Чпу из dvd приводов своими руками

Лодочный мотор

Больших скоростей добиться не получится, поэтому точнее было бы назвать этот девайс «электрическое весло». При помощи шуруповерта можно спокойно привести в движение небольшую ПВХ-лодку или легкое стеклопластиковое плавсредство.

Такое решение хорошо подойдет для неспешной прогулки на воде, либо для рыбалки (тихие электромоторы удобны, например, для частых переходов с места на место при спиннинговой ловле или для неагрессивного троллинга).

Есть до безобразия простые варианты с «вентилятором» на прямом штоке — шуруповерт держат в руках.                   

Есть довольно сложные поделки, закрепляемые на транце, поворотные, имеющие угловой элемент из переходника на 90 градусов или, например, из редуктора от УШМ.   

Кстати, в качестве материала основы «кулибины» довольно часто берут именно фанеру.

Генератор

Аккумуляторные модели шуруповерта отлично подойдут для создания самодельного генератора. При вращении его ручки прибор сможет подавать электрическую энергию. Такой генератор можно использовать в условиях похода или при выключении электроэнергии в дачном доме. Самодельный генератор может быть использован для подзарядки аккумуляторных батарей (6-12В).

Для работы подойдет шуруповерт, рабочее напряжение которого составляет 18 и больше В. Мастера советуют придерживаться такой последовательности действий:

1. Разобрать корпус шуруповерта.
2. Выпаять его электроплату.
3. На место АКБ установить диодный мост, подходящий по техническим параметрам и характеристикам.
4. Изготовить удобную в использовании ручку, закрепив ее в патроне шуруповерта.

По завершении таких простых доработок остается только собрать корпус. Самодельный генератор готов к работе.

Бормашинка для резьбы по дереву или гравер: как выбрать в магазине?

Бормашинка может иметь еще несколько названий: миниатюрная дрель, гравер. Чаще всего такие устройства являются полифункциональными, так как они дополняются огромным количеством различных насадок.

При покупке аппарата для резьбы по дереву необходимо обращать внимание на следующие характеристики:

1. Кнопка блокировки вала и пусковой элемент должны располагаться поблизости друг от друга. Такое расположение позволит художнику быстро сменить род деятельности, не отвлекаясь от работы.
2. Средняя мощность прибора должна составлять 180 ватт.
3. Крутящий момент должен иметь усредненные показатели в пределах 5000-35000 оборотов в минуту. Многие модели предлагают мастеру выбор скорости. Аппарат с наличием функции работы с пониженным крутящим моментом будет уместен для изготовления гравюр.
4. Масса аппарата не должна быть слишком большой, в противном случае им будет сложно пользоваться в течение длительного времени. Оптимальным весом считается 400-600 грамм.
5. При желании работать в удаленном от розетки месте, необходимо подбирать модель с аккумулятором.

Определенную степень удобства вносит в аппарат индикация уровня заряда аккумулятора. Эта функция позволяет вовремя заряжать устройство и не срывать сроки работы. Поэтому, чтобы ответить на вопрос: какую выбрать бормашину, необходимо оценить направленность своего творчества и его требования. На основе этих показателей и подбирается оптимальное по своему функционалу устройство.

Порядок расчета разрешающей способности шагового двигателя dvd привода

Чтобы измерить разрешение шагового двигателя привода CD / DVD, нужен цифровой микрометр. Расстояние вдоль винта было уже измерено. Общая длина винта промерена с помощью микрометра, которая оказалась 51,56 мм. Далее нужно определить значение отведения, которое представляет собой расстояние между двумя соседними резьбами на винте. Потоки были рассчитаны на 12 нитей в пределах этого расстояния. Отвод = расстояние между соседними нитями = (общая длина / количество нитей = 51,56 мм) / 12 = 4,29 мм / об. Угол шага составляет 18 градусов, что соответствует 20 шагам / оборот. Теперь, когда вся необходимая информация доступна, разрешение шагового двигателя можно рассчитать, как показано выше: Разрешение = (Расстояние между смежными нитями) / (N шагов / оборот) = (4,29 мм / оборот) / (20 шагов / оборот) = 0,214 мм / шаг. Что в 3 раза лучше требуемого разрешения, которое составляет 0,68 мм / шаг.

Чистка поверхностей

Нужен «шурик» с достаточно высокой скоростью. Лучше даже использовать сетевую дрель.

  

Для грубой работы на очень стойких поверхностях люди используют разной формы насадки из металлической проволоки, также в продаже можно встретить наборы разноформатных ершиков с полимерной щетиной.

  

Иногда для работ, похожих на полировку, в патрон вставляют насадку-тарелку с липучкой, на которую хорошо крепится обычная кухонная губка.

 

Подготовка слайдера

Используя супер клей, крепим ползунок и направляющую. Пружина прикреплена для поддержания натяжения между направляющей и ходовым винтом, чтобы избежать зазубрин.

Необходимые инструменты

Чтобы сделать лазер, потребуются определённые компоненты. Все они продаются в обычных магазинах электроники, поэтому каких-либо лишних усилий прикладывать не придётся. Итак, для изготовления потребуются:

• Дисковод (DVD-привод). Можно использовать неисправную модель, главное, чтобы работал лазерный диод.
• Паяльник. Подойдёт практически любой, большая мощность не требуется.
• Несколько мелких проводов — необходимы для соединения деталей друг с другом.
• Портативный коллиматор (или обычная лазерная указка).
• 2 резистора с сопротивлением 10 Ом.
• 3 аккумуляторные батареи типа ААА (мизинчиковые батарейки).
• 2 конденсатора, один — на 0,1 мкФ, второй — на 100 мкФ.
• Плоскогубцы.
• Небольшая отвёртка.
• Маленький ножик.
• В некоторых случаях может потребоваться микросхема LM-317.

Как видно, чтобы сделать лазер из DVD-дисковода, не требуется каких-то сложных компонентов.

Шаг 3: Лазер

Следующий шаг — работа с лазером. Если вы разобрали привод DVD RW, вы можете использовать для проекта его лазерный диод, просто соорудите небольшой движочек — у меня есть видео о том, как это сделать.

Я собираюсь использовать модуль лазера 1.5w 445nm, который я соорудил в этом видео.

Естественно, при длительной работе, настольному лазерному граверу потребуется охлаждение, для DVD может хватить и кусочка алюминия, но в моём случае потребуется активное охлаждение. Я распечатал кронштейны для крепежа лазерного диода с движком на радиаторе с вентилятором шириной 50мм, таким образом, я решил и проблему с выведением дыма от гравируемой поверхности. В этом проекте обязательно носите очки для защиты от лазера, они стоят копейки — не экономьте на своём здоровье.

• Лазер 405nm 500mw — Ali или Amazon
• Лазер 445nm 500mw — Ali или Amazon
• Лазер 650nm 150mw — Ali или Amazon

Изготовление ЧПУ-станка своими руками из dvd-привода или cd rom: что нужно?

Для того чтобы собрать настольный лазерный гравер, потребуется:

• DVD-ROM или CD-ROM пригодный к использованию.
• Лист фанеры или деревянный щит толщиной до 10 мм.
• Несколько саморезов для дерева (2,5 × 25 мм или 2,5 × 10 мм).
• Аппаратно-программная платформа Arduino Uno или другие совместимые платы.
• Программное обеспечение для двигателя
• Лазер 1000 МВт 405 nm (например – Blueviolet).
• Джойстик (аналоговый).
• Кнопка включения.
• Блок питания мощностью 5 В (подойдет старый блок питания, снятый с компьютера).
• Резисторы 2 kOм, 0,25 ВТ.
• Провода для соединения деталей устройства.
• Лобзик или пила для дерева.
• Дрель или шуруповерт.
• Сверла необходимого размера.
• Несколько винтов размером 4 × 20 мм.
• Паяльник.
• Припой.

Пошаговое руководство

Первый шаг

Для изготовления лазерного уровня своими руками нам понадобиться, и пожалуй самое главное, это сам излучатель с крестом, в который встроены уже две маленькие призмы отвечающие за проецирование горизонтальной и вертикальной линии.

Второй шаг

Нам надо найти или создать механизм на подобие маятника. Можно взять внутренности старого джойстика, как показано на видео ниже, либо собрать самостоятельно из металлических, пластиковых или деревянных деталей, главное, чтобы все соединения свободно ходили относительно друг друга.

Подглядеть строение маятника можно у настоящего лазерного построителя плоскостей на фото:

Третий шаг

Далее мы устанавливаем наш модуль в маятник, для этого в нижней части маятника делаем соответствующее отверстие диаметром с толщину модуля.

Когда наш условный компенсатор собран, нам надо сделать грузики, которые помогут нам в настройке самодельного лазерного уровня.

Четвёртый шаг

Мы делаем два отверстия в стволе маятника, а именно поперечное и продольное, для последующей установки шпилек с резьбой с двух сторон.

На все четыре получившихся конца надо накрутить по две или три гайки, исходя из того от какого веса маятник будет реагировать на перевес.

Таким образом у нас получилось устройство, у которого мы можем смещать центр тяжести, а соответственно и положение лазерных линий.

Пятый шаг

Берём батарейный отсек от какой-нибудь старой игрушки на 3 или 4 батарейки, на две будет мало, поэтому наш самодельный лазерный уровень будет быстро садиться, а больше четырёх будет тяжёлый.

Желательно отсек сделать через выключатель, так будет намного удобнее. Переключатель также можно взять от старой ненужной игрушки, благо этого добра сейчас навалом.

Шестой шаг

Всё наше собранное своими руками устройство нужно установить в какой-то корпус, здесь можно взять к примеру, часть пластиковой сантехнической трубы диаметром 110 мм с заглушкой.

Прикручивает самодельный компенсатор к крышке и вставляем в трубу, но предварительно нужно прорезать апертуры (окошки) для лазерных лучей.

Седьмой шаг настройка

Когда вся сборка лазерного уровня своими руками завершена, требуется его настройка. Для точной юстировки можно использовать дешёвый водный уровень, которым даём две отметки на стене на расстоянии друг от друга, примерно 5-6 метров.

По этим двум точкам проверяем горизонталь, если она ровно проходит через эти точки, то регулировка не требуется. При отклонении лазерной линии от заданной черты используем наши гайки на шпильках, передвигая которые будет меняться и положение лазерной плоскости.

Вертикальную линию можно проверить по простому нитяному отвесу.

Токарный станок по дереву

Создание изделий из деревянной заготовки не обойтись без станка для работы по дереву. В качестве рабочей поверхности станка можно использовать верстак из дерево с ровной поверхностью.

По размерам инструмента из рейки выполнить постель, в которой будет расположен и зафиксирован шуреповерт. Для фиксации применяется обычный хомут. Постель крепится к основанию при помощи саморезов или струбцины.

В патрон шуруповерта помещается оправка с зубьями. Для изготовления задней бабки подойдут 2 бруска с винтом для регулировки, заточенные под размеры конуса. Крепится бабка напротив шуруповерта. При этом его ось должна находиться на одном уровне с регулировочным винтом бабки.

Струбциной закрепить задний упор на основании будущего станка. Простой токарный станок для работы по дереву готов к использованию.

Корпус + кнопка

Рассматривал вариант корпуса от «шарикового» дезодоранта Риксона, но сосед вовремя подогнал идеальную по размерам коробочку, которая представляет собой установку для производства мыльных пузырей. Движок заходит в неё с зазорами, но ближе ко дну становится буквально враспор. Поэтому мотор разместил именно так, к тому же «рёбра жёсткости» оказались весьма удобны для надёжного хвата.

Отверстие под вал вырезал с запасом, чтобы получить немного вентиляции с фронтальной части. Кроме того, чтобы как-то отводить тепло, сверлом шестёркой понаделывал отверстий по корпусу – много возле тела мотора и несколько штук выше.

Кнопку нашёл в гараже, умышленно применил крупную, чтобы понадёжнее, и не промазывать. Расположил её с торца, абы не мешала под рукой во время работы.

Кабель + коннектор

По мотивам 12-вольтовой бормашины Proxxon Micromot 50/EF, додумался установить кабель питания «спираль», который не так мешается и отличается повышенной гибкостью. В хозяйстве такой нашёлся — от старой электробритвы Филипс.

Не стал делать его съёмным, припаял сразу к двиглу, хотя можно было для пущей эргономики немного подвинуть кнопку в сторонку и притулить на торец гнездо типа «женщин».

Коннекторы выбирал по надёжности, но в зелёный цветовой ансамбль они тоже вписались неплохо. Рекомендую. Они — аккуратные и практичные, контакт плотный.

Брал в реале, но такие изделия на Али тоже есть, стоят недорого — как вариант:

aliexpress.com/item/10-Pcs-CCTV-Cameras-2-1mm-x-5-5mm-Male-DC-Power-Plug-Adapter-DC-Power/32598414355.html

(1,7 у.е. за 10 штук).

Электромобиль

Для работы понадобиться подготовить стальную раму, колеса на резиновом ходу (можно взять от тележки для сада), кузов от педальной техники. Электрический привод можно сделать из 2 моторчиков от шуруповерта и редуктора. В качестве аккумулятора используется АКБ 6СТ60.

При наличии всех рабочих деталей можно приступать к сборке электромобиля. Это под силу даже начинающему мастеру.

Регулировка тока шагового драйвера

Для достижения высоких скоростей шага, питание двигателя обычно намного выше, чем было бы допустимо без активного ограничения тока. Например, типичный шаговый двигатель может иметь максимальный номинальный ток 1 А с сопротивлением катушки 5 Ом, что будет указывать на максимальное питание двигателя 5 В. Использование такого двигателя с напряжением 12 В позволило бы повысить скорость шага, но ток должен активно быть ограниченным до 1А, чтобы предотвратить повреждение двигателя. A4988 поддерживает такое активное ограничение тока, а потенциометр триммера на плате можно использовать для установки ограничения тока. Один из способов установить ограничение тока — перевести драйвер в полноступенчатый режим и измерить ток, проходящий через одну катушку двигателя, без замыкания входа STEP. Измеренный ток будет 0.7-кратный предел тока (поскольку обе катушки всегда включены и ограничены до 70% от предела тока, установленного в режиме полного шага). Обратите внимание, что изменение логического напряжения Vdd на другое значение изменит настройку ограничения тока, поскольку напряжение на выводе «ref» является функцией Vdd. Другой способ установить предел тока — это измерить напряжение непосредственно на потенциометре и рассчитать результирующий предел тока (резисторы чувствительности тока равны 0,1 Ом). Ограничение тока относится к опорному напряжению следующим образом: Другой способ установить предел тока — это измерить напряжение непосредственно на потенциометре и рассчитать результирующий предел тока (резисторы чувствительности тока равны 0,1 Ом). Ограничение тока соотносится к опорному напряжению следующим образом: Другой способ установить предел тока — это измерить напряжение непосредственно на потенциометре и рассчитать результирующий предел тока (резисторы чувствительности тока равны 0,1 Ом). Ограничение тока соотносится к опорному напряжению следующим образом: Ограничение тока = VREF × 1,25. Так, например, если опорное напряжение 0,6 В, то предельный ток 0.75A. Как упомянуто выше, в режиме полного шага ток через катушки ограничен до 70% от предела тока, поэтому, чтобы получить ток катушки для полного шага в 1А, предел тока должен быть 1А / 0,7 = 1,4А, что соответствует до VREF 1,4A / 1,25 = 1,12 В. См. таблицу данных A4988 для получения дополнительной информации. Примечание. Ток катушки может сильно отличаться от тока источника питания, поэтому не следует использовать ток, измеренный на источнике питания, для установки предела тока. Подходящее место для установки вашего измерителя тока — последовательно с одной из ваших катушек шагового двигателя.

Cборка лазера

 

Лазер, который я использовал, это фокусируемый лазерный модуль 200-250 мВт, 650 нм. Наружный металлический корпус работает как теплоотвод для лазерного диода. Имеет фокусирующую линзу для регулировки лазерной точки.

Подсоедините разъем лазерного провода к лазерному разъему на плате драйвера.

Купить лазер можно тут.

Прошивка GRBL

• Скачать GRBL, https://github.com/gnea/grbl
• Распакуйте на рабочий стол папку grbl-master, вы найдете ее в файле master.zip
• Запустите Arduino IDE
• В меню панели приложения выберите: Sketch -> #include Library -> Add Library from file.ZIP
• Выберите папку grbl, которую вы можете найти внутри папки grlb-master, и нажмите Open
• Теперь библиотека установлена и программное обеспечение IDE покажет вам следующее сообщение: Библиотека добавлена в вашу библиотеку. Проверьте меню «Включение библиотек».
• Затем откройте пример под названием «grbl upload» и загрузите его на свою платформу arduino.

Существует множество проектов и руководств, связанных с переделкой старых CD/DVD-плееров в плоттеры с ЧПУ на базе Arduino. Сегодня я хотел бы поделиться тем, как легко построить свой собственный недорогой мини-плоттер с ЧПУ на Arduino.
Приступим.

Данная статья является переводом, однако для удобства восприятия повествование будет идти от первого лица.

Шаг 1: Что нам нужно

Шаг 2: Идея

Идея создания мини-плоттера с ЧПУ проста: используйте два старых CD/DVD-плеера с шаговыми двигателями, один используется как поверхность для черчения, которая движется вперед и назад по оси Y, другой установите вертикально на нем, чтобы обеспечить движение влево и вправо по оси X. Затем мы устанавливаем сервопривод RC на оси X, чтобы поднимать и опускать перо во время построения осей Z.

Шаг 3: Шаговые моторы dvd/cd привода

В интернете трудно найти точные технические характеристики шаговых двигателей приводов DVD/CD. Я нашел в Интернете характеристики шагового двигателя DVD/CD, который похож на мой. Важные параметры выделены полужирным шрифтом.

Шаг 4: Плата расширения CNC для Arduino Nano v4

Шаг 5: Драйвер шагового двигателя A4988

Моя таблица расчетов для шаговых двигателей X и Y:

Шаг 6: Сборка

Шаг 7: Загрузите прошивку migrbl в arduino nano

Шаг 8: Установка inkscape & inkscape mi-grbl extension

Шаг 9: Установка приложения контроллера grbl

Шаг 10: Калибровочные работы

Шаг 11: Начать использовать

Мы можем изменить направление движения оси без изменения проводки в Axis Direction $3. Из-за устройства моих шаговых двигателей мне пришлось изменить направление шагового двигателя по оси Y, поэтому мое значение настройки было: $3 = 2 . См. Таблицу конфигурации осей ниже.

Таблица конфигурации осей:

Шаг 12: Готово

На фотографиях выше вы можете убедиться, что данный мини-плоттер с ЧПУ работает довольно хорошо. При желании его можно настроить более точно.

>

В этой статье мастер-самодельщик расскажет нам, как он сделал ЧПУ из DVD-приводов для рисования. Сборка проста, дешева и не занимает много времени. Для изготовления станка мастер использовал следующие

Инструменты и материалы:
-Плата расширения CNC Shield V4;
-Arduino Nano;
-DVD приводы – 2 шт;
-Серводвигатель SG90;
-Провода;
-Алюминиевый уголок 20 x 20 x 1,4 мм – длина 120 мм;
-Степлер канцелярский;
-Блок питания 12 В;
-Алюминиевая муфта с гибким валом, размер внутреннего отверстия: 5 мм x 8 мм (или 8 мм x 8 мм);
-Латунная соединительная гайка L-10мм 2 шт;
-Латунная соединительная гайка L-5мм 2 шт;
-Болта + гайки + шайбы M4 x 50 мм 2 шт;
-Болта + гайки + шайбы M4 x 25 мм 3 шт;
-Болта + гайки + шайбы M4 x 20 мм 2 шт;
-Болты + гайки + шайбы M2 x 40 мм 1 шт;
-Болты + гайки + шайбы M2 x 5 мм 2 шт;
-Кабельные стяжки;
-Ножовка;
-Сверлильный станок;
-Ручная шлифовальная машина;
-Клеевой пистолет;
-Паяльное оборудование;
Программное обеспечение:
Прошивка MIGRBL .
INKSCAPE версия 0.48.5 .
Расширение INKSCAPE MI-GRBL .
Универсальный отправитель Gcode.

Шаг первый: шаговые двигатели DVD / CD привода
В интернете мастер нашел характеристики шагового двигателя DVD / CD -привода.
Параметр двигателя: Угол шага: 18 °
Напряжение: 5 В
Сопротивление: 14 Ом
Фаза: 2-2
Режим привода: биполярный
Макс. Частота пуска: 900pps
Макс. Скорость вращения: 1200pps
Удерживающий момент; 40
Диаметр ходового винта: Φ3
Шаг ходового винта: 3
Размер внешнего диаметра двигателя: 15 мм
Так выглядит двигатель в разобранном виде.
Шаговый двигатель работает при напряжении 5 В постоянного тока. Нужно измерить сопротивление двух катушек с помощью мультиметра, чтобы проверить, в хорошем ли он состоянии.

В проекте использовалось два разных типа DVD / CD-плееров, один использовался для оси X с сопротивлением катушки шагового двигателя 14 Ом, а другой использовался для оси Y с сопротивлением катушки 10 Ом.

Шаг второй: плата расширения CNC Shield V4
CNC Shield V4.0 имеет 3 слота на печатной плате для модулей привода шаговых двигателей и один слот для Arduino Nano. Т.е он может управлять 3 шаговыми двигателями по команде Arduino Nano. CNC Shield V4.0 имеет несколько контактов GPIO, доступных для подключения к другим модулям, таким как концевой выключатель, а также к интерфейсу I2C или последовательной связи. Питание для 3 модулей привода шагового двигателя и платы Nano подается через разъем внешнего питания (12 В постоянного тока).

Плату нужно настроить для дальнейшей работы. Нужно настроить как аппаратное, так и программное обеспечение, чтобы использовать прошивку GRBL и настроить режим микрошагов для A4988. Как это сделать, можно посмотреть здесь.
Нужно установить перемычки.
Контакты, подключенные к входам «STEP» и «DIRECTION» драйверов шагового двигателя, неверны по сравнению с исходными определениями GRBL. CNC Shield V4.0 работает Arduino Nano, поэтому можно исправить определения контактов «STEP» и «DIRECTION» в файле «cpu_map_atmega328p.h», расположенном в папке grbl , следующим образом:
#define X_STEP_BIT 5 // Uno Digital Pin 2
#define Y_STEP_BIT 6 // Uno Digital Pin 3
#define Z_STEP_BIT 7 // Uno Digital Pin 4

#define X_DIRECTION_BIT 2 // Uno Digital Pin 5
#define Y_DIRECTION_BIT 3 // Uno Digital Pin 6
#define Z_DIRECTION_BIT 4 // Uno Digital Pin 7

Шаг третий: драйвер A4988
A4988 – это микрошаговый драйвер двигателя со встроенным переводчиком для упрощения работы. Он предназначен для работы биполярных шаговых двигателей в полно-шаговых, полу-шаговых, четверть-шаговых, восьмых и шестнадцати-шаговых режимах с выходной мощностью до 35 В и ± 2 А.

Можно управлять шаговым двигателем с помощью всего 2 контактов контроллера: один для управления направлением вращения, а другой – для управления шагами.

Во многих приложениях микрошаговый режим может повысить производительность системы, а также снизить сложность и стоимость системы по сравнению с полно-шаговыми и полу-шаговыми методами. Микрошаговый режим может использоваться для решения всех проблем с резонансом, вибрацией и шумом в системе шагового двигателя, а также для повышения точности и разрешения шага.

По правилам, чем больше микрошагов, тем плавней движения, но ниже крутящий момент, и наоборот. Мастер пробовал режим 1/16 микрошагов, но в конце концов выбрал 1/8 микрошагов, что является хорошим сочетанием плавного движения и крутящего момента.

Каждый поворот шагового двигателя DVD / CD изначально разделен на 20 шагов с углом 18 ° / шаг (1 поворот = 360 градусов | 360/20 = 18 °). При установке режима с разрешением 1/8 шага на A4988, каждое вращение шагового двигателя DVD / CD будет разделено на 160 шагов с углом 2,25 ° / шаг, что сделает вращение шагового двигателя намного более плавным.

ОГРАНИЧЕНИЕ ТОКА
Подстроечный потенциометр на плате A4988 можно использовать для установки ограничения тока шагового двигателя. Следует обратить внимание на следующее:
В платах шаговых драйверов A4988 используются различные резисторы RCS, в зависимости от производителя. Обычно RCS может быть 0,05 Ом (с маркировкой «R050»), 0,1 Ом (с маркировкой «R100») или 0,2 Ом (с маркировкой «R200»). RCS на данной плате управления A4988: 0,1 Ом.
Шаг четвертый: установка оси X И Y
В этом проекте мастер в основном использовал болты для соединения деталей.
Первый шаг к созданию этого мини-плоттера с ЧПУ – это разобрать два привода DVD / CD.
Далее мастер припаял 4-х проводные кабели к 2-м шаговым двигателям, определив их обмотки и клеммы.
Он измерил длину привода – ось X, которая будет расположена горизонтально, затем вырезал алюминиевый уголок 20 x 20 x 1,4 мм по длине. В данном случае – 120 мм.

Дальше просверлил в алюминиевом уголке 6 отверстий:
– Два отверстия для крепления оси Y с помощью M4x50.
– Два отверстия для крепления оси X с помощью M4x25.
– Два оставшихся отверстия для крепления CNC Shield V4.0 через латунные соединительные гайки L-10 мм.
Для оси Y – использовал одну пластину из нержавеющей стали размером 70 х 80 мм.
Шаг пятый: установка оси Z
Самая важная и самая сложная часть при создании мини-плоттера с ЧПУ – это изготовление механизма подъема ручки. Мастеру пришла в голову идея, что можно использовать канцелярские степлер как механическую часть для подъема ручки. И это оказалось действительно эффективно.
Сначала нужно разобрать степлер. Для дальнейшей работы пока нужна средняя часть.
В подвижной части механизма имеются два отверстия. С помощью соединительной гайки мастер прикручивает к детали муфту.
Поскольку шаг резьбы отверстия муфты отличается от шага резьбы соединительной гайки, ему пришлось использовать переходную гайку.
Нужно обратить внимание, чтобы пружина степлера не касалась головки винтов при движении подвижной части вверх и вниз. Если головки цепляют, то можно их сточить.
Сервопривод хорошо помещаются во внутреннюю U-образную рамку степлера. Он снял пластиковую часть, вырезал и оставил только U-образную часть для крепления сервопривода.
Соединяет сервопривод и среднюю часть степлера длинным винтом M2 x 40.
На обратной стороне механизма степлера есть одно большое отверстие. Оно будет использоваться для соединения держателя карандаша, включая сервопривод, с механизмом оси X с помощью болта M4x25 и 3 гаек.
Дальше нужно вставить карандаш в муфту и закрепить. Чтобы закрепить его, нужно затянуть 2 оставшихся маленьких винта на муфте. Для подъема ручки нужно вырезать резиновую или акриловую шайбу и просверлить в центре отверстие по диаметру карандаша. Затем установил в него карандаш и отрегулировал так, чтобы ручку можно было поднимать вверх с помощью сервопривода и плавно опускать пружиной степлера.
На фото вариант с карандашом и шариковой ручкой.
Дальше нужно закрепить механизм и плату.
Шаг шестой: прошивка
MIGRBL отличается от оригинального GRBL тем, что MIGRBL настроен для ЧПУ, у которых оси X и Y подключены к 2 шаговым двигателям, а ось Z подключена к серводвигателю RC для подъема / опускания инструмента.
Скачайте файлы прошивки MIGRBL.
Скопируйте MIGRBL в C: Users Administrator Documents Arduino libraries
Выполните исправление, следуя “шагу два».
Откройте Arduino IDE, в меню «File» выберите Examples –> MIGRBL –> grblUpload.
Выберите правильный порт и плату (Tools –> Processor –> ATmega328P (Old Bootloader) –> Board –> Arduino Nano.), скомпилируйте и загрузите код в Arduino Nano.
Мастер использовал программу INKSCAPE для создания G-кода.
Обычный G-CODE, созданный из INKSCAPE, не будет работать. Для того, чтобы он заработал, нужно выполнить следующие шаги:
Загрузить INKSCAPE MI-GRBL EXTENSION.
Разархивировать файл.
Скопируйте файлы в каталог INKSCAPE -> Share –> Extension folder.
Теперь у нас есть исполняемый файл G-кода из INKSCAPE. Для отправки файла G-CODE на Arduino Nano нужно использовать Universal Gcode Sender – UGS.
Загрузите программное обеспечение UGS по адресу: https://winder.github.io/ugs_website/download/,, и установить его на компьютер.
Открыть UGS, выбрать Port и установите скорость 115200.
Затем нажать «Connect», после чего на вкладке «Console» отобразится следующая информация.
Шаг седьмой: калибровка
Шаг / мм: Задает GRBL, сколько шагов необходимо, чтобы переместить ось на заданное расстояние.
Шаги / мм = (Шагов на оборот) * (Микрошаги) / (мм на оборот)
Шагов на оборот = 20 – это исходное количество шагов, необходимое для того, чтобы шаговый двигатель совершил 1 полный оборот.
Микрошаги – 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 – это настройка драйвера шагового двигателя A4988. Более высокое значение означает меньший крутящий момент, но более высокую точность. Авторская настройка микрошагов: 1/8.
мм на оборот – это расстояние в мм, на которое винт перемещается за один оборот.
Общая длина винта: 51.56 мм
Рабочая длина: 40.00 мм
Количество витков: 13
Угол шага: 18°
Число шагов, необходимых для того, чтобы шаговый двигатель DVD совершил 1 полный оборот: 20
Настройка микрошагов A4988: 8
Шаг винта шагового привода DVD (мм / оборот): 3.0 мм / об
Шаг / мм: 53.333
Согласно таблице шаг винта шагового двигателя DVD / CD составляет 3 мм . Это можно проверить, измерив рабочую длину винта: 40 мм и посчитав количество витков резьбы в этом рабочем диапазоне: 14:
Шаг = 40/13 = 3 мм.
Калибровка:
X Максимальный ход (мм): 130 $ = 40 000
Y Max travel (mm): $131 = 40.000
X шагов / мм: 101 = 53,333
Шаг по оси Y / мм: 100 = 53,333
Чтобы проверить двигатели и CNC Shield, перейдите на вкладку «Управление станком» -> щелкните стрелки X +, X-, Y + и Y-.
После включения нужно проверить шаговые двигатели. При прикосновении они не должны быть горячие. Если они горячие, то нужно отрегулировать напряжение.
Далее нужно открыть INKSCAPE.
– Установить размер страницы 40 x 40 мм.
– Начертить квадрат размером 10 мм x 10 мм -> Select Image –> Convert to Path
– Перейти Extension Menu –> Click on MIGRBL Z-AXIS SERVO CONTROL, настроить значения во всплывающем окне.
Нажать Apply, G-код будет сохранен в выбранной папке.
– Откройте UGS, выберите Port и установите скорость 115200, нажмите “Connect”.
– Выберите подходящую позицию, перемещая оси X влево – вправо, оси Y вперед – назад и установите исходные координаты кнопкой «Reset Zero».
– Нажмите “Open» -> Перейдите к файлу G-кода, созданному INKSCAPE.
– Нажмите “Send”, и мини-ЧПУ нарисует 10×10 мм в соответствии с G-кодом.
– Наблюдайте за устройством в действии на вкладке “Visualizer”.
– Измерьте фактическую длину по осям X и Y линейкой, чтобы проверить правильность настроек (10 мм).
– Нарисуйте еще несколько кругов разного диаметра, проверьте, совпадают ли начальная и конечная точки круга. Если они не совпадают, возможно, кончик пера перекошен или механические части не выровнены.
Все готово.

В этой статье мастер-самодельщик расскажет нам, как он сделал ЧПУ из DVD-приводов для рисования. Сборка проста, дешева и не занимает много времени. Для изготовления станка мастер использовал следующие
Инструменты и материалы:
-Плата расширения CNC Shield V4;
-Arduino Nano;
-DVD приводы — 2 шт;
-Серводвигатель SG90;
-Провода;
-Алюминиевый уголок 20 x 20 x 1,4 мм — длина 120 мм;
-Степлер канцелярский;
-Блок питания 12 В;
-Алюминиевая муфта с гибким валом, размер внутреннего отверстия: 5 мм x 8 мм (или 8 мм x 8 мм);
-Латунная соединительная гайка L-10мм 2 шт;
-Латунная соединительная гайка L-5мм 2 шт;
-Болта + гайки + шайбы M4 x 50 мм 2 шт;
-Болта + гайки + шайбы M4 x 25 мм 3 шт;
-Болта + гайки + шайбы M4 x 20 мм 2 шт;
-Болты + гайки + шайбы M2 x 40 мм 1 шт;
-Болты + гайки + шайбы M2 x 5 мм 2 шт;
-Кабельные стяжки;
-Ножовка;
-Сверлильный станок;
-Ручная шлифовальная машина;
-Клеевой пистолет;
-Паяльное оборудование;

Программное обеспечение:
Прошивка MIGRBL .
INKSCAPE версия 0.48.5 .
Расширение INKSCAPE MI-GRBL .
Универсальный отправитель Gcode.
Шаг первый: шаговые двигатели DVD / CD привода
В интернете мастер нашел характеристики шагового двигателя DVD / CD -привода.
Параметр двигателя: Угол шага: 18 °
Напряжение: 5 В
Сопротивление: 14 Ом
Фаза: 2-2
Режим привода: биполярный
Макс. Частота пуска: 900pps
Макс. Скорость вращения: 1200pps
Удерживающий момент; 40
Диаметр ходового винта: Φ3
Шаг ходового винта: 3
Размер внешнего диаметра двигателя: 15 мм
Так выглядит двигатель в разобранном виде.

Шаговый двигатель работает при напряжении 5 В постоянного тока. Нужно измерить сопротивление двух катушек с помощью мультиметра, чтобы проверить, в хорошем ли он состоянии.
В проекте использовалось два разных типа DVD / CD-плееров, один использовался для оси X с сопротивлением катушки шагового двигателя 14 Ом, а другой использовался для оси Y с сопротивлением катушки 10 Ом.
Шаг второй: плата расширения CNC Shield V4
CNC Shield V4.0 имеет 3 слота на печатной плате для модулей привода шаговых двигателей и один слот для Arduino Nano. Т.е он может управлять 3 шаговыми двигателями по команде Arduino Nano. CNC Shield V4.0 имеет несколько контактов GPIO, доступных для подключения к другим модулям, таким как концевой выключатель, а также к интерфейсу I2C или последовательной связи. Питание для 3 модулей привода шагового двигателя и платы Nano подается через разъем внешнего питания (12 В постоянного тока).
Плату нужно настроить для дальнейшей работы. Нужно настроить как аппаратное, так и программное обеспечение, чтобы использовать прошивку GRBL и настроить режим микрошагов для A4988. Как это сделать, можно посмотреть здесь.
Нужно установить перемычки.

Контакты, подключенные к входам «STEP» и «DIRECTION» драйверов шагового двигателя, неверны по сравнению с исходными определениями GRBL. CNC Shield V4.0 работает Arduino Nano, поэтому можно исправить определения контактов «STEP» и «DIRECTION» в файле «cpu_map_atmega328p.h», расположенном в папке grbl , следующим образом:
#define X_STEP_BIT 5 // Uno Digital Pin 2
#define Y_STEP_BIT 6 // Uno Digital Pin 3
#define Z_STEP_BIT 7 // Uno Digital Pin 4

#define X_DIRECTION_BIT 2 // Uno Digital Pin 5
#define Y_DIRECTION_BIT 3 // Uno Digital Pin 6
#define Z_DIRECTION_BIT 4 // Uno Digital Pin 7
Шаг третий: драйвер A4988
A4988 — это микрошаговый драйвер двигателя со встроенным переводчиком для упрощения работы. Он предназначен для работы биполярных шаговых двигателей в полно-шаговых, полу-шаговых, четверть-шаговых, восьмых и шестнадцати-шаговых режимах с выходной мощностью до 35 В и ± 2 А.
Можно управлять шаговым двигателем с помощью всего 2 контактов контроллера: один для управления направлением вращения, а другой — для управления шагами.
Во многих приложениях микрошаговый режим может повысить производительность системы, а также снизить сложность и стоимость системы по сравнению с полно-шаговыми и полу-шаговыми методами. Микрошаговый режим может использоваться для решения всех проблем с резонансом, вибрацией и шумом в системе шагового двигателя, а также для повышения точности и разрешения шага.
По правилам, чем больше микрошагов, тем плавней движения, но ниже крутящий момент, и наоборот. Мастер пробовал режим 1/16 микрошагов, но в конце концов выбрал 1/8 микрошагов, что является хорошим сочетанием плавного движения и крутящего момента.
Каждый поворот шагового двигателя DVD / CD изначально разделен на 20 шагов с углом 18 ° / шаг (1 поворот = 360 градусов | 360/20 = 18 °). При установке режима с разрешением 1/8 шага на A4988, каждое вращение шагового двигателя DVD / CD будет разделено на 160 шагов с углом 2,25 ° / шаг, что сделает вращение шагового двигателя намного более плавным.
ОГРАНИЧЕНИЕ ТОКА
Подстроечный потенциометр на плате A4988 можно использовать для установки ограничения тока шагового двигателя. Следует обратить внимание на следующее:
В платах шаговых драйверов A4988 используются различные резисторы RCS, в зависимости от производителя. Обычно RCS может быть 0,05 Ом (с маркировкой «R050»), 0,1 Ом (с маркировкой «R100») или 0,2 Ом (с маркировкой «R200»). RCS на данной плате управления A4988: 0,1 Ом.

Шаг четвертый: установка оси X И Y
В этом проекте мастер в основном использовал болты для соединения деталей.
Первый шаг к созданию этого мини-плоттера с ЧПУ — это разобрать два привода DVD / CD.
Далее мастер припаял 4-х проводные кабели к 2-м шаговым двигателям, определив их обмотки и клеммы.
Он измерил длину привода — ось X, которая будет расположена горизонтально, затем вырезал алюминиевый уголок 20 x 20 x 1,4 мм по длине. В данном случае — 120 мм.
Дальше просверлил в алюминиевом уголке 6 отверстий:
— Два отверстия для крепления оси Y с помощью M4x50.
— Два отверстия для крепления оси X с помощью M4x25.
— Два оставшихся отверстия для крепления CNC Shield V4.0 через латунные соединительные гайки L-10 мм.

Для оси Y — использовал одну пластину из нержавеющей стали размером 70 х 80 мм.

Шаг пятый: установка оси Z
Самая важная и самая сложная часть при создании мини-плоттера с ЧПУ — это изготовление механизма подъема ручки. Мастеру пришла в голову идея, что можно использовать канцелярские степлер как механическую часть для подъема ручки. И это оказалось действительно эффективно.
Сначала нужно разобрать степлер. Для дальнейшей работы пока нужна средняя часть.

В подвижной части механизма имеются два отверстия. С помощью соединительной гайки мастер прикручивает к детали муфту.

Поскольку шаг резьбы отверстия муфты отличается от шага резьбы соединительной гайки, ему пришлось использовать переходную гайку.

Нужно обратить внимание, чтобы пружина степлера не касалась головки винтов при движении подвижной части вверх и вниз. Если головки цепляют, то можно их сточить.

Сервопривод хорошо помещаются во внутреннюю U-образную рамку степлера. Он снял пластиковую часть, вырезал и оставил только U-образную часть для крепления сервопривода.

Соединяет сервопривод и среднюю часть степлера длинным винтом M2 x 40.

На обратной стороне механизма степлера есть одно большое отверстие. Оно будет использоваться для соединения держателя карандаша, включая сервопривод, с механизмом оси X с помощью болта M4x25 и 3 гаек.

Дальше нужно вставить карандаш в муфту и закрепить. Чтобы закрепить его, нужно затянуть 2 оставшихся маленьких винта на муфте. Для подъема ручки нужно вырезать резиновую или акриловую шайбу и просверлить в центре отверстие по диаметру карандаша. Затем установил в него карандаш и отрегулировал так, чтобы ручку можно было поднимать вверх с помощью сервопривода и плавно опускать пружиной степлера.
На фото вариант с карандашом и шариковой ручкой.

Дальше нужно закрепить механизм и плату.

Шаг шестой: прошивка
MIGRBL отличается от оригинального GRBL тем, что MIGRBL настроен для ЧПУ, у которых оси X и Y подключены к 2 шаговым двигателям, а ось Z подключена к серводвигателю RC для подъема / опускания инструмента.
Скачайте файлы прошивки MIGRBL.
Скопируйте MIGRBL в C: Users Administrator Documents Arduino libraries
Выполните исправление, следуя «шагу два».
Откройте Arduino IDE, в меню «File» выберите Examples —> MIGRBL —> grblUpload.
Выберите правильный порт и плату (Tools —> Processor —> ATmega328P (Old Bootloader) —> Board —> Arduino Nano.), скомпилируйте и загрузите код в Arduino Nano.
Мастер использовал программу INKSCAPE для создания G-кода.
Обычный G-CODE, созданный из INKSCAPE, не будет работать. Для того, чтобы он заработал, нужно выполнить следующие шаги:
Загрузить INKSCAPE MI-GRBL EXTENSION.
Разархивировать файл.
Скопируйте файлы в каталог INKSCAPE -> Share —> Extension folder.
Теперь у нас есть исполняемый файл G-кода из INKSCAPE. Для отправки файла G-CODE на Arduino Nano нужно использовать Universal Gcode Sender — UGS.
Загрузите программное обеспечение UGS по адресу: https://winder.github.io/ugs_website/download/,, и установить его на компьютер.
Открыть UGS, выбрать Port и установите скорость 115200.
Затем нажать «Connect», после чего на вкладке «Console» отобразится следующая информация.

Шаг седьмой: калибровка
Шаг / мм: Задает GRBL, сколько шагов необходимо, чтобы переместить ось на заданное расстояние.
Шаги / мм = (Шагов на оборот) * (Микрошаги) / (мм на оборот)
Шагов на оборот = 20 — это исходное количество шагов, необходимое для того, чтобы шаговый двигатель совершил 1 полный оборот.
Микрошаги — 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 — это настройка драйвера шагового двигателя A4988. Более высокое значение означает меньший крутящий момент, но более высокую точность. Авторская настройка микрошагов: 1/8.
мм на оборот — это расстояние в мм, на которое винт перемещается за один оборот.
Общая длина винта: 51.56 мм
Рабочая длина: 40.00 мм
Количество витков: 13
Угол шага: 18°
Число шагов, необходимых для того, чтобы шаговый двигатель DVD совершил 1 полный оборот: 20
Настройка микрошагов A4988: 8
Шаг винта шагового привода DVD (мм / оборот): 3.0 мм / об
Шаг / мм: 53.333
Согласно таблице шаг винта шагового двигателя DVD / CD составляет 3 мм . Это можно проверить, измерив рабочую длину винта: 40 мм и посчитав количество витков резьбы в этом рабочем диапазоне: 14:
Шаг = 40/13 = 3 мм.
Калибровка:
X Максимальный ход (мм): 130 $ = 40 000
Y Max travel (mm): $131 = 40.000
X шагов / мм: 101 = 53,333
Шаг по оси Y / мм: 100 = 53,333
Чтобы проверить двигатели и CNC Shield, перейдите на вкладку «Управление станком» -> щелкните стрелки X +, X-, Y + и Y-.
После включения нужно проверить шаговые двигатели. При прикосновении они не должны быть горячие. Если они горячие, то нужно отрегулировать напряжение.
Далее нужно открыть INKSCAPE.
— Установить размер страницы 40 x 40 мм.
— Начертить квадрат размером 10 мм x 10 мм -> Select Image —> Convert to Path
— Перейти Extension Menu —> Click on MIGRBL Z-AXIS SERVO CONTROL, настроить значения во всплывающем окне.

Нажать Apply, G-код будет сохранен в выбранной папке.
— Откройте UGS, выберите Port и установите скорость 115200, нажмите «Connect».
— Выберите подходящую позицию, перемещая оси X влево — вправо, оси Y вперед — назад и установите исходные координаты кнопкой «Reset Zero».
— Нажмите «Open» -> Перейдите к файлу G-кода, созданному INKSCAPE.
— Нажмите «Send», и мини-ЧПУ нарисует 10×10 мм в соответствии с G-кодом.
— Наблюдайте за устройством в действии на вкладке «Visualizer».
— Измерьте фактическую длину по осям X и Y линейкой, чтобы проверить правильность настроек (10 мм).
— Нарисуйте еще несколько кругов разного диаметра, проверьте, совпадают ли начальная и конечная точки круга. Если они не совпадают, возможно, кончик пера перекошен или механические части не выровнены.
Все готово.

Источник