1. Yönetim kurulunun görünümü

1 - SD kart için YUVA;

2 - başlat düğmesi;

3 - manuel kontrol kumanda kolu;

4 - LED (X ve Y eksenleri için);

5 LED (Z ekseni için);

6 - iş mili güç düğmesi için kablolar;

8 - düşük seviyeli pinler (-GND);

9 - yüksek seviyeli pinler (+5v);

10 - 3 eksende pin (Xstep, Xdir, Ystep, Ydir, Zstep, Zdir), her biri 2 pin;

11 - LPT konnektör pimleri (25 pim);

12 - LPT konektörü (dişi);

13 - USB konektörü (yalnızca +5v güç kaynağı için);

14 ve 16 - iş mili frekansı kontrolü (PWM 5 V);

15 - GND (iş mili için);

17 - iş mili için çıkış AÇIK ve KAPALI;

18 - iş mili hızı kontrolü (0 ila 10 V arası analog).

LPT çıkışı olan 3 eksenli bir CNC için sürücülü hazır bir karta bağlanırken:

10 pin ile 11 pin arasına jumper takın.

8 ve 9 pin ile 11, sürücüler için ek açma ve kapama pinleri tahsis edilmişse gereklidir (belirli bir standart yoktur, dolayısıyla bunlar herhangi bir kombinasyon olabilir, açıklamada veya rastgele bulabilirsiniz :) -)

Motorlu ayrı sürücülere bağlanırken:

"RFF" kartının 10 Step, Dir pinleri ile sürücülerinizin Step, Dir pinleri arasına jumper'lar takın. (sürücülere ve motorlara güç vermeyi unutmayın)

"RFF"yi ağa bağlayın. İki LED yanacaktır.

Formatlanmış SD kartı LOT 1'e takın. RESET'e basın. Sağ LED yanana kadar bekleyin. (Yaklaşık 5 saniye) SD kartı çıkarın.

Üzerinde "RFF" adında bir metin dosyası görünecektir.

Bu dosyayı açın ve aşağıdaki değişkenleri girin (Bu formda ve sırayla):

Örnek:

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

V - hızlanma (hızlanma) sırasında başlangıç ​​hızının 0'dan 10'a kadar olan koşullu değeri.

Komutların açıklamaları

D - motor sürücülerine takılı adımlı kırma (üçünde de aynı olmalıdır).

L, step motorun bir devri ile mm cinsinden taşıyıcının (portal) geçiş uzunluğudur (üçünde de aynı olmalıdır). Çubuğu kesici yerine tutamaktan takın ve motoru manuel olarak bir tam tur çevirin, bu çizgi L değeri olacaktır.

S - 0 anlamına geliyorsa hangi sinyal iş milini açar - 1 +5v anlamına geliyorsa GND (deneysel olarak seçilebilir).

Yön X, Yön Y, Yön Z, eksenler boyunca hareket yönü de 0 veya 1 ayarlanarak deneysel olarak seçilebilir (manuel modda netleşecektir).

F - boşta hız (G0), eğer F=600 ise hız 600 mm/sn'dir.

H - iş milinizin maksimum frekansı (PWM kullanarak iş mili frekansını kontrol etmek için gereklidir, örneğin, H = 1000 ve G kodunda S1000 yazılmışsa, bu değere sahip çıkış 5v olacaktır, eğer S500 o zaman 2,5 ise v vb. gibi durumlarda G kodundaki S değişkeni, SD üzerindeki H değişkeninden büyük olmamalıdır.

Bu pindeki frekans yaklaşık 500 Hz'dir.
UP - step motor sürücü kontrol mantığı, (standart yoktur, yüksek seviye +5V olabilir veya düşük seviye olabilir -) 0 veya 1'e set edilir. (her durumda işime yarar. -)))

Kontrolörün kendisi

Videoya bakın: 3 eksenli CNC'li kontrol panosu

2. Kontrol programının hazırlanması (G_CODE)

Kart ArtCam için geliştirildi, dolayısıyla Kontrol programının bir uzantısı olması gerekiyor. TAP (bunu inç olarak değil, mm cinsinden yazmayı unutmayın).
SD karta kaydedilen G kodu dosyası G_CODE olarak adlandırılmalıdır.

CNC gibi farklı bir uzantınız varsa dosyanızı not defteri kullanarak açın ve G_CODE.TAP olarak kaydedin.

G kodunda x, y, z büyük harfle yazılmalı, nokta virgül değil nokta olmalı ve tamsayılarda bile noktadan sonra 3 sıfır bulunmalıdır.

İşte bu formda:

X5.000Y34.400Z0.020

3. Manuel kontrol

Manuel kontrol, “RFF” panosunun 1. maddesinde belirtilen ayarlarda değişkenleri girmediyseniz bir joystick kullanılarak gerçekleştirilir.
manuel modda bile çalışmaz!!!
Manuel moda geçmek için joystick'e basmanız gerekir. Şimdi onu kontrol etmeye çalışın. Panoya yukarıdan bakıldığında (altta SLOT 1,
12 LPT konektörü üstte).

İleri Y+, geri Y-, sağa X+, sola X-, (Yön X, Yön Y ayarlarındaki hareket hatalı ise değeri tam tersi yönde değiştirin).

Joystick'e tekrar basın. 4. LED yanacaktır, bu Z ekseni kontrolüne geçtiğiniz anlamına gelir.
yukarı gitmeli Z+, joystick aşağı - aşağı Z- (hareket yanlışsa Dir Z ayarlarındaki değeri değiştirin)
tam tersine).
Kesici iş parçasına temas edene kadar iş milini indirin. Başlat butonu 2'ye tıklayın, şimdi burası sıfır noktasıdır, buradan itibaren G kodunun yürütülmesi başlayacaktır.

4. Otonom çalışma (G kodu kesiminin gerçekleştirilmesi)
Düğme 2'yi kısa süre basılı tutarak tekrar basın.

Düğmeyi bıraktıktan sonra "RFF" kartı CNC makinenizi kontrol etmeye başlayacaktır.

5. Duraklatma modu
Makine çalışırken düğmeye 2 kısaca basın, kesme duracak ve iş mili iş parçasının 5 mm üzerine yükselecektir. Artık Z eksenini hem yukarı hem de aşağı kontrol edebilirsiniz ve iş parçasının daha derinlerine inmekten bile korkmazsınız, çünkü düğmeye 2 tekrar bastıktan sonra kesme, duraklatılan değerden Z boyunca devam edecektir. Duraklatma durumunda, düğmeyi çevirebilirsiniz. iş milini düğme 6 ile kapatıp açın. X ve Y eksenleri Duraklatma modundadır, kontrol edilemez.

6. İş mili sıfıra giderken işin acil olarak durdurulması

Otonom çalışma sırasında düğme 2'yi uzun süre basılı tuttuğunuzda, iş mili iş parçasının 5 mm üzerine çıkacak, düğmeyi bırakmayın, 2 LED, 4. ve 5. dönüşümlü olarak yanıp sönmeye başlayacak, yanıp sönme durduğunda düğmeyi bırakın ve düğmeyi bırakın. iş mili sıfır noktasına hareket edecektir. Düğme 2'ye tekrar basıldığında iş G kodunun başından itibaren yürütülür.

İş mili hızını kontrol etmek için G0, G1, F, S, M3, M6 gibi komutları destekler, ayrı pinler vardır: 0 ila 5 V arasında PWM ve 0 ila 10 V arasında ikinci bir analog.

Kabul edilen komut formatı:

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

Satırları numaralandırmaya gerek yok, boşluk koymaya gerek yok, sadece değiştirirken F ve S'yi belirtin.

Küçük bir örnek:

T1M6 G0Z5.000 G0X0.000Y0.000S50000M3 G0X17.608Y58.073Z5.000 G1Z-0.600F1000.0 G1X17.606Y58.132F1500.0 X17.599Y58.363 X17.597Y58.47 6X17.603Y58.707X17.605Y58.748

ARFF kontrolörünün çalışmasının gösterimi

Uzun zaman önce kendime bir CNC tezgahı topladığım ve uzun süredir hobi amaçlı düzenli olarak kullandığım için, tecrübelerimin ve kontrolörün kaynak kodlarının faydalı olacağını umuyorum.

Sadece kişisel olarak önemli bulduğum noktaları yazmaya çalıştım.

Denetleyici kaynaklarına ve yapılandırılmış Eclipse+gcc kabuğuna vb. bağlantı, videoyla aynı yerde bulunur:

Yaratılış tarihi

Düzenli olarak karmaşık bir şekle sahip bir veya daha fazla küçük "şey" yapma ihtiyacıyla karşı karşıya kaldığımda, başlangıçta bir 3D yazıcıyı düşündüm. Ve hatta bunu yapmaya başladı. Ancak forumları okudum ve 3D yazıcının hızını, sonucun kalitesini ve doğruluğunu, kusur yüzdesini ve termoplastiğin yapısal özelliklerini değerlendirdim ve bunun bir oyuncaktan başka bir şey olmadığını anladım.

Çin'den gelen bileşen siparişi bir ay içinde geldi. Ve 2 hafta sonra makine LinuxCNC kontrolüyle çalışıyordu. Elimdeki her türlü saçmalıktan bir araya getirdim çünkü bunu hızlı bir şekilde yapmak istedim (profil + saplamalar). Daha sonra yeniden yapacaktım, ancak ortaya çıktığı gibi, makine oldukça sert çıktı ve saplamalardaki somunların bir kez bile sıkılmasına gerek yoktu. Yani tasarım değişmeden kaldı.

Makinenin ilk çalışması şunları gösterdi:

1. Mil olarak 220V'luk "isimsiz çin" matkabı kullanmak iyi bir fikir değildir. Aşırı ısınıyor ve çok gürültülü. Kesicinin yanal boşluğu (rulmanlar?) elle hissedilebilir.
2. Proxon sondajı sessiz. Oyun fark edilmiyor. Ancak aşırı ısınıyor ve 5 dakika sonra kapanıyor.
3. Çift yönlü LPT bağlantı noktasına sahip ödünç alınmış bir bilgisayar uygun değildir. Bir süreliğine ödünç aldım (PCI-LPT'yi bulmak sorun oldu). Yer kaplar. Ve genel olarak konuşursak..

İlk çalıştırmanın ardından su soğutmalı bir iş mili sipariş ettim ve 320x240 LCD ekranla birlikte satılan STM32F103'ün en ucuz versiyonunda otonom çalışma için bir kontrol cihazı yapmaya karar verdim.
İnsanların neden hala nispeten karmaşık görevler için ve hatta Arduino aracılığıyla 8-bit ATMega'ya inatla eziyet ettiği benim için bir muamma. Muhtemelen zorlukları seviyorlar.

Denetleyici geliştirme

Programı LinuxCNC ve gbrl kaynaklarını dikkatlice inceledikten sonra oluşturdum. Ancak yörüngeyi hesaplamak için hiçbir kaynağı almadım. Float kullanmadan hesaplama modülü yazmayı denemek istedim. Yalnızca 32 bit aritmetikte.
Sonuç tüm çalışma modları için bana uygun ve ürün yazılımına uzun süredir dokunmadım.
Maksimum hız, deneysel olarak seçilmiştir: X: 2000 mm/dak Y: 1600 Z: 700 (1600 adım/mm. mod 1/8).
Ancak denetleyici kaynaklarıyla sınırlı değildir. Sadece havadaki düz kesimlerde bile adım atlamanın iğrenç sesi daha yüksek. TB6560'taki bütçe Çin step kontrol panosu en iyi seçenek değil.
Aslında ahşabın hızını (kayın, 5 mm derinlik, d=1 mm kesici, adım 0,15 mm) 1200 mm'nin üzerine ayarlamıyorum. Kesici arızası olasılığı artar.

Sonuç, aşağıdaki işlevlere sahip bir denetleyicidir:

• Standart bir USB yığın depolama aygıtı (SD kartta FAT16) olarak harici bir bilgisayara bağlantı. Standart G kodu formatındaki dosyalar ile çalışma
• Dosyaların denetleyici kullanıcı arayüzü aracılığıyla silinmesi.
• Seçilen dosyanın yörüngesini görüntüleyin (640x320 ekranın izin verdiği ölçüde) ve yürütme süresini hesaplayın. Aslında zaman toplamı ile yürütmenin emülasyonu.
• Dosyaların içeriğini test formunda görüntüleyin.
• Klavyeden manuel kontrol modu (hareket etme ve “0”a ayarlama).
• Seçilen dosyayı (G kodu) kullanarak bir görevin yürütülmesini başlatın.
• Yürütmeyi duraklatın/devam ettirin. (bazen faydalıdır).
• Acil yazılım durdurma.

Denetleyici, aynı LPT konektörü aracılığıyla step kontrol panosuna bağlanacaktır. Onlar. LinuxCNC/Mach3 ile kontrol bilgisayarı görevi görür ve onunla değiştirilebilir.

Ahşap üzerine elle çizilmiş rölyeflerin kesilmesiyle ilgili yaratıcı deneylerden ve programdaki hızlanma ayarlarıyla ilgili denemelerden sonra, eksenlerde ek kodlayıcılar da istedim. Sadece e-bay'de nispeten ucuz optik eko kodlayıcılar (1/512) buldum; vidalı millerim için bölme aralığı 5/512 = 0,0098 mm idi.
Bu arada, onlarla çalışmak için bir donanım devresi olmayan (STM32'de bir tane var) yüksek çözünürlüklü optik kodlayıcıları kullanmak anlamsızdır. Ne kesintili işleme, ne de özellikle yazılım yoklaması "geri dönme" ile baş edemez (bunu ATMega hayranları için söylüyorum).

Öncelikle aşağıdaki görevleri istiyordum:

1. Yüksek hassasiyetle masa üzerinde manuel konumlandırma.
2. Yörüngenin hesaplanandan sapmasının kontrolü ile kaçırılan adımların kontrolü.

Ancak, oldukça dar bir görevde de olsa, bunların başka bir kullanım alanını buldum.

Adım motorlu bir makinenin yörüngesini düzeltmek için kodlayıcıları kullanma

Bir kabartmayı keserken, Z ivmesini belirli bir değerin üzerine ayarladığınızda Z ekseninin yavaş ama emin adımlarla aşağı doğru kaymaya başladığını fark ettim. Ancak bu ivmelenmeyle kesme rahatlaması süresi %20 daha azdır. 17x20 cm'lik bir kabartmanın 0,1 mm'lik bir adımla kesilmesinin tamamlanmasının ardından kesici, hesaplanan yörüngeden 1-2 mm aşağı inebilir.
Kodlayıcılar kullanılarak dinamikteki durumun analizi, kesiciyi kaldırırken bazen 1-2 adımın kaybolduğunu gösterdi.
Bir kodlayıcı kullanan basit bir adım düzeltme algoritması, 0,03 mm'den fazla olmayan bir sapma sağlar ve işlem süresini %20 azaltır. Ve ahşap üzerinde 0,1 mm'lik bir çıkıntının bile fark edilmesi zordur.

Tasarım

A4'ten biraz daha büyük alana sahip masaüstü versiyonunu hobi amaçlı ideal bir seçenek olarak değerlendirdim. Ve bu benim için hala yeterli.

Hareketli masa

Herkesin masaüstü makineler için neden hareketli portalı olan bir tasarımı seçtiği benim için hala bir sır olarak kalıyor. Tek avantajı, çok uzun bir tahtayı parçalar halinde işleme yeteneğidir veya eğer düzenli olarak portalın ağırlığından daha ağır olan malzemeleri işlemeniz gerekiyorsa.

Tüm çalışma süresi boyunca, 3 metrelik bir tahta üzerinde parça parça bir rölyef kesmeye veya bir taş levha üzerine oymaya hiçbir zaman ihtiyaç duyulmadı.

Hareketli tablanın masa üstü makineler için aşağıdaki avantajları vardır:

1. Tasarım daha basittir ve genel olarak yapı daha sağlamdır.
2. Tüm dahili parçalar (güç kaynakları, kartlar vb.) sabit bir portala asılır ve makinenin daha kompakt ve taşıması daha kolay olduğu ortaya çıkar.
3. Tablonun ve işleme için tipik bir malzeme parçasının ağırlığı, portalın ve milin ağırlığından önemli ölçüde daha düşüktür.
4. Kablolar ve mil suyu soğutma hortumlarıyla ilgili sorun pratik olarak ortadan kalkar.

Mil

Bu makinenin güç işleme amaçlı olmadığını belirtmek isterim. Güç işleme için bir CNC makinesi yapmanın en kolay yolu, geleneksel bir freze makinesini temel almaktır.

Bana göre, metal işlemeye yönelik bir makine ile ahşap/plastik işlemeye yönelik yüksek hızlı iş miline sahip bir makine tamamen farklı ekipman türleridir.

En azından evde evrensel bir makine yaratmanın hiçbir anlamı yok.

Bu tip bilyalı vida ve lineer yataklı kılavuzlara sahip bir makine için iş mili seçimi basittir. Bu yüksek hızlı bir iş milidir.

Tipik bir yüksek hızlı iş mili (20.000 dev/dak) için, demir içermeyen metallerin frezelenmesi (çelik söz konusu değildir) iş mili için ekstrem bir moddur. Gerçekten gerekli olmadığı sürece, soğutucuyu sulayarak geçiş başına 0,3 mm yiyeceğim.
Makine için su soğutmalı bir iş mili tavsiye ederim. Bununla birlikte, çalışma sırasında yalnızca step motorların "şarkısını" ve soğutma devresindeki akvaryum pompasının guruldamasını duyabilirsiniz.

Böyle bir makinede ne yapılabilir?

Öncelikle barınma sorunundan kurtuldum. Herhangi bir şekle sahip gövde "pleksiglastan" frezelenir ve ideal düzgün kesimler boyunca bir solvent ile birbirine yapıştırılır.

Fiberglas evrensel bir malzeme haline geldi. Makinenin hassasiyeti, beklendiği gibi soğuk bir şekilde hafif bir gerilimle oturacağı ve daha sonra çekilemeyeceği bir yatak yuvasını kesmenize olanak tanır. Textolite dişliler, dürüst bir kıvrımlı profille mükemmel şekilde kesilmiştir.

Ahşap işleme (kabartmalar vb.), kişinin yaratıcı dürtülerini gerçekleştirmesi veya en azından diğer insanların dürtülerini (hazır modeller) gerçekleştirmesi için geniş bir kapsamdır.

Sadece takıları denemedim. Şişeleri kalsine edecek/eritecek/döküm yapacak hiçbir yer yok. Her ne kadar kanatlarda bir blok mücevher mumu bekliyor olsa da.

Bir freze makinesini kendiniz monte etmek için bir CNC kontrol kontrolörü seçmeniz gerekir. Kontrolörler çok kanallı olarak mevcuttur: 3 ve 4 eksen step motor kontrolörleri ve tek kanallı. Çok kanallı kontrolörler çoğunlukla 42 veya 57 mm boyutunda (nema17 ve nema23) küçük step motorları kontrol etmek için bulunur. Bu tür motorlar, 1 m'ye kadar çalışma alanına sahip CNC makinelerinin kendi kendine montajı için uygundur. 1 m'den fazla çalışma alanına sahip bir makineyi bağımsız olarak monte ederken, standart 86 mm (nema34) boyutunda step motorlar kullanmalısınız, bu tür motorları kontrol etmek için 4,2A ve daha yüksek kontrol akımına sahip güçlü tek kanallı sürücülere ihtiyacınız olacaktır.

Masaüstü freze makinelerini kontrol etmek için, özel SD sürücü mikro devrelerine dayalı kontrolörler yaygın olarak kullanılmaktadır, örneğin: TB6560 veya A3977. Bu mikro devre, farklı yarım adım modları için doğru sinüzoidi üreten ve sargı akımlarını programlı olarak ayarlama yeteneğine sahip bir kontrolör içerir. Bu sürücüler 3A'e kadar step motorlarla, NEMA17 42mm ve NEMA23 57mm motor boyutlarıyla çalışacak şekilde tasarlanmıştır.

Denetleyiciyi özel veya Linux EMC2 ve bir PC'de yüklü olan diğerlerini kullanarak kontrol etmek. İşlemci frekansı en az 1 GHz ve 1 GB belleğe sahip bilgisayar kullanılması tavsiye edilir. Masaüstü bilgisayar, dizüstü bilgisayarlardan daha iyi sonuçlar verir ve çok daha ucuzdur. Ayrıca bu bilgisayarı, makinenizi kontrol etmekle meşgul olmadığı zamanlarda başka görevler için de kullanabilirsiniz. 512 MB belleğe sahip bir dizüstü bilgisayara veya PC'ye kurulum yaparken gerçekleştirilmesi önerilir.

Bir bilgisayara bağlanmak için paralel bir LPT bağlantı noktası kullanılır (USB arayüzlü bir denetleyici için bir USB bağlantı noktası). Bilgisayarınızda paralel bir bağlantı noktası bulunmuyorsa (bu bağlantı noktası olmadan giderek daha fazla bilgisayar piyasaya sürülüyor), bir PCI-LPT veya PCI-E-LPT bağlantı noktası genişletici kartı veya bağlantı noktasını bağlayan özel bir USB-LPT denetleyici-dönüştürücü satın alabilirsiniz. USB bağlantı noktası aracılığıyla bilgisayara.

Alüminyum CNC-2020AL'den yapılmış, iş mili hızını ayarlama özelliğine sahip bir kontrol ünitesiyle tamamlanan masaüstü gravür ve frezeleme makinesi (Şekil 1 ve 2), kontrol ünitesinde TB6560AHQ yongası üzerinde bir step motor sürücüsü, step motor için güç kaynakları bulunur motor sürücüsü ve iş mili güç kaynağı.

resim 1

şekil 2

1. CNC freze makineleri için TB6560 yongasındaki ilk kontrol kontrolörlerinden birine "mavi tahta" adı verildi, Şekil 3. Kartın bu versiyonu forumlarda çok tartışıldı, bir takım dezavantajları var. Birincisi, MACH3 makine kontrol programını ayarlarken, Adım darbesi ve Yön darbesi = 15 alanlarına izin verilen maksimum değerin girilmesini gerektiren yavaş PC817 optokuplörleridir.İkincisi, optokuplör çıkışlarının girişlerle zayıf eşleşmesidir. devreyi değiştirerek çözülebilen TB6560 sürücüsü, Şekil 8 ve 9. Üçüncüsü - kartın güç kaynağı için doğrusal stabilizatörler ve bunun sonucunda yüksek aşırı ısınma, sonraki kartlarda anahtarlama stabilizatörleri kullanılır. Dördüncüsü, güç kaynağı devresinin galvanik izolasyonunun olmamasıdır. İş mili rölesi 5A'dır ve çoğu durumda yeterli değildir ve daha güçlü bir ara rölenin kullanılmasını gerektirir. Avantajları, kontrol panelini bağlamak için bir konektörün varlığını içerir. Bu denetleyici kullanılmaz.

Figür 3.

2. CNC makine kontrol kontrolörü, kırmızı tahta olarak adlandırılan “mavi tahta”dan sonra pazara girdi, Şekil 4.

Burada daha yüksek frekanslı (hızlı) optokuplörler 6N137 kullanılır. Mil rölesi 10A. Güç kaynağı için galvanik izolasyonun varlığı. Dördüncü eksen sürücüsünü bağlamak için bir konektör bulunmaktadır. Limit anahtarlarını bağlamak için kullanışlı konektör.

Şekil 4.

3. TB6560-v2 işaretli step motor kontrol cihazı da kırmızıdır ancak basitleştirilmiştir, güç ayırma yoktur, Şekil 5. Boyut küçüktür, ancak bunun sonucunda radyatörün boyutu daha küçüktür.

Şekil 5

4. Alüminyum kasadaki denetleyici, Şekil 6. Kasa, denetleyiciyi tozdan ve metal parçalardan korur, aynı zamanda iyi bir ısı emici görevi de görür. Güç kaynağı için galvanik izolasyon. Ek +5V devrelere güç sağlamak için bir konektör vardır. Hızlı optokuplörler 6N137. N düşük empedanslı ve Düşük ESR kapasitörleri. İş milinin açılmasını kontrol etmek için bir röle yoktur, ancak bir röleyi (OK'lu transistör anahtarları) veya iş mili dönüş hızını kontrol etmek için PWM'yi bağlamak için iki çıkış vardır. Sayfadaki röle kontrol sinyallerini bağlama açıklaması

Şekil 6

5. CNC freze ve gravür makinesinin 4 eksenli denetleyicisi, USB arayüzü, Şekil 7.

Şekil 7

Bu kontrolör MACH3 programıyla çalışmaz; kendi makine kontrol programıyla birlikte gelir.

6. Allegro A3977'den SD sürücüsündeki makinenin CNC kontrolörü, Şekil 8.

Şekil 8

7. CNC makinesi DQ542MA için tek kanallı step motor sürücüsü. Bu sürücü, bağımsız olarak geniş çalışma alanına ve 4,2A'ya kadar akıma sahip step motorlara sahip bir makine üretmek için kullanılabilir; ayrıca Nema34 86mm motorlarla da çalışabilir, Şekil 9.

Şekil 9

TB6560 üzerindeki mavi step motor kontrol kartının modifikasyonunun fotoğrafı, Şekil 10.

Şekil 10.

Mavi step motor kontrol kartını TB6560'a sabitleme şeması, Şekil 11.

Çok çeşitli kontrolörler arasında kullanıcılar, kendi kendine montaj için kabul edilebilir ve en etkili devreleri arıyorlar. Hem tek kanallı hem de çok kanallı cihazlar kullanılır: 3 ve 4 eksenli kontrolörler.

Cihaz seçenekleri

Makinenin küçük bir çalışma alanı olması durumunda - 1 m'ye kadar standart boyutlarda 42 veya 57 mm'lik çok kanallı step motor kontrolörleri (step motorlar) kullanılır.Daha büyük bir çalışma alanına sahip bir makine monte edilirken - 1 m'den fazla 86 mm'lik standart bir boyuta ihtiyaç vardır. Tek kanallı bir sürücü kullanılarak kontrol edilebilir (4,2 A'yı aşan kontrol akımı).

Özellikle sayısal kontrollü bir makine, 3A'ya kadar step motorlar için kullanılması amaçlanan özel sürücü çipleri temelinde oluşturulan bir kontrolör tarafından kontrol edilebilir. Makinenin CNC kontrolörü özel bir program tarafından kontrol edilmektedir. İşlemci frekansı 1 GHz'in üzerinde ve bellek kapasitesi 1 GB olan bir PC'ye kurulur. Daha küçük bir hacimle sistem optimize edilir.

NOT! Dizüstü bilgisayarla karşılaştırıldığında, masaüstü bilgisayar bağlarsanız daha iyi sonuçlar alırsınız ve daha ucuzdur.

Denetleyiciyi bir bilgisayara bağlarken bir USB veya LPT paralel bağlantı noktası konektörü kullanın. Bu bağlantı noktalarının mevcut olmaması durumunda genişletme kartları veya denetleyici dönüştürücüler kullanılır.

Tarihe yolculuk

Teknolojik ilerlemenin kilometre taşları şematik olarak şu şekilde özetlenebilir:

• Çipteki ilk denetleyiciye geleneksel olarak "mavi tahta" adı verildi. Bu seçeneğin dezavantajları vardır ve şemanın iyileştirilmesi gerekmektedir. Ana avantajı, bir konektörün olması ve kontrol panelinin ona bağlı olmasıdır.
• Mavi olanın ardından “kırmızı tahta” adı verilen bir kontrolör ortaya çıktı. Zaten hızlı (yüksek frekanslı) optokuplörler, 10A iş mili rölesi, güç izolasyonu (galvanik) ve dördüncü eksen sürücülerinin bağlanacağı bir konektör kullanıyordu.
• Kırmızı işaretli başka bir benzer cihaz da kullanıldı, ancak daha basitleştirildi. Onun yardımıyla, 3 eksenli olanlardan biri olan masaüstü tipi küçük bir makineyi kontrol etmek mümkün oldu.

• Teknolojik ilerleme doğrultusunda bir sonraki adım, güç kaynağı için galvanik izolasyona, hızlı optokuplörlere ve özel kapasitörlere sahip, toza karşı koruma sağlayan alüminyum muhafazaya sahip bir kontrolördü. İş milini açacak bir kontrol rölesi yerine, tasarımın iki çıkışı ve bir röle veya PWM (darbe genişlik modülasyonu) hız kontrolü bağlama yeteneği vardı.
• Artık, step motorlu ev yapımı bir freze ve gravür makinesinin üretimi için seçenekler var - 4 eksenli bir kontrolör, Allegro'dan bir step motor sürücüsü, geniş çalışma alanına sahip bir makine için tek kanallı bir sürücü.

ÖNEMLİ! Daha yüksek hızlar kullanarak motoru aşırı yüklemeyin.

Hurda malzemelerden yapılmış kontrolör

Çoğu zanaatkar, amatör düzeydeki kontrol programlarının çoğu için LPT bağlantı noktası aracılığıyla kontrolü tercih eder. Bu amaç için bir dizi özel mikro devre kullanmak yerine, bazı insanlar hurda malzemelerden - yanmış anakartlardan alan etkili transistörler (30 voltun üzerinde voltaj ve 2 amperden fazla akım ile) bir kontrolör oluştururlar.

Ve köpük plastiği kesmek için bir makine yaratıldığından beri, mucit, arabanın akkor lambalarını akım sınırlayıcı olarak kullandı ve SD, eski yazıcılardan veya tarayıcılardan çıkarıldı. Bu kontrolör devrede değişiklik yapılmadan kuruldu.

Kendi ellerinizle basit bir CNC makinesi yapmak için, tarayıcıyı sökerek, SD'ye ek olarak ULN2003 yongasını ve iki çelik çubuğu çıkarın, test portalına gidecekler. Ayrıca ihtiyacınız olacak:

• Bir karton kutu (cihaz gövdesinin monte edileceği yer). Textolite veya kontrplak levhalı bir seçenek mümkündür, ancak kartonun kesilmesi daha kolaydır; tahta parçaları;
• aletler - tel kesiciler, makaslar, tornavidalar şeklinde; tutkal tabancası ve lehimleme aksesuarları;
• ev yapımı bir CNC makinesine uygun tahta seçeneği;
• LPT bağlantı noktası için konektör;
• güç kaynağını düzenlemek için silindir şeklinde bir soket;
• bağlantı elemanları - dişli çubuklar, somunlar, rondelalar ve vidalar;
• TurboCNC'nin programı.

Ev yapımı bir cihazın montajı

Ev yapımı bir CNC kontrol cihazı üzerinde çalışmaya başladığınızda ilk adım, çipi iki güç rayına sahip bir devre tahtasına dikkatlice lehimlemektir. Daha sonra ULN2003 çıkışı ile LPT konektörünün bağlantısı olacaktır. Daha sonra kalan pinleri şemaya göre bağlarız. Sıfır pimi (25. paralel bağlantı noktası), kartın güç veriyolundaki negatif pime bağlanır.

Daha sonra motor kontrol cihazına bağlanır ve güç kaynağı soketi ilgili veriyoluna bağlanır. Tel bağlantılarının güvenilirliğini sağlamak için sıcak tutkalla sabitlenirler.

Turbo CNC'yi bağlamak zor olmayacaktır. Program MS-DOS ile etkilidir ve Windows ile de uyumludur ancak bu durumda bazı hatalar ve arızalar mümkündür.

Programı kontrolörle çalışacak şekilde yapılandırdıktan sonra bir test ekseni oluşturabilirsiniz. Makineleri bağlamak için yapılacak işlemlerin sırası aşağıdaki gibidir:

• Üç ahşap blokta aynı seviyede açılan deliklere çelik çubuklar yerleştiriliyor ve küçük vidalarla sabitleniyor.
• SD, ikinci çubuğa bağlanır, çubukların serbest uçlarına yerleştirilir ve vidalarla vidalanır.
• Kurşun vida üçüncü delikten geçirilir ve bir somun takılır. İkinci çubuğun deliğine takılan vida, bu deliklerden geçerek motor miline çıkacak şekilde durana kadar vidalanır.
• Daha sonra çubuğu bir parça lastik hortum ve bir tel kelepçe ile motor miline bağlamanız gerekir.
• Hareketli somunu sabitlemek için ilave vidalar gereklidir.
• Yapılan stand ayrıca vidalar kullanılarak ikinci bloğa bağlanır. Yatay seviye ilave vida ve somunlarla ayarlanır.
• Tipik olarak motorlar kontrolörlerle birlikte bağlanır ve doğru bağlantıların sağlandığından emin olmak için test edilir. Bunu CNC ölçeklendirmesinin kontrol edilmesi ve bir test programının çalıştırılması takip eder.
• Geriye kalan tek şey cihazın gövdesini yapmaktır ve bu, ev yapımı makineler yaratanların çalışmalarının son aşaması olacaktır.

3 eksenli bir makinenin çalışmasını programlarken ilk iki eksenin ayarlarında herhangi bir değişiklik olmaz. Ancak üçüncünün ilk 4 aşamasını programlarken değişiklikler yapılır.

Dikkat! ATMega32 denetleyicisinin basitleştirilmiş bir diyagramını kullanarak (Ek 1), bazı durumlarda Z ekseninin - yarım adım modunun yanlış işlenmesiyle karşılaşabilirsiniz. Ancak kartının tam versiyonunda (Ek 2), eksen akımları harici bir donanım PWM tarafından düzenlenmektedir.

Çözüm

CNC makineleri tarafından monte edilen kontrolörlerin geniş bir kullanım alanı vardır: çiziciler, ahşap ve plastik parçalarla çalışan küçük frezeler, çelik gravürcüler, minyatür delme makineleri.

Eksenel işlevselliğe sahip cihazlar aynı zamanda çizicilerde de kullanılır; baskılı devre kartlarının çizilmesi ve üretilmesi için kullanılabilirler. Bu nedenle, yetenekli ustaların montaj için harcadığı çabalar, gelecekteki kontrolörde kesinlikle karşılığını alacaktır.