Yani, bir CNC lazer kesiciniz var ama bir CNC değirmeni mi istiyorsunuz? Sorun çözüldü.

Bu proje, mağaza satın alınmış ve lazerle kesilmiş parçalardan yaklaşık 800 $ 'a kadar tezgah kullanmadan monte edilebilen küçük bir CNC fabrikasıdır. (Eğer doğrama testeresi ve yardımcı olacak bir matkap presi olan bir dükkana erişiminiz varsa, ancak bir demir testeresi ve bazı anahtarlar ile geçebilirsiniz.) Resimde görüldüğü gibi 4 "x 6" x 1,5 " hacim, ancak kolayca genişletilebilir ve değiştirilebilir.

Bunun için katil uygulaması özel baskılı devre kartları yapıyor. Ancak plastik ve ahşap makine parçaları (kendi parçaları dahil) yapabilir, özel alüminyum gösterge panellerini frezeleyebilir, şablonlar yaratabilir ve baskı için sanatsal gravürler yapabilir.

Özel parçalar için hem Adobe Illustrator hem de Autocad DXF dosyalarını ve fırçasız motoru kontrol etmek için bir Arduino taslağını ekledim.

Adımlar:

(1) Beklentileri ve dikkat kelimelerini belirlemek

(2) Parça satın al ve alet bul

(3) Lazer özel parçaları kesmek

(4) Z ekseni ve iş milini birleştirin

(5) X ekseni taşıyıcısını monte edin

(6) Y ekseni ve yatağı birleştirin

(7) Çerçeveyi birleştirin

(8) Bağlayın

(9) Tuning, ince ayar ve freze uçları

(10) Yararlı bulabileceğiniz yazılımlar

Gereçler:

Adım 1: Beklentileri ve Dikkat Edilecek Sözleri Belirleme

Önceki sanat:

openMill gerçekten havalı, ama buradaki ilk ya da en iyi masa üstü değirmeni değil. MIT'de (özellikle Jonathan Ward, Ilan Moyer ve Nadya Peek'in çalışmaları) ve çoğu utanmadan kopyaladığımız harika ilham ve fikir kaynakları olan Othermill'in MTM projelerinin büyük hayranlarıyız. Shapeoko bir başka güzel örnek ve her biri kendine özgü güçlü ve zayıf yönleriyle düzgün DIY CNC projeleri yapan tonlarca insan var.

Beklentiler:

Tasarım zarafeti veya performansı pahasına bile olsa, openMill'in parçalarını tedarik etmeyi, inşa etmeyi ve değiştirmeyi kolay hale getirmeye odaklandık. Neredeyse kesinlikle bu tasarımın değiştirmek istediğiniz kısımlarını göreceksiniz - nokta bu! İstediğiniz değişiklikleri yapmanızı sizin için kolaylaştırmaya çalıştık.

OpenMill ne kadar iyi performans gösterecek? Ne kadar iyi kurduğuna ve ne kadar iyi kullandığına bağlı. Düzgün bir şekilde yapılmış, yağlanmış ve hizalıysa ve malzemeleri düşük beslerseniz, 0,001 "aralığında hassasiyet elde etmelisiniz. Ancak, çerçevenin ve rayların kare olduğundan emin olmazsanız ve sert malzemeleri işlemeye çalışırsanız çok hızlı o zaman tepki ve sohbet olsun.

Daha genel olarak, tesisin montajı sadece birkaç saatinizi alabilmesine rağmen, bu proje tam anlamıyla tak ve çalıştır değildir. İşleme zordur, bu nedenle işleyen değirmenden hızlı ve yararlı parçalara geçmeden önce bir öğrenme eğrisi bekleyin. Kötü G-Kodunu çalıştırmayı deneyerek muhtemelen bazı bitleri kıracaksınız. İlk denemede eksenleri iyi hizalayamazsınız. openMill sizi yanlış şeyler yapmanıza engel olamaz (değirmeni yok edecek şeyler dahil). Ancak parçaların ucuz olması gerçeği, bunu öğrenmek ve denemek için eğlenceli bir yol yapar.

Bütçe:

Maliyetleri düşük ve tasarımı sağlam tutmak için de çok çalıştık, bu yüzden 800 $ 'a bir openMill yapabilirsiniz. Ancak, bir hata yapmanız veya bir şeyi kırmanız durumunda, yinelenen parçalar için bir miktar para ayırmalısınız. Ve bir kez çalıştıktan sonra, denemek için birkaç tane daha değirmen ve bir miktar hammadde satın almak istediğinizi göreceksiniz. Yükseltmeyi kolaylaştırmayı denedik. Örneğin, fantezi bir kurşun vida ve aşınma dengeleyici somun eklemek (ve proje maliyetini yaklaşık 200 $ artırmak) istiyorsanız, parçalar zaten onlar için montaj delikleri içerir.

Emniyet:

openMill, yolunda değerli nesnelerin (okuma: parmaklar) bulunup bulunmadığına bakılmaksızın robot tarafından kendi kendine hareket eden yüksek hızlı, süper keskin bir döner kesici alettir. İPhone'unuzla ve onu tutan elinizle kolayca bir delik açabilir, metal bir tıraş makinesi (veya kırık bir parça) gözünüzden temizleyebilir veya sürtünmeyle ateşe verebilir. Ayrıca kalkanlar veya güvenlik kilitleri yoktur. Bu yüzden yaralanma ve tehlike potansiyeline saygı gösterin, gözetimsiz çalışmasına izin vermeyin, güvenlik gözlükleri takın ve iş mili açıkken ellerinizi uzak tutun. 40 yaşından küçükseniz, yetişkin gözetiminde bulunun.

Adım 2: Parça Satın Alın ve Araçları Bulun

Parçaları nereden temin ettim:

McMaster-Carr (T yarıklı çerçeve, akrilik, doğrusal miller, rulmanlar, bağlantı elemanları)

SDP-SI (Döner mil, triger kayışı kasnakları, sert bağlantı elemanı)

Stoklar (Helisel kuplör, step motor, Arduino, GRBL kalkanı)

Hobi kralı (Fırçasız motor ve kontrolör)

Digikey (Güç kaynakları)

MSC Direct (Freze uçları ve matkap uçları)

Tam parça listesi CSV dosyası olarak eklenir.

Lazerle kesilen parçaları kendiniz kesebilir veya bir çevrimiçi servise gönderebilirsiniz. Http://www.pololu.com ile iyi deneyimlerim oldu

İhtiyacınız olan araçlar:

Alüminyum çerçeveleme için doğrayıcı testere (veya testere bıçağı testere ve bir miktar dirsek yağı)

Döner mili sıkmak için pres veya dikey değirmen açın (isteğe bağlı, ancak yardımcı)

Sıkıştırma burçları için tezgah mengenesi (Ancak 1 / 4-20 cıvata ve bazı anahtarlarla geçebilirsiniz)

İmparatorluk ve metrik altıgen anahtar setleri

Philips tornavida

7/32 hilal anahtarı

Havya, tel makasları

Metrik cetvel

Adım 3: Özel Parçaları Lazerle Kesin

Özel parçaları 1/4 "(6 mm) akrilikten imal etmeniz gerekecek. Akrilik harika bir malzeme çünkü ucuz, lazer çok iyi kesiliyor ve çok sert. Özel parçalardaki deliklerin çoğu boşluklu delikler, bu yüzden biraz büyük veya biraz küçük çıkmaları gerçekten önemli değil, ancak burçların çoğu baskıya uygundur, bu nedenle bu deliklerin doğru boyutta olması gerekir.Bu çok zor, çünkü lazer lekeniz varsa daha büyük, odak dışı, ya da sadece çok sıcak, biraz daha büyük bir delik elde edersiniz. güzel bir sağlam baskı. (Delik merkezlerinin aynı yerde kaldığından emin olun!) Dosyaları gönderiyorsanız, çok küçük deliklerin hatasında hata var. Bazı zımpara kağıdıyla açmak çok daha kolaydır. onları küçültmek yerine. (Ancak, onları epoksi ile astarlamak bir tutam içinde işe yarayacaktır.) Kesim deliğinin üst tarafının genellikle biraz küçük olduğunu fark edeceksiniz. alt taraftan daha büyük. Bu, presinize uygun parçaları oturtmanıza yardımcı olmak için bir kama görevi görebilir.

1/4 "kalınlıktaki parçaların tamamı iki adet 12" x24 "akrilik levhadan kesilebilir. Beyaz akrilik elde edilmesi kolaydır ve harika görünür, ancak özel bir görünüm için net veya başka bir renk kullanabilirsiniz. az sayıda 1/8 "kalın parça (bunlar" İnce "katmanındaki sabit teflon somun tutuculardır). Bunların hepsi 6 "x 6" kağıda kolayca sığacak.

Parçalarınızı farklı bir malzemeden (MDF, alüminyum, delrin) çıkarmayı denemek istiyorsanız, bunun için gidin. Fakat akrilik oldukça iyi çalışıyor …

Adım 4: Z ekseni ve iş milini birleştirin

Şimdi montaj yapmaya başlayacaksın! Z ekseni ile başlayacağız.

(1) Z ekseninin üst ve alt plakasını birleştirmek için 4 flanşlı burç ve 2 adet 1 inç pirinç manşon kullanın. Akrilik yerine oturması için flanşlı kovanı manşonlara bastırmak için tezgah mengenesi kullanın. (Bu çok sağlam bir baskıdır, ancak frezeleme titreşiminden dolayı bağlantıların tıkırtılarını önlemek için gereklidir.) Bir mengeneniz yoksa, bazı pulları kullanarak, bir tane 1 / 4-20 cıvata, bir 1 / 4-20 somun ve bazı anahtarlar. Fazla baskı yapmayın, aksi takdirde akrilik kırılır. Burçlar ve manşonlar plakalara monte edildikten sonra, 3/8 inçlik bir milin her tertibat boyunca düzgün bir şekilde kayacağından emin olun. Burçlar muhtemelen yanlış hizalanmış değilse. Biraz daha fazla bastırmak onları düzeltecektir. Yumuşak kayma hareketi, Z-ekseniniz iyi hareket etmiyor, bu yüzden doğru olana kadar bununla geçin.

Pro İpucu: İçeri girmeyen bir baskı elbiseniz varsa, büzülmek için iç kısmı buz üzerinde soğutun.

(2) Şimdi iş mili kovanını ekleyin. Bu, üst plakada flanşlı bir burç ile sıkıştırılır, ancak alt plaka boyunca uzanır. Yine, burcu kola oturtmak için bir tezgah mengenesi kullanın.

(3) Sabit teflon somun grubunu takın.

(4) 1 inçlik standları (ve onları yerinde tutan 4-40 vidayı) ekleyin.

(5) Döner mili delin. Bu isteğe bağlıdır ancak faydalıdır - şaftı delerseniz, frezeleriniz ve matkap uçlarınızda daha fazla boğulabilirsiniz, bu da esnekliği ve titreşimi azaltır. Ancak, bunu yapmak için bir matkap presi ve şaftı tutmak için bir mengene gerekir. # 29 bit ve bol miktarda kesme sıvısı kullanın. Deliği bir merkez matkapla başlatmak da oldukça yararlıdır.

(6) Bilyalı yatakları, 1/4 "döner şaftı, baskı rondelalarını, sert şaft kuplörünü ve triger kayışı kasnağını ekleyin. Triger kayışı kasnağını şaftın üzerine sıktığınızda, şaft üzerinde ön yük oluşturmak için kasnağın üzerine bastırın. Milin yataklar içinde yukarı ve aşağı kaymaması için yeterli önyüklemeniz gerekir, ancak yine de serbestçe dönmesi gerekir.

(7) M3 vidaları kullanarak motoru alt plakaya monte edin, ancak sonuna kadar sıkmayın. Sonra 2. triger kayışı kasnağını ve kayışı ekleyin. Artık, motoru mil milinden uzağa çekerek ve M3 vidalarını sıkarak kayışı gerebilirsiniz. Kemerin sıkı olması gerekmez - sadece sıkıca. Şimdi, mil milini motoru çevirerek dönebilmelisiniz. Direnç hissederseniz mil önyüklemesi veya kayış gerginliği artar.

Adım 5: X Ekseni Taşıyıcısını Monte Edin

Bu X karesi, Z ekseni düzeneğini tutar ve yukarı ve aşağı hareket etmesini sağlar ve ayrıca X ekseni rayları boyunca kayar.

(1) Flanşlı burçları ray deliklerine bastırarak bastırın ve bunları 1/2 "pirinç burçlara bastırarak bastırın. Yine, 1/4-20 civata, bir tutam içerisine bastırmak için bir mengene görevi görebilir.

(2) 20 mm dik açılı braketleri yan plakalara (M5 vidalar ve kilit somunları ile) ve bir NEMA17 step motorunu (helisel kuplörlü) üst plakaya (M3 vidalarla) monte edin. Ayrıca, sabit teflon somun grubunu yan plakalara (4-40 vida ve somun) ekleyin. Sadece bir tane tutsak teflon somuna ihtiyacın var. Fakat eğer zekiyseniz, geri tepmeyi azaltmak için ikisinin nasıl önceden yükleneceğini anlayabilirsiniz.

(3) 4 "raylarını ve üzerlerine giren Z ekseni parçalarını takın. Baskı yatağını ve mil bileziğini unutma!

(4) Yan ve üst plakaları birbirine vidalamak için M5 vida ve kilit somunları kullanın. Ancak, onları sıkmadan önce, 3/8 "milleri X ekseni yataklarından geçirin. Bu, düzeneği yanlış hizalanmış bir şekilde sıkmamanızı sağlar. Her iki taraftaki rulmanlar sıralanmamışsa, taşıyıcı yumuşak bir şekilde kaymayacak, her iki raydan da yumuşak bir kayma elde edene kadar taşıyıcıyı tutan vidaları sıkmanız ve tekrar sıkmanız gerekebilir.Ayrıca, Z düzeneğinin dikey raylar boyunca düzgün kaymasını sağlayın. Düzgün hareket elde etmek için kritik öneme sahiptir - motorlar ray boyunca zayıf bir şekilde hizalanmış bir vagonu itebilecektir, ancak düzgün kaymak yerine yapışacak ve kayacak ve boşluğa neden olacaktır.

Adım 6: Y ekseni ve yatağı birleştirin

Bu parça kolaydır, ancak yine de, hizalamayı sağlamak için raylar burçlara yerleştirilene kadar her şeyi aşağı doğru sıkmayın.

(1) Flanşlı burçları yatak yüzey plakalarındaki 1/2 "yuvalara bastırarak bastırın.

(2) Teflon tutucu somunları yatak yüzeyi plakalarına takın.

(3) Her yatak ön plakasını 4-40 vida kullanarak 3 inçlik kısmalara vidalayın.

(4) 3/8 "çubukları yüz plakalarından geçirin ve her şeyi sıkın.

(5) Öğütücü yatağı, 1/4 "akrilikten iki katmandan oluşur. Alt katman, 8-32 dişler için sıkıştırılacak şekilde tasarlanmış küçük deliklere sahiptir. Bunlar, yatağa tutturmak için süper yararlıdır, delikler. (Bu, elle dokunma özelliği olan bir projenin bir kısmıdır - sonradan acıyacaksınız.) Delikler açıldıktan sonra, yatağı yüzey plakalarının üstündeki mandalların üzerine yerleştirin ve akrilik çimento ile sabitleyin veya epoksi Üst tabaka bir atık levhadır ve 8-32 vida deliğe sahiptir, böylece 8-32 vida yataktaki kılavuz deliklerine ulaşabilir.

Adım 7: Çerçeveyi Birleştirin

Alüminyum T-slot çerçeveleme biraz pahalıdır, ancak değiştirilmesi ve yeniden kullanımı çok kolaydır ve doğru monte edildiğinde oldukça katıdır.

(1) İlk önce, 4-ayak çerçeveleme boylarını boyuta kesin. Adet uzunlukları olan parçaları isteyeceksiniz. Doğrama testeresi bunun için harika çalışır, ancak aynı işi el testeresiyle yapabilirsiniz.

(2) Şimdi ray montajlarını monte etmek için 20 mm ara parçaları (M3 vidalarla) kullanın ve bunları kesilmiş T yuvası çerçevesine (M5 vidalarla) monte edin. (Bu çerçeve monte edilmeden önce yapılması çok daha kolay olur.) Vidaları sıkmanız gerekmez - hizalamak için montaj yerlerini kaydırmak isteyebilirsiniz. Ayrıca ayak plakalarını ve lastik ayakları takın.

(3) Şimdi çerçeveyi son besleme bağlantı elemanları ve köşe destekleri kullanarak birleştirin.Ancak, bunu inşa ederken, rayları, şaft bileziklerini ve taşıma düzeneklerini monte etmek isteyeceksiniz.

(4) Her şey temelde bir araya getirildiğinde, X ve Y düzeneğinin rayların üzerinde düzgün bir şekilde kaymasını ve birbirlerine dik olmasını sağlamak istersiniz. Aksi takdirde, ray bağlantılarını gevşetin ve yeniden sıkmadan önce biraz dürtün. Bu kritik bir aşama - değirmeniniz yalnızca seyahatin pürüzsüzlüğü ve rayların dikliği kadar iyi olacak. Ayrıca Z-raylarının öne veya arkaya eğilmek yerine yukarı dönük olduğundan emin olun.

(5) Her şey düzgün ve düz kayıyorsa, dişli rayları ekleyin ve sarmal kuplörleri kullanarak bunları motorlara bağlayın.

(6) Arduino'nuzu montaj kartına monte etmek için tırnakları kullanın ve bir raya monte etmek için son besleme bağlantı elemanları.

Adım 8: Bağlayın

Şimdi işleri bağlama zamanı! GRBL kalkanını Arduino'ya yerleştirin, ardından:

(1) Motorları GRBL blendajına bağlayın. Motorlarınızın üzerinde konnektör yoksa, onları doğrudan vida başlarına götürebilirsiniz. Eğer zaten üzerinde bir Mate-N-Lok konektörü varsa (veya benzerleri), adaptör yapmak için zaman ayırmaya değer. (Mate-N-Lok'u çıplak kabloyla döşeyin.) Kabloları doğru şekilde kabloladığınızdan emin olmak için GRBL ekranının belgelerine bakın.

(2) GRBL ekranına bir güç adaptörü bağlayın. Yine, bir adaptörün çıkarılması faydalıdır, böylece blendajdaki gücü kolayca çıkarabilirsiniz. 2,1 mm namlu konektörü kullandım.

(3) 3 prize kullanarak fırçasız motoru Elektronik Hız Kontrol Cihazına (ESC) bağlayın. (Öncü haritalamanın doğru yapılmasından endişe etmeyin - motor nihayetinde güç sağladığımızda yanlış yöne dönerse, bu fişlerden ikisini değiştirmeniz yeterli olacaktır.)

(4) ESC'yi sağlanan autoSpindleDriver.ino taslağını kullanarak kontrol etmek için 2. Arduino'yu programlayın. Bu çizim ESC'yi başlatmak için PWM sinyalleri gönderir (bip sesi çıkarır) ve ardından motoru hızlandırmak için gazı yavaşça arttırır. Çizimdeki değişkenleri değiştirerek hem hızı hem de en yüksek hızı ayarlayabilirsiniz. Arduino'yu bilgisayarınıza (örneğin programlama için) ve ESC'yi aynı anda bağlamayın. ESC, USB portunuzdaki akımı çekebilir ve bilgisayarınıza veya Arduino'ya zarar verebilir. Arduino programlandıktan sonra, bilgisayarınızdan ayırın ve ESC'ye bağlayın. ESC'mde siyah tel "Toprak", kırmızı tel Arduino'nun "Vin" sine ve beyaz tel PWM pimi, pim 10'a gider. Arduino, ESC'ye güç verildiğinde ESC'den güç alır.

(5) Güç kaynağını takarak ESC'yi ateşleyin. Motordan birkaç bip sesi duymalısınız ve sonra dönmeye başlayacaktır. Motorunuz çalışırsa, o zaman aniden durur çünkü muhtemelen çok hızlı çalıştırdınız ve ESC veya güç kaynağı için çok fazla akım çektiniz. Arduino'yu daha yavaş bir hızda sürmek için tekrar programlayın ve tekrar deneyin. İş milini durdurmak için, ESC'yi güç kaynağından çıkarın. Milin yanlış yöne döndüğünü fark ederseniz, her şeyi kapatın, kablo uçlarını ESC'den motora kaydırın ve tekrar deneyin.

(6) GRBL korumasını açın. Motor akımını ayarlamak ve tasarımınız için GRBL'yi yapılandırmak için ayrıntılı talimatlar: http://www.synthetos.com/project/grblshield/ Kalkanınıza her bir seyahat miktarı gibi değirmeninizle ilgili bazı bilgiler vermeniz gerekecektir. adım üretir. 200 adım / devir ile. motorlar, 20 devir / inç uç vidaları ve 8x blendajlı mikro kalkan, 1 mm hareket ettirmek için 1259.8 adım üretmesi gerekecektir.

Adım 9: Ayarlama, Tweaking ve Freze İpuçları

Frezelemeyi öğrenmek büyük bir iştir, ama openMill için birkaç özel ipucu başlamanıza yardımcı olacaktır.

(1) Gerçekten eksenlerin düzgün hareket ettiğinden ve paralel olduğundan emin olun. Makinecilerin karesini (veya başka bir güvenilir dik açı) kullanın.

(2) Motor açıkken milden çok fazla titreşim ve ses geliyorsa, motor hızını değiştirmeyi deneyin (yukarı veya aşağı) ve ayrıca mil milindeki ön yükü kontrol edin. Mil kasnak tarafından çok sıkıca kelepçelenirse, düzgün şekilde dönmez - çok gevşek ve çıngırak olmaz.

(3) Yatak yüzeyinin alet hareketine göre tamamen düz olmaması yaygındır. Ancak, yatağı (veya bir kısmını) düz bir şekilde frezelemek için büyük bir frezeleme kullanarak bunu düzeltebilirsiniz. Bu, özellikle PCB'lerde olduğu gibi ince dağlama yapmak için kullanışlıdır.

Adım 10: Faydalı bulabileceğiniz yazılımlar

Tüm bu araçlar gerçekten harika, ama bazen hata yapıyorlar. Çılgın bir şey yapmadıklarından emin olmak için her zaman simülatörde oluşturdukları G kodunu kontrol ederim. GRBL’nin CAM programlarının ürettiği tüm G kodlarını her zaman yorumlayamayacağını ve bunun da sorunlara yol açabileceğini unutmayın. Kullanmak kendi sorumluluğunuzdadır ve bazı araçları kırabileceğinize dikkat edin.

Universal G-Code Sender - Değirmene G-kodu göndermek için çapraz platform GRBL uyumlu yazılım.

github.com/winder/Universal-G-Code-Sender

PCBgCode - Bu Eagle ULP, EagleCAD'den izolasyon yönlendirme PCB'leri için G kodu üretir.

pcbgcode.org/read.php?12,803

Inkscape - Açık kaynaklı vektör grafik çizimi.

www.inkscape.org/

MakerCAM - Yüklenen SVG dosyalarından ücretsiz açık kaynaklı G kodu üretimi.

www.makercam.com/

OtherPlan - G kodu üretimi için ücretsiz CAM yazılımı.

othermachine.co/products/otherplan/