan deze voorwaarde is voldaan, kan het gereedschap worden ingedrukt.
Vervolgens wordt de microschakeling, eveneens met maximale nauwkeurigheid, op het bord gesoldeerd. U kunt lay-outs gebruiken voor uw eerste proefstappen. We gebruiken de optie met twee voedingsrails. Een van hen wordt aangesloten op de positieve pool en de andere op de negatieve.
De volgende stap is om de pin op de tweede parallelle poortconnector te verbinden met de pin in de microschakeling zelf. De pinnen van de connector en de microschakeling moeten correct worden aangesloten.
De nulklem is verbonden met de negatieve bus.
Een van de laatste stappen is het solderen van de stappenmotor aan het besturingsapparaat.
Het is goed als er een mogelijkheid is om de documentatie van de fabrikant van het apparaat te bestuderen. Zo niet, dan zul je zelf op zoek moeten naar een passende oplossing.
De draden zijn verbonden met de draden. Ten slotte maakt een van hen verbinding met de positieve bus.
De rails en stopcontacten moeten zijn aangesloten.
De smeltlijm van het pistool helpt de onderdelen vast te zetten zodat ze niet stuk gaan.
We gebruiken Turbo CNC - besturingsprogramma
Turbo CNC-software zal zeker werken met een microcontroller die de ULN2003-chip gebruikt.
- Wij gebruiken een gespecialiseerde site waar u software kunt downloaden.
- Elke gebruiker kan uitzoeken hoe te installeren.
- Dit specifieke programma werkt het beste onder MS-DOS. Sommige fouten kunnen optreden in de compatibiliteitsmodus op Windows.
- Maar aan de andere kant stelt het u in staat een computer samen te stellen met bepaalde kenmerken die compatibel zijn met deze specifieke software.
- Na de eerste lancering van het programma verschijnt een speciaal scherm.
- Je moet op de spatiebalk drukken. Dit brengt de gebruiker naar het hoofdmenu.
- Druk op F1 en selecteer vervolgens Configureren.
- Vervolgens moet u op het item "aantal assen" klikken. We gebruiken de Enter-toets.
- U hoeft alleen nog maar de hoeveelheid sojabonen in te voeren die u van plan bent te gebruiken. In dit geval hebben we één motor, daarom klikken we op het cijfer 1.
- Gebruik Enter om verder te gaan. We hebben opnieuw de F1-toets nodig, selecteer na gebruik de as configureren in het menu Configureren. Dan - druk twee keer op de spatiebalk.
Type schijf - dat is het soort tabblad dat we nodig hebben, we bereiken het met talloze tab-persen. Pijl omlaag navigeert naar Type. We hebben een cel nodig met de naam Scale. Vervolgens bepalen we hoeveel stappen de motor slechts tijdens één omwenteling maakt. Het enige dat u hoeft te weten, is het onderdeelnummer. Dan zal het gemakkelijk zijn om te begrijpen hoeveel graden het in slechts één stap draait. Verder wordt het aantal graden gedeeld door één stap. Zo berekenen we het aantal stappen.
De rest van de instellingen kun je laten staan originele vorm... Het resulterende getal in de cel Schaal wordt eenvoudigweg naar dezelfde cel gekopieerd, maar op een andere computer. Aan de cel Versnelling moet een waarde van 20 worden toegekend. De standaardwaarde voor dit gebied is 2000, maar deze is te hoog voor het systeem dat wordt gebouwd. Het initiële niveau is 20 en het maximum is 175. Dan blijft het om op TAB te drukken totdat de gebruiker het item Laatste Fase bereikt. Hier moet je het cijfer 4 plaatsen. Druk vervolgens op Tab totdat we de rij X-en bereiken, de eerste in de lijst. De eerste vier regels moeten de volgende posities bevatten:
1000XXXXXXXX
0100XXXXXXXX
0010XXXXXXXX
0001XXXXXXXX
De rest van de cellen hoeven niet te worden gewijzigd. Kies gewoon OK. Dat is het, het programma is geconfigureerd om te werken met een computer, de uitvoerende apparaten zelf.
Goeie dag iedereen! Hier ben ik met nieuw deel jouw verhaal over CNC - werktuigmachine... Toen ik begon met het schrijven van het artikel, had ik niet eens gedacht dat het zo omvangrijk zou worden. Toen ik over de elektronica van de machine schreef, keek ik en werd ik bang - het A4-blad was aan beide kanten beschreven en er is nog veel, heel veel te vertellen.
Uiteindelijk werd het zoiets als: een gids voor het maken van een CNC-machine, werkende machine, helemaal opnieuw. Er komen drie delen van een artikel over één machine: 1-elektronische vulling, 2-machinemechanica, 3-alle subtiliteiten van het instellen van de elektronica, de machine zelf en het machinebesturingsprogramma.
Over het algemeen zal ik proberen in één materiaal alles te combineren wat nuttig en nodig is voor elke beginner in dit interessante bedrijf, wat ik zelf op verschillende internetbronnen heb gelezen en zelf heb doorgegeven.
Overigens ben ik in dat artikel vergeten foto's van de gemaakte ambachten te laten zien. Ik repareer het. Schuimbeer en multiplex plant.
Voorwoord
Nadat ik mijn kleine machine zonder veel moeite, tijd en geld in elkaar had gezet, was ik serieus geïnteresseerd in dit onderwerp. Ik keek op YouTube, zo niet alle, dan bijna alle video's met betrekking tot amateurmachines. Ik was vooral onder de indruk van de foto's van de producten die mensen maken op hun “ thuis CNC". Ik heb gekeken en een beslissing genomen - ik zal mijn . verzamelen grote machine! Dus, op een golf van emoties, dacht ik niet goed na over alles, ik stortte me in een nieuwe en onbekende wereld voor mezelf CNC.Wist niet waar te beginnen. Het eerste wat ik bestelde was een normale stappenmotor Vexta met 12 kg/cm, onder andere met het trotse opschrift "made in Japan".
Terwijl hij door heel Rusland reed, zat hij 's avonds op verschillende CNC-forums en probeerde hij de keuze te maken STEP / DIR-controller en stappenmotor drivers. Ik heb drie opties overwogen: op een microcircuit L298, op het veld, of koop kant-en-klaar Chinees TB6560 waarover zeer tegenstrijdige recensies zijn verschenen.
Voor sommigen werkte het lange tijd zonder problemen, voor anderen brandde het uit bij de minste gebruikersfout. Iemand schreef zelfs dat hij een burn-out kreeg toen hij de as van de op dat moment op de controller aangesloten motor een beetje draaide. Waarschijnlijk het feit van de onbetrouwbaarheid van de Chinezen en speelde in het voordeel van de keuze van het schema L297 + actief besproken op het forum. Het circuit is waarschijnlijk echt onbruikbaar omdat field drivers van de driver in ampère zijn meerdere malen hoger dan wat aan de motoren moet worden geleverd. Zelfs als je zelf moet solderen (dit is slechts een pluspunt), en de kosten van de onderdelen kwamen iets meer uit dan de Chinese controller, maar het is betrouwbaar, wat belangrijker is.
Ik dwaal een beetje af van het onderwerp. Toen dit alles achter de rug was, had ik niet eens het idee dat ik er ooit over zou schrijven. Daarom zijn er geen foto's van het assemblageproces van mechanica en elektronica, slechts enkele foto's gemaakt met een mobiele telefooncamera. Ik heb op al het andere specifiek voor het artikel geklikt, dat al is samengesteld.
De soldeerboutbehuizing is bang
Ik begin met de voeding. Ik was van plan een impuls te maken, ik bracht er ongeveer een week mee door, maar ik kon de opwinding, die uit het niets kwam, niet verslaan. Ik wind de trance op tot 12v - alles is in orde, ik wind het op tot 30-volledige verwarring. Ik kwam tot de conclusie dat er een soort byaka op klimt feedback van 30v naar TL494 en sloopt haar toren. Dus liet hij deze impuls varen, aangezien er verschillende TS-180's waren, waarvan er één zijn thuisland ging dienen als trance-voorraad. En wat je ook zegt, een stuk ijzer en koper zal betrouwbaarder zijn dan een hoop los poeder. De transformator spoelde terug naar de vereiste spanningen, maar het was nodig + 30v voor de voeding van de motoren, + 15v voor de voeding IR2104, + 5v aan L297, en een ventilator. De motoren kunnen worden geleverd met 10 of 70, het belangrijkste is om de stroom niet te overschrijden, maar als je minder doet, worden de maximale snelheid en het vermogen verlaagd, maar de transformator liet het niet meer toe. 6-7A nodig was. Spanningen 5 en 15V gestabiliseerd, 30 links "zwevend" naar goeddunken van ons elektriciteitsnet.
Al die tijd zat ik elke avond achter de computer en las, las, las. De controller instellen, programma's kiezen: welke te tekenen, welke de machine te besturen, hoe de mechanica te maken, enz. enzovoort. Over het algemeen, hoe meer ik las, hoe enger het werd, en steeds vaker kwam de vraag "waarvoor heb ik dit nodig?!" Maar het was te laat om terug te trekken, de motor lag op tafel, de details waren ergens onderweg - we moesten doorgaan.
Het is tijd om het bord te solderen. Degene die op internet beschikbaar zijn, pasten om drie redenen niet bij mij:
1 - De winkel die de onderdelen heeft besteld, is niet gevonden IR2104 in DIP-pakketten, en ze stuurden me een 8-SOICN. Ze zijn aan de andere kant op het bord gesoldeerd, omgekeerd, en daarom was het nodig om de sporen te spiegelen, en hun ( IR2104) 12 stuks.
2 - Weerstanden en condensatoren werden ook in SMD-verpakkingen genomen om het aantal te boren gaten te verminderen.
3 - De radiator die ik heb was van een kleiner formaat en de eindtransistors waren buiten zijn gebied. Het was nodig om de veldwerkers op het ene bord naar rechts en op het andere naar links te schuiven, dus maakte ik twee soorten planken.
Schema machinebesturing
Voor de veiligheid van de LPT-poort waren de controller en de computer verbonden via een opto-ontkoppelingsbord. Ik nam het schema en het zegel op een bekende website, maar opnieuw moest ik het een beetje voor mezelf veranderen en onnodige details verwijderen.
De ene kant van het bord wordt gevoed via een USB-poort, de andere, aangesloten op de controller, wordt gevoed door een + 5V-bron. Signalen worden verzonden via optocouplers. Ik zal alle details over het configureren van de controller en het ontkoppelen in het derde hoofdstuk schrijven, maar hier zal ik alleen de belangrijkste punten noemen. Deze ontkoppelingskaart is ontworpen om de stappenmotorcontroller veilig aan te sluiten op de LPT-poort van een computer. Isoleert de computerpoort volledig elektrisch van de elektronica van de machine en stelt u in staat een 4-assige CNC-machine aan te sturen. Als de machine slechts drie assen heeft, zoals in ons geval, kunnen onnodige onderdelen in de lucht blijven hangen of helemaal niet worden gesoldeerd. Het is mogelijk om eindsensoren, een gedwongen stopknop, een spindelinschakelrelais en een ander apparaat, zoals een stofzuiger, aan te sluiten.
Het was een foto van het opto-isolatorbord van internet, en zo ziet mijn tuin eruit nadat hij in de behuizing is geïnstalleerd. Twee planken en een heleboel draden. Maar het lijkt erop dat er geen tips zijn en alles werkt zonder fouten.
Het eerste controllerbord is klaar, ik heb alles gecontroleerd en stap voor stap getest, zoals in de instructies. Ik heb met de trimmer een klein stroompje ingesteld (dit is mogelijk door de aanwezigheid van PWM), en de voeding (van de motoren) aangesloten via een ketting van 12 + 24V lampjes, zodat er niets of niets was. Ik heb veldwerkers zonder radiator.
De motor siste. Het goede nieuws is dat de PWM werkt zoals het hoort. Ik druk op de toets en hij draait! Vergeten te vermelden dat deze controller is ontworpen om een bipolaire stappenmotor, d.w.z. degene met 4 draden aangesloten. Gespeeld met stap / halve stap modi, actueel. In de halve stapmodus gedraagt de motor zich stabieler en ontwikkelt hij hoge toeren + nauwkeurigheidsverhogingen. Dus verliet hij de springer in de "halve stap". Met de maximale veilige stroom voor de motor bij een spanning van ongeveer 30V bleek de motor tot 2500 toeren te draaien! Mijn eerste machine zonder PWM had hier nooit van gedroomd.))
Ik bestelde de volgende twee motoren krachtiger, Nema met 18 kg / s, maar al "made in China".
Ze zijn van mindere kwaliteit Vexta, per slot van rekening zijn China en Japan verschillende dingen. Als je de as met de hand van een Japanner draait, gebeurt het op de een of andere manier zacht, maar bij de Chinezen is het gevoel anders, maar dit heeft op geen enkele manier invloed gehad op het werk. Er zijn geen opmerkingen over hen.
Ik heb de twee resterende boards gesoldeerd, gecontroleerd via de "LED-stappenmotorsimulator", alles lijkt in orde te zijn. Ik sluit één motor aan - het werkt prima, maar niet 2500 tpm, maar ongeveer 3000! Volgens het reeds uitgewerkte schema sluit ik de derde motor aan op het derde bord, draai ik een paar seconden rond en sta op ... Ik kijk met een oscillator - er zijn geen pulsen op één uitgang. Ik bel het bestuur - een van IR2104 doorboord.
Nou, oke, misschien heb ik een defecte, ik heb gelezen dat dit vaak gebeurt met deze mikruha. Ik soldeer een nieuwe (ik nam 2 stukken met een marge), dezelfde onzin - het wordt een paar seconden STOP! Toen spande ik me in, en laten we de veldwerkers controleren. Trouwens, mijn bord heeft IRF530(100V / 17A) versus (50V / 49A), zoals in het origineel. Er gaat maximaal 3A naar de motor, dus er zal genoeg voorraad zijn van 14A, maar het prijsverschil is bijna 2 keer in het voordeel van de 530s.
Dus ik controleer de veldwerkers en wat ik zie ... ik heb niet één been gesoldeerd! En bij de uitgang van deze "irka" vloog alle 30V van de veldoperator. Ik heb het been gesoldeerd, alles nog eens goed bekeken, er nog een geplaatst IR2104, Ik maak me zelf zorgen - dit is de laatste. Ik zette hem aan en was erg blij toen de motor niet stopte na twee seconden draaien. De modi werden als volgt gelaten: motor Vexta- 1.5A, motor NEMA 2.5A. Met een dergelijke stroom wordt toerental van ongeveer 2000 bereikt, maar het is beter om ze softwarematig te beperken om het overslaan van stappen te voorkomen, en de temperatuur van de motoren tijdens langdurig bedrijf niet hoger is dan de veilige temperatuur voor de motoren. De stroomtransformator gaat zonder problemen om, omdat er meestal maar 2 motoren tegelijk draaien, maar voor de radiator is extra luchtkoeling wenselijk.
Nu over de installatie van veldwerkers op de radiator, en er zijn er 24, als iemand het niet is opgevallen. In deze versie van het bord bevinden ze zich liggend, d.w.z. de radiator rust er gewoon op en wordt door iets aangetrokken.
Natuurlijk is het raadzaam om een stevig stuk mica te plaatsen om het koellichaam te isoleren van de transistors, maar die had ik niet. Ik heb een uitweg gevonden. Omdat voor de helft van de transistors, de behuizing gaat naar plus de voeding, ze kunnen worden vastgezet zonder isolatie, alleen met koelpasta. En onder de rest legde ik stukjes mica die over waren van Sovjet-transistors. Hij boorde de radiator en het bord op drie plaatsen door en trok ze er met bouten uit. Ik kreeg een groot bord door drie afzonderlijke borden langs de randen te solderen, terwijl ik voor de sterkte een koperdraad van 1 mm rond de omtrek soldeerde. Het geheel elektronische vulling en plaatste de voeding op een ijzeren chassis, ik weet niet eens waarom.
Ik heb de zij- en bovendeksels uit multiplex gesneden en er een ventilator bovenop geplaatst.
