Bộ điều khiển độc lập tự làm cho cnc. Máy phay CNC với bộ điều khiển ngoại tuyến trên STM32. Chúng tôi sử dụng Turbo CNC - một chương trình điều khiển

Vì tôi đã tự mình lắp ráp một chiếc máy CNC từ lâu và đã sử dụng nó cho mục đích sở thích trong một thời gian dài, tôi hy vọng kinh nghiệm của mình sẽ hữu ích cũng như mã nguồn bộ điều khiển.

Tôi đã cố gắng chỉ viết những khoảnh khắc mà cá nhân tôi có vẻ quan trọng.

Liên kết đến các nguồn của bộ điều khiển và trình bao Eclipse + gcc được định cấu hình, v.v. nằm ở cùng một vị trí với video:

Lịch sử sáng tạo

Đơn đặt hàng linh kiện từ Trung Quốc đến sau một tháng. Và sau 2 tuần máy đã hoạt động với điều khiển từ LinuxCNC. Được thu thập từ bất kỳ loại rác nào có sẵn, vì tôi muốn nhanh chóng (hồ sơ + đinh tán). Tôi định làm lại sau, nhưng hóa ra máy khá cứng và các đai ốc trên đinh tán không được siết chặt dù chỉ một lần. Vì vậy, thiết kế vẫn không thay đổi.

Quá trình vận hành ban đầu của máy cho thấy:

1. Không dùng máy khoan “china noname” 220V làm trục chính ý tưởng tốt nhất. Nó quá nóng và to khủng khiếp. Hoạt động bên của máy cắt (vòng bi?) Có thể cảm nhận bằng tay.
2. Máy khoan Proxon yên tĩnh. Thang máy không đáng chú ý. Nhưng nó quá nóng và tắt sau 5 phút.
3. Máy tính cho mượn có cổng LPT hai chiều không tiện lợi. Mất một lúc (việc tìm kiếm PCI-LPT hóa ra là một vấn đề). Chiếm không gian. Và nói chung là ..

phát triển bộ điều khiển

Kết quả là một bộ điều khiển với các chức năng sau:

• Kết nối với máy tính bên ngoài dưới dạng thiết bị lưu trữ USB tiêu chuẩn (FAT16 trên thẻ SD). Làm việc với các tập tin định dạng chuẩn mã G
• Xóa các tập tin thông qua giao diện người dùng của bộ điều khiển.
• Xem quỹ đạo cho tệp đã chọn (trong phạm vi màn hình 640x320 cho phép) và tính toán thời gian thực hiện. Trong thực tế, thi đua thực hiện với tổng kết thời gian.
• Xem nội dung của các tập tin trong một mẫu thử nghiệm.
• Chế độ điều khiển bằng tay từ bàn phím (di chuyển và cài đặt "0").
• Bắt đầu tác vụ cho tệp đã chọn (mã G).
• Tạm dừng/tiếp tục thực hiện. (đôi khi hữu ích).
• Dừng phần mềm khẩn cấp.

Sau thí nghiệm sáng tạođể khắc các bức phù điêu vẽ tay trên cây và thử nghiệm các cài đặt tăng tốc trong chương trình, tôi cũng muốn có bộ mã hóa trên các trục. Ngay trên e-bay, tôi đã tìm thấy bộ mã hóa quang học tương đối rẻ (1/512), bước của vít bi của tôi là 5/512 = 0,0098mm.
Nhân tiện, việc sử dụng bộ mã hóa quang học có độ phân giải cao mà không có sơ đồ phần cứng để làm việc với chúng (STM32 có nó) là vô nghĩa. Quá trình xử lý gián đoạn cũng như, hơn nữa, một cuộc thăm dò phần mềm sẽ không bao giờ xử lý được tình trạng "bị trả lại" (tôi nói điều này dành cho những người hâm mộ ATMega).

Trước hết, tôi muốn cho các nhiệm vụ sau:

1. Định vị thủ công trên bàn với độ chính xác cao.
2. Kiểm soát các bước bị bỏ lỡ với kiểm soát độ lệch của quỹ đạo so với quỹ đạo được tính toán.

Tuy nhiên, tôi đã tìm thấy một ứng dụng khác cho chúng, mặc dù trong một nhiệm vụ khá hẹp.

Sử dụng bộ mã hóa để sửa đường đi của máy công cụ với động cơ bước

Tôi nhận thấy rằng khi cắt bỏ phần nổi, khi đặt gia tốc ở Z lớn hơn một giá trị nhất định, trục Z bắt đầu di chuyển chậm nhưng chắc chắn. Tuy nhiên, thời gian cắt giảm với khả năng tăng tốc này ít hơn 20%. Khi kết thúc quá trình cắt bức phù điêu 17x20 cm với bước 0,1 mm, máy cắt có thể đi xuống 1-2 mm so với quỹ đạo tính toán.
Một phân tích về tình huống trong động lực học của bộ mã hóa cho thấy rằng khi máy cắt được nâng lên, đôi khi 1-2 bước bị mất.
Thuật toán hiệu chỉnh bước đơn giản sử dụng bộ mã hóa cho độ lệch không quá 0,03 mm và giảm 20% thời gian xử lý. Và ngay cả phần nhô ra 0,1 mm trên cây cũng khó nhận thấy.

Thiết kế

Lý tưởng cho mục đích sở thích phiên bản máy tính để bàn với lề lớn hơn một chút so với A4. Và tôi vẫn có đủ của nó.

bàn di động

Trong toàn bộ thời gian hoạt động, chưa bao giờ cần phải cắt bỏ phần cứu trợ trên 3 bảng đồng hồ Hoặc khắc trên phiến đá.

Bàn trượt có những ưu điểm sau cho máy tính để bàn:

1. Thiết kế đơn giản hơn và nhìn chung, thiết kế cứng cáp hơn.
2. Tất cả các giá đỡ (nguồn điện, bảng, v.v.) được treo trên một cổng cố định, và máy trở nên nhỏ gọn hơn và thuận tiện hơn khi mang theo.
3. Trọng lượng bàn và mảnh vật liệu điển hìnhđể xử lý thấp hơn đáng kể so với khối lượng của cổng và trục chính.
4. Vấn đề với dây cáp và ống làm mát trục chính bằng nước trên thực tế đã biến mất.

Con quay

Theo tôi, một máy gia công kim loại điện và một máy có trục chính tốc độ cao cho gỗ / nhựa là hoàn toàn các loại khác nhau Trang thiết bị.

Tạo tại nhà máy vạn năngít nhất nó không có ý nghĩa.

Việc lựa chọn trục chính cho máy có loại vít bi này và các thanh dẫn có ổ trục tuyến tính là rõ ràng. Đây là một trục chính tốc độ cao.

Đối với trục chính tốc độ cao điển hình (20.000 vòng / phút), phay kim loại màu (thậm chí không nói đến thép) là một chế độ khắc nghiệt cho trục chính. Chà, trừ khi nó rất cần thiết, và sau đó tôi sẽ ăn 0,3 mm mỗi lần tưới nước làm mát.
Trục chính cho máy khuyên dùng làm mát bằng nước. Với nó, chỉ có tiếng "hát" của động cơ bước và tiếng ọc ọc của máy bơm hồ cá trong mạch làm mát trong quá trình hoạt động.

Những gì có thể được thực hiện trên một máy như vậy

Trước hết, vấn đề về các trường hợp đã biến mất đối với tôi. Vỏ có hình dạng bất kỳ được phay từ "plexiglas" và dán lại với nhau bằng dung môi dọc theo các vết cắt mịn lý tưởng.

Sợi thủy tinh bị từ chối vật liệu phổ quát. Độ chính xác của máy cho phép bạn cắt một chỗ ngồi cho ổ trục, trong đó nó sẽ nguội đi, vì nó phải hơi căng và sau đó bạn có thể kéo nó ra. Các bánh răng textolite được cắt hoàn hảo với đường nét trung thực.

Chế biến gỗ (phù điêu, v.v.) - một phạm vi rộng lớn để thực hiện các xung sáng tạo của họ, hoặc ít nhất là để thực hiện các xung của người khác (các mô hình làm sẵn).

Nhưng tôi chưa thử trang sức. Không có nơi nào để đốt cháy / làm tan chảy / đổ bình. Mặc dù một thanh sáp trang sức đang chờ đợi trong cánh.

"RFF" - có thể điều khiển cả trình điều khiển động cơ bước 3 riêng biệt và bảng làm sẵn với trình điều khiển cho CNC 3 trục với đầu ra LPT.
Bảng này là một giải pháp thay thế cho một máy tính cũ có cổng LPT được cài đặt MACH3.
Nếu trên máy tính, mã G được tải vào chương trình MACH3, thì ở đây nó được đọc "RFF" từ thẻ SD.

1. Vẻ bề ngoài lệ phí

1 - KHOẢNG cho thẻ SD;

2 - nút khởi động;

3 - cần điều khiển bằng tay;

4 - LED (đối với trục X và Y);

5 LED (đối với trục Z);

6 - kết luận cho nút nguồn trục chính;

8 - đầu ra mức thấp (-GND);

9 - đầu ra mức cao (+5v);

10 - chân cho 3 trục (Xstep, Xdir, Ystep, Ydir, Zstep, Zdir) 2 chân cho mỗi trục;

11 - chân của đầu nối LPT (25 chân);

12 - Đầu nối LPT (cái);

13 - Đầu cắm USB (chỉ dùng để cấp nguồn +5v);

14 và 16 - điều khiển tần số trục chính (PWM 5 V);

15 - GND (đối với trục chính);

17 - đầu ra cho BẬT và TẮT của trục chính;

18 - điều khiển tốc độ trục chính (tương tự từ 0 đến 10 V).

Khi được kết nối với bảng làm sẵn có trình điều khiển cho máy CNC 3 trục có đầu ra LPT:

Cài đặt jumper giữa 10 chân và 11 chân.

Các chân 8 và 9 từ 11, chúng cần thiết nếu các chân bật và tắt bổ sung được phân bổ cho trình điều khiển (không có tiêu chuẩn cụ thể, vì vậy nó có thể là bất kỳ sự kết hợp nào, bạn có thể tìm thấy chúng trong phần mô tả hoặc bằng cách gõ :))

Khi được kết nối với các trình điều khiển riêng lẻ với động cơ:

Cài đặt jumper giữa 10 chân Step, Dir của bảng "RFF" và Step, Dir của trình điều khiển của bạn. (đừng quên cung cấp điện cho trình điều khiển và động cơ)

Bật "RFF" trong mạng. Hai đèn LED sẽ sáng lên.

Lắp thẻ SD đã định dạng vào LOT 1. Nhấn RESET. Chờ cho đến khi đèn LED bên phải sáng lên. (Khoảng 5 giây) Tháo thẻ SD.

Một tệp văn bản có tên "RFF" sẽ xuất hiện trên đó.

Mở tệp này và nhập các biến sau (Ở đây theo mẫu và trình tự):

Thí dụ:

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

V - giá trị có điều kiện từ 0 đến 10 của tốc độ ban đầu trong quá trình tăng tốc (tăng tốc).

Giải thích lệnh

D - bộ tách cao độ trên trình điều khiển động cơ (phải giống nhau trên cả ba).

L - chiều dài của vận chuyển (cổng), với một vòng quay động cơ bước tính bằng mm (cả ba phải giống nhau). Chèn thanh từ tay cầm thay vì máy cắt và cuộn động cơ một vòng theo cách thủ công, dòng này sẽ là giá trị L.

S - tín hiệu nào quay trên trục chính, nếu 0 có nghĩa là - GND nếu 1 có nghĩa là + 5v (bạn có thể chọn theo kinh nghiệm).

Dir X, Dir Y, Dir Z, hướng di chuyển dọc theo các trục, cũng có thể được chọn theo kinh nghiệm bằng cách đặt 0 hoặc 1 (nó sẽ trở nên rõ ràng ở chế độ thủ công).

F - tốc độ không tải (G0), nếu F=600 thì tốc độ là 600mm/giây.

H - tần số tối đa của trục chính của bạn (cần thiết để điều khiển tần số trục chính bằng PWM, giả sử nếu H=1000 và S1000 được viết bằng mã G, thì đầu ra ở giá trị này sẽ là 5v, nếu S500 thì 2,5 v , v.v., biến S trong mã G không được lớn hơn H trong SD.

Tần số tại chân này là khoảng 500 Hz.
LÊN - logic điều khiển trình điều khiển động cơ bước, (không có tiêu chuẩn, nó có thể là cấp độ cao+5V hoặc thấp -) được đặt thành 0 hoặc 1. (dù sao cũng hoạt động với tôi. -)))

Bản thân bộ điều khiển

Xem video: Bo mạch điều khiển CNC 3 trục

2. Lập chương trình điều khiển (G_CODE)

Bảng được phát triển theo ArtCam, vì vậy chương trình điều khiển phải có phần mở rộng. TAP (nhớ đặt mm, không inch).
Tệp mã G được lưu trên thẻ SD phải được đặt tên là G_CODE.

Nếu bạn có tiện ích mở rộng khác, chẳng hạn như CNC, thì hãy mở tệp của bạn bằng notepad và lưu dưới dạng G_CODE.TAP.

x, y, z trong G-code phải được viết hoa, dấu chấm phải là dấu chấm, không phải dấu phẩy và thậm chí là số nguyên phải có 3 số 0 sau dấu chấm.

Đây là hình thức này:

X5.000Y34.400Z0.020

3. Điều khiển thủ công

Điều khiển thủ công được thực hiện bằng phím điều khiển, nếu bạn chưa nhập các biến trong cài đặt được chỉ định trong đoạn 1, bảng "RFF"
sẽ không hoạt động ngay cả trong chế độ thủ công!
Để chuyển sang chế độ thủ công, hãy bấm phím điều khiển. Bây giờ hãy cố gắng quản lý nó. Nhìn vào bàn cờ từ phía trên (Khe 1 ở phía dưới,
12 đầu nối LPT ở trên cùng).

Tiến Y+, lùi Y-, phải X+, trái X-, (nếu di chuyển sai trong cài đặt Dir X, Dir Y, hãy thay đổi giá trị thành ngược lại).

Nhấn phím điều khiển một lần nữa. Đèn LED thứ 4 sẽ sáng nghĩa là bạn đã chuyển sang điều khiển trục Z. Cần điều khiển lên - trục xoay
lên Z+, xuống phím điều khiển - xuống Z- (trường hợp di chuyển sai trong cài đặt Dir Z thì thay đổi giá trị
ngược lại).
Hạ thấp trục chính cho đến khi dao cắt chạm vào phôi. Nhấn nút bắt đầu 2, bây giờ đây là điểm 0 từ đây quá trình thực thi mã G sẽ bắt đầu.

4. Hoạt động ngoại tuyến (Thực hiện cắt mã G)
Nhấn lại nút 2, giữ nhẹ.

Sau khi nhả nút, bảng "RFF" sẽ bắt đầu điều khiển máy CNC của bạn.

5. Chế độ tạm dừng
Nhấn nhanh nút 2 trong khi máy đang chạy, quá trình cắt sẽ dừng lại và trục chính sẽ nâng lên 5 mm so với phôi. Giờ đây, bạn có thể điều khiển cả trục Z lên và xuống, thậm chí không ngại đi sâu vào phôi, vì sau khi nhấn lại nút 2, quá trình cắt sẽ tiếp tục từ giá trị tạm dừng dọc theo Z. Ở trạng thái tạm dừng, tắt và xoay trên trục xoay có sẵn nút số 6. Không thể điều khiển trục X và Y ở chế độ Tạm dừng.

6. Dừng công việc khẩn cấp khi trục chính di chuyển về 0

Bằng cách giữ nút 2 trong một thời gian dài trong khi hoạt động tự động, trục chính sẽ tăng 5 mm so với phôi, không nhả nút, 2 đèn LED sẽ bắt đầu nhấp nháy luân phiên, đèn LED thứ 4 và thứ 5, khi đèn ngừng nhấp nháy, hãy nhả nút và trục chính sẽ di chuyển đến điểm không. Nhấn lại nút 2 sẽ thực hiện công việc ngay từ đầu mã G.

Hỗ trợ các lệnh điều khiển tốc độ trục chính G0, G1, F, S, M3, M6 Có các ngõ ra riêng biệt: PWM từ 0 đến 5V và analog thứ 2 từ 0 đến 10V.

Định dạng lệnh được chấp nhận:

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

Không cần đánh số dòng, không đặt dấu cách, chỉ đánh dấu F và S khi thay đổi.

Ví dụ nhỏ:

T1M6 G0Z5.000 G0X0.000.000S50000M3 G0X17.608Y58.073Z5 G1Z-0.600F1000.0 G1X17.606Y58.132F17.599Y58.363 x17.597YA58.476 X17.603Y58.132F17.599Y58.363 x17.597YA58.476 X17.603Y57.605 X8

Trình diễn bộ điều khiển RFF

Ngày tốt! Và tôi ở đây với một phần mới trong câu chuyện của tôi về CNC - máy công cụ. Khi tôi bắt đầu viết bài báo, tôi thậm chí không nghĩ rằng nó sẽ trở nên đồ sộ như vậy. Viết về phần điện tử của máy nhìn mà phát sợ - cả tờ A4 viết 2 mặt, còn nhiều chuyện để kể.

Cuối cùng nó thành ra thế này hướng dẫn tạo máy CNC, máy đang hoạt động, từ đầu. Sẽ có ba phần của bài viết về một chiếc máy: 1-nhồi điện tử, 2-cơ học của máy, 3-tất cả những điều tinh tế khi thiết lập thiết bị điện tử, bản thân máy và chương trình điều khiển máy.
Nói chung, tôi sẽ cố gắng kết hợp mọi thứ hữu ích và cần thiết cho mọi người mới bắt đầu trong một tài liệu trường hợp thú vị, những gì anh ấy tự đọc trên nhiều nguồn Internet khác nhau và tự mình truyền lại.

Nhân tiện, trong bài báo đó, tôi đã quên hiển thị những bức ảnh về đồ thủ công được làm. Tôi đang sửa cái này. Nhà máy sản xuất ván ép và gấu xốp.

Lời tựa

Không biết bắt đầu từ đâu. Trước hết, tôi đã đặt hàng một động cơ bước bình thường Vexta 12 kg / cm, trong số những thứ khác có dòng chữ "made in Japan" đầy tự hào.

Tôi sẽ lạc đề một chút khỏi chủ đề. Khi tất cả những điều này được thực hiện, tôi thậm chí không có ý nghĩ rằng một ngày nào đó tôi sẽ viết về nó. Do đó, không có hình ảnh quá trình lắp ráp cơ khí và điện tử, chỉ có một số hình ảnh được chụp bằng camera điện thoại di động. Mọi thứ khác tôi đã nhấp vào cụ thể cho bài viết, đã được lắp ráp.

Cái vụ mỏ hàn sợ vãi

Đã đến lúc hàn bảng. Có sẵn trên Internet không phù hợp với tôi vì ba lý do:
1 - Không có cửa hàng đã đặt mua phụ kiện IR2104 trong các gói DIP và họ đã gửi cho tôi 8-SOICN. Chúng được hàn vào bảng ở phía bên kia, lộn ngược, và theo đó, cần phải phản chiếu các đường ray, và chúng ( IR2104) 12 cái.

Sơ đồ điều khiển máy

Động cơ rít lên. Tin tốt, vì vậy PWM hoạt động như bình thường. Tôi nhấn một phím và nó quay! Tôi quên đề cập rằng bộ điều khiển này được thiết kế để điều khiển động cơ bước lưỡng cực tức là một với 4 dây. Chơi với các chế độ bước / nửa bước, hiện tại. Ở chế độ nửa bước, động cơ hoạt động ổn định và phát triển hơn tốc độ cao+ tăng độ chính xác. Vì vậy, tôi đã rời khỏi jumper trong "nửa bước". Với dòng điện an toàn tối đa cho động cơ ở điện áp khoảng 30V, tốc độ quay của động cơ lên ​​tới 2500 vòng / phút đã xảy ra! Máy đầu tiên của tôi không có PWM chưa bao giờ mơ về một điều như vậy.))

Hai động cơ tiếp theo được đặt hàng mạnh mẽ hơn, Nema với tốc độ 18kg/s, nhưng đã được sản xuất tại Trung Quốc.

Tôi đã hàn hai bảng còn lại, kiểm tra thông qua "trình giả lập động cơ bước LED", mọi thứ có vẻ ổn. Tôi kết nối một động cơ - nó hoạt động tốt, nhưng không phải 2500 vòng / phút mà là khoảng 3000! Theo sơ đồ đã vạch ra, tôi kết nối động cơ thứ ba với bảng thứ ba, quay trong vài giây và đứng dậy ... Tôi nhìn vào máy hiện sóng - không có xung trên một đầu ra. Tôi gọi phí - một trong những IR2104 xỏ lỗ.

Chà, có lẽ tôi bị lỗi, tôi đọc được rằng điều này thường xảy ra với mikruha này. Tôi hàn một cái mới (tôi lấy 2 miếng có lề), điều vô nghĩa tương tự - nó sẽ DỪNG LẠI trong vài giây! Ở đây tôi căng thẳng, và hãy kiểm tra các công nhân hiện trường. Nhân tiện, bảng của tôi có IRF530(100V / 17A) so với (50V / 49A), như trong bản gốc. Tối đa 3A sẽ đi đến động cơ, vì vậy nguồn cung cấp 14A sẽ là quá đủ, nhưng chênh lệch giá gần gấp 2 lần so với 530s.
Vì vậy, tôi đã kiểm tra các công nhân hiện trường và những gì tôi thấy ... Tôi đã hàn một chân! Và tất cả 30V từ công nhân hiện trường đã bay đến đầu ra của "irka" này. Tôi hàn chân, cẩn thận kiểm tra lại mọi thứ, đặt một cái khác IR2104, Bản thân tôi lo lắng - đây là cái cuối cùng. Tôi đã bật nó lên và rất hài lòng khi động cơ không dừng sau hai giây hoạt động. Các chế độ còn lại như sau: động cơ Vexta- 1.5A, động cơ NEMA 2,5A. Với dòng điện này, số vòng quay khoảng 2000 đạt được, nhưng tốt hơn hết bạn nên giới hạn chúng theo chương trình để tránh bỏ qua các bước và nhiệt độ của động cơ trong quá trình hoạt động lâu dài không vượt quá mức an toàn cho động cơ. Máy biến áp hoạt động mà không gặp vấn đề gì, vì thường chỉ có 2 động cơ quay cùng lúc, nhưng bộ tản nhiệt nên được làm mát bằng không khí bổ sung.

Bây giờ về việc cài đặt công nhân hiện trường trên bộ tản nhiệt, và có 24 người trong số họ, nếu ai đó không chú ý. Trong phiên bản này của bảng, chúng được đặt nằm xuống, tức là. bộ tản nhiệt chỉ nằm trên chúng và bị thu hút bởi một thứ gì đó.

Tôi cắt bỏ mặt bên và mặt trên của ván ép, và đặt một chiếc quạt lên trên.

Vì tự lắp ráp máy phay, bạn phải chọn điều khiển CNC. Bộ điều khiển có sẵn dưới dạng đa kênh: 3 và 4 trục bộ điều khiển động cơ bước và kênh đơn. Bộ điều khiển đa kênh thường được tìm thấy để điều khiển động cơ bước nhỏ, kích thước 42 hoặc 57mm (nema17 và nema23). Những động cơ như vậy phù hợp để tự lắp ráp máy CNC với trường làm việc lên tới 1m. Khi tự lắp ráp máy có trường làm việc hơn 1m, nên sử dụng động cơ bước cỡ 86mm (nema34), để điều khiển các động cơ như vậy, bạn sẽ cần trình điều khiển một kênh mạnh mẽ với dòng điều khiển từ 4,2A trở lên.

Để điều khiển máy phay để bàn, các bộ điều khiển dựa trên vi mạch chuyên dụng - trình điều khiển để điều khiển động cơ bước được sử dụng rộng rãi, ví dụ, TB6560 hoặc A3977. Con chip này chứa một bộ điều khiển tạo ra sóng hình sin chính xác cho chế độ khác nhau nửa bước và có khả năng cài đặt phần mềm dòng điện quanh co. Các trình điều khiển này được thiết kế để hoạt động với động cơ bước lên đến 3A, kích thước động cơ bước NEMA17 42mm và NEMA23 57mm.

Quản lý bộ điều khiển bằng cách sử dụng chuyên dụng hoặc hoặc Linux EMC2 và các loại khác được cài đặt trên PC. Bạn nên sử dụng máy tính có bộ xử lý ít nhất 1GHz và bộ nhớ 1GB. máy tính để bàn điểm cao nhất so với máy tính xách tay và rẻ hơn nhiều. Ngoài ra, bạn có thể sử dụng máy tính này cho các công việc khác khi nó không bận vận hành máy của bạn. Khi cài đặt trên máy tính xách tay hoặc PC có bộ nhớ 512 MB, nên chạy tệp .

Cổng song song LPT dùng để kết nối với máy tính (đối với bộ điều khiển có giao tiếp USB là cổng USB). Nếu máy tính của bạn không được trang bị cổng song song (ngày càng có nhiều máy tính được phát hành mà không có cổng này), bạn có thể mua thẻ mở rộng cổng PCI-LPT hoặc PCI-E-LPT hoặc bộ chuyển đổi bộ điều khiển USB-LPT chuyên dụng kết nối với máy tính qua cổng USB.

Với máy phay và khắc nhôm để bàn CNC-2020AL, hoàn chỉnh với bộ điều khiển có khả năng điều chỉnh tốc độ trục chính, Hình 1 và Hình 2, bộ điều khiển chứa trình điều khiển động cơ bước trên chip TB6560AHQ, bộ nguồn điều khiển động cơ bước và một nguồn điện trục chính.

bức tranh 1

Hình 2

1. Một trong những bộ điều khiển máy phay CNC đầu tiên dựa trên chip TB6560 có biệt danh là "bảng xanh", Hình 3. Tùy chọn bảng này đã được thảo luận rất nhiều trên các diễn đàn, nó có một số nhược điểm. Đầu tiên là bộ ghép quang PC817 chậm, yêu cầu khi thiết lập chương trình điều khiển máy MACH3, phải nhập giá trị tối đa cho phép trong các trường Xung bước và Xung Dir = 15. Thứ hai là kết quả đầu ra của bộ ghép quang kém với đầu vào của bộ ghép quang Trình điều khiển TB6560, được giải quyết bằng cách hoàn thiện mạch, Hình 8 và 9. Thứ ba - Bộ điều chỉnh nguồn điện tuyến tính của bo mạch và do đó, bộ điều chỉnh chuyển mạch, quá nhiệt lớn được sử dụng trên các bo mạch tiếp theo. Thứ tư - thiếu cách ly điện của mạch điện. Rơle trục chính 5A, trong hầu hết các trường hợp là không đủ và yêu cầu sử dụng rơle trung gian mạnh hơn. Những lợi thế bao gồm sự hiện diện của một đầu nối để kết nối bảng điều khiển. Bộ điều khiển này không áp dụng.

Hình 3

2. Bộ điều khiển điều khiển máy CNC gia nhập thị trường sau "bảng xanh", biệt danh là bảng đỏ, Hình 4.

Nhiều bộ ghép quang 6N137 tần số cao (nhanh) được sử dụng ở đây. Rơle trục chính 10A. Sự hiện diện của cách ly điện để cung cấp điện. Có một đầu nối để kết nối trình điều khiển của trục thứ tư. Đầu nối thuận tiện để kết nối các công tắc giới hạn.

hinh 4

3. Bộ điều khiển động cơ bước được đánh dấu TB6560-v2 cũng có màu đỏ, nhưng được đơn giản hóa, không có bộ tách nguồn, Hình 5. Kích thước nhỏ, nhưng cũng là kết quả của điều này kích thước nhỏ hơn bộ tản nhiệt.

Hình 5

4. Bộ điều khiển nằm trong vỏ nhôm, Hình 6. Vỏ này bảo vệ bộ điều khiển khỏi bụi xâm nhập vào các bộ phận kim loại, nó cũng đóng vai trò tản nhiệt tốt. Cách ly điện Galvanic. Có ổ cắm điện mạch bổ sung+5V. Bộ ghép quang nhanh 6N137. h trở kháng thấp và tụ điện ESR thấp. Không có rơle điều khiển bật trục chính, nhưng có hai đầu ra để kết nối rơle (công tắc bóng bán dẫn với OK) hoặc điều khiển tốc độ trục chính PWM. Mô tả kết nối tín hiệu điều khiển rơle trên trang

Hình 6

5. Bộ điều khiển 4 trục của bộ định tuyến CNC, giao diện USB, Hình 7.

Hình 7

Bộ điều khiển này không hoạt động với chương trình MACH3, nó đi kèm với chương trình điều khiển máy riêng.

6. Bộ điều khiển máy CNC trên trình điều khiển động cơ bước từ Allegro A3977, Hình 8.

Hình 8

7. Driver động cơ bước đơn kênh cho máy CNC DQ542MA. Trình điều khiển này có thể được sử dụng với tự sản xuất máy có trường làm việc lớn và động cơ bước cho dòng lên đến 4.2A, cũng có thể hoạt động với động cơ Nema34 86mm, Hình 9.

Hình 9

Ảnh hoàn thiện board điều khiển động cơ bước màu xanh trên TB6560, Hình 10.

Hình 10.

Sơ đồ sửa bo mạch điều khiển bước màu xanh trên TB6560, Hình 11.

Bộ điều khiển cho máy có thể dễ dàng lắp ráp và chủ nhà. Đặt các tham số mong muốn không khó, chỉ cần tính đến một vài sắc thái là đủ.

Không có sự lựa chọn đúng đắn bộ điều khiển cho máy, sẽ không thể lắp ráp bộ điều khiển cho máy CNC trên Atmega8 16au bằng tay của chính bạn. Các thiết bị này được chia thành hai loại:

• đa kênh. Điều này bao gồm bộ điều khiển động cơ bước 3 và 4 trục.
• Kênh đơn.

Động cơ bóng nhỏ được điều khiển hiệu quả nhất bằng bộ điều khiển đa kênh. Kích thước tiêu chuẩn trong trường hợp này là 42 hoặc 57 mm. Đây là một lựa chọn tuyệt vời để tự lắp ráp máy CNC, trong đó trường làm việc có kích thước lên tới 1 mét.

Nếu máy được lắp ráp độc lập trên một vi điều khiển có trường hơn 1 mét, thì cần phải sử dụng các động cơ được sản xuất với kích thước lên tới 86 mm. Trong trường hợp này, nên tổ chức điều khiển các trình điều khiển một kênh mạnh mẽ, với dòng điều khiển từ 4,2 A trở lên.

Bộ điều khiển với chip điều khiển đặc biệt được sử dụng rộng rãi trong trường hợp cần điều khiển hoạt động của máy với máy phay kiểu để bàn. Sự lựa chọn tốt nhất sẽ có một con chip được chỉ định là TB6560 hoặc A3977. Sản phẩm này có bộ điều khiển bên trong giúp tạo ra sóng sin chính xác cho các chế độ hỗ trợ nửa bước khác nhau. Dòng điện quanh co có thể được thiết lập bằng phần mềm. Với vi điều khiển, đạt được kết quả là dễ dàng.

Điều khiển

Bộ điều khiển dễ dàng quản lý bằng phần mềm chuyên dụng cài đặt trên PC. Điều chính là bản thân máy tính có bộ nhớ ít nhất 1 GB và bộ xử lý ít nhất 1 GHz.

Bạn có thể sử dụng máy tính xách tay, nhưng máy tính để bàn cho kết quả tốt hơn về mặt này. Và chúng rẻ hơn nhiều. Máy tính có thể được sử dụng cho các tác vụ khác khi máy không cần điều khiển. Chà, nếu có cơ hội để tối ưu hóa hệ thống trước khi bắt đầu công việc.

Cổng song song LPT - đó là chi tiết giúp tổ chức kết nối. Nếu bộ điều khiển có cổng USB, thì đầu nối có hình dạng phù hợp sẽ được sử dụng. Đồng thời, ngày càng có nhiều máy tính không có cổng song song được phát hành.

Tạo phiên bản đơn giản nhất của máy quét

Một trong những giải pháp đơn giản vì sáng tạo tự chế Máy CNC - việc sử dụng các bộ phận từ các thiết bị khác được trang bị động cơ bóng. Chức năng được thực hiện hoàn hảo bởi các máy in cũ.

Chúng tôi lấy các chi tiết sau được trích xuất từ ​​​​các thiết bị trước đó:

1. bản thân vi mạch.
2. Động cơ bước.
3. Một cặp thanh thép.

Khi tạo vỏ bộ điều khiển, bạn cũng phải lấy cái cũ thùng các - tông. Được phép sử dụng các hộp làm bằng ván ép hoặc textolite, nguyên liệu gốc không quan trọng. Nhưng bìa cứng dễ xử lý nhất bằng kéo thông thường.

Danh sách các công cụ sẽ trông như thế này:

• Hàn sắt với nhau, đầy đủ phụ kiện.
• Súng bắn keo.
• Công cụ cắt kéo.
• Máy cắt dây.

Cuối cùng, làm bộ điều khiển sẽ yêu cầu các phần bổ sung sau:

1. Đầu nối bằng dây, để tổ chức kết nối thuận tiện.
2. Ổ cắm hình trụ. Những thiết kế như vậy chịu trách nhiệm cung cấp năng lượng cho thiết bị.
3. Vít me là thanh ren.
4. Đai ốc có kích thước phù hợp với vít me.
5. Ốc vít, vòng đệm, gỗ ở dạng miếng.

Chúng tôi bắt đầu làm việc để tạo ra một cỗ máy tự chế

Động cơ bước cùng với bo mạch phải được gỡ bỏ khỏi các thiết bị cũ. Tại máy quét, chỉ cần tháo kính ra rồi vặn một số bu lông là đủ. Bạn cũng sẽ cần loại bỏ các thanh thép được sử dụng trong tương lai, tạo cổng thử nghiệm.

Chip điều khiển ULN2003 sẽ là một trong những thành phần chính. Có thể mua riêng các bộ phận nếu các loại chip khác được sử dụng trong máy quét. Nếu đó là thiết bị mong muốn trên bảng nó được hàn cẩn thận. Quy trình lắp ráp bộ điều khiển cho máy CNC trên Atmega8 16au bằng tay của chính bạn như sau:

• Đầu tiên, làm nóng thiếc bằng mỏ hàn.
• Loại bỏ lớp trên cùng sẽ yêu cầu sử dụng lực hút.
• Ở một đầu, chúng tôi cài đặt một tuốc nơ vít dưới vi mạch.
• Đầu mỏ hàn phải chạm vào từng chân của vi mạch. Nếu điều kiện này được đáp ứng, công cụ có thể được nhấn.

Tiếp theo, vi mạch được hàn vào bảng, cũng với độ chính xác tối đa. Đối với các bước thử nghiệm đầu tiên, bạn có thể sử dụng bố cục. Chúng tôi sử dụng tùy chọn với hai đường ray điện. Một trong số chúng được kết nối với cực dương và cực còn lại với cực âm.

Bước tiếp theo là kết nối đầu ra của đầu nối cổng song song thứ hai với đầu ra trong chính chip. Các chân của đầu nối và vi mạch phải được kết nối phù hợp.

Thiết bị đầu cuối số không được kết nối với xe buýt âm.

Một trong những bước cuối cùng là hàn động cơ bước vào thiết bị điều khiển.

Sẽ rất tốt nếu có cơ hội nghiên cứu tài liệu từ nhà sản xuất thiết bị. Nếu không, thì bạn sẽ phải tự tìm một giải pháp phù hợp.

Các dây được kết nối với các khách hàng tiềm năng. Cuối cùng, một trong số chúng kết nối với xe buýt tích cực.

Thanh cái và ổ cắm điện phải được kết nối.

Keo nóng từ súng sẽ giúp cố định các bộ phận để chúng không bị sứt mẻ.

Chúng tôi sử dụng Turbo CNC - một chương trình điều khiển

Phần mềm Turbo CNC chắc chắn sẽ hoạt động với bộ vi điều khiển sử dụng chip ULN2003.

• Chúng tôi sử dụng một trang web chuyên biệt để bạn có thể tải xuống phần mềm từ đó.
• Bất kỳ người dùng nào cũng sẽ hiểu cách cài đặt.
• Đây là chương trình hoạt động tốt nhất trong MS-DOS. Một số lỗi có thể xuất hiện trong chế độ tương thích trên Windows.
• Tuy nhiên, mặt khác, nó sẽ cho phép bạn lắp ráp một máy tính với một số đặc điểm tương thích với phần mềm cụ thể này.

1. Sau lần khởi chạy đầu tiên của chương trình, một màn hình đặc biệt sẽ xuất hiện.
2. Bạn phải nhấn phím cách. Vì vậy, người dùng đang ở trong menu chính.
3. Nhấn F1 rồi chọn Cấu hình.
4. Tiếp theo, bạn cần nhấp vào mục "số trục". Chúng tôi sử dụng phím Enter.
5. Nó chỉ còn lại để nhập số lượng đậu nành mà bạn định sử dụng. Trong trường hợp này, chúng tôi có một động cơ, vì vậy chúng tôi nhấp vào số 1.
6. Để tiếp tục, hãy sử dụng Enter. Chúng ta lại cần phím F1, sau khi sử dụng, chọn Configure Axis từ menu Configure. Sau đó - nhấn phím cách hai lần.

Loại ổ đĩa - đây là tab chúng tôi cần, chúng tôi tiếp cận nó bằng nhiều lần nhấn Tab. Mũi tên xuống giúp bạn đến Nhập. Chúng ta cần một ô có tên là Scale. Tiếp theo, chúng tôi xác định xem động cơ chỉ thực hiện bao nhiêu bước trong một vòng quay. Để làm điều này, nó là đủ để biết một phần số. Sau đó, bạn sẽ dễ dàng hiểu được nó quay bao nhiêu độ chỉ trong một bước. Tiếp theo, số độ được chia cho một bước. Đây là cách chúng tôi tính toán số bước.

Phần còn lại của các cài đặt có thể được giữ nguyên. Số thu được trong ô Tỷ lệ chỉ được sao chép vào cùng một ô, nhưng trên một máy tính khác. Giá trị 20 phải được gán cho ô Gia tốc. Giá trị mặc định trong khu vực này là 2000, nhưng nó quá cao đối với hệ thống đang được xây dựng. Cấp độ ban đầu là 20 và tối đa là 175. Sau đó, vẫn nhấn TAB cho đến khi người dùng đến mục Giai đoạn cuối. Tại đây bạn cần nhập số 4. Tiếp theo, nhấn Tab cho đến khi chúng ta đến hàng x, hàng đầu tiên trong danh sách. Bốn dòng đầu tiên phải chứa các vị trí sau:

1000XXXXXXX
0100XXXXXXX
0010XXXXXXX
0001XXXXXXX

Các ô còn lại không cần thay đổi. Chỉ cần chọn OK. Mọi thứ, chương trình được cấu hình để hoạt động với máy tính, chính các thiết bị điều hành.