BUDUJEMY FREZARKĘ CNC CZ. 1

1. Wstęp

Naszą przygodę z budową frezarki CNC rozpoczniemy od wyjaśnienia czym ona jest. Skrót CNC oznacza Computerized Numerical Control, czyli po prostu komputerowe sterowanie urządzeń numerycznych. Dokładnie jest to układ sterowania numerycznego, wyposażony w mikrokomputer (w naszym wypadku będzie to Arduino Uno, może też być Mega), który można dowolnie interaktywnie zaprogramować.

2. Krótko o histori….

Za ojca maszyn CNC uznać można Johna T. Parsonsa i US AirForce. Pierwsza powstała w 1952 roku i był to typowy sprzęt NC. Komputer pozwalał edytować i kompensować obliczenia. Pierwszą obrabiarką  natomiast uruchomioną w MIT była NC Hydrotel firmy Cincinnati z pionowym wrzecionem, liniową interpolacją 3D i taśmą dziurkowaną kodowaną binarnie. Dalszy rozwój technologii CNC nastąpił w latach 80., kiedy pojawiła się możliwość zastosowania mikrokomputerów.

Biorąc pod uwagę ceny sprzętu elektronicznego i dostępu części mechanicznych każdy we własnym domu i firmie jest w stanie za niewielkie pieniądze zbudować maszynę sterowaną numerycznie.

3. Początek

Najpierw powinniśmy zastanowić się nad wielkością stołu roboczego. Dobierając części musimy zwrócić uwagę czym, mamy zamiar frezować lub czym wycinać ( np. laser 2500mW) i do jakich materiałów będziemy wykorzystywać naszą maszynę.

Części elektroniczne

1. Ardunio UNO/MEGA
2. Silniki krokowe ( tu mamy różny wybór postaram się opisać 2 rodzaje)
   – NEMA 17
   -28BYJ-48 ( tu raczej do wykorzystania jako ciekawostka/ budowa plotera)
3. Sterowniki:
   – L298N
   – L293D ( w tym wypadku tylko dwa silniki + Serwo )
   – Easy Driver v4.4
4. Zasilanie
   Większość naszego układu działa na 5V, ale przy sterowaniu silnikami liczy się prąd a nie napięcie. Dlatego potrzebujemy dodatkowo lekko zmodyfikowanego starego zasilacza komputerowego lub zasilacza dedykowanego.
   ( UWAGA W tym projekcie silniki wykorzystane są 5V, w innych przypadkach trzeba przeczytać dokładnie datasheet danego silnika i sterownika do silnika (np. L298N może pracować do 12V, a Easy Driver do 36V)).
5. Okablowanie

• Części mechaniczne

  Tu każdy korzysta z tego co ma pod ręką lub kupi. Ale dla chcących zbudować samemu od podstaw z nowych części podam co jest niezbędne.

1. Materiał z jakiego wykonamy ramę naszej maszyny
   – aluminium
   – stal
   – sklejka ( nie polecam, ale na pierwszą maszynę da rade)
2. Posuw
   -śruba trapezowa, nie rzymska i nie inna.
   (Śruby trapezowe z gwintem jednokrotnym, wykonywane są metodą walcowania pręta ciągnionego. Metoda walcowania jest bardzo skuteczną obróbką, która nie uszkadza struktury gwintu (tzw. rozwłóknienie), gwint jest gładki, bez zacięć, przez co współpraca nakrętka – śruba jest doskonalsza (zmniejszenie oporów tarcia). Im mniejszy skok gwintu tym bardziej dokładniejsza będzie nasza maszyna.
   – prowadnice liniowe
   – wózki
3. Śrubki i nakrętki do skręcenia całości.

• Oprogramowanie

1. Szkic – Arduino ( Sketch )
2. CAMotics
3. Arduino IDE
4. Xloader
5. Grbl