DIY CNC 머신 컨트롤러. STM32에 독립 실행형 컨트롤러가 있는 CNC 밀링 머신. 보드 외관

다양한 컨트롤러 중에서 사용자가 찾고 있는 자가 조립수용 가능하고 가장 효과적인 계획. 단일 채널 장치와 다중 채널 장치가 모두 사용됩니다: 3축 및 4축 컨트롤러.

장치 옵션

표준 크기 42 또는 57mm의 다중 채널 스테퍼 모터 컨트롤러는 기계의 작은 작업 영역(최대 1m)의 경우에 사용됩니다.더 큰 작업 영역이 있는 기계를 조립할 때 - 1m 이상, 표준 크기 86 mm이 필요합니다. 단일 채널 드라이버를 사용하여 제어할 수 있습니다(제어 전류 4.2A 초과).

특히 수치 제어 기능이 있는 기계는 최대 3A의 스테퍼 모터용 드라이버인 특수 미세 회로를 기반으로 생성된 컨트롤러로 제어할 수 있습니다. 기계의 CNC 컨트롤러는 특수 프로그램에 의해 제어됩니다. 프로세서 주파수가 1GHz 이상이고 메모리 용량이 1GB인 PC에 설치됩니다. 볼륨이 작을수록 시스템이 최적화됩니다.

노트! 노트북에 비해 고정형 컴퓨터를 연결하는 경우 - 최고 점수, 비용이 적게 듭니다.

컨트롤러를 컴퓨터에 연결할 때 USB 또는 LPT 병렬 포트 커넥터를 사용하십시오. 이러한 포트를 사용할 수 없는 경우 확장 보드 또는 컨트롤러 변환기를 사용하십시오.

역사 속으로의 여행

기술 발전 이정표는 다음과 같이 개략적으로 표시될 수 있습니다.

초소형 회로의 첫 번째 컨트롤러는 일반적으로 "블루 보드"로 명명되었습니다. 이 옵션에는 단점이 있으며 계획에는 개선이 필요합니다. 주요 장점은 커넥터가 있고 제어판이 연결되어 있다는 것입니다.
파란색에 이어 "빨간판"이라는 컨트롤러가 있었습니다. 그것은 이미 고속(고주파) 광커플러, 10A 스핀들 릴레이, 전원 절연(갈바닉) 및 네 번째 축 드라이버가 연결될 커넥터를 사용했습니다.
빨간색 표시가 있는 또 다른 유사한 장치도 사용되었지만 더 단순화되었습니다. 그의 도움으로 통제가 가능했습니다. 작은 기계탁상형 - 3축 중에서.

기술 발전 라인의 다음은 전원 공급 장치, 고속 광 커플러 및 특수 커패시터의 갈바닉 절연이 있는 컨트롤러로 먼지로부터 보호하는 알루미늄 케이스가 있습니다. 스핀들을 켜는 제어 릴레이 대신 2개의 출력과 릴레이 또는 PWM(펄스 폭 변조) 속도 제어를 연결할 수 있는 설계가 있었습니다.
이제 스테퍼 모터가있는 수제 밀링 및 조각 기계 제조를 위해 4 축 컨트롤러, Allegro의 스테퍼 모터 드라이버, 넓은 작업 필드가있는 기계의 단일 채널 드라이버와 같은 옵션이 있습니다.

중요한! 고속 및 고속을 사용하여 스테퍼 모터에 과부하를 주지 마십시오.

스크랩 재료로 만든 컨트롤러

대부분의 장인은 대부분의 아마추어 수준 제어 프로그램에 대해 LPT 제어를 선호합니다. 이 목적을 위해 일련의 특수 미세 회로를 사용하는 대신 일부 사람들은 즉석 재료로 컨트롤러를 구축합니다. 즉, 타버린 마더보드의 전계 효과 트랜지스터(전압이 30볼트 이상이고 전류가 2암페어 이상임)입니다.

그리고 거품을 자르는 기계가 만들어졌기 때문에 발명가는 자동차 백열등을 전류 제한기로 사용했고 SM은 구형 프린터나 스캐너에서 제거되었습니다. 이러한 컨트롤러는 회로의 변경 없이 설치되었습니다.

할 것 가장 단순한 기계 DIY CNC, 스캐너 분해, 스테퍼 모터, ULN2003 미세 회로 및 두 개의 강철 막대가 제거되면 테스트 포털로 이동합니다. 또한 다음이 필요합니다.

골판지 상자(장치 케이스가 장착됨). textolite 옵션 또는 합판 시트, 그러나 판지는 자르기가 더 쉽습니다. 나무 조각;
도구 - 집게, 가위, 스크루 드라이버 형태; 글루건및 납땜 액세서리;
수제 CNC 기계에 적합한 보드 옵션;
LPT 포트용 커넥터;
전원을 배치하기 위한 실린더 모양의 소켓;
연결 요소 - 나사산 막대, 너트, 와셔 및 나사;
TurboCNC용 프로그램.

집에서 만든 장치 조립

수제 cnc 컨트롤러를 시작하는 첫 번째 단계는 미세 회로를 부드럽게 납땜하는 것입니다. 브레드보드두 개의 전원 공급 장치 레일이 있습니다. 그런 다음 ULN2003 핀과 LPT 커넥터를 연결합니다. 다음으로, 우리는 계획에 따라 나머지 결론을 연결합니다. 제로 핀(25번째 병렬 포트)은 보드의 전원 버스에 있는 음극 핀에 연결됩니다.

그런 다음 스테퍼 모터가 제어 장치에 연결되고 전원 공급용 소켓이 해당 버스에 연결됩니다. 와이어 연결의 신뢰성을 위해 핫멜트 접착제로 고정됩니다.

Turbo CNC를 연결하는 것은 어렵지 않습니다. 이 프로그램은 Windows와 호환되는 MS-DOS에서 유효하지만 이 경우 일부 오류 및 충돌이 발생할 수 있습니다.

컨트롤러와 함께 작동하도록 프로그램을 구성하여 테스트 축을 만들 수 있습니다. 기계 연결을 위한 일련의 작업은 다음과 같습니다.

같은 높이로 3개 뚫은 구멍에 나무 블록, 강철 막대를 삽입하고 작은 나사로 고정합니다.
SD는 막대의 자유 끝단에 놓고 나사를 사용하여 나사로 고정하여 두 번째 막대에 연결됩니다.
세 번째 구멍을 통해 리드 나사를 끼우고 너트를 배치합니다. 두 번째 막대의 구멍에 삽입된 나사는 이 구멍을 통과하여 모터 축으로 나오도록 멈출 때까지 나사로 조입니다.
다음 단계는 고무 호스와 와이어 클램프로 로드를 엔진 샤프트에 연결하는 것입니다.
나사산 너트를 고정하려면 추가 나사가 필요합니다.
만들어진 스탠드는 나사로 두 번째 막대에도 부착됩니다. 수평 레벨은 추가 나사와 너트로 조정됩니다.
일반적으로 모터는 컨트롤러와 함께 연결되고 연결이 올바른지 테스트됩니다. 그런 다음 테스트 프로그램을 실행하여 CNC의 스케일링을 확인합니다.
장치의 몸체를 만드는 것이 남아 있으며 이것은 집에서 만든 기계를 만드는 사람들의 작업의 마지막 단계가 될 것입니다.

3축 기계의 작업을 프로그래밍할 때 처음 두 축에 대한 설정에서 변경 사항이 없습니다. 그러나 세 번째 단계의 처음 4단계를 프로그래밍할 때 변경 사항이 도입됩니다.

주목! ATMega32 컨트롤러의 단순화된 다이어그램(부록 1)을 사용하면 경우에 따라 Z축의 잘못된 처리(반단계 모드)가 발생할 수 있습니다. 하지만 에서 풀 버전보드(부록 2)에서 축 전류는 외부 하드웨어 PWM에 의해 조정됩니다.

결론

CNC 공작 기계로 조립된 컨트롤러에서 - 다양한 용도: 플로터, 목재로 작업하는 소형 밀링 커터 및 플라스틱 부품, 강철 조각사, 소형 드릴링 머신.

축 기능이 있는 장치는 플로터에도 사용되며 그려서 제조할 수 있습니다. 프린트 배선판... 따라서 숙련된 장인이 조립에 들인 노력은 미래의 컨트롤러에서 확실히 보상을 받을 것입니다.

공작기계용 컨트롤러는 쉽게 조립할 수 있고 홈 마스터... 묻다 원하는 매개변수어렵지 않습니다. 몇 가지 뉘앙스를 고려하십시오.

없이 올바른 선택기계용 컨트롤러를 사용하면 Atmega8 16au에서 CNC용 컨트롤러를 손으로 조립할 수 없습니다. 이러한 장치는 두 가지 유형으로 나뉩니다.

다중 채널. 여기에는 3축 및 4축 스테퍼 모터 컨트롤러가 포함됩니다.
단일 채널.

소형 볼 모터는 다중 채널 컨트롤러에 의해 가장 효율적으로 제어됩니다. 표준 크기 이 경우- 42 또는 57 밀리미터. 이것은 작업 필드의 크기가 최대 1미터인 CNC 기계의 자체 조립을 위한 탁월한 옵션입니다.

기계가 1m 이상의 필드를 가진 마이크로 컨트롤러에 독립적으로 조립되는 경우 최대 86mm의 표준 크기로 생산된 모터를 사용해야 합니다. 이 경우 4.2A 이상의 제어 전류로 강력한 단일 채널 드라이버의 제어를 구성하는 것이 좋습니다.

벤치 형 밀링 커터로 기계 작동 제어를 구성해야 할 때 특수 드라이버 미세 회로가 있는 컨트롤러가 널리 보급되었습니다. 최고의 옵션 TB6560 또는 A3977로 지정된 초소형 회로가 있습니다. 이 제품에는 다양한 반음 단위를 지원하는 모드에 대해 올바른 사인파를 생성하는 데 도움이 되는 컨트롤러가 내부에 있습니다. 권선 전류는 소프트웨어로 설정할 수 있습니다. 마이크로컨트롤러를 사용하면 작업을 쉽게 완료할 수 있습니다.

제어

컨트롤러는 PC에 설치된 특수 소프트웨어를 사용하여 쉽게 조작할 수 있습니다. 가장 중요한 것은 컴퓨터 자체에 최소 1GB의 메모리와 최소 1GHz의 프로세서가 있다는 것입니다.

랩톱을 사용할 수 있지만 이와 관련하여 데스크톱 컴퓨터가 더 나은 결과를 제공합니다. 그리고 그들은 훨씬 저렴합니다. 기계를 제어할 필요가 없는 경우 컴퓨터를 다른 작업에 사용할 수 있습니다. 작업을 시작하기 전에 시스템을 최적화할 수 있는 기회가 있으면 좋습니다.

병렬 LPT 포트는 연결을 구성하는 데 도움이 되는 세부 사항입니다. 컨트롤러에 USB 포트가 있으면 적절한 모양의 커넥터가 사용됩니다. 동시에 병렬 포트가 없는 컴퓨터가 점점 더 많이 생산되고 있습니다.

가장 간단한 버전의 스캐너 만들기

가장 간단한 솔루션~을위한 수제 창작 CNC 공작 기계 - 볼 모터가 장착된 다른 장비의 부품 사용. 오래된 프린터는 잘 작동합니다.

이전 장치에서 추출한 다음 부분을 가져옵니다.

마이크로 회로 자체.
스테퍼 모터.
한 쌍의 강철 막대입니다.

컨트롤러 케이스를 생성할 때 기존의 골판지 상자... 합판 또는 PCB로 만든 상자를 사용하는 것이 허용되며 소스 재료는 중요하지 않습니다. 그러나 판지는 일반 가위를 사용하여 처리하는 것이 가장 쉽습니다.

악기 목록은 다음과 같습니다.

납땜 인두 함께 액세서리와 함께 완료.
접착제와 총.
가위 도구.
집게발.

마지막으로 컨트롤러를 만들려면 다음과 같은 추가 부품이 필요합니다.

편리한 연결을 위한 와이어가 있는 커넥터.
원통형 소켓. 이러한 구성은 장치에 전원을 공급하는 역할을 합니다.
리드 나사는 특정 나사산이 있는 로드입니다.
리드 스크류에 적합한 치수의 너트.
나사, 와셔, 덩어리 모양의 목재.

우리는 수제 기계를 만드는 작업을 시작합니다

보드와 함께 스테퍼 모터는 이전 장치에서 제거해야 합니다. 스캐너에서 유리를 제거한 다음 몇 개의 볼트를 푸는 것으로 충분합니다. 또한 앞으로 사용되는 강철 막대를 제거하여 테스트 포털을 만들어야 합니다.

ULN2003 제어 IC는 주요 요소 중 하나가 될 것입니다. 스캐너가 다른 유형의 미세 회로를 사용하는 경우 부품의 별도 구매가 가능합니다. 가능한 경우 원하는 장치우리는 그것을 보드에 부드럽게 납땜합니다. 자신의 손으로 Atmega8 16au에서 CNC용 컨트롤러를 조립하는 절차는 다음과 같습니다.

먼저 납땜 인두를 사용하여 주석을 가열하십시오.
최상층을 제거하려면 석션을 사용해야 합니다.
우리는 마이크로 회로 아래의 한쪽 끝에 스크루 드라이버를 설치합니다.
납땜 인두의 끝은 미세 회로의 각 핀에 닿아야 합니다. 이 조건이 충족되면 도구를 누를 수 있습니다.

다음으로, 마이크로 회로는 최대 정확도로 기판에 납땜됩니다. 첫 번째 시도 단계에 레이아웃을 사용할 수 있습니다. 두 개의 전원 공급 장치 레일이 있는 옵션을 사용합니다. 그 중 하나는 양극 단자에 연결되고 다른 하나는 음극 단자에 연결됩니다.

다음 단계는 두 번째 병렬 포트 커넥터의 핀을 미세 회로 자체의 핀에 연결하는 것입니다. 커넥터의 핀과 미세 회로는 적절하게 연결되어야 합니다.

제로 터미널은 음극 버스에 연결됩니다.

중 하나 마지막 단계- 스테퍼 모터를 제어 장치에 납땜.

기기 제조사의 문서를 공부할 기회가 있으면 좋습니다. 그렇지 않은 경우 적절한 솔루션을 직접 찾아야 합니다.

전선은 리드에 연결됩니다. 마지막으로 그 중 하나가 양극 버스에 연결됩니다.

버스바와 전원 소켓을 연결해야 합니다.

건의 핫멜트 접착제는 부품이 덩어리지지 않도록 고정하는 데 도움이 됩니다.

우리는 Turbo CNC - 제어 프로그램을 사용합니다.

Turbo CNC 소프트웨어는 ULN2003 칩을 사용하는 마이크로컨트롤러와 확실히 작동합니다.

소프트웨어를 다운로드할 수 있는 전문 사이트를 사용합니다.
모든 사용자가 설치 방법을 알 수 있습니다.
이 특정 프로그램은 MS-DOS에서 가장 잘 작동합니다. 일부 오류는 Windows의 호환 모드에서 나타날 수 있습니다.
그러나 다른 한편으로는 이 특정 소프트웨어와 호환되는 특정 특성을 가진 컴퓨터를 조립할 수 있습니다.

프로그램을 처음 실행하면 특별한 화면이 나타납니다.
스페이스바를 눌러야 합니다. 이렇게 하면 사용자가 기본 메뉴로 이동합니다.
F1 키를 누른 다음 구성을 선택합니다.
다음으로 "축 수" 항목을 클릭해야 합니다. 우리는 Enter 키를 사용합니다.
남은 것은 사용할 대두의 양을 입력하는 것입니다. 이 경우 모터가 하나이므로 숫자 1을 클릭합니다.
계속하려면 Enter 키를 사용하세요. F1 키가 다시 필요합니다. 사용한 후 구성 메뉴에서 축 구성을 선택합니다. 그런 다음 - 스페이스바를 두 번 누릅니다.

드라이브 유형 - 이것이 바로 우리가 필요로 하는 탭의 종류이며 수많은 탭을 눌러 도달합니다. 아래쪽 화살표는 유형으로 이동합니다. Scale이라는 셀이 필요합니다. 다음으로, 엔진이 한 번의 회전 동안에만 몇 단계를 수행하는지 결정합니다. 부품 번호만 알면 됩니다. 그러면 한 걸음에 몇 도가 회전하는지 이해하기 쉬울 것입니다. 또한, 도수를 1단계로 나눕니다. 이것이 우리가 단계 수를 계산하는 방법입니다.

나머지 설정은 그대로 둘 수 있습니다. Scale 셀의 결과 숫자는 단순히 동일한 셀에 복사되지만 다른 컴퓨터에 있습니다. Acceleration 셀에 값 20을 할당해야 합니다. 이 영역의 기본값은 2000이지만 구축 중인 시스템에 비해 너무 높습니다. 초기 레벨은 20이고 최대값은 175입니다. 그런 다음 사용자가 마지막 단계 항목에 도달할 때까지 TAB 키를 계속 누릅니다. 여기에 숫자 4를 입력해야 합니다. 그런 다음 목록의 첫 번째 행인 X 행에 도달할 때까지 Tab 키를 누릅니다. 처음 네 줄에는 다음 위치가 포함되어야 합니다.

1000XXXXXXXX
0100XXXXXXXX
0010XXXXXXXX
0001XXXXXXXX

나머지 셀은 변경할 필요가 없습니다. 확인을 선택하면 됩니다. 그게 다야, 프로그램은 실행 장치 자체인 컴퓨터와 함께 작동하도록 구성됩니다.

이 기사는 다음과 같이 설명합니다. 수제 기계 CNC와 함께. 주요 이점 이 옵션공작 기계 - LPT 포트를 통해 스테퍼 모터를 컴퓨터에 연결하는 간단한 방법.

기계 부품

스타니나
우리 기계의 침대는 11-12mm 두께의 플라스틱으로 만들어졌습니다. 재료는 중요하지 않으며 알루미늄을 사용할 수 있습니다. 유기 유리합판 및 기타 사용 가능한 재료... 프레임의 주요 부분은 셀프 태핑 나사를 사용하여 부착되며, 원하는 경우 접착제로 부착 지점을 추가로 배열할 수 있습니다. 목재를 사용하는 경우 PVA 접착제를 사용할 수 있습니다.

캘리퍼스 및 가이드
직경 12mm, 길이 200mm(Z축당 90mm), 축당 2개의 강철 막대를 가이드로 사용했습니다. 캘리퍼스는 25X100X45 치수의 PCB로 제작되었습니다. 텍스톨라이트는 3가지 관통 구멍, 2개는 가이드용이고 1개는 너트용입니다. 가이드 부품은 M6 나사로 고정됩니다. 상단의 X 및 Y 캘리퍼에는 테이블과 Z축 어셈블리를 고정하기 위한 4개의 나사 구멍이 있습니다.

캘리퍼 Z
Z축의 가이드는 천이판인 강판을 통해 X지지대에 부착되며 판의 치수는 45x100x4입니다.

스테퍼 모터는 2-3mm 두께의 강판으로 만들 수 있는 패스너에 장착됩니다. 나사는 고무 호스가 될 수 있는 유연한 샤프트를 사용하여 스테퍼 모터의 축에 연결해야 합니다. 강성 샤프트를 사용하면 시스템이 정확하게 작동하지 않습니다. 너트는 황동으로 만들어지며 캘리퍼에 접착됩니다.

집회
집회 수제 CNC기계는 다음 순서로 수행됩니다.

먼저 캘리퍼에 모든 가이드 구성 요소를 설치하고 처음에베이스에 설치되지 않은 측벽에 나사로 고정해야합니다.
부드러운 승차감을 얻을 때까지 가이드를 따라 캘리퍼를 움직입니다.
가이드 부품을 고정하여 볼트를 조입니다.
지지대, 가이드 어셈블리 및 측벽을 받침대에 부착하고 고정을 위해 셀프 태핑 나사를 사용합니다.
Z 노드를 조립하고 어댑터 플레이트와 함께 X 지지대에 부착합니다.
다음으로 커플링과 함께 리드 나사를 설치합니다.
모터 로터와 나사를 커플 링으로 연결하여 스테퍼 모터를 설치합니다. 리드 스크류가 부드럽게 회전한다는 사실에 세심한 주의를 기울였습니다.

기계 조립 권장 사항:
너트도 주철로 만들 수 있으며 다른 재료를 사용해서는 안되며 나사는 아무 곳에서나 구입할 수 있습니다. 철물점필요에 맞게 잘라냅니다. M6x1 나사산이 있는 나사를 사용할 때 너트의 길이는 10mm입니다.

기계 도면.rar

우리는 CNC 공작 기계를 우리 손으로 조립하는 두 번째 부분, 즉 전자 제품으로 전환합니다.

전자제품

전원 공급 장치
전원은 12V 3A 유닛을 사용하였다. 이 장치는 스테퍼 모터에 전원을 공급하도록 설계되었습니다. 5V의 또 다른 전압 소스와 0.3A의 전류가 컨트롤러 마이크로 회로에 전력을 공급하는 데 사용되었습니다. 전원 공급 장치는 스테퍼 모터의 전원에 따라 다릅니다.

다음은 전원 공급 장치의 계산입니다. 계산은 간단합니다 - 3x2x1 = 6A, 여기서 3은 사용된 스테퍼 모터 수, 2는 전원이 공급된 권선 수, 1은 전류(암페어)입니다.

제어 컨트롤러
제어 컨트롤러는 555TM7 시리즈의 단 3개의 마이크로 회로에 조립되었습니다. 컨트롤러는 펌웨어가 필요하지 않으며 상당히 간단합니다. 개략도, 덕분에 이 CNC 기계는 특히 전자공학에 정통하지 않은 사람도 자신의 손으로 만들 수 있습니다.

LPT 포트 커넥터 핀의 설명 및 목적.

핀.	이름	방향	설명
1	스트로브	입력과 출력	각 데이터 전송 완료 후 PC로 설정
2..9	DO-D7	결론	결론
10	물어보기	입력	byte 수신 후 외부기기에서 "0"으로 설정
11	바쁘다	입력	장치는 이 줄을 "1"로 설정하여 사용 중임을 나타냅니다.
12	종이 아웃	입력	프린터용
13	선택하다	입력	장치는 이 줄 "1"을 설정하여 준비되었음을 나타냅니다.
14	자동 공급
15	오류	입력	오류를 나타냅니다.
16	초기화	입력과 출력
17	선택	입력과 출력
18..25	접지 접지	접지	공통선

실험을 위해 구형 5.25인치의 스테퍼 모터를 사용했습니다. 7비트는 회로에서 사용되지 않습니다. 3개의 엔진을 적용했습니다. 키를 걸어 주 엔진(커터 또는 드릴)을 켤 수 있습니다.

스테퍼 모터 드라이버
스테퍼 모터를 제어하기 위해 4채널의 증폭기인 드라이버가 사용됩니다. 이 설계는 KT917 유형의 4개 트랜지스터에서만 구현됩니다.

예를 들어 0.5-0.6A 전류의 ULN 2004(9개 키)와 같은 직렬 미세 회로를 사용할 수도 있습니다.

제어에는 vri-cnc 프로그램이 사용됩니다. 상세 설명및 프로그램 사용 지침은 에 있습니다.

이 CNC 기계를 자신의 손으로 조립하면 수행 할 수있는 기계의 소유자가 될 것입니다. 기계적 처리(드릴링, 밀링) 플라스틱. 강철 조각. 또한 수제 CNC 기계를 플로터로 사용할 수 있으며 인쇄 회로 기판을 그리고 드릴할 수 있습니다.

사이트의 자료 기반: vri-cnc.ru

모두에게 좋은 하루! 그리고 여기에 내 이야기의 새로운 부분이 있습니다. CNC - 공작 기계... 글을 쓰기 시작했을 때만 해도 글이 이렇게 방대할 줄은 꿈에도 몰랐습니다. 기계의 전자공학에 대해 글을 쓸 때 보고 무서웠어요. A4용지가 양면에 써있었는데 아직도 할말이 너무 많아요.

결국, 그것은 다음과 같이 밝혀졌습니다. CNC 기계 제작 가이드, 작업 기계, 처음부터. 하나의 기계에 대한 기사의 세 부분이 있습니다. 1-전자 충전, 2-기계 역학, 3-전자 장치 설정의 모든 미묘함, 기계 자체 및 기계 제어 프로그램.
일반적으로 나는이 흥미로운 비즈니스의 모든 초보자에게 유용하고 필요한 모든 것을 하나의 자료로 결합하려고 노력할 것입니다. 다양한 인터넷 리소스에서 읽었고 직접 통과했습니다.

그건 그렇고, 그 기사에서 만든 공예품의 사진을 보여주는 것을 잊었습니다. 나는 그것을 고친다. 거품 곰과 합판 공장.

머리말

많은 노력과 시간, 돈을 들이지 않고 작은 기계를 조립한 후 이 주제에 진지하게 관심을 갖게 되었습니다. YouTube에서 모두는 아니더라도 아마추어 기계와 관련된 거의 모든 비디오를 보았습니다. 특히 사람들이 자신의 " 홈 CNC". 나는 보고 결정을 내렸다 - 나는 나의 큰 기계를 조립할 것이다! 그래서 감정의 파도에 모든 것을 잘 생각하지 못하고 새로운 미지의 세계에 혼자 뛰어들었어요 CNC.

어디서부터 시작해야 할지 몰랐습니다. 가장 먼저 주문한 것은 일반 스테퍼 모터 벡스타 12kg/cm, 무엇보다도 "made in Japan"이라는 자랑스러운 비문이 새겨져 있습니다.

그는 러시아 전역을 운전하면서 저녁에 다양한 CNC 포럼에 앉아 선택을 결정하려고 했습니다. STEP / DIR 컨트롤러및 스테퍼 모터 드라이버. 나는 세 가지 옵션을 고려했습니다. L298, 현장 작업자 또는 기성품 중국어 구매 TB6560매우 상충되는 리뷰가 있었습니다.

어떤 사람들에게는 오랫동안 문제 없이 작동했고 다른 사람들에게는 사소한 사용자 오류로 타버렸습니다. 당시 연결된 엔진의 축을 컨트롤러에 살짝 돌렸을 때 타버렸다는 기록도 있다. 아마도 중국인의 신뢰성이 떨어지고 계획의 선택에 찬성한다는 사실 L297 +포럼에서 적극적으로 논의했습니다. 회로는 아마도 정말로 죽일 수 없기 때문에 암페어 단위의 드라이버 필드 드라이버는 모터에 공급해야 하는 것보다 몇 배 더 높습니다. 직접 납땜을 해야 하는 경우(이것은 플러스일 뿐임), 부품 비용이 중국산 컨트롤러보다 조금 더 나왔지만 더 중요한 것은 믿을 수 있는 것입니다.

주제에서 조금 벗어나겠습니다. 이 모든 것이 끝났을 때, 나는 언젠가 그것에 대해 쓸 것이라고 생각조차하지 않았습니다. 따라서 기계와 전자의 조립 과정 사진은 없고 휴대폰 카메라로 찍은 사진 몇 장뿐이다. 나는 이미 조립된 기사를 위해 특별히 다른 모든 것을 클릭했습니다.

납땜 인두 케이스가 두려워

전원 공급 장치부터 시작하겠습니다. 충동적으로 만들려고 1주일 정도 시간을 보냈지만 어디선가 밀려오는 설렘을 감출 수 없었다. 나는 트랜스를 12v로 감습니다. 모든 것이 정상이며 30-완전한 혼란으로 감습니다. 나는 어떤 종류의 byaka가 올라 간다는 결론에 도달했습니다. 피드백 30v에서 TL494그리고 그녀의 탑을 무너뜨립니다. 그래서 그는 여러 대의 TS-180이 있었기 때문에 이 충동을 포기했습니다. 그 중 하나는 트랜스 공급으로 그의 조국에 사용되었습니다. 그리고 당신이 무엇을 말하든 한 조각의 철과 구리가 가루 더미보다 더 신뢰할 수 있습니다. 변압기는 필요한 전압으로 되감기했지만 모터의 전원 공급 장치에는 + 30v, 전원 공급 장치에는 + 15v가 필요했습니다. IR2104, + 5v 켜기 L297, 그리고 팬. 모터는 10 또는 70으로 공급될 수 있으며 가장 중요한 것은 전류를 초과하지 않는 것이지만 더 적게하면 최대 속도와 전력이 감소하지만 변압기는 더 이상 허용하지 않습니다. 6-7A가 필요했습니다. 전압 5 및 15V는 안정화되고 30은 전력망의 재량에 따라 "부동" 상태로 남습니다.

그동안 나는 매일 밤 컴퓨터 앞에 앉아서 읽고, 읽고, 읽었다. 컨트롤러 설정, 프로그램 선택: 그릴 것, 기계를 제어할 것, 역학을 만드는 방법 등 등. 일반적으로 읽을수록 더 무섭게되었고 점점 더 자주 "내가 이것을 필요로하는 이유는 무엇입니까?!"라는 질문이 생겼습니다. 그러나 후퇴하기에는 너무 늦었고 엔진은 테이블 위에 있었고 세부 사항은 어딘가에 있었습니다. 우리는 계속해야 했습니다.

보드를 납땜할 차례입니다.인터넷에서 구할 수 있는 것들은 다음 세 가지 이유로 나에게 적합하지 않았습니다.
1 - 부품을 주문한 상점을 찾을 수 없습니다. IR2104 DIP 패키지로 8-SOICN을 보냈습니다. 그들은 반대쪽의 보드에 납땜되어 거꾸로되어 있으므로 트랙을 미러링해야했고 그 ( IR2104) 12개.

2 - 드릴링해야 하는 구멍의 수를 줄이기 위해 SMD 패키지에 저항과 커패시터도 사용되었습니다.
3 - 내가 가지고 있는 라디에이터는 크기가 더 작았고 끝 트랜지스터는 해당 영역 밖에 있었습니다. 한 판의 현장 작업자를 오른쪽으로, 다른 한 판을 왼쪽으로 옮겨야 해서 두 종류의 판을 만들었습니다.

기계 컨트롤러 다이어그램

LPT 포트의 안전을 위해 컨트롤러와 컴퓨터는 광 디커플링 보드를 통해 연결되었습니다. 나는 잘 알려진 한 웹 사이트에서 계획과 인장을 가져 갔지만 다시 나 자신을 위해 약간 수정하고 불필요한 세부 사항을 제거해야했습니다.

보드의 한 쪽은 USB 포트를 통해 전원이 공급되고 다른 한 쪽은 컨트롤러에 연결된 + 5V 소스에서 전원이 공급됩니다. 신호는 광커플러를 통해 전송됩니다. 컨트롤러 구성 및 디커플링에 대한 모든 세부 사항은 세 번째 장에서 작성하지만 여기서는 주요 사항만 언급하겠습니다. 이 디커플링 보드는 스테퍼 모터 컨트롤러를 컴퓨터의 LPT 포트에 안전하게 연결하도록 설계되었습니다. 컴퓨터 포트를 기계의 전자 장치에서 완전히 전기적으로 분리하고 4축 CNC 기계를 제어할 수 있습니다. 우리의 경우와 같이 기계에 3개의 축만 있는 경우 불필요한 세부 사항공중에 매달려 있거나 전혀 납땜하지 않을 수 있습니다. 엔드 센서, 강제 정지 버튼, 스핀들 켜기 릴레이 및 진공 청소기와 같은 다른 장치를 연결할 수 있습니다.

인터넷에서 가져온 광차단기판 사진인데 케이스에 장착한 내 정원의 모습입니다. 두 개의 보드와 전선 묶음. 그러나 팁이없는 것 같고 모든 것이 오류없이 작동합니다.

첫 번째 컨트롤러 보드가 준비되었으며 지침에 따라 모든 것을 확인하고 단계별로 테스트했습니다. 나는 트리머로 작은 전류를 설정하고 (PWM이 있기 때문에 가능) 전원 공급 장치 (모터의)를 12 + 24V 전구 체인을 통해 연결하여 아무것도 없었습니다. 라디에이터가 없는 현장 작업자가 있습니다.

엔진이 쉿 소리를 냈다.좋은 소식은 PWM이 제대로 작동하고 있다는 것입니다. 키를 누르면 회전합니다! 이 컨트롤러는 바이폴라 스테퍼 모터 즉, 4개의 전선이 연결된 것. 스텝/하프 스텝 모드로 연주, 전류. 하프스텝 모드에서는 엔진이 더 안정적으로 작동하고 높은 회전수와 정확도가 향상됩니다. 그래서 그는 "반걸음"에서 점퍼를 떠났습니다. 약 30V의 전압에서 엔진의 최대 안전 전류로 엔진을 최대 2500rpm으로 회전시키는 것으로 나타났습니다! PWM이 없는 내 첫 번째 기계는 이것을 꿈도 꾸지 못했습니다.))

나는 다음 두 개의 모터를 더 강력하게 주문했습니다. 네마 18kg / s이지만 이미 "중국산"입니다.

그들은 품질이 열등하다 벡스타, 결국 중국과 일본은 다릅니다. 일본인의 손으로 축을 돌리면 어쩐지 부드럽게 일어나지만 중국인의 느낌은 다르지만 이것은 아직 작업에 전혀 영향을 미치지 않습니다. 댓글이 없습니다.

나머지 두 보드를 납땜하고 "LED 스테퍼 모터 시뮬레이터"를 통해 확인했는데 모든 것이 잘 된 것 같습니다. 하나의 모터를 연결합니다. 잘 작동하지만 2500rpm은 아니지만 약 3000rpm입니다! 이미 해결 된 계획에 따르면 세 번째 모터를 세 번째 보드에 연결하고 몇 초 동안 회전하고 일어나 ... 발진기로 봅니다. 하나의 출력에 펄스가 없습니다. 나는 이사회에 전화를 걸고 있습니다. IR2104피어싱.

글쎄, 좋아, 어쩌면 내가 결함이있는 것을 얻었을 수도 있습니다. 나는 이것이 종종이 mikruha에 발생한다는 것을 읽었습니다. 나는 새로운 것을 납땜합니다 (나는 여백이있는 2 조각을 가져갔습니다), 같은 말도 안되는 소리 - 몇 초 동안 STOP으로 바뀝니다! 그리고 긴장을 풀고 현장 작업자들을 확인해보자. 참고로 제 보드는 IRF530(100V / 17A) 대 (50V / 49A), 원본과 같습니다. 최대 3A가 모터에 가므로 14A의 재고가 충분하지만 가격 차이는 530에 찬성하여 거의 2 배입니다.
그래서 현장 작업자를 확인하고 내가 보는 것은 ... 한쪽 다리를 납땜하지 않았습니다! 그리고이 "irka"의 출구에서 모든 30V가 현장 운영자로부터 날아갔습니다. 나는 다리를 납땜하고 다시 한 번 신중하게 모든 것을 조사하고 다른 것을 넣었습니다. IR2104, 나 자신이 걱정됩니다. 이것이 마지막입니다. 전원을 켜보니 2초 정도 달려도 엔진이 멈추지 않는 모습에 너무 기뻤습니다. 모드는 다음과 같이 남았습니다. 엔진 벡스타- 1.5A, 엔진 네마 2.5A. 이러한 전류로 약 2000의 rpm에 도달하지만 단계를 건너 뛰는 것을 피하기 위해 소프트웨어로 제한하는 것이 좋습니다. 모터의 온도는 다음과 같습니다. 장편모터의 안전을 초과하지 않습니다. 일반적으로 동시에 2개의 모터만 회전하기 때문에 전력 변압기는 문제 없이 대처하지만 라디에이터에는 추가 공랭이 바람직합니다.

이제 라디에이터에 현장 작업자 설치에 대해, 그리고 아무도 눈치 채지 못한 경우 24개가 있습니다. 이 버전의 보드에서는 누워 있습니다. 라디에이터는 단지 그들 위에 놓여 있고 무언가에 끌립니다.

물론 트랜지스터에서 방열판을 분리하기 위해 단단한 운모 조각을 넣는 것이 좋지만 나는 없었습니다. 탈출구를 찾았습니다. 때문에 트랜지스터의 절반에 대해 케이스는 전원 공급 장치와 함께 사용되며 절연 없이 열 페이스트만 있으면 고정할 수 있습니다. 그리고 나머지 아래에는 소련 트랜지스터에서 남은 운모 조각을 넣었습니다. 그는 라디에이터와 보드에 세 곳을 뚫고 볼트로 빼냈습니다. 나는 가장자리를 따라 세 개의 별도 보드를 납땜하여 하나의 큰 보드를 얻었고 강도를 위해 둘레에 1mm 구리 와이어를 납땜했습니다. 전체 전자 충전철제 섀시에 전원 공급 장치를 배치했는데 왜 그런지 모르겠습니다.

합판에서 측판과 상판을 잘라내고 그 위에 부채를 달았습니다.

"RFF" - 별도의 3 스테퍼 모터 드라이버와 LPT 출력이 있는 3축 CNC용 드라이버가 있는 기성품 보드를 모두 제어할 수 있습니다.
이 보드는 MACH3가 설치된 LPT 포트가 있는 구형 컴퓨터의 대안입니다.
컴퓨터에서 G 코드가 MACH3 프로그램에 로드되면 여기에서 SD 카드에서 "RFF"를 읽습니다.

1. 모습수수료

1 - SD 카드용 슬롯

2 - 시작 버튼;

3 - 수동 제어용 조이스틱;

4 - LED(X 및 Y축용);

5 LED(Z축용);

6 - 스핀들 전원 버튼용 출력;

8 - 낮은 수준의 핀(-GND);

9 - 높은 수준의 결론(+ 5v);

10 - 3개의 축(Xstep, Xdir, Ystep, Ydir, Zstep, Zdir)에 대한 출력, 각각에 대해 2개의 출력;

11 - LPT 커넥터 핀(25핀);

12 - LPT 커넥터(암);

13 - USB 커넥터(전원 공급 장치 + 5v 전용);

14 및 16 - 스핀들 주파수 제어(PWM 5V);

15 - GND(스핀들용);

17 - 스핀들의 ON 및 OFF 출력;

18 - 스핀들 속도 제어(0~10V의 아날로그).

3용 드라이버가 있는 완성된 보드에 연결할 때 축 CNC LPT 출력이 있습니다.

10핀과 11핀 사이에 점퍼를 설치합니다.

11에서 8 및 9 핀, 추가 활성화 및 비활성화 핀이 드라이버에 할당된 경우 필요합니다(특정 표준이 없으므로 임의의 조합이 될 수 있습니다. 설명에서 찾을 수 있거나 입력하여 :) -)

모터가 있는 별도의 드라이버에 연결된 경우:

"RFF" 보드의 10핀 Step, Dir과 드라이버의 Step, Dir 사이에 점퍼를 설정합니다. (드라이버와 모터에 전원을 공급하는 것을 잊지 마십시오)

"RFF"를 네트워크에 연결하십시오. 두 개의 LED가 켜집니다.

포맷된 SD 카드를 LOT 1에 삽입합니다. RESET을 누릅니다. 오른쪽 LED가 켜질 때까지 기다립니다. (약 5초) SD 카드를 빼냅니다.

"RFF"라는 텍스트 파일이 나타납니다.

이 파일을 열고 다음 변수를 입력하십시오(여기서는 이 형식과 순서로).

예시:

V = 5 D = 8 L = 4.0 S = 0 Dir X = 0 Dir Y = 1 Dir Z = 1 F = 600 H = 1000 UP = 0

V는 가속(가속) 중 초기 속도의 0에서 10까지의 기존 값입니다.

명령어 설명

D - 모터 드라이버의 피치 크러싱 세트(3개 모두 동일해야 함).

L은 스테퍼 모터가 1회전하는 캐리지(포털) 통로의 길이이며 mm 단위입니다(세 개 모두에서 동일해야 함). 커터 대신 핸들에서 막대를 삽입하고 수동으로 모터를 한 바퀴 완전히 돌리면 이 선이 L 값이 됩니다.

S - 0이 의미하는 경우 스핀들을 켜는 신호 - 1이 + 5v를 의미하는 경우 GND(경험적으로 선택할 수 있음).

Dir X, Dir Y, Dir Z, 축을 따라 이동하는 방향도 경험적으로 선택하여 0 또는 1을 설정할 수 있습니다(수동 모드에서 지워짐).

F - 속도 게으른(G0), F = 600이면 속도는 600mm/sec입니다.

H는 스핀들의 최대 주파수입니다(PWM을 사용하여 스핀들 주파수를 제어하는 데 필요합니다. 예를 들어 H = 1000이고 S1000이 G 코드로 작성된 경우 이 값의 출력은 5v가 되고 S500이 2.5v인 경우) 등, 변수 G 코드의 S는 SD의 H보다 크지 않아야 합니다.

이 핀의 주파수는 약 500Hz입니다.
UP - 스테퍼 모터 드라이버용 제어 논리(표준이 없으며 다음과 같을 수 있습니다. 높은 레벨+ 5V 및 낮음 -) 0 또는 1을 설정합니다. (어쨌든 저에게 효과적입니다.-)))

컨트롤러 자체

비디오 보기: 3축 CNC 제어 보드

2. 제어 프로그램(G_CODE) 작성

보드는 ArtCam 용으로 개발되었으므로 제어 프로그램은 확장자가 있어야합니다. TAP(인치가 아닌 mm 단위로 입력해야 함).
SD 카드에 저장된 G-code 파일의 이름은 G_CODE여야 합니다.

CNC와 같은 다른 확장자가 있는 경우 메모장으로 파일을 열고 G_CODE.TAP으로 저장합니다.

G 코드의 x, y, z는 대문자여야 하고, 점은 쉼표가 아닌 점이어야 하며, 정수라도 점 뒤에 0이 3개 있어야 합니다.

이 형식:

X5.000Y34.400Z0.020

3. 수동 제어

수동 제어는 조이스틱을 사용하여 수행되며, 단락 1에 지정된 설정에 변수를 입력하지 않은 경우 "RFF" 보드
수동 모드에서도 작동하지 않습니다!!!
가기 위해 수동 모드조이스틱을 눌러야 합니다. 이제 관리해 보세요. 위에서 보드를 보면(아래 SLOT 1,
12 LPT 커넥터가 상단에 있음).

앞으로 Y +, 뒤로 Y-, 오른쪽 X +, 왼쪽 X-

조이스틱을 다시 누릅니다. LED 4가 켜지면 Z축 제어로 전환되었음을 의미합니다. 조이스틱을 위로 - 스핀들
Z +는 올라가야 하고, 조이스틱은 내려가야 하고 - Z-는 내려가야 합니다(이동이 Dir Z 설정에서 잘못된 경우 값을 변경하십시오.
반대로).
커터가 공작물에 닿을 수 있도록 스핀들을 내립니다. 시작 버튼 2를 클릭합니다. 이제 여기에서 0점이 G 코드 실행이 시작됩니다.

4. 오프라인 작업(G-code 절단 수행)
약간 누른 상태에서 버튼 2를 다시 누릅니다.

버튼을 놓으면 RFF 보드가 CNC 기계를 제어하기 시작합니다.

5. 일시 정지 모드
기계가 작동하는 동안 버튼 2를 짧게 누르면 절단이 중지되고 스핀들이 공작물 위로 5mm 올라갑니다. 이제 Z 축을 위아래로 제어할 수 있습니다. 공작물에 더 깊이 들어가는 것을 두려워하지 않아도 됩니다. 버튼 2를 다시 누르면 Z의 일시 중지된 값에서 절단이 계속되기 때문입니다. 일시 중지 상태에서 전원을 끄고 끌 수 있습니다. 버튼으로 스핀들에 6. 일시 정지 모드를 제어할 수 없습니다.

6. 스핀들이 0으로 작동하는 작업의 비상 정지

버튼 2를 누르고 있는 동안 자율 작업, 스핀들이 공작물 위로 5mm 상승하고 버튼을 놓지 마십시오. 2 개의 LED, 4 번째 및 5 번째가 번갈아 깜박이고 깜박임이 멈추면 버튼을 놓으면 스핀들이 영점으로 이동합니다. 버튼 2를 다시 누르면 G 코드의 맨 처음부터 작업이 실행됩니다.

스핀들 속도를 제어하기 위해 G0, G1, F, S, M3, M6과 같은 명령을 지원합니다. 별도의 핀이 있습니다. PWM은 0~5V이고 두 번째 아날로그는 0~10V입니다.

허용되는 명령 형식:

X4.000Y50.005Z-0.100 M3 M6 F1000.0 S5000

줄 번호를 매길 필요도 없고 공백을 넣을 필요도 없고 변경 시에만 F와 S를 표시합니다.

약간의 예:

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

RFF 컨트롤러 시연