Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Электроника » Arduino » Самодельный станок с ЧПУ

    Самодельный станок с ЧПУ



    Как построить 3-осевой станок с ЧПУ в домашних условиях? Об этом нам расскажет мастер-самодельщик с ником Tuenhidiy. Многие детали в этой сборки используются повторно. Например, 2 старых серводвигателя постоянного тока и 2 деревянных ящика для вина.
    Давайте посмотрим небольшое видео.

    Инструменты и материалы:
    -Деревянный ящик 350 x 400 x 80 x 8 мм. (Ш x Д x В x Т);
    -Деревянный ящик 220 x 340 x 100 x 10 мм. (Ш x Д x В x Т);
    -Arduino Uno R3;
    -Arduino Mega 2560;
    -Arduino CNC Shield V3 GRBL;
    -Драйвер шагового двигателя A4988;
    -Arduino L293D Motor Shield;
    -Сервомотор постоянного тока NF5475E 2 -шт;
    -Привод CD / DVD-ROM;
    -Опора шагового двигателя 50 мм - 2 шт;
    -GT2 6 мм ремень 200 мм - 2 шт;
    -GT2 Шкив 60 зубьев - 2шт;
    -Стержень 8 мм, длина 400 мм - 4 шт;
    -2 ходовых винта T8, шаг 2 мм, шаг 8 мм, длина 400 мм;
    -Алюминиевая муфта с гибким валом, размер внутреннего отверстия: 10 мм x 10 мм;
    -Горизонтальный кронштейн для шарикоподшипника - 12 шт;
    -Вертикальный кронштейн для шарикоподшипника - 4 шт;
    -Подшипники F608ZZ 8 x 22 x 7 мм - 2 шт;
    -Макетная плата;
    -Блок питания 12 В 10 А;
    -Блок питания 5В 5A;
    -Разъем постоянного тока;
    -Ленточный кабель;
    -Акрил 5 мм;
    -Доска для рисования;
    -Резьбовые вставки;
    -Неодимовые магниты 16 шт;
    -Кабельные стяжки;
    -Крепеж;
    -Сверлильный станок;
    -Паяльные принадлежности;

    Шаг первый: схема проекта
    Схему проекта можно скачать здесь. Для ЧПУ мастер использует 2 сервомотора постоянного тока для осей X, Y и 1 шагового двигателя для оси Z.
    На схеме есть 3 группы:
    Группа 1 - красная: включает Arduino Uno с предустановленной прошивкой GRBL и CNC Shield. Arduino Uno отвечает за отправку управляющих сигналов: Шаг / Направление на драйвер серводвигателя постоянного тока X, Y и драйвер шагового двигателя Z.
    Группа 2 - синяя: включает Arduino Mega 2560 и L293D Motor Shield, которые работают как драйвер серводвигателя постоянного тока. Они получают команды STEP / DIR от Arduino Uno и выполняет ПИД-регулирование для осей X и Y.
    Группа 3 - коричневая: включает серводвигатель постоянного тока X, Y.

    Шаг второй: серводвигатель постоянного тока
    Параметры основного серводвигателя постоянного тока NF5475E отмечены красным прямоугольником на фото.

    Для питания мастер использовал источник питания 12 В постоянного тока, потому что это напряжение совместимо с L293D Motor Shield. Если использовать источник питания 24 В постоянного тока, модуль управления двигателем должен иметь более высокий уровень напряжения, например L298N.

    Энкодер должен получать питание от 5 В постоянного тока, и он имеет два канала A, B. Разрешение энкодера 200 200 импульсов на оборот. Т.е. энкодер будет генерировать 200 импульсов, когда двигатель совершит один оборот.

    Шаг третий: сборка станка
    Построение оси Y
    Сначала мастер измерил двигатель, ремни и шкивы. На старом серводвигателе установлен шкив с 20 зубьями. Мастер заменил его на шкив с 60 зубьями + зубчатый ремень 200 мм для привода ходового винта.

    В ящике просверлил отверстия. Установил опорные подшипники. Установил ходовой винт и стержни.

    Монтаж рабочей поверхности по оси Y
    В качестве рабочей поверхности мастер использовал ламинированную доску.

    Чтобы зажать медную гайку ходового винта, он использовал опору шагового двигателя L и 2 акриловые пластины, как на картинке ниже. Диаметр отверстия L-образной опоры и медной гайки совмещены.

    Затем платформу нужно закрепить на опорных подшипниках + ходовой винт.


    Построение оси X
    Маленькая коробка использовалась для того, чтобы построить структуру оси X. Как и ось Y, он использовал дополнительный шкив с 60 зубьями и зубчатый ремень 200 мм для привода ходового винта.

    Серводвигатель оси X спрятан внутри коробки. Один акриловый лист размером 100 x 230 мм был установлен на оси X, а позже на нем будет установлен CD-привод для оси Z.

    Медная гайка ходового винта зажимается между опорой двигателя L-образной формы и двумя небольшими акриловыми листами, как и ось Y. Дальше собирает две оси вместе.


    Построение ось Z
    Для оси Z мастер использовал CD-привод. Ручка / карандаш зажимается алюминиевой муфтой.

    Далее раму укрепил шпильками. Установил рабочий стол.



    Шаг четвертый: монтаж платы управления
    Arduino Mega Adapter Shield.
    Дальше нужно вырезать плату 60 x 90 мм и смонтировать все детали. Adapter Shield используется для подключения Arduino Mega 2560 к L293D Motor Shield, энкодерам серводвигателей постоянного тока следующим образом:
    Верхний разъем: подключение к L293D Motor Shield.
    Нижний разъем: подключение к Arduino Mega 2560.
    4 контакта - верхние штекерные разъемы: подключение к сервомотору X Encoders (5 В, GND, канал A, канал B).
    4 контакта - верхние штекерные разъемы: подключение к сервомотору Y Encoders (5 В, GND, канал A, канал B).
    2 контакта - верхний штекерный разъем: подключение к сигналам X.STEP и X.DIR.
    2 контакта - верхний штекерный разъем: подключение к сигналам Y.STEP и Y.DIR.

    Распиновка разъема энкодера на серводвигателе NF5475E, должна быть такой, как показано ниже.

    Сборка платы управления
    Затем собирает детали в следующем порядке:
    Ардуино Мега 2560.
    Плата
    L293D
    Arduino Uno
    Плата расширения

    Устанавливает плату управления и блоки питания (5 и 12 В постоянного тока) внутри маленькой коробки.
    Устанавливает выключатель.



    Шаг пятый: программирование
    Код Arduino Mega 2560 можно скачать ниже.

    Для этого проекта нужно установить следующие библиотеки:
    PID Бретта Борегарда (PID_v1)
    Библиотека Adafruit Motor Shield (AFMotor)
    Библиотека кодировщика
    Библиотека FlexiTimer2

    Шаг шестой: параметры GRBL
    Параметры GRBL для ЧПУ следующие



    Шаг седьмой: настройка ПИД-регулятора
    Оптимальные параметры PID, которые соответствуют значениям настройки GRBL на предыдущем шаге следующие:
    // The PID parameters
    double KP_X = 10.0;   // P for X servo motor
    double KI_X = 0.03;   // I for X servo motor
    double KD_X = 0.02;   // D for X servo motor
    
    double KP_Y = 10.0;   // P for Y servo motor
    double KI_Y = 0.03;   // I for Y servo motor
    double KD_Y = 0.02;   // D for Y servo motor

    Он также применил функцию « d eadband » в ПИД-регуляторе. Серводвигатели постоянного тока работают без сбоев. Они не нагреваются и не перегреваются, даже если поддерживается их непрерывная работа в течение многих часов.
    #define STEPSPERMM_X      300.0    // STEP/mm ($100) is used in the GRBL firmware for DC servo motor X axis.
    #define DEADBW_X          30.0     // Deadband width in pulses = 30.0 --> Acceptable error for positioning in mm: 0.10mm.[url=https://winder.github.io/ugs_website/download/]Универсальная платформа Gcode (UGS)[/url]
    
    #define STEPSPERMM_Y      300.0   // STEP/mm ($101) is used in the GRBL firmware for DC servo motor Y axis.
    #define DEADBW_Y          30.0    // Deadband width in pulses = 30.0 --> Acceptable error for positioning in mm: 0.10mm.


    Шаг восьмой: тестирование
    Теперь можно установить ручку в держатель, поместить лист на рабочем столе и протестировать устройство.
    В этом проекте используются следующее ПО и расширения:
    Прошивка GRBL
    Универсальная платформа Gcode (UGS)
    Inkscape 1.0
    Расширения Gcodetools
    AxiDraw Software 2.6.3 от Evil Mad Scientist Laboratories



    Все готово.



    Самодельный станок с ЧПУ

    Источник (Source)
    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

    Небольшой мини-плоттер из деталей DVD-привода

    Станок для намотки катушек

    9.5
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    8.5
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    8.5
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 8.83 из 10 (голосов: 2 / История оценок)

    Добавить комментарий

    2 комментария
    sergeyp
    Korolev,


    Всё целиком и полностью зависит от программы (G-code): любое самое малое движение... )))

    Korolev

    Самодельный станок с ЧПУ 

    Самодельный станок для рисования с ЧПУ. smile Любопытно, а "научить" рисовать в обоих направлениях, без "холостого" возвратного хода, сложно? scratch


    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Последние комментарии

    Все комментарии