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微型CNC制作基于開(kāi)源項(xiàng)目GRBL

 開(kāi)啟美好每一天 2015-11-13
 微型CNC制作基于開(kāi)源項(xiàng)目GRBL

    大概兩年多之前就制作了自己的第一個(gè)微型cnc當(dāng)時(shí)基于51單片機(jī)自己寫(xiě)的程序功能比較簡(jiǎn)單。后來(lái)發(fā)現(xiàn)了grbl這個(gè)開(kāi)源項(xiàng)目我基于這個(gè)開(kāi)源固件制作了一個(gè)小巧實(shí)用的微型CNC。現(xiàn)在制作CNC和激光雕刻機(jī)的帖子比較多而且方法相對(duì)比較繁瑣,。我所使用的方法相對(duì)簡(jiǎn)易。現(xiàn)在我從頭把我的制作方法與大家分享一下,。
                                                                先展示一下我的作品:   
                          
                                                                  雛形   
                                   
                       
                                                            比較成熟的
           
                                     3dcnc_bb_副本_副本_副本.jpg
                                 DSC03601.JPG
                                 T2P4fXXxpXXXXXXXXX_!!759574529.jpg

                                             
                     

GRBL簡(jiǎn)介:
       之所以我們現(xiàn)在能用非常低的成本制作激光雕刻機(jī)或者微型CNC與grbl這個(gè)開(kāi)源軟件有很大的關(guān)系,。grbl其實(shí)就是一個(gè)嵌入式軟件它能解析主流數(shù)控軟件產(chǎn)生的數(shù)控代碼,它可以運(yùn)行在atmega168,,atmega328p等型號(hào)的單片機(jī)上,。所以理所當(dāng)然就能運(yùn)行在例如arduino uno ,arduino pro mini ,,arduino nano等開(kāi)發(fā)板上,。話說(shuō)許多3D打印機(jī)也是以它為核心。它幾乎榨取了單片機(jī)所有性能,。所以性能還是比較好的,。

具體你可以訪問(wèn):grbl官網(wǎng)  https://github.com/grbl/grbl

下面我會(huì)以
1電路部分
2 硬件搭建
3 軟件使用
為主線力求通俗易懂(里面的東西不一定是我一個(gè)人的)

1電路部分
1.1主控部分(控制板)

我們需要一個(gè)運(yùn)行了grbl固件的單片機(jī)。它們可以是atmega328p最小系統(tǒng),,arduino uno ,,arduino nano 等開(kāi)發(fā)板上我會(huì)以使用量多的uno為例。
W020101109755485392625.png t01a2bf09762d9fae21.png
2013-12-16 10:06 上傳
下載附件 (260.62 KB)

       用簡(jiǎn)單的方法將grbl固件下載到arduino uno 首先你需要一個(gè)ArduinoBuilder的軟件,,
                             http://pan.baidu.com/share/link?shareid=1562099949&uk=1393825973  
                                            下載grbl固件的軟件鏈接
                                  我們主要用它下載固件到arduino uno
                            http://pan.baidu.com/share/link?shareid=3822055182&uk=1393825973
                                          grbl 固件 hex文件下載鏈接
                   首先你的arduino得先裝好驅(qū)動(dòng)程序win7下一般會(huì)自動(dòng)安裝xp可以查論壇里面的帖子
                                       然后事情變得簡(jiǎn)單
                                                  打開(kāi)軟件
                         QQ截圖20131216103729.gif   
                                           選擇到grbl的hex文件
                         QQ截圖20131216103729.gif      
                                       然后選擇到grbl hex文件
                           QQ截圖20131216104357.gif    
                             然后就是載入grbl固件這得花點(diǎn)時(shí)間
                            QQ截圖20131216104607.gif
                然后連接串口調(diào)試助手呵呵出現(xiàn)圖中文字就表示成功
           
                                   串口上位機(jī)軟件  
                            QQ截圖20131216112143.gif
1.2驅(qū)動(dòng)器
驅(qū)動(dòng)器的選擇余地也很大,。只要是使用方向[DIR]和脈沖[step]控制的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器都行
常用的驅(qū)動(dòng)器  
                                                              easydriver  
                                        QQ截圖20131216105534.gif
                                  以tb6560為核心的驅(qū)動(dòng)器(圖片過(guò)度壓縮呵呵效果不好)

                                        QQ截圖20131216110205.gif
                                                  3D打印機(jī)芯片A4988

                                        QQ截圖20131216110434.gif

                                      當(dāng)然還有其他非常多的品種可以選擇各有優(yōu)缺點(diǎn)。
    怎么接線以easydriver為例一張圖搞定(沒(méi)表達(dá)出主軸等電路稍后更新我會(huì)畫(huà)上)其它型號(hào)                     驅(qū)動(dòng)器原理相通
                                                                              


                          圖中畫(huà)的uno它和pro mini 用法一樣只要對(duì)應(yīng)上引腳
2硬件搭建
                         如果你想用光驅(qū)搭建   果殼里的帖子再好不過(guò)   http://www./article/18616/
                                      如果你對(duì)cnc外形要求比較高
                                                               那就跟我來(lái)
                                                                  整體效果圖
                                           總體效果          
                                           DSC03600.JPG
                                                首先你需要一個(gè)安放驅(qū)動(dòng)器的底板
                                           DSC03580.JPG
                                                         tb6560步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
                                           DSC03581.JPG
                                                      驅(qū)動(dòng)器比較大只夠安裝兩個(gè)
                                           DSC03582.JPG ,、
                                                          安裝支持上板銅柱
                                          DSC03583.JPG
                                                                準(zhǔn)備安裝上板
                                          DSC03584.JPG
                                                                   安好上板
                                          DSC03585.JPG
                                                          安裝Y軸絲桿滑臺(tái)
                                        DSC03586.JPG
                                                                安裝平臺(tái)
                                        DSC03588.JPG
                                                           安裝支撐架
                                        DSC03589.JPG
                                                      安裝Z軸絲桿滑臺(tái)
                                        DSC03590.JPG
                                                         安裝x軸絲桿滑臺(tái)
                                        DSC03592.JPG      
                                                    安裝主控arduino uno
    DSC03595.JPG
    DSC03596.JPG
                                                       整體基本完成
                                 
                                                           開(kāi)始測(cè)試
  
    DSC03602.JPG
            
  
            我之后會(huì)貼上pro/e的圖紙
3 軟件使用(馬上更新)
3.1 grbl controller的使用簡(jiǎn)介與grbl參數(shù)配置詳細(xì)情況
  軟件下載鏈接    http://pan.baidu.com/share/link?shareid=430259711&uk=1393825973

   grbl controller是與運(yùn)行了grbl嵌入式軟件的單片機(jī)和電腦通信的上位機(jī)軟件,,它功能非常強(qiáng)大下面我會(huì)詳細(xì)介紹。
  在搭建完電路之后我們就可以對(duì)我們的微型激光雕刻機(jī)進(jìn)行測(cè)試這時(shí)用grbl controller 這個(gè)軟件是非常方便,。
  1.首先打開(kāi)串口通信其中的串口號(hào)(port name)和波特率(baud rate)會(huì)自動(dòng)識(shí)別調(diào)整無(wú)需我們?nèi)ジ?/div>
     2.   然后再會(huì)出現(xiàn)圖上情況,,它會(huì)告訴你現(xiàn)在默認(rèn)的配置和其他一些信息
3.然后我們就可以用這個(gè)軟件來(lái)檢測(cè)我們微型雕刻機(jī)是否能正常運(yùn)行,我們可以點(diǎn)擊圖中按鈕,,比如Y方向按鈕,,當(dāng)你下之后,發(fā)現(xiàn)對(duì)應(yīng)軸的步進(jìn)電機(jī)在歡快的轉(zhuǎn)動(dòng)那么恭喜你這個(gè)軸的電路連接正確,,否則你就要去檢查你的電路問(wèn)題了,。你還可以點(diǎn)擊spindle on 復(fù)選框,你會(huì)發(fā)現(xiàn)你的激光器也點(diǎn)亮了,,假如一切正常我們就進(jìn)入下一步,,不然就要排除故障,繼續(xù)測(cè)試,。
4. 我們可以點(diǎn)擊 zero position 按鈕這樣系統(tǒng)就把微型雕刻機(jī)各軸現(xiàn)在所在位置定位零點(diǎn),。
5我們進(jìn)入options進(jìn)行一些參數(shù)設(shè)定,比如在在第3步你按的按鈕指示方向和絲杠上滑塊方向不一致你可以通過(guò)invert axis 選中對(duì)應(yīng)復(fù)選框來(lái)調(diào)整,。同時(shí)如果你使用mm為單位請(qǐng)選中use mi....復(fù)選框,。
6.我們還要對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行調(diào)整才能讓微型雕刻機(jī)正常工作,其中最重要的參數(shù)就是grbl setings的前3個(gè)參數(shù),,它們的含義是步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)1mm控制器需要給出的脈沖個(gè)數(shù),。
公式如下   參數(shù)=((360/步進(jìn)電機(jī)步距角)X驅(qū)動(dòng)器選擇細(xì)分?jǐn)?shù))/絲桿的螺距   。所以您在買(mǎi)步進(jìn)電機(jī)時(shí),,一定注意是否給出參數(shù),。
7.所有這些工作都弄好以后,我們就可以選擇一個(gè)數(shù)控代碼測(cè)試一下 ,。(數(shù)控代碼生成在下一部分)
8完美運(yùn)行喔親,。
3.2 artcam 使用簡(jiǎn)介
      我將以使用artcam生成一個(gè)簡(jiǎn)單的nc代碼作為實(shí)例
                                 打開(kāi)軟件
QQ截圖20131220110037.png
                    產(chǎn)生新的項(xiàng)目
QQ截圖20131220110238.png
                  選擇新的模型
QQ截圖20131220110611.png
             選擇模型尺寸和原地位置
QQ截圖20131220110744.png
               選擇產(chǎn)生矢量字
QQ截圖20131220110913.png
                文字相關(guān)參數(shù)設(shè)置
QQ截圖20131220111107.png
              輸入你想要的文字
QQ截圖20131220111308.png
                  完成文字輸入
QQ截圖20131220111416.png
  選取刀路路徑
QQ截圖20131220111615.png
選擇加工方式
QQ截圖20131220111827.png
選擇刀具
QQ截圖20131220111950.png
選中刀具
QQ截圖20131220112121.png
設(shè)置材料
QQ截圖20131220112224.png
QQ截圖20131220112314.png

生成刀路路徑
QQ截圖20131220112355.png
    預(yù)覽
QQ截圖20131220112443.png
保存刀路路徑
QQ截圖20131220112550.png
QQ截圖20131220112656.png
貼上生成部分代碼

[CAM TECH CMC3 TOOLCHANGER FILE ][FILE SET TO RUN IN MM]
[MATERIAL]
[X-SIZE = 40.000 Y-SIZE = 40.000 Z-SIZE =  0.000]
[THICKNESS=2.000]
G90 [ABSOLUTE MODE]
G22  [SET TO MM]
G9S10 [SMOOTHING FACTOR]
M3 [SPINDLE ON]
T1 [TOOL1 1.500 毫米 直徑的鍵槽銑刀]
G0Z2.000
G0X0.000Y0.000
G0X-3.896Y10.549Z2.000
G1Z0.000F720.0
G1X-5.013F4800.0
X-5.276Y10.141
G2X-5.469Y10.031I-0.208J0.142
G2X-5.678Y10.121I0.034J0.366
G1X-6.499Y10.788
X-5.846Y11.252
X-4.496Y14.424
X-7.810
Y13.638
G3X-7.287Y10.480I18.736J1.476
G3X-6.349Y7.985I11.974J3.083
G3X-5.499Y6.618I8.449J4.301
G3X-4.653Y8.261I-7.577J4.939
G1X-4.266Y9.320
X-3.904Y10.538
X-3.896Y10.549
G0Z2.000
G0X-1.302Y3.591


3.2grbl controller的使用簡(jiǎn)介與grbl參數(shù)配置詳細(xì)情況
3.3inkscape的使用簡(jiǎn)介


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Untitled Sketch_bb.png

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