Cześć, chcę opisać tutaj swoją budowę
MPCNC. Wiem, że to jest forum o drukarkach, ale to ma z nimi całkiem dużo wspólnego, poza tym, jak wam brakuje miejsca na serwerze to możecie to usunąć
, a nie widziałem innego takiego workloga tutaj.
Na początku listopada wpadłem na pomysł, że by na święta zrobić sobie frezarkę. Drukarka w miarę drukuję więc chciałem zająć się teraz czymś innym. Najpierw planowałem kupić jedno z tych tanich chińskich urządzeń, ale za coś sensownego musiałbym i tak zapłacić kilka tysięcy. Dużo taniej wychodziło zrobienie MPCNC i stwierdziłem, że drukarka działa na tyle dobrze, żeby wydrukować te, w sumie, 130h.
Przez kolejne dwa dni szukałem najlepszych (najtańszych) części. Na początku planowałem użyć frezarki "górnowrzecionowej", 800w jako silnik. Okazało się, że jest o dużo za ciężka i wielka, z pomysłu zrezygnowałem. (Teraz już wiem, że dobrze bo silnik za 300zł z aliexpressu jest cichszy i lepszy.) Wszystkie ciężkie metalowe części kupiłem na allegro. Co ciekawe nawet łożyska były tańsze niż w chinach (było ich 60 sztuk). Całość kosztowała mnie trochę ponad 950zł, za rzeczywiste pole robocze 480x470x90, i wymiary zewnętrzne - około 800x800. Bardziej planowałem wycinać płaską sklejkę, niż coś wysokiego więc wolałem mniej ruchu w Z, w zamian za większą sztywność.
Niektóre z części:
- - Silnik - 500w, chłodzony powietrzem, 100v, z zasilaczem i zestawem uchwytów ER11
- Rurki - 25mm, chromowane, 1mm grubość (takie jak do regałów w sklepach)
- Filament - jakżeby inaczej, Devil Design , EKO PLA, 2 szpule
- Silniki krokowe - SX17-1005LQCEF, 0,5 Nm, krok 1,8°
- Zasilacz 19v - Od laptopa HP, około 120w, do silników krokowych
- Paski - GT2, ze stalowym drutem (nie chciałem, żeby rozciągały się na tych 80cm)
- Elektronika - CNC Shield + Arduino UNO
Zasilacz silnika to typowa chińszczyzna - pomiędzy masą zasilacza, a uziemieniem jest 180v. Całkiem nieźle kopie, wysadza Arduino i pali USB (przetestowane).
Daje pulsowane PWM wyprostowane i wygładzone napięcie z sieci, tak że po uśrednieniu jest ok. 100v. Ma również miejsce do podłączenia potencjometru do sterowania tym PWM (regulacja prędkości). Chciałem na jego miejsce dać Arduino z tranzystorem, żeby móc sterować silnikiem przez program. Po połączeniu mas - zasilacza i uziemionego przez komputer Arduino, kontroler USB wybuchł, a USB się spaliło. Nie polecam również dotykać naraz obudowy oscyloskopu mierzącego napięcie tego zasilacza i metalowej obudowy laptopa. Zamówiłem optoizolatory i tranzystory z chin, jeszcze nie przyszły. Na razie Arduino włącza przekaźnik, a prędkość ustawiam ręcznie.
Na początku grudnia wydrukowały się wszystkie części i zacząłem składanie. Tu pojawił się problem - jakiś czas temu kupiłem sobie tytanową dyszę. Pomyślałem "Tytan! To musi być świetne, podobno filament się nie klei, trudniej uszkodzić itp...". Okazało się, że tytan ma przewodność cieplną 18-23 W/m K, a mosiądz 111 W/m K! Wszystkie wydruki były bardzo słabe, bo mimo 230 stopni dla PLA, nic się nie przekazywało filamentowi. Złożyłem mimo tego, trochę popękało, ale "działa, to nie ruszaj"**, coś tam działało. Dopiero później zdecydowałem się wydrukować te najgorsze rzeczy jeszcze raz.
**
"Synek pyta taty programisty:
-Tato, a dlaczego słońce wschodzi na wschodzie, a zachodzi na zachodzie?
-Synu, działa? To nie ruszaj."
Kupiłem 8mm grubości, 80x80 cm płytę OSB w OBI, do której planowałem przykręcić całość. Po przykręceniu wyglądało nieźle.. dopóki nie naciągnąłem pasków - cała płyta wygięła się do góry i amplituda w wysokości nad płytą była około 2 mm, zdecydowanie za dużo. Na szczęście miałem w domu zapasowy blat od stołu, 90x90 cm, grubości 3 cm. Tutaj amplituda była tylko 1/4 mm (mierzone czujnikiem zegarowym w
tym uchwycie). Tutaj znowu paski zaczęły ściągać całą frezarkę do środka - mocowania na narożnikach były za słabo skręcone bo pękały, więc wydrukowałem wszystkie narożniki na nowo.
Teraz zaczęła się zabawa z elektroniką. Używam chińskiego CNC Shield do Arduino UNO, uniemożliwia mi to wykorzystanie tego jako drukarki, ale wybadałem, że Marlin i inne oprogramowania drukarek słabo działają do obsługi frezarki, za to GRBL nie za dobrze działa z RAMPS, a jest zbyt skomplikowany, żebym go przerobił.
Zabawa ta pochłonęła:
- - Arduio (kolejne)
- 2x a4988
- 1x TMC2100 (nie wiadomo dlaczego)
Coś nie chciał mi działać TMC2100 (później okazało się że jest zepsuty), więc wyjmowałem go i wkładałem po kilka razy, czasami z podłączonym napięciem 19v, któregoś razu pomyliłem się o jedną nóżkę, co podłączyło 19v ze 120w zasilacza do masy
. Na szczęście ten laptop miał zabezpieczenie i się wyłączył, ale Arduino i 2 a4988 nie wytrzymały. O dziwo TMC2100 przetrwał. Pomyślałem, że złożyłem wystarczająco dużo ofiar do bogów maszyn CNC, więc może już wszystko będzie działać. Rzeczywiście działało. Zasilacz od laptopa ma dodatkowe wyjście 240v do zasilacza silnika, bo nie chciałem robić drugiej wtyczki.
Będzie do tego jakaś obudowa, jak zrobię ten układ z optoizolatorami.
Podłączyłem krańcówki i wszystko inne, Z było najtrudniej, zrobiłem to tak:
Przepraszam, że nieostre.
Jest w pozycji NC, jak rurka wyjedzie poza zasięg, to krańcówka się otworzy i zewrze te dwa piny.
Silnik jest tak:
Ten czujnik przyklejony z boku to wykrywacz linii, wykrywa plamkę z korektora na boku i mierzy prędkość. Będzie to podłączone do Arduino micro, które przechwytuje dane z portu szeregowego i jeśli wykryje M3 S## (włączenie silnika), to spróbuje dopasować pętlą PID obroty. w ten sposób jeśli silnik pod obciążeniem zwolni, to Arduino zwiększy moc przez układ z optoizolatorem.
Wykombinowałem jeszcze taką sondę długości wiertła i wysokości Z:
Sprężynkę zakłada się na wiertło, zwierając je z masą. Jeśli wiertło dotknie płytki, to zewrze z nią pin A5, wysyłając sygnał do Arduino.
Po około 1.5 miesiąca wygląda to tak:
A frezuje tak: (na razie w piance, ale oszczędziło mi to kilka razy frezów, np. kiedy frezarka chciała wywiercić dziurę w podłodze)
UWAGA! Głośne.
https://youtu.be/pQvGC-FZqYk
Zrobiłem sobie jeszcze takie coś:
W środku jest enkoder, dwa przyciski, wyświetlacz TFT i ESP8266. Przez wifi, enkoderem można sterować frezarką.
