Pemotong buih adalah alat yang hebat untuk membuat bahagian-bahagian untuk pesawat. Mesin ini membolehkan anda memotong dengan tepat apa-apa bentuk profil aerodinamik mengikut CAD.
Mesin ini mempunyai wayar nichrome yang dibentangkan di antara dua panduan. Semasa dilalui wayar, wayar dipanaskan, dan panduan bergerak, memotong kontur kompleks, seperti sayap kon. Setiap paksi didorong oleh motor stepper melalui gelendong, tali pinggang GT2 dan takal. Kekuatan pemotongan harus minimum dan strukturnya mesti cukup sengit untuk menahan ketegangan dawai yang terbentang antara pendukung.
Ini adalah mesin empat paksi sebenar yang boleh memotong bentuk yang berbeza pada kedua-dua belah pada masa yang sama, jadi masalah timbul bagaimana mengawal empat paksi bebas pada masa yang sama. Banyak tutorial memberi tumpuan kepada mesin tiga paksi, seperti pencetak 3D, tetapi nampaknya ada dokumentasi yang mencukupi untuk mencipta mesin 4 paksi dengan menggunakan bahagian sedia ada dan perisian sumber terbuka. Tuan mendapati beberapa orang yang melakukan projek yang sama menggunakan Arduino dan Grbl, dan memutuskan untuk membuat mesinnya sendiri.
Alat dan bahan:
- Papan lapis (12mm);
-Metal rod;
- Skru utama (M8 x 600 mm);
-Motor gandingan M8-M5 (M8 untuk skru plumbum dan M5 untuk aci motor);
-Arduino Mega 2560;
-RAMPS 1.4;
-Juru enjin (satu untuk setiap paksi);
-A4988 Stepper driver (satu untuk setiap motor stepper);
- Bekalan kuasa 12V untuk Arduino + Ramps;
- Bekalan kuasa yang berbeza (Pengecas Lipo dengan mod Kawat Panas);
- Kawat nikrom;
Langkah Pertama: Perisian
Bahagian keras membuat CNC 4 paksi adalah mencari perisian untuk menghasilkan kod G dan mengawal mesin. Carian perisian membawa kepada pencipta https://www.marginallyclever.com/2013/09/how-to-build-a-4-axis-cnc-gcode-interpreter-for-arduino/, yang dibangunkan oleh pintar Margin, yang menggunakan Arduino Mega 2560 dan skrin CNC Ramps 1.4.
Sesetengah maklumat telah digunakan oleh pengarang berikut: Rckeith dan rcgroups.com
Grbl Hotwire Controller.zip
GRBL8c2mega2560RAMPS.zip
FoamXL 7.0.zip
Langkah Dua: Perhimpunan Mesin
Reka bentuk ini diperbuat daripada kayu lapis 12mm, pemasangan linear diperbuat daripada paip keluli dengan diameter 1/2 inci dengan blok gelangsar kayu lapis. Reka bentuk blok geser boleh diperbaiki dengan memasang galas atau lengan linear.Oleh kerana tuan menggunakan skru plumbum, dia mempunyai tork yang mencukupi untuk mengatasi geseran tanpa galas. Dua paip keluli menyokong dan memegang blok panduan pada paksi yang sama.
Tiang menegak diletakkan di atas blok panduan mendatar. Ia mempunyai empat paip.
Skru pemacu dilampirkan pada motor stepper menggunakan gandingan fleksibel. Ini membantu dengan apa-apa penyimpangan yang kecil dari batang dan skru. Lurus memiliki motor stepper dengan skru plumbum terbina dalam, yang dapat dibeli atau diganti dengan motor stepper konvensional dan klac.
Kedua-dua mesin berdiri sama. Di pangkalan ada tempat untuk melampirkan mesin ke desktop.
Nota Apabila menggunakan galas kosong, bergantung kepada bahan, fenomena yang dipanggil "melekat dan tergelincir" boleh berlaku. Ini boleh menyebabkan pergerakan menjadi tidak sekata dan menyebabkan getaran. Ia juga boleh menyebabkan penyumbatan, menyebabkan beban berlebihan dan langkah-langkah yang dilangkau apabila menggunakan motor stepper.
Foamcutter_base.dxf
Langkah Tiga: Sambungkan Elektronik
Langkah seterusnya adalah untuk menyambungkan elektronik, memindahkan motor dan menyiapkan mesin. Terdapat 4 motor stepper yang perlu disambungkan ke platform Ramp. Wayar mesti diletakkan sepanjang jalan untuk memastikan pergerakan gandar yang mencukupi.
Semua pendawaian disambungkan ke papan Ramps, yang merupakan skrin CNC untuk Arduino Mega2560. Jalan boleh menyokong sehingga 5 pemandu motor stepper seperti A4988. Tuan menggunakan enjin Nema 17.
Sebelum memasang di papan Ramps, pastikan cip A4988 berorientasikan dengan betul. Setiap stepper motor boleh menarik sehingga 2 A, pemandu motor stepper dilengkapi dengan radiator untuk pelesapan haba. Papan juga mempunyai MOSFET 11A untuk mengawal suhu wayar yang disambungkan ke pin D8. Semua komponen papan dipanaskan, pastikan penyejukan yang betul dipastikan.
Apabila sistem dihidupkan, motor stepper terus menarik arus untuk mengekalkan kedudukan pegangan. Komponen seperti pemandu Stepper dan MOSFET boleh menjadi sangat panas semasa operasi. Jangan gunakan Ramp tanpa penyejukan aktif.
Tuan laser memotong pangkalan untuk Arduino dan Ramp dan menghubungkan kipas 12V untuk menyediakan penyejukan aktif untuk papan.
Langkah Empat: Persediaan
Setiap CNC mesti dikonfigurasi dengan betul sebelum memulakan kerja. Oleh kerana motor stepper digunakan dalam sistem gelung terbuka (tanpa maklum balas), anda perlu tahu sejauh mana kereta akan bergerak dengan setiap revolusi motor stepper. Ia bergantung pada bilangan langkah setiap revolusi enjin, padang gelendong dan tahap peralihan mikro yang digunakan.
steps_per_mm = (motor_steps_per_rev * driver_microstep) / thread_pitchIa menggunakan motor stepper dengan padang 200 rpm. didorong oleh pemandu A4988 pada 1/16 microstep, dengan skru plumbum dalam kenaikan 2 mm.
Steps_per_mm = (200 * 16) / 2 = 1600Skru yang digunakan tuan adalah dua belah, jadi nilai akan separuh yang dinyatakan di atas, iaitu, "800". Sekiranya skru adalah empat peringkat, maka nilai itu akan menjadi satu perempat daripada di atas.
Selepas berkelip Mega 2560 dengan fail Grbl8c2MegaRamps, buka monitor port siri dan masukkan "$$" untuk mengakses panel tetapan Grbl. Untuk menukar sebarang nilai, masukkan nilai $ number =. Contohnya, $ 0 = 100 Setelah menyiapkan mesin, pastikan mesin menggerakkan nilai yang tepat seperti yang ditunjukkan dalam pengawal.
Lima Langkah: Nichrome
Untuk memotong busa, anda memerlukan wayar yang diperbuat daripada bahan yang sesuai yang dapat menahan pemanasan dan akan mempunyai suhu yang sama di sepanjang keseluruhannya.
Nichrome adalah bahan yang sesuai. Lebih baik digunakan sebagai wayar yang nipis yang mungkin untuk mengurangkan alur semasa memotong dan memastikan garisan potong yang bersih. Sebagai peraturan, semakin lama dawai, semakin besar ketegangan yang harus diterapkan, dan kawat yang lebih tebal.
Langkah seterusnya ialah memasang wayar nichrome ke mesin. Oleh kerana kita mempunyai 4 paksi bebas, kita tidak boleh sekadar menutup kedua-dua hujung dawai pada pendukung.Kawat itu perlu mempunyai pemanjangan, sama ada melalui musim bunga, atau melalui berat yang dilampirkan pada hujungnya.
Ketegangan yang berterusan boleh digunakan untuk wayar dengan cara spring dengan daya tetap atau berat tergantung pada akhir. Cara yang murah untuk mendapatkan mata air dengan kekuatan yang berterusan adalah menggunakan Gegelung kad pengenalan.
Langkah Enam: Perisian dan Generasi G-Code
Grbl Hotwire Controller
Penyihir menggunakan panel kawalan Grbl, yang dibangunkan oleh Garret Visser, yang disesuaikan untuk pemotongan oleh Hotwire oleh Daniel Rassio. Panel mempunyai kawalan mod bebas untuk semua paksi. Terdapat juga alat visualisasi, graf "Gcode", dan keupayaan untuk menyimpan makro anda sendiri. Suhu hotwire boleh dikawal menggunakan M3 / M5 untuk menghidupkan / mematikan dan perintah S "xxx" untuk menetapkan voltan keluaran, sama ada secara manual atau menggunakan bar tatal dalam perisian. Kawat panas perlu disambungkan ke output "D8" dan akan dikuasakan oleh sumber kuasa yang disambungkan ke input "11A" pada persimpangan talian.
Penjana g-kod sayap
Penjana g-kod sayap adalah satu program untuk menghasilkan kod GY XYUV untuk memotong sayap model kapal terbang. Ia berjalan pada Python 2.7 dan juga boleh diintegrasikan dengan antara muka LinuxCNC Axis. Terdapat juga versi dalam talian. Ini membolehkan anda memasukkan pelbagai parameter sayap. Terdapat pangkalan data profil aerodinamik dalam format .dat. Profil baru boleh diimport dengan cara yang sama.
Perisian ini mudah digunakan dan menyokong lapisan sayap pada sekeping buih yang sama untuk menyelamatkan bahan. G-code output boleh dihantar ke mesin melalui pengawal Grbl.
2.4 Jedicut
Jedicut - Ini adalah program yang sejuk yang boleh melakukan CAD / CAM dan melaksanakan fungsi pengawal mesin. Terdapat juga plugin untuk menghasilkan G-code. Ini bukan program paling mudah untuk dikonfigurasikan. Beberapa pilihan dan mesej ralat dalam bahasa Perancis, tetapi jika anda bekerja dengannya untuk beberapa waktu, anda boleh membuatnya berfungsi.
G-code Wing menghasilkan G-codes dalam mod mutlak, yang berjalan di Grbl tanpa sebarang masalah, tetapi Jedicut menghasilkan G-code dalam mod tambahan. Tuan mempunyai kesukaran pada permulaan pertama, ketika kereta itu hanya bergerak ke belakang dan sebagainya. Sekiranya ini berlaku, edit kod G untuk membuang baris yang tidak perlu di header.
Kedua-dua kod Wing G dan Jedicut menjana kod G dengan beberapa kod Grbl yang tidak disokong dalam tajuk. Pengawal akan memaparkan pada monitor apabila kesilapan berlaku. Edit kod G dan padamkan baris kod yang tidak perlu.
G-kod Kerja dengan kedua-dua program dimasukkan, gunakannya untuk memeriksa pengawal.
Jedicut.rar
winggcode.rar
Langkah ketujuh: menetapkan kadar suapan dan suhu
Tidak seperti pengilangan konvensional, pemotongan dawai dengan busa lebur. Apabila wayar tetap berada dalam satu kedudukan untuk beberapa waktu, bahan sekitarnya terus mencair. Ini meningkatkan alur pemotongan dan menyebabkan ketidaktepatan dalam saiz. Terdapat dua pemboleh ubah yang mempengaruhi lebar potongan.
Memotong kadar suapan.
Suhu wayar.
Kadar suapan pemotongan adalah kelajuan di mana wayar memotong melalui bahan, sebaiknya dalam mm / min. Semakin tinggi kelajuan, slot yang lebih kecil, tetapi semakin tinggi suhu yang diperlukan, serta ketegangan dalam wayar harus mencukupi. Kelajuan permulaan yang baik ialah 350 hingga 500 mm / min.
Suhu wayar harus sedikit lebih tinggi daripada suhu lebur busa. Suhu dikawal oleh arus mengalir melalui dawai.
Terdapat perisian yang membolehkan kawalan PWM wayar untuk memanaskannya pada saat yang tepat untuk mengoptimumkan kadar suapan pemotongan. Suhu dawai ditentukan oleh kuadrat masa semasa rintangan.
Ada yang istimewa kalkulatordi mana anda boleh membuat semua pengiraan yang diperlukan.
Langkah Lapan: Operasi Mesin
Proses ini bermula dengan reka bentuk yang dieksport sebagai fail DXF. Fail ini kemudian diimport ke dalam perisian CAM dan output sebagai kod G. Mesin dihidupkan dan ditentukur. Bahan diletakkan di atas meja kerja dan kedudukan permulaan ditetapkan. Jalankan fail G-code dan lihat bagaimana peranti melakukan semua kerja untuk anda.
Menurut tuan, mesin itu mudah untuk menghasilkan dan memudahkan kerja model pesawat.
Dalam video di bawah, anda boleh melihat contoh mesin itu.