🪵  Буратина

Disclaimer: this page is in active development!

TBD:

  • Схема стойки станка

  • Пошаговая инструкция для печатных плат с fabmodules + Candle

  • Пошаговая инструкция для Fusion360 и CAM там

Немного скучных подробностей

Трёхосевой ЧПУ-станок (3-axis CNC) собран на механике 3D-принтера с фанерным несущим корпусом (см Booratina#Some legacy) и управляется FluidNC как ПО стойки (контроллера) станка. Шпиндель имеет одну степень свободы и перемещается по оси Z. Стол имеет две стороны свободы; ось Y перемещается на каретке по оси X. Шпиндель с косвенным приводом, привод ременной от коллекторного (DC) мотора, с повышающим числом около 4.

Как пользоваться

После включения станок запускается FluidNC на ESP32 на основной плате, выполняющей роль стойки (контроллера) станка:

  • микроконтроллер с управляющим ПО и ОЗУ для хранения состояния станка и части программы (файла с G-кодами)

  • драйвера моторов, перемещающих шпиндель

  • подсистема питания контроллера (DC-DC преобразователь на 5V), драйверов и моторов осей, и шпинделя на 12V

  • #WIP контроллер оборотов шпинделя с обратной связью на отдельном модуле ESP32-C6 с OLED-экраном для индикации состояния шпинделя

ПО FluidNC подключается по Wi-Fi к публичной сети хакспейса (MOWMOW) и доступно по IP-адресу в ней, а также по анонсированному через mDNS имени http://fluidnc.local

Всё-таки как пользоваться

Общий путь выглядит так:

  • подготовка дизайна в CAD-программе

    • 3D-модель в CAD (FreeCAD, Fusion360, OnShape, SolidWorks, Blender)

    • схема и чертежи печатной платы в Gerber (KiCAD, Eagle, Fusion на выбор)

  • подготовка управляющей программы в G-Codes в CAM-системе

    • СAM для обработки бруска материала (MasterCAM, Fusion)

    • FlatCAM для обработки заготовки для печатной платы

      • фрезерование дорожек мелкой фрезой (0.2-0.6 мм)

      • фрезерование/сверление отверстий сверлом или фрезой соответствующего или чуть меньшего диаметра (0.8-1 мм)

      • фрезерование контура печатной платы

    • fabmodules-html5 для произвольной задачи, для которой целевая карта высот представляет собой grayscale PNG-файл или набор файлов

  • отправка управляющей программы (файла в формате .nc) на станок

FlatCAM (пропатчен в Hacker Embassy для работы с Qt5) и Candle установлены на компьютер newgaming на втором этаже. Можно установить их на личную машину (проверено на Debian-like Linux новее 2022 года).

Запуск программы через FluidNC

В веб-интерфейсе в разделе Local filesystem есть возможность загрузить файл с помощью кнопки Upload. После этого файл *.nc доступен для запуcка из интерфейса; постоянное подключение к станку с компьютера не обязательно.

Запуск программы через Candle

Для обеспечения возможности измерения фактической неровности поверхности стола есть возможность измерения поверхности контактным способом. Стол должен быть подключён к массе (минусу) станка. На шпиндель по жёлтому проводу при отключенном шпинделе подаётся напряжение, и при касании концом инструмента (фрезы) стола контроллер может это обнаружить.

Измерение поверхности может быть выполнено при загруженном g-code файле, по которому определяется рабочая область для данной задачи. После измерения по X на Y точкам производится интерполяция, и координаты по оси Z корректируются с учётом обнаруженной кривизны заготовки. Для запуска задачи всё время обработки компьютер с Candle должен быть постоянно доступен в сети хакерспейса, поскольку программа стримится в реальном времени.

Пайплайн работы на ЧПУ-станке

Станок выполняет файлы с G-codes, описывающие атомарные действия (перемещение, homing, включение-выключение шпинделя и т.п.) станка. Станок имеет внутреннее состояние:

  • фактическое положение шпинделя относительно нуля рабочего стола

  • флаг is homed (выполнен цикл привязки к нулю; на мелких ЧПУ нередко цикл не выполняется, и ноль выставляется руками)

  • состояние координат в памяти стойки станка

Some legacy

Дано: ~~голая женщина лезет в окно~~ бывший прынтер.

Вид спереди до пер(е)делки

Вид спереди до пер(е)делки


Вид сбоку до пер(е)делки

Вид сбоку до пер(е)делки


Вид на спинку до переделки

Вид на спинку до переделки



Модель ведра: TiN Turbo A

Схемки на шитхабе (mainboard/v1.3)

Питается от БП на 12V 29A (350W)

Архив ссайта производителя

Исходники родной паршивки (пока не проверены; upd: собрались, пока не заработал экран)