Всем добрый день/утро/вечер/ночь!
В предыдущем посте обещал написать пост о своем самодельном фанерном ЧПУ фрезере, когда доделаю видео. Я приболел и видео доснять пока не могу, но поделится процессом постройки хочется. В настоящее время готов пока первый этап - он собран и работает, но электроника на соплях, корпуса для нее еще нет, финальное место для фрезера в мастерской еще не готово, но ОН РАБОТАЕТ!
Изначально я думал собрать что-то довольно простое по типу x-carve или нашей поделки savisman с ручным фрезером макита в качестве шпинделя, но только не с ременной передачей и колесиками, а на 12х рельсах и с швп. Управляло бы этим всем arduino nano c arduino shield, прошивка grbl и двигатели типа nema 17. Но в какой-то момент что-то пошло не так и меня понесло во все тяжки.
Началось все примерно в июне, когда курс доллара хорошо просел и на алике работала оплата через qiwi, тогда и были заказаны первые 23кг железа:
- рельсы две пары 800мм для осей У одна пара 1000мм для оси Х, и одна пара 300мм на ось Z
- 16 кареток, по две на рельс
- 4 швп 1605
Покупалось сразу наборами, что бы не забыть всякие нужные вещи типа подшипников, муфт и тд. Если кому интересно то вот тут SFU1605 HGH15CA. На тот момент китаец мне еще скидку сделал и набор вышел в 380 баксов место 430, в рублях 21 или 22 т.р.
Как видно - упаковано все очень хорошо. Плотные картонные тубусы, куча пупырки и вспененный полиэтилен (во второй коробке)
Следующим этапом стал заказ мозгов и шаговых двигателей. Поскольку будущий станок уже сильно потяжелел, а еще толком не начал собираться, то выбор пал на nema23 в минимальном размере 57HS56 с крутящим моментом 1,2Нм и 3А тока. Драйвера либо DM542 либо TB600. Ну а мозги доросли до Mach3.
Пошарившись по магазинам в подборе, нашел у предыдущего продавца вкусный комплект с 4 двигателями, драйверами, платой и БП на 36В. Воть
Вообще я хотел взять DM (начитавшись форумов), но с бесплатной доставкой и дешевле по цене были TB - жаба победила :) На момент лета набор был за 7300р.
Осталась последняя крупная покупка - шпиндель. Как я писал выше - была идея использовать кромочник макиты RT0700. И кромочник в хозяйстве, когда не работает ЧПУ и достаточно производительный шпиндель, который даже алюминий и латунь берет при правильных настройках. Но что-то при цене в 12 тыщ +- и цангой только на 6мм этот вариант был отброшен и начались поиски сначала 1,5Кв шпинделя с ER20, а потом при разнице с 2,2Кв в 1,5 тысячи я плюнул и решил брать уже 2,2Кв ER20 с набором из 8 цанг и инвертором за 16 тысяч р. вот у этого китайца.
И доставка СДЭКом по РФ за 4 или 5 дней
5 цанг метрических и 3 дюймовых
Еще были куплены разные фрезы, моток провода awg24 и пачка 4х пиновых коннекторов, два метровых кабель канала(+2000р за все), и все отложилось до января уже текущего года, тк доделывал заказ и мастерская была занята.
Но вот настало долгожданное событие - заказ отдан и можно начинать постройку. В леруа были куплены два листа 18й фанеры(+3000р) и без четкого плана действий все завертелось :)
Будущая ось Z. Я знаю, что собрано неправильно, я потом большую серую деталь (честно хз как ее правильно назвать) переставил.
Примерил шпиндель и проверяю, что все хорошо ходит, нет перекосов и не клинит
Ось Х и Z. Оси строю следующим образом: длинна листа в основании равна длине рельс, ширина больше на глаз выбиралась и "как у других сделано". Для Z минимальная ширина, чтобы каретки не задевали ту самую серую деталь. Для Х максимально широко, чтобы нагрузку лучше распределить. У рельсы расположены поуже, но само основание сделано шире, чтобы опилки меньше разлетались. Второй слой 18й фанеры добавлен под рельсы, чтобы каретки с серой деталью на швп были в одной плоскости.
Тут на видео видно, что при начале движения Х и смене направления есть небольшой лаг - плохо были затянуты винты на крепежной площадке оси Z
Сборка основания. 5см полосы фанер с запилом в полширины собраны решеткой с определенным шагом (ну кроме последней части, она в итоге была увеличина, что бы получить те самые 940мм). Сверху прикручен лист 18й фанеры. Позже на него уже будет прикручен лист 12мм мдф в качестве жертвенного стола.
Тут я подбираю финальную высоту портала. В итоге над жертвенным столом при максимальном подъеме оси Z получается 150мм
Вид без проводки, но все элементы на местах.
Подключил шпиндель к инвертору и проверяю работу на разных оборотах. Настраивал по видосу из интернета, но в основных моментов несколько:
- установить вольтаж шпинделя (в моем случае 220)
- установить его ампераж (8,5А)
- установить максимальные обороты при максимуме инвертора
- установить минимальны обороты при минимуме инвертора
Первые три параметра указаны на самом шпинделе, последний империческим путем
Далее подключил один драйвер к плате Mach3 и начал играться с двигателями на оси. В принципе для меня момент подключения электроники был самым пугающим во всем процессе постройки, но посмотрев несколько видосов, купив авточистилку для контактов и простенький тестер пошел в бой.
Первое что надо знать про Mach3 - надо ставить спец плагин rnr motion controller plugin иначе через USB программа Mach3 не видит плату. Второе - демо версия может прочитать только 500 строк G-code. Обе вещи решаются интернетом :) Возможно на диске в комплекте есть оба решения, но я без дисковода на ноуте(
Драйвер я подключил по общему плюсу на dir и pull, т.е. +5 с платы кидается в +dir или +pull и между ними делается перемычка, а dir и pull оси с платы уже кидается на -dir и -pull на драйвере. Также на драйвер кидаем + и - с 36В БП, а на плату Mach3 + и - c 24В БП (пришлось докупить отдельно, +1000р)
Проверяю, что есть движение
Задача в том, чтобы двигалось все нужном направлении. Из двигателя выхдят 4 провода, по два на обмотку А и В. Какая А а какой В будет на драйвера в принципе пофиг. Главное полярность и чтобы провода одной обмотки были подключены в +А и -А, а второй в +В и -В. По цветам у всех производителей по разному, но обычно в описании двигателя указано какой цвет какая обмотка. Также можно проверить тестером на сопротивление, провода одной обмотки какое-то сопротивление дают, разных - по нулям.
Был у меня казус с полярностью, когда при нажатии в Mach3 на + и - ось двигалась в одну сторону, решилось перестановкой +А и -А местами на драйвере(или +В и -В, не принципиально).
ТК у меня две оси У и два двигателя, то достаточно проблематично было заставить их работать в нужном мне направлении. Путем нескольких перестановок проводов, и смены полярности для оси в Mach 3 удалось сделать движение по -у к себе, а по +у от себя
Я вывел одну ось У на у dir и y pull с платы, а второй двигатель на а dir и а pull, потом в программе ось А выставил как slave оси У. К сожалению эта схема работала только при управлении стрелочками в Mach 3, когда я пытался запустить g-code, ось A осталась на месте и двигалась только ось У. На мое счастье я сделал первую задачу в виде круга 100мм диаметром, иначе бы вывернуло ось Х из стойки.
Потратил несколько часов на решение этой проблемы - гуглил, читал форумы, смотрел видосы и ничего не помогло. В итоге я просто закинул -dir и -pull со второй оси У в y dir и y pull, поменял местами провода на шаговик и случилось чудо - все заработало как мне надо!
Временная разводка выглядит вот так
Тут еще из A драйвера провода идут в A pull и A dir, но принцип понятен.
Еще на драйвере необходимо выставить количество микрошагов на оборот. Я сначала выставил 800. но потом увеличил до 1600 на X и У, а на Z 3200. После этого в самом Mach 3 необходимо оттюнить моторы, что бы перемещение на 100мм по g-code было реальным перемещением на 100мм. Для этого есть спец формула как считать, а можно воспользоваться автотюном. На специальной вкладе в Mach 3 отправляешь ось Х на 100мм, ось двигается, программа спрашивает - на сколько подвинулось то в реала? Ты замеряешь и говоришь ей, что на 78мм подвинулось. Она - ок, вот такой коэффициент надо поставить, я сделаю? Ты ей - да. Она все выставляет, а мы потом делаем контрольное движение и так для каждой оси.
Ну и после всего этого, вам наверняка интересно а как же вот эта хрень из говна и палок то в работе?
Из того, что надо доделать на текущем этапе - ось Z или точнее шпидель на ней не перпендикулярен жертвенному столу. С глазомером у меня не очень, но на взгляд по гостовскому угольнику в пределах градуса есть отклонение. Это отклонение уже заметно на большой плоскости при выборе чашечной фрезой - остаются полосы. И также малозаметные полосы остаются при проходе фрезы по контуру.
И разобраться, как подключить частотник к плате и управлять всем из Mach 3, а не руками отдельно запускать шпиндель и обороты.
Еще в стоимость можно добавить 8000р, потраченные на мини ПК и 7 дюймовый тач монитор для будущего управления станком. Тык 1 и Тык 2
Он будет спрятан в корпусе со всей прочей электроникой, а торчать будут только монитор и блок управления частотника. А сам станок переедет под стол, на котором и стоит.
ПС: фрезы в подсчет не включаю ибо расходник
ПСС: для любителей "это говно не будет работать, лучше бы готовое купил... или у него не хватает жесткости...". Во-первых, он все же работает, и у меня был спортивный интерес, как у человека с инженерным образованием. Во-вторых, найдите станок с рабочем полем хотя бы 900х600мм (очень любят этот размер в настольных станках) на рельсах с каретками и на швп, с 2,2Кв шпинделем и за 60 тысяч рублей. Про жесткость - по буку работает без проблем, правда я больше 2мм за раз не снимал. Как желе себя точно не ведет
ПССС: Возможно в будущем я переделаю его на алюминиевых профилях в стиле Avid CNC, либо построю новый.
Спасибо, что дочитали! Наверняка я что-то забыл, так что отвечу в коментах на интересующие вопросы.
