Изготовление лазерного ЧПУ станка своими руками

Список разделов РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ ФОРУМ ЧПУ станки/Конструирование

Описание: ЧПУ/Станки/Различные конструкторские задачи
Модератор: Алаев Ян

#1 Алаев Ян » 27 января 2016, 14:29

История создания лазерного ЧПУ своими руками

Изображение

Содержание проекта:
Спойлер
1. Небольшая предыстория /viewtopic.php?p=5318#p5318
2. Переходник под пульт AG-CNC-1 /viewtopic.php?p=5320#p5320
3. Направляющие валы из карниза /viewtopic.php?p=6481#p6481
4. А вал то не провернуть!!! /viewtopic.php?p=6751#p6751
5. Сборка конструкции оси Z /viewtopic.php?p=7776#p7776
6. Каретка оси Х /viewtopic.php?p=7869#p7869
7. Каретка оси Y /viewtopic.php?p=7874#p7874
8. Установка станка на шипы /viewtopic.php?p=8530#p8530
9. Установка ременного привода /viewtopic.php?p=8541#p8541
10. Примеры работы, выполненных с помощью выжигателя /viewtopic.php?p=9947#p9947
11. Проверка работы механики оси Y /viewtopic.php?p=11107#p11107
12. GRBL 9600 нам не подойдет... /viewtopic.php?p=11179#p11179
13. Продувка для лазерной резки /viewtopic.php?f=74&t=241&p=14545#p14545

Применяемые комплектующие:
Спойлер
1. Разъемы для подключения шаговых двигателей GX16-4 http://www.ebay.com/itm/5Pcs-Aviation-Plug-16mm-4 ... m4af93d41ee:g:sYYAAOSwezVWwZ95
2. Шаговые двигатели Nema23 http://www.ebay.com/itm/24V-Nema-23-Stepper-Motor ... m33a8b043c0:g:3AgAAOSwLVZV6T-n
3. Лазерный диод 2Вт 450 нм 12В http://www.ebay.com/itm/Focusable-high-power-2W-4 ... m4d35e48d3a:g:xScAAOSwxp9W9Uug
4. Защитные очки на длину волны 450 нм http://www.ebay.com/itm/Protective-Goggles-for-Vi ... m1c39365467:g:2rYAAOSw0e9Us-ck
5. Крепежный уголок для шагового двигателя Nema23 http://www.ebay.com/itm/For-57mm-NEMA23-Stepper-M ... m35f77bf7b6:g:TpsAAOSwnH1WbE8Y
6. Армированный ремень шириной 6 мм http://www.ebay.com/itm/5-Meter-197-6mm-Width-GT2 ... m43cb91bc4b:g:vr0AAOSwq7JUEday
7. Шкив для ременной передачи http://www.ebay.com/itm/5PCS-lot-GT2-Timing-Pulle ... 46a0:m:mN8y5RI51dnaKfVrGeEKEyA
8. Держатели цилиндрических валов http://www.ebay.com/itm/4pcs-SK10-SK12-SK16-Linea ... 11f0:m:mgaualeopJ430M7mIsL85SQ

Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 53 (+53/−0)
Лояльность: 152 (+153/−1)
Сообщения: 1808
Темы: 23
С нами: 3 года 8 месяцев


#61 Алаев Ян » 31 июля 2016, 23:57

poty писал(а):Да, результат получился лучше, но для чего? Каково применение этому?
Можно выжигать фотографии, картины. При достижении приемлемого качества.

Добавлено спустя 46 секунд:
poty писал(а):Ок. А лазер светит постоянно? Или зажигается на ту самую временную задержку по достижению точки?
нет, он бьет импульсно, только по точкам, постоянно он не светит, только когда идет векторная обработка по сплошной линии.

Добавлено спустя 1 минуту 50 секунд:
poty писал(а):А это предел фокусировки?
думаю, что нет. Во многих описаниях в интернете мне попадалась цифра 0.15. Но тут нужно брать еще в расчет реакцию материала на лазер. Мягкая фанера как бы "расплывается" под действием луча, и чем дольше мы выжигаем, тем толще становится пятно. Поэтому фокусировка может быть 0.15, а результат действия лазера 0.25. На плотном дереве может получиться другой эффект.

Добавлено спустя 46 минут 41 секунду:
poty писал(а):Да, на плакат, на который смотрят с расстояния метра 2, пойдёт, но значки... сильно сомневаюсь.
Ну, с чего-то же надо начать. Пока так, а дальше добьемся бОльших успехов.

К примеру, чем плоха фотография?

Изображение

Она сделана мною на ЧПУ выжигателе непосредственно спиралью. Я не думаю, что лазером нельзя добиться лучших результатов. Было бы над чем работать. Основное назначение станка - маркировка панелей (с этим он без проблем справляется, там полутоновые изображения отсутствуют). Но почему бы не сделать возможность изготовления картин и фотографий, многим это нравится, мне в том числе. Пусть работает по полной программе.

Добавлено спустя 34 минуты 29 секунд:
poty писал(а):Просто ради интереса распечатайте картинку в 16 тонах с таким разрешением - это будет уровень советской газеты.
я не знаю, как это сделать :-)
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 53 (+53/−0)
Лояльность: 152 (+153/−1)
Сообщения: 1808
Темы: 23
С нами: 3 года 8 месяцев

#62 Алаев Ян » 2 августа 2016, 0:23

phpBB [media]


IMG_6697.JPG
При близком рассмотрении
IMG_6701.JPG
А так видит глаз в жизни
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 53 (+53/−0)
Лояльность: 152 (+153/−1)
Сообщения: 1808
Темы: 23
С нами: 3 года 8 месяцев

Гибкий магнитный лист

#63 Алаев Ян » 2 августа 2016, 17:58

Попробовал порезать лазером гибкий магнитный лист, типа такого:

5786.970.jpg
Гибкий магнитный лист


Основа похожа на резину, а внутри какая-то металлизированная субстанция - лазер так и не смог ее прорезать. Ставил даже скорость 10 мм/мин, безрезультатно, лазер его не берет. В то же время магнитный лист легко режется ножом или ножницами.

Добавлено спустя 7 часов 48 минут:
Новое фото на подставке
Лазерный ЧПУ определенно классная штуковина. Очень многое можно сделать и отличный инструмент для творчества.

IMG_6705.JPG
IMG_6716.JPG
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 53 (+53/−0)
Лояльность: 152 (+153/−1)
Сообщения: 1808
Темы: 23
С нами: 3 года 8 месяцев

Постепенно набираюсь опыта в ЧПУ выжигании

#64 Алаев Ян » 5 августа 2016, 1:49

IMG_6736.JPG
IMG_6727.JPG
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 53 (+53/−0)
Лояльность: 152 (+153/−1)
Сообщения: 1808
Темы: 23
С нами: 3 года 8 месяцев

PLC002 отдам бесплатно

#65 Алаев Ян » 6 августа 2016, 0:43

Отдам бесплатно контроллер/драйвер 4-х шаговых двигателей PLC002

2016-08-05 08.39.54.jpg


Добавлено 6 августа 2016, 0:41:
poty писал(а):Алаев Ян писал(а):
Я общаюсь с разработчиком ПО контроллера на эту тему. Если я правильно понимаю, то есть какое-то различие в движении по белым и черным точкам. Когда контроллер идет по черным точкам, которые близко расположены друг к другу, то учитывая их близость, скорость перемещения портала снижается и вроде как энергия лазера в этих местах больше, там где белые участки - там контроллер разгоняет портал быстрее и прохождение точек вроде бы как тоже быстрее происходит... Я не уверен пока в этих утверждениях. Там есть такой параметр, как временная задержка на каждый кадр, т.е. на каждую точку. По идее, если задержка одинаковая для всех, она должна уравнивать все точки между собой.
Это нужно прояснить обязательно, потому что иначе качества не добиться будет.
Я разобрался в причинах разной скорости движения лазера при обработке светлых и черных участков. Разница заключается в расстоянии между точками. Когда мы обрабатываем сравнительно светлые участки, точки расположены там далеко друг от друга и лазер успевает разогнаться до своей рабочей скорости. При этом у него есть такие параметры, как: 1) начальная скорость движения, 2) ускорение разгона, 3) ускорение торможения. Когда мы подходим к участку с темным цветом с близкорасположенными точками - то за счет их близости, лазер не успевает выйти на рабочую скорость, он начинает разгоняться, как уже включается режим торможения, соответственно скорость на темных участках снижается и там эффективность лазера увеличивается. В данной версии контроллера с этим можно бороться путем увеличения величины ускорения портала, введения задержек на каждом кадре и снижения общей скорости перемещения. Сейчас существует версия контроллера, которая имеет функцию look ahead (просмотр кадров вперед). Т.е. выполнение кода осуществляется с упрежденным чтением 30 кадров траектории вперед и за счет этого скорость портала держится постоянной как в режиме "змейка", так и на криволинейных участках при работе по векторной графике. В ближайшем будущем я приобрету этот контроллер и у меня будет возможность сравнить их в деле.
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 53 (+53/−0)
Лояльность: 152 (+153/−1)
Сообщения: 1808
Темы: 23
С нами: 3 года 8 месяцев

#66 poty » 6 августа 2016, 1:14

Алаев Ян писал(а):Когда мы обрабатываем сравнительно светлые участки, точки расположены там далеко друг от друга и лазер успевает разогнаться до своей рабочей скорости. При этом у него есть такие параметры, как: 1) начальная скорость движения, 2) ускорение разгона, 3) ускорение торможения. Когда мы подходим к участку с темным цветом с близкорасположенными точками - то за счет их близости, лазер не успевает выйти на рабочую скорость, он начинает разгоняться, как уже включается режим торможения, соответственно скорость на темных участках снижается и там эффективность лазера увеличивается.
Алаев Ян писал(а):он бьет импульсно, только по точкам, постоянно он не светит
Причём тут скорость перемещения между точками, если интервал времени горения одинаковый?
Владислав
poty
Профи
Профи
Аватара
Возраст: 51
Откуда: Россия, Москва
Репутация: 65 (+65/−0)
Лояльность: 42 (+42/−0)
Сообщения: 2554
Темы: 3
С нами: 3 года 8 месяцев

#67 Алаев Ян » 6 августа 2016, 13:56

poty писал(а):Причём тут скорость перемещения между точками, если интервал времени горения одинаковый?
С точки зрения восприятия написанного здесь - разницы нет. Нам все равно с какой скоростью мы перемещаемся между точками, лишь бы мы включали лазер над нужной точной на постоянное время. Но с другой стороны практика говорит об обратном, если включить режим 50% мощности, то на светлых участках точек не видно совсем, а на на темных они проявляются и ставятся. Казалось бы, время выдержки одинаковое и точка должна ставиться всегда, но почему-то этого не происходит. Я не знаю точно алгоритм работы, поэтому я не могу ответить на этот вопрос. Мне пока понятно только движение по криволинейным траекториям с постоянной скоростью.

Добавлено спустя 5 часов 59 минут:
IMG_6752.JPG
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 53 (+53/−0)
Лояльность: 152 (+153/−1)
Сообщения: 1808
Темы: 23
С нами: 3 года 8 месяцев

Панно на стену

#68 Алаев Ян » 10 августа 2016, 12:34

IMG_6772.JPG
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 53 (+53/−0)
Лояльность: 152 (+153/−1)
Сообщения: 1808
Темы: 23
С нами: 3 года 8 месяцев

Для друзей!

#69 Алаев Ян » 13 августа 2016, 23:44

2016-08-11 01.55.02.jpg
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 53 (+53/−0)
Лояльность: 152 (+153/−1)
Сообщения: 1808
Темы: 23
С нами: 3 года 8 месяцев

Изготовил повторно первую пробную картинку

#70 Алаев Ян » 14 августа 2016, 21:28

IMG_6625.JPG
Было
IMG_6806.JPG
Стало
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 53 (+53/−0)
Лояльность: 152 (+153/−1)
Сообщения: 1808
Темы: 23
С нами: 3 года 8 месяцев

для разделки МЯСА!!!

#71 Алаев Ян » 16 августа 2016, 8:14

IMG_6807.JPG
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 53 (+53/−0)
Лояльность: 152 (+153/−1)
Сообщения: 1808
Темы: 23
С нами: 3 года 8 месяцев

#72 Алаев Ян » 18 августа 2016, 11:58

Для экспериментов купил лист пенополистирола "Техноплекс" 1180х580х20 (105 р.) и попробовал его под воздействием лазера.

phpBB [media]
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 53 (+53/−0)
Лояльность: 152 (+153/−1)
Сообщения: 1808
Темы: 23
С нами: 3 года 8 месяцев

Подарок на свадьбу!

#73 Алаев Ян » 8 сентября 2016, 7:31

IMG_6885.JPG
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 53 (+53/−0)
Лояльность: 152 (+153/−1)
Сообщения: 1808
Темы: 23
С нами: 3 года 8 месяцев

#74 Алаев Ян » 9 сентября 2016, 20:41

IMG_6888.JPG
IMG_6892.JPG
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 53 (+53/−0)
Лояльность: 152 (+153/−1)
Сообщения: 1808
Темы: 23
С нами: 3 года 8 месяцев

О важности направляющих валов (осей) для станка ЧПУ

#75 Алаев Ян » 12 сентября 2016, 11:37

Когда я только начинал заниматься этим проектом я еще не знал, получится что-то или нет и что вообще из этого выйдет, поэтому я старался сэкономить на всем по возможности. К примеру, я решил сэкономить на направляющих валах /viewtopic.php?p=6481#p6481, сейчас я не могу сказать, что это была хорошая идея. Хоть мне и удалось сделать работающую версию станка с валами от карниза - намучился я с ними прилично. На самом деле я перепробовал 3 разных типа альтернативных валов:
1. Вал от карниза
2. Зеркальная трубка (не знаю для чего используется, но продается на местном рынке)
3. Калиброванный стержень из нержавейки.

Несколько слов о каждом пункте.
1. Вал от карниза получился самым успешным аналогом настоящего вала для ЧПУ. По длине он достаточно ровный. Диаметр чуть завышен относительно заявленного. Точность формы на среднем уровне. Где-то круг, где-то яйцом. При обильном использовании пластичной смазки на валу станок может работать. Но с ними выявилась и проблема, если станок работает около суток непрерывно, то смазка достаточно быстро истирается и станок может заклинить - это меня напрягало больше всего и становилось очевидно, что валы придется менять на нормальные.
2. Зеркальная трубка - на вид полированная, красивая, но по факту самый плохой вариант для замены вала. Точность формы плохая, точность диаметра плохая. С этой трубкой в качестве вала станок в принципе не смог работать.
3. Калиброванный стержень из нержавейки - хорошая точность формы и диаметра, но стержень не ровный по своей длине (его уводит, выгибает, так как он не закален и деформирован при изначальной транспортировке), плюс у него плохая шероховатость поверхности, требуется бОльшая гладкость для лучшего скольжения.
В конечном итоге, когда я убедился, что станок работает как надо я решился на покупку фирменных валов для станка.
Это калиброванные, полированные, закаленные валы с гарантированным классом точности диаметра, формы и отклонения от линейности. Валы заказал в Duxe и был очень доволен качеством их товара. Всем рекомендую этот интернет-магазин. Упаковка отличная, все доехало без малейших намеков на повреждение.

IMG_6833.JPG
Заказ в Duxe
IMG_6835.JPG
Заказ в Duxe
IMG_6839.JPG
Заказ в Duxe
IMG_6840.JPG
Заказ в Duxe
IMG_6842.JPG
Заказ в Duxe


Добавлено спустя 1 минуту 59 секунд:
В качестве небольшого вывода из этой истории - заменить настоящий вал каким-то аналогом не получится. Все зависит от конструкции станка, конечно, но с большой долей вероятности все равно придется ставить правильные комплектующие, если будет нужен хороший результат, а не геморрой с постоянной смазкой и борьбой с люфтами.
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 53 (+53/−0)
Лояльность: 152 (+153/−1)
Сообщения: 1808
Темы: 23
С нами: 3 года 8 месяцев

#76 poty » 12 сентября 2016, 13:54

Владислав
poty
Профи
Профи
Аватара
Возраст: 51
Откуда: Россия, Москва
Репутация: 65 (+65/−0)
Лояльность: 42 (+42/−0)
Сообщения: 2554
Темы: 3
С нами: 3 года 8 месяцев

#77 Алаев Ян » 12 сентября 2016, 14:04

Оригинально, конечно! Только не очень понятно как быть с модуляцией по вертикали? Или будет только монозапись???
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 53 (+53/−0)
Лояльность: 152 (+153/−1)
Сообщения: 1808
Темы: 23
С нами: 3 года 8 месяцев

#78 poty » 12 сентября 2016, 14:08

В данном случае - только моно. Ни качество материала, ни точность лазера не позволяют записать что-то более сложное. Даже в этом опыте ограничена и частота, и ширина дорожки не соответствует норме.
Владислав
poty
Профи
Профи
Аватара
Возраст: 51
Откуда: Россия, Москва
Репутация: 65 (+65/−0)
Лояльность: 42 (+42/−0)
Сообщения: 2554
Темы: 3
С нами: 3 года 8 месяцев

#79 Алаев Ян » 13 сентября 2016, 11:28

IMG_6951.JPG
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 53 (+53/−0)
Лояльность: 152 (+153/−1)
Сообщения: 1808
Темы: 23
С нами: 3 года 8 месяцев

#80 Алаев Ян » 14 сентября 2016, 19:20

IMG_6960.JPG
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 53 (+53/−0)
Лояльность: 152 (+153/−1)
Сообщения: 1808
Темы: 23
С нами: 3 года 8 месяцев

Пред.След.

Вернуться в ЧПУ станки/Конструирование



Кто сейчас на форуме (по активности за 5 минут)

Сейчас этот раздел просматривают: 1 гость

cron