เครื่อง CNC แบบโฮมเมดสำหรับแผงวงจรพิมพ์ งานกัดซีเอ็นซี PCB

ในยุคของเรา ในบรรดาช่างฝีมือ คุณสามารถหาเครื่องจักรใหม่ๆ ที่ไม่ได้ใช้มือควบคุมมากขึ้นเรื่อยๆ อย่างที่เราคุ้นเคย แต่ด้วยซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ที่ใช้คอมพิวเตอร์ นวัตกรรมนี้เรียกว่า CNC (Computer Numerical Control)

เทคโนโลยีนี้ใช้ในหลายสถาบัน ในอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เช่นเดียวกับในการประชุมเชิงปฏิบัติการของอาจารย์ ระบบควบคุมอัตโนมัติช่วยประหยัดเวลาได้มากและปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์

ระบบอัตโนมัติถูกควบคุมโดยโปรแกรมจากคอมพิวเตอร์ ระบบนี้รวมถึงมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสที่มีการควบคุมเวกเตอร์ซึ่งมีการเคลื่อนที่สามแกนของช่างแกะสลักไฟฟ้า: X, Z, Y ด้านล่างเราจะพิจารณาว่าเครื่องจักรใดที่มีการควบคุมและการคำนวณอัตโนมัติ

ตามกฎแล้วเครื่อง CNC ทั้งหมดใช้เครื่องแกะสลักไฟฟ้าหรือหัวกัดซึ่งคุณสามารถเปลี่ยนหัวฉีดได้ เครื่องจักรที่ควบคุมด้วยตัวเลขใช้เพื่อมอบองค์ประกอบตกแต่งให้กับวัสดุต่างๆ ไม่เพียงเท่านั้น เครื่อง CNC เนื่องจากความก้าวหน้าในโลกของคอมพิวเตอร์ จึงต้องมีหน้าที่หลายอย่าง คุณสมบัติเหล่านี้รวมถึง:

การโม่

กระบวนการทางกลของการประมวลผลวัสดุ ในระหว่างที่ชิ้นส่วนตัด (หัวฉีดในรูปของเครื่องตัด) ทำให้เกิดการเคลื่อนที่แบบหมุนบนพื้นผิวของชิ้นงาน

แกะสลัก

ประกอบด้วยการใช้ภาพนี้หรือภาพนั้นบนพื้นผิวของชิ้นงาน เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้ใช้หัวกัดหรือสิ่ว (แท่งเหล็กที่มีปลายด้านหนึ่งชี้ไปที่มุม)

การขุดเจาะ

การตัดเฉือนวัสดุโดยการตัดด้วยความช่วยเหลือของสว่านเนื่องจากได้รูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและรูต่าง ๆ ที่มีหลายหน้าของส่วนและความลึกที่แตกต่างกัน

ตัดด้วยเลเซอร์

วิธีการตัดและตัดวัสดุซึ่งไม่มีการดำเนินการทางกล คงไว้ซึ่งความเที่ยงตรงสูงของชิ้นงาน และการเสียรูปที่กระทำโดยวิธีนี้จะมีการเปลี่ยนรูปน้อยที่สุด

พล็อตเตอร์

การวาดภาพที่มีความแม่นยำสูงของรูปแบบที่ซับซ้อนที่สุด, ภาพวาด, แผนที่ทางภูมิศาสตร์จะดำเนินการ การวาดภาพทำได้โดยใช้บล็อกการเขียนโดยใช้ปากกาพิเศษ

การวาดและการเจาะ PCBs

การผลิตแผ่นกระดานรวมถึงการวาดวงจรนำไฟฟ้าบนพื้นผิวของแผ่นอิเล็กทริก ยังเจาะรูเล็กๆ สำหรับส่วนประกอบวิทยุ

ขึ้นอยู่กับคุณที่จะตัดสินใจว่าเครื่อง CNC ในอนาคตของคุณจะทำงานอะไร แล้วพิจารณาการออกแบบเครื่อง CNC

เครื่อง CNC หลากหลายรุ่น

คุณสมบัติทางเทคโนโลยีและความสามารถของเครื่องจักรเหล่านี้เทียบเท่ากับเครื่องจักรอเนกประสงค์ อย่างไรก็ตาม ในโลกสมัยใหม่ มีเครื่อง CNC อยู่สามประเภท:

การหมุน

วัตถุประสงค์ของเครื่องจักรดังกล่าวคือการสร้างชิ้นส่วนตามประเภทของการหมุน ซึ่งประกอบด้วยการแปรรูปพื้นผิวของชิ้นงาน การผลิตด้ายภายในและภายนอกด้วย

การโม่

การทำงานอัตโนมัติของเครื่องเหล่านี้ประกอบด้วยการประมวลผลระนาบและช่องว่างของช่องว่างต่างๆ ของร่างกาย การกัดจะดำเนินการในแนวราบ รูปทรงและขั้นบันได ในมุมต่างๆ รวมทั้งจากหลายด้าน เจาะรู กลึงเกลียว คว้านชิ้นงาน

เจาะ - น่าเบื่อ

พวกเขาทำการรีม, เจาะรู, คว้านและรีม, ดอกเคาเตอร์ซิงค์, กัด, ทำเกลียวและอีกมากมาย

ดังที่เราเห็น เครื่อง CNC มีฟังก์ชันการทำงานที่หลากหลาย ดังนั้นจึงเทียบเท่ากับเครื่องจักรสากล ทั้งหมดมีราคาแพงมากและเป็นไปไม่ได้ที่จะซื้อการติดตั้งใด ๆ ข้างต้นเนื่องจากความไม่เพียงพอทางการเงิน และคุณอาจคิดว่าคุณต้องทำสิ่งเหล่านี้ด้วยตนเองตลอดชีวิต

คุณอาจจะไม่ได้อารมณ์เสีย มือที่ชำนาญของประเทศแม้จากการปรากฏตัวครั้งแรกของเครื่องจักร CNC ของโรงงานก็เริ่มสร้างต้นแบบที่ทำเองที่บ้านซึ่งทำงานได้ไม่เลวร้ายไปกว่ามืออาชีพ

วัสดุส่วนประกอบทั้งหมดสำหรับเครื่องจักร CNC สามารถสั่งซื้อได้ทางอินเทอร์เน็ต ซึ่งมีจำหน่ายฟรีและมีราคาไม่แพงนัก โดยวิธีการที่ร่างกายของเครื่องอัตโนมัติสามารถทำด้วยมือและคุณสามารถไปที่อินเทอร์เน็ตสำหรับขนาดที่ถูกต้อง

เคล็ดลับ: ก่อนเลือกเครื่อง CNC ให้ตัดสินใจว่าจะแปรรูปวัสดุใด ตัวเลือกนี้จะมีความสำคัญอย่างยิ่งในการสร้างเครื่องจักร เนื่องจากขึ้นอยู่กับขนาดของอุปกรณ์โดยตรง รวมถึงต้นทุนของเครื่องจักรด้วย

การออกแบบเครื่อง CNC ขึ้นอยู่กับทางเลือกของคุณ คุณสามารถซื้อชุดมาตรฐานสำเร็จรูปสำหรับชิ้นส่วนที่จำเป็นทั้งหมด และประกอบในโรงรถหรือเวิร์กช็อปของคุณ หรือสั่งอุปกรณ์ทั้งหมดแยกกัน

พิจารณาชุดชิ้นส่วนมาตรฐาน บนรูปภาพ:

พื้นที่ทำงานซึ่งทำจากไม้อัดโดยตรงคือหน้าโต๊ะและโครงด้านข้าง
คู่มือองค์ประกอบ
ผู้ถือคู่มือ
ตลับลูกปืนเชิงเส้นและบูชธรรมดา
รองรับแบริ่ง
สกรูชั้นนำ
ตัวควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์
แหล่งจ่ายไฟควบคุม
ช่างแกะสลักไฟฟ้าหรือเครื่องตัดมิลลิ่ง
คัปปลิ้งที่เชื่อมต่อเพลาลีดสกรูกับเพลาสเต็ปเปอร์มอเตอร์
สเต็ปเปอร์มอเตอร์.
น๊อตวิ่ง.

เมื่อใช้รายการชิ้นส่วนนี้ คุณสามารถสร้างเราเตอร์ CNC ไม้ของคุณเองได้อย่างปลอดภัยด้วยการทำงานอัตโนมัติ เมื่อคุณประกอบโครงสร้างทั้งหมด คุณสามารถไปทำงานได้อย่างปลอดภัย

หลักการทำงาน

บางทีองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของเครื่องนี้คือหัวกัด เครื่องแกะสลัก หรือสปินเดิล ขึ้นอยู่กับทางเลือกของคุณ หากคุณมีแกนหมุน หางของคัตเตอร์ซึ่งมีปลอกรัดสำหรับยึดจะถูกยึดเข้ากับหัวจับปลอกรัดอย่างแน่นหนา

ตัวจับยึดโดยตรงบนแกนสปินเดิล เลือกส่วนตัดของใบมีดตามวัสดุที่เลือก มอเตอร์ไฟฟ้าซึ่งอยู่บนแคร่เลื่อนเคลื่อนที่จะหมุนแกนหมุนด้วยคัตเตอร์ ซึ่งช่วยให้คุณประมวลผลพื้นผิวของวัสดุได้ สเต็ปเปอร์มอเตอร์ถูกควบคุมโดยคอนโทรลเลอร์ ซึ่งได้รับคำสั่งจากโปรแกรมคอมพิวเตอร์

อิเล็กทรอนิกส์เครื่องทำงานโดยตรงบนซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ ซึ่งต้องมาพร้อมกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สั่งซื้อ โปรแกรมส่งคำสั่งในรูปแบบ G-codes ไปยังคอนโทรลเลอร์ ดังนั้นรหัสเหล่านี้จึงถูกเก็บไว้ใน RAM ของคอนโทรลเลอร์

หลังจากเลือกโปรแกรมการประมวลผลบนเครื่องจักรแล้ว (การเก็บผิวละเอียด การหยาบ สามมิติ) คำสั่งจะถูกส่งไปยังสเต็ปเปอร์มอเตอร์ หลังจากนั้นพื้นผิวของวัสดุจะถูกประมวลผล

เคล็ดลับ: ก่อนเริ่มงาน จำเป็นต้องทดสอบเครื่องจักรด้วยโปรแกรมพิเศษ และข้ามส่วนทดลองเพื่อให้แน่ใจว่า CNC ทำงานอย่างถูกต้อง

การประกอบ

การประกอบเครื่องจักร ทำด้วยตัวคุณเองจะไม่ใช้เวลานานเกินไป ยิ่งกว่านั้นบนอินเทอร์เน็ตตอนนี้คุณสามารถ ดาวน์โหลดที่แตกต่างกันมากมาย แผนงานและภาพวาด หากคุณซื้อชุดชิ้นส่วนสำหรับเครื่องทำเองการประกอบจะเร็วมาก

ลองดูที่หนึ่งใน ภาพวาดเครื่องมือจริง.

ภาพวาดของเครื่อง CNC แบบโฮมเมด

ตามกฎแล้วก่อนอื่นโครงทำจากไม้อัดหนา 10-11 มม. ท็อปโต๊ะ ผนังด้านข้าง และพอร์ทัลแบบเคลื่อนย้ายได้สำหรับการติดตั้งเราเตอร์หรือแกนหมุนทำจากวัสดุไม้อัดเท่านั้น ท็อปโต๊ะสามารถเคลื่อนย้ายได้โดยใช้ตัวนำทางเฟอร์นิเจอร์ที่มีขนาดเหมาะสม

เป็นผลให้คุณควรได้กรอบดังกล่าว หลังจากที่โครงสร้างเฟรมพร้อมแล้ว สว่านและเม็ดมะยมพิเศษจะเข้ามามีบทบาท ซึ่งคุณสามารถสร้างรูในไม้อัดได้

โครงเครื่อง CNC แห่งอนาคต

ในเฟรมสำเร็จรูปจำเป็นต้องเตรียมรูทั้งหมดเพื่อติดตั้งตลับลูกปืนและสลักเกลียว หลังจากการติดตั้งนี้ สามารถติดตั้งรัด การติดตั้งระบบไฟฟ้า ฯลฯ ทั้งหมดได้

หลังจากการประกอบเสร็จสิ้น ขั้นตอนสำคัญคือการตั้งค่าซอฟต์แวร์เครื่องและโปรแกรมคอมพิวเตอร์ เมื่อตั้งค่าโปรแกรม การทำงานของเครื่องจะถูกตรวจสอบความถูกต้องของขนาดที่ระบุ หากทุกอย่างพร้อมคุณสามารถเริ่มงานที่รอคอยมานาน

เคล็ดลับ: ก่อนเริ่มงาน จำเป็นต้องตรวจสอบการยึดวัสดุชิ้นงานให้ถูกต้องและความน่าเชื่อถือของการยึดหัวฉีดในการทำงาน ตรวจสอบให้แน่ใจด้วยว่าวัสดุที่เลือกตรงกับเครื่องจักรที่ผลิตขึ้น

การติดตั้งอุปกรณ์

การปรับเครื่อง CNC จะดำเนินการโดยตรงจากคอมพิวเตอร์ที่ทำงานซึ่งมีการติดตั้งโปรแกรมสำหรับทำงานกับเครื่องไว้ มันอยู่ในโปรแกรมที่โหลดภาพวาด, กราฟ, ภาพวาดที่จำเป็น ซึ่งตามลำดับจะถูกแปลงโดยโปรแกรมเป็น G - รหัสที่จำเป็นในการควบคุมเครื่อง

เมื่อโหลดทุกอย่างแล้ว การดำเนินการทดลองจะดำเนินการตามวัสดุที่เลือก ในระหว่างการดำเนินการเหล่านี้จะมีการตรวจสอบขนาดที่กำหนดไว้ล่วงหน้าที่จำเป็นทั้งหมด

เคล็ดลับ: หลังจากตรวจสอบประสิทธิภาพของเครื่องอย่างละเอียดแล้ว คุณก็สามารถเริ่มทำงานได้อย่างเต็มที่

ความปลอดภัย

กฎและข้อควรระวังด้านความปลอดภัยเมื่อทำงานกับเครื่องนี้ไม่แตกต่างจากการทำงานกับเครื่องอื่นทั้งหมด ด้านล่างนี้เป็นสิ่งพื้นฐานที่สุด:

ตรวจสอบการทำงานที่ถูกต้องของเครื่องก่อนทำงาน
เสื้อผ้าจะต้องถูกซุกไว้อย่างเหมาะสมเพื่อไม่ให้สิ่งใดหลุดออกจากทุกที่และไม่สามารถเข้าไปในพื้นที่ทำงานของเครื่องได้
คุณต้องสวมผ้าโพกศีรษะที่จะจับผมของคุณ
ควรมีแผ่นยางหรือลังไม้เตี้ยๆ ไว้ใกล้เครื่อง เพื่อป้องกันไฟฟ้ารั่ว
ไม่อนุญาตให้เด็กเข้าใช้เครื่องโดยเด็ดขาด
ก่อนใช้งานเครื่อง ให้ตรวจสอบความแน่นของตัวยึดทั้งหมด

คำแนะนำ: มีความจำเป็นต้องเข้าใกล้การทำงานบนเครื่องด้วยสติและเข้าใจว่าถ้าคุณทำงานไม่ถูกต้อง คุณสามารถก่อให้เกิดอันตรายต่อตัวเองที่ไม่สามารถแก้ไขได้

ด้วยข้อกำหนดด้านความปลอดภัยที่สมบูรณ์สำหรับการทำงานกับเครื่อง คุณสามารถค้นหาได้ในเวิลด์ไวด์เว็บ เช่น บนอินเทอร์เน็ตและตรวจสอบพวกเขา

บทวิจารณ์วิดีโอ

ภาพรวมการประกอบเครื่อง CNC แบบโฮมเมด

วีดีโอภาพรวมของเครื่องซีเอ็นซีอย่างง่าย

ภาพรวมความเป็นไปได้ของเครื่อง CNC แบบโฮมเมด

ภาพรวมของสเต็ปเปอร์มอเตอร์

ทบทวน วีดีโอตัวขับสเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบหลายช่องสัญญาณ

ฉันไม่ชอบแกะสลักแผงวงจรพิมพ์ ฉันไม่ชอบกระบวนการเล่นซอกับเฟอริกคลอไรด์ พิมพ์ที่นั่น รีดที่นี่ เปิดโปง photoresist ที่นี่ - เรื่องราวทั้งหมดทุกครั้ง แล้วคิดว่าจะระบายเฟอริกคลอไรด์ได้ที่ไหน ฉันไม่เถียงนี่เป็นวิธีการที่เหมาะสมและง่าย แต่โดยส่วนตัวแล้วฉันพยายามหลีกเลี่ยง แล้วความสุขก็เกิดขึ้นกับฉัน: ฉันทำเราเตอร์ CNC เสร็จแล้ว เกิดความคิดขึ้นมาทันทีว่าจะพยายามกัดแผงวงจรพิมพ์หรือไม่ ไม่ช้าก็เร็วพูดเสร็จ ฉันวาดอะแดปเตอร์อย่างง่ายจาก esp-wroom-02 ที่วางอยู่รอบๆ และเริ่มสำรวจการกัดแผงวงจรพิมพ์ แทร็กถูกทำขึ้นเป็นพิเศษขนาดเล็ก - 0.5 มม. เพราะถ้าสิ่งเหล่านี้ไม่ออกมาแล้วสำหรับเทคโนโลยีนี้คืออะไร

เนื่องจากฉันเองสร้างแผงวงจรพิมพ์ทุก ๆ ห้าปีในวันหยุดใหญ่ KiCAD ก็เพียงพอแล้วสำหรับฉันสำหรับการออกแบบ ฉันไม่พบวิธีแก้ปัญหาที่สะดวกเป็นพิเศษสำหรับมัน แต่มีวิธีที่เป็นสากลมากขึ้น - การใช้ไฟล์เกอร์เบอร์ ในกรณีนี้ ทุกอย่างค่อนข้างง่าย: ใช้ pcb ส่งออกเลเยอร์ที่ต้องการไปยัง gerber (ไม่มีการมิเรอร์หรือเวทย์มนตร์อื่น ๆ !) เรียกใช้ pcb2gcode - และรับไฟล์ nc สำเร็จรูปที่สามารถมอบให้กับเราเตอร์ได้ และเช่นเคย ความเป็นจริงคือการติดเชื้อที่ชั่วร้าย และทุกอย่างกลับกลายเป็นค่อนข้างซับซ้อนมากขึ้น

รับ gcode จากไฟล์ gerber

ดังนั้น ฉันไม่ได้วางแผนที่จะอธิบายวิธีการรับไฟล์ gerber โดยเฉพาะ ฉันคิดว่าทุกคนรู้วิธีการทำ ถัดไป คุณต้องเรียกใช้ pcb2gcode ปรากฎว่าต้องใช้ตัวเลือกบรรทัดคำสั่งประมาณล้านตัวเลือกเพื่อสร้างสิ่งที่ยอมรับได้ โดยหลักการแล้ว เอกสารของเขาไม่ได้แย่นัก ฉันเชี่ยวชาญและคิดหาวิธีรับ gcode แบบนั้นได้ แต่ก็ยังต้องการทำตัวสบายๆ นั่นเป็นสาเหตุที่พบ pcb2gcode GUI ตามชื่อที่แนะนำ นี่คือ GUI สำหรับการตั้งค่าพารามิเตอร์หลักของ pcb2gcode ด้วยช่องทำเครื่องหมาย และแม้กระทั่งกับการแสดงตัวอย่าง

ที่จริงแล้ว ในขั้นตอนนี้ ได้รับ gcode บางประเภท และคุณสามารถลองโม่ได้ แต่ในขณะที่ฉันเลือกช่องทำเครื่องหมาย กลับกลายเป็นว่าค่าความลึกเริ่มต้นที่ซอฟต์แวร์นี้มีให้คือ 0.05 มม. ดังนั้นบอร์ดจะต้องถูกติดตั้งในเราเตอร์อย่างน้อยก็มีความแม่นยำที่สูงกว่านี้ ฉันไม่รู้ว่ามันเป็นอย่างไรสำหรับใครก็ตาม แต่เดสก์ท็อปของเราเตอร์ของฉันนั้นคดเคี้ยวกว่าอย่างเห็นได้ชัด วิธีแก้ปัญหาที่ง่ายที่สุดที่นึกถึงคือวางไม้อัดสังเวยไว้บนโต๊ะ กัดกระเป๋าให้พอดีกับกระดาน - และมันควรจะอยู่ในระนาบของเราเตอร์

สำหรับผู้ที่รู้จักเราเตอร์ดีอยู่แล้ว ส่วนนี้ไม่น่าสนใจ หลังจากการทดลองสองสามครั้ง ฉันพบว่าจำเป็นต้องกัดกระเป๋าในทิศทางเดียว (เช่น อัตราป้อนต่อฟัน) และมีการทับซ้อนกันอย่างน้อยสามสิบเปอร์เซ็นต์ Fusion 360 ให้เวลาคาบเกี่ยวกันน้อยเกินไปในตอนแรกและขับไปมา ในกรณีของฉัน ผลลัพธ์ไม่เป็นที่น่าพอใจ

การบัญชีสำหรับความโค้ง textolite

เมื่อปรับระดับแท่นแล้ว ฉันติดเทปกาวสองหน้า ใส่ textolite และเริ่มกัด นี่คือผลลัพธ์:

อย่างที่คุณเห็นจากขอบด้านหนึ่งของบอร์ด คัตเตอร์แทบไม่ได้สัมผัสกับทองแดง จากอีกด้านหนึ่ง - มันเข้าไปในบอร์ดลึกเกินไป ในขณะที่การกัดเท็กซ์โทไลต์ครัมบ์ไป เมื่อมองอย่างใกล้ชิดที่ตัวกระดานเอง ฉันสังเกตว่าในตอนแรกมันไม่เท่ากัน: โค้งเล็กน้อย และไม่ว่าคุณจะทนทุกข์ทรมานกับมันแค่ไหน ความสูงก็จะเบี่ยงเบนไปบ้าง อย่างไรก็ตาม ฉันดูและพบว่าสำหรับแผงวงจรพิมพ์ที่มีความหนามากกว่า 0.8 มม. ความคลาดเคลื่อน ± 8% ถือว่าเป็นเรื่องปกติ

ตัวเลือกแรกที่นึกถึงคือการปรับเทียบอัตโนมัติ ตามตรรกะของสิ่งต่าง ๆ - ซึ่งง่ายกว่านั้นอีก กระดานชุบทองแดง มีดคัตเตอร์เป็นเหล็ก ฉันติดสายหนึ่งเข้ากับทองแดง อีกเส้นหนึ่งกับคัตเตอร์ - นี่คือโพรบสำเร็จรูปสำหรับคุณ ใช้และสร้างพื้นผิว

เครื่องของฉันถูกควบคุมโดย grbl บนโล่จีนราคาถูก Grbl รองรับโพรบบนพิน A5 แต่ด้วยเหตุผลบางอย่างจึงไม่มีขั้วต่อพิเศษบนบอร์ดของฉัน เมื่อตรวจสอบอย่างละเอียดแล้ว ฉันยังพบว่าพิน A5 เชื่อมต่อกับตัวเชื่อมต่อพอร์ต SPI (เซ็นชื่อเป็น SCL) กราวด์ก็อยู่ใกล้เช่นกัน ด้วย "เซ็นเซอร์" นี้มีเคล็ดลับอยู่อย่างหนึ่ง - ต้องบิดสายไฟเข้าด้วยกัน หัวกัดมีความพิถีพิถันอย่างยิ่งในหัวกัด และหากปราศจากสิ่งนี้ เซ็นเซอร์จะให้ผลบวกที่ผิดพลาดอย่างต่อเนื่อง แม้หลังจากการทอผ้าแล้วก็จะดำเนินต่อไป แต่บ่อยครั้งมาก

คำสั่งบอกว่า: เริ่มจากมากไปน้อยไปที่ -10 ใน Z (นี่คือความสูงสัมบูรณ์หรือสัมพัทธ์ - ขึ้นอยู่กับโหมดที่เฟิร์มแวร์อยู่ในขณะนี้) มันจะลงมาช้ามาก - ด้วยความเร็ว 5 มม. / นาที นี่เป็นเพราะนักพัฒนาเองไม่รับประกันว่าการสืบเชื้อสายจะหยุดทันทีที่เซ็นเซอร์ถูกกระตุ้นและไม่ช้ากว่านั้น ดังนั้นจึงเป็นการดีกว่าที่จะลงไปอย่างช้าๆเพื่อให้ทุกอย่างหยุดทันเวลาและไม่มีเวลาไปที่กระดานอย่าหลงระเริงมากที่สุด ทางที่ดีควรทำการทดสอบครั้งแรกโดยยกส่วนหัวขึ้นให้สูงกว่า 10 มม. และรีเซ็ตระบบพิกัด ในกรณีนี้ แม้ว่าทุกอย่างจะไม่ทำงานและคุณไม่มีเวลาไปถึงปุ่ม E-Stop เครื่องตัดก็จะไม่ล็อค สามารถทำการทดสอบได้สองแบบ: แบบแรกไม่ต้องทำอะไรเลย (และเมื่อถึง -10 grbl จะออก "Alarm: Probe Fail") แบบที่สองคือปิดวงจรด้วยบางอย่างในขณะที่กำลังลงไป และตรวจสอบให้แน่ใจว่าทุกอย่าง ได้หยุด

ขั้นต่อไป คุณต้องหาวิธีที่จริงแล้วในการวัดเมทริกซ์และบิดเบือน gcode ตามต้องการ เมื่อมองแวบแรก pcb2gcode มีการรองรับการปรับระดับอัตโนมัติบางประเภท แต่ไม่มีการสนับสนุนสำหรับ grbl โดยเฉพาะ เป็นไปได้ที่จะตั้งค่าคำสั่งสำหรับการเรียกใช้ตัวอย่างด้วยมือ แต่สิ่งนี้ต้องได้รับการจัดการ และบอกตามตรง ผมขี้เกียจเกินไป ความอยากรู้อยากเห็นอาจสังเกตเห็นว่า LinuxCNC มีคำสั่งเดียวกันเพื่อเรียกใช้โพรบเป็นคำสั่ง grbl แต่มีข้อแตกต่างที่ไม่สามารถแก้ไขได้: ล่าม gcode "สำหรับผู้ใหญ่" ทั้งหมดจะบันทึกผลลัพธ์ของการทดสอบที่ดำเนินการลงในตัวแปรเครื่อง และ grbl เพียงแค่ส่งออกค่าไปยังพอร์ต

googling เล็กน้อยแนะนำว่ายังมีตัวเลือกที่แตกต่างกันอยู่บ้าง แต่โครงการ chillpeppr ดึงดูดสายตาของฉัน:

นี่คือระบบสององค์ประกอบที่ออกแบบมาเพื่อเล่นกับฮาร์ดแวร์บนเว็บ ส่วนประกอบแรก - เซิร์ฟเวอร์ Serial JSON ที่เขียนขึ้นเอง ทำงานบนเครื่องที่เชื่อมต่อโดยตรงกับชิ้นส่วนของเหล็ก และสามารถควบคุมพอร์ตอนุกรมผ่านซ็อกเก็ตเว็บได้ ประการที่สอง - ใช้งานได้ในเบราว์เซอร์ของคุณ พวกเขามีกรอบงานทั้งหมดสำหรับการสร้างวิดเจ็ตที่มีฟังก์ชันการทำงานบางอย่าง ซึ่งสามารถนำไปใส่ในเพจได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พวกเขามีเวิร์กสเปซสำเร็จรูป (ชุดวิดเจ็ต) สำหรับ grbl และ tinyg แล้ว

และ chillpeppr มีการรองรับการปรับระดับอัตโนมัติ ยิ่งกว่านั้นในลักษณะที่ปรากฏจะสะดวกกว่า UniversalGcodeSender ที่ฉันเคยใช้มาก่อน ฉันตั้งค่าเซิร์ฟเวอร์ เปิดส่วนเบราว์เซอร์ ใช้เวลาครึ่งชั่วโมงในการค้นหาอินเทอร์เฟซ อัปโหลด gcode ของบอร์ดของฉันที่นั่น และดูขยะบางส่วน:

เมื่อดู gcode เองซึ่ง pcb2gcode สร้างขึ้น ฉันเห็นว่ามันใช้สัญกรณ์เมื่อคำสั่ง (G1) ไม่ซ้ำกันในบรรทัดต่อมา แต่ให้เฉพาะพิกัดใหม่เท่านั้น:

F200.00000 X1.84843 Y34.97110 X2.64622 G00 X1.84843 Y34.97110 (เคลื่อนที่อย่างรวดเร็วเพื่อเริ่มต้น) F100.00000 G01 Z-0.12000 Y34.17332 X2.69481 Y34.11185 X2.73962 Y34.00364 X2 74876 Y31.85178 X3.01828 Y31.84988 X3.06946 Y31.82249 X3.09684 Y31.77131

เมื่อพิจารณาจากข้อเท็จจริงที่ว่า chilipeppr แสดงเฉพาะการเคลื่อนไหวในแนวตั้ง เขาเห็นเส้น G01 Z-0.12 ที่นี่ แต่ไม่เข้าใจทุกสิ่งที่มาหลังจาก F200 จำเป็นต้องทำสัญกรณ์ซ้ำเพื่อให้ชัดเจน แน่นอน คุณสามารถทำงานด้วยมือของคุณเองหรือยื่นสคริปต์หลังการประมวลผลบางประเภทก็ได้ แต่ยังไม่มีใครยกเลิก G-Code Ripper ซึ่งสามารถแบ่งคำสั่ง gcode ที่ซับซ้อน (เช่น ส่วนโค้งเดียวกัน) ออกเป็นคำสั่งที่ง่ายกว่าได้ อีกอย่าง เขายังรู้วิธีดัด gcode โดยใช้เมทริกซ์ autoprobe แต่ไม่มีการสนับสนุน grbl ในตัวอีก แต่คุณสามารถแยกแบบเดียวกันได้ การตั้งค่ามาตรฐานค่อนข้างเหมาะสมสำหรับฉัน (ยกเว้นในการกำหนดค่า ฉันต้องเปลี่ยนหน่วยการวัดเป็น mm ล่วงหน้า) ไฟล์ผลลัพธ์เริ่มแสดงตามปกติใน chilipeppr:

จากนั้นเราเปิดโพรบอัตโนมัติโดยไม่ลืมระบุระยะทางที่จะลดตัวอย่างและความลึก ในกรณีของฉัน ฉันระบุว่าจำเป็นต้องลดระดับลงจาก 1 เป็น -2 มม. ขีด จำกัด ล่างไม่สำคัญนักคุณสามารถตั้งค่าได้อย่างน้อย -10 แต่ฉันจะไม่แนะนำ: สองครั้งที่ฉันตั้งจุดเริ่มต้นไม่สำเร็จเพื่อเริ่มการทดสอบและจุดสุดขั้วกลับกลายเป็นนอก คณะกรรมการ. หากความลึกมากกว่า - คุณสามารถทำลายช่างแกะสลักได้ และมันก็เป็นเพียงความผิดพลาด ระยะจะวัดพื้นผิวโดยตรงขึ้นอยู่กับระดับของขอบบน ในกรณีของฉัน ในความเป็นจริง บอร์ดแทบจะไม่เคยขึ้นไปเกิน 0.25 มม. ขึ้นหรือลง แต่ 1 มม. มีความน่าเชื่อถือมากกว่า เรากดวิ่งที่มีค่าและวิ่งไปที่เราเตอร์เพื่อทำสมาธิ:

และในอินเทอร์เฟซของ chilipeppr พื้นผิวที่วัดได้จะค่อยๆ ปรากฏขึ้น:

ที่นี่คุณต้องให้ความสนใจว่าค่า Z ทั้งหมดจะถูกคูณด้วย 50 เพื่อให้เห็นภาพพื้นผิวผลลัพธ์ได้ดีขึ้น นี่เป็นการตั้งค่าที่กำหนดค่าได้ แต่ 10 และ 50 ทำงานได้ดีในความคิดของฉัน ฉันมักจะพบกับความจริงที่ว่าจุดใดจุดหนึ่งสูงกว่าที่คุณคาดหวังจากมันมาก โดยส่วนตัวแล้ว ฉันถือว่าสิ่งนี้มาจากความจริงที่ว่าเซ็นเซอร์จับปิ๊กอัพตัวเดียวกันและให้ค่าบวกที่ผิดพลาด โชคดีที่ chilipeppr ให้คุณอัปโหลดแผนที่ความสูงในรูปแบบของ json คุณสามารถแก้ไขได้ด้วยมือของคุณหลังจากนั้น จากนั้นดาวน์โหลดด้วยมือของคุณ จากนั้นคลิกปุ่ม "ส่ง GCode ระดับอัตโนมัติไปยังพื้นที่ทำงาน" - และโหลด gcode ที่แก้ไขแล้วในพริกไทยแล้ว:

N40 G1 X 2.6948 Y 34.1118 Z0.1047 (อัล ใหม่ z) N41 G1 X 2.7396 Y 34.0036 Z0.1057 (อัล ใหม่ z) N42 G1 X 2.7488 Y 31.8518 Z0.1077 (อัล ใหม่ z) N43 G1 X 3.0183 Y 31.8499 Z 1127 (อัล ใหม่ z) N44 G1 X 3.0695 Y 31.8225 Z0.1137 (อัล ใหม่ z) N45 G1 X 3.0968 Y 31.7713 Z0.1142 (อัล ใหม่ z)

เพิ่มการเคลื่อนไหว Z ลงในโค้ดซึ่งควรชดเชยความไม่สม่ำเสมอของพื้นผิว

ทางเลือกของพารามิเตอร์การกัด

ฉันเริ่มกัด ฉันได้ผลลัพธ์ดังต่อไปนี้:

มีสามจุดที่จะดูที่นี่:

ปัญหาเกี่ยวกับความไม่สม่ำเสมอของพื้นผิวหมดไป: ทุกอย่างถูกตัด (แม่นยำกว่า, มีรอยขีดข่วน) เกือบถึงระดับความลึกเท่ากัน, ไม่มีช่องว่างใดๆ, ไม่มีส่วนใดที่ลึกเกินไป
การเจาะไม่เพียงพอ: 0.05 มม. ไม่เพียงพอสำหรับฟอยล์นี้อย่างชัดเจน ยังไงก็ตาม กระดานเป็นสัตว์ร้ายที่ไม่รู้จักจาก AliExpress ความหนาของทองแดงไม่ได้ระบุไว้ที่นั่น ชั้นทองแดงนั้นแตกต่างกันโดยทั่วไป - ตั้งแต่ 18 ถึง 140 ไมครอน (0.018-0.14 มม.)
การตีของช่างแกะสลักนั้นมองเห็นได้ชัดเจน

เกี่ยวกับ ลึก. เลือกความลึกในการแกะสลักได้ไม่ยาก แต่มีความเฉพาะเจาะจง เครื่องแกะสลักรูปกรวยมีรูปสามเหลี่ยมในการฉาย ในอีกด้านหนึ่ง มุมของการบรรจบกับจุดทำงานจะเป็นตัวกำหนดว่าเครื่องมือจะแตกหักยากเพียงใดและจะมีอายุการใช้งานนานเท่าใด และในทางกลับกัน ยิ่งมุมมีขนาดใหญ่เท่าใด การตัดก็จะยิ่งกว้างขึ้นตามความลึกที่กำหนด .

สูตรสำหรับคำนวณความกว้างของการตัดสำหรับความลึกที่กำหนดมีลักษณะดังนี้ (นำมาจาก reprap.org และแก้ไข):

2 * ความลึกการเจาะ * แทนเจนต์ (มุมปลายเครื่องมือ) + ความกว้างปลาย

เราวางใจได้: สำหรับช่างแกะสลักที่มีมุม 10 องศาและจุดสัมผัส 0.1 มม. ที่มีความลึก 0.1 มม. เราได้ความกว้างของการตัดเกือบ 0.15 มม. โดยวิธีนี้คุณสามารถประมาณระยะห่างขั้นต่ำระหว่างแทร็กโดยช่างแกะสลักที่เลือกบนฟอยล์ของความหนาที่เลือก แม้ว่าคุณจะไม่ต้องการระยะห่างระหว่างรางรถไฟเพียงเล็กน้อย คุณก็ยังไม่ควรลดใบมีดลงลึกเกินไป เนื่องจากไฟเบอร์กลาสจะทื่อใบมีดทื่ออย่างมาก แม้จะทำจากโลหะผสมแข็ง

มีอีกช่วงเวลาที่ตลก สมมุติว่าเรามีรางสองเส้นที่ห่างกัน 0.5 มม. เมื่อเรารัน pcb2gcode มันจะดูค่าของพารามิเตอร์ Toolpath offset (ต้องถอยจากแทร็กมากน้อยเพียงใดเมื่อทำการกัด) และทำสองรอบระหว่างแทร็กโดยคั่นด้วย (0.5 - 2 * toolpath_offset) มม. ระหว่างกันที่นั่น จะเป็น (แต่ค่อนข้างจะแตก) ทองแดงบางส่วนและมันจะน่าเกลียด หากคุณสร้าง toolpath_offset ให้มากกว่าระยะห่างระหว่างแทร็ก pcb2gcode จะออกคำเตือน แต่จะสร้างเพียงบรรทัดเดียวระหว่างแทร็ก โดยทั่วไปสำหรับแอปพลิเคชันของฉัน ลักษณะการทำงานนี้ดีกว่า เนื่องจากเส้นทางกว้างกว่า คัตเตอร์จึงตัดน้อยลง - ความงาม จริงอยู่ อาจมีปัญหากับส่วนประกอบ smd แต่ไม่น่าเป็นไปได้

มีกรณีที่ชัดเจนของพฤติกรรมนี้: ถ้าเราตั้งค่า toolpath_offset ขนาดใหญ่มาก เราก็จะได้แผงวงจรพิมพ์ในรูปแบบของแผนภาพ Voronoi อย่างน้อย - ก็สวยนะ ;) คุณสามารถเห็นผลบนหน้าจอแรกจาก pcb2gcode ที่ฉันให้ มันแสดงให้เห็นว่ามันจะมีลักษณะอย่างไร

ตอนนี้เกี่ยวกับจังหวะของช่างแกะสลัก นั่นคือสิ่งที่ฉันเรียกพวกเขาเพื่ออะไร แกนหมุนของฉันดูเหมือนจะค่อนข้างดีและแน่นอนว่าไม่ได้กระแทกอย่างแรง ที่นี่ค่อนข้างตรงปลายของช่างแกะสลักเมื่อเคลื่อนที่โค้งและกระโดดระหว่างจุดทำให้ภาพแปลก ๆ ที่มีจุด ความคิดแรกและหลักคือเครื่องตัดไม่มีเวลาตัดผ่านจึงกระโดดข้าม googling เล็กน้อยแสดงให้เห็นว่าผู้คนกำลังกัด PCB ด้วยแกนหมุน 50k รอบต่อนาทีที่ประมาณ 1,000 มม. / นาที แกนหมุนของฉันให้ 10k โดยไม่ต้องโหลด และสามารถสันนิษฐานได้ว่าจำเป็นต้องตัดด้วยความเร็ว 200 มม. / นาที

ผลลัพธ์และข้อสรุป

เมื่อคำนึงถึงทั้งหมดนี้ ฉันวัด textolite ชิ้นใหม่ เริ่มกัดและได้ผลลัพธ์ต่อไปนี้:

อันบนนั้นเหมือนกับที่ออกมาจากหัวกัด อันล่าง - หลังจากที่ฉันใช้หินลับธรรมดาทับมันสองสามครั้ง อย่างที่เห็น รางรถไฟไม่ได้ถูกตัดขาดในสามตำแหน่ง โดยทั่วไป ความกว้างของรางจะลอยอยู่ทั่วทั้งกระดาน สิ่งนี้ยังคงต้องได้รับการจัดการ แต่ฉันมีความคิดว่าเหตุผลคืออะไร ตอนแรกฉันติดกระดานกับเทปกาวสองหน้าและมักจะหายไป จากนั้นในสองแห่งฉันก็คว้าขอบหัวของสกรูตัวเองแตะด้วย ดูเหมือนว่าจะดีขึ้น แต่ก็ยังเล่นได้เล็กน้อย ฉันสงสัยว่าในขณะที่ทำการกัดมันถูกกดกับไซต์และด้วยเหตุนี้จึงไม่ตัดผ่าน

โดยทั่วไป ทั้งหมดนี้มีโอกาส เมื่อกระบวนการเสร็จสิ้น การสร้าง DEM จะใช้เวลาประมาณห้าถึงเจ็ดนาที จากนั้นจึงทำการกัดโดยตรง - สองสามนาที ดูเหมือนว่าคุณสามารถทดลองเพิ่มเติมได้ แต่คุณสามารถเจาะเครื่องเดียวกันได้ ซื้อหมุดย้ำเพิ่มแล้วจะมีความสุข! หากหัวข้อนั้นน่าสนใจ ฉันสามารถเขียนบทความเกี่ยวกับการเจาะ กระดานสองหน้า และอื่นๆ ได้อีก

คำถามเกี่ยวกับวิธีการทำเครื่อง CNC สามารถตอบสั้น ๆ ได้ เมื่อรู้ว่าเครื่องกัด CNC แบบโฮมเมดเป็นอุปกรณ์ที่ซับซ้อนและมีโครงสร้างที่ซับซ้อนจึงเป็นที่พึงปรารถนาสำหรับนักออกแบบ:

รับภาพวาด;
ซื้อส่วนประกอบและรัดที่เชื่อถือได้
เตรียมเครื่องมือที่ดี
มีเครื่องกลึง CNC และสว่านในมือเพื่อผลิตได้อย่างรวดเร็ว

การดูวิดีโอ - การสอนแบบหนึ่งการสอน - จะเริ่มที่ไหนดี และฉันจะเริ่มต้นด้วยการเตรียมตัว ซื้อทุกอย่างที่ฉันต้องการ วาดรูป - นี่คือการตัดสินใจที่ถูกต้องสำหรับนักออกแบบมือใหม่ ดังนั้น ขั้นเตรียมการก่อนการประกอบจึงมีความสำคัญมาก

ผลงานของขั้นตอนเตรียมการ

ในการทำ CNC แบบโฮมเมดสำหรับการกัดมีสองตัวเลือก:

คุณใช้ชุดชิ้นส่วนวิ่งสำเร็จรูป (หน่วยที่คัดเลือกมาเป็นพิเศษ) ซึ่งเราประกอบอุปกรณ์เอง
ค้นหา (สร้าง) ส่วนประกอบทั้งหมดและเริ่มประกอบเครื่อง CNC ด้วยมือของคุณเอง ซึ่งจะตอบสนองความต้องการทั้งหมด

สิ่งสำคัญคือต้องตัดสินใจเกี่ยวกับวัตถุประสงค์ ขนาด และการออกแบบ (วิธีการทำโดยไม่ต้องใช้เครื่อง CNC แบบโฮมเมด) ค้นหาแผนการผลิต ซื้อหรือผลิตชิ้นส่วนที่จำเป็นสำหรับการนี้ จัดหาลีดสกรู .

หากมีการตัดสินใจสร้างเครื่อง CNC ด้วยมือของคุณเอง และไม่มีชุดส่วนประกอบและกลไก รัด คุณจำเป็นต้องประกอบโครงร่างตามที่เครื่องจะทำงาน

โดยปกติเมื่อพบแผนผังของอุปกรณ์แล้ว อันดับแรกจะจำลองรายละเอียดทั้งหมดของเครื่องจักร เตรียมภาพวาดทางเทคนิค จากนั้นใช้กับเครื่องกลึงและกัด (บางครั้งคุณต้องใช้เครื่องเจาะ) เพื่อทำส่วนประกอบจากไม้อัดหรือ อลูมิเนียม ส่วนใหญ่แล้วพื้นผิวการทำงาน (หรือที่เรียกว่าเดสก์ท็อป) เป็นไม้อัดที่มีความหนา 18 มม.

การประกอบชิ้นส่วนเครื่องจักรที่สำคัญบางอย่าง

ในเครื่องที่คุณเริ่มประกอบด้วยมือของคุณเอง จำเป็นต้องมีโหนดที่สำคัญจำนวนหนึ่งซึ่งรับประกันการเคลื่อนที่ในแนวตั้งของเครื่องมือทำงาน ในรายการนี้:

สกรูส่ง - การหมุนถูกส่งโดยใช้สายพานแบบฟันเฟือง เป็นสิ่งที่ดีเพราะไม่ลื่นไถลบนรอกส่งแรงไปยังเพลาของอุปกรณ์กัดอย่างสม่ำเสมอ
หากใช้สเต็ปเปอร์มอเตอร์ (SM) สำหรับมินิแมชชีน ขอแนะนำให้ใช้แคร่ตลับหมึกจากเครื่องพิมพ์รุ่นใหญ่ - ทรงพลังกว่า เครื่องพิมพ์ดอทเมทริกซ์รุ่นเก่ามีมอเตอร์ไฟฟ้าที่ค่อนข้างทรงพลัง

สำหรับอุปกรณ์สามพิกัด คุณต้องมีมอเตอร์สามขั้น ถ้าแต่ละสายมีสายควบคุม 5 เส้น การทำงานของเครื่องมินิจะเพิ่มขึ้น การประเมินขนาดของพารามิเตอร์นั้นคุ้มค่า: แรงดันไฟ, ความต้านทานของขดลวดและมุมการหมุนของสเต็ปเปอร์มอเตอร์ในขั้นตอนเดียว ในการเชื่อมต่อสเต็ปเปอร์มอเตอร์แต่ละตัว จำเป็นต้องมีคอนโทรลเลอร์แยกต่างหาก
ด้วยความช่วยเหลือของสกรูการเคลื่อนที่แบบหมุนจากสเต็ปเปอร์มอเตอร์จะถูกแปลงเป็นเส้นตรง เพื่อให้ได้ความแม่นยำสูง หลายคนคิดว่าจำเป็นต้องมีบอลสกรู (บอลสกรู) แต่ส่วนประกอบนี้ไม่ถูก เมื่อเลือกชุดน๊อตและสกรูยึดสำหรับบล็อกการติดตั้ง พวกเขาจะเลือกใช้เม็ดมีดพลาสติก ซึ่งจะช่วยลดแรงเสียดทานและขจัดฟันเฟือง

แทนที่จะใช้สเต็ปเปอร์มอเตอร์ คุณสามารถใช้มอเตอร์ไฟฟ้าแบบธรรมดาหลังจากปรับแต่งเล็กน้อย
แกนแนวตั้งที่ย้ายเครื่องมือในแบบ 3 มิติ ซึ่งครอบคลุมตาราง XY ทั้งหมด มันทำจากแผ่นอลูมิเนียม สิ่งสำคัญคือต้องปรับขนาดของแกนให้เข้ากับขนาดของอุปกรณ์ ในที่ที่มีเตาเผาแบบท่อไอเสีย แกนสามารถหล่อได้ตามขนาดของภาพวาด

ด้านล่างเป็นรูปวาดที่ทำขึ้นในสามส่วน: มุมมองด้านข้าง ด้านหลัง และด้านบน

ความสนใจสูงสุด - เตียง

เฟรมมีความแข็งแกร่งที่จำเป็นสำหรับตัวเครื่อง มีการติดตั้งพอร์ทัลที่เคลื่อนย้ายได้, ระบบราง, สเต็ปเปอร์มอเตอร์, พื้นผิวการทำงาน, แกน Z และแกนหมุน

ตัวอย่างเช่นหนึ่งในผู้สร้างเครื่องจักร CNC ที่ทำเองสร้างโครงรองรับจากโปรไฟล์อลูมิเนียม Maytec - สองส่วน (ส่วน 40x80 มม.) และแผ่นปลายสองแผ่นหนา 10 มม. จากวัสดุเดียวกันเชื่อมต่อองค์ประกอบด้วยมุมอลูมิเนียม การออกแบบได้รับการเสริมแรงภายในกรอบเฟรมทำจากโปรไฟล์ที่เล็กกว่าในรูปของสี่เหลี่ยมจัตุรัส

เตียงถูกติดตั้งโดยไม่ต้องใช้รอยต่อแบบเชื่อม (รอยเชื่อมไม่สามารถทนต่อแรงสั่นสะเทือนได้ไม่ดี) ควรใช้ T-nuts เป็นตัวยึด ที่แผ่นปิดท้าย มีบล็อกลูกปืนสำหรับติดตั้งลีดสกรู คุณจะต้องใช้ตลับลูกปืนธรรมดาและตลับลูกปืนแกนหมุน

ช่างฝีมือกำหนดงานหลักของเครื่อง CNC แบบทำมือคือการผลิตชิ้นส่วนอลูมิเนียม เนื่องจากชิ้นงานที่มีความหนาสูงสุด 60 มม. เหมาะสำหรับเขา เขาจึงทำระยะห่างจากพอร์ทัล 125 มม. (นี่คือระยะห่างจากลำแสงขวางด้านบนไปยังพื้นผิวการทำงาน)

ขั้นตอนการติดตั้งที่ยากลำบากนี้

จะดีกว่าที่จะประกอบเครื่อง CNC แบบโฮมเมดหลังจากเตรียมส่วนประกอบอย่างเคร่งครัดตามรูปวาดเพื่อให้ทำงานได้ ขั้นตอนการประกอบโดยใช้ลีดสกรูควรทำตามลำดับต่อไปนี้:

ช่างฝีมือผู้รอบรู้เริ่มต้นด้วยการติดตั้งมอเตอร์สองขั้นตอนแรกเข้ากับตัวเครื่อง - ด้านหลังแกนแนวตั้งของอุปกรณ์ ฝ่ายหนึ่งรับผิดชอบการเคลื่อนที่ในแนวนอนของหัวกัด (รางราง) และตัวที่สองสำหรับการเคลื่อนที่ในระนาบแนวตั้ง
โครงสำหรับตั้งสิ่งของที่เคลื่อนที่ได้ซึ่งเคลื่อนที่ไปตามแกน x จะมีสปินเดิลและแคร่ตลับหมึก (แกน z) ของเครื่องกัด ยิ่งพอร์ทัลสูงเท่าไหร่ก็ยิ่งสามารถประมวลผลชิ้นงานได้มากเท่านั้น แต่ที่พอร์ทัลระดับสูง ในระหว่างการประมวลผล ความต้านทานต่อการโหลดที่เกิดขึ้นใหม่จะลดลง

แผ่นด้านหน้า ด้านหลัง ด้านบน ตรงกลาง และด้านล่างใช้สำหรับยึดสเต็ปเปอร์มอเตอร์แกน Z, ลิเนียร์ไกด์ ทำที่พักสำหรับแกนหมุนโม่ในที่เดียวกัน
ตัวขับประกอบขึ้นจากน๊อตและสตั๊ดที่คัดเลือกมาอย่างดี ในการยึดเพลามอเตอร์และยึดเข้ากับสตั๊ด ให้ใช้ยางที่พันด้วยสายไฟแบบหนา สกรูที่สอดเข้าไปในปลอกไนลอนสามารถใช้เป็นรีเทนเนอร์ได้

จากนั้นการประกอบส่วนประกอบที่เหลือและการประกอบของโฮมเมดก็เริ่มขึ้น

เราติดตั้งไส้อิเล็กทรอนิกส์ของเครื่อง

ในการสร้างเครื่อง CNC ด้วยมือของคุณเองและควบคุม คุณต้องใช้งานการควบคุมด้วยตัวเลขที่เลือกมาอย่างถูกต้อง แผงวงจรพิมพ์คุณภาพสูง และส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ (โดยเฉพาะถ้าเป็นภาษาจีน) ซึ่งจะทำให้คุณสามารถใช้ฟังก์ชันทั้งหมดได้ เครื่อง CNC ประมวลผลส่วนหนึ่งของการกำหนดค่าที่ซับซ้อน

เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาในการจัดการ เครื่องจักร CNC แบบทำเองที่บ้าน ในบรรดาโหนดต่างๆ มีข้อบังคับดังต่อไปนี้:

สเต็ปเปอร์มอเตอร์บางตัวหยุดเหมือน Nema;
พอร์ต LPT ซึ่งสามารถเชื่อมต่อชุดควบคุม CNC เข้ากับเครื่องได้
ไดรเวอร์สำหรับคอนโทรลเลอร์ติดตั้งบนเครื่องกัดขนาดเล็กซึ่งเชื่อมต่อตามแผนภาพ

แผงสวิตช์ (คอนโทรลเลอร์);
หน่วยจ่ายไฟ 36V พร้อมหม้อแปลงสเต็ปดาวน์ที่แปลงเป็น 5V เพื่อจ่ายไฟให้กับวงจรควบคุม
แล็ปท็อปหรือพีซี
ปุ่มหยุดฉุกเฉิน

หลังจากนั้นเครื่อง CNC จะได้รับการทดสอบ (ในเวลาเดียวกันช่างฝีมือจะทำการทดสอบโดยดาวน์โหลดโปรแกรมทั้งหมด) ข้อบกพร่องที่มีอยู่จะถูกระบุและกำจัด

แทนที่จะได้ข้อสรุป

อย่างที่คุณเห็น การสร้าง CNC ที่ไม่ด้อยกว่ารุ่นจีนนั้นเป็นของจริง เมื่อได้ผลิตชุดอะไหล่ที่มีขนาดเหมาะสม มีตลับลูกปืนคุณภาพสูงและตัวยึดเพียงพอสำหรับการประกอบ งานนี้จึงอยู่ในอำนาจของผู้ที่สนใจด้านวิศวกรรมซอฟต์แวร์ จะใช้เวลาไม่นานในการหาตัวอย่าง

ในภาพด้านล่าง - ตัวอย่างเครื่องจักรบางชิ้นที่มีการควบคุมเชิงตัวเลข ซึ่งทำโดยช่างฝีมือคนเดียวกัน ไม่ใช่มืออาชีพ ไม่มีชิ้นส่วนใดที่ถูกสร้างขึ้นอย่างเร่งรีบ ที่มีขนาดตามใจชอบ แต่ประกอบเข้ากับบล็อกได้อย่างแม่นยำ ด้วยการจัดแนวแกนอย่างระมัดระวัง โดยใช้ลีดสกรูคุณภาพสูงและตลับลูกปืนที่เชื่อถือได้ คำกล่าวนี้เป็นความจริง: เมื่อคุณรวบรวม คุณก็จะทำงาน

สำหรับ CNC จะทำการประมวลผลช่องว่าง duralumin เครื่องจักรดังกล่าวซึ่งประกอบโดยช่างฝีมือสามารถทำงานกัดได้มาก

อีกตัวอย่างหนึ่งของเครื่องจักรที่ประกอบขึ้นโดยใช้แผ่นใยไม้อัดเป็นโต๊ะทำงานซึ่งสามารถผลิตแผงวงจรพิมพ์ได้

ทุกคนที่เริ่มทำอุปกรณ์เครื่องแรกจะย้ายไปที่เครื่องอื่นในไม่ช้า บางทีเขาอาจต้องการทดสอบตัวเองในฐานะผู้ประกอบเครื่องเจาะและเข้าร่วมกองทัพช่างฝีมือที่ประกอบอุปกรณ์ทำที่บ้านจำนวนมากอย่างคาดไม่ถึง ความคิดสร้างสรรค์ทางเทคนิคจะทำให้ชีวิตของผู้คนน่าสนใจ หลากหลาย และสมบูรณ์

ไดรเวอร์ Stepper เพื่อนทำทุกสิ่งอย่างหรูหราโดยไม่ต้องใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ฉันอ่านข้อความนี้ ดูสว่านบอร์ดของฉันด้วยการป้อนด้วยมืออย่างแน่นหนา และตัดสินใจแนบการควบคุมการป้อนขึ้นลง ซื้อไดรเวอร์สำหรับ stepper ดึง stepper ที่เหมาะสมจากเครื่องพิมพ์ออกจากถังขยะซื้อราคาแพงซึ่งฉันปลูกบนเพลาเครื่องยนต์จากเครื่องพิมพ์บางประเภทจากนั้นคนขับก็เข้ามาและเริ่มการเคลื่อนไหว

นี่คือเวอร์ชันแรกของการเจาะแพลตฟอร์มของฉัน:

ผู้ที่มีความคิดทางวิศวกรรมจะสังเกตเห็นตำแหน่งที่เสพติดของคันโยกที่สัมพันธ์กับไกด์ทันที (shiss ร้อยรูเบิลสำหรับท่อทองเหลืองและจำนวนเท่ากันสำหรับแท่งทองเหลือง! ใช่ มันจะดีกว่าถ้าฉันซื้อตลับลูกปืนเชิงเส้นและไกด์สองตัวใน จีน) เนื่องจากการตัดสินใจนี้ สปินเดิลจึงเคลื่อนที่ไม่สม่ำเสมอ กระตุก และคุณสามารถเจาะสว่านได้หลายอันหากเป็นคาร์ไบด์ และสำหรับพวกเขาแล้ว ทุกอย่างเริ่มต้นขึ้นจริงๆ

ระหว่างที่ฉันรอเตารีด ฉันใส่แบ็คไลท์อันทรงพลังให้กับเครื่องนี้

เครื่องบอกว่าสว่างมาก แต่ทำงานสบาย เลยตัดสินใจไม่ปรับไฟแบ็คไลท์

นี่รูปที่ทำงาน

ฉันเริ่มเลื่อยแกน Y ฉันตัดสินใจที่จะเพิ่มไม้บางส่วนลงในโครงสร้างที่มีอยู่

ให้ความสนใจกับการเชื่อมต่อนาโนเทคโนโลยีของเพลาด้วยลีดสกรู

ด้วยเหตุนี้จึงซื้อเซ็นเซอร์สัญญาณเบรกจากแจกันบางชนิดและเซาะอย่างไร้ความปราณีเพื่อให้เหลือเพียงท่อทองเหลือง

ถึงเวลาสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
ฉันเล่นกับโพรทูสและบนเขียงหั่นขนมกับวงจรและรหัส และแกะสลักบอร์ดสำหรับคอนโทรลเลอร์ในอนาคต

Arduino nano จะทำหน้าที่เป็นสมองของเครื่องจักร เพราะฉันไม่สามารถเขียนโค้ดสำหรับบางสิ่งที่จริงจังกว่านี้ได้ ควบคุมโดยโพเทนชิออมิเตอร์และตัวเข้ารหัสด้วยปุ่ม
ตัวขับเองนั้นถูกเรียกว่า EASY DRIVER บนอินเทอร์เน็ต ซึ่งอย่างที่เคยเป็นมา พูดถึงความเรียบง่ายในการทำงานกับมัน มันถูก. ต้องการสองสัญญาณ - STEP และ DIR อันดับแรก เราเคลื่อนที่ด้วยเครื่องยนต์ วินาทีที่บอกว่าจะก้าวไปในทิศทางใด หลังจากลองใช้ห้องสมุดที่ดูงุ่มง่าม ฉันตัดสินใจเขียนทุกอย่างด้วยตัวเอง ซึ่งสุดท้ายก็ออกมาดี
ทั้งหมดนี้ใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายไฟแล็ปท็อป 19 โวลต์ ไดรเวอร์สามารถส่งผ่านได้ถึง 30 โวลต์ผ่านตัวเองและมอเตอร์ที่มีคาร์ทริดจ์ถูกออกแบบมาสำหรับ 24 ถ้าจำไม่ผิดยังมีรอบไม่เพียงพอ

วิดีโอการทดสอบครั้งแรก:

เอ็นโค้ดเดอร์สามารถเลื่อนสปินเดิลขึ้นและลงตามแกน Y ตัวต้านทานแบบปรับได้จะกำหนดระยะห่างที่สปินเดิลจะเคลื่อนที่ด้วยการคลิกเพียงครั้งเดียวของเอ็นโค้ดเดอร์ และยังกำหนดอัตราการป้อนเมื่อกดปุ่ม “DRILL!” กลายเป็นว่าสะดวกมากที่จะใช้อัลกอริธึมที่เตรียมไว้ล่วงหน้าสำหรับการทำรู ฉันยังติดแผ่นรีดเพื่ออวด คุณเชื่อมต่อกับสิ่งนี้หรือไม่? เพื่อประหยัดขา Arduino

ฉันขันกระดานและที่จับทั้งหมดเข้าที่ และนี่คือสิ่งที่เกิดขึ้น:

ดู

หลังจากทรมานกับโค้ด ฉันทำให้มันทำงานได้ตามต้องการ และนี่คืออุปกรณ์ที่เสร็จแล้ว

ตอนนี้ยังคงมีโปรเจ็กต์บ้าๆ ใหม่ๆ ที่จะทดลองใช้ผลิตภัณฑ์ของคุณในสภาพการต่อสู้ รวมถึงการเหยียบคันเร่งเพื่อปล่อยมือของคุณ
ถ้าใครสนใจอะไรในรีวิวถาม PM คอมเม้นอะไรก็ได้

ฉันวางแผนที่จะซื้อ +25 เพิ่มในรายการโปรด ชอบรีวิว +63 +109

เครื่อง CNC สะดวกมากที่จะใช้ในการประชุมเชิงปฏิบัติการสำหรับมือสมัครเล่นวิทยุที่บ้านสำหรับการผลิตแผงวงจรพิมพ์ ทั้งรูปแบบผลิตภัณฑ์และชุดผลิตภัณฑ์ขนาดเล็ก การมีอยู่ของการแกะสลักและการกัด CNC ในเวิร์กช็อปที่บ้านหรือในธุรกิจขนาดเล็กทำให้ทั้งลดเวลาในการผลิตแผงวงจรพิมพ์ในการผลิตเลย์เอาต์ ต้นแบบของผลิตภัณฑ์ชุดเล็ก และปรับปรุงคุณภาพของวงจรพิมพ์ที่ผลิตขึ้น แผงเมื่อเทียบกับวิธีการผลิตอื่นๆ การใช้เครื่องควบคุมด้วยตัวเลขช่วยให้คุณสามารถดำเนินการอย่างเต็มรูปแบบสำหรับการผลิตแผงวงจรพิมพ์ - การกัดลวดลายที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า (แทร็ก) การเจาะรูทั้งสำหรับการติดตั้งส่วนประกอบและสำหรับจุดแวะ การตัดแต่ง และเส้นขอบของบอร์ด

ก่อนอื่นคุณต้องสร้างการออกแบบ PCB การทำเช่นนี้สะดวกมากที่จะใช้โปรแกรม Sprint Layout 6 ซึ่งเป็นที่นิยมมากในหมู่นักวิทยุสมัครเล่น ในการพัฒนา จำเป็นต้องคำนึงถึงคุณสมบัติทางเทคโนโลยีของการประมวลผลข้อความฟอยล์บนเครื่อง CNC นั่นคือ ติดตามด้วยรางที่กว้างเพียงพอ เว้นช่องว่างที่จำเป็นสำหรับทางเดินของช่างแกะสลัก / เครื่องตัด ฯลฯ จำเป็นต้องเลือก LOWER LEFT CORNER เป็นจุดเริ่มต้นของพิกัด รูปที่ 1

บนเลเยอร์ O ให้วาดโครงร่าง (เส้นขอบ) ของแผงวงจรพิมพ์ซึ่งจะตัดแผ่นที่เสร็จแล้ว ความหนาของเส้นจะถูกระบุขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของคัตเตอร์ที่ใช้สำหรับการตัดบอร์ด เราควบคุมช่องว่างระหว่างขอบของกระดานและแทร็กเพื่อให้รูปร่างไม่ตัดกับแทร็ก เพื่อป้องกันไม่ให้แผ่นกระดานหลุดออกจากชิ้นงานหลังจากตัดออกและไม่ได้รับความเสียหายจากเครื่องตัด เราปล่อยให้จัมเปอร์ที่จะยึดบอร์ดไว้ในชิ้นงาน พวกเขาสามารถกินได้อย่างง่ายดายด้วยเครื่องตัดด้านข้างเมื่อถอดบอร์ดที่ทำเสร็จแล้ว ปิดเลเยอร์พิเศษและตรวจสอบบอร์ดล่วงหน้า รูปที่ 2

รูปที่ 2

เปิดหน้าต่างการตั้งค่า "กลยุทธ์" ของการกัด รูปที่ 3 และ 4

รูปที่ 3

รูปที่ 4

ในหน้าต่าง "ความกว้างของราง" (รูปที่ 4) เราระบุความหนาของเครื่องมือตัดของเรา ตัวอย่างเช่น ช่างแกะสลักที่มีปลายตัด 0.6 มม. เพื่อความสะดวกในการประมวลผลต่อไป ให้ทำเครื่องหมายที่ช่อง "ทำเครื่องหมายหลุม" เรากด "ตกลง" เราบันทึกรูปที่ 5 ไว้ในที่ที่สะดวกสำหรับเรา

รูปที่ 5

หลังจากคำนวณเส้นทางการตัดเฉือนแล้ว กระดานจะมีลักษณะดังนี้ รูปที่ 6:

รูปที่ 6

คุณสามารถติดตามเส้นทางของใบมีดและปริมาณทองแดงที่จะกำจัดได้อย่างชัดเจน เพื่อความสะดวกในการแสดงวิถีของใบมีดด้วยเส้นบาง ๆ คุณสามารถกดปุ่มที่ไฮไลต์ รูปที่ 7:

รูปที่ 7

ในขั้นตอนนี้จำเป็นต้องตรวจสอบวิถีของคัตเตอร์อย่างระมัดระวัง - เพื่อตรวจสอบการไม่มีไฟฟ้าลัดวงจรระหว่างรางนำไฟฟ้าที่ไม่ได้อยู่ในวงจรเดียวกัน หากพบข้อผิดพลาด ให้แก้ไขและบันทึกไฟล์ใหม่
ถัดไป คุณต้องเตรียมโปรแกรมควบคุมสำหรับเครื่อง การใช้ยูทิลิตี้ Step Cam 1.79 (คุณสามารถดาวน์โหลดได้ทางอินเทอร์เน็ต) เปิดไฟล์การกัดของเรา ตั้งค่าอัตราป้อนงานและระยะกินลึก (ขึ้นอยู่กับเครื่องจักร เครื่องมือ และวัสดุที่ใช้) และแปลงเป็น G-code โดยกดปุ่ม Make คีย์รหัส G โปรแกรมจะสร้างรหัส G ของการตัดเฉือนตามไฟล์การกัด คุณสามารถดูผลลัพธ์ของการสร้าง G-code ได้โดยใช้แท็บ Action -> Draw G-code หากไม่มีอะไรปรากฏขึ้น คุณต้องคลิกเมาส์ในหน้าต่าง รูปที่ 8
โดยสังเกตจากประสบการณ์ เราเลือกความลึกของการกัด โดยพยายามตั้งค่าเครื่องจักรเพื่อให้หัวกัด/ช่างแกะสลักเอาเฉพาะชั้นทองแดงออกเท่านั้น โดยมีค่า Overcut เล็กน้อย พารามิเตอร์นี้ขึ้นอยู่กับความหนาของฟอยล์ทองแดงของฟอยล์ข้อความที่ใช้

รูปที่ 8

คลิกบันทึกรหัส G ไฟล์พร้อมแล้ว
เราโหลดไฟล์ใน Mach3 เราดำเนินการควบคุมภาพของไฟล์ที่โหลด เราตั้งค่าศูนย์บนเครื่อง เริ่มการประมวลผล
สำหรับการเจาะรูบนกระดานและการตัดตามแนวโครงร่าง การตั้งค่าและการเตรียมไฟล์จะคล้ายคลึงกัน การตั้งค่าโดยประมาณจะแสดงในรูปที่ 9 และ 10
รูปแบบการเจาะ 9:

รูปที่ 9

กัดแผ่นตามเส้นชั้นความสูง รูปที่ 10:

รูปที่ 10

เราบันทึกการตั้งค่าสำหรับการเจาะและการกัดรูปร่างแยกจากกัน กำลังอัปโหลดไปยัง Step Cam เราระบุความลึกของการประมวลผล ขึ้นอยู่กับความหนาของ textolite ที่ใช้ โดยมีการตัดเกินเล็กน้อย ตัวอย่างเช่น ด้วยความหนาของ textolite 1.5 มม. เราตั้งค่า 1.6-1.7 มม. สำหรับการเจาะ ขอแนะนำให้ทำการกัดรูปร่างใน 2 - 4 รอบ ขึ้นอยู่กับลักษณะของเครื่องมือตัด ในการดำเนินการนี้ ให้ตั้งค่าความลึกในการจุ่มใน Step Cam ระหว่างการกัดเป็น 0.5 มม. จากนั้นหลังจากผ่านเครื่องจักรแต่ละครั้ง ให้ลดเครื่องมือลงตามแกน "Z" ด้วยตนเองแล้วรีเซ็ต

ความแตกต่างบางประการในการทำงานกับเครื่องในการผลิตแผงวงจรพิมพ์:
1. พื้นผิวของเดสก์ท็อปควรเรียบและได้ระดับมากที่สุด วิธีหนึ่งในการบรรลุสิ่งนี้คือทำ "โต๊ะสังเวย" จากไม้อัดแล้วตัดแต่ง ในการทำเช่นนี้แผ่นไม้อัดจะถูกแนบกับเดสก์ท็อปหลักของเครื่องจากนั้นใช้เครื่องตัดขนาดใหญ่ "เตียง" จะถูกบดใต้กระดานให้มีความลึกตื้น (1-2 มม.)
2. ไฟเบอร์กลาสไม่ได้เป็นวัสดุที่สมบูรณ์แบบเสมอไป และความหนาของไฟเบอร์กลาสก็อาจแตกต่างกันได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องตัดด้วยโอเวอร์คัทเล็กน้อย ผู้ที่มีประสบการณ์บางคนทำแผนที่ความสูงเป็นพิเศษเพื่อการประมวลผลที่แม่นยำยิ่งขึ้น ระดับของการตัดจะถูกกำหนดโดยสังเกต
3. สำหรับการกัด คุณสามารถใช้เครื่องแกะสลักแบบพีระมิดที่มีปลายได้ตั้งแต่ 0.4 ถึง 1 มม. สำหรับการเจาะ มีดอกสว่าน 0.8-1.5 มม. พร้อมด้ามสำหรับปลอกรัดมาตรฐาน 3.175 มม. ทางที่ดีควรตัดตามแนวเส้นด้วยมีดคัตเตอร์ "ข้าวโพด" ขนาด 2-3 มม.
4. เครื่องมือจะเปลี่ยนด้วยตนเองในแต่ละครั้ง ในการทำเช่นนี้ หลังจากดำเนินการ เช่น การกัดราง เราหยุดแกนหมุน ปล่อยให้เครื่องอยู่ในโหมดพัก เรายกเครื่องมือตัดให้มีความสูงที่สะดวกสำหรับการเปลี่ยนเปลี่ยน หลังจากนั้นเราตั้งค่าศูนย์บนแกน Z และด้วยการเปลี่ยนเครื่องมือแต่ละครั้ง พิกัด X และ Y ไม่เป็นโมฆะ
5. อย่าลืมว่าไฟเบอร์กลาสไม่ใช่วัสดุที่มีประโยชน์ที่สุดสำหรับร่างกาย ฝุ่น Textolite เป็นอันตรายต่อระบบทางเดินหายใจโดยเฉพาะ ดังนั้นจึงควรจัดระเบียบไอเสียหรือกำจัดฝุ่นส่วนเกินออกจากพื้นที่ตัด เป็นไปได้ที่จะทำให้แผงวงจรพิมพ์เปียกด้วยน้ำหรือของเหลวอื่นที่เหมาะสมเป็นระยะ ๆ โดยใช้หลอดฉีดยาทางการแพทย์ ผ้าพันแผลเปียกปิดจมูก/ปากหรือเครื่องช่วยหายใจจะช่วยปกป้องระบบทางเดินหายใจได้ดี

บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ข้อมูลโดยอิงจากประสบการณ์ส่วนตัวของผู้เขียน และไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาที่ถูกต้องและเป็นไปได้เท่านั้น