Сборка фрезерного станка Stepcraft 420 с управлением через Arduino Uno
Примечание
Автор проекта и всех материалов: J.M. Brokking (Joop Brokking), brokking.net. Ниже подробный пересказ его страниц. Оригиналы: главная, Q&A, загрузки, медиа; копии в Wayback Machine.
Автор купил портальный ЧПУ-фрезер Stepcraft 420 (комплект LPT) для изготовления деталей из углепластика для октокоптера (до этого деревянная рама делалась на микрофрезере Proxxon MF70, что было хлопотно). Принцип: нарисовать деталь на компьютере, выбрать материал и отправить на станок.
Сборка и электроника
Инструкция понятная, детали подогнаны плотно, сборка требует времени и терпения. Замечания автора по электрике: провода проложены поверх острых кромок (проводка концевого выключателя уже оказалась перерезана), изоляция шаговых двигателей тонкая (защитил термоусадкой), после сборки заменить проводку в портале почти невозможно (крышки приклеены двусторонним скотчем и, скорее всего, сломаются), провода идут по валу шпинделя оси X. Подключение к основной плате — по схеме из руководства, провода длиннее нужного и обрезаются.
Программы
Рисование детали — бесплатная CAD LibreCAD (Windows, macOS, Linux), экспорт в .dxf. Управляющая программа — Estlcam (автор Christian Knüll): создаёт траектории инструмента и управляет станком через Arduino Uno, программировать ничего не нужно. Arduino Uno подключается к LPT-порту Stepcraft; соединения (Q&A автора):
Arduino |
Назначение |
Контакт LPT Stepcraft |
|---|---|---|
GND |
земля |
18 |
A0 |
направление X |
2 |
A1 |
направление Y |
4 |
A2 |
направление Z |
6 |
A3 |
шаг X |
3 |
A4 |
шаг Y |
5 |
A5 |
шаг Z |
7 |
D8 |
концевые выключатели X/Y/Z |
12 |
Первый запуск на бумаге прошёл хорошо. Выход 4 Arduino включает шпиндель: 5 В Arduino надо развязать от 230 В шпинделя, для этого твердотельное реле Sharp S202T02 (вход через резистор 330 Ом, выход последовательно со шпинделем). Всё помещено в корпус от пыли.
Хронология испытаний с углепластиком (2016)
05.01.2016 — водяная ванна из ЛДСП 18 мм с виниловым покрытием и четырёмя алюминиевыми уголками 20x20 мм на герметике; на дне вспененный Depron в роли жертвенного слоя, поверх него пластина углепластика; крепление двусторонним скотчем. Вода нужна, чтобы связывать пыль.
11.01.2016 — пришёл углепластик. Выяснилось, что фрезу 3 мм в воде использовать нельзя (брызги), с фрезой 2 мм лучше. Режим: подача 100 мм/мин, 20 000 об/мин. Для ускорения автор решил заказать твердосплавную фрезу со стружколомом, как для печатных плат.
13.01.2016 — новая фреза работает отлично: без расслоения, размеры точные. Можно делать верхнюю и нижнюю пластины рамы. Возможно, придётся перепроектировать их под лёгкие ESC Favourite Littlebee 20A, которые хорошо работают с моторами Cobra и заметно легче.
25.01.2016 — новая ванна из HPL 12 мм и алюминиевых профилей 40x20x2 мм: скотч держит хорошо, крепёжные отверстия глухие, протечек нет. Автор заказал крошечные регуляторы. Лучи из углепластика оказались тяжелее текущих алюминиевых, поэтому их автор менять не стал.
29.01.2016 — отказал шпиндель Proxxon IBS/E 100 Вт: не хватило мощности, вал нагрелся и расплавил пластиковую вставку между валом и вентилятором.
10.02.2016 — пришёл шпиндель Kress FME 800-Q: работает гораздо лучше, после нескольких часов фрезеровки проект завершён. Станок будет делать детали октокоптера (см. От Arduino-квадрокоптера до октокоптера RPAS: история проекта).
Видео автора (YouTube)
Видео проекта на канале автора MacPuffdog: плеер ведёт на оригинал, ролики лежат у автора.
Фото на сайте автора
Фотографии и рисунки к проекту лежат на сервере автора (у сайта нет HTTPS, поэтому здесь только ссылки, они открываются в новой вкладке). Копия всех файлов хранится у нас в архиве.
