Реклама
Станки

Самостоятельное проектирование и сборка лазерного гравера больших размеров

Благодаря этой статье, мы с вами научимся не только изготавливать большой и легкий лазерный гравер мощностью 7,5 Вт, но и научимся работать в программе Autodesk Fusion 360.
Этот станок с ЧПУ, позволяет кроить большие листы ткани для изготовления одежды, резать фанеру до 0,7 мм толщиной, резать винил, выжигать маски на печатных платах.
Инструменты и материалы:
-Рама: 1000 мм x 20 мм x 20 мм, алюминиевый Т-образный профиль (5 шт.);
-Двигатели: Nema 17 Stepper Motors 17HS4401- 3 шт;
-Лазер: оптическая мощность 7,5 Вт;
-Каретка для лазера;
-Каретка для портала -2 шт ([url=http://alli.pub/5pjnys]альтернативная ссылка);[/url]-Шаговый драйвер: 4 А — 2 шт;
-Кабель: 4-жильный 20AWG;
-Цепь 15 мм x 30 мм -2 шт;
-Arduino UNO;
-Ремень ширина 5 мм, шаг 2 мм (10 метров);
-Натяжители ремня: шкивы 5 мм — 3 шт;
-3D-принтер;
-Нить PLA;
-Кронштейны с Т-образным пазом: угловые кронштейны 6 мм (1 упаковка);
-Монтажная плата;
-Разъемы;
-Компьютер с ПО;
Шаг первый: о Autodesk Fusion 360
Autodesk Fusion 360 — это программа, объединяющая в себе множество функций. 3D-моделирование, дизайн, расчет и наглядный пример работы механизмов, проектирование, моделирование, инженерный анализ, организация производства, все это можно реализовать с помощью этой программы.
Для начала работы с программой нужно перейти на сайт Autodesk.com и загрузите программу. Затем создать учетную запись.

Реклама



Шаг второй: базовая механическая сборка — импорт из McMaster-Carr
Чтобы сразу перейти к этому дизайну, можно загрузить авторский файл Autodesk Fusion 360 здесь. С его помощью можно экспортировать и печатать 3D-детали.
Чтобы научиться проектировать, давайте сделаем базовую вставку компонентов. Начнем с проектирования корпуса станка для лазерной гравировки.
Кликаем: Вставить -> Компонент McMaster-Carr.
Вводим: 5537t911 в строку поиска.
Кликаем значок сведений о продукте.
Прокручиваем страницу чтобы найти загруженную 3D-модель CAD. Теперь у пользователя есть Т-образная дорожка. Повторяем процесс для McMaster-Carr № 5537T935, чтобы получить угловые кронштейны.


Шаг третий: базовая механическая сборка — импорт с GrabCad.com
GrabCad.com — это сообщество, которое делиться своими 3D-проектами. В большинстве случаев многие устройства уже смоделированы, например, Arduino и шаговые двигатели. Так что, если их нет в каталоге McMaster-Carr, скорее всего, их можно найти на GrabCad.com.
Работа в GrabCad.com следующая:
Сначала нужно создать новую папку с именем Prefabs в Autodesk Fusion 360.
Перейти на GrabCad.com и найти интересующий объект, например, шаговый двигатель Nema 17.
Загрузить файлы на свой локальный диск и разархивировать их.
В Autodesk Fusion 360 выберите «Файл» -> «Открыть» -> «Открыть с моего компьютера» и найти распакованный файл.
После импорта файла обязательно нужно сохранить его в папке PreFabs.
После сохранения можно просто перетащить его в свои будущие проекты. Обновление этого главного файла также обновит все связанные файлы дизайна.
Дополнительные элементы, которые мастер использовал в этой сборке и загруженные из GrabCad.com:
Stepper Motor
Laser
Arduino uno

Шаг четвертый: сборка в программе
Чтобы проверить как будут работать части станка после сборки, желательно «собрать» их сначала в Autodesk Fusion 360.

Autodesk Fusion 360 позволяет проектировать и моделировать функции проекта, а также совершенствовать его форму. Сделать это можно с помощью рабочей области Render.
В рабочей области Render можно визуализировать проект с помощью фотореалистичного освещения и шейдеров. Для этого нужно кликнуть рабочую область Render и с помощью опций настроить визуализацию.


Шаг пятый: 3D-печать деталей
Здесь можно открыть файлы для печати, отредактировать и сохранить как STL. Можно, например, добавить свое имя на крепление мотора.
Для ЧПУ, необходимо напечатать следующие детали на 3D-принтере с заполнением не менее 10%:
Ноги (4 шт)
Кронштейн для кабеля (6 шт.)
Кабельный зажим (6 шт.)
Крепление двигателя лазера (1 шт)
Портальное крепление для лазера (1 шт.)
Левая опора двигателя (1 шт.)
Правая опора двигателя (1 шт.)
Шаг шестой: проектирование и изготовление печатной платы
Еще одно замечательное применение Autodesk Fusion 360 — проектирование печатных плат. Рабочий процесс проектирования органично вписывается в физический проект, позволяя создавать идеальные корпуса.
Чтобы спроектировать плату нужно выполнить следующие действия:
1) Добавьте несколько заголовков в схему и соедините их вместе.
2) Разместите заголовки на 2D-макете платы.
3) Переключитесь на 3D-вид, чтобы увидеть, как он выглядит, и перетащите его в основной файл проекта, чтобы можно было спроектировать для платы корпус.

Шаг седьмой: электроника
Визуальную схему подключения оборудования можно посмотреть ниже.

Для работы устройства нужно загрузить LaserGRBL.
LaserGRBL — это программное обеспечение с открытым исходным кодом для управления Uno, на котором установлена прошивка GRBL, которая тоже является открытым исходным кодом. Ее можно скачать здесь.
Затем нужно подключить Uno к компьютеру с помощью USB-кабеля. Запустите LaserGRBL. Выбирать и загрузить прошивку Flash GRBL.
В данной конструкции двумя шаговыми двигателями оси Y управляет один драйвер. Это позволяет использовать для привода легкие ремни вместо тяжелого металлического стержня.

Шаг восьмой: сборка станка
Сборка очень простая, понадобится пара гаечных ключей и примерно один час времени.
Первая фотография в этом шаге — частично собранная рама. Пока печатались детали мастер провел тест двигателей, подключив электронику с другого станка.
Остальные изображения показывают процесс сборки.
Компоненты просто монтируются с помощью крепежа T-Slot.

Шаг девятый: настройка
После сборки нужно сделать ряд настроек.
Выравнивание оси.
Эта процедура необходима для обеспечения совмещения левого и правого рельсов оси Y. Нужно просто взять рулетку и измерив, расстояние от края станка, выровнять обе стороны.

Шаг на миллиметр.
По умолчанию прошивка Arduino будет иметь 250 шагов / мм, как установлено LaserGRBL и это не совпадает с реальной механикой станка.
Исходя из 5-миллиметровых тяг с шагом ремня ГРМ 2 мм, используемых в этой конструкции, шаг / мм необходимо установить на 40,170. Мастер получил эти цифры опытным путем. Прожег 50-миллиметровую линию, измерил ее истинное значение, а затем получил коэффициент расхождения. Чтобы изменить значение в LaserGRBL, кликните меню Grbl -> Grbl Configuration.

Лазерная фокусировка.
Дальше нужно отрегулировать лазер. В передней части лазера есть небольшое колесо, которое поворачивается в ту или иную сторону, чтобы отрегулировать его фокус.


Шаг десятый: работа в GRBL
Мастер использует LaserGRBL в качестве управляющего программного обеспечения для ЧПУ. Это программное обеспечение совместимо с Arduino UNO. Также, для генерации g-код можно использовать Autodesk Fusion 360. Программа очень удобна для новичков. Удобное и информативное меню с всплывающими подсказками. Чистые и точные линии для трассировки и резки. Можно связать операции травления и резки в одной программе и т.д.
Для работы в Autodesk Fusion 360:
Откройте новый файл и создайте эскиз
Добавьте текст
Нажмите кнопку Manufacture Workspace.
Щелкните пункт меню Fabrication.
Выберите Cutting.
Установите ваш инструмент на Laser и выберите Etching.
Выберите профили для травления.
Смоделируйте процесс с помощью Actions -> Simulate.
Нажмите Actions—>Post Process, чтобы сгенерировать G-код.
Откройте LaserGRBL и выберите File -> Open.
Этот процесс можно посмотреть на видео.

Все готово. Пример работы такого станка ЧПУ можно посмотреть на видео ниже. Мастер говорит, что сборка и настройка такого проекта довольно простые и любой пользователь, умеющий держать в руках отвертку и паяльник, в состоянии сделать его.

Источник

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть
Закрыть