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: 46 (+46/−0)
Лояльность: 131 (+132/−1)
Сообщения: 1691
Темы: 18
С нами: 3 года 6 месяцев


OWERWATCH Genji Shimada

#81 Алаев Ян » 15 сентября 2016, 19:07

Доска для разделки продуктов

IMG_6967.JPG
IMG_6964.JPG


https://cloud.mail.ru/public/8WVL/Dsr4ydxzV
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 46 (+46/−0)
Лояльность: 131 (+132/−1)
Сообщения: 1691
Темы: 18
С нами: 3 года 6 месяцев

#82 Алаев Ян » 5 октября 2016, 14:24

Данный проект можно считать завершенным. Станок успешно трудится. Различные работы станка будут выкладываться в группе ВК https://vk.com/alaevlabs дабы не захламлять Форум.

Добавлено 5 октября 2016, 12:43:
Алаев Ян писал(а):Речь идет о том, что при попытке нарисовать стробометки (черные точки) на каком-то этапе набегает ошибка и в конечном итоге станок теряет ноль. Т.е. это либо шаги пропускаются, либо люфты осей набирают погрешность, либо еще что-то. Вариантов много.
Справедливости ради - нужно попробовать на новом станке выполнить ту же работу, что озвучивалась здесь /viewtopic.php?p=5318#p5318

Добавлено 5 октября 2016, 12:45:
Алаев Ян писал(а):Стоит отметить, что я добавил туда индикатор выходной мощности лазера. Я собрал его на базе Arduino Nano. Индикация в диапазоне 10-100% - это очень удобно, чтобы не на глаз настраивать мощность излучения, а на точный режим. Когда надо будет непрорезать насквозь, а, например, на нужную глубину, или сделать нужный оттенок серого, я точно оценю этот индикатор по достоинству. У меня используется синий лазерный диод, поэтому я и индикатор мощности лазера сделал синим .
Код скетча далек от совершенства, но, тем не менее, работает и удобство использования индикатора при выставлении уровня мощности просто не передать словами.
power_indicator_laser.7z
Размер: 4.58 КБ
Скачиваний: 21


Добавлено 5 октября 2016, 12:50:
Алаев Ян писал(а):автономный контроллер AG-CNC-1
В конечном итоге этот контроллер пошел в мусорное ведро. Сколько я не бился с ним, стабильной работы я получить не смог. Регулярно вылазили сбои, ошибки, глюки и так далее... Этот контроллер был заменен на MicroNC http://micronc.ru/ который уже давно стабильно и уверенно выполняет свои задачи.

Добавлено 5 октября 2016, 12:51:
Алаев Ян писал(а):пришлось городить переходник, чтобы можно было оперативно менять источник сигнала управления.
тоже ушел в ведро...

Добавлено 5 октября 2016, 14:24:
Алаев Ян писал(а):В наше время делать ЧПУ станок весьма накладно. К примеру, каленые полированные валы стоят от 1500 р. за метр, а надо их немало, на каждую ось по две штуки... Я долго искал альтернативные варианты, хотелось что-то дешевое и в то же время, чтобы можно было безболезненно заменить при необходимости. Выбор пал на карниз двухрядный длиной 1.6 м, хромированный с диаметром труб 16 мм.
Как я ни старался, мне все равно пришлось заменить карнизные трубки на полированные каленые валы, так как из-за даже незначительной кривизны трубок станок могло в любой момент заклинить.

Добавлено спустя 8 минут 20 секунд:
Алаев Ян писал(а):К сожалению, не удалось по простому изготовить подвижную каретку для оси Х полностью из капролона или фторопласта, поэтому, пришлось идти обходным путем - изготовить все из алюминия Д16 и запрессовать туда втулки из капролона, выполняющие роль подшипников скольжения.
Позже капролоновые втулки были заменены на линейные подшипники.
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 46 (+46/−0)
Лояльность: 131 (+132/−1)
Сообщения: 1691
Темы: 18
С нами: 3 года 6 месяцев

#83 Егор » 7 января 2017, 21:36

Добрый день, убив кучу времени в поисках хоть чего то внятного по моему вопросу, нашел ваш форум, очень надеюсь на вашу помощь, суть вопроса в том: есть небольшой фрезерный хоббийный станок чпу, работает отлично, нареканий нет, хочу повесить на него лазерный выжигатель, заказал у друзей китайцев лазерный модуль 12Вольт 15W 3A, собрался это подключить и понял, что в этой области моих ЧПУшных знаний не достаточно, не могли бы вы просветить меня, как подключить лазер с TTL к уже имеющемуся станку под управлением Mach3, и какой блок питания оптимально подойдет к модулю, какое ПО используется для лазера?
Егор
Наблюдатель
Наблюдатель
Аватара
Репутация: 0 (+0/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 1
С нами: 9 месяцев 10 дней

#84 Алаев Ян » 8 января 2017, 11:28

Егор писал(а):Добрый день, убив кучу времени в поисках хоть чего то внятного по моему вопросу, нашел ваш форум, очень надеюсь на вашу помощь
Добрый день! Чем сможем - поможем!

Добавлено 8 января 2017, 11:11:
Егор писал(а):есть небольшой фрезерный хоббийный станок чпу, работает отлично, нареканий нет, хочу повесить на него лазерный выжигатель
технически это сделать можно, но не нужно - я проверил это на собственном опыте. У меня был фрезерный станок, который я хотел и переделал в лазерный. В начале темы есть информация об этом. Если кратко - то у фрезерного станка подачи "силовые", а у лазерного "скоростные" - это два разных мира и когда Вы поставите лазер на фрезер, он, конечно, будет работать, но будет работать крайне медленно, а Вы очень быстро захотите бОльшего от того, что получите и в конечном счете будете неудовлетворены результатом, поэтому я сразу рекомендую бросить идею переделки фрезера в лазер, а заняться изготовлением другого станка под поставленные цели.

Добавлено 8 января 2017, 11:14:
Егор писал(а):заказал у друзей китайцев лазерный модуль 12Вольт 15W 3A
Кидайте ссылку на модуль, который заказали - посмотрим. Вас не смущают цифры 12В 15Вт 3А? Тут либо Вт, либо А не соответствуют друг другу, так как обычно питание лазерного модуля осуществляется от 12В.

Добавлено 8 января 2017, 11:16:
Егор писал(а):и какой блок питания оптимально подойдет к модулю
Импульсный БП с выходным напряжением 12В и выходной мощностью бОльшей потребляемой с небольшим запасом, например, в 1.2-1.5 раза.

Добавлено 8 января 2017, 11:18:
Егор писал(а):какое ПО используется для лазера?
персонально под лазер никакого ПО нет. Есть ПО, которое управляет станком, собственно всеми перемещениями и включением/выключением лазера. Если Вы нацелились на Mach3, то и лазером должен управлять Mach3.

Добавлено 8 января 2017, 11:26:
Егор писал(а):как подключить лазер с TTL к уже имеющемуся станку под управлением Mach3
Лазер с TTL - это лазер, который имеет управление мощностью с помощью ШИМ. ШИМ формирует сигнал напряжения 0-5В, который и воспринимается лазером как уровень выходной мощности. С точки зрения станка - ему все равно, что Вы подключите в качестве исполнительного органа, будь то шпиндель или лазер. Суть одинаковая, лазер будет менять мощность излучения от минимума до максимума, шпиндель будет менять обороты от минимума до максимума. Вот тут есть пояснение, как настроить ШИМ в Mach3. Сам я не рекомендую использовать программное управление ШИМ. Я использую аппаратный ШИМ созданный с помощью внешнего генератора. Т.е. я сам вручную задаю нужный уровень мощности, а уже сигнал Enable (включение/выключение) приходит программно. Мне так удобнее.
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 46 (+46/−0)
Лояльность: 131 (+132/−1)
Сообщения: 1691
Темы: 18
С нами: 3 года 6 месяцев

Было - Стало

#85 Алаев Ян » 10 января 2017, 13:14

Под НГ наводил порядок в делах и нашел старые коды программ на которых ранее все тестировал. Разумеется, попробовал для получения сравнительного результата, который очень порадовал. У меня в прошлом не сходились окружности, дефект был выражен в потере шагов, который мог проявляться как со стороны механики, так и со стороны электроники. Сейчас, после всех проведенных модернизаций и доработок, станок работает как часы.

2016-01-27 11.13.21.png
Было
2016-01-27 11.13.12.png
Было

2017-01-10 13.49.44.jpg
Стало
2017-01-10 13.49.52.jpg
Стало
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 46 (+46/−0)
Лояльность: 131 (+132/−1)
Сообщения: 1691
Темы: 18
С нами: 3 года 6 месяцев

Продувка для лазерной резки

#86 Алаев Ян » 13 марта 2017, 14:10

Для того, чтобы разрезать деталь, например, фанеру, обязательно нужна продувка сжатым воздухом, иначе образуется окалина, которая закупоривает рез и выступает в роли теплового сопротивления для лазерного луча. Окалину нужно выдувать из зоны реза. Давно я хотел это попробовать, но без соответствующих специфических деталей в этом деле не обойтись. А вот запуск в работу 3D-печати очень способствует /viewtopic.php?f=74&t=307 их самостоятельному изготовлению. В выходные был на рынке и в разделе ни то аквариумов, ни то дачных принадлежностей купил шланги и переходники для их подключения.

2017-03-12 16.00.54.jpg
Шланги разного диаметра
2017-03-12 16.02.15.jpg
Тройник и штуцеры
2017-03-12 16.02.48.jpg
Предполагаемая сборка тройника
2017-03-12 17.04.02.jpg
Установка на крышку от 5 литровой бутылки
2017-03-12 17.04.53.jpg
Установка на крышку от 5 литровой бутылки


Все соединения сделал через ФУМ-ленту (хотя давление там будет мизерное - все равно сделал герметично). В качестве ресивера планируется использовать 5 литровую бутылку от питьевой воды. Этого объема воздуха достаточно, даже с избытком.

Скриншот 2017-03-13 11.14.45.png
Сопло для продувки
Скриншот 2017-03-13 11.14.58.png
Сопло для продувки


Смакетировал сопло для продувки сжатым воздухом. В этой конструкции важно, чтобы сжатый воздух подавался так же вертикально, как и луч лазера. Конструкцию сделал с учетом фокусного расстояния. Кстати, она имеет дополнительный плюс - в линзу лазера не будут попадать продукты горения и она не будет от этого тускнеть, что продлит ее срок службы и не будет приводить к потере мощности.

Produvka.stl
Размер: 258.91 КБ
Скачиваний: 7
Produvka.pdf
Размер: 31.13 КБ
Скачиваний: 4
Produvka.m3d
Размер: 217.39 КБ
Скачиваний: 6


Скриншот 2017-03-13 15.01.23.png
Штуцер
Скриншот 2017-03-13 15.01.47.png
Штуцер

Штуцер.stl
Размер: 269.44 КБ
Скачиваний: 6
Штуцер.pdf
Размер: 59.69 КБ
Скачиваний: 5
Штуцер.m3d
Размер: 233.28 КБ
Скачиваний: 4
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 46 (+46/−0)
Лояльность: 131 (+132/−1)
Сообщения: 1691
Темы: 18
С нами: 3 года 6 месяцев

#87 Алаев Ян » 14 марта 2017, 9:22

"Продувка", напечатанная из PLA.
2017-03-14 00.34.26.jpg
Продувка
2017-03-14 00.34.53.jpg
Продувка
2017-03-14 00.35.15.jpg
Продувка
2017-03-14 00.35.23.jpg
Продувка


Чтобы воздух не сквозил сквозь радиатор лазера - ставим уплотнитель между линзой лазера и нашей "продувкой".
2017-03-14 00.43.38.jpg
Устанавливаем герметизирующий уплотнитель


Затем монтируем "продувку" и выравниваем ее, чтобы луч выходил наружу, а не проделал дырку в нашем изделии.

2017-03-14 00.51.38.jpg
Монтируем "продувку"
2017-03-14 00.52.30.jpg
Проверка проходимости луча
2017-03-14 00.52.38.jpg
Проверка проходимости луча
2017-03-14 00.53.03.jpg
Проверка проходимости луча


Штуцер получился так себе... Я предполагал, что не нужно делать ребра для крепления шланга (там получается очень тонкая стенка - слабое место).
На самом деле распечаталось все хорошо, просто в тот момент, когда я рассверливал отверстие, сверло нагрелось и расплавило тонкую стенку. Переделывать было лениво, поэтому я доработал штуцер напильником и вставил металлическую трубку из залежей непонятных запчастей.

2017-03-14 01.19.44.jpg
Штуцер
2017-03-14 01.19.55.jpg
Штуцер
2017-03-14 01.20.07.jpg
Штуцер


Я предположил, что, возможно, прикручу штуцер винтами к "продувке", но в конечном итоге просто приклеил его суперклеем к корпусу.

2017-03-14 01.23.36.jpg
Приклеил штуцер


Продувка для лазера в собранном виде - можно попробовать что-нибудь отрезать. :twisted:

2017-03-14 01.42.55.jpg
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 46 (+46/−0)
Лояльность: 131 (+132/−1)
Сообщения: 1691
Темы: 18
С нами: 3 года 6 месяцев

#88 Алаев Ян » 5 октября 2017, 8:40

Какая-то лажа началась с лазерным ЧПУ.
Пропускает шаги по оси Х. Не могу найти причину... Все проверил, все, кажется, нормально, но результат на лицо...

2017-10-04 20.27.47.jpg
Пропуск шагов по оси Х


Скриншот 2017-10-01 18.48.55.png
Симулятор кода проблем не видит
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 46 (+46/−0)
Лояльность: 131 (+132/−1)
Сообщения: 1691
Темы: 18
С нами: 3 года 6 месяцев

Пред.

Вернуться в ЧПУ станки/Конструирование



Кто сейчас на форуме (по активности за 5 минут)

Сейчас этот раздел просматривают: 1 гость