Adım motorlarını, gravürü, frezelemeyi, tornaları ve köpük kesicileri kontrol etmek için bir kontrol cihazı seçme. STM32 DIY CNC kontrol ünitesi devre şemalarında otonom kontrolöre sahip CNC freze makinesi

Makinenin kontrolörü kolayca monte edilebilir ve Ev ustası. Gerekli parametreleri ayarlamak zor değildir; birkaç nüansı dikkate almak yeterlidir.

Olmadan doğru seçim makine için kontrolör, Atmega8 16au üzerindeki CNC için kontrolörün kendisini kendi ellerinizle monte etmek mümkün olmayacaktır. Bu cihazlar iki türe ayrılır:

• Çok kanallı. Buna step motorlar için 3 ve 4 eksenli kontrolörler dahildir.
• Tek kanal.

Küçük bilyeli motorlar en etkili şekilde çok kanallı kontrolörler tarafından kontrol edilir. Standart boyutlar bu durumda– 42 veya 57 milimetre. Bu harika seçenekÇalışma alanı 1 metreye kadar olan CNC makinelerinin kendi kendine montajı için.

Bir makineyi 1 metreden daha büyük bir alana sahip bir mikrodenetleyici üzerine bağımsız olarak monte ederseniz, 86 milimetreye kadar standart boyutlarda mevcut motorları kullanmanız gerekir. Bu durumda, 4,2 A ve daha yüksek kontrol akımına sahip güçlü tek kanallı sürücülerin kontrolünün düzenlenmesi önerilir.

Freze bıçaklı makinelerin çalışması üzerinde kontrolün organize edilmesi gerektiğinde, özel sürücü çiplerine sahip kontrolörler yaygınlaştı. masaüstü tipi. En iyi seçenek TB6560 veya A3977 olarak belirlenmiş bir çip olacaktır. Bu ürünün içinde, farklı yarım adımları destekleyen modlar için doğru sinüs dalgasının oluşturulmasına yardımcı olan bir denetleyici bulunur. Sargı akımları programlı olarak ayarlanabilir. Mikrodenetleyiciler ile sonuca ulaşmak kolaydır.

Kontrol

Kontrolörün, bir PC'ye yüklenen özel yazılım kullanılarak kontrol edilmesi kolaydır. Önemli olan bilgisayarın kendisinin en az 1 GB belleğe ve en az 1 GHz işlemciye sahip olmasıdır.

Dizüstü bilgisayarlar kullanabilirsiniz ancak masaüstü bilgisayarlar bu konuda daha iyi sonuç verir. Ve çok daha ucuza mal oluyorlar. Makinelerin kontrol gerektirmediği durumlarda bilgisayar diğer sorunları çözmek için kullanılabilir. Çalışmaya başlamadan önce sistemi optimize etmek mümkünse iyi olur.

Paralel LPT portu bağlantının düzenlenmesine yardımcı olan detaydır. Denetleyicinin bir USB bağlantı noktası varsa, uygun şekle sahip bir konektör kullanılır. Aynı zamanda, paralel bağlantı noktası olmayan giderek daha fazla bilgisayar üretiliyor.

Tarayıcının en basit sürümünü oluşturma

En iyilerinden biri basit çözümlerİçin ev yapımı yaratım CNC makinesi - bilyeli motorlarla donatılmış diğer ekipmanlardan parçaların kullanılması. Eski yazıcılar bu işlevi mükemmel bir şekilde yerine getirir.

Önceki cihazlardan çıkarılan aşağıdaki parçaları alıyoruz:

1. Çipin kendisi.
2. Step motor.
3. Bir çift çelik çubuk.

Bir denetleyici kasası oluştururken eskisini almanız gerekir karton kutu. Kontrplak veya textoliteden yapılmış kutuların kullanılması kabul edilebilir, hammaddeönemli değil. Ancak kartonu işlemenin en kolay yolu normal makas kullanmaktır.

Araçların listesi şöyle görünecek:

• Havya birlikte, aksesuarlarla birlikte.
• Tutkal tabancası.
• Makas aracı.
• Kablo kesiciler.

Son olarak, denetleyicinin yapımı aşağıdaki ek parçaları gerektirecektir:

1. Uygun bağlantı için telli konnektör.
2. Silindirik soket. Bu tür yapılar cihaza güç vermekten sorumludur.
3. Kurşun vidalar belirli bir dişe sahip çubuklardır.
4. Kılavuz vidaya uygun boyutlarda somun.
5. Vidalar, rondelalar, ahşap parçalar halinde.

Ev yapımı bir makine oluşturmak için çalışmaya başlıyoruz

Step motor, kartla birlikte eski cihazlardan çıkarılmalıdır. Tarayıcının yalnızca camı çıkarması ve ardından birkaç cıvatayı çıkarması gerekir. Ayrıca daha sonra bir test portalı oluşturmak için kullanılacak çelik çubukları da çıkarmanız gerekecektir.

ULN2003 kontrol çipi ana unsurlardan biri olacak. Tarayıcının başka tipte çipler kullanması durumunda parçaları ayrı olarak satın almak mümkündür. İstenilen cihaz kartta mevcutsa, dikkatlice lehimleyin. Atmega8 16au'da CNC için bir kontrol cihazını kendi ellerinizle monte etme prosedürü aşağıdaki gibidir:

• İlk önce tenekeyi bir havya kullanarak ısıtın.
• Üst katmanın çıkarılması emme kullanımını gerektirecektir.
• Tornavidanın bir ucunu mikro devrenin altına yerleştirin.
• Havya ucu mikro devrenin her bir pimine temas etmelidir. Bu koşul karşılanırsa araca basılabilir.

Daha sonra mikro devre, yine büyük bir özenle tahtaya lehimlenir. İlk deneme adımları için maketleri kullanabilirsiniz. Bu seçeneği iki güç veriyoluyla kullanıyoruz. Bunlardan biri pozitif terminale, diğeri negatif terminale bağlanır.

Bir sonraki aşamada, ikinci paralel port konektörünün çıkışı çipin kendisindeki çıkışa bağlanır. Konektörün terminalleri ve mikro devre buna göre bağlanmalıdır.

Sıfır pimi negatif veri yoluna bağlanır.

Biri son aşamalar– step motorun kontrol cihazına lehimlenmesi.

Cihaz üreticisinin belgelerini inceleme fırsatınız varsa iyi olur. Değilse, kendiniz uygun bir çözüm aramanız gerekecektir.

Kablolar terminallere bağlanır. Son olarak bunlardan biri pozitif baraya bağlanır.

Baralar ve elektrik prizleri bağlanmalıdır.

Tabancadan çıkan sıcak tutkal, parçaların kırılmaması için sabitlenmesine yardımcı olacaktır.

Bir kontrol programı olan Turbo CNC kullanıyoruz

Turbo CNC yazılımı mutlaka ULN2003 çipini kullanan bir mikrodenetleyici ile çalışacaktır.

• Yazılımı indirebileceğiniz özel bir web sitesi kullanıyoruz.
• Herhangi bir kullanıcı nasıl kurulacağını anlayacaktır.
• Kesinlikle bu program MS-DOS altında en iyi şekilde çalışır. Windows'ta uyumluluk modunda bazı hatalar görünebilir.
• Ancak diğer yandan bu, bu özel yazılımla uyumlu belirli özelliklere sahip bir bilgisayar oluşturmanıza olanak sağlayacaktır.

1. Programın ilk başlatılmasından sonra özel bir ekran görünecektir.
2. Boşluk çubuğuna basmanız gerekiyor. Kullanıcı bu şekilde ana menüye ulaşır.
3. F1 tuşuna basın ve ardından Yapılandır'ı seçin.
4. Daha sonra “Eksen Sayısı” öğesine tıklamanız gerekiyor. Enter tuşunu kullanın.
5. Geriye sadece kullanmayı planladığınız soya fasulyesi miktarını girmek kalıyor. Bu durumda bir motorumuz var, bu yüzden 1 numaraya tıklıyoruz.
6. Devam etmek için Enter'u kullanın. Tekrar F1 tuşuna ihtiyacımız olacak, onu Yapılandır menüsünde kullandıktan sonra Ekseni Yapılandır seçeneğini seçin. Daha sonra boşluk çubuğuna iki kez basın.

Sürücü Türü - ihtiyacımız olan sekme bu, ona çok sayıda Sekme tuşuna basarak ulaşıyoruz. Aşağı ok, Tür öğesine ulaşmanıza yardımcı olur. Scale adında bir hücreye ihtiyacımız var. Daha sonra motorun sadece bir devirde kaç adım attığını belirliyoruz. Bunu yapmak için parça numarasını bilmeniz yeterlidir. O zaman tek adımda kaç derece döndüğünü anlamak kolay olacaktır. Daha sonra derece sayısı bir adıma bölünür. Adım sayısını bu şekilde hesaplıyoruz.

Ayarların geri kalanı olduğu gibi bırakılabilir. Ölçek hücresinde elde edilen sayı aynı hücreye ancak başka bir bilgisayara kopyalanır. Hızlanma hücresine 20 değeri atanmalıdır. Bu alandaki varsayılan değer 2000'dir ancak kurulmakta olan sistem için çok yüksektir. Başlangıç ​​seviyesi 20, maksimum ise 175'tir. Daha sonra geriye kalan tek şey, kullanıcı Son Aşama öğesine ulaşana kadar TAB tuşuna basmaktır. Buraya 4 sayısını yazmanız gerekiyor. Ardından listedeki ilk X satırına ulaşana kadar Tab tuşuna basın. İlk dört satır aşağıdaki öğeleri içermelidir:

1000XXXXXXXX
0100XXXXXXXX
0010XXXXXXXX
0001XXXXXXXX

Kalan hücrelerde herhangi bir değişiklik yapılmasına gerek yoktur. Sadece Tamam'ı seçin. İşte bu, program bilgisayarla ve aktüatörlerin kendisiyle çalışacak şekilde yapılandırılmıştır.

Makale anlatıyor ev yapımı makine CNC ile. Ana avantaj bu seçenek takım tezgahı - adım motorlarını LPT bağlantı noktası aracılığıyla bir bilgisayara bağlamanın basit bir yöntemi.

Mekanik parça

yatak
Makinemizin yatağı 11-12mm kalınlığında plastikten yapılmıştır. Malzeme kritik değildir, alüminyum kullanılabilir, organik cam kontrplak ve mevcut diğer malzemeler. Çerçevenin ana parçaları kendinden kılavuzlu vidalar kullanılarak tutturulur; istenirse sabitleme noktalarını ayrıca tutkalla süsleyebilirsiniz; ahşap kullanıyorsanız PVA tutkalı kullanabilirsiniz.

Kaliperler ve kılavuzlar
Kılavuz olarak, çapı 12 mm, uzunluğu 200 mm (Z ekseni 90 mm), eksen başına iki parça olan çelik çubuklar kullanıldı. Kaliperler 25X100X45 ebatlarında textoliteden yapılmıştır. Textolite'de ikisi kılavuz, biri somun için olmak üzere üç açık delik bulunur. Kılavuz parçaları M6 vidalarla sabitlenmiştir. Üstteki X ve Y destekleri, tablayı ve Z ekseni düzeneğini bağlamak için 4 dişli deliğe sahiptir.

Kaliper Z
Z ekseni kılavuzları X desteğine geçiş plakası olan çelik plaka vasıtasıyla tutturulur, plakanın boyutları 45x100x4'tür.

Step motorlar, 2-3 mm kalınlığında çelik sacdan yapılabilen bağlantı elemanları üzerine monte edilir. Vida, lastik hortum olabilen esnek bir şaft kullanılarak step motorun eksenine bağlanmalıdır. Rijit şaft kullanırsanız sistem doğru çalışmayacaktır. Somun, kalipere yapıştırılmış pirinçten yapılmıştır.

Toplantı
Ev yapımı bir CNC makinesinin montajı aşağıdaki sırayla gerçekleştirilir:

• Öncelikle tüm kılavuz bileşenlerini kaliperlere takmanız ve bunları ilk önce tabana takılmayan yan duvarlara vidalamanız gerekir.
• Düzgün hareket elde edene kadar pergeli kılavuzlar boyunca hareket ettiriyoruz.
• Kılavuz parçalarını sabitleyerek cıvataları sıkın.
• Kaliper, kılavuz tertibatı ve yan çerçeveyi tabana tutturuyoruz; sabitleme için kendinden kılavuzlu vidalar kullanıyoruz.
• Z düzeneğini monte ediyoruz ve adaptör plakasıyla birlikte X desteğine takıyoruz.
• Daha sonra, kılavuz vidaları kaplinlerle birlikte takın.
• Motor rotorunu ve vidayı kaplin ile bağlayarak step motorların montajını yapıyoruz. Kılavuz vidaların düzgün bir şekilde dönmesine çok dikkat ediyoruz.

Makinenin montajı için öneriler:
Somunlar dökme demirden de yapılabilir; başka malzemelerin kullanılmasına gerek yoktur; vidalar herhangi bir yerden satın alınabilir. donanım mağazası ve ihtiyaçlarınıza uyacak şekilde düzeltin. M6x1 dişli vida kullanıldığında somun uzunluğu 10 mm olacaktır.

Makine çizimleri.rar

Bir CNC makinesini kendi ellerimizle monte etmenin ikinci kısmına, yani elektroniklere geçelim.

Elektronik

güç ünitesi
Güç kaynağı olarak 12Volt 3A ünitesi kullanıldı. Blok, step motorlara güç sağlamak için tasarlanmıştır. Kontrolör mikro devrelerine güç sağlamak için 5 Volt'luk başka bir voltaj kaynağı ve 0,3 A akım kullanıldı. Güç kaynağı step motorların gücüne bağlıdır.

İşte güç kaynağının hesaplanması. Hesaplama basittir - 3x2x1=6A; burada 3, kullanılan step motorların sayısı, 2, güç verilen sargıların sayısı, 1 ise Amper cinsinden akımdır.

Denetleyici
Kontrol kontrolörü yalnızca 3 555TM7 serisi mikro devreler kullanılarak monte edildi. Denetleyici ürün yazılımı gerektirmez ve oldukça basit bir yapıya sahiptir. şematik diyagram Bu sayede bu CNC makinesi özellikle elektronik konusunda bilgili olmayan bir kişi tarafından bile yapılabilir.

LPT bağlantı noktası konnektör pimlerinin tanımı ve amacı.

Vvyv.	İsim	Yön	Tanım
1	STROB	giriş ve çıkış	Her veri aktarımı tamamlandıktan sonra bilgisayarı ayarlar
2..9	DO-D7	çözüm	Çözüm
10	SORMAK	giriş	Bir bayt aldıktan sonra harici bir cihaz tarafından “0”a ayarlanması
11	MEŞGUL	giriş	Cihaz bu hattı "1" olarak ayarlayarak meşgul olduğunu belirtir.
12	Kağıt çıkışı	giriş	Yazıcılar için
13	Seçme	giriş	Cihaz bu satırı "1" yaparak hazır olduğunu belirtir.
14	Otomatik besleme
15	Hata	giriş	Bir hatayı belirtir
16	Başlat	giriş ve çıkış
17	İçinde Seç	giriş ve çıkış
18..25	Toprak GND'si	GND	Ortak tel

Deney için eski 5,25 inçlik bir step motor kullanıldı. Devrede 7 bit kullanılmamaktadır çünkü 3 motor kullanılmaktadır. Ana motoru (freze veya matkap) açmak için anahtarı üzerine asabilirsiniz.

Step motorlar için sürücü
Step motoru kontrol etmek için 4 kanallı bir amplifikatör olan bir sürücü kullanılır. Tasarım, KT917 tipinde yalnızca 4 transistör kullanılarak gerçekleştirilmiştir.

Ayrıca seri mikro devreleri de kullanabilirsiniz, örneğin - ULN 2004 (9 anahtar), 0,5-0,6A akımla.

Kontrol için vri-cnc programı kullanılır. Detaylı Açıklama ve programın kullanımına ilişkin talimatlar adresinde yer almaktadır.

Bu CNC makinesini kendi ellerinizle monte ederek, plastiklerin mekanik işlemlerini (delme, frezeleme) yapabilen bir makinenin sahibi olacaksınız. Çelik üzerine gravür. Ayrıca ev yapımı bir CNC makinesi çizici olarak kullanılabilir ve üzerine çizim yapabilir ve delebilirsiniz; baskılı devre kartı.

Sitedeki materyallere dayanmaktadır: vri-cnc.ru

Bu benim kendi ellerimle monte ettiğim ilk CNC makinem. mevcut malzemeler. Makinenin maliyeti yaklaşık 170$'dır.

Uzun zamandır bir CNC makinesi monte etmenin hayalini kuruyordum. Esas olarak kontrplak ve plastik kesmek, modelleme için bazı parçaları kesmek, ev yapımı ürünler ve diğer makineler için buna ihtiyacım var. Neredeyse iki yıl boyunca ellerim makineyi monte etmek için kaşındı; bu süre zarfında parça, elektronik ve bilgi topladım.

Makine bütçelidir, maliyeti minimumdur. Bundan sonra şu kelimeleri kullanacağım: sıradan bir insanaçok korkutucu görünebilir ve bu korkutup uzaklaştırabilir kendi kendine inşa edilmiş makine, ama aslında her şey çok basit ve birkaç gün içinde ustalaşması kolaydır.

Arduino + GRBL ürün yazılımına monte edilen elektronikler

Mekanik en basit olanıdır, 10 mm kontrplak + 8 mm vida ve cıvatalardan oluşan bir çerçeve, 25*25*3 mm metal açıdan yapılmış doğrusal kılavuzlar + 8*7*22 mm yataklar. Z ekseni bir M8 saplaması üzerinde, X ve Y eksenleri ise T2.5 kayışları üzerinde hareket eder.

CNC iş mili ev yapımıdır, fırçasız bir motor ve bir pens kelepçesi + bir dişli kayış tahrikinden birleştirilmiştir. İş mili motorunun ana 24 volt güç kaynağından beslendiği unutulmamalıdır. İÇİNDE teknik özellikler Motorun 80 amper olduğu belirtiliyor ancak gerçekte ağır yük altında 4 amper tüketiyor. Bunun neden olduğunu açıklayamıyorum ama motor harika çalışıyor ve işini yapıyor.

Başlangıçta Z ekseni, açılardan ve yataklardan yapılmış ev yapımı doğrusal kılavuzlar üzerindeydi, daha sonra onu yeniden yaptım, fotoğraflar ve açıklama aşağıdadır.

Çalışma alanı yaklaşık olarak X'te 45 cm, Y'de 33 cm, Z'de 4 cm'dir. İlk deneyimimi dikkate alarak bir sonraki makineyi daha büyük boyutlarda yapacağım ve X eksenine her iki tarafa birer tane olmak üzere iki motor takacağım. . Bunun nedeni büyük kol ve üzerindeki yüktür, Y ekseni boyunca maksimum mesafede iş yapıldığında artık sadece bir motor vardır ve bu da parçaların bozulmasına neden olur, daire biraz ortaya çıkar. taşıyıcının X boyunca bükülmesinden dolayı eliptiktir.

Motorun orijinal yatakları, yanal yüke göre tasarlanmadığından hızla gevşedi ve bu ciddi bir durumdur. Bu nedenle aksın üst ve alt kısmına 8 mm çapında iki büyük rulman taktım, bunun hemen yapılması gerekiyordu, şimdi bundan dolayı titreşim var.

Burada fotoğrafta Z ekseninin zaten diğer doğrusal kılavuzlarda olduğunu görebilirsiniz, açıklama aşağıda olacaktır.

Rehberlerin kendisi çok basit tasarım, bir şekilde yanlışlıkla Youtube'da buldum. Sonra bu tasarım bana her yönden ideal göründü, minimum çaba, minimum parça, basit montaj. Ancak uygulamanın gösterdiği gibi, bu kılavuzlar uzun süre çalışmıyor. Fotoğraf, CNC makinesinde bir haftalık test çalışmalarımın ardından Z ekseninde oluşan oluğu gösteriyor.

Z eksenindeki ev yapımı kılavuzları mobilya kılavuzlarıyla değiştirdim; iki parça için bir dolardan daha ucuza mal oldular. 8 cm'lik bir vuruş bırakarak kısalttım, X ve Y eksenlerinde hala eski kılavuzlar var, şimdilik değiştirmeyeceğim, bu makinede yeni bir makine için parça kesmeyi planlıyorum, sonra yapacağım. sadece şunu sökün.

Kesiciler hakkında birkaç söz. CNC ile hiç çalışmadım ve ayrıca çok az frezeleme tecrübem var. Çin'den birkaç kesici aldım, hepsinde 3 ve 4 oluk var, daha sonra bu kesicilerin metal için iyi olduğunu fark ettim, ancak kontrplağı frezelemek için başka kesicilere ihtiyacınız var. Yeni kesiciler Çin'den Belarus'a kadar olan mesafeyi kat ederken, ben elimdekilerle çalışmaya çalışıyorum.

Fotoğraf, 4 mm'lik bir kesicinin 10 mm huş kontrplak üzerinde nasıl yandığını gösteriyor, nedenini hala anlamadım, kontrplak temizdi, ancak kesicinin üzerinde çam reçinesine benzer karbon birikintileri vardı.

Fotoğrafta bir sonraki adım, plastiği frezeleme girişiminden sonra 2 mm'lik dört kanallı bir kesicidir. Bu erimiş plastik parçasını çıkarmak çok zordu; penseyle biraz ısırmak zorunda kaldım. Düşük hızlarda bile kesici hala sıkışıyor, 4 oluk açıkça metal için :)

Geçen gün amcamın doğum günüydü, bu vesileyle oyuncağıma bir hediye vermeye karar verdim :)

Hediye olarak kontrplak ev üzerine komple ev yaptım. Öncelikle programı test etmek ve kontrplağı bozmamak için köpük plastik üzerine frezelemeyi denedim.

Boşluk ve bükülme nedeniyle at nalı ancak yedinci kez kesilebildi.

Toplamda, bu dolu evin (saf haliyle) öğütülmesi yaklaşık 5 saat + harap olanın çok fazla zamanını aldı.

Bir keresinde bir anahtarlık hakkında bir makale yayınlamıştım, aşağıdaki fotoğrafta aynı anahtarlık var, ancak zaten bir CNC makinesinde kesilmiş. Minimum çaba, maksimum hassasiyet. Boşluk nedeniyle doğruluk kesinlikle maksimum değil, ancak ikinci makineyi daha sert hale getireceğim.

Ayrıca kontrplaktan dişlileri kesmek için bir CNC makinesi kullandım; bu, kendi ellerimle bir yapbozla kesmekten çok daha kullanışlı ve hızlı.

Daha sonra kontrplaktan kare dişliler kestim, gerçekten dönüyorlar :)

Sonuçlar olumlu. Şimdi yeni bir makine geliştirmeye başlayacağım, bu makinedeki parçaları keseceğim, el emeği pratik olarak montaja gelir.

Ev yapımı bir robot elektrikli süpürge üzerinde çalıştığınız için plastik kesmede ustalaşmanız gerekiyor. Aslında robot beni kendi CNC’mi yaratmaya da itti. Robot için plastikten dişlileri ve diğer parçaları keseceğim.

Güncelleme: Şimdi iki kenarlı (3.175 * 2.0 * 12 mm) düz kesiciler satın alıyorum, bunlar kontrplakın her iki tarafında da ciddi çizikler olmadan kesiyorlar.

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

42 veya 57 mm'lik standart boyutlarda çok kanallı step motor kontrolörleri (step motorlar), makinenin küçük bir çalışma alanı olması durumunda kullanılır - 1 m'ye kadar 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 bir akım sınırlayıcı kullandı araba lambaları akkor ve SD eski yazıcılardan veya tarayıcılardan çıkarıldı. Bu kontrolör devrede değişiklik yapılmadan kuruldu.

Yapmak en basit makine Kendin yap CNC, tarayıcıyı sökerken SD'ye ek olarak ULN2003 çipi ve iki çelik çubuk da çıkarılır, 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;
• uygun tahta seçeneği ev yapımı CNC makine;
• 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 başladıktan sonra ilk adım, çipi dikkatlice lehimlemektir. ekmek tahtası iki güç otobüsü ile. 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:

• Üçte aynı seviyede açılan deliklerde tahta bloklar, çelik çubukları yerleştirin ve küçük vidalarla sabitleyin.
• 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 geçip 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. Ama içinde tam versiyon kartlarında (Ek 2), eksen akımları harici donanım PWM tarafından düzenlenir.

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.

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. Şu tarihte: kendi kendine montaj 1 m'den fazla çalışma alanına sahip bir makine için standart boyutta 86 mm (nema34) step motorlar kullanılmalı, bu tür motorları kontrol etmek için 4,2 A ve daha yüksek kontrol akımına sahip güçlü tek kanallı sürücülere ihtiyaç duyulacaktır.

Masaüstü freze makinelerini kontrol etmek için, özel SD sürücü mikro devrelerine dayalı kontrolörler yaygın olarak kullanılmaktadır, örneğin: TB6560 veya A3977. Bu çip, doğru sinüs dalgasını üreten bir denetleyici içerir. farklı modlar yarım adım ve fırsatı var Yazılım yükleme sarma akımları. 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 genişletme 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 freze makinesiyle (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 kart" adı verildi, Şekil 3. Kartın bu versiyonu forumlarda çok tartışıldı, bir takım dezavantajları var. Bunlardan ilki, makine kontrol programı MACH3'ü ayarlarken maksimum değerin girilmesini gerektiren PC817 yavaş optokuplörlerdir. izin verilen değer Adım darbesi ve Yön darbesi = 15 alanlarında. İkincisi, optokuplörlerin çıkışlarının TB6560 sürücüsünün girişleriyle zayıf eşleşmesidir; bu, Şekil 8 ve 9'daki devreyi değiştirerek çözülebilir. Üçüncüsü doğrusal regülatörlerdir. kartın güç kaynağında ve bunun sonucunda çok fazla aşırı ısınma var; sonraki kartlarda darbe dengeleyiciler kullanılıyor. 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 vardır. 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. Küçük boyut, ancak bunun bir sonucu olarak daha küçük beden radyatör

Şekil 5

4. Denetleyici girişi alüminyum gövde, Şekil 6. Muhafaza, 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 şu durumlarda kullanılabilir: kendi kendine üretim Geniş çalışma alanına ve 4,2A'e kadar akıma sahip step motorlara sahip bir makine, 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.