Резачка за пяна е чудесно средство за изработка на части за самолети. Тази машина ви позволява точно да изрежете всяка форма на аеродинамичния профил според CAD.
Машината има нихромен проводник, опънат между два водача. Токът се предава през жицата, проводникът се нагрява и водачите се движат, като изрязват сложни контури, като конични крила. Всяка ос се задвижва от стъпков двигател през шпиндела, GT2 колан и шайба. Силата на рязане трябва да бъде минимална и конструкцията трябва да бъде достатъчно твърда, за да издържи на напрежението на телта, опъната между опорите.
Това е истинска 4-осна машина, която може да реже различни форми от двете страни едновременно, така че проблемът е как да контролирате четири независими оси едновременно. Много уроци се съсредоточават върху 3-осните машини, като 3D принтери, но изглежда няма достатъчно документация за създаването на 4-осна машина, като се използват лесно достъпни части и софтуер с отворен код. Господарят намери няколко души, които са правили подобни проекти, използвайки Arduino и Grbl и реши да направи своя машина.
Инструменти и материали:
- Шперплат (12мм);
-Метални пръчки;
- Оловен винт (M8 x 600 mm);
-Моторно съединение M8-M5 (M8 за водещия винт и M5 за вала на двигателя);
-Arduino Mega 2560;
-RAMPS 1.4;
-Стъпкани двигатели (по един за всяка ос);
-A4988 Stepper драйвер (по един за всеки стъпков двигател);
- 12V захранване за Arduino + Ramps;
-Променливо захранване (зарядни устройства Lipo с режим на гореща жица);
-Нихромна тел;
Първа стъпка: Софтуер
Трудната част от създаването на 4-осен CNC е намирането на софтуер за генериране на G код и управление на машината. Търсене на софтуер доведе до създателя на https://www.marginallyclever.com/2013/09/how-to-build-a-4-axis-cnc-gcode-interpreter-for-arduino/, разработен от Marginally clever, който използва Екран Arduino Mega 2560 и CNC Ramps 1.4.
Някои данни са били използвани от следните автори: RcKeith и rcgroups.com
Grbl Hotwire Controller.zip
GRBL8c2mega2560RAMPS.zip
FoamXL 7.0.zip
Стъпка втора: Монтаж на машина
Дизайнът е изработен от 12 мм шперплат, линейният монтаж е от стоманени тръби с диаметър 1/2 инча с плъзгащи се шперплат блокове. Дизайнът на плъзгащите се блокове може да бъде подобрен чрез инсталиране на линеен лагер или втулка.Тъй като капитанът използва оловен винт, той има достатъчно въртящ момент, за да преодолее триенето без лагер. Две стоманени тръби поддържат и държат водещия блок на същата ос.
Вертикалните стълбове се поставят отгоре на хоризонталния водещ блок. Той има четири тръби.
Задвижващият винт е прикрепен към стъпковия мотор с помощта на гъвкава връзка. Това помага при всяко леко разместване на вала и винта. В изправено положение има стъпков мотор с вграден оловен винт, който може да бъде закупен или заменен с конвенционален стъпков двигател и съединител.
Двете машинни стойки са идентични. В основата има място за закрепване на машината към работния плот.
Забележка. При използване на обикновени лагери, в зависимост от материала, може да се появи явление, наречено „залепване и подхлъзване“. Това може да накара движението да стане неравномерно и да предизвика вибрации. Това също може да доведе до запушване, което води до прекомерни натоварвания и пропуснати стъпки при използване на стъпков двигател.
Foamcutter_base.dxf
Стъпка трета: Свържете електрониката
Следващата стъпка е да свържете електрониката, да преместите двигателите и да настроите машината. Има 4 стъпкови двигателя, които трябва да бъдат свързани към платформата Ramps. Проводниците трябва да бъдат положени докрай, за да се осигури достатъчно движение на оста.
Цялото окабеляване е свързано с платката Ramps, която е CNC екран за Arduino Mega2560. Ramp може да поддържа до 5 драйвера за стъпкови двигатели като A4988. Майсторът използва Nema 17 двигатели.
Преди да инсталирате на борда на Ramps, уверете се, че чипът A4988 е ориентиран правилно. Всеки стъпков двигател може да издърпа до 2 A, драйверите на стъпковият мотор са оборудвани с радиатори за разсейване на топлината. Платката също има MOSFET 11A за контрол на температурата на проводника, свързан към щифт D8. Всички компоненти на дъската се нагряват, уверете се, че е осигурено правилното охлаждане.
Когато системата е включена, стъпковите двигатели продължават да теглят ток, за да поддържат задържано положение. Компоненти като Stepper и MOSFET драйвери могат да станат много горещи по време на работа. Не използвайте Ramps без активно охлаждане.
Главният лазерно изряза основата за Arduino и Ramps и свърза 12V вентилатор, за да осигури активно охлаждане на дъската.
Четвърта стъпка: Настройка
Всеки CNC трябва да бъде правилно конфигуриран, преди да започне работа. Тъй като стъпковите двигатели се използват в система с отворен контур (без обратна връзка), трябва да знаете докъде ще стигне каретата с всяко въртене на стъпковия мотор. Зависи от броя стъпки на оборота на двигателя, стъпката на шпиндела и нивото на микропреход, който се използва.
steps_per_mm = (motor_steps_per_rev * driver_microstep) / thread_pitchИзползва стъпков двигател с стъпка от 200 оборота в минута. задвижван от водача A4988 на 1/16 микро стъпка, с водещ винт на стъпки от 2 мм.
Steps_per_mm = (200 * 16) / 2 = 1600Винтът, който капитанът е използвал, е двустранен, така че стойността ще бъде половината от посочената по-горе, т.е. "800". Ако винтът е четиристъпен, тогава стойността ще бъде една четвърт от горното.
След като мигате Mega 2560 с файла Grbl8c2MegaRamps, отворете монитора на серийния порт и въведете „$$“ за достъп до панела за настройки на Grbl. За да промените произволна стойност, въведете $ number = value. Например $ 0 = 100 След като настроите машината, уверете се, че машината премества точната стойност, както е показано на контролера.
Пета стъпка: Нихром
За да отрежете пяната, се нуждаете от тел, направен от подходящ материал, който може да издържи нагряването и ще има същата температура по цялата дължина.
Нихромът е подходящ материал. Най-добре е да използвате колкото е възможно по-тънка жица, за да намалите каналите по време на рязане и да осигурите чисти линии на рязане. Като правило, колкото по-дълга е жицата, толкова по-голямо е напрежението, което трябва да се приложи и толкова по-дебела е жицата.
Следващата стъпка е да прикрепите нихромния проводник към машината. Тъй като имаме 4 независими оси, не можем просто да щракнем двата края на жицата към опорите.Проводникът трябва да има известно удължение, било чрез пружина, или чрез тежест, прикрепена към краищата.
Постоянното напрежение може да се приложи към жицата с помощта на пружина с постоянна сила или висяща тежест в края. Евтин начин за получаване на пружина с постоянна сила е използването Бобини за лична карта.
Стъпка шеста: Създаване на софтуер и G-код
Grbl Hotwire контролер
Съветникът използва контролния панел Grbl, разработен от Гарет Висер, който е пригоден за рязане от Hotwire от Даниел Расио. Панелът има независимо управление на режима за всички оси. Има и инструмент за визуализация, графика „Gcode“ и възможност за запазване на вашите собствени макроси. Температурата на горещия проводник може да се контролира с помощта на M3 / M5 за включване / изключване и S командата „xxx“ за задаване на изходното напрежение, ръчно или с помощта на лентата за превъртане в софтуера. Горещият проводник трябва да бъде свързан към изхода "D8" и да се захранва от източник на захранване, свързан към входа "11A" на линиите.
Генератор на крило g-код
Генератор на крило g-код е програма за генериране на XYUV GY-код за горещо рязане на крилата на самолетния модел. Тя работи на Python 2.7 и може да се интегрира и с интерфейса LinuxCNC Axis. Има и онлайн версия. Това ви позволява да въведете различни параметри на крилото. Има база данни от аеродинамични профили във формат .dat. Новите профили могат да бъдат импортирани по същия начин.
Този софтуер е лесен за използване и поддържа наслояване на крилата върху едно и също парче пяна, за да спести материал. Изходният G-код може да бъде изпратен до машината чрез Grbl контролера.
2.4 Джедикут
Jedicut - Това е готина програма, която може да изпълнява както CAD / CAM, така и да изпълнява функциите на машинен контролер. Има и приставка за генериране на G-код. Това не е най-лесната програма за конфигуриране. Някои от опциите и съобщенията за грешки са на френски език, но ако работите с него известно време, можете да го накарате да работи.
G-кодът на Wing генерира G-кодове в абсолютен режим, който работи на Grbl без проблеми, но Jedicut генерира G-код в инкрементален режим. Капитанът имаше затруднения в първия старт, когато колата просто се движеше напред-назад. Ако това се случи, редактирайте G-кода, за да премахнете ненужните редове в заглавката.
И Wing G кодът, и Jedicut генерират G код с някои неподдържани Grbl кодове в заглавката. Контролерът ще се покаже на монитора, когато възникнат такива грешки. Редактирайте G кода и изтрийте ненужните редове от код.
Включени са работещи G-кодове с двете програми, използвайте ги, за да проверите контролера.
Jedicut.rar
winggcode.rar
Седма стъпка: настройка на скоростта на подаване и температурата
За разлика от конвенционалното фрезоване, жицата се нарязва чрез разтопяване на пяна. Когато жицата остане в едно положение за известно време, околният материал продължава да се топи. Това увеличава жлеба на разреза и причинява неточности в размера. Има две променливи, които влияят на ширината на среза.
Скорост на подаване
Температура на проводника.
Скоростта на подаване на рязане е скоростта, с която жицата прорязва материала, за предпочитане в mm / min. Колкото по-висока е скоростта, толкова по-малък е слотът, но по-висока е необходимата температура, както и напрежението в жицата трябва да е достатъчно. Добрите стартови скорости са от 350 до 500 мм / мин.
Температурата на жицата трябва да бъде малко по-висока от температурата на топене на пяната. Температурата се контролира от тока, протичащ през жицата.
Съществува софтуер, който позволява PWM управление на жицата да го загрява в подходящите моменти, за да се оптимизира скоростта на подаване на рязане. Температурата на жицата се определя от квадрата на текущото време, съпротивление.
Има специален калкулаторкъдето можете да направите всички необходими изчисления.
Стъпка осма: Работа на машината
Процесът започва с дизайн, който се експортира като DXF файл. След това този файл се импортира в CAM софтуера и се извежда като G-код. Машината е включена и калибрирана. Материалът се поставя върху работна плоскост и се задава начално положение. Пуснете файла с G-код и вижте как устройството върши цялата работа за вас.
Според майстора машината е лесна за производство и улеснява работата на модели самолети.
Във видеото по-долу можете да видите пример на машината.