Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
CControls
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

lukaszd82 24 Lip 2018 11:04 7392 40
  • Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Frezarka CNC

    Frezarka powstaje w dużej mierze z elementów przesłanych omyłkowo przez Chińczyka. Stąd też dość cienkie prowadnice liniowe 12mm.
    Nie narzekam, ponieważ dostałem pełny zwrot środków za omyłkowo wysłaną paczkę.
    W miarę budowy na bieżąco będę udostępniał kolejne zdjęcia.

    Całość jest wynikiem obserwacji innych tego typu konstrukcji oraz własnych przemyśleń i możliwości. Konstrukcja to typowy drewniak, ma być w miarę tania, mam wykorzystać wszystko co zalega na półce z budowy CNC - praca dyplomowa dziecka znajomego do technikum (błędna paczka z Chin ze sporą częścią elementów).

    Cel całej konstrukcji to zabawa połączona z nauką. Jak uda się coś grawerować na koniec w drewnie to fajnie. Część elementów jak np. wrzeciono znajdzie inne zastosowanie wraz z regulatorem PWM, który posiadam (60VDC, 20A - na Aliexpress ~20zł).


    I. Posiadane elementy:

    1. Łożyska liniowe SC12UU -12 sztuk
    2. Łożyska liniowe SC12VUU -2 sztuki
    3. Śruba trapezowa Tr10x2 - 540mm, 440mm, 220mm
    4. Sprzęgła elastyczne 6,35x10 -4 sztuki
    5. Uchwyty prowadnic liniowych 12mm - 4 sztuki
    6. Sklejka szalunkowa 21mm (ok. 1,5m kwadratowego)
    7. Arduino Nano - kilka sztuk
    8. Rasp Pi Zero W - 1szt
    9. Zasilacz 12VDC, 24VDC, 48VDC - po kilka sztuk
    10. Silnik krokowy NEMA23 - 4sztuki


    II. Dokupione elementy

    1. Prowadnica liniowa 12mm - 3x400mm, 2x500mm, 2x200mm
    2. Nakrętka śruby Tr10x2 - 3 sztuki
    3. Uchwyty śruby - łożyskowane - 6 sztuk
    4. Uchwyty prowadnic liniowych 12mm - 10szt
    5. Wrzeciono 300W - 1 sztuka
    6. Uchwyt wrzeciona 52mm - 1 sztuka
    7. Sklejka szalunkowa 21mm z cięciem (formatki wg projektu)
    8. Śruby wg potrzeb
    9. Sterownik silnika krokowego - klon TB6600 3 sztuki


    III. Konstrukcja

    Założenia, to złożenie frezarki z posiadanych elementów wg zamieszczonych obrazków:

    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi ZeroFrezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi ZeroFrezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi ZeroFrezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero





    Opis konstrukcji

    Całość ma być sterowana z wykorzystaniem GRBL 1.1 i Arduino Nano 3.0.

    Dodatkowo, aby uniezależnić się od PC oprogramowanie będzie wysyłane z Rasp Pi Zero W bezpośrednio do Arduino.

    Ten fragment jest już przetestowany. Sterowanie silnikami działa bez żadnych problemów. Posiadane Rasp Pi jest w tych zastosowaniach trochę mułowate, ale spełnia założenia. Połączenie z Rasp Pi poprzez WiFi i VNC. Plik wykonawczy przesyłany jest tą samą grogą.

    A tutaj można zobaczyć wymiary całości:

    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Oto zdjęcia prezentujące oczekujące podzespoły.

    Prowadnice, łożyska liniwe, uchwyty prowadnic, śruby trapezowe, łożyskowane uchwyty śrub trapezowych oraz sprzęgła:
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Wrzeciono 300W wraz z uchwytem montażowym:
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Elektronika wraz z silnikami krokowymi - układ podpięty do testów:
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Rozkrój sklejki 21mm(1250x2500) Wodoodporna 1/1 Topola szalunkowa brązowa:
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Koszt na chwilę obecną to 198,52zł z wysyłką.

    Jak widać wykorzystana jest niecała połowa płyty. Ja do rozkroju dołożyłem blaty do stolika pod elektronarzędzia oraz inne potrzebne mi formatki.

    Przy zamówieniach z tej strony nie opłaca się brać ścinków, ponieważ koszt wysyłki rośnie (nawet powyżej 125zł). Ja przy wykorzystaniu 89% sklejki i największym formacie 500x900 miałem koszt wysyłki 32,99zł.

    Cięcie teoretycznie z dokładnością 0,1mm. Konkurencja lokalna - Castorama to cięcie z dokładnością 1mm i sporo wyższa cena.

    Zamówienie formatek x2 to zwiększenie kosztu o ok 30zł. Warto dobrze rozplanować pozostałą część płyty. Ja miałem plany już wcześniej, dzięki czemu materiał na samą frezarkę wyszedł mnie realnie ok 1/2 tej ceny.

    Wykaz formatek:
    500x400 1x - podstawa
    542x350 2x - boki
    400x59 1x - przód (pod montaż uchwytu śruby poruszającej stolik oś Y)
    400x70 1x - tył (pod montaż uchwytu śruby poruszającej stolik oraz silnika krokowego oś Y)
    400x200 1x - podstawa osi X
    400x121 2x - tylne półki tworzące wnękę na elektronikę
    390x280 1x - stolik
    142x242 1x - podstawa osi Z
    142x38 1x - dół podstawy osi Z (montaż łożyska śruby osi Z)
    142x50 1x - góra podstawy osi Z (montaż łożyska śruby osi Z oraz silnika krokowego)
    142x130 1x - oś Z (pod montaż wrzeciona)

    Pole robocze frezarki to ok 270x 230mm.

    Wstępnie zostanie ono ograniczone limitami w oprogramowaniu GRBL.
    Docelowo po wstępnych testach prawdopodobnie zainstaluję krańcówki.

    Dzisiaj dotarła sklejka (30.07.2018). Wyjazd na wakacje w środę więc korzystając z chwili czasu:
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi ZeroFrezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi ZeroFrezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Wstępna przymiarka elektroniki:
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Oś Z (właściwie tylko przymiarka):
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi ZeroFrezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi ZeroFrezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Prześwit ograniczający grubość obrabianego materiału zgodnie z założeniami ok 70mm:

    Sklejka widać że jest niejednorodna. Cięcia zostaną na końcu zaszpachlowane i zamalowane na czarno. Pozostała część sklejki jest zabezpieczona żywicą.

    Gdybym teraz wybierał materiał to chyba wybrałbym zwykłą sklejkę 18mm z tego sklepu. Cena podobna a chyba jakość lepsza. W tej zdarzają się puste miejsca. Ogólnie nie wpływa to na sztywność. Połączenia śrubami do drewna sparx z główką na torx oraz klejone (klej do żywic, podarowany mi od znajomego, nazwy nie znam, dostałem trochę w buteleczce). Klej trzyma już w 5min i połączenia próbnego nie byłem w stanie rozerwać bez rozwarstwienia sklejki.

    Wykonano uchwyty na nakrętki trapezowe z poliamidu:
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Zamocowane w uchwytach nakrętki i przymiarka śruby trapezowej:
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Wykonana oś Z:
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi ZeroFrezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi ZeroFrezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Oś X:
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi ZeroFrezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi ZeroFrezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi ZeroFrezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Finalnie frezarka przedstawia się następująco:

    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Schemat podpięcia całości można bez problemu znaleźć w sieci. Zamieszczam schemat z którego korzystałem:
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    IV. Soft - GRBL

    GRBL

    Część programów w załącznikach, aby nie trzeba było szukać.

    Platforma sprzętowa: Arduino Nano 3.0
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Ściągamy najnowsze oprogramowanie GRBL w wersji skompilowanej hex lub jeśli chcemy wnieść w oprogramowanie własne zmiany można ściągnąć wersję źródłową. Na chwilę obecną jest to 1.1f
    W moim przypadku, posiadam klon arduino nano z układem CH341 instaluję driver Arduino driver ch341ser tworzący wirtualny port COM do komunikacji z mikroprocesorem.

    Ściągamy oprogramowanie Xloader
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Wybieramy ściągnięty plik, wybieramy platformę sprzętową Nano(ATmega328) oraz wskazujemy port COM pod którym "zameldowało" nam się Arduino.

    Wystarczy kliknąć przycisk Upload i mamy zaprogramowany kontroler GRBL.
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    UWAGA!
    U mnie przy wykorzystaniu oprogramowania Universal Gcode Sender pod linux wystąpił problem z kompatybilnością GRBL 1.1f i wymienionym softem.
    Grbl źle interpretował komendy G-code, brak odwzorowania położenia w sofcie.

    Z tego też powodu powróciłem do GRBL 0.9j.
    Z tego powodu zamieszczam poniżej również tą wersję GRBL. Sposób wgrania do Arduino analogicznie jak dla wersji 1.1f.

    Oprogramowanie do wysyłania G-CODE do Arduino pod Windows:

    W tym celu mozna wykorzystać zwykły PC z Windows oraz ogólnie dostępny i darmowy soft:
    Grbl Controller 3.6.1
    W oprogramowaniu wskazujemy port COM pod którym mamy zainstalowane Arduino, ustawiamy szybkość przy Grbl1.1f 115200 i łączymy się z kontrolerem.

    W tej chwili możemy wybrać plik z G-code do wysłania do kontrolera.
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Można wybrać inny soft kompatybilny z GRBL:

    GrblGru v3.13.0
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    OpenCNCPilot
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Grbl PanelMaster
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Universal Gcode Sender
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Osobiście najczęściej wykorzystywałem 1 i ostatnią opcję.
    Jest jeszcze kilka programów, ale z jakichś powodów nie udało mi się ich uruchomić w pełni i połączyć z Arduino.


    V. Soft - Linux na Rasp Pi Zero W zamiast PC

    Wykorzystanie Rasp Pi Zero W jako PC do wysyłania G-code niesie ze soba pewne następstwa. Zasięg Wi-fi okazał się mały ze względu na słabą antenkę w malinie. Dodatkowo wydajność 1 rdzeniowego PC z 512MB RAM jest mizerna.
    Z tego powodu testowałem wiele rozwiązań by wybrać najbardziej dla mnie optymalną wersję.
    Testowałem 2 programy do obsługi frezarki z systemu linux maliny:

    1. bCNC.
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    2. Universal Gcode Sender
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Instalacja systemu Raspbian Lite na Rasp Pi Zero W
    Cała operacja została przeprowadzona z wykorzystaniem PC z systemem Windows i takiego trybu będzie dotyczył opis.

    1. Przygotowanie procesu instalacji

    1.1 Klient SSH - PuTTY
    Dla poprawnego wykonania całoci potrzebujemy klienta SSH - ja wybrałem PuTTY i odpowiedni plik znajduje się na końcu tematu.
    Później korzystałem częściej z oprogramowania WinSCP. Dla mnie było po prostu wygodniejsze.

    1.2 Program do nagrania systemu na kartę SD - Win32DiskImager
    Oprogramowanie niezbędne do skopiowania systemu raspbian na kartę SD.

    1.3 Raspbian Lite
    System operacyjny naszej malinki. Robiłem testy wykorzystując pełnego Raspbiana ale wydajność malinki pozostawiała wiele do życzenia. Lagi pod VNC były dla mnie nieakceptowalne. Wybrałem więc instalację wersji Lite i ręczne doinstalowanie wszystkiego co jest dla mnie niezbędne.
    Najnowszą wersję systemu można ściągnąć z tej strony:Link

    2. Instalacja systemu na karcie SD

    Obsługa programu Win32 Disk Imager jest bardzo prosta.
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero
    Wybieramy ciągnięty plik obrazu systemu, wskazujemy urządzenie (nasza karta SD w czytniku) i klikamy ZAPISZ.
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero
    W ten oto sposób zainstalowaliśmy Raspbian Lite na karcie SD.

    3. Konfiguracja systemu

    W tym kroku będą nam potrzebne tylko dwa programy – eksplorator plików i notatnik. Zanim się do tego zabierzemy upewnij się też, że masz włączone pokazywanie rozszerzeń nazwy plików w eksploratorze (Widok>Rozszerzenia nazwy plików). Okej, to zaczynajmy. To co nas interesuje to partycja nazwana boot:Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Na początek stworzymy nowy plik tekstowy (PPM>Nowy>Dokument Tekstowy) po czym zmienimy jego nazwę na ssh i usuniemy rozszerzenie .txt. Powinno to wyglądać tak:

    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Pozwoli to łączyć się z Raspberry Pi za pomocą ssh, które domyślnie jest zablokowane.

    Teraz musimy stworzyć jeszcze jeden plik tekstowy i zmienić jego nazwę oraz rozszerzenie na wpa_supplicant.conf – ten plik pozwoli RPi połączyć się z wifi (potrzebnym do ssh). Powinno to wyglądać tak:

    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Następnie otwórz plik w notatniku i umieść w nim następujący tekst:

    country=US
    ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
    update_config=1
    network={
    ssid="nazwa_sieci"
    scan_ssid=1
    psk="haslo"
    key_mgmt=WPA-PSK
    }

    Lub, jeśli twoje wifi nie ma zabezpieczeń:

    country=US
    ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
    update_config=1
    network={
    ssid="nazwa_sieci"
    scan_ssid=1
    key_mgmt=NONE
    }

    I zapisz plik. To już ostatnie co trzeba zrobić na tej karcie sd przed włożeniem jej do RPi.

    5. SSH

    Do komunikacji z naszym Raspberry Pi wykorzystamy ssh. Do tego, po włożeniu karty microSD do naszej malinki i daniu jej chwili na uruchomienie (jakieś 30 sekund przy pierwszym włączeniu), musimy uruchomić program PuTTY i wybrać odpowiednią opcję:
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Następnie należy wpisać nazwę hosta (co już zrobiłem na tym zdjęciu). W naszym wypadku będzie to raspberry (jeśli nie zadziała można spróbować z raspberry.local) i wybrać open. Pojawi nam się takie okno:
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Trzeba tu wpisać nazwę użytkownika i hasło. Domyślne to pi i raspberry. Jest to tak naprawdę zwykła linuxowa konsola i można z niej normalnie korzystać z systemu. Warto jeszcze tylko skorzystać z komendy sudo raspi-config , wywoła ono takie menu:
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Za pomocą którego można łatwo zmienić hasło i nazwę hosta (oba są polecane), a także kilka innych opcji.

    6. Instalacja softu do obsługi GRBL
    6.1 Aktualizacja systemu
    Podłączamy się za pomocą SSH do naszej malinki i wydajemy polecenia niezbędne do przeprowadzenia aktualizacji systemu do najnowszej wersji:
    sudo apt-get update
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero
    sudo apt-get upgrade
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Proces jest długotrwały i zależy w dużej mierze od szybkości naszej sieci, szybkości połączenia Rasp Pi do naszej sieci oraz od wydajności samej malinki.

    6.2 Instalacja oprogramowania na potrzeby GRBL

    Instalacja driverów wirtualnego portu COM (USB-COM):

    sudo apt-get install minicom
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Następnie należy zmieni w pliku tekstowym port COM:

    cd /boot
    ls -l cmdline.txt
    sudo nano cmdline.txt

    Zmian dokonujemy w otwartym pliku tekstowym zgodnie z poniższym zrzutem ekranu:
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    6.3 Instalacja środowiska graficznego do Raspbian Lite

    Raspbian lite nie ma środowiska graficznego, ale dzięki temu nie ma też zbędnego dla nas softu. Przystępujemy do instalacji nakładki graficznej:

    sudo apt-get update
    sudo apt-get install xrdp
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    6.3 Instalacja oprogramowania do obsługi grbl

    W tym punkcie nadmienię, iż niekiedy przy instalacji jakiegoś pakietu pojawiały mi się błędy. Wtedy dany fragment powtarzałem nawet po 2x i w końcowym efekcie dany pakiet się instalował.

    Po kolei wydajemy polecenia:

    sudo apt-get install arduino
    sudo apt-get install libudev-dev
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    sudo apt-get install gtcreator
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    sudo apt-get install git
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    mkdir github
    cd github
    git clone https://github.com/zapmaker/GrblHoming

    6.4 Instalacja oprogramowania do obsługi grbl

    curl http://www.shapeoko.com/wiki/images/6/6a/Coaster.txt > Coaster.nc
    cd GrblHoming
    sudo apt-get install qt4-qmake libqt4-dev

    Przy instalacji powyższego pakietu miałem duży problem i instalowałem różne wersje aż do skutku. Niestety ale ten pakiet jest zależny od wersji Raspbiana. Instrukcje w razie konkretnych problemów są dostępnw w sieci.

    qmake GcodeSenderGUIthreads.pro
    make
    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero
    Jeśli wszystko zainstalowało się bez problemów (brak błędów przy kompilacji i instalacji pakietów), to wydając polecenie:

    ./GrblController

    uruchomimy nasz soft do obsługi Grbl z poziomu malinki.

    Wystarczy podpiąć do malinki po USB Arduino z wgranym Grbl, wybrać port COM i połączy się z oprogramowaniem. Zobaczymy wtedy ustawienia konfiguracyjne naszego softu. Ich opis jest zależny od wersji:
    Konfiguracja GRBL1.1f - https://github.com/gnea/grbl/wiki/Grbl-v1.1-Configuration
    Konfiguracja GRBL 0.9 - https://github.com/grbl/grbl/wiki/Configuring-Grbl-v0.9#grbl-settings
    Proces instalacji (jeśli wystąpią jakieś problemy ) przedstawia poniższy film:
    https://www.youtube.com/watch?v=i3Db2qhT2K8

    7. VNC

    Jeśli z jakiegoś powodu chcecie się podłączyć od Raspberry Pi za pomocą VNC, aby mieć graficzny podgląd na wszystko, to wystarczy zalogować się poprzez SSH na Malinę i wykonać poniższe kroki:

    - Wpisujemy komendę sudo apt-get install tightvncserver, aby zainstalować lekki serwer VNC.

    - Następnie uruchamiamy serwer VNC za pomocą tej komendy: vncserver :1 -name RasPi -depth 16 -geometry 1024x768 (rozdzielczość i głębokość kolorów można zmieniać zależnie od potrzeb).

    - W kroku nr 2 zostaniemy poproszenie o podanie hasła do serwera VNC, które będzie potem wymagane przy logowaniu. Hasło może mieć maksymalnie 8 znaków – jeśli podacie dłuższe, to wykorzystane zostanie 8 pierwszych znaków.

    - Teraz wystarczy w Finderze wcisnąć skrót ⌘K i wpisać w pole serwera vnc://192.168.xxx.xxx:5901,, aby się do niego podłączyć.

    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Opis instalacji VNC można znaleźć tu: https://imagazine.pl/2018/02/09/projekt-raspberry-pi-1-instalacja-i-konfiguracja-raspbian/

    lub tu: https://majsterkowo.pl/raspberry-pi-ustawianie-serwera-vnc-zdalnego-pulpitu/


    VI. Kosztorys - Aliexpress i inne źródła (ceny mojego zakupu bądź z czasu gdy kompletowałem całość):

    1. Łożyska liniowe SC12UU -12 sztuk ~136zł
    2. Łożyska liniowe SC12VUU - 2 sztuki ~19zł
    3. Śruba trapezowa Tr10x2 - 540mm, 440mm, 220mm ~12zł
    4. Sprzęgła elastyczne 6,35x10 -4 sztuki 21zł
    5. Uchwyty prowadnic liniowych 12mm - 14 sztuki `48zł
    6. Arduino Nano - 1 sztuka 10zł
    7. Rasp Pi Zero W - 1szt ~52zł
    8. Zasilacz 24VDC, 48VDC - po kilka sztuk ~200zł
    9. Silnik krokowy NEMA23 - 3sztuki ~50zł
    KH56KM2 Japan Servo 2,2A 1,76V, połączenie bipolarne ok 1Nm
    10. Prowadnica liniowa 12mm - 3x400mm, 2x500mm, 2x200mm ~32zł
    11. Nakrętka śruby Tr10x2 - 3 sztuki ~34zł
    12. Uchwyty śruby - KFL00 - 6 sztuk (6x4,00zł) ~24zł
    13. Wrzeciono 300W - 1 sztuka ~136zł
    14. Uchwyt wrzeciona 52mm - 1 sztuka ~30zł
    15. Sklejka szalunkowa 21mm z cięciem (formatki wg projektu meble.pl) ~190zł
    16. Śruby wg potrzeb ~50zł
    17. Sterownik silnika krokowego - klon TB6600 3 sztuki (3x22,74zł) ~68zł18. Inne drobne elementy nie uwzględnione powyżej ~100zł
    CAŁOŚĆ ~1212zł
    Mój koszt ~590zł


    VII. Podsumowanie

    Na pewno konstrukcja nie jest najlepsza, 3 prowadnice na jednej osi (wykorzystałem posiadane prowadnice i łożyska).
    Dość cienkie prowadnice, dodatkowo swobodnie wiszące.
    Filmiki z działania frezarki:


    Link


    Link


    Pozostało zrobić osłony śrub trapezowych i prowadnic osi Y, w planach osłona z pleksy aby wióry nie rozsypywały się przy frezowaniu poza urządzenie. Być może później jakiś odciąg.
    Oczywiście pojawi się wyłącznik awaryjny oraz krańcówki.

    Na 2 filmie widać frezowanie sklejki (pierwsze próby): frez palcowy 6mm, 2 krawędzie skrawające, głębokość 1mm, posów 200mm/min, obroty wrzeciona ok 8000obr/min.
    Było to pierwsze podejście do planowania stołu.
    Docelowo stół został przefrezowany na głębokość 1mm

    I jeszcze jeden filmik i zdjęcia z pierwszego grawerowania, frez 0.2mm 30 stopni, głębokość frezowania 0.4mm, posów 100mm/min. Posów mógł być większy ale nie chciałem uszkodzić przy pierwszej próbie frezu.

    Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero Frezarka CNC - drewniak GRBL, Arduino, Rasp Pi Zero

    Link


    Mam nadzieję, że komuś te materiały okażą się pomocne.


    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz pendrive 32GB.
  • CControls
  • #2 24 Lip 2018 13:08
    waleryfw
    Poziom 13  

    Witam . Jestem zainteresowany szerszym opisem "Całość ma być sterowana z wykorzystaniem GRBL 1.1 i Arduino Nano 3.0. " . Posiadam to arduino i chciałbym wstępnie zacząć pracę z napędami . Co więcej potrzeba do uruchomienia GRBL 1.1. , gdzie pobrać . Jak na początku może się sprawować to wrzeciono (potrzebne tylko do wiercenia w PCB) . Płytkę projektuję w Eagle , jak to okiełznać . Proszę o poradę .

  • #3 24 Lip 2018 14:30
    lukaszd82
    Poziom 26  

    Temat będę rozwijał sukcesywnie. Może jutro dojdą fotki elektroniki, może dam radę z opisem oprogramowania. Na razie w pracy siedzę i nie wiem o której stąd wyjdę ;)
    Sama mechanika czeka na formatki ze sklejki. Fotki oczekującej mechaniki też wrzucę.
    Co do planów to sklejka dojdzie w ciągu tygodnia, później mam 3tyg urlopu i prace staną bo mam wyjazd.
    Tak więc większe postępy mogą być dopiero za miesiąc.

  • CControls
  • #4 24 Lip 2018 15:12
    waleryfw
    Poziom 13  

    OK zaczekam . Życzę dalszych postępów w pracy i udanych wakacji

  • #5 24 Lip 2018 19:05
    Darek05
    Poziom 10  

    Witam !
    Trochę się wtrącę -
    tutaj Link do strony z GRBL 1.1
    tutaj program do komunikacji ze sterownikiem Link
    a tutaj Link informacje na temat konfiguracji.
    I jeszcze poszukaj na necie Xloader aby można było wgrać wsad do Arduino.

    Pozdrawiam Darek

  • #6 24 Lip 2018 19:11
    lukaszd82
    Poziom 26  

    Wyprzedasz fakty, ale ok. Całość później krok po kroku opiszę w temacie. Ale wszystko po kolei, krok po kroku. Co prawda te czynności już zrobiłem bo elektronika jest przetestowana w całości co już widać po zmontowanej całości na kawałku płyty :)

    Zaktualizowałem już post nr 1 o instrukcję wgrywania grbl na Arduino.
    Zamieściłem też stosowne programy wraz z darmowym softem do sterowania z poziomu PC.

  • #7 25 Lip 2018 13:53
    tomus2k
    Poziom 23  

    lukaszd82 napisał:
    .....
    Cel całej konstrukcji to zabawa połączona z nauką. Jak uda się coś grawerować na koniec w drewnie to fajnie. ....


    .... można jeszcze zrobić mocowanie pod laser i pod nóż do PCV.

    Będzie pełno zabawy i nauki oczywiście. :D

  • #8 25 Lip 2018 14:44
    lukaszd82
    Poziom 26  

    Myślałem o laserku szczerze mówiąc, ale to się zobaczy jak pierwotny plan zostanie zrealizowany :)

  • #9 25 Lip 2018 14:52
    GanzConrad
    Poziom 22  

    mógłbyś podrzucić linka do poniższych pozycji z kosztorysu?
    Cena śrub jest mocno "konkurencyjna" ;-)
    3. Śruba trapezowa Tr10x2 - 540mm, 440mm, 220mm ~12zł
    4. Sprzęgła elastyczne 6,35x10 -4 sztuki 21zł
    11. Nakrętka śruby Tr10x2 - 3 sztuki ~34zł

    z góry dzięki
    pozdrawiam,

  • #11 26 Lip 2018 13:12
    domel1
    Poziom 12  

    Frezareczka bardzo przypomina CNC Othermilla fajna rzecz .Robiłem kiedyś to na GBRL i Arduino atmega 328 jest to gdzieś na Elektrodzie. I co moge powiedzieć o GBRL Controler to sie zacinał po prostu tak jak by nie czytał wszystkich poleceń G -codu . Zależy jeszcze w czym sie robi ten G-cod ja robiłem tym googlowskim programem z wężykiem GCODEGenerator chyba do czasu aż sie zaczął zawieszać . Rysunki musiały byc z rozszeżeniem .dxf
    Zdecydowanie lepszy jest ten Universal G-code sender nie zawiesza się czyta wszystkie polecenia G-codu.

    A nie myśleliście kiedyś żeby sterować takim urządzeniem sterownikiem z drukarki 3D ? Arduino Mega 2560 i Ramps 1.4?
    Tam są przecież nawet 4 silniki krokowe czwarty od ekstrudera to wystarczy go odłączyć. Sprawdziłem da rade tylko G-cod dla drukarki też się różni poleceniami więc poprawiałem ręcznie G-cod co prawda z tym jest kupa roboty zamiana poszczególnych poleceń żeby drukarka to czytała ale da się zrobić.

  • #12 26 Lip 2018 13:57
    lukaszd82
    Poziom 26  

    ja generuję kod programami cam i nie ma problemów (przykładowo w formacie tap). Puszczałem przykładowe g-code na arduino i po 10-12h dalej wykonywało ;)
    G-code puszczałem z rasp pi zero na test. Z windows puszczałem tylko 30-40min. Nie zdażyło mi się by coś się zacięło.

  • #13 26 Lip 2018 15:50
    tomus2k
    Poziom 23  

    domel1 napisał:
    ...
    Sprawdziłem da rade tylko G-cod dla drukarki też się różni poleceniami więc poprawiałem ręcznie G-cod co prawda z tym jest kupa roboty zamiana poszczególnych poleceń żeby drukarka to czytała ale da się zrobić.

    A nie lepiej poprawić źródła, tu np przykład z dodaniem komend lasera
    https://github.com/nextime/MarlinKimbra/blob/dev/Documentation/GCodes.md
    A tu gotowiec https://reprap.org/wiki/CNC_Gcode_controller
    Są nawet filmiki od autora - prościej się nie da :wink:

  • #14 26 Lip 2018 21:39
    marycyś
    Poziom 11  

    Jak z obciążeniem procesora u Rasp Pi Zero?
    Dałoby by się jeszcze dołączyć wyświetlacz do niego żeby dodatkowo sterować i podglądać działanie?

  • #15 26 Lip 2018 22:14
    Xaveri
    Poziom 17  

    Jakby z frezowaniem nie wyszło, to zmień wrzeciono na głowicę z ekstruderem + grzany stół i zrób drukarkę 3D. Sztywność maszyny aż za dobra :).

  • #16 27 Lip 2018 00:35
    lukaszd82
    Poziom 26  

    Wydajność rasp pi z vnc już na granicy użyteczności, ale pc zbędny. Jak zrealizuję kolejny etap to go opiszę. Na koniec filmiki z działania całości też będą.

  • #17 30 Lip 2018 08:59
    P-Wadim
    Poziom 1  

    Witam! Gdzie można kupić NEMA23? ...9. Silnik krokowy NEMA23 - 3sztuki ~50zł /Bardzo dziękuję!!!!

  • #18 30 Lip 2018 10:51
    lukaszd82
    Poziom 26  

    Linki do wszystkich pozycji były, ale zgodnie z regulaminem forum administrator usunął.
    A Nema23 można używki na allegro kupić w cenach ok 15zł/szt z momentem od 0,5NM-1,2NM (trzeba we własnym zakresie w katalogach producentów szukać parametrów przed zakupem).
    Ja przynajmniej tak zrobiłem.

  • #19 30 Lip 2018 11:28
    maly_13
    Poziom 19  

    jest jeszcze fajny program na arduino estlcam nawet polskie tłumaczenie narazi nie testowałem bo muszę zrobić przejście z cnconv którego używam.

  • #20 30 Lip 2018 11:33
    lukaszd82
    Poziom 26  

    estlcam testowałem, ale coś mi nie działało jak należy.
    I oczywiście to jest program na PC, który obsługuje GRBL:
    Link
    Teraz mam 3tygodniową przerwę. Za jakieś 3tygodnie pojawi się nowa aktualizacja.
    Wtedy zajmę się mechaniką (dzisiaj dotarła sklejka).

    Jak skończę całość to jeszcze raz sprawdzę ten soft. Jeśli bedzie działał ok to znajdzie się w pierwszym poście.

    Ja docelowo soft bedę miał na Rasp Pi Zero W więc muszę znaleźć coś mało wymagającego, muszę zrobić testy z jak najlżejszą wersją linuxa na tą platformę z obsługą Wi-fi bo to dla mnie wymóg. Do tego serwer VNC i soft pod GRBL.
    Pod pełnym Raspbian'em wszystko działa, ale dość mocno muli. Da się wykorzystać, ale muszę wytestować inne rozwiązania.

    Czy wrzucać obraz karty SD jeśli zmontuję soft na tą platformę? No i pozostaje pytanie gdzie bo to będzie kilka GB. Teraz mam kartę 16GB i tyle zajmuje jej obraz.
    Jakiś programik do kompresji, pomijania wolnego miejsca na karcie? Jakieś propozycje?

    Jakby ktoś miał namiary na jakieś przykładowe projekty (nie na rasp pi 2 bo to nie ta wydajność i cena platformy a chcę wykorzystać to co mam) to proszę podrzucić.

  • #21 31 Lip 2018 14:24
    lukaszd82
    Poziom 26  

    Mam wiele pytań o parametry silników krokowych.
    Zamieszczam katalogi silników, by każdy mógł dobrać coś dla siebie na alledrogo.
    Katalogi:
    Shinano Kenshi (silniki o oznaczeniach STP)
    Japan Servo (silniki o oznaczeniach KH/KT/KR)
    Katalogi w pierwszym poście.

  • #22 31 Lip 2018 20:27
    waleryfw
    Poziom 13  

    Witam . Czy ktoś mi podpowie co mam nie tak z moim CNC . Wgrałem Grbl Controller 3.6.1 , a oczywiście wcześniej do mojego arduino uno wgrałem plik hex v 1_1f . Wszystko z tej strony podanej przez autora . Po uruchomieniu controllera 3.6.1 i połączeniu z UNO , wyskakuje po lewej stronie w okienku cała konfiguracja od $0 do $132 , czyli wszystko OK . Uruchomiłem przykładowy plik *cn , program działa ale nie zmieniają się wskazania na wyświetlaczach osi x,y,z . Włączając axis control i naciskając strzałki w prawym oknie , działanie programu w lewym oknie ładnie pokazuje dodawanie lub odejmowanie wartości danej osi . A wyświetlacze nic . Jest tylko po jednym zerze w każdej osi . Ma system Win10 64 bit czy to jest powodem . Testowałem na Estlcamie i wszystko jest OK . Proszę o pomoc

    Dodano po 2 [minuty]:

    A jeszcze dodatkowo , jak zmieniać wartości np: $2=0 na $2=1 .

  • #23 01 Sie 2018 14:43
    lukaszd82
    Poziom 26  

    Jestem na wakacjach ale zobacz tutaj:
    Link
    Ten soft na Win10 jest polecany:
    Link
    Ja go nie testowałem.

    Dodano po 17 [godziny] 28 [minuty]:

    waleryfw napisał:
    Witam . Czy ktoś mi podpowie co mam nie tak z moim CNC . Wgrałem Grbl Controller 3.6.1 , a oczywiście wcześniej do mojego arduino uno wgrałem plik hex v 1_1f . Wszystko z tej strony podanej przez autora . Po uruchomieniu controllera 3.6.1 i połączeniu z UNO , wyskakuje po lewej stronie w okienku cała konfiguracja od $0 do $132 , czyli wszystko OK . Uruchomiłem przykładowy plik *cn , program działa ale nie zmieniają się wskazania na wyświetlaczach osi x,y,z . Włączając axis control i naciskając strzałki w prawym oknie , działanie programu w lewym oknie ładnie pokazuje dodawanie lub odejmowanie wartości danej osi . A wyświetlacze nic . Jest tylko po jednym zerze w każdej osi . Ma system Win10 64 bit czy to jest powodem . Testowałem na Estlcamie i wszystko jest OK . Proszę o pomoc

    Dodano po 2 [minuty]:

    A jeszcze dodatkowo , jak zmieniać wartości np: $2=0 na $2=1 .


    Sprawdź na innym sofcie. Niestety takie krzaki się zdarzają. Ja zamierzam sterować całością z linuxa.

    Dzisiaj po pracy delikatnie ruszyłem projekcik.
    Dodałem zdjęcia osi X i Z już częściowo poskładanych. Nadal brak śrub trapezowych. Prowadnice chodzą lekko i nie są skoszone, różnica odstępów pomiędzy prowadnicami na przeciwległych krańcach w granicach 0,1mm co przy wykonaniu z wykorzystaniem narzędzi ręcznych jest chyba dobrym wynikiem.
    Aby tak poustawiać to samo składanie +1h.

    Pozostało zamontować wymienione osie oraz śruby trapezowe na całości.
    Nadal mam do wykonania uchwyty śrub trapezowych.

    Niestety zmian w poście nr 1 jeszcze nie zatwierdził moderator.
    Może przejdą przy większych zmianach.

    Niedługo będzie aktualizacja. Nakrętki trapezowe mają już mocowania z poliamidu, oś Z złożona w całości, mam trochę zdjęć i opisu do instalacji softu na Rasp Pi Zero. Instalowałem Raspbian Lite + oddzielnie doinstalowywałem brakujące pakiety. Muszę sprawdzić, czy teraz obciążenie jest mniejsze niż po instalacji pełnej wersji Raspbiana.

    Postępy prac to:
    1. Wykonane uchwyty na nakrętki trapezowe
    2. Zmontowana oś Z oraz X.

    Mam też przygotowane Rasp Pi Zero W ale opis dopiero po testach.
    Zobaczymy co będzie z plikami do malinki, bo sam obraz jest za duży by go tutaj podlinkować..

  • #24 16 Wrz 2018 10:34
    lukaszd82
    Poziom 26  

    Niestety ale post nr 1 nie może być już edytowanu przeze mnie. Wyświetla się po zmianie, że zmiany czekają na zatwierdzenie administratora. Już 2x wprowadzałem zmiany i nic. Czekam na odzew adminów na moje zapytanie w tej sprawie... Co ciekawe postu 23 też już edytować nie mogę bo ten sam komunikat...

  • #25 19 Wrz 2018 09:14
    marycyś
    Poziom 11  

    Czy GRBL zauważalnie potrafi obsłużyć przyśpieszenia we wszystkich osiach?
    Wiem, że ma to w ustawieniach, ale czy one realnie działają?

  • #26 19 Wrz 2018 22:47
    lukaszd82
    Poziom 26  
  • #27 22 Wrz 2018 15:40
    marycyś
    Poziom 11  

    Pytam, ponieważ ciekawi mnie porównanie GRBL do znanego Macha. Oczywiście w kontekście obsługi obrabiarki, bez dodatkowych funkcji.

  • #28 22 Wrz 2018 15:52
    rs6000
    Poziom 28  

    GRBL to amatorskie rozwiązanie, mach już nie, jest zdecydowanie stabilniejszy i ma dużo więcej możliwości konfiguracji. Jeżeli miałbyś wybierać to nie ma się nad czym zastanawiać.

    Pozdr

  • #29 22 Wrz 2018 18:41
    GPiotr1
    Poziom 11  

    Witam Panów.
    Zainteresował mnie temat i postanowiłem lekko opisać swoje przygody :)
    Zbudowałem sobie również maszynkę do zabawy - kupa gratów wydrukowanych z PLA na drukarce 3d i profile aluminiowe 100x20. Obszar roboczy wyszedł mi 780x490cm.
    Ze względu na to, że mam drukarkę 3d na początek podłączyłem oprogramowanie Marlin do nowej maszyny - niestety lipa. Nie obsługuje sterowników Toshiby (trzeba pauzę między sygnałami dir/step).
    Wrzuciłem Repetiera w wersji na frezarkę - działa i to całkiem dobrze.
    Początkowo dałem tam Arduino mega z wyświetlaczem enkoderem i gniazdem karty SD (zestaw jak do drukarki). Wszystko działa ALE:
    Trzeba mieć możliwość zatrzymania/zapauzowania maszyny w locie - na wyświetlaczu alfanumerycznym i enkoderem wybranie pozycji stop zajmuje minutę - w tym czasie maszyna zaorze cały stół roboczy ;)
    Do silników dorobiłem na szybko łącznik natynkowy (jak do światła) pod stołem i jak widzę, że coś idzie nie tak to nogą mogę szybko depnąć i odłączyć silniki.
    Zacząłem kontrolować maszynę programem Repetier Host na windowsie (kładłem laptopa obok maszyny). Ogólnie wygodniej, większa kontrola i jest lepiej. ALE ;)
    Brakowało mi łatwego ustawiania pozycji zerowej, głębokości na minusie itp. Do tego Repetier nie interpretuje wszystkich kodów jak trzeba (G0 i G1 wydaje mi się, że jadą tak samo)
    Do wytwarzania Gcodów wykorzystuję dxf2gcode - prosty w obsłudze i zarazem ma spore możliwości.
    Zacząłem kombinować nad zmianami :)
    Postawiłem ostatnio na GRBL. Wyrzuciłem wyświetlacz LCD i przyciski, zmieniłem arduino na małe (pro mini).
    Do wysyłania kodów na razie najprzyjaźniej wychodzi mi na CNC Plotter - ma sporo funkcji jak obsługa czujnika wysokości z zutopoziomowaniem, wygodnie się maszynę posuwa. Poprawnie interpretuje kody - cięcie robocze idzie z prędkością roboczą a przeloty wolne z maksymalną (maszyna jest na paskach i posuwa się całkiem sprawnie).

    Odnośnie pytania któregoś z kolegów - przyspieszenia na każdym testowanym sofcie obsługiwane są poprawnie.

    Odnośnie opinii na temat MACHA3 - jest to oprogramowanie płatne i steruje bezpośrednio z PC i to Windows. GRBL działa na arduino (prawdopodobieństwo zawieszenia znikome) wysyła się do niego Gcody przez port szeregowy a GRBL sam steruje maszyną. W razie opóźnienia, zapchania się portu po prostu na chwile się zatrzyma (wykona ostatni przesłany kod i będzie oczekiwał na następny). Można go śmiało odpalić na linuxie (większa stabilność niż Windows)
    i najlepsze - jest open source !
    Do zastosowań niekomercyjnych - zabawa, hobby nic więcej nie potrzeba.
    Odnośnie planów moich:
    Sterowanie z Raspberry Pi3 z wyświetlaczem 5" dotykowym - jestem na etapie poszukiwania oprogramowania, które wygodnie się obsłuży na rozdzielczości 800x480 (nie chcę podpinać dużego monitora)
    Dorobienie sondy wysokości narzędzia (w poniedziałek się za to zabiorę)
    Jakieś oprogramowanie typu DWG to GCODE z obsługą ofsetów narzędzia (teraz ręcznie dodaję w pliku dxf) Fajnie by było żeby program automatycznie wygenerowawał GCODE do obróbki zgrubnej dużym frezem i docinania małym.

    Jak by ktoś miał jakieś pomysły (może autor postu) to czekam na podpowiedzi - na pewno wszystkim się przydadzą.

    Odnośnie sterowania maszyną - trzeba koniecznie być w pobliżu !!! bezwzględnie !!!
    o tyle ile drukarkę 3d można zostawić samą pozostawiając nadzór elektroniczny (czujnik dymu, temperatury i kamera do podglądu z opcją natychmiastowego zdalnego odłączenia)

  • #30 22 Wrz 2018 23:31
    marycyś
    Poziom 11  

    rs6000, dlaczego uważasz, że GRBL jest mniej stabilny od Macha?