เครื่องเขียน CNC DIY โดยใช้ GRBL: 16 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

ในโครงการนี้ ฉันจะแสดงวิธีสร้าง Arduino CNC Plotter ราคาประหยัดของคุณเองโดยใช้ซอฟต์แวร์โอเพ่นซอร์สฟรี!

ฉันเจอบทช่วยสอนมากมายที่อธิบายวิธีสร้างพล็อตเตอร์ CNC ของคุณเอง แต่ไม่ใช่บทเรียนเดียวที่อธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับรายละเอียดและซอฟต์แวร์ทั้งหมดที่จำเป็นในการทำให้มันเกิดขึ้น ฉันต้องอ้างอิงโยงกับบทช่วยสอนมากมายเพื่อทำให้โครงการนี้เกิดขึ้น ทุกอย่างรวมถึงรายละเอียดของซอฟต์แวร์ที่ใช้จะกล่าวถึงในบทช่วยสอนนี้ ข้าพเจ้าจึงอยากแบ่งปันเรื่องนี้กับสังคมสำหรับใครก็ตามที่ประสงค์จะสร้างโครงการนี้

ขั้นตอนที่ 1: สิ่งที่คุณต้องการ

• Nema 17 Stepper Motor (4-Wire) x 2
• Arduino Uno R3
• CNC Shield V3 สำหรับ Arduino Uno
• A4988 สเต็ปเปอร์มอเตอร์ไดร์เวอร์ x 2
• แท่งเกลียว x 2 (ขนาดตามความต้องการของคุณ)
• แท่งอลูมิเนียมธรรมดา x 2
• ซุปเปอร์กลู
• แผ่นอะคริลิค 5 มม.
• เครื่องกัด CNC / เครื่องตัดเลเซอร์ / เครื่องพิมพ์ 3D
• ไมโครเซอร์โว

ขั้นตอนที่ 2: ภาพรวมพื้นฐาน

หัวใจของเครื่องนี้คือการทำงานของ Arduino

ด้วย CNC Shield และ Stepper Motors สเต็ปเปอร์มอเตอร์ใช้เพื่อกระตุ้นแกน X และ Y โครงสำหรับตั้งสิ่งของสองโครงแต่ละอันประกอบด้วยสเต็ปเปอร์มอเตอร์หนึ่งตัวสร้างและสร้างขึ้นโดยใช้อะคริลิก แต่ละแกนควบคุมแยกกันโดย Arduino ที่รันเฟิร์มแวร์ GRBL ซึ่งเป็นโอเพ่นซอร์สฟรี ปากกาที่ติดอยู่กับแกน Z ถูกควบคุมโดยใช้เซอร์โว

ขั้นตอนที่ 3: การสร้างเฟรม

ดาวน์โหลดไฟล์ Illustrator ที่กำหนด และใช้ Mill/LaserCutter/3D Printer ของคุณเพื่อสร้างชิ้นส่วนสำหรับเฟรม ตัดส่วนรองรับของสเต็ปเปอร์มอเตอร์ออกด้วย

ขั้นตอนที่ 4: การสร้างอะแดปเตอร์สำหรับมอเตอร์

ฉันสร้างโมเดลอะแดปเตอร์ 3 มิติสำหรับโมเดลใน Fusion 360 ตามขนาดของแกนและเพลามอเตอร์ของฉัน ไฟล์ stl และ fusion มีการเชื่อมโยงด้านล่าง นอกจากนี้ยังสามารถพบได้ในโปรไฟล์ TinkerCAD ของฉัน ดาวน์โหลดไฟล์และพิมพ์ 3D อะแดปเตอร์

คลิกที่นี่สำหรับไฟล์ TinkerCAD

ขั้นตอนที่ 5: การประกอบโครงสำหรับตั้งสิ่งของ

ประกอบชิ้นส่วน CNC'd Acrylic เพื่อให้ตรงกับภาพที่แสดงโดยการติดตั้งมอเตอร์แนวตั้งและแกนรองรับตามที่แสดงในภาพ ในทำนองเดียวกัน ประกอบโครงสำหรับตั้งสิ่งของ Y โดยใช้ชิ้นอะครีลิค

ขั้นตอนที่ 6: ติดตั้งโครงสำหรับตั้งสิ่งของที่ด้านบนของกันและกัน

น็อตเลื่อนเข้าที่ทั้งแกนเกลียวและแกนธรรมดา แล้วยึดเข้าที่ ทากาวอะครีลิกให้ทั่วแท่งทั้งสองข้าง

กาวโครงสำหรับตั้งสิ่งของแกน Y กับอะครีลิคชิ้นนี้

ขั้นตอนที่ 7: การสร้างที่ใส่ปากกา

CNC ออกชิ้นส่วนที่ต้องการและประกอบเข้าด้วยกันเพื่อสร้างกลไกที่แสดงในภาพ ติดเซอร์โวในจุดที่กำหนดโดยใช้กาว

ขั้นตอนที่ 8: การเดินสายไฟเครื่องจักร

เชื่อมต่อจัมเปอร์ชายระหว่างที่ยึดไดรเวอร์เพื่อเปิดใช้งานไมโครสเต็ป

เชื่อมต่อชิ้นส่วนที่เหลือตามที่กล่าวไว้ในแผนภาพการเดินสาย

จ่ายไฟให้กับชิ้นส่วนโดยใช้แหล่งจ่ายไฟ 12v

ขั้นตอนที่ 9: อ้างอิงวิดีโอโดย Buzz ที่สร้างสรรค์สำหรับรายละเอียดที่ชัดเจนยิ่งขึ้นเกี่ยวกับโครงสร้างทางกล

ฉันได้สร้างโครงสร้างเครื่องกลทั้งหมดโดยอ้างอิงจากวิดีโอนี้ ให้เครดิตทั้งหมดแก่เจ้าของ

ขั้นตอนที่ 10: ซอฟต์แวร์

ขั้นตอนที่ 11: กระพริบ GRBL ไปยัง ARDUINO

ซอฟต์แวร์หลักที่ทำงานบน Arduino ที่ควบคุมมอเตอร์คือ GRBL แฟลชมัน:

• ดาวน์โหลดห้องสมุดที่ให้ไว้
• เพิ่มไลบรารีลงใน Arduino IDE

• เปิดตัวอย่าง

  • ภายใต้ MIGRBL
  • เปิด grblupload
• อัปโหลดภาพร่างไปยัง Arduino ของคุณ

ขั้นตอนที่ 12: INKSCAPE สำหรับส่ง GCODE

ดาวน์โหลด Inkscape เวอร์ชัน 0.47 จากที่นี่ และติดตั้ง

ขั้นตอนที่ 13: การดาวน์โหลดและเพิ่มส่วนขยาย GRBL ไปยัง INKSCAPE

ดาวน์โหลดไฟล์ด้านล่างนี้

ดูวิดีโอนี้สำหรับรายละเอียดเกี่ยวกับวิธีการติดตั้งส่วนขยายใน Inkscape

ขั้นตอนที่ 14: ผู้ส่งรหัส G สากล

ดาวน์โหลดผู้ส่ง Universal G Code และเปิดเครื่องรูด

จากที่นี่.

ขั้นตอนที่ 15: การปรับเทียบขั้นตอนต่อ MM สำหรับ G CODE SENDER

เปิดแอปพลิเคชันผู้ส่ง G-Code

• เชื่อมต่อ Arduino กับคอมพิวเตอร์
• เลือกพอร์ตการสื่อสารที่เหมาะสม
• กด Open เพื่อสร้างการเชื่อมต่อกับ Arduino
• เข้าสู่โหมดควบคุมเครื่อง
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเครื่องของคุณทำงานในทิศทางที่ถูกต้องโดยใช้การเคลื่อนไหว x y
• ให้แต่ละแกนเคลื่อนที่ 1 นิ้วและวัดระยะการเดินทางจริง
• ย้ายไปที่แท็บคำสั่ง
• พิมพ์ $$
• จดค่า $100 และ $101 สำหรับขั้นตอนต่อมิลลิเมตรของแกน x และ y ตามลำดับ
• ใช้ “$100 =” เพื่อปรับขั้นต่อมิลลิเมตรบนแกน x และ “$101 =” สำหรับแกน y ตามลำดับ
• ทำซ้ำจนกว่าระยะทางที่เดินทางจะเท่ากับคำสั่งที่ให้ไว้

ขั้นตอนที่ 16: การสร้าง GCODE FILE

• เปิด Inkscape
• นำเข้าภาพที่ต้องการและแปลงเป็นเส้นทาง
• ในส่วนขยาย ใช้ MI GRBL EXTENSION
• กดสมัครและสร้างไฟล์ GCODE
• เปิดโหมดไฟล์ใน GCODE Sender
• เลือกไฟล์
• กดส่ง

นั่งเอนหลังให้เครื่องจักรวาด