Вход на сайт

Зарегистрировавшись на сайте Вы сможете добавлять свои материалы






Контроллеры самодельные для чпу


схема, сборка своими руками, виды

Вопрос-Ответ

У умельцев, которые пытаются сами собрать программируемый станок, часто возникает проблема: как выбрать для него контроллер управления шаговыми двигателями. Понятно, что их интересует схема этого устройства.

Среди большого разнообразия контроллеров, пользователи ищут для самостоятельной сборки те схемы, которые будут приемлемы и наиболее эффективны. Применяются и одноканальные устройства и многоканальные: 3-х и 4-х осевой контроллеры.

Варианты устройств

Многоканальные контроллеры ШД (шаговых двигателей) при типоразмерах 42 или 57 мм используется в случае небольшого рабочего поля станка – до 1 м. Когда собирают станок большего рабочего поля – свыше 1м, нужен типоразмер 86 мм. Управлять ним можно, пользуясь одноканальным драйвером (ток управления, превышающий 4,2 А).

Управлять станком с числовым программным управлением, в частности, фрезерным настольным можно контроллером, созданным на базе специализированных микросхем –драйверов, предназначенных к применению для ШД до 3А. Контроллер ЧПУ станка управляется спецпрограммой. Ее устанавливают на ПК, имеющий частоту процессора свыше 1GHz, а объем памяти 1 Гб). При меньшем объеме, систему оптимизируют.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Если сравнивать с ноутбуком, то в случае подключения стационарного компьютера – лучшие результаты, да и обходится он дешевле.

Подключая контроллер к компьютеру, используют USB или разъем параллельного порта LPT. Если этих портов нет, то пользуются платами-расширителями или контроллерами-преобразователями.

Экскурс в историю

Вехи техпрогресса схематически можно обозначить так:

  • У первого контроллера на микросхеме был условно назван «синей платой». У этого варианта есть недостатки и схема требовала доработки. Главное достоинство – есть разъем, к нему и подключали пульт управления.
  • Вслед за синим, появился контроллер, называемый «красной платой». В нём уже использовались быстрые (высокочастотные) оптроны, реле шпинделя на 10А, развязка по питанию (гальваническая) и разъем, куда бы подключались драйверы четвертой оси.
  • Применялось также еще одно подобное устройство с красной маркировкой, но более упрощенное. При его помощи можно было управлять небольшим станком настольного типа – из числа 3-осевых.

  • Следующим в линейке техпрогресса стал контроллер с гальванической развязкой по питанию, быстрыми оптронами и особыми конденсаторами, имеющий алюминиевый корпус, который обеспечивал защиту от пыли. Вместо реле управления, которое включало бы шпиндель, в конструкции было два выхода и возможность, чтобы подключить реле или ШИМ (широтно-импульсная модуляция) управление скоростью вращения.
  • Сейчас же для изготовления самодельного фрезерно-гравировального станка, имеющего ШД, есть варианты – 4-х осевой контроллер, драйвер ШД от Allegro, одноканальный драйвер для станка, имеющего большое рабочее поле.

ВАЖНО! Не стоит перегружать ШД, применяя крупную фрезу агрегата и большую скорость.

Контроллер из подручных материалов

Большинство умельцев предпочитают управление через LPT порт для большинства программ управления любительского уровня. Вместо применения комплекта спецмикросхем для этой цели, кое-кто строит контроллер из подручных материалов – полевых транзисторов из сгоревших материнских плат (при напряжении свыше 30 вольт и током больше 2 ампер).

А поскольку создавался станок для нарезания пенопласта, в качестве ограничителя тока изобретатель использовал автомобильные лампы накаливания, а ШД снимали со старых принтеров или сканеров. Такой контроллер устанавливали без изменений в схеме.

Чтобы сделать простейший станок ЧПУ своими руками, разбирая сканер, помимо ШД, извлекается и микросхема ULN2003, и два стальные прутки, они пойдут на тестовый портал. К тому же понадобятся:

  • Коробка из картона (из нее смонтируют корпус устройства). Возможен вариант с текстолитом или фанерным листом, но картон резать легче; куски древесины;
  • инструменты – в виде кусачек, ножниц, отверток; клеевой пистолет и паяльные принадлежности;
  • вариант платы, которая подходит на самодельный ЧПУ станок;
  • разъем для LPT порта;
  • гнездо в форме цилиндра для обустройства блока питания;
  • элементы соединения – стержни с резьбой, гайки, шайбы и шурупы;
  • программа для TurboCNC.

Сборка самодельного устройства

Приступив к работе над самодельным контроллером для чпу, первый шаг – аккуратно припаять микросхему на макетную плату с двумя шинами электропитания. Дальше последует соединение вывода ULN2003 и коннектора LPT. Далее оставшиеся выводы подключаем по схеме. Нулевой вывод (25-ый параллельного порта) соединяется с отрицательным на шине питания платы.

Затем ШД соединяют с устройством управления, а гнездо для электропитания – с соответствующей шиной. Для надёжности соединений проводов выполняют их фиксацию термоклеем.

Не составит труда подключение Turbo CNC. Программа эффективна с MS-DOS, совместима и с  Windows, но в этом случае возможны некоторые ошибки и сбои.

Настроив программу на работу с контроллером, можно изготовить тестовую ось. Последовательность действий по подключению станков такова:

  • В отверстия, просверленные на одном уровне в трех деревянных брусках, вставляют прутки из стали и закрепляют шурупами небольшого размера.
  • ШД соединяют со вторым бруском, надевая его на свободные концы прутов и прикручивают, применяя шурупы.
  • Через третье отверстие продевается ходовой винт и ставится гайка. Винт, вставленный в отверстие второго бруска, завинчивают до упора, чтобы он, пройдя через эти отверстия, вышел на вал двигателя.
  • Далее предстоит соединение стержня с валом двигателя отрезком шланга из резины и проволочным зажимом.
  • Для крепления ходовой гайки нужны дополнительные винты.
  • Сделанная подставка также крепится к второму бруску при помощи шурупов. Горизонтальный уровень регулируется дополнительными винтами и гайками.
  • Обычно вместе с контроллерами подключаются и двигатели и тестируются на предмет правильного соединения. Далее следует проверка масштабирования ЧПУ, прогонка тестовой программы.
  • Остается сделать корпус устройства и это будет завершающим этапом работы тех, кто созидает самодельные станки.

Программируя работу 3-осевого станка, в настройках по первым двум осям – без перемен. А вот при программировании первых 4-х фаз третьей – вводятся изменения.

Внимание! Используя упрощенную схему контроллера ATMega32 (Приложение 1), в отдельных случаях можно столкнуться с некорректной обработкой оси Z – режим полушага. А вот в полной версии его платы (Приложение 2), токи осей регулируются внешним аппаратным ШИМом.

Заключение

В контроллерах, собранных ЧПУ станков – широкий спектр использования: в плоттерах, небольших фрезерах, работающих с древесиной и пластиковыми деталями, граверах по стали, миниатюрных сверлильных станках.

Устройства с осевым функционалом используют также в графопостроителях, на них можно рисовать и изготовлять печатные платы. Так что усилия, затраченные на сборку мастерами-умельцами, в будущем контроллере обязательно окупятся.

4 потрясающих станка с ЧПУ своими руками, которые вы можете построить сегодня

В зависимости от того, сколько углов вы разрезаете с помощью фрезерного станка с ЧПУ и насколько сложен ваш проект фрезерного станка с ЧПУ, фрезерный станок с ЧПУ, вероятно, самый дорогой, самый сложный в изготовлении, но самый гибкий DIY Станок с ЧПУ. Хотя было создано несколько фрезерных станков с ЧПУ с нуля, вам лучше преобразовать ручной фрезерный станок в ЧПУ, пока у вас не появится большой опыт работы с ЧПУ. Таким образом, одно из первых решений, которое вам нужно будет принять и которое определит множество других решений для вас в дальнейшем, - это какой ручной фрезерный станок преобразовать.

Есть много возможностей. Некоторые из них, которые следует рассмотреть в порядке от самого тяжелого / самого дорогого к самому легкому / дешевому, включают:

- Фрезерный станок для колен в стиле Бриджпорта: они дорогие, а тяжелое колено не особенно хорошо подходит для ЧПУ. OTOH, есть много коленных станков с ЧПУ, и ничто не говорит «фрезерный станок», как Bridgeport. Я бы не выбрал один, если бы хотел с самого начала заняться ЧПУ, но если он у вас уже есть, нет необходимости рассматривать что-либо еще.

- RF-45 и клоны: это постельные мельницы китайского производства, которые доступны из самых разных мест и во всевозможных вариантах. Они имеют рабочий диапазон и жесткость, как у бриджпорта, но без тяжелого колена, поэтому они лучше подходят для проектов с ЧПУ. Их самый большой недостаток - их шпиндель, который ограничен 1600 об / мин. Планируйте преобразование ременного привода в какой-то момент, прежде чем вы полностью реализуете потенциал одного из этих заводов.

- Grizzly G0704: Эти фрезы немного меньше RF-45, но они являются идеальной платформой для ЧПУ.Такие люди, как Хосс из Hossmachine, могут предоставить полную информацию обо всем, что вам нужно знать, о планах и часто о комплектах, которые помогут с преобразованием. Если стол и путешествия достаточно велики для ваших проектов, это будет более дешевый и быстрый проект, чем RF-45.

- Sieg X2: Это аккуратные маленькие машинки, очень популярные. Не думаю, что я стал бы меньше, чем X2, но вы можете делать с ним удивительные вещи, как продемонстрировал Hossmachine (полностью автоматический сменщик инструмента и корпус в стиле VMC).

Вот отличная статья о выборе станка-донора для проекта DIY CNC Mill.

Важное примечание:

Некоторые новички задумываются о переделке сверлильного станка в фрезерный. Даже не начинай идти по этому пути. Для получения посредственного результата потребуется столько усилий, что оно того не стоит.

Вот несколько типичных машин:

Переделка мельницы My DIY RF-45…

Преобразование ЧПУ

Hoss G0704 на довольно ранней стадии: он добавил намного больше!

.

Создайте свой ЧПУ - ЧПУ, фрезерный станок с ЧПУ, комплекты фрезерного станка с ЧПУ, комплекты станков с ЧПУ, лазерные станки, станки с ЧПУ и резка с ЧПУ

Создайте свой ЧПУ

Основание машины: greenBull v2 фабрикатор Pro

Характеристики машины:

Зона резки с ЧПУ:

Угол кровати:

Варианты покупки: ПланыПланы и комплектующиеКомплект деталейСобранный станок

В планах покупки 0,000.00 Свяжитесь с отделом продаж, чтобы узнать цены для учебных заведений

Что входит в планы Вариант :

Чертежи ЧПУ Опция включает большой набор планов размером 24 дюйма x 36 дюймов, который включает спецификацию (спецификацию материалов) для всего станка, все структурные компоненты, которые необходимо вырезать или изготовить, а также полный набор подробных деталей. инструкция по сборке машины. Инструкции также будут включать подробную схему проводки с предлагаемой проводкой через машину.Для этого варианта доставка внутри страны бесплатна.

Планы ЧПУ и опция аппаратного обеспечения включает набор больших планов, электронные блоки управления движением (двигатели, драйверы, источники питания и контроллер / интерфейс), оборудование для скрепления всех компонентов вместе, шпиндель с водяным охлаждением и частотно-регулируемым приводом и все необходимое механическое оборудование. компоненты (рельсы, опорные блоки, ходовые винты, подшипники и т. д.). Этот вариант не включает структурные компоненты или провод / кабель.Планы включают обмеры и листы структурных элементов. Стоимость доставки будет указана, когда детали будут готовы к отправке.

Комплект ЧПУ включает в себя планы, оборудование, электронику, провод, кабель, трубы, компоненты водяного охлаждения, механические компоненты, шпиндель с водяным охлаждением и структурные компоненты. Все, что вам нужно сделать, это собрать машину или найти кого-нибудь в вашем районе, кто сможет собрать машину (мы составляем список людей, которые помогут собрать машину в вашем районе).Стоимость доставки будет указана, когда детали будут готовы к отправке.

в сборе Опция включает в себя фрезерный станок с ЧПУ и / или лазер в сборе. Полностью собранная машина будет доставлена ​​грузовым транспортом или самовывозом. Заказчик несет ответственность за транспортные расходы. Мы используем FreightQuote.com (внутренний) и iContainers.com (международный) для определения стоимости логистики и доставки. Стоимость фрахта будет предоставлена, когда машина будет готова к отправке.

.Самодельный автономный контроллер с ЧПУ

, USB и 2-6 осей для фрезерного станка с ЧПУ и фрезерного контроллера

Поддержка функции ATC !! (Linear Tool Magazine)!

1) использовать технологию Modbus и очень высокую производительность ARM, DSP и FPGA.

2) вертикальный фрезерный контроллер с ЧПУ с USB и 2-6 осевым более красивым интерфейсом

3) 128 Мб пользовательского хранилища, без ограничения на количество программирования.

4) 640x480 8-дюймовый цветной ЖК-дисплей, ввод / вывод 56X32

5) с дополнительной панелью управления и MPG, питание

6) максимальная скорость 60 м / мин, прогрессивная скорость 0.01-30 м / мин

7) USB-интерфейс для копирования подвижных U-дисков.

8) Интерфейс RS232. Функция U flash DNC

9) Управление скоростью сервопривода шпинделя / управление скоростью преобразования частоты шпинделя.

10) Ручной генератор импульсов.

11) Программирование ПЛК и функция макросов

12) Меню, программа и интерфейс на английском языке, полноэкранная версия

13) его можно настроить для отображения по логотипу компании клиента и компании

14) возможность работы с абсолютно двигатель энкодера, поддерживает функцию магазина инструментов, такую ​​как: зонтичный, линейный, дисковый и т. д.

Применение: фрезерные станки с ЧПУ; обрабатывающий центр; фрезерный центр; деревообрабатывающий станок; шлифовальный станок с ЧПУ

.

Смотрите также