DIY — budujemy własną mini wycinarkę CNC, część 4

W dzisiejszym wpisie opiszę moje zmagania z konfiguracją Frezarki oraz oprogramowaniem. Nie zabraknie moich drobnych modyfikacji i pomysłu na przystosowanie frezarki aby można było frezować nią bez podłączania laptopa, czyli zamontowanie pod nią komputerka Banana PRO z ekranem dotykowym.

Oprogramowanie

W trzeciej części serii pisałem, że do ukończenia projektu i uruchomienia pierwszych frezów pozostało mi opanowanie oprogramowania do obsługi CNC. Wszystkie problemy na które natrafiłem były związane z firmware-em i konfiguracją oprogramowania. Dodatkowo abym mógł używać zerowania sprzętowego osi X i Y musiałem włączyć to w konfiguracji firmware, a żeby nie było za łatwo to aby nowe ustawienia zadziałały trzeba był najpierw wyczyścić pamięć EEPROM, bo te ustawienia były tam zapisywane, a kolejne wgrywanie nie zmieniał ich bo zapewne sprawdzało tylko czy są tam jakieś ustawienia zapisane i jeśli tak było pomijało wgranie nowych (nie będę już pisać ile na to czasu i nerwów straciłem).

Dopiero po wyczyszczeniu pamięć EEPROM mogłem wgrać zmodyfikowany Firmware wraz z moimi ustawieniami do Arduino UNO. Sam firmware pobrałem z Github-a i Włączyłem opcję "DEFAULT_HOMING_ENABLE " w pliku /defaults/defaults_cyclone.h,

#define DEFAULT_HOMING_ENABLE 1  // true

która włącza możliwość ustawiania (Home) osi x i y na podstawie włączników krańcowych. Dodatkowo zmniejszyłem prędkość podróżowania dla wszystkich osi, gdyż uznałem ze domyślne są zbyt duże jak na taka konstrukcję

 #define DEFAULT_X_MAX_RATE 2*60.0 // mm/min def 5*60
 #define DEFAULT_Y_MAX_RATE 2*60.0 // mm/min def 5*60
 #define DEFAULT_Z_MAX_RATE 2*60.0 // mm/min 2.5*60

Zmodyfikowany firmware mojego autorstwa możecie pobrać stąd.

Do samej obsługi frezarki używam programu bCNC, który jest polecany przez autora projektu. I tutaj też miałem na początku problemy ze stabilnością tego programu, ale najnowsza wersja pobrana prosto od autora naprawiła wszystkie problemy (aplikacja działa zarówno na Widowsie jak i Linuksie). Po pobraniu programu musiałem tylko ustawić podstawowe parametry dla mojej frezarki wg opisu z wiki projektu.

Po tych zabiegach miałem już skonfigurowane oprogramowanie sterujące. Nie pozostało nic innego jak zacząć testy, ale....

Podstawka i obudowa z modułem sterującym

... ale gdy wszystko ładnie jeździ czemu by nie pomyśleć i nie zrobić kilku poprawek, głownie aby schować gdzieś elektronikę i zasilacz i dodać komputer sterujący aby nie latać z laptopem żeby coś wyfrezować. Na początku chciałem zaprojektować i zrobić podstawę dodając nóżki i schować elektronikę bezpośrednio pod podstawę CNC, ale jak zazwyczaj robię najpierw poszukałem czy ktoś już wcześniej nie zrobił tego samego no i oczywiście jeden z użytkowników cyklona już wpadł na ten pomysł i opublikował projekt nóżek.

Prawie wszystko by tu pasowało lecz autor tworząc sobie podstawę pod CNC zrobił ją trochę większą więc miał pole do manewru z otworami montażowymi tych nóżek do podstawy. Ja mając już podstawę bez dodatkowych dziur postanowiłem przeprojektować sama nóżkę oraz zrobić płytę na którą będę stawiać mojego cyklona. Dodatkowo postanowiłem podłączyć cyklona do jakiegoś mikrokomputera z ekranem LCD abym mógł z niego puszczać frezowanie. Wstępnie myślałem nad BeagleBone Black , ale ze względu na małą rozdzielczość ekranu i dość wolne działanie wybrałem Banana PRO z dotykowym modułem LCD.

Płytę standardowo wyciąłem w FabLabie Trójmiejskim na laserze, zaś nóżki wydrukowałem na mojej domowej drukarce. Same nóżki w porównaniu do oryginału mają dodaną większa powierzchnię od spodu oraz przesunięty układ dziur.

Jak widać znalazłem również gotowy projekt obudowy dla Arduino z shieldem CNC, który wydrukowałem i zamontowałem pod podstawką.

Dalsze modyfikacje

Jak to zawsze bywa nie wszystko było do końca przemyśle m.in. ramka na LCD przy przenoszeniu wcześniej czy później by się ułamała, dlatego zmieniłem sposób montażu oraz ją wzmocniłem bocznymi ściankami.

Drobnym modyfikacjom uległy też nóżki oraz sama podstawa, dodając otwory na Raspberry Pi (wszystkich wersji poza Zero), gdyż znajomi z pracy również budowali tą maszynkę, w tym samym czasie co ja zmieniałem moją CNC na nowszą wersję i zamierzają użyć Raspberry Pi jako sterownika cyklona.

W podstawie zmieniłem również średnice otworów aby można było obejść się bez nakrętek i wkręcać śruby bezpośrednio w płytę. Dodatkowo zaprojektowałem uchwyty pod mój zasilacz i kolegów.

[join][img=modyfikacja2][join][img=modyfikacja3][join][img=modyfikacja4][join][img=modyfikacja5]

Oczywiście projekt podstawki opublikowałem na thingiverse.

Jeszcze jeden hack

Wpadłem jeszcze na jeden pomysł odnośnie samego montażu płytek laminatu oraz innych elementów, które będę frezować. Projekt zakłada tylko montaż laminatu o wymiarach 160x100mm, co może się okazać niezbyt wygodne i  problematyczne gdy będę miał mniejsze elementy, dlatego postanowiłem zaprojektować uniwersalny uchwyt umożliwiający montaż mniejszych elementów.

Do mocowania wykorzystałem nakrętki i śruby M3. Za pomocą śrub można przykręcić uchwyty dociskowe do frezowanych elementów, zaś większa ilość dziur w podstawce pozwala na dopasowanie do rozmiaru elementów frezowanych.

[join][img=uchwyt2][join][img=uchwyt3]

Projekt samego uchwytu można pobrać z mojego thingiverse.

Epilog?

Muszę przyznać, że projekt ten jest o wiele bardziej wymagający niżeli moja drukarka 3d, musiałem zapoznać się wieloma nowymi zagadnieniami oraz opanować podstawy obsługi CNC. Teraz pozostaje mi jeszcze nauka projektowania płytek PCB, dlatego zapewne napisze jeszcze jeden wpis odnośnie CNC/PCB i pokażę jak to wszystko się projektuje i wykonuje tak jak miało to miejsce przy budowie mojej drukarki 3D. Muszę jeszcze uruchomić Banana PRO wraz z oprogramowaniem bCNC, ale to już nie jest jakimś wielkim wyzwaniem. Sami widzicie, że jest sporo pracy i nauki przy tego typu urządzeniach i czeka mnie sporo nauki i spędzonych godzin przy dalszej konfiguracji i zapoznawania się z oprogramowaniem bCNC oraz samym projektowaniem płytek PCB, które zamierzam tworzyć nie w popularnym eagle'u a dość ciekawym programie AutoTRAX, który pozwala od razu wygenerować stl płytki co ułatwi mi w przyszłości projektowanie obudów pod płytki.

Sporo nauki przede mną a czasu coraz mniej. Do następnego wpisu.