DIY Universal-CNC-Maschine

Notwendige Werkzeuge und Maschinen

	3D-Drucker (generisch)
	Lötkolben (generisch)

Apps und Onlinedienste

	Autodesk Fusion 360
	Arduino-IDE
	GRBL-Firmware
	Inkscape

Über dieses Projekt

Zweck

Als ernsthafter Hersteller habe ich mehrere CNC-Maschinen, darunter zwei 3D-Drucker und einen CNC-Router. Aber was, wenn ich etwas anderes wollte, wie einen Lasergravierer oder eine PCB-Fräsmaschine? Also machte ich mich daran, genau das zu tun:eine kostengünstige CNC-Maschine zu bauen, die viele verschiedene Aufsätze haben könnte, während sie über eine einfache G-Code-Schnittstelle gesteuert wird.

Vorführung

Design

Ich dachte zunächst an eine Maschine mit Freilauf, die eine unendliche Y-Traverse haben könnte, aber es erwies sich als zu umständlich und ungenau.

Also entschied ich mich, stattdessen V-Schlitzschienen mit Rädern zu verwenden. Ich ging dann auf Fusion und entwarf mehrere Teile, einschließlich der gesamten X- und Z-Achsenteile.

Bett machen und Y-Achse

Das Bett (Y-Achse) besteht aus zwei parallel angeordneten 500-mm- oder 800-mm-V-Schlitzschienen. Es gibt vier Kunststoffteile, die jeweils zwei Räder halten, so dass das Bett leicht entlang der Schienen bewegt werden kann. Ich habe auch einen Zahnriemen über die Y-Achse unter dem Bett geführt, so dass sich der Riemen bewegt, wenn sich der Y-Achsen-Stepper dreht.

Erstellen der X-Achse

Die X-Achse besteht aus einer einzigen Schiene, die ein 3D-gedrucktes Stück mit vier Rädern hält. Der Zahnriemen schlitzt in die Seiten des Plastikteils, das ihn in beide Richtungen zieht.

Herstellung der Z-Achse

Die Z-Achse basiert auf einem Flaschenzugsystem, so dass beim Drehen des Steppers der Z-Block gezogen oder abgesenkt werden kann.

Elektronik

Die Elektronik ist relativ einfach. Es gibt ein Arduino Uno für die Logik, drei DRV8825 für die Schrittmotortreiber, ein Arduino GRBL CNC-Shield und drei Endschalter für die Referenzfahrt. Ich habe einfach die Steppertreiber eingesteckt und die Strombegrenzungspotentiometer an das 12V 6A Netzteil angepasst. Dann habe ich die Endschalter an die Abschirmung gelötet, wobei COM auf GND und NO (Normally Open) auf die entsprechenden Pins geht. Beachten Sie, dass der Begrenzungsstift der Z-Achse nicht mehr D11, sondern D12 ist.

Software

Ich habe die GRBL-Firmware mit der Beispielskizze und der Arduino IDE auf das Uno geflasht. Dann habe ich den Universal G-Code Sender hier heruntergeladen:https://github.com/winder/Universal-G-Code-Sender. Damit können Benutzer ganz einfach Befehle und G-Code-Dateien an ihre CNC-Maschinen senden.

Nutzung

Um es zu testen, begann ich mit der Kalibrierung der Maschine. Standardmäßig gibt es 200 Schritte/mm, die sich jedoch unterscheiden. Bewegen Sie die Maschine einfach um 5 mm, multiplizieren Sie dann fünf mit 200 und teilen Sie diese Zahl dann durch die tatsächliche Entfernung, die die Maschine bewegt hat, und ändern Sie die Einstellungen entsprechend. Wenn also 161 Schritte erforderlich waren, um sich 1 mm auf der X-Achse zu bewegen, legen Sie $ 100 =161.000 fest. Verwenden Sie dann Fusion 360 oder Inkscape, um Werkzeugwege zu entwerfen und zu generieren, um zu schneiden, zu gravieren oder zu zeichnen, was immer Sie wollen.

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Code

GRBL

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Schaltpläne