Pull to refresh

Comments 39

UFO just landed and posted this here
Доберусь до дома — включу в текст ссылки. На работе youtube закрыт. Когда дома статью писал — забыл скопировать.

Свою конструкция станка не рекламирую и не рекомендую. Поскольку он собран из того что было под рукой.
Все равно все делают по своему.
Конструкция станка — в этом, на мой взгляд, ничего сложного нет и целиком определяется доступными материалами (для домашней сборки).
Акцентировал внимание только на то, что лучше делать с подвижным столом, а не с подвижным порталом и какой нужен шпиндель.

Более подробно по контроллеру — там есть ссылка на www.cnczone.ru/forums/index.php?showtopic=3334
где все подробно обсуждалось.
UFO just landed and posted this here
Энкодеры «no name», найденые на e-bay. Оптические, разрешение 512.
На фотке их видно. На валу шаговика стоят перед муфтой. Очень удобно. Как раз, похоже, под шаговики и сделаны.
Ну это все таки спорное мнение про подвижный стол. Основной недостаток этой схемы — размер рабочей области по этой оси примерно вдвое меньше размера станка. Ну если не делать стол сильно нависающим в обе стороны, что плохо из за возможных прогибов под нагрузкой из за изгиба стола и люфта подшипников. У Вас я вижу как раз «нависающий» стол. Так можно, но что то мне в этой конструкции не нравится.

Спасибо за работу по софту, она гигантская. Хочется сразу спросить не смотрели ли Вы вариант софта на базе LinuxSNC для Raspberry Pi, он внешне выглядит очень привлекательно — сеть все таки, возможность веб интерфейса и все такое?
Ну это все таки спорное мнение про подвижный стол.

Как мне кажется, все зависит в первую очередь от размера стола.
При таком размере как у меня (27 см рабочих по X) вес стола (около 1кг) существенно меньше чем был бы вес портала (в портальной схеме нужно таскать шпиндель, каретку по Z и пр.)
Ну и проще в исполнении подвижный стол, чем портал.

не смотрели ли Вы вариант софта на базе LinuxSNC для Raspberry Pi

Смотрел когда разбирался с исходниками LinuxCNC. Сейчас уже не интересно продолжать разбиратся. Станок у меня работает. Время от времени что ни будь на нем делаю и проблем нет.
На тот момент, были не очень хорошие отзывы на попытки использования LinuxCNC на Малине (+ нужна обвязка и пр.). Все же не специализированная (не RTOS) операционка мало пригодна для задач реального времени.
На десктопах это компенсируется высокой производительностью.

А сеть… а зачем? Я делал автономное управление для дома. Загрузил файл… запустил на выполнение… зачем мне сеть? Все равно пригляд нужен.
Покажите что-нибудь, выточенное на своём станке. А то уже тошнит от фотографий корявых необработанных кусков пластмассы, которые изготовлены на модных 3Д-принтерах и преподносятся как большое достижение (хотя у меня такое подходит только под категорию «грубая макетная модель»).


Из того, что валялось под рукой прямо сейчас.
Поделки из дерева практически все розданы на подарки.
Что то на форуме показывал… www.cnczone.ru/forums/index.php?showtopic=100&st=500

Не поленюсь напишу про эксперименты по созданию 3D принтера на «рейка/шестерня» полностью сделанного на этом станке.
Есть проект openbuilds.com
Там есть разные конструкции ЧПУ на основе алюминиевого станочного профиля.
Для хобби — самое то, собирается как захочешь.
Спасибо за ссылку! Видел бы я это года 3 назад)))
Не нашел там конструкции оси Y как в проекте mechmate
Автор, а что плохого в Atmel Mega? Я их часто использую, иногда tiny для чего-нибудь совсем простого. Для станка с ЧПУ уже лежат ШГ Nema23 и Atmega32. А вот с драйверами для шаговых двигателей проблема, не знаю, что выбрать, от самого популярного TB6560 все плюются, а что-нибудь толковое стоит на порядок, а то и больше дороже. Что можете порекомендовать?
Сам не экспериментировал, но читал, что с «правильными» драйверами меньше греются шаговики и в общем случае на 10-20% на большей скорости работают без потери шагов.

Но цена у них… Если бы у меня станок работал не для хобби, а для заработка и увеличение производительности было бы принципиально (это важно на резке рельефов), то тогда бы задумался.
Хотя высокая скорость нужна только для частных случаев. Например вырезания рельефов на дереве.

Нагрев поборол радиаторами. С ними больше 60С не греются. В общем… смирился. Меня вполне устраивают.

В ATMega нет ничего плохого. Я их тоже использую. Но там где им место (что то простое..).

В расчете траектории для 3D принтера или простой гравировке и т.п. 8-и разрядный контроллер на 16Мгц справится.
Хотя даже если справится, то ни на что большей ресурсов толком не останется.
Но вот в фрезеровке 3D рельефа на высокой скорости… не верю.

Да и зачем ужиматься в скудном объеме памяти и скудной периферии? Линейка STM32 не принципиально дороже стоит.
Сам не экспериментировал, но читал, что с «правильными» драйверами меньше греются шаговики и в общем случае на 10-20% на большей скорости работают без потери шагов.


Ага, стоят у меня 3 драйвера SMD-4.2. Работающие у меня SMD-4.2 включаются при подаче питания через раз и не все сразу. До этого 2 таких же блока у меня горело, сдавал по гарантии, говорили что партия такая неудачная, с транзисторами проблема.
Один более мощный SMD-82 только без проблем работает, стабильно.

Из замеченного на практике с другим примитивным контроллером — резонанс шаговика при определенной частоте управляющих импульсов и пропуск шагов.

Как раз заморочился на тему своего драйвера на stm32f103, с гальванической развязкой и обратной связью по току обмоток.
Силовую часть макетировал успешно + на отладке с f103 все работает на ура. Разместил контроллер с силовыми ключами на одной плате, не гоже отладку на каждый контроллер покупать. Планирую позже разместить прошивку на github
Да и зачем ужиматься в скудном объеме памяти и скудной периферии? Линейка STM32 не принципиально дороже стоит.

К тому же STM32 не так много внешней обвзяки требует на плате ldo regulator на 3.3v с конденсаторами до и после и 4 керамических конденсатора, около вводов питания для стабильной работы. Да и плату в один слой развести и спаять не так сложно в домашних условиях
А в чем проблема с 3d рельефом на высокой скорости? Я тему подробно не смотрел, но мне до сих про казалось, что там не должно быть проблем особых.G код он везде один. Все равно в любой момент решается одна задача — движение по прямой в 3х координатах, ну еще ускорения нужно рассчитывать. Но там вроде нет особой разницы между 2 и 3 координатами. И скорости должно хватать, более 1000 шагов в секунду ни один станок не выдает.
А в чем проблема с 3d рельефом на высокой скорости?

равно в любой момент решается одна задача — движение по прямой в 3х координатах, ну еще ускорения нужно рассчитывать.

В объеме вычислений в единицу времени (в контексте 8-и битный ATMega vs STM32).
Собственно больше ни в чем.
Какие же они всё-таки шумные. Всегда когда появляется желание собрать фрезер останавливает это
Какое то время (пока увлекался рельефами) он у меня жил в «домике» для звукоизоляции. Шум с «домиком» не навязчивый. На уровне 3D принтера.
Кстати, использование оптических энкодеров высокого разрешения, без аппаратной схемы работы с ними (в STM32 она есть) – бессмысленно.


Расскажите пожалуйста подробнее про энкодер и обработку данных с него на stm32.

Поскольку питание от одного источника и развязка опторонная не актуальна

У вас еще не было проблем с помехами от силовой части и стабильностью работы?
Расскажите пожалуйста подробнее про энкодер и обработку данных с него на stm32.

Довольно сложно рассказать программный код и аппаратную часть текстом. В файле encoder.c инициализация (всего 60 строк). В документации на STM32F103 — очень понятно изложен принцип работы на счетчиках при работе с экодером.
У вас еще не было проблем с помехами от силовой части и стабильностью работы?

Серия STM32 очень толерантна к питанию. К тому же запитан через DC-DC stepdown преобразователь.
Проблем не было ни разу. Работает стабильно. Это не Raspberry pi, который от громкого чиха в reset уходит.
Не нашел в вашем проекте encoder.c

grep по encoder выдал только файлы из SDK
cnc_workspace/cnc/src/libhardware/stm32f10x_tim.lst
cnc_workspace/cnc/src/libhardware/stm32f10x_tim.c
cnc_workspace/cnc/src/libhardware/stm32f10x_tim.h
Ссылка рядом с видео «Last version (src+compiler)».
Только что по ней сходил с телефона… В архиве
CNC/cnc_workspace/cnc/src/application/encoder.c
у меня инкрементальный энкодер с выходом npn open collector, хочу его прикрутить к плате с stm32f103
Шпиндель для станка рекомендовал бы с водяным охлаждением. С ним слышно во время работы только «пение» шаговых двигателей и бульканье аквариумного насоса в контуре охлаждения.

А насколько шумно работает 1мм фреза? Легко ли звукоизолировать?
Уровень шума прибором не мерил. Но уже в кухне (10м по коридору) нужно специально прислушиваться.
(а не встал ли станок… и не случилось ли чего..).

В 2-х метрах от работающего станка вполне нормально смотрится телевизор на обычной громкости.

Почитал исходный тред на cnczone, респект! Отличный проект!!!
Мне бы лениво было бы писать свой интерпретатор g кода, использую linuxCNC на miniATX компьютере без дисплея
Очень интересуюсь такими проектами.

Разрешите полюбопытствовать, какие бывают требования к скорости контроллера? Чем руководствуются создатели таких станков при выборе микроконтроллера и софта на него? Большая ли конкуренция? Есть ли какие-то САПР и библиотеки для микроконтроллеров? Остались ли ещё где-то рабочие станки с ЧПУ на перфоленте и нет ли спроса на замену управляющего оборудования для таких станков.
Поскольку все делал исключительно для хобийных целей, а не для производства, то на эти вопросы ответить не могу.

Открытого ПО для CAM можно пересчитать по пальцам одной руки…
Бывает так, что хобби перерастает в успешную компанию. Скорее наоборот — если в истории компании не замешано хобби, то шансов на успех комании очень мало.

И всё же меня больше всего волнует вопрос — насколько сильно Вы привзяаны к STM32? Что могло бы Вас заставить использовать MIPS-совместимый контроллер или какой-либо экзотический, но со сравнивыми возможностями. Поясню свой интерес — как раз для таких (и более сложных решений) планирую предложить ни с чем несовместимый микроконтроллер в ПЛИС. Поэтому Ваше мнение очень важно чтобы хотя бы оценить шансы своего проекта.

И попутный вопрос — а как быть с обратной связью? Поддерживает ли синтаксис G-code реагирование на сигналы с датчиков?
И всё же меня больше всего волнует вопрос — насколько сильно Вы привзяаны к STM32? Что могло бы Вас заставить использовать MIPS-совместимый контроллер или какой-либо экзотический, но со сравнивыми возможностями.


Для хобби проще всего брать что-то популярное, чтобы было у кого спросить совета или самому найти ответ в интернете. Для бизнеса необходима техподдержка решения.

Поясню свой интерес — как раз для таких (и более сложных решений) планирую предложить ни с чем несовместимый микроконтроллер в ПЛИС. Поэтому Ваше мнение очень важно чтобы хотя бы оценить шансы своего проекта.

ПЛИС, в которую можно зашить нормальный микроконтроллер(зачем, кстати) обойдётся слишком дорого для хобби, а для бизнеса — нужен кто-то за проектом, чтобы ему доверяли.

И попутный вопрос — а как быть с обратной связью? Поддерживает ли синтаксис G-code реагирование на сигналы с датчиков?

В «стандартном» G-code реагировать на события нельзя, реакцию должен обрабатывать софт, который выполняет G-code.
ПЛИС, в которую можно зашить нормальный микроконтроллер(зачем, кстати) обойдётся слишком дорого для хобби


Т.е. чтобы разработчик решил использовать что-то нетрадиционное, для этого нужны очень веские причины. Собственно я и хотел узнать эти причины. На вопрос «зачем» ответить не готов, наоборот — мне было бы интересно какие преимущества могли бы повлиять на решение выбора микроконтроллера. Или хотя бы узнать с какими проблемами Вы столкнулись при использовании STM32.

В «стандартном» G-code реагировать на события нельзя, реакцию должен обрабатывать софт, который выполняет G-code.

Опасаюсь показаться назойливым, а нет ли другого аналогичного протокола, который реализует поддержку внешних событий? Т.е для станка обратная связь не обязательна, а вот для манипулятора, который мог бы поместить болванку в станок и извлечь готовую деталь, обратная связь необходима.
ПЛИС, в которую можно зашить нормальный микроконтроллер(зачем, кстати) обойдётся слишком дорого для хобби

Т.е. чтобы разработчик решил использовать что-то нетрадиционное, для этого нужны очень веские причины. Собственно я и хотел узнать эти причины.

Есть всего 2 основные причины:
  1. Стандартное решение не справляется с поставленной задачей
  2. Шило в заднице

Ну и иногда бывают особые случаи вроде окончания срока жизни компонентов, торговых эмбарго и прочее, но тут обычно выбирают другое, но тоже стандартное решение.

На вопрос «зачем» ответить не готов, наоборот — мне было бы интересно какие преимущества могли бы повлиять на решение выбора микроконтроллера. Или хотя бы узнать с какими проблемами Вы столкнулись при использовании STM32.

Микроконтроллеры дешевые и работают, а линейки на ядрах ARM Cortex Mx(STM32 — лишь одна линейка от одной компании) — дают огромный выбор периферии, скорости и цен. А проблемы у каждой задачи свои.

В «стандартном» G-code реагировать на события нельзя, реакцию должен обрабатывать софт, который выполняет G-code.

Опасаюсь показаться назойливым, а нет ли другого аналогичного протокола, который реализует поддержку внешних событий? Т.е для станка обратная связь не обязательна, а вот для манипулятора, который мог бы поместить болванку в станок и извлечь готовую деталь, обратная связь необходима.

G-code — это даже не протокол, это просто некий, относительно универсальный, язык. На этом языке описано что нужно сделать, а вот как именно это сделать в реальном мире решает софт, в том числе реагирует на внешние сигналы. В контроллере автора софта например заявлена коррекция перемещений на основе данных с энкодеров.

Ну а протоколы в ЧПУ бывают самые разные, начиная от банального StepDir для перемещений и RS485 для управления шпинделем в хоббийных станках и заканчивая специальной реализацией Ethernet и промышленными протоколами в обрабатывающих центрах.

Универсального протокола нет, но под вашу задачу решения точно существуют. Вопрос лишь в том, есть ли они в свободном доступе. Но тут уже Google в помощь.
В принципе, ответы уже есть в других комментариях.
Причина выбора — $50-$60 стоимость на e-bay ГОТОВОЙ платы сразу с LCD экраном.

Я конечно могу развести такую плату протравить ее в домашних условиях. Но если есть готовый вариант — то зачем?
Да и решение в результате более тиражируемое.

Свой проц в ПЛИС! да еще периферию… Уж простите, не верю, что можно получить в свободное от основной работы время результат хотя чуть приближающийся к результату команд STM и NXP (например) по разработке контроллера. Ну если вы не гений с уникальной работоспособностью.

ПЛИС, не для этого. Мое лично мнение…

Синтаксис g-code не поддерживает обратной связи.

Я ранее не сталкивался с применением ЧПУ-фрезеров или 3D-принтеров для создания чего-то полезного в быту (ну, оно и понятно, я по роду деятельности только с софтом связан). Но как раз перед 23 февраля получил «задание» заказать важному человеку оригинальный подарок, надо было что-то не серийное и чтоб «дорого-богато». В плане не сам принтер/станок дарить, а нечто на нём сделанное. Тут вот оказалось, что в области сувенирной продукции фрезеры пока выигрывают, поскольку могут работать хорошо с деревом, в том числе со всякими там благородными породами древесины.

Удовольствие, правда, недешевое. Но как мне показалось, когда надо сделать «подарок уважаемому человеку» высокая цена — чуть ли не плюс. Ещё для меня сюрпризом стала необходимость довольно длительной ручной обработки (и она уже лучше объясняет цену, чем несколько минут работы станка). То есть кроме морилки или лака (их-то понятно, что руками накладывают) есть обязательный этап ручной шлифовки после фрезеровки. Короче, даже в специализированных конторах небольшое деревянное панно (чуть больше А4, 30x30 см) делают минимум сутки. Ваш станок стал бы удачным решением для какого-нибудь регионального рекламного агентства в городке на 100 тыс. человек. Отбился бы за счёт изготовления подарков местным чиновникам :-)

Понятно, что станок вы собирали не спеша и для себя, но во сколько примерно оцените суммарную себестоимость его компонентов?
Примерную стоимость на сейчас можно оценить на ebay (ШВП, двигатели, блок питания, шпиндель и пр.).
Тогда мне обошлось примерно в 40 тыс. рублей (в $ — не помню).

A4 c с шагом .1мм — это где то 6-7 часов работы станка.
Обработка после станка… подрезать ручным резцом уголки и убрать остатки опилок, пройтись тряпочкой — отполировать, тонировка, масло или лак… В общем, в 20-40 минут можно уложится. Ну сохнуть еще будет.
Так сутки — вполне реально для производства.

Рекламные конторы, как правило, такие станки имею. Буквы для реклам на них вырезают. А рельефы — долго и не очень выгодно.
Спасибо за информацию!
Как вы думаете, а вот разные 3Д принтеры за $900, позволяющие наносить слой пластика толщиной до 0.2 мм (например, UP! mini, это тоже игрушка?
3D принтер промышленный хорош в своей очень узкой нише. Спектр применения готового изделия ограничен из за материала.

А про «домашние 3D принтеры» даже 0.2мм… Это «ДАЖЕ» просто умиляет.
Возьмем ту же шестерню с посадкой на вал шагового двигателя или с посадочным местом под подшипник.
Вы никогда на токарном станке сотки не ловили, что бы вал обточить под подшипник или посадочное место?
На моем домашнем токарном станочке… чуть больше резец подал и все выкидывай заготовку.
А 0.2мм… просто слов нет. Для более менее точной механики это как топором вырубить!

Обработка даже на моем самодельном ЧПУ фрезе той же шестерни или пластины сложной формы с пазами и отверстиями из текстолита или акрила — это 3-5 минут. В посадочное место подшипник входит, как положено, с небольшим натягом. Т.е. точность обработки =<0.01мм. Не говоря уже о скорости и о том, что стеклотекстолит и термопластмасса просто не совместимы по прочностным и прочим характеристикам.
Про стоимость куска листового материала и стоимость бобины с прутком стоит говорить?
А уж как ведет детали на 3D принтере и какой процент брака — это Вы наверное и сами знаете.

А фигурки, что только и видишь в моделях для 3В принтеров, я уж лучше из дерева вытачу (и вытачиваю) на том же ЧПУ. Красивее будет. Да и быстрее.
Спасибо за развернутый ответ. Я в последнее время встречаю интересные решения на 3D принтере: поднос для SMD монтажа, или вот анти-вибрационная подложка для квадрокоптера. Но после вашего поста про шестеренки думаю, что ЧПУ все же рулит.
Я бы такое попробовал выпилить из карбона. Существенно легче получится.
Листовый 2мм на e-bay брал. Дорогой правда… и фрезы на нем быстро тупятся.
И закончился быстро… А больше этого продавца нет, к сожалению.

То же начинал квадракоптер делать. Но понял что смысла нет. Испытывать и эксплуатировать негде.
Большой квадракоптер — это летающая мясорубка!
Sign up to leave a comment.

Articles