Máquina CNC universal de bricolaje

Componentes y suministros

Motor paso a paso DFRobot NEMA 17

Microinterruptor DFRobot para homing

Acoplador DFRobot 5-8mm

Poleas y correa de distribución

Cojinete de 8-16 mm

ruedas con ranura en V

Extrusión de aluminio 2020 de 500 mm

Arduino UNO

GRBL CNC Shield

Controlador Theremino DRV8825 para motores paso a paso para sistema Theremino

Herramientas y máquinas necesarias

Impresora 3D (genérica)

Soldador (genérico)

Aplicaciones y servicios en línea

Autodesk Fusion 360

Arduino IDE

Firmware GRBL

Inkscape

Acerca de este proyecto

Propósito

Como fabricante serio, tengo varias máquinas CNC, incluidas dos impresoras 3D y un enrutador CNC. Pero, ¿y si quisiera algo más, como una grabadora láser o una fresadora de PCB? Así que me puse en marcha para hacer precisamente eso:construir una máquina CNC económica que podría tener muchos accesorios diferentes, todo mientras se controla a través de una interfaz simple de código G.

Demostración

Diseño

Empecé pensando en una máquina de ruedas libres que podría tener un recorrido en Y infinito, pero resultó ser demasiado engorrosa e inexacta.

Así que elegí usar rieles con ranuras en V con ruedas. Luego pasé a Fusion y diseñé varias partes, incluidas las partes completas de los ejes X y Z.

Hacer la cama y eje Y

La cama (eje Y) se compone de dos rieles de ranura en V de 500 mm u 800 mm dispuestos en paralelo. Hay cuatro piezas de plástico que sostienen dos ruedas cada una, lo que permite un fácil desplazamiento de la cama a lo largo de los rieles. También pasé una correa de distribución a través del eje Y debajo de la cama, de modo que cuando el motor paso a paso del eje Y gira, la correa se mueve.

Haciendo el eje X

El eje X está compuesto por un solo riel que sostiene una pieza impresa en 3D con cuatro ruedas. La correa de distribución encaja en los lados de la pieza de plástico que tira de ella en cualquier dirección.

Haciendo el eje Z

El eje Z se basa en un sistema de poleas, de modo que cuando el motor paso a paso gira, el bloque Z se puede tirar o bajar.

Electrónica

La electrónica es bastante sencilla. Hay un Arduino Uno para la lógica, tres DRV8825 para los controladores del motor paso a paso, un escudo Arduino GRBL CNC y tres interruptores de límite para el inicio. Simplemente conecté los controladores paso a paso y ajusté los potenciómetros de límite de corriente para que coincidieran con la fuente de alimentación de 12V 6A. Luego soldé los interruptores de límite al escudo, con COM yendo a GND y NO (normalmente abierto) yendo a los pines correspondientes. Tenga en cuenta que el pin de límite del eje Z ya no es D11, sino que es D12.

Software

Mostré el firmware GRBL al Uno usando el boceto de ejemplo y Arduino IDE. Luego descargué Universal G-Code Sender aquí:https://github.com/winder/Universal-G-Code-Sender. Permite a los usuarios enviar fácilmente comandos y archivos de código G a sus máquinas CNC.

Uso

Para probarlo comencé calibrando la máquina. De forma predeterminada, hay 200 pasos / mm, pero difieren. Así que simplemente mueva la máquina 5 mm, luego multiplique cinco por 200, y luego divida ese número por la distancia real que se movió la máquina, y cambie la configuración en consecuencia. Entonces, si tomó 161 pasos para moverse 1 mm en el eje X, establezca $ 100 =161,000. Luego use Fusion 360 o Inkscape para diseñar y generar trayectorias de herramientas para cortar, grabar o dibujar lo que quiera.