Делаю из чего попало ЧПУ станки.

[TRO]

Решил я значит сделать звездоделательный станок (звездоTROпил  ).
Сразу скажу, с векторкой и 3D, как и работой со станками ЧПУ я раньше дела не имел.
Месяц назад даже софта для редактирования вектора и 3D на компе не стояло (но мечталось всегда).
Пока проэкт на этапе сборки железяк, покупки электроники и освоения нужного софта.

Преамбула:
Понадобились мне значит звездочки которых нету в природе, а если и есть то очень далеко и дорого. А именно на цепь с шагом четверть дюйма от 6 зубов до 9. У китайцев без поблемно можно купить от 10 зубов и выше. И решил я, что надо делать их самому. Выпилил ради интереса одну на 6 зубов чисто сверлилкой, наждаком и надфилем, вроде получилось, не в первой, но геморойно это, а хочется автоматизации и точности.

Теперь как это я себе представляю:
Есть у меня безлюфтовый редуктор к которому я уже прикрутил шаговик и почти подготовленная ось для крепления заготовки звездочки.

Поворотная ось редуктора будет крутить дисковую заготовку, а линейный привод (тоже почти собран, это шаговик с винтом и гайкой и напрявляющие с кареткой на фторопластовых обоймах) будет тягать (пока) болгарку. Ход 40мм.


И все это должно работать по программе.

Что касается програм управления.
Народ не мудрствуя лукаво, использует компы с LPT портами для управлением драйверами шаговиков напрямую без посреднических "мозгов". Лишнего компа достаточной производительности (пишут нада 500мгц и 2гб ОЗУ) под рукой не оказалось, да и ставить такой гроб с музыкой для такой затеи я посчитал перебором. При поисках альтернативы нашлись варианты автономных контроллеров на распостраненный платах для Ардуин. Одна из таких прошивок называется GRBL, прошивается в проц ATMega328, принимает по ком порту на вход стандартный G-код (типа фигачить от точки такой, до точки такой, на скорости такой), а на выходе рулит шаговыми двигателями. В общем на этом делать и буду (уже прошил и приконектился), подробности как запущу с живыми движками (драйвера моторов почта везет). Забегая вперед отмечу две проблемы не решаемые этой платой, она не умеет компенсировать диаметр инструмента и работать с поворотной осью.


Чертеж звезды я получаю в замечательной програмке "Sprocketeer 2.0".

Она выдает векторный рисунок в формате DXF, и еще G-код для станка ЧПУ. Сразу есть засада: В выходных файлах вместо точек в числах стоят запятые, из за этого в разных программах звездочка выглядит как черт знает что, поскольку они все после запятой игнорируют. Проблема решается просто, грузим файлы в блокнот, и автозаменой меняем все запятые на точки. По идее имей мы нормальный станок с полной поддержкой G-кода (с корекцией диаметра инструмента и поддержкой поворотной оси), можно было бы сразу делать звезду. А так увы, буду изголятся как могу.

Подготовка траектории для платы GRBL в G-коде:
Этот этап практически пройден, и будет написан чуть позже. Скажу только что оснвные манипуляции я буду делать в программе ArtCAM, которой пользуются практически все ЧПУшники (я установил её себе всего неделю назад, так что не бойтесь, ничего страшного и архисложного в ней нет).
Для примеру полученная траектория в 22 прохода для звезды в 7 зубов, после компенсации диаметра инструмента и развертки в горизонтальную плоскость.

[Gryzchik]

будет тягать (пока) болгарку

С болгаркой точность будет никакая все равно придется допиливать напильником

[_claw]

[user]TRO[/user], есть ограничение на минимальное количество зубов при которой цепь будет работать. 6 кажется маловато будет

[TRO]

[user]_claw[/user], Ну незнаю, может оно как то хуже должно работать, но чтобы не работало ... Я и на 5 зубов вручную выпиливал, вроде работало, правда без больших нагрузок и скоростей,  переводил с лазерного принтера на металл и спиливал на наждаке, потом дремелем доводил. А на велике я на 6 зубов давным давно делал, это была звезда на выходе редуктора с приводом на большую звезду каретки (миддрайв), тоже вроде к цепной передаче вопросов небыло. Прога даже на 4 зуба звезду считает, вот соберу звездопил, обязательно сделаю звезду с 4 мяя зубами и опробую (даже замеряю точно ли угол передает, без дерганий ли).

[SolarRay]

[user]TRO[/user], во всяких книжках по цепным передачам написано, что "без дёрганий" начинается, примерно с 17 зубов. А если нужно действительно плавно, нужно ещё больше зубьев.

[vasili377]

Лишнего компа достаточной производительности (пишут нада 500мгц и 2гб ОЗУ) под рукой не оказалось.

Достаточно старинного ноута начиная от пентиум 3 с портом LPT и программы Mach3. Там все легко настраивается. У меня с оперативкой 256мб все работает.

[TRO]

[user]vasili377[/user], У меня только самый самый дешевый нетбук, от асуса с 4 гигами типа винта и никаких LPT, так что знакомство с Mach3 отложим до лучших времен. Буду делать на нем с GRBL сверхбюджетненько.

[R3pt0r]

Толщина звезд какая?
2-3-4мм? Отдай заказ на лазерную резку.

Есть смысл заморачиваться если делать мотозвезды с толщиной 7 мм и более.
Там еще и толщина нестандартная начинается. То есть исходный лист стачивать надо.

[TRO]

[user]R3pt0r[/user], Звездорезка это один из первых этапов моего вхождения в делание ЧПУ станков и их применение. Звездочки кстати не только для транспорта, а и для станочных редукторов. Ну и для экспериментов всяких, небуду же я из за одной понадобившейся звезды искать лазерную резку. Кстати, после просмотра пластин статора порезанных на лазере (в теме про МК на славянке) как то совсем нет доверия подобным авантюрам по точности. Да и как то ненашёл я в своем городишке такой услуги для чернухи( только орстекло и пластики).

[DIVAS]

[user]TRO[/user], Интересно будет посмотреть на Ваш станок в работе!

Вот только по части управления всё-таки рекомендую найти какой-нибудь старенький ненужный комп для Mach3, это гораздо гибче и удобнее чем на Дуино.

[R3pt0r]

[user]R3pt0r[/user], Звездорезка это один из первых этапов моего вхождения в делание ЧПУ станков и их применение. Звездочки кстати не только для транспорта, а и для станочных редукторов. Ну и для экспериментов всяких, небуду же я из за одной понадобившейся звезды искать лазерную резку. Кстати, после просмотра пластин статора порезанных на лазере (в теме про МК на славянке) как то совсем нет доверия подобным авантюрам по точности. Да и как то ненашёл я в своем городишке такой услуги для чернухи( только орстекло и пластики).

Свой вход в мир ЧПУ станков я начал с банального 3д принтера.

Звезды несколько раз заказывал на лазере, для велосипеда отлично подходят. Для мото сложнее- толщина большая разбивает край. Тут гидрорезка нужна.
Для вела я заказывал из нержи, она хорошо режется и не разбивает край.

Это я к чему, может стоит время потратить на изготовление более нужного/полезного станка?

Там еще сверловка креплений нужна будет; облегчения для звезд, ну если огромные делать.
---------------
Надо будет потом глянуть че там в славянке )) Тоже хотел как нибудь пластины для собственного двигателя сделать.
Странно, должно было быть четко, ведь толщина минимальная.

[mr.Dream]

Пожалуй, подпишусь на тему и поддержу товарища [user]TRO[/user] в интересном деле. У меня, кстати, тоже мысль была по этому поводу Закрепить фрезу в вертикальный сверлильный станок, зафиксировав "телескоп" патрона жестко. Нужно будет обрабатывать всего две координаты: угол поворота детали и глубину вхождения. В промышленном масштабе никто звезы на лазере не режет, хотя это и дешевле в разы. Мне вышло в 11 раз дешевле, чем модульной фрезой. Но я бы тоже хотел иметь такой станочек ))

[Брат Шышкин]

[user]TRO[/user],
Простите. но вы знаете толк в извращениях... Покорно снимаю шляпу...
Может вспомнить начало станков ЧПУ - копиры? Уж чего проще? хоть в ручную болгарку води, да знай шестеренку на нужный градус проворачивай.

Спойлер

Да  на *0* диск  болгарки ставить не забывай... Износ, однако. 

А мутотень с приводами люфтящими, да с софтом глючащем, да с программами, которые далеко не все прямо понимают, даже самыми крутыми, да ещё ....и тд и тп . Ради десятка шестеренок этим заморачиваться???

Спойлер

Я сам немножко халтурю на ЧПУ - работа позволяет. Правда, у меня старый станок Хейдендайн, так что пишу со стойки. Так вот, когда я попытался загнать ему профиль зуба по * Анурьеву (общепринатый справочник )* ну, не берет, ругается на некорректность данных. Даже у начальника не получилось... Кстати, без обид, посмотрите у Анурьева, какой профиль зуба Вы ходите получить, и что получится от болгарки

А шестеренки я, все таки, научился делать. Завтра фотку вставлю.
Только лишь хочу донести, что ЧПУ -  ой как не просто, как на первый взгляд кажется...

[DIVAS]

Только лишь хочу донести, что ЧПУ -  ой как не просто, как на первый взгляд кажется...

Программное управление под Мачем вполне себе просто. Подключить ШД через драйвера к компу, немного настроить и готово.

Сложности станкостроения зарыты в механике (обеспечить жёсткость и безлюфтовость), а не в программном управлении.
Ну и уже дальше при работе есть сложности, ибо правильное написание управляющих программ тоже требует опыта и не только.

[TRO]

....Ради десятка шестеренок этим заморачиваться???...

Шестеренки больше повод чем причина. Давно безуспешно хотел засесть за векторную графику и 3D моделирование, безуспешно потому что не было конечной цели в виде необходимости и была занятость с постоянным дефицитом бюджета (увлечений много, а зарплата одна). А без необходимости я не могу себя заставить изучать такие вещи. К тому же накопленный за десятилетия опыт в электронике, давно подталкивал воплощать нечто подобное в железе. В общем, как первый (думал не сложный) этап этого пути был выбран точить на автомате звезды, благо барахло в виде всяких осей, шаговиков и редуктора было в наличии. Ну и не последнюю роль сыграла цена на мозги в виде ардуины про мини в цену полутора баксов, и цена на драйвера шаговиков в по 1 баксу с копейками. С такими ценниками на комплектующие, пора завязывать просто мечтать про 3D принтеры по штуке баксов. С заточенными руками и горами хлама можно вполне вкладыватся в ЧПУшничество без заметного удара по бюджету. Кстати эструдер для 3D принтера уже наверно больше года в ящике валяется, и поверте он там валяется не зря, его время безусловно тоже прийдет. Тема попёрла.

Кстати добавил чуток фоток в первый пост, буду его дополнять по ходу процесса.

[Брат Шышкин]

[user]TRO[/user],
Все понял - респект и уважуха!!!

[TRO]

Прикрутил болгарку на завесы от дверок каких то разобранных приборов.

В спойлере гифка

Спойлер

Пошатал диск болгарки из стороны в стороны, есть небольшой люфт только в редукторе самой болгарки , визуально пару десяток.

[ferum]

А мне вот интересно, ведь с каждым резом, диск болгарки будет уменьшаться. Как это корректировать?

[TRO]

[user]ferum[/user], Думалуже об этом, надо будет ставить датчик на кромку диска (по которому будет добавлятся импульсы в драйвер шаговика). Но если не заморачиватся, можно померять в конце и дать еще один-два финишных прохода.
_____
Повесил привод тягания болгарки, надел в качетве заготовки ненужную шестеренку, и вращая ось шаговика тягания болгарки  и корпус редуктора (вторая часть выходной оси редуктора зажата в тисках снизу) попробовал "фрезеровать" вручную.

Нормально все счесывает, оглох маленько, болгарка шумная. Теперь осталась фигня, дождатся приезда драйверов шаговиков.

[licwn]

Могу п3 ноут по цене пересылки подогнать.

[TRO]

[user]licwn[/user], Спасибо за желаие помочь, хорошее предложение, я оценил  ,  но пожалуй откажусь.
Во первых тот же Mach3 не пашет нормально на большинстве ноутов из за их хитроделаных чипсетов, в которые зашиты неотключаемые функции энергосбережения и бывают еще какие то грабли. Во вторых я себе чуть позже под Mach3 стационарное нечто и сам соберу, кину клич и подгонят старый комп нахаляву (или коллега выйдет с больгичного и подгонит, у него в закромах штуки три матери с процами валяется, или шеф скоро проапгрейдится и отдаст потроха), просто на этом этапе хочется именно с миниатюрными автономками поигратся.  Кстати в качестве питальника для шаговиков будут две (последовательно включенных) ваши ноутбучных зарядки, так что спасибо еще раз .

[Брат Шышкин]

[user]ferum[/user],
В любой ЧПУшной программе есть функция коррекции инструмента, по всем размерам, вовремя вызываем и пользуемся с успехом. (обычно это  М какаято - смотрим мануал)
[user]TRO[/user],
А как на счет люфта самого редуктора, который заготовку вращать будет? Он по любому есть, (шестеренок без зазоров не бывает, да Х на количество зацеплений (Понимаю, что в пропорции) но все таки). Датчик углового положения на выходном валу формально решает проблему, на холостом всё позиционируется, но при воздействии инструмента (болгарки), задр.. задергает редуктор до 5 кончаний в секунду. А может и больше, в зависимости от темперамента.

[TRO]

[user]Брат Шышкин[/user], Нету у этого редуктора люфта, там червяк мегагладкий крутит большую пластиковую шестерню, в притирку там.

[Брат Шышкин]

Ну, теперь я за Ваш станок спокоен.
Хочу только напомнить, если самому писать придется, про мерзкую команду G0. Перемещение из точки с координатами X... Y... Z... в точку X0 Y0 Z0 (к примеру) производится с максимальной скоростью, но траектория перемещения инструмента не известна, и производителем не гарантирована. Обычно, это кратчайшая прямая между точками в Декартовой системе координат. И в 99.99% случаев это так.  Но бывают исключения.
Так меня учили опытные люди.

[Юрген]

[user]Брат Шышкин[/user], Нету у этого редуктора люфта, там червяк мегагладкий крутит большую пластиковую шестерню, в притирку там.

Это неплохо , ( это у вас делительная головка ), плохо что болгарка будет режущим узлом , попробуйте осмотреть станочек для изготовления ключей - там режущий узел фреза на шпинделе = нет пыли , нет такого сильного износа профиля , думается мне - это будет намного ближе к зуборезному станочку , а профиль фрезы на заточном или на оптикошлифовальном придётся сделать , для фрезы подобрать какую либо модульную или прорезную с мелким шагом зубов , чтобы снять ударную нагрузку при резании .

[TRO]

Итак, маленькие вести с полей.
Драйвера шаговиков все еще едут, но ручки чесались, поэтому сделал я один драйвер шаговика сам.

Спойлер

Делать простенький униполярный драйвер с четырьмя ключами как то слишком примитивно, а паять на рассыпухе четыре полумоста слишком геморойно. Взор случайно упал на модули импульсных стабилизаторов KIS-3R33S (из электронщиков их не покупал только ленивый). Вроде причем тут стабилизатор... однако он с синхронным выпрямителем, т.е. с полумостом на выходе. Пришлось бы ставить 4 штуки, но у меня были еще сдвоенные KIW-3312S (как раз можно сделать полный мост в одном корпусе). В общем по быстрому подобрал рссыпуху для переделки в симуляторе, и переделал две штуки в ШИМ мосты с входом 0-5в и двумя противофазными ШИМ выходами 0-19.5в (в последствии оказалось 0-16в, выше гад не дает) током до 5А. Для управления этими ШИМ полумостами взял микроконтроллер ATtiny13 и накидал програмульку которая делает микрошаг 1/16 с таблицы синусов в 64 байта, задействовал прерывания и оба аппаратных ШИМа, так что получилось весьма шустренько, (если кому интересно могу выложить прошивку и схемку в протеусе которой отлаживал).

Справа под конденсаторами и дроселями модули KIW-3312S переделанные в ШИМ мосты.
Слева внизу модуль KIS-3R33S в качесстве стабилизатора на c 19.5в в 5в, внизу платы припаяна ATtiny13.


Сразу важная маленькая инфа, программа GRBL контроллер читает настроечные регистры с платы правильно, а писать пытается по левым адресам. Дня три были потрачены впустую с зависанием контроллера от неправильных настроек (лечил стиранием еепром программатором). Короче, настравиать регистры надо командами прямо с командной строки в программе, это совсем не геморойно, список всех регистров с названиями параметров выпадает сразу в терминале при конекте к контроллеру (а там надо то всего: ускорения, максимальные скорости, и сколько шагов на мм. по всем трем осям выставить).

В общем, покрутил я разных шаговиков и подключил тот что крутит редуктор, и тут ждала печалька, момента у шаговика не хватило. Что меня не сильно удивило, шаговик был не совсем шаговик, а синхронный моторчик на 127в с перепаяными оботками (2 по 4 штуки из последовательно в паралельно), но внутри конструкционно тот же шаговик. Сопротивление обмоток получилось по 50 Ом, что дофига (по сравнению с ДШИ-200 у которого по 1.6 Ом). Ставить туда ДШИ-200 меня жаба задушила и я сделал вот так:



Цепной редуктор с 6/28, цепь четверть дюйма.
Самопальная латунная звездочка на 6 зубов по звуку ведет себя не феншуйно (несиметрия из за ручного выпиливания), но крутит теперь  уверенно и без пропуска шагов. Драйвер для второй оси колхозить не буду, я второй раз на этот подвиг не согласен, учитывая цену драйверов в один бакс (дешевле себестоимости самопального).

[TRO]

Итак, драйвера шаговиков и шилд (плата расширения под них) приехали в субботу. Сегодня по быстренькому все подключил и запустил. Ждать 22 прохода по металлу (при неимении подходящей заготовки) дело бесполезное, поэтому я поставил один проход и фторопластовую шайбу.

https://www.youtube.com/watch?v=izta_ff2xEo https://www.youtube.com/watch?v=EhreAdH7eRE

Звездочка вышла кривая. Во первых я еще не точно выставил размерность оси Y, во вторых как видно на видео диск болгарки встал не паралельно оси, а сдвинут в бок (зубья загнулись саблями), а в третьих я подвел инструмент ближе чем надо(к краю фторопластовой шайбы которая была меньшим диаметром чем надо) и звездочка получилась еще и втянута. Еще почему то движки на малых оборотах начали рычать (надо буlет потыкать осцылографом до и после драйвера). Но несмотря на все оно уверенно пилит, по металлу прикольно пускает вверх феерверки.

[TRO]

Переименовал темку из темы одного станка, звездопил пока пылится, ибо я немного разочаровался в качестве и ресурсе цепей (может со временем попустит).

А пока затеял сделать на работе ЧПУ гравировалку, основное предназначение пилить дорожки по фольгированному текстолиту (для печатных плат). Ну и по пластику и дереву фрезировку делать. Пока собрал из того что под ногами валялось только ось X. Ось Y будет аналогичной оси X, а ось Z будет просто покороче, в остальном тоже самое. Выкладываю видео.

Ось X будущего гравера, ЧПУ CNC. Из мебельных шариковых направляющих. Винт трапеция 300мм (D-8мм) с бронзовой гайкой, с алиэкспресса за 4 бакса с хвостиком. Шаговый униполярный двигатель " mikroma fb 20-4-1 " от польского принтера, поскольку запитан от биполярного драйвера, то применена согласующая схема на быстрых диодах (сам придумал). Мебельные направляющие 400 мм для ящиков, пришлось поставить 4 штуки, что бы не было люфта в обоих плоскостях (в бок у них нормально, а перпендикулярно плоскости сильный люфт). Управление сделано на прошивке GRBL . Корпус для ходового винта это глубокая дюралевая крышка от какого то прибора. Стол из куска толстого оргстекла, который раньше был какой то табличкой. Один шаг мотора равен приблизительно одной десятой миллиметра перемещения стола.

[aleks17121960]

Вставлю пять копеек:http://ru.aliexpress.com/store/product/2pcs-25H-7-Tooth-Engine-Clutch-Drum-Gear-Box-Front-Pinion-Chain-Sprocket-For-2-Stroke/1922390_32473359659.html   Отрезать и засверлить.На Алиэкспрессе есть такое от 6з.Хотя согласен-тоже возня будет...

[TRO]

[user]aleks17121960[/user], спасибо, у меня есть в закладках на 6 зубов и даже чуть дешевле (поштучно по 3 бакса). http://www.aliexpress.com/item/5H-7T-Motorcycle-front-sprocket-pinion-of-chain-clutch-drum-gear-box-for-2-stroke-47cc/32591842912.html . Раньше были сильно дороже.

[vasili377]

TRO лучше вместо болгарки сделай сверлилку, чтоб сверлила на нужном радиусе отверстия по диаметру роликов цепи. Потом допилить на наждаке не проблема.
Вот пример, правда сверлил на фрезерном в делительной головке.