| Трехкоординатный станок с числовым программным управлением на фото1,2.
Три шаговых двигателя от струйного принтера, Роль шпинделя выполняет электродвигатель 2Д-7, Станина – ДСП и фанера, Ходовые винты – шпилька с резьбой М6x1000, Блок питания от компьютера на 250Вт., Программа управления TURBOCNC, DOS версия.Блоки электронного управления (автоматика, драйверы, контролер) – самодельные и по схемам из интернета.
Электронный блок для программного включения шпинделя схема рис.1 состоит из оптопары МОС8107, одного транзистора КТ817 с любой буквой, двух светодиодов HL1 для индикации питания блока и HL2 информирует о включение 14-ой ножки параллельного порта. Шунтирующий диод любой из серии IN4001-IN4007, четыре постоянных резистора на 0,25Вт., реле с обмоткой на 12 вольт с контактной группой на напряжение и ток коммутации с учетом нагрузки, у меня нашлось реле на 30В 5А.
Электродвигатель постоянного тока 2Д-7, диаметр вала 6мм., 7000 об/мин., обмотку якоря я соединил параллельно обмотке возбуждения, и использовал отдельное питание от дополнительного трансформатора с переменным напряжением на вторичной обмотке 19-21В., для получения постоянного напряжения около 27В. необходим выпрямитель, который состоит из диодного моста 1,5А и конденсатора 470мкф. 35В.Для получения максимальной мощности двигателя, необходимо подобрать трансформатор с учетом нагрузки, я нашел готовый, железо ПЛ16х32, диаметр провода вторичной обмотки 0,7 мм., но немного слабоват.Включение и выключение шпинделя выполняется командами М3 и М5, для этого необходимо активировать в настройках TURBOCNC 14 pin (Spindle Power Out) рис. 2. После этого включать питание станка необходимо только после запуска программы TURBOCNC, для того что бы программа выполнила необходимые настройки LPT порта в соответствии с вашей конфигурацией.
Драйверы биполярных двигателей для осей X,Y,Z выполнены по схеме рис.3. в которой я заменил все элементы на более доступные которые были в наличие но с учетом по току. На этом рисунке так же показан фрагмент схемы контроллера и способ соединения для подключения данного драйвера.
Отечественные транзисторы, которые я использовал для сборки драйверов - КТ837, КТ805, импортные 2SC945, диоды IN4001, мощные транзисторы установлены на радиаторы из листового алюминия, пары с общим коллектором размещены на одной пластине размером 3x40x50мм., на фото3.
Контроллер рис.4 работает с TURBOCNC только когда Drive Type в настройках Configure Axes указан как режим Phase, рис.5 здесь для примера показаны мои настройки для оси X. Плата контроллера собрана на 3-х микросхемах К155ТМ7 по схеме, которая была размещена на сайте http://vri-cnc.ru.Станок работает от компьютерного блока питания - для драйверов и контроллера используется напряжение 5В., а для блока управления шпинделем и вентилятором охлаждения драйверов 12В.
Шаговые двигатели (EM-434 для оси Y, EM-469 для оси X, R16A8ZYT для оси Z). Для повышения мощности были использованы пластиковые прямозубые шестерни. Большие 38мм. в диаметре были установлены на ходовые винты, а малые шестерни 11мм. на валы моторов см.фото 4.Для осей X и Z направляющие изготовлены из металлических стержней от старых принтеров, а для Y использованы шариковые направляющие от старых ксероксов. Для крепления фрезы выточил латунную втулку, наружный диаметр 14мм., внутренний 6мм., длина 32мм., затем отступив от края 7мм. просверлил два боковых отверстия с одной стороны, потом так же с другой и нарезал в них резьбу М5. Теперь втулка двумя винтами фиксируются к валу шпинделя, а другие два винта крепят фрезу с хвостовиком 6мм. Головки винтов срезал, в шпильках с торца проделал прорези полотном по металлу под прямую отвертку, длину сделал таким образом, чтобы при затягивании шпильки были заподлицо с втулкой.Мощность и скорость станка небольшие, но для выполнения мелких работ и обработки мягких материалов этого вполне хватает. Платы всех блоков выполнены в программе Sprint Layout.
Станок в работе на видео.
|