Делаем трехосевой фрезерный станок с числовым программным управлением / Geektimes. Идея сделать станок дома руками не нова. Каждый кто задумывается над реализацией такого оборудования в домашних условиях, должен руководствоваться своим мотивом создания. Мне это необходимо, потому, что от природы у меня не на столько ровные руки, чтобы сделать хорошие, даже более или менее габаритные, детали, а часто возникает задача изготовить точную сложную деталь, с чем станок хорошо справится. Всегда хватает новых идеи и задумок для реализации, а времени не очень много. Коротко об авторе. Студент 4- го курса Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники, факультета «Компьютерных систем и сетей», кафедры «Электронных вычислительных машин», специальности «Вычислительные машины системы и сети».
Спойлер. Полученный результат не претендует на звание станок года. Да, реализация контроллера ШД на микроконтроллере не очень хороший вариант.
Да, станина из дерева, тоже не лучшее, что можно придумать. В тексте статьи будут пояснения и обоснования выборов. Не стоит забывать, что это всего лишь попытка что- то собрать, получить опыт и двигаться дальше. Техническое задание или что стоит ожидать на выходе. Полученный фрезерный станок должен удовлетворять следующим условиям: Иметь приемлемую рабочую область. Иметь приемлемую скорость движения по осям. Обрабатывать детали из дерева средней и высокой твердости.
В идеале обрабатывать алюминий. Главное правило станков — жесткость. Чем выше жесткость станка, тем меньше вибраций, люфтов, проседаний, изгибов и прочих дефектов которые повлияют на качество обрабатываемой болванки. Так как станок будет изготавливаются полностью в домашних условиях, то единственным материалом который можно реально обработать в таком количестве дома и из которого получится сделать станину станка — дерево. Есть конечно разные виды.
Разработанный и изготовленный самостоятельно станок с ЧПУ может. Программа Как Накачать Мышцы подробнее. Электрическая схема контролера.
И за неимением большого капитала ибо студент для создания будет использовано все, что найдется. А это по сути доски на пробу сверлом довольно мягкого дерева. Хотя так же есть и небольшие листы фанеры. Чем богаты, то и будет использовано. Так же стоит отметить на чем будет запущено управление станком. Есть один очень древний компьютер, берег его как раз примерно для таких целей.
AMD Duron 1. 2 ГГц, RAM 7. МБ, 6. 4 МБ Video Mem, HDD 2. ГБ. Как раз для этих целей сгодится. Управление будет под Linux CNC. Ибо Mach. 3 под Win не захотел толково работать. Ресурсов ему немного больше нужно.
Разработка. Разработка станка будет разбита на несколько частей. Разработка контроллера шагового двигателя. Разработка драйвера шагового двигателя. Разработка оптической развязки. Разработка планки питания. Стоит сразу сказать, что разработка механической части как таковая отсутствовала, ибо, нету столько опыта чтобы что- то разрабатывать и предвидеть.
По этому разработка велась сразу на этапе сборки. Разработка контроллера шагового двигателя. Контроллера шагового двигателя будет разработан на PIC микроконтроллере.
Во- первых, нужно было окончательно усвоить как работают шаговые двигатели, во- вторых, так интереснее, в- третьих, та же готовая микросхема L2. В качестве управляющего микроконтроллера был взят PIC1. F6. 30. Имеет минимум периферии и достаточное количество ног для управления. Порт C служит для прямого вывода управляющих импульсов.
В итоге получилось этакое руководство по созданию станка ЧПУ, рабочего станка, с ноля. Будет три части статьи об одном станке: 1-электронная начинка. Схема наверное и в самом деле неубиваемая т.к. Так случилось, есть у меня фрезерные и гравировальные станки. CPFM работает как драйвер устройства, удалось добиться стабильной. Последние прошивки контроллера, схемы и прошивки пульта с описаниями. Большинство моделистов хотят построить свой ЧПУ станок и не. После сборки такой схемы на К155ТМ7 и UL2003 под LPT порт. Диск CD – с драйверами, инструкцией и программой CNC USB. Электронные деньги .
На пины A1, A2 заведены входные сигналы DIR, STEP. Пин A2 включен в режиме внешних прерываний, а DIR работает как обычный пин ввода. Контроллер запущен через кварц на 2. MHz. Код был написан на С с использованием маленькой asm вставки и собран на CCS C компиляторе.#include < 1. FUSES NOWDT. #FUSES NOMCLR.
- Набор позволяет собрать станок ЧПУ с рабочим полем 450 х 300 х 75. Микросхема микрошагового драйвера шагового двигателя. Контроллер предназначен для создания электронной системы управления станком ЧПУ на базе .
- Поскольку я давно собрал для себя ЧПУ станок и давно и. Кстати, использование оптических энкодеров высокого разрешения, без аппаратной схемы работы с ними. Как раз заморочился на тему своего драйвера на stm32f103, .
FUSES HS. #FUSES PUT. FUSES BROWNOUT. #use delay(clock = 2.
MHz). #use fast? При запуске контроллера происходит начальная настройка железа и включение прерываний. Номер шага хранится в беззнаковой 8- и битной переменной now. Step и в начале номер равен нулю.
Далее запускается вечный цикл программы в MAIN. Во- первых, видно что камень не подвис, во- вторых, спецэффекты! Пин А2 настроен на внешнее прерывание по восходящему фронту. Когда на ноге будет зарегистрировано событие, будет обработано прерывание INT. Для вывода следующего шага происходит инкремент или декремент указателя шага now.
Step в зависимости от входного DIR. Затем из массива шагов steps из позиции now.
Step целиком в порт выводится новая комбинация коммутации обмоток двигателя. Так же, в начале инициализации микроконтроллера происходит настройка и запуск таймера 1. Этот таймер сбрасывает выходные сигналы, чтобы предотвратить перегрев двигателей. Таймер сбрасывает выходные сигналы через примерно 1. То есть это сугубо мера предосторожности. В симуляции удалось достичь периода сигнала CLK в 1.
КГц. Для первого раза не плохо, я думаю, хотя, дальнейшая оптимизация возможна. Разработка драйвера шагового двигателя. Тут далеко идти не придется.
Схема типовая. Драйвер построен на базе готового драйвера L2. N. Зачем резисторы R1 — R4?
Честно сказать, я не знаю. Изначально в документации идет схема в связке с L2. Однако в интернете находил схемы с резисторами на линиях.
Посмотрел на блок- схему в даташите на L2. N. Все INPUT линии заходят на инверсный вход И элемента. Ничего случится не должно и без резисторов. Но я решил не рисковать и на всякий случай вставить, на этот раз. Много хуже не будет, упадет крутизна фронта на входе.
В остальном схема повторяет ту, что дана в даташите. Разработка оптической развязки. Плата опторазвязки служит для защиты управляющей машины, в данном случае компьютера, от силовой части станка. Так, что если что- то начнет дымиться со стороны станка, оно додымит только до платы опторазвязки и минимизирует ущерб. Схема достаточно габаритная, так что кликайте чтобы увидеть фул сайз. Изначально были взяты оптопары 4.
N2. 5. Ибо подумал, что 6. Гц вытянет любая сегодняшняя оптопара. Но на деле, нет, не вытянули, не успевали. По этому в результате пришлось заменить на 6. N1. 35, у которых быстродействие значительно выше (до 2.
MHz по даташиту). По пинам они не совместимы напрямую, однако, удалось их вставить без переделки платы целиком. Новой схемы я не делал, думаю, кому захочется, тот сможет переразвести плату самостоятельно. Как и должно быть, питание схемы разделено на две части, со стороны станка и стороны компьютера.
Со стороны компьютера питание подается через USB кабель, это его единственное назначение. Со стороны станка уже любая связка проводов на 5 В.
Разработка планки питания. Так же, так как делалось все не монолитом, а мелкими блоками, то нужно было развести больше проводов чем обычно для питания и для сигналов. По- этому для упрощения разводки я решил сделать отдельную маленькую планку с коннекторами для разводки питания по линиям 1. В и 5 В. Планка питания содержит по шесть коннекторов для линий 5 В и 1.
В, а так же два отдельных коннектора для подключения кулеров. Сборка и результат. Так как фотографировать начинал не с самого начала, да и написание статьи не планировалось, то многие шаги сборки отсутствуют, однако те что есть я покажу. Все фото в этом разделе кликабельны. Изготовление драйвера шагового двигателя.
Перенес рисунок ЛУТом: Вытравил и залудил: Просверлил: Запаял: Далее нужно было повторить успех еще для 2- х осей: Изготовление платы оптической развязки. Перенес ЛУТом и поправил маркером: Вытравил: Залудил: В сборе вся электроника: Сборка станка. Станок собирался из фанеры 1. При сборке использовались мебельные направляющие, лучше на первый раз ничего не нашел, а обрабатывать хотя бы те же металлические уголки психологически не был готов.