CNC router Cyclone PCB Factory. PCB o'yma mashinasi

Hozir esimda, 23-fevral kuni men ushbu postga qoqilib qoldim, u erda bir kishi 3D printerda bosilgan elektron platalarni o'yib yozmoqchi edi. Sharhlarda ular printerni qiynoqqa solmaslikni va Cyclone PCB Factory loyihasiga e'tibor berishni maslahat berishdi.

G'oya bilan yondi. Keyinchalik, bir nuqtada, men uni olganimdan afsuslanaman, lekin bu ancha keyinroq bo'ladi.

Men uzoq vaqt davomida bosilgan elektron platalar uchun o'zimning CNC routerim haqida orzu qilardim, bu 3D printerdan keyin ikkinchi Wishlist edi. Men loyihani takrorlashga qaror qildim, ayniqsa qutilarimda biror narsa bor edi.

Men loyiha fayllarini yuklab oldim va hech ikkilanmasdan tafsilotlarni chop qila boshladim. Men buni taxminan bir hafta ichida qildim. Z o'qidan tashqari hamma narsa chop etildi.

Barcha tafsilotlarning batafsil fotosuratlari qolmagan. Kimdir chop etish sozlamalari va natijaning skrinshotini oldi. Ko'krak 0,4, qatlam balandligi 0,24. Chop etilgan va 0,28 qatlamli - juda yaxshi chop etadi.

Men mashinani rangga aylantirmoqchi bo'ldim, shuning uchun turli xil qismlarni turli rangdagi plastmassa bilan chop etdim. Amaldagi plastmassa ABS Prostoplast hisoblanadi. Kosmos ranglari, o'tli yashil, qizil quyosh botishi.

Hamma narsani kulrang maydonda chop etish yaxshi bo'lardi. Qizil va yashil juda mo'rt bo'lib chiqdi va yig'ish paytida ba'zi qismlar yorilib ketdi. Biror narsa aseton bilan davolandi, yana bir narsa qayta nashr etildi.

Komponentlar:

Menda uchta bepul step motorim bor edi, men ularni 3D printer loyihasi uchun sotib oldim, ularni vaqtincha ishlatishga qaror qildim.

Men inkjet printerlardan 8 mm qo'llanmalarni oldim, bir nechta printerlarni organlarga aylantirdim. Junli mahalliy tejamkorlik do'konlari, Avito. Donorlar har biri 100-200 rubl bo'lgan HP inkjet printerlari edi. Uzun yo'riqnoma X va Z o'qlarida ikki qismga bo'lingan.

Men kauchuk roliklarni olib tashlagan qog'oz qisqichi Y o'qiga o'tdi.Uzunligi tirgak bo'ylab kesish uchun etarli edi.

3D-printerdan chiziqli podshipniklar qoldi, men printerni polka nuqtalari bilan bronza vtulkalarga o'tkazdim.

Elektronika sifatida men atmega328p-da Arduino Unos-dan birini ishlatishga qaror qildim. Men Alida Arduino uchun qo'shimcha cnc shield 3.0 taxtasini 200 tiyin rublga sotib oldim.

Leroy Merlindan 12V quvvat manbai. Men uchta 12V halogenni quvvatlantirish uchun sotib oldim, lekin u ularni tortmadi. Men Tachibra halogen transformatorini ta'mirlashim kerak edi va bu quvvat manbai mashinada ildiz otdi.

Men 3d printerga 8825 drayverlarni o'rnatdim va menda hali ham printerdan a4988 bor. Men ularni mashinaga qo'ydim.

Men Ali uchun 608ZZ podshipniklarini buyurtma qildim, o'nlab 200 tiyin rublga ..

Men xitoylik o‘ymakorim GoldToolni shpindel sifatida ishlatishni rejalashtirgandim.

M8 tishli novdalar ishdan bepul olingan, qandaydir o'rnatishdan qolgan. Men uni amalda “axlatxonadan” oldim.

Loyiha chop etilayotganda va uning qismlari Ali bilan sayohat qilganda, men mebel ishlab chiqaruvchining do'stidan MDF dan taglik va stolni kesib tashlashni so'radim. U dangasa emas edi va qoldiqlarga afsuslanmadi, 2 ta taglik va 2 ta stolni arraladi. Fotosuratda to'plamlardan biri ko'rsatilgan.

Mening qutilarimda fanera yo'q edi, bir ochko'z hayvon menga fanera varag'ini sotib olishga ruxsat bermadi. Aytgancha, MDF juda yaxshi chiqdi.

U mashinani yig'ishni boshladi. Har bir narsa yaxshi bo'lar edi, lekin 13 uchun standart yong'oqlar yiqilib, vites ichida osilib qoldi, 14 uchun yong'oqlar viteslarga mos kelmadi. Men 14-yong'oqni lehim temir bilan viteslarga eritib yuborishim kerak edi.

Viteslar qadam motorining o'qlariga osilgan yoki sig'magan.

O'rnatish joylarida m3 pervanellarning yong'oqlari aylantirildi.

Men m3 ip uchun bir nechta kvadrat yong'oqlarni topdim (bir vaqtlar men undan qandaydir vilkani demontaj qilganman), ular juda mos tushdi va aylanmadi. Ishda men ham shunday vilkalarni topdim va ularni yong'oqlarga qo'ydim. Bular asosan hidoyat o'rnatgichlardir. M3 ip uchun an'anaviy yong'oqlar aylanmasligi uchun nozik tornavida bilan ushlab turilishi kerak edi.

Men uni qandaydir tarzda yig'ib oldim. Keyinchalik, Cyclone haqidagi mavzularni o'qiyotganimda, metrik mahkamlagichlar uchun qayta ishlangan mashina qismlariga duch keldim. Ushbu to'plamdan men Z o'qi bo'ylab viteslar va chegara tugmasi o'rnatmasini qayta chop etdim. Bu ehtiyot qismlar to'plamini avvalroq olmaganim achinarli. Bu qismlarni chop etaman.

Xitoy o'ymakorimdan foydalanish umidida men dastlab to'plamdan dremel uchun bitta o'rnatishni, keyin ikkinchisini chop qildim. Bu mos kelmadi, mening o'ymakorim ularning hech biriga kirmadi. Asl dremel, eng oddiy, uch ming rubldan bir oz ko'proq turadi. Nima uchun???

Qo'shimcha ehtiyot qismlar.

Va shunga qaramay, ularning o'rindiqlaridagi chiziqli podshipniklar muz teshigidagi narsa kabi osilib turardi.

Men Ali 200W uchun ER11 kollet qisqichi bilan mingdan sal ko'proq shpindelga buyurtma berishim kerak edi. Chegirmalarni muvaffaqiyatli bosib, kupondan foydalandi.

Shpindel harakatlanayotganda, men uning uchun mashina to'plamidan o'rnatishni chop etdim. Va yana ponksiyon, u xuddi shunday nuqsonli. Va milya qisqichi haqida bir so'z emas.

Natijada, men 52 mm shpindel uchun bu o'rnatish moslamasini topdim va chop qildim.Biroz takomillashgandan so'ng, o'rnatish moslamaga o'tirdi, shpindel unga yaxshi joylashdi.

Ammo Yuk vtulkalaridagi podshipniklarni ulardan olib tashlash kerak edi. Xitoy LM8UU yetkazib berildi

Alohida, men 608zz xitoy rulmanlari haqida aytmoqchiman. Orqa zarba bilan novya bilan podshipniklar. Qo'rqinchli. Nisbatan arzon bo'lgan bir narsa. Men podshipniklarni qidirmadim.

Aytgancha, rulmanlar o'rindiqlarga teshikdagi narsa bilan bir xil tarzda kirdi. O‘rindiqlarda podshipniklar osilib turardi. Bu xato yoki xususiyatmi, bilmayman. Natijada, rulman poygalarida izolyatsion lenta o'ralgan.

Xitoyning 3D-printerdan olingan lm8uu va lm8luu ham axlat bo‘lib chiqdi. Natijada men Yuk 141091 vtulkalarida Y o'qida tekis podshipniklar yasadim.Men plastik qafasni yechib, unga bir juft vtulka kiritdim. Olingan rulmanlarni o'rnatish joylariga joylashtirdim.

Z o'qida men ko'proq yoki kamroq jonli lm8uu ni tanladim. X o'qida ustki podshipnik lm8uu tomonidan o'rnatildi va ikkita pastki o'rniga men lm8luu o'lchamidagi plastik qisqichni bosib chiqardim va unga bir juft Yuk vtulkalarini joylashtirdim.

Men ularni o'z vaqtida muvaffaqiyatli sotib oldim. Ular yordamga kelishdi.

Mashinani yig'ish paytida men uni olganimdan afsuslandim. Biroq, boradigan joy yo'q edi, loyihani yakunlash kerak edi. Yig'ilgan. Uni ishga tushirdi!

Yig'ish jarayonining yana bir nechta fotosuratlari.

Assambleyaning boshlanishi ...

Men bosilgan elektron platalarni chizishni yoqtirmayman. Men temir xlorid bilan o'ynash jarayonini yoqtirmayman. U erda chop eting, bu erda dazmollang, bu erda fotorezistni oching - har safar butun bir hikoya. Va keyin temir xloridni qaerga to'kish kerakligini o'ylab ko'ring. Men bahslashmayman, bu arzon va oddiy usul, lekin shaxsan men undan qochishga harakat qilaman. Va keyin mening baxtim yuz berdi: men CNC router qurishni tugatdim. Darhol bir fikr paydo bo'ldi: nega bosilgan elektron platalarni maydalashga harakat qilmaslik kerak. Aytilgan gap otilgan o'q. Men to'lib toshgan esp-wroom-02-dan oddiy adapterni chizaman va bosilgan elektron platalarni frezalash bo'yicha ekskursiyani boshlayman. Yo'llar maxsus kichik - 0,5 mm qilingan. Agar bunday chiqmasa - yaxshi, nima uchun bu texnologiya emas.

Men shaxsan har besh yilda katta bayramlarda bosma platalar ishlab chiqarganim uchun, KiCAD loyihalash uchun menga yetarli. Men buning uchun maxsus qulay echimlarni topa olmadim, lekin yana universal usul bor - gerber fayllaridan foydalanish. Bu holda, hamma narsa nisbatan oddiy: pcb oling, kerakli qatlamni gerberga eksport qiling (ko'zgu va boshqa sehr yo'q!), pcb2gcode-ni ishga tushiring - va biz routerga berilishi mumkin bo'lgan tugallangan nc-faylni olamiz. Har doimgidek, haqiqat yovuz yuqumli kasallik va hamma narsa biroz murakkabroq bo'lib chiqadi.

Gerber fayllaridan gcode olish

Shunday qilib, men gerber faylini qanday olishni tasvirlashni rejalashtirmayman, menimcha, hamma buni qila oladi. Keyinchalik, pcb2gcode-ni ishga tushirishingiz kerak. Ma'lum bo'lishicha, maqbul narsalarni ishlab chiqarish uchun bir millionga yaqin buyruq qatori parametrlari kerak bo'ladi. Aslida, uning hujjatlari yomon emas, men uni o'zlashtirib oldim va hatto shunga o'xshash gkodni qanday olishni tushundim, lekin baribir tasodifiy bo'lishni xohlardim. Shuning uchun pcb2gcode GUI topildi. Bu, nomidan ko'rinib turibdiki, pcb2gcode ning asosiy parametrlarini belgilash katakchalari va hatto oldindan ko'rish bilan sozlash uchun GUI.

Aslida, ushbu bosqichda qandaydir gkod olindi va siz tegirmonga urinib ko'rishingiz mumkin. Lekin men belgilash katakchalarini tekshirganimda, ushbu dastur tomonidan taqdim etilgan standart chuqurlik qiymati 0,05 mm ekanligi ma'lum bo'ldi. Shunga ko'ra, doska marshrutizatorga kamida bundan yuqori aniqlik bilan o'rnatilishi kerak. Hech kimga qanday ega ekanligini bilmayman, lekin mening routerimning ish stoli sezilarli darajada egri. Aqlga kelgan eng oddiy yechim - qurbonlik kontrplakini stolga qo'yish, taxtalarning o'lchamlariga mos keladigan cho'ntakni maydalash - va u router tekisligida ideal bo'ladi.

Routerni yaxshi biladiganlar uchun bu qism qiziq emas. Bir nechta tajribalardan so'ng, men cho'ntakni bir yo'nalishda (masalan, har bir tishni boqish orqali) va kamida o'ttiz foiz bir-biriga yopishish kerakligini bilib oldim. Fusion 360 dastlab menga juda kam o'xshashlikni taklif qildi va oldinga va orqaga ketdi. Mening vaziyatimda natija qoniqarsiz edi.

PCB ning egriligini hisobga olgan holda

Yostig'ini tekislagandan so'ng, men unga ikki tomonlama lentani yopishtirdim, tekstolit qo'ydim va frezalashni boshladim. Mana natija:

Ko'rib turganingizdek, taxtaning bir chetidan to'sar amalda misga tegmaydi, boshqa tomondan - u taxtaga juda chuqur kirib ketgan, frezalash paytida tenglikni parchalari chiqib ketgan. Doskaning o'ziga diqqat bilan qaraganimdan so'ng, men dastlab notekis ekanligini payqadim: biroz egilgan va siz u bilan qanday azob cheksangiz ham, balandlikda biroz og'ishlar bo'ladi. Aytgancha, men qaradim va qalinligi 0,8 mm dan ortiq bo'lgan bosilgan elektron platalar uchun ± 8% bardoshlik normal deb hisoblanishini aniqladim.

Aqlga keladigan birinchi variant - bu avtomatik kalibrlash. Narsalarning mantig'iga ko'ra - bu oddiyroq, taxta mis bilan qoplangan, to'sar po'latdir, men bir simni misga, ikkinchisini to'sarga bog'lab qo'ydim - bu erda tayyor zond. Sirtni oling va quring.

Mening mashinam arzon Xitoy qalqonida grbl boshqariladi. Grbl A5 pinida probni qo'llab-quvvatlaydi, lekin negadir mening platamda maxsus ulagich yo'q. Uni sinchkovlik bilan o'rganib chiqib, men A5 pinining portning SPI ulagichiga (SCL sifatida imzolangan) chiqarilganligini, shuningdek, yaqin joyda tuproq borligini aniqladim. Ushbu "sensor" bilan bitta hiyla bor - simlarni bir-biriga burish kerak. Frezada juda ko'p shovqin mavjud va busiz sensor doimiy ravishda noto'g'ri ijobiy natijalar beradi. To'quvdan keyin ham u davom etadi, lekin ko'p, kamroq.

Buyruqda aytilishicha: Z-da -10 ga tushishni boshlang (bu mutlaq yoki nisbiy balandlik - bu proshivka hozir bo'lgan rejimga bog'liq). U juda sekin tushadi - 5 mm / min tezlikda. Buning sababi, ishlab chiquvchilarning o'zlari tushish bir oz keyin emas, balki sensor ishga tushirilgan paytda to'xtashini kafolatlamaydi. Shuning uchun, hamma narsa o'z vaqtida to'xtab qolishi va taxtaga borishga vaqt topolmasligi uchun sekin pastga tushish yaxshiroqdir, lekin unga berilmang. Boshingizni 10 mm dan ortiq balandlikka ko'tarib, koordinata tizimini qayta o'rnatish orqali birinchi sinovni o'tkazish yaxshidir. Bunday holatda, agar hamma narsa ishlamasa ham va siz E-Stop tugmasini bosishga vaqtingiz bo'lmasa ham, to'sar qulflanmaydi. Siz ikkita sinovni o'tkazishingiz mumkin: birinchisi - hech narsa qilmang (va -10 grbl ga yetganda, "Signal: Probe Fail" ko'rsatiladi), ikkinchisi - pastga tushayotganda, kontaktlarning zanglashiga olib borish uchun biror narsadan foydalaning va hamma narsani tekshiring. to‘xtab qoldi.

Keyinchalik, matritsani qanday o'lchash va kerak bo'lganda gkodni buzish usulini topishingiz kerak. Bir qarashda, pcb2gcode qandaydir avtomatik tekislashni qo'llab-quvvatlaydi, ammo grbl qo'llab-quvvatlanmaydi. Sinovni ishga tushirish uchun buyruqlarni qo'lda o'rnatish imkoniyati mavjud, lekin men buni tushunishim kerak va ochig'ini aytganda, men juda dangasa edim. Qiziquvchan aql LinuxCNC da grbl buyrug'i bilan bir xil tekshiruvni boshlash buyrug'iga ega ekanligini sezishi mumkin. Ammo keyin tuzatib bo'lmaydigan farq bor: barcha "kattalar" gcode tarjimonlari bajarilgan namunaning natijasini mashina o'zgaruvchisiga saqlaydi va grbl shunchaki qiymatni portga chiqaradi.

Bir oz googling hali ham bir nechta turli xil variantlar mavjudligini aytdi, ammo chillpeppr loyihasi e'tiborimni tortdi:

Bu veb-uskunalar bilan o'ynash uchun mo'ljallangan ikki qismli tizim. Go'da yozilgan birinchi komponent, Serial JSON Server, to'g'ridan-to'g'ri apparatga ulangan mashinada ishlaydi va veb-rozetkalar orqali ketma-ket portni qanday boshqarishni biladi. Ikkinchisi brauzeringizda ishlaydi. Ularda ba'zi funksiyalarga ega bo'lgan vidjetlarni yaratish uchun to'liq ramka mavjud, ular keyinchalik sahifaga surilishi mumkin. Xususan, ular allaqachon grbl va tinyg uchun tayyor ish maydoniga (vidjetlar to'plami) ega.

Chillpeppr esa avtomatik tekislash yordamiga ega. Bundan tashqari, u men ilgari ishlatgan UniversalGcodeSenderga qaraganda ancha qulayroq ko'rinadi. Men serverni yoqdim, brauzer qismini ishga tushirdim, interfeysni aniqlashga yarim soat vaqt sarflayman, u yerga platamning gkodini yuklayman va qandaydir axlatni ko'raman:

Pcb2gcode-ni yaratuvchi gkodning o'ziga qarab, men buyruq (G1) keyingi satrlarda takrorlanmasa, faqat yangi koordinatalar berilganda yozuvdan foydalanishini ko'raman:

G00 X1.84843 Y34.97110 (boshlash uchun tez harakat.) F100.00000 G01 Z-0.12000 G04 P0 (hech vaqt toʻxtamang - G64 bu nuqtada silliq boʻlmasligi kerak) F200.00000 X1.84843 Y304.92741 X1.84841 .17332 X2.69481 Y34.11185 X2.73962 Y34.00364 X2.74876 Y31.85178 X3.01828 Y31.84988 X3.06946 Y31.82249 X3.0317.

Chilipeppr faqat vertikal harakatlarni ko'rsatishiga qaraganda, u bu erda G01 Z-0,12 chizig'ini ko'radi, lekin F200 dan keyin keladigan hamma narsani tushunmaydi. Aniqlik uchun belgini qayta tiklash kerak. Albatta, siz o'z qo'llaringiz bilan ishlashingiz yoki post-processing skriptini topshirishingiz mumkin. Ammo hali hech kim G-Code Ripper-ni bekor qilmagan, u boshqa narsalar qatori murakkab gcode buyruqlarini (xuddi shu yoylar kabi) oddiyroqlarga aylantira oladi. Aytgancha, u avtoprob matritsasi orqali gkodni qanday egishni ham biladi, lekin yana o'rnatilgan grbl yordami yo'q. Lekin siz bir xil bo'linishni qilishingiz mumkin. Standart sozlamalar men uchun juda mos edi (konfiguratsiyada men oldindan o'lchov birliklarini mm ga o'zgartirishim kerak edi). Olingan fayl odatda chilipepprda ko'rsatila boshladi:

Keyin biz avtoprobni ishga tushiramiz, namunani tushirish uchun masofani va uning chuqurligini ko'rsatishni unutmang. Mening holimda men uni 1 dan -2 mm gacha tushirish kerakligini ko'rsatdim. Pastki chegara unchalik muhim emas, siz uni kamida -10 belgilashingiz mumkin, lekin men buni tavsiya qilmayman: bir necha marta men sinovni boshlash uchun boshlang'ich nuqtani o'rnatdim va ekstremal nuqtalar tashqarida bo'lib chiqdi. kengash. Agar chuqurlik kattaroq bo'lsa, siz o'ymakorni ham sindirishingiz mumkin. Bu shunchaki xato. Sirtni o'lchash uchun qancha vaqt to'g'ridan-to'g'ri yuqori chegara darajasiga bog'liq. Mening holimda, aslida, taxta deyarli hech qachon 0,25 mm dan yuqoriga yoki pastga tushmagan, ammo 1 mm qandaydir tarzda ishonchliroq. Biz qadrli yugurishni bosamiz va meditatsiya qilish uchun frezaga yuguramiz:

Chilipeppr interfeysida sekin o'lchangan sirt paydo bo'ladi:

Olingan sirtni yaxshiroq tasavvur qilish uchun barcha Z qiymatlari 50 ga ko'paytirilishiga e'tibor bering. Bu sozlanishi mumkin bo'lgan sozlama, lekin menimcha, 10 va 50 yaxshi ishlaydi. Men tez-tez ba'zi bir nuqta siz kutganingizdan ancha yuqori ekanligiga duch kelaman. Shaxsan men buni sensor hali ham shovqinni ushlab turishi va noto'g'ri signal berishi bilan bog'layman. Yaxshiyamki, chilipeppr sizga json ko'rinishidagi balandlik xaritasini tushirishga imkon beradi, shundan so'ng uni qo'llaringiz bilan tuzatishingiz va keyin uni qo'llaringiz bilan yuklashingiz mumkin. Keyin biz "Avtomatik darajali GCode-ni ish maydoniga yuborish" tugmasini bosamiz - va tuzatilgan gkod allaqachon qalampirga yuklangan:

N40 G1 X 2.6948 Y 34.1118 Z0.1047 (yangi z) N41 G1 X 2.7396 Y 34.0036 Z0.1057 (yangi z) N42 G1 X 2.7488 Y 31.8518 Z0.1988 Y 31.8518 Z0.1918 N4.1910. 1127 (yangi z) N44 G1 X 3.0695 Y 31.8225 Z0.1137 (yangi z) N45 G1 X 3.0968 Y 31.7713 Z0.1142 (yangi z)

Qo'shilgan Z sirt pürüzlülüğünün o'rnini qoplash uchun kodga o'tadi.

Frezeleme variantlarini tanlash

Men frezalashni boshlayman, men quyidagi natijani olaman:

Bu erda bir vaqtning o'zida uchta nuqtani ko'rish mumkin:

Sirtning notekisligi bilan bog'liq muammo yo'qoldi: hamma narsa deyarli bir xil chuqurlikda kesilgan (aniqrog'i, tirnalgan), hech qanday joyda bo'shliqlar yo'q, hech qanday joyda juda chuqur cho'kmagan.
Chuqurlik etarli emas: bu folga uchun 0,05 mm etarli emasligi aniq. Aytgancha, taxtalar AliExpress-dan noma'lum hayvondir, u erda misning qalinligi ko'rsatilmagan. Mis qatlami har xil, eng keng tarqalgan - 18 dan 140 mikrongacha (0,018-0,14 mm).
Gravürchining kaltaklanishi aniq ko'rinadi.

Chuqurlashtirish haqida. Gravürni qanchalik chuqur tushirishni tanlash qiyin emas. Ammo o'ziga xoslik bor. Konussimon o'yma mashinasi proyeksiyada uchburchak shakliga ega. Bir tomondan, ish nuqtasiga yaqinlashish burchagi asbobni sindirish qanchalik qiyinligini va uning qancha umr ko'rishini aniqlaydi, boshqa tomondan, burchak qanchalik katta bo'lsa, ma'lum bir chuqurlikda kesish qanchalik keng bo'ladi.

Berilgan chuqurlikdagi kesish kengligini hisoblash formulasi quyidagicha ko'rinadi (reraprap.org saytidan noaniq olingan va tuzatilgan):

2 * kirish chuqurligi * tangens (asbob uchi burchagi) + uchi kengligi

Biz bunga ishonamiz: 10 graduslik burchakka va 0,1 mm aloqa nuqtasiga ega bo'lgan gravürchi uchun, 0,1 mm chuqurlashganda, biz deyarli 0,15 mm chiqib ketish kengligini olamiz. Bunga asoslanib, aytmoqchi, siz treklar orasidagi minimal masofa tanlangan qalinlikdagi folga tanlangan gravyurani qanday qilishini taxmin qilishingiz mumkin. Xo'sh, shuningdek, agar sizga yo'llar orasidagi juda kichik masofalar kerak bo'lmasa ham, to'sarni juda chuqur tushirishning hojati yo'q, chunki shisha tolali laminat to'sarlarni, hatto qattiq qotishmalardan ham juda ko'p to'xtatadi.

Xo'sh, kulgili bir lahza ham bor. Aytaylik, bizda 0,5 mm masofada joylashgan ikkita yo'l bor. Biz pcb2gcode-ni ishga tushirganimizda, u Toolpath ofset parametrini (frezelash paytida trekdan qanchalik uzoqda joylashganligini) ko'rib chiqadi va aslida treklar o'rtasida (0,5 - 2 * toolpath_offset) mm masofada ikkita o'tishni amalga oshiradi, ular orasida qoladi (lekin aksincha, u sinadi) bir parcha mis, va u xunuk bo'ladi. Agar siz toolpath_offset ni treklar orasidagi masofadan kattaroq qilib qo'ysangiz, pcb2gcode ogohlantirish hosil qiladi, lekin treklar orasida faqat bitta chiziq hosil qiladi. Umuman olganda, mening ilovalarim uchun bu xatti-harakat afzalroqdir, chunki izlar kengroq, to'sar kamroq kesiladi - go'zallik. To'g'ri, smd komponentlari bilan bog'liq muammo bo'lishi mumkin, ammo ehtimoldan yiroq emas.

Ushbu xatti-harakatning aniq bir holati mavjud: agar siz juda katta toolpath_offsetni o'rnatsangiz, biz Voronoi diagrammasi shaklida bosilgan elektron platani olamiz. Hech bo'lmaganda go'zal;) Effektni men bergan pcb2gcode dan birinchi skrinshotda ko'rishingiz mumkin. Bu qanday ko'rinishini ko'rsatadi.

Endi o'ymakorning kaltaklanishi haqida. Men ularni shunday chaqirmasligim kerak. Mening shpindelim juda yaxshi ko'rinadi va, albatta, unchalik qattiq urmaydi. Bu erda, aksincha, o'ymakorning uchi harakatlanayotganda va nuqtalar orasiga sakrab o'tib, bu g'alati rasmni nuqta bilan beradi. Birinchi va asosiy g'oya shundaki, to'sarning kesish uchun vaqti yo'q va shuning uchun sakrab o'tadi. Yengil googling shuni ko'rsatdiki, odamlar taxminan 1000 mm / min tezlikda 50k aylanishli shpindelli bosilgan elektron platalarni frezalashtirmoqda. Mening shpindel yuksiz 10k beradi va biz 200 mm / min tezlikda kesish kerakligini taxmin qilishimiz mumkin.

Natijalar va xulosalar

Bularning barchasini hisobga olgan holda, men PCBning yangi qismini o'lchayman, frezalashni boshlayman va quyidagi natijaga erishaman:

Yuqori qismi marshrutizatordan chiqqani bilan bir xil, pastki qismi esa oddiy maydalagich bilan bir necha marta o'tgandan keyin. Ko'rib turganingizdek, uch joydan izlar kesilmagan. Umuman olganda, yo'llarning kengligi taxta bo'ylab suzadi. Buni hali hal qilish kerak, ammo buning sababi nimada ekanligini taxmin qilaman. Avvaliga men taxtani ikki tomonlama lentaga yopishtirdim va u tez-tez chiqib ketdi. Keyin bir nechta joylarda vintlarning boshlarini qirralar bilan ushladim. Bu yaxshiroq ushlab turganga o'xshaydi, lekin baribir biroz o'ynaydi. Men frezeleme vaqtida u saytga bosilganidan shubhalanaman va shuning uchun u aslida kesilmaydi.

Umuman olganda, bularning barchasi istiqbolga ega. Jarayon tugagach, DEMni qurish besh-etti daqiqa davom etadi, keyin frezalash bir necha daqiqa davom etadi. Siz ko'proq tajriba qilishingiz mumkinga o'xshaydi. Ammo keyin siz xuddi shu mashinada burg'ulashni amalga oshirishingiz mumkin. Ko'proq perchin sotib oling va siz baxtli bo'lasiz! Agar mavzu qiziqarli bo'lsa, men burg'ulash, ikki tomonlama taxtalar va boshqalar haqida yana bir maqola yozishim mumkin.

CNC mashinasini qanday qilish kerakligi haqidagi savolga qisqacha javob berish mumkin. Uy qurilishi CNC frezalash mashinasi, umuman olganda, murakkab tuzilishga ega bo'lgan murakkab qurilma ekanligini bilib, dizaynerga ma'qul keladi:

chizmalarni olish;
ishonchli komponentlar va mahkamlagichlarni sotib olish;
yaxshi vosita tayyorlang;
tezda ishlab chiqarish uchun qo'lda CNC torna va zerikarli mashinaga ega bo'ling.

Videoni tomosha qilish zarar qilmaydi - o'ziga xos ko'rsatma, trening - qaerdan boshlash kerak. Va men tayyorgarlikdan boshlayman, kerak bo'lgan hamma narsani sotib olaman, chizma bilan shug'ullanaman - bu yangi boshlovchi dizaynerning to'g'ri qarori. Shuning uchun yig'ilishdan oldingi tayyorgarlik bosqichi juda muhimdir.

Tayyorgarlik ishlari

Uy qurilishi CNC freze mashinasini yaratish uchun ikkita variant mavjud:

Siz tayyor ishlaydigan qismlar to'plamini (maxsus tanlangan birliklar) olasiz, ulardan biz uskunani o'zimiz yig'amiz.
Barcha komponentlarni toping (yasaring) va barcha talablarga javob beradigan CNC mashinasini o'z qo'llaringiz bilan yig'ishni boshlang.

Maqsad, o'lcham va dizayn haqida qaror qabul qilish (uy qurilishi CNC mashinasini chizmasdan qanday qilish kerak), uni ishlab chiqarish sxemalarini topish, buning uchun zarur bo'lgan ba'zi qismlarni sotib olish yoki ishlab chiqarish, qo'rg'oshin vintlarini sotib olish muhimdir.

Agar siz o'zingiz CNC mashinasini yaratishga qaror qilsangiz va tayyor yig'ilishlar va mexanizmlar, mahkamlagichlar to'plamlarisiz qilsangiz, sizga mashina ishlaydigan sxema bo'yicha yig'ilgan kerak.

Odatda, qurilmaning sxematik diagrammasini topib, ular dastlab dastgohning barcha detallarini modellashtiradilar, texnik chizmalarni tayyorlaydilar, so'ngra ularni torna va frezalash mashinasida ishlatadilar (ba'zan siz burg'ulash mashinasidan foydalanishingiz kerak) kontrplakdan komponentlar yasashadi. yoki alyuminiy. Ko'pincha ishchi yuzalar (ishchi stol deb ham ataladi) qalinligi 18 mm bo'lgan kontrplakdir.

Mashinaning ba'zi muhim qismlarini yig'ish

O'z qo'llaringiz bilan yig'ishni boshlagan mashinada siz ishchi asbobning vertikal harakatini ta'minlaydigan bir qator muhim birliklarni ta'minlashingiz kerak. Ushbu ro'yxatda:

spiral tishli - aylanish tishli kamar yordamida uzatiladi. Yaxshisi, u kasnaklarda sirpanib ketmaydi, kuchlarni frezalash uskunasining miliga teng ravishda uzatadi;
agar mini-mashina uchun step motor (SM) ishlatilsa, kattaroq printer modelidan aravani olish tavsiya etiladi - u kuchliroq; eski matritsali printerlar etarlicha kuchli elektr motorlariga ega edi;

uch koordinatali qurilma uchun sizga uchta step motor kerak bo'ladi. Xo'sh, har birida 5 ta nazorat simi bo'lsa, mini-mashinaning funksionalligi ortadi. Parametrlarning kattaligini baholashga arziydi: besleme zo'riqishida, o'rash qarshiligi va step vosita aylanish burchagi bir qadamda. Har bir step motorini ulash uchun alohida boshqaruvchi kerak;
vintlardek, step motoridan aylanish harakati chiziqli harakatga aylanadi. Yuqori aniqlikka erishish uchun ko'pchilik bilyali vintlardek (ball vintlari) bo'lishi kerak deb hisoblaydi, ammo bu komponent arzon emas. Bloklarni o'rnatish uchun yong'oqlar va o'rnatish vintlari to'plamini tanlash, ularni plastik qo'shimchalar bilan tanlash, bu ishqalanishni kamaytiradi va teskari zarbani yo'q qiladi;

qadamli dvigatel o'rniga siz biroz o'zgartirilgandan so'ng an'anaviy elektr motorini olishingiz mumkin;
asbobni 3D ko'rinishida harakatga keltiradigan, butun XY jadvalini qamrab oluvchi vertikal o'q. U alyuminiy plastinkadan qilingan. Aks o'lchamlari qurilmaning o'lchamlariga mos kelishi muhim ahamiyatga ega. Muffle pechining mavjudligida eksa chizmalarning o'lchamlari bo'yicha quyilishi mumkin.

Quyida uchta proyeksiyada chizilgan: yon ko'rinish, orqa ko'rinish va yuqoridan ko'rinish.

To'shakka maksimal e'tibor

Mashinaning kerakli qattiqligi yotoq bilan ta'minlanadi. Unda harakatlanuvchi portal, rels yo'riqnomalari tizimi, step motor, ishchi sirt, Z o'qi va shpindel o'rnatilgan.

Masalan, uy qurilishi CNC mashinasini yaratuvchilardan biri Maytec alyuminiy profilidan qo'llab-quvvatlovchi ramka yasadi - ikkita qism (40x80 mm kesim) va bir xil materialdan qalinligi 10 mm bo'lgan ikkita so'nggi plastinka, elementlarni alyuminiy burchaklar bilan bog'laydi. Struktura mustahkamlangan, ramka ichida kvadrat shaklida kichikroq profillardan yasalgan ramka mavjud.

Choyshab payvandlangan bo'g'inlardan foydalanmasdan o'rnatiladi (payvandlangan tikuvlar tebranish yuklarini yomon o'tkazishga qodir). T-yong'oqlarni mahkamlagich sifatida ishlatish yaxshiroqdir. Oxirgi plitalar qo'rg'oshin vintini o'rnatish uchun rulman bloki bilan ta'minlangan. Sizga rulman va rulman kerak bo'ladi.

O'z-o'zidan yasalgan CNC dastgohining asosiy vazifasi hunarmand tomonidan alyuminiydan qismlarni ishlab chiqarish uchun aniqlangan. Maksimal qalinligi 60 mm bo'lgan ish qismlari unga mos bo'lganligi sababli, u 125 mm portal bo'shlig'ini yaratdi (bu yuqori ko'ndalang nurdan ishchi sirtgacha bo'lgan masofa).

Bu murakkab o'rnatish jarayoni

Uyda ishlab chiqarilgan CNC dastgohlarini yig'ing, komponentlarni tayyorlaganingizdan so'ng, ular ishlashi uchun qat'iy ravishda chizilgan rasmga muvofiq yaxshiroqdir. Qo'rg'oshin vintlari yordamida yig'ish jarayoni quyidagi ketma-ketlikda bajarilishi kerak:

bilimdon usta dastlabki ikkita step motorini tanaga - uskunaning vertikal o'qi orqasida ulash bilan boshlanadi. Ulardan biri frezalash boshining gorizontal harakati (temir yo'riqnomalari), ikkinchisi esa vertikal tekislikdagi harakat uchun javobgardir;
X o'qi bo'ylab harakatlanadigan harakatlanuvchi portal frezalash milini va slaydni (z o'qi) olib yuradi. Portal qanchalik baland bo'lsa, ishlov beriladigan qism shunchalik katta bo'lishi mumkin. Ammo yuqori portalda, ishlov berish jarayonida paydo bo'ladigan yuklarga qarshilik pasayadi;

Z o'qining step motorini, chiziqli qo'llanmalarni mahkamlash uchun old, orqa, yuqori, o'rta va pastki plitalardan foydalaning. Xuddi shu joyda, frezalash mili uchun joy tayyorlang;
haydovchi ehtiyotkorlik bilan tanlangan yong'oq va tirgaklardan yig'iladi. Dvigatel milini mahkamlash va uni soch ipiga ulash uchun qalin elektr kabelining kauchuk o'rashidan foydalaning. Tutqich neylon vtulka ichiga o'rnatilgan vintlardek bo'lishi mumkin.

Keyin qolgan qismlarni yig'ish va uy qurilishi mahsulotlarini yig'ish boshlanadi.

Mashinaning elektron to'ldirishini o'rnatamiz

O'z qo'llaringiz bilan CNC mashinasini yasash va uni boshqarish uchun siz to'g'ri tanlangan raqamli boshqaruv, yuqori sifatli bosilgan elektron platalar va elektron komponentlar (ayniqsa, ular xitoy bo'lsa) bilan ishlashingiz kerak, bu sizga barcha funktsiyalarni amalga oshirishga imkon beradi. murakkab konfiguratsiyaning bir qismini qayta ishlash orqali CNC mashinasi.

Boshqaruvdagi muammolarni oldini olish uchun uy qurilishi CNC dastgohlari tugunlar orasida majburiy bo'lganlarga ega:

step motorlar, ba'zilari to'xtadi, masalan Nema;
CNC boshqaruv bloki mashinaga ulanishi mumkin bo'lgan LPT porti;
kontrollerlar uchun drayverlar, ular diagrammaga muvofiq ulangan mini-frezalash mashinasiga o'rnatiladi;

kommutatsiya platalari (kontrollerlar);
boshqaruv pallasini quvvatlantirish uchun 5V ga aylantiruvchi pastga tushiruvchi transformatorli 36V quvvat manbai;
noutbuk yoki kompyuter;
favqulodda to'xtash uchun javob beradigan tugma.

Shundan keyingina CNC dastgohlari sinovdan o'tkaziladi (shu bilan birga, usta barcha dasturlarni yuklash orqali test sinovini o'tkazadi) va mavjud kamchiliklar aniqlanadi va bartaraf etiladi.

Xulosa o'rniga

Ko'rib turganingizdek, Xitoy modellaridan kam bo'lmagan CNCni yasash haqiqiydir. Kerakli o'lchamdagi ehtiyot qismlar to'plamini yasagan, sifatli podshipniklar va yig'ish uchun etarli mahkamlagichlarga ega bo'lgan holda, bu vazifa dasturiy ta'minot texnologiyasiga qiziquvchilarning qo'lida. Siz uzoq vaqt davomida misol izlashingiz shart emas.

Quyidagi fotosuratda professionallar emas, balki bir xil hunarmandlar tomonidan ishlab chiqarilgan raqamli boshqariladigan mashinalarning ba'zi namunalari ko'rsatilgan. Hech bir qism shoshqaloqlik bilan, o'zboshimchalik bilan amalga oshirilmagan, lekin o'qlarni ehtiyotkorlik bilan tekislash, yuqori sifatli vintlardek va ishonchli podshipniklar bilan blokga juda mos keladi. Bayonot to'g'ri: yig'ish bilan siz ishlaysiz.

Duralumin blankalarini CNC ishlov berish. Usta tomonidan yig'ilgan bunday mashina bilan siz juda ko'p frezalash ishlarini bajarishingiz mumkin.

Yig'ilgan mashinaning yana bir namunasi, bu erda tolali taxta plitasi ishchi stol sifatida ishlatiladi, unda bosilgan elektron platani ishlab chiqarish mumkin.

Birinchi qurilmani yasashni boshlagan har bir kishi tez orada boshqa mashinalarga o'tadi. Ehtimol, u o'zini burg'ulash moslamasining montajchisi sifatida sinab ko'rishni xohlaydi va sezilmas tarzda ko'plab uy qurilishi asboblarini to'plagan hunarmandlar armiyasiga qo'shiladi. Texnik ijodkorlik darslari odamlar hayotini qiziqarli, rang-barang va boy qiladi.

Bugungi kunda optimal va ommabop usul bosilgan elektron plataning CNC frezesidir.

An'anaga ko'ra, hobbi PCBlarini yaratishning uchta usuli mavjud:

Bosilgan elektron platalarni CNC frezalash.
Temir xloridda o'tkazuvchi toner va kimyoviy qirqishdan foydalangan holda, bu usul to'g'ri materiallarni olish qiyin bo'lishi mumkin, shuningdek, kimyoviy moddalar xavfli.
Bu bilan shug'ullanadigan korxonalarning pullik xizmatlari yordamida xizmatlar ancha arzon, narx buyurtmaning murakkabligi, murakkabligi va hajmiga bog'liq. Ammo bu juda tez jarayon emas, shuning uchun siz ma'lum vaqtni kutishingiz kerak.

Ushbu maqolada biz ushbu turdagi ishlarni bajarishga arziydimi, buning uchun nima talab qilinadi va oxirida yuqori sifatli mahsulotni olish uchun qanday harakatlar qilish kerakligini ko'rib chiqamiz.

CNC frezalashning afzalliklari va kamchiliklari

Bu usul juda tez, lekin uning ijobiy va salbiy tomonlari bor.

inson mehnatining minimal xarajatlari, deyarli barcha ishlar mashina tomonidan amalga oshiriladi;
jarayonning ekologik tozaligi, xavfli moddalar bilan o'zaro ta'siri yo'q;
qayta ishlab chiqarish qulayligi. Buning uchun to'g'ri sozlamalarni bir marta o'rnatish kifoya - va jarayonni osongina takrorlash mumkin;
ommaviy ishlab chiqarish, chunki juda ko'p miqdordagi kerakli mahsulotlarni ishlab chiqarish mumkin;
rentabellik, mablag'lar faqat folga bilan qoplangan shisha tolali shisha sotib olish uchun sarflanadi, bu o'lchamlari 200x150 mm bo'lgan varaq uchun taxminan 2 dollar turadi;
yuqori sifatli ishlov berish.

kesish asboblari va tegirmonlar qimmat bo'lishi va eskirishga moyil bo'lishi mumkin;
hamma joyda kesgichlar yordamida bu turdagi mahsulotni tayyorlashning hech qanday usuli yo'q;
frezalash biroz vaqt talab qilishi mumkin;
bir o'tishda katta miqdordagi misni olib tashlashda, to'sarning oluklari tiqilib qoladi, bu ishni murakkablashtiradi va ishlov berish sifatini pasaytiradi;
kesishning o'lchami to'sarning diametriga va frezalashning aniqligiga bog'liq. Agar siz SMD - qismlardan foydalanishni rejalashtirmoqchi bo'lsangiz, frezalash dasturini diqqat bilan tekshirishingiz kerak.

PCB ishlab chiqarish jarayoni

Ushbu mahsulotni ishlab chiqarishning barcha bosqichlari quyidagi bosqichlarga bo'lingan:

Sxema va treklarning tartibini qidirish yoki mustaqil o'rganish.
Keyingi ishlab chiqarish uchun kerakli fayllarni tayyorlash.
To'g'ridan-to'g'ri ishlab chiqarish.

1-bosqich uchun Internetda Sprint Layout, PCad, OrCad, Altium Designer, Proteus va boshqa ko'plab dasturlarni topish mumkin. Ushbu dasturlar sxemalar va marshrutlarni ishlab chiqish uchun javob beradi. Hozirda eng ommabop bu Sprint Layout dasturidan bosilgan elektron platalarni CNC frezalashdir. Siz bizning veb-saytimizda u haqida video topishingiz mumkin.

Ikkinchi bosqichning hajmi siz olmoqchi bo'lgan taxtaning murakkabligiga bog'liq. Eng oddiy dizaynlar oz sonli fayllarni talab qiladi. Ularning asosiylari topologiya, burg'ulash teshiklari uchun fayl va ish qismini kelajakda kesish uchun fayllar va, albatta, tayyor taxta.

Uchinchi bosqich taxtani mashina stoliga joylashtirish uchun pinlar uchun teshiklarni burg'ulashni o'z ichiga oladi, shuningdek, pinlarni o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, ularga taxta qo'yish va uni kontur bo'ylab kesish kerak bo'ladi.

Dasturiy ta'minot

Bosilgan elektron platalarni frezalashda asosiy qiyinchilik - bu taxta chizmalarini G-kodga tarjima qilish imkonini beradigan kerakli dasturlarning mavjudligi. Ushbu momentning muhim jihati - bu topologiyani ishlab chiqish bilan shug'ullanadigan dasturiy ta'minot.

PCBni frezalashda mashinaning ishlash tamoyillarini ko'rib chiqaylik. Yaxshiroq tushunish uchun dasturning misollaridan birini ko'rib chiqaylik, uning yordamida taxta frezalanadi:

Ish qismini to'shakda mahkamlash, nosimmetrikliklar ko'rish va aniqlash uchun sirtni skanerlash uchun shpindelga maxsus nozulni mahkamlash.
Shpindeldagi izlar uchun to'sarni o'rnatish va frezalash dasturini o'zi boshlash.
Burg'ulash teshiklari uchun matkapni o'rnatish va burg'ulash dasturini ishga tushirish.
Oxirgi qadam, to'sar yordamida kontur bo'ylab tenglikni kesishdir. Keyin taxtani PCB varag'idan erkin olib tashlash mumkin, ishlab chiqarish jarayoni tugallanadi.