ЧПУ-станок для фрезеровки печатных плат и гравировки

ЧПУ/Станки/Различные конструкторские задачи

Модератор: Алаев Ян

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2285
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 1 раз

Контроллер шпинделя

#61

Сообщение Алаев Ян » 02 фев 2018, 13:51

2018-02-02 13.43.37.jpg
Контроллер шпинделя
Решил провести проверочное включение, как шпинделя, так и контроллера, который им управляет.
Контроллер был куплен здесь: https://ru.aliexpress.com/item/12V-80V-digital-go ... l?spm=a2g0s.9042311.0.0.qUT5DU
Сразу могу сказать - прикольная штуковина! Я для другого проекта /viewtopic.php?f=74&t=359 буду заказывать второй. Мне понравилась его работа. Особенно возможность программирования настроек:
В меню есть 5 параметров:
1. Скорость разгона шпинделя. Регулируется в диапазоне от 0 до 100%, что соответствует времени от 0 до 10.0 секунд. На мой взгляд удобная фишка, чтобы не было рывков и бросков тока при пуске на максимальных оборотах. Думаю, что разгон от нуля до максимума за 1-2 секунды - это очень полезная фишка.
2. Скорость торможения шпинделя. Регулируется в диапазоне от 0 до 100%, что соответствует времени от 0 до 10.0 секунд. На мой взгляд сомнительная функция. Не знаю, зачем нужно медленно и управляемо тормозить шпиндель... На холостом ходу он и так останавливается в течение секунд 10. В общем, параметр работает как и п. 1, только в обратную сторону. Я себе поставил его равным 1 секунде, чтобы в электронике не вызывать резкого обрыва тока, чтобы ток спадал чуточку плавнее. Не думаю, что это на что-то влияет, но раз уж есть такая фишка - я включил.
3. Минимальная скорость шпинделя. Регулируется от 0 до 80%. Пока установил ее равной нулю. Возможно в процессе эксплуатации что-то прояснится.
4. Максимальная скорость шпинделя. Регулируется от 0 до 100%. А вот это удобная функция. Смысл вот в чем, если шпинделем управлять с помощью реле, как это часто делается, то данная уставка не даст разгоняться выше заданной скорости. Параметр как и все остальные запоминается в памяти после отключения питания.
5. Дискрет регулирования скорости. Регулируется дискретно значениям: 1%, 2%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%. Это необходимо для плавной регулировки скорости с помощью кнопок "Вверх" и "Вниз". Я поставил "10%", думаю, что мне хватит этих градаций скоростей.
Стремление к совершенству рождает шедевры!

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 3275
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Поблагодарили: 1 раз

#62

Сообщение poty » 02 фев 2018, 13:53

Я так понимаю - скорость здесь понятие относительное? Ведь обратная связь отсутствует?
Владислав

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2285
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 1 раз

#63

Сообщение Алаев Ян » 02 фев 2018, 14:08

да, конечно, обратной связи нет. Согласно этой картинке /viewtopic.php?f=74&t=362&start=40#p19038

управление ведется через ШИМ, который считается линейным.
Предполагается, что при питании 12В на двигателе - скорость вращения 3 000 об./мин., при питании 48В - 12 000 об./мин.
Стремление к совершенству рождает шедевры!

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 3275
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Поблагодарили: 1 раз

#64

Сообщение poty » 02 фев 2018, 14:25

Похоже, контролировать реальность просто боятся. :-)
Владислав

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2285
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 1 раз

#65

Сообщение Алаев Ян » 02 фев 2018, 14:32

poty писал(а):Похоже, контролировать реальность просто боятся.
трудно сказать, допустим, на шаговых двигателях я еще могу понять обратную связь - она там может защитить от ошибки позиционирования. Ну а на шпинделе то зачем? Я не думаю, что с точки зрения обработки материалов резанием, отклонение скорости на 20-30% в обе стороны на что-то повлияет. Не нужна там стабилизация скорости и задача ее с высокой точностью. Поэтому, все стараются сделать изделие дешевле, а они и без обратной связи не такие уж и дешевые...
Стремление к совершенству рождает шедевры!

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 3275
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Поблагодарили: 1 раз

#66

Сообщение poty » 02 фев 2018, 14:41

Я был бы согласен, если бы не одно но... В своё время в школах у нас были токарные и фрезерные станки. Конечно, уроки труда вряд ли стоит рассматривать, как полноценное обучение профессии (УПК не беру), но, тем не менее, кое-что из этих уроков сохранилось. Скорость вращения напрямую влияет на качество обработки, включая взаимосвязь со скоростью подачи и т.п. Наверное, в данном случае это не так актуально, но я практически уверен, что под нагрузкой скорость вполне может снизиться и сильнее, фактически, двигатель может выйти из строя из-за перегрева и т.п. По поводу сложности и стоимости... Ну, посмотрим сюда: https://fcenter.ru/product/goods/132589 ... 0S_3_d40mm
вентиллятор с тахометром. Вот - со встроенным контроллером скорости: https://fcenter.ru/product/goods/128098 ... ev_2_d80mm. На материнке имеются все ответные части, даже на простейших, а они стоят меньше, чем "контроллеры" настолько тупые, что не могут даже контролировать собственные действия.
Владислав

Аватара пользователя
seurf
Опытный
Опытный
Сообщения: 568
Зарегистрирован: 12 май 2016, 19:54
Откуда: Волгоград

#67

Сообщение seurf » 02 фев 2018, 15:03

Стоит отметить, что винты М3 под внутренний шестигранник - золотые винты!!! Их днем с огнем не найдешь. Буду централизованно закупать за границей.
Я такие винты покупал в филиале московской фирмы, с названием типа: " Мир нержавейки" или около того. Пришёл, купил пакетик, до сих пор достаю и пользуюсь. Из нержавейки не магнитные и не кородируют бонусом!

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2285
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 1 раз

#68

Сообщение Алаев Ян » 02 фев 2018, 15:34

Я и купил их из нержавейки. Это конечно, круто, но когда один винтик стоит 8 рублей, то совсем не прикольно...
Стремление к совершенству рождает шедевры!

Аватара пользователя
Евгений Михеев
Заслуженный Ветеран
Заслуженный Ветеран
Сообщения: 2628
Зарегистрирован: 22 май 2015, 11:52
Откуда: Республика Коми, Ухта

#69

Сообщение Евгений Михеев » 02 фев 2018, 16:39

С Али брали, Ян? Я оттуда тяну регулярно штук по 200-300, надо морально созреть на 1000 штук)
Дорогу осилит идущий

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2285
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 1 раз

#70

Сообщение Алаев Ян » 02 фев 2018, 16:45

Евгений Михеев писал(а):С Али брали, Ян? Я оттуда тяну регулярно штук по 200-300, надо морально созреть на 1000 штук)
это о чем речь?
Стремление к совершенству рождает шедевры!

Аватара пользователя
Евгений Михеев
Заслуженный Ветеран
Заслуженный Ветеран
Сообщения: 2628
Зарегистрирован: 22 май 2015, 11:52
Откуда: Республика Коми, Ухта

#71

Сообщение Евгений Михеев » 02 фев 2018, 17:09

Это о посте, моему предшествующем:)
Про винты.
Дорогу осилит идущий

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2285
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 1 раз

#72

Сообщение Алаев Ян » 02 фев 2018, 17:40

Я нужные винты купил в местном магазине. Долго было ждать с Али. Купил из нержавейки, поэтому и вышло так дорого.
Стремление к совершенству рождает шедевры!

Аватара пользователя
Евгений Михеев
Заслуженный Ветеран
Заслуженный Ветеран
Сообщения: 2628
Зарегистрирован: 22 май 2015, 11:52
Откуда: Республика Коми, Ухта

#73

Сообщение Евгений Михеев » 02 фев 2018, 19:48

Так и я не настаиваю. Ян, но ты(вы) адепт Алика, верю в успех)
Дорогу осилит идущий

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2285
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 1 раз

Гибкий кабель-канал для оси Х

#74

Сообщение Алаев Ян » 03 фев 2018, 11:36

Допечатал гибкий кабель-канал оси Х.
На его создание ушло 25 сегментов и два концевых крепления.
2018-02-03 12.01.12.jpg
2018-02-03 12.01.29.jpg
Для поддержки (чтобы не провисал) - напечатал вот такую деталюху...
Скриншот 2018-02-03 09.06.12.png
3D-модель и G-code здесь: https://cloud.mail.ru/public/AX97/ybt92Fyus
Стремление к совершенству рождает шедевры!

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2285
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 1 раз

Гибкий кабель-канал для оси Y

#75

Сообщение Алаев Ян » 11 фев 2018, 12:35

Допечатал гибкий кабель-канал для оси Y. На его создание ушло 25 сегментов и два концевых крепления. Думаю, надо сделать ему поддержку, чтобы провисающий канал не скреб по столу во время работы станка.
2018-02-10 20.39.19.jpg
На данный момент механика станка полностью сделана. Меня тормозит только люфт в осях, поэтому я дожидаюсь прибытия ходовых гаек Т8 с компенсацией люфта. Как только они будут установлены можно будет двигаться дальше.

Вот так гораздо лучше...
Support_Y.jpg
2018-02-11 12.10.19.jpg
2018-02-11 12.15.32.jpg
3D-модель и G-code: https://cloud.mail.ru/public/CBRP/SY2N5v8WN

Различные варианты прижимов для заготовок:
Скриншот 2018-02-11 12.27.05.png
3D-модель: https://cloud.mail.ru/public/EbaA/4vBDaKKnX
Скриншот 2018-02-11 12.27.22.png
Скриншот 2018-02-11 12.27.50.png
3D-модель: https://cloud.mail.ru/public/Ffah/8FEEE5Px2
Скриншот 2018-02-11 12.28.04.png
Скриншот 2018-02-11 12.28.16.png
3D-модель: https://cloud.mail.ru/public/5Tp6/taEd5YxAH G-code: https://cloud.mail.ru/public/6eVu/5YyLrctRm
Стремление к совершенству рождает шедевры!

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2285
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 1 раз

Ходовая гайка с компенсатором люфта

#76

Сообщение Алаев Ян » 16 фев 2018, 10:16

2018-02-15 19.30.05.jpg
Вот такие гайки с компенсацией люфта получил недавно. Но что-то я пока не доволен.
Проблему они частично решают, процентов эдак на 75, но оставшиеся 25 мне не дают покоя.
Небольшой люфт все равно остается за счет упругости пружины. Вариантов остается не так уж и много:
1. Заменить китайскую пружину и поставить что-то более жесткое. Надо посмотреть автозапчасти на местном рынке в поисках мощной пружины.
2. Можно попробовать применить две гайки и преднатяг обеспечить с помощью резьбового сцепления.

Буду пробовать. Пока не доволен.
Стремление к совершенству рождает шедевры!

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2285
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 1 раз

Устранение люфта оси Y

#77

Сообщение Алаев Ян » 18 фев 2018, 17:21

В моей конструкции ось Y самая нагруженная, поэтому я не решился поставить там гайку с пружинной компенсацией люфта. Мне показалось, что этого будет недостаточно. Поэтому я обеспечил компенсацию люфта путем установки второй гайки с фиксированным преднатягом с помощью резьбового соединения. Получилось вот так. Конструкция, конечно, не айс, но первое время я поработаю на этом. Может и приживется...
2018-02-17 18.28.01.jpg
Преднатяг с помощью второй гайки
Устранение люфта оси Х.
Для оси Х я применил компенсацию люфта с помощью гайки с пружинной компенсацией. Только жесткость пружины я усилил с помощью бОльшего сжатия путем своеобразного крепления и размещения крепежных винтов. Размещение ходовой гайки в конструкции тоже изменилось. На фото это частично видно.
2018-02-18 10.51.25.jpg
Устранение люфта оси Х
2018-02-18 10.51.37.jpg
Устранение люфта оси Х
2018-02-18 10.51.49.jpg
Устранение люфта оси Х
2018-02-18 10.53.36.jpg
Устранение люфта оси Х
После устранения люфта был смонтирован приводной двигатель оси Х
2018-02-18 16.55.46.jpg
Крепление двигателя оси Х
2018-02-18 16.56.22.jpg
Крепление двигателя оси Х
Для крепления двигателя потребовалось 6 винтов М3х30 с головкой под внутренний шестигранник и, соответственно, 6 гаек М3.
Края винтов немного выпирают, это ни на что не влияет, но в будущем лучше использовать винты покороче, например, М3х25.

Для оси Z я не стал проводить каких-либо мероприятий по устранению люфта, так как по оси Z у нас действует сила тяжести шпинделя и ходовая гайка всегда прижата этим усилием к валу. Явного люфта в оси Z я не заметил.
Стремление к совершенству рождает шедевры!

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2285
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 1 раз

Сборка механики станка завершена

#78

Сообщение Алаев Ян » 19 фев 2018, 07:53

2018-02-18 17.07.58.jpg
Общий вид станка



Сборка механики станка завершена. Проделан немалый труд, станок сделал первые шаги и мы переключаемся на обсуждение электроники.
Стремление к совершенству рождает шедевры!

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2285
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 1 раз

ПО для управления станком

#79

Сообщение Алаев Ян » 20 фев 2018, 08:20

Для данного проекта я решил использовать контроллер управления на базе Arduino+GRBL. Про это очень много написано в инете, поэтому я не буду очень подробно на этом останавливаться. Тот, кому надо - найдет, в крайнем случае спросит...
Итак, берем плату Arduino Uno и загружаем туда прошивку GRBL https://cloud.mail.ru/public/Mhot/JeYjKTkix
Последнюю версию всегда можно найти на их официальном сайте: https://github.com/gnea/grbl

Теперь нам нужна управляющая программа, которая будет рулить нашим станком. По отзывам пользователей и советам друзей я выбрал на пробу программу Candle. Версия программы, которую использую я https://cloud.mail.ru/public/23K2/po1iQ8CUV
Последнюю версию программы можно скачать на официальном сайте: https://github.com/Denvi/Candle
Стремление к совершенству рождает шедевры!

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2285
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 1 раз

Z-probe для прощупывания поверхности стола

#80

Сообщение Алаев Ян » 21 фев 2018, 08:25

Пока я собираюсь с мыслями, как я буду фрезеровать свою первую плату - стоит подумать и о железе.
Нам пригодится Z-probe - щуп для создания карты высоты поверхности платы. В нашем случае это два крокодила, которые будут подключаться один на гравер, второй на плату. Дальше все это будет работать как обычный концевой выключатель.
2018-02-20 07.45.00.jpg
Z-probe
А подключаются крокодилы к шилду к контактам SCL(он же А5) и GND.
2018-02-19 13.47.13-2.jpg
Подключение Z-probe
Стремление к совершенству рождает шедевры!

Ответить