ЧПУ фрезер Cyclone PCB Factory. Электроника, настройка прошивки GRBL 1.1f и немного про софт.

В прошлой записи про ЧПУ фрезер Cyclone PCB Factory рассказал про постройку станка.

Немного помучившись со всякими мелочами, я его собрал.

На очереди была прошивка платы arduino, настройка прошивки, подключение электроники, концевых выключателей и шаговых двигателей.

Начну с прошивки.

В оригинальном проекте была использована какая-то специфичная плата, соответственно и ссылка на прошивку была под эту плату. Я же под имеющуюся у меня arduino uno на atmega 328p купил CNC Shield v3.0. Это пожалуй самое бюджетное решение. Картинка бутерброда из интернета.Фото моей платы:Скачал последнюю прошивку GRBL 1.1f Сначала хотел попробовать по рекомендациям добавить что-то там в среду Arduino (или расширение, или плагин, не суть) и прошить плату, но что-то пошло не так. Не получилось. Немного помучившись вычитал про замечательную программу XLoader.С ее помощью, выбрав ком порт и тип платы, пролил GRBL в Arduino буквально в несколько кликов мышкой.

Плата CNC Shield v3.0 разрабатывалась под версию прошивки 0.9, в более поздних версиях прошивки автор сделал одно изменение - поменял порты местами, для того чтоб иметь возможность регулировать скорость шпинделя через pwm. При этом концевик по Z переехал на Spn En.

Для того чтоб было более наглядно, вот картинка с правильным расколожением подключения концевиков.В остальном все совпадает.

После установки драйверов шагового двигателя, а у меня это a4988 высвободившиеся после замены их на принтере на 8825, надо отрегулировать ток на драйверах. Сложности это не представляет, статей тьма.

Подключить шаговые двигатели на разъемы X Y Z сложности так же не представляет. Если двигатель крутится не в ту сторону, надо всего лишь перевернуть разъем.

Итак, концевики и шаговые двигатели подключены, приступим к настройке прошивки.

С помощью putty, можно с помощью встроенного терминала в ардуино, настроив COM порт и нужную скорость подключиться к мозгам чпу станка.После этого надо ввести команду $$ и нажать enterС этого момента ленивые могут дальше не читать и просто перенести настройки к себе на станок.

Напомню конфигурацию своего станка: шаговые двигатели 17hs4401S - шаг 1,8 градуса, 200 шагов на оборот.

Ходовые винты - шпилька М8 из строительного магазина. Концевик по оси Z сверху. Драйвера a4988 с делением шага 16.

Итак.

$$ - выводит все параметры сохраненные в eeprom

$100=2560 - количество шагов на мм по оси X

$101=2560 - количество шагов на мм по оси Y

$102=4800 - количество шагов на мм по оси Z

Как расчитал? Легко.

Оси X и Y

200 шагов на оборот, перемножил на 16 - микрошаг. Разделил на шаг резьбы 1,25 - это стандартный шаг резьбы.

200*16/1,25=2560 шагов на мм.

Ось Z

Тут у нас 2 шестерни с разным количеством зубов: 8 на ШД и 15 на ходовом винте.

15/8=1.875

1,875 оборота должен сделать шаговый двигатель, чтоб ходовой винт повернулся на 1 оборот.

2560*1.875=4800 шагов на мм.

Заносим конфигурацию в прошивку.

$100=2560

$101=2560

$102=4800

Заносим программные пределы для перемещений:

$130=200.000 ось X

$131=100.000 ось Y

$132=45.000 ось Z

пределы определил двигая оси по сантиметру от начала до конца и смотрел на сколько в итоге можно продвинуть ось.

Максимальные ускорения мм/сек^2

$120=10.000 ось X

$121=10.000 ось Y

$122=10.000 ось Z

Максимальные скорости перемещения, мм/мин

$110=200.000

$111=200.000

$112=200.000

Со максимальными скоростями и ускорением можно поиграться. Я пока оставил так.

$3=0 (бинарное число для инвертирования движения по осям:00000ZYX, где для инверсии например оси Z надо вбить двоичное число 00000100, только сначала перевести его в десятичный вид) По-моему проще перевернуть разъем на шаговом двигателе, но вот так можно и программно. Вооружаемся виндовым калькулятором в режиме программист, вводим в бинарном режиме и переводим число в десятичный вид.

Концевики или головная боль.

На настройку концевиков у меня ушло пара или тройка вечеров. Не смог быстро найти доступным языком написанную инструкцию. И не сразу понял логику работы.

Для начала надо включить концевики. Делается это командами

$21=1 (включить аппаратные концевики)

$22=1 (включить программные концевики)

Концевики я включил и начал двигать осями. При касании концевика станок ругался и халтился, помогали только аппаратные и программные ресеты. Так со всеми 3мя осями.

На сразу до меня дошло что концевики работают только для режима парковки! Команда $H

Во всех других случаях срабатывание концевика аварийная ситуация !

Далее.

$24=25.000 скорость точной подачи для парковки, мм/мин

$25=250.000 скорость ускоренной подачи для парковки, мм/мин

$27=3.000 расстояние в мм на которое надо отойти оси, чтоб разомкнулся концевик

И еще один важный параметр

$23=3 направление парковки осей. Вводим команду парковки $H и смотрим куда движутся оси. В моем случае ось Z вместо того чтоб ехать вверх, поехала вниз. По аналогии с описанием $3 двоичное число 00000100 при переводе в десятичный вид становится числом 3.

Вот так я настроил свой станочек.

Остальное можно не трогать.

Картинка с настройками была выше, но я ее еще раз повторюВдогонку, как очистить конфигурацию eeprom grbl.

$RST=* сбросит абсолютно все настройки в настройки по умолчанию

$ RST=$ сбросит все настройки в настройки $$ по умолчанию, в случае если где-то сильно напортачили

Что касается программ по управлению ЧПУ станком с могзами на Arduino и прошивкой GRBL:

Candle GrblController UniversalGcodeSender Тыкаем в нужную, качаем, устанавливаем.

Лично мне понравился GrblController хотя рабочие все 3. Все 3 я ставил, все 3 работали.

Станок у нас собран, настроен, программа для управления станком установлена. Но что дальше ???

О самом главном, как и чем сформировать g-code для станка, пожалуй постараюсь коротко рассказать в следующей записи. По крайней мере постараюсь показать один из вариантов.

Чуть не забыл еще об одной электрической тонкости.

Даже с учетом того что шпиндель у меня питался от отдельного источника питания, если я пытался запустить какую-нибудь команду на станок ПРИ ВКЛЮЧЕННОМ ШПИНДЕЛЕ, станок начинал двигать осью а потом намертво вис. При этом С ОТКЛЮЧЕННЫМ ШПИНДЕЛЕМ проблем не возникало.

Избавиться от помех удалось соединив минус источника питания шпинделя с корпусом шпинделя. Экранировал :)

Обратите внимание на желтый провод на картинкеУдачи в постройке станков :)