Создание ЧПУ гравера с нуля [2]...

Всем привет.

Очень рад, что первая часть про создание ЧПУ гравера получила неплохой отклик. Ну что же, тогда пожалуй продолжим.

Как обещал выкладываю 3d модель корпуса http://3dtoday.ru/3d-models/mechanical-parts/body/chpu_graver/

Сделан он в программе SketchUp. Замечание к модели:

1. Сегодня я бы поменял обязательно диаметр направляющих по оси Х, поставил наверное 16 или хотя бы 10мм, так как 8 мм прогибаются (при сильных нагрузках на ось) из за большой длины данной оси.

2. Еще можно незначительно, на 20 мм уменьшить ход по оси Z - взято с большим запасом.

3. Что касается использование резьбы и ходовых гаек, то как многие уверяют, за 2 месяца использование станка я не заметил люфтов. Но эту систему нельзя назвать быстрой!!! Меня это особо не останавливало из за дешевезны и доступности.

В остальном вполне рабочая модель для гравировки)))

Что касается драйверов, то как вы понимаете, такие как на 3d принтер не пойдут! Решил я делать их сам. Для этого выбрал связку l298+l297. Делить шаги я не стал, т.е. драйвер работает в режиме полного шага.

Сразу скажу, что проще и наверное логичнее было купить готовые драйвера, уж очень много я времени на это потратил))) Советую эти драйвера http://www.ebay.com/itm/Nema34-Stepper-motor-driver-DM860A-7-8A-256micsteps-24-80VDC-CNC-Router-LONGS-/151329396996?hash=item233bef5904:g:qFgAAOSwv1RUZBy4

Мозговой начинкой станет ардуино с прошивкой grbl 0.9. Еще понадобится блок питания - возьмем от старого системного блока. В результате получаем не сложную схему с соединением двумя сигналами управления с ардуино к шаговым двигателям (DIR,STEP) и возможностью управления станком с ноутбука или компьютера через usb.

Начнем с простого, старый блок питания разбираем, выпаиваем все ненужные провода, оставляя две массы и два провода +12В. Одни из которых пустим на питание драйверов, другие на питание шпинделя. Для запуска блока еще нужно зеленый провод припаять на массу (имитация кнопки включения системного блока) - цвет может отличаться, нужно смотреть конкретно по марке. Еще я прикрутил болтами М3 корпус блока питания к корпусу чпу и в месте где раньше выходила охапка проводов вставил тумблер для включения шпинделя.

Ардуино. Тут все тоже предельно просто. Прошиваем ее готовой прошивкой из архива (используя Xloader или через ISP) и подключаем согласно схеме:Теперь перейдем к драйверам. Схема драйвера для каждого двигателя:

Микросхема l297 здесь служит промежуточным звеном между ардуино и двигателем. Она формирует сигналы для l298 для поворота двигателя вправо или влево. Контакт 17 используем как DIR, 18 - STEP. Соответственно при импульсе на 18 контакте l297 формирует сигналы для поворота влево или вправо (зависит от 17) на шаг или полшага (в зависимости от подключения контакта 19 - логический 0 или 1) и если на контакт 10 подана логическая 1, на контактах 4,6,7,9. Контакт 16 для подключения генератора. Reset 20 - подтягиваем к плюсу. Контакты 13,14 снимают напряжение с резисторов, далее значение сравнивается с Vref и при совпадении ток ограничивается (путем подачи соответствующих сигналов на enA и enB микросхемы l298). Так вот самое важное не превышать ток 2А разрешенный для l298 и не превышать значение максимального тока для мотора (он будет греться и долго не проживет). В моем случае мотор рассчитан на 1.5А. Тогда:

Vref = Imax*Rsen = 1.5*0.5 = 0.75В

Контакты 1,3,11 я не использовал. Не нужно забывать, что резисторы R, должны быть хотя бы на 2 Вт.

Теперь про l298. Эта схема является мощным сдвоенным H-мостом, т.е схемой позволяющей подать напряжение к нагрузке в разных направлениях. Очень хорошо принцип её работы описан тут.

Теперь немного о сборке, сначала собираем всю схему целиком кроме l297. Включаем питание 5В, смотрим не зашкаливает ли ток (не больше 20мА), если нет, то устанавливаем необходимое напряжение на Vref подстроечным резистором. После этого ставим l297 на место еще раз включаем 5 В, ток возрастает где то до 70мА - значит все пока верно. Проверяем диоды, не замыкают ли где не нужно на массу или плюс или между собой - а то спалим микруху. Проверки проведены можно подключать питание для двигателей, не забываем ставить хорошие радиаторы на l298. При подключении двигатель должен 'застыть' и на обе обмотки будет подано напряжения питания. Теперь можно управлять двигателем, посылая сигналы на DIR и STEP. Вот промышленный аналог такой же схемы.

Ниже пример работы (описание, установка и настройка софта в следующих постах):