CNC-Fräse.mw

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   3 Uns wurde am 28.03.2014 eine CNC-Maschine überlassen. Nachdem wir sie unter Verwendung des mitgelieferten Industrierechners ansteuern konnten, stellten wir fest, dass diese Methode nicht viel Zukunft haben würde. Kein USB, beschränkte Geschwindigkeit, laut, Win98 will man nicht im Netzwerk haben, etc.
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   5 Da die Fräse alle ihre Anschlüsse über D-Sub-Buchsen herausführt, wollen wir einen anderen Controller verwenden, der die Motoren direkt ansteuert. Am 24.05.2014 haben wir mit einem [http://smoothieware.org/smoothieboard Smoothieboard] erfolgreich die ersten Schritte in diese Richtung gemacht.
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   7 == Überblick ==
   8 === Fräse ===
   9 Es handelt sich um eine etwa 15 jahre alte Isel Automation Flachbett Tischfräse CNC Multi K.
  10 Kaum gebraucht und vermutlich seit ~9 Jahren nicht mehr in Betrieb gewesen.
  11 * Arbeitsbereich: x*y*z mm
  12 * Kugelgewindetriebe
  13 * Zwei Endschalter pro Achse
  14 * Derzeit zwei Frässpindeln verfügbar
  15 ** [[CNC-Fräse#HF-Spindel|Hochfrequenzspindel]]
  16 ** [[CNC-Fräse#Proxxon|Proxxon]]
  17 * NEMA23 Schrittmotoren der Firma Nanotec [http://de.nanotec.com/fileadmin/files/Datenblaetter/Schrittmotoren/ST5918/ST5918M3008-A.pdf 4T5618M3300]
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  19 ==== Motoranschlüsse an der Fräse ====
  20 Die Fräse führt an der Hinterseite 3 D-Sub DE-9 Buchsen heraus, die je für die Ansteuerung der X-, Y- und Z-Achse zwei Polepaaranschlüsse bereitstellt.
  21 Pinbelegung D-Sub DE-9 Buchsen
  22 <pre>
  23 1. Pol A
  24 2. Pol /A
  25 3. Pol B
  26 4. Pol /B
  27 5.
  28 6.
  29 7.
  30 8.
  31 9.
  32 </pre>
  33
  34 In der Fräse selbst steckt keine Logik, die Achsen werden über drei D-Sub-Buchsen aus der Fräse herausgeführt.
  35
  36 === Werkzeuge ===
  37 ==== Proxxon ====
  38 * 230V, 100W
  39 * 20k 1/min direkt am Gerät stufenlos verstellbar
  40 * Wird direkt an den Rechner angeschlossen
  41 * Mit Aufnahmen für verschiedene Einsatz-Durchmesser bis 3.2 mm
  42 * Hat derzeit einen Lagerschaden, reparabel.
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  44 ==== HF-Spindel ====
  45 * Wird von einem externen Netzteil mit Strom versorgt, das wiederum über "Fußpedal"-Anschluss mit Rechner ("HF-Spindel") verbunden wird. (Kann kurzgeschlossen werden, die Spindel ohne den Rechner zu betreiben.
  46 * 50k 1/min
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  48 ==== Werkzeug-Einsätze ====
  49 * Siehe Bilder
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  51
  52 === Misc ===
  53 * Produktnr. 148508
  54 * Ident 9911 00042
  55
  56 * [https://www.dropbox.com/sc/48b807yucui78j6/YiSdTUa890 Unsortierte Bilder]
  57
  58 == Erste Experimente ==
  59 [[Datei:CNC-Experimente.JPG|thumb|Erste CNC Experimente]]
  60 * Anschluss an ein [http://smoothieware.org/ SmoothieBoard]
  61 * Config angepasst (Siehe Upload von larsan)
  62 * Mit Eagle und [http://www.pcbgcode.org/ pcb-gcode] gcode erzeugt, auf SmoothieBoard übertragen und ausgeführt
  63 * Noch einige Probleme mit der Einstellung der Höhe(Z-Achse), da der Kleber unter der Platine etwas uneben war
  64
  65 === Smoothieboard config ===
  66 Eine erste config fürs Smoothieboard, liegt als ''config'' im Rootverzeichnis der µSD-Karte:
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  68 <pre style="height:200px;overflow-y:scroll;">
  69 # NOTE Lines must not exceed 132 characters
  70 # Robot module configurations : general handling of movement G-codes and slicing into moves
  71 default_feed_rate                            100             # Default rate ( mm/minute ) for G1/G2/G3 moves
  72 default_seek_rate                            100             # Default rate ( mm/minute ) for G0 moves
  73 mm_per_arc_segment                           0.5              # Arcs are cut into segments ( lines ), this is the length for
  74                                                               # these segments.  Smaller values mean more resolution,
  75                                                               # higher values mean faster computation
  76 mm_per_line_segment                          5                # Lines can be cut into segments ( not usefull with cartesian
  77                                                               # coordinates robots ).
  78
  79 # Arm solution configuration : Cartesian robot. Translates mm positions into stepper positions
  80 alpha_steps_per_mm                           800             # Steps per mm for alpha stepper
  81 beta_steps_per_mm                            800             # Steps per mm for beta stepper
  82 gamma_steps_per_mm                           800             # Steps per mm for gamma stepper
  83
  84 # Planner module configuration : Look-ahead and acceleration configuration
  85 planner_queue_size                           32               # DO NOT CHANGE THIS UNLESS YOU KNOW EXACTLY WHAT YOU ARE DOING
  86 acceleration                                 3000             # Acceleration in mm/second/second.
  87 acceleration_ticks_per_second                1000             # Number of times per second the speed is updated
  88 junction_deviation                           0.05             # Similar to the old "max_jerk", in millimeters,
  89                                                               # see https://github.com/grbl/grbl/blob/master/planner.c#L409
  90                                                               # and https://github.com/grbl/grbl/wiki/Configuring-Grbl-v0.8
  91                                                               # Lower values mean being more careful, higher values means being
  92                                                               # faster and have more jerk
  93 #minimum_planner_speed                       0.0              # sets the minimum planner speed in mm/sec
  94
  95 # Stepper module configuration
  96 microseconds_per_step_pulse                  1                # Duration of step pulses to stepper drivers, in microseconds
  97 minimum_steps_per_minute                     1200             # Never step slower than this
  98 base_stepping_frequency                      100000           # Base frequency for stepping, higher gives smoother movement
  99
 100 # Cartesian axis speed limits
 101 x_axis_max_speed                             30000            # mm/min
 102 y_axis_max_speed                             30000            # mm/min
 103 z_axis_max_speed                             300              # mm/min
 104
 105 # Stepper module pins ( ports, and pin numbers, appending "!" to the number will invert a pin )
 106 alpha_step_pin                               2.0              # Pin for alpha stepper step signal
 107 alpha_dir_pin                                0.5              # Pin for alpha stepper direction
 108 alpha_en_pin                                 0.4              # Pin for alpha enable pin
 109 alpha_current                                1.0              # X stepper motor current
 110 alpha_max_rate                               30000.0          # mm/min
 111
 112 beta_step_pin                                2.1              # Pin for beta stepper step signal
 113 beta_dir_pin                                 0.11             # Pin for beta stepper direction
 114 beta_en_pin                                  0.10             # Pin for beta enable
 115 beta_current                                 1.0              # Y stepper motor current
 116 beta_max_rate                                30000.0          # mm/min
 117
 118 gamma_step_pin                               2.2              # Pin for gamma stepper step signal
 119 gamma_dir_pin                                0.20             # Pin for gamma stepper direction
 120 gamma_en_pin                                 0.19             # Pin for gamma enable
 121 gamma_current                                1.0              # Z stepper motor current
 122 gamma_max_rate                               300.0            # mm/min
 123
 124 # Serial communications configuration ( baud rate default to 9600 if undefined )
 125 uart0.baud_rate                              115200           # Baud rate for the default hardware serial port
 126 second_usb_serial_enable                     false            # This enables a second usb serial port (to have both pronterface
 127                                                               # and a terminal connected)
 128 #leds_disable                                true             # disable using leds after config loaded
 129
 130
 131 # Extruder module configuration
 132 extruder_module_enable                       true             # Whether to activate the extruder module at all. All configuration
 133                                                               # is ignored if false
 134 extruder_steps_per_mm                        140              # Steps per mm for extruder stepper
 135 extruder_default_feed_rate                   600              # Default rate ( mm/minute ) for moves where only the extruder moves
 136 extruder_acceleration                        500              # Acceleration for retracts, mm/sec^2
 137 extruder_max_speed                           1000             # mm/sec NOTE only used for retracts
 138
 139 extruder_step_pin                            2.3              # Pin for extruder step signal
 140 extruder_dir_pin                             0.22             # Pin for extruder dir signal
 141 extruder_en_pin                              0.21             # Pin for extruder enable signal
 142 delta_current                                1.5              # Extruder stepper motor current
 143
 144 # Laser module configuration
 145 laser_module_enable                          false            # Whether to activate the laser module at all. All configuration is
 146                                                               # ignored if false.
 147 #laser_module_pin                             2.5             # this pin will be PWMed to control the laser. Only P2.0 - P2.5
 148                                                               # can be used since laser requires hardware PWM
 149 #laser_module_max_power                       0.8             # this is the maximum duty cycle that will be applied to the laser
 150 #laser_module_tickle_power                    0.0             # this duty cycle will be used for travel moves to keep the laser
 151                                                               # active without actually burning
 152 #laser_module_pwm_period                      20              # this sets the pwm frequency as the period in microseconds
 153
 154 # Hotend temperature control configuration
 155 temperature_control.hotend.enable            true             # Whether to activate this ( "hotend" ) module at all.
 156                                                               # All configuration is ignored if false.
 157 temperature_control.hotend.thermistor_pin    0.23             # Pin for the thermistor to read
 158 temperature_control.hotend.heater_pin        2.7              # Pin that controls the heater
 159 temperature_control.hotend.thermistor        EPCOS100K        # see src/modules/tools/temperaturecontrol/TemperatureControl.cpp:64
 160                                                               # for a list of valid thermistor names
 161 temperature_control.hotend.set_m_code        104              #
 162 temperature_control.hotend.set_and_wait_m_code 109            #
 163 temperature_control.hotend.designator        T                #
 164
 165 #temperature_control.hotend.p_factor         13.7             # permanenetly set the PID values after an auto pid
 166 #temperature_control.hotend.i_factor         0.097            #
 167 #temperature_control.hotend.d_factor         24               #
 168
 169 #temperature_control.hotend.max_pwm          64               # max pwm, 64 is a good value if driving a 12v resistor with 24v.
 170
 171 temperature_control.bed.enable               true             #
 172 temperature_control.bed.thermistor_pin       0.24             #
 173 temperature_control.bed.heater_pin           2.5              #
 174 temperature_control.bed.thermistor           Honeywell100K    # see src/modules/tools/temperaturecontrol/TemperatureControl.cpp:64
 175                                                               # for a list of valid thermistor names
 176 temperature_control.bed.set_m_code           140              #
 177 temperature_control.bed.set_and_wait_m_code  190              #
 178 temperature_control.bed.designator           B                #
 179
 180 #temperature_control.bed.bang_bang            false           # set to true to use bang bang control rather than PID
 181 #temperature_control.bed.hysteresis           2.0             # set to the temperature in degrees C to use as hysteresis
 182                                                               # when using bang bang
 183
 184 # Switch module for fan control
 185 switch.fan.enable                            true             #
 186 switch.fan.input_on_command                  M106             #
 187 switch.fan.input_off_command                 M107             #
 188 switch.fan.output_pin                        2.6              #
 189 switch.fan.output_type                       pwm              # pwm output settable with S parameter in the input_on_comand
 190 #switch.fan.max_pwm                           255              # set max pwm for the pin default is 255
 191
 192 #switch.misc.enable                           true             #
 193 #switch.misc.input_on_command                 M42              #
 194 #switch.misc.input_off_command                M43              #
 195 #switch.misc.output_pin                       2.4              #
 196 #switch.misc.output_type                      digital          # just an on or off pin
 197
 198 # Switch module for spindle control
 199 #switch.spindle.enable                        false            #
 200
 201 # Endstops
 202 endstops_enable                              true             # the endstop module is enabled by default and can be disabled here
 203 #corexy_homing                               false            # set to true if homing on a hbit or corexy
 204 alpha_min_endstop                            1.24^            # add a ! to invert if endstop is NO connected to ground
 205 alpha_max_endstop                            1.25^            #
 206 alpha_homing_direction                       home_to_min      # or set to home_to_max and set alpha_max
 207 alpha_min                                    0                # this gets loaded after homing when home_to_min is set
 208 alpha_max                                    200              # this gets loaded after homing when home_to_max is set
 209 beta_min_endstop                             1.26^            #
 210 beta_max_endstop                             1.27^            #
 211 beta_homing_direction                        home_to_min      #
 212 beta_min                                     0                #
 213 beta_max                                     200              #
 214 gamma_min_endstop                            1.28^            #
 215 gamma_max_endstop                            1.29^            #
 216 gamma_homing_direction                       home_to_min      #
 217 gamma_min                                    0                #
 218 gamma_max                                    200              #
 219
 220 alpha_fast_homing_rate_mm_s                  50               # feedrates in mm/second
 221 beta_fast_homing_rate_mm_s                   50               # "
 222 gamma_fast_homing_rate_mm_s                  4                # "
 223 alpha_slow_homing_rate_mm_s                  25               # "
 224 beta_slow_homing_rate_mm_s                   25               # "
 225 gamma_slow_homing_rate_mm_s                  2                # "
 226
 227 alpha_homing_retract_mm                      5                # distance in mm
 228 beta_homing_retract_mm                       5                # "
 229 gamma_homing_retract_mm                      1                # "
 230
 231 #endstop_debounce_count                       100              # uncomment if you get noise on your endstops
 232
 233 # Pause button
 234 pause_button_enable                          true             #
 235
 236 # Panel
 237 panel.enable                                 false             # set to true to enable the panel code
 238 panel.lcd                                    smoothiepanel     # set type of panel
 239 panel.encoder_a_pin                          3.25!^            # encoder pin
 240 panel.encoder_b_pin                          3.26!^            # encoder pin
 241
 242 # Example for reprap discount GLCD
 243 # on glcd EXP1 is to left and EXP2 is to right, pin 1 is bottom left, pin 2 is top left etc.
 244 # +5v is EXP1 pin 10, Gnd is EXP1 pin 9
 245 #panel.lcd                                   reprap_discount_glcd     #
 246 #panel.spi_channel                           0                 # spi channel to use  ; GLCD EXP1 Pins 3,5 (MOSI, SCLK)
 247 #panel.spi_cs_pin                            0.16              # spi chip select     ; GLCD EXP1 Pin 4
 248 #panel.encoder_a_pin                         3.25!^            # encoder pin         ; GLCD EXP2 Pin 3
 249 #panel.encoder_b_pin                         3.26!^            # encoder pin         ; GLCD EXP2 Pin 5
 250 #panel.click_button_pin                      1.30!^            # click button        ; GLCD EXP1 Pin 2
 251 #panel.buzz_pin                              1.31              # pin for buzzer      ; GLCD EXP1 Pin 1
 252 #panel.button_pause_pin                      2.11^             # kill/pause          ; GLCD EXP2 Pin 8 either
 253 #panel.back_button_pin                       2.11!^            # back button         ; GLCD EXP2 Pin 8 or
 254
 255 # pins used with other panels
 256 #panel.up_button_pin                         0.1!              # up button if used
 257 #panel.down_button_pin                       0.0!              # down button if used
 258 #panel.click_button_pin                      0.18!             # click button if used
 259
 260 panel.menu_offset                            0                 # some panels will need 1 here
 261
 262 panel.alpha_jog_feedrate                     6000              # x jogging feedrate in mm/min
 263 panel.beta_jog_feedrate                      6000              # y jogging feedrate in mm/min
 264 panel.gamma_jog_feedrate                     200               # z jogging feedrate in mm/min
 265
 266 panel.hotend_temperature                     185               # temp to set hotend when preheat is selected
 267 panel.bed_temperature                        60                # temp to set bed when preheat is selected
 268
 269 # Example of a custom menu entry, which will show up in the Custom entry.
 270 # NOTE _ gets converted to space in the menu and commands, | is used to separate multiple commands
 271 custom_menu.power_on.enable                true              #
 272 custom_menu.power_on.name                  Power_on          #
 273 custom_menu.power_on.command               M80               #
 274
 275 custom_menu.power_off.enable               true              #
 276 custom_menu.power_off.name                 Power_off         #
 277 custom_menu.power_off.command              M81               #
 278
 279 # Only needed on a smoothieboard
 280 currentcontrol_module_enable                 true             #
 281
 282 return_error_on_unhandled_gcode              false            #
 283
 284 # network settings
 285 network.enable                               false            # enable the ethernet network services
 286 network.webserver.enable                     true             # enable the webserver
 287 network.telnet.enable                        true             # enable the telnet server
 288 network.ip_address                           auto             # use dhcp to get ip address
 289 # uncomment the 3 below to manually setup ip address
 290 #network.ip_address                           192.168.3.222    # the IP address
 291 #network.ip_mask                              255.255.255.0    # the ip mask
 292 #network.ip_gateway                           192.168.3.1      # the gateway address
 293 #network.mac_override                         xx.xx.xx.xx.xx.xx  # override the mac address, only do this if you have a conflict
 294 </pre>
 295
 296 == Workflow ==
 297 * ?
 298
 299 == Archiv ==
 300
 301 === Rechner ===
 302 * AT-Industrie-PC-Gehäuse
 303 * Full-size ISA Intel Rechner 233 MHz CPU
 304 ** PIA-652DV 2.4 [ftp://ftp.arbor.com.tw/pub/manual/Manuals/PIA%20Series/pia-652-20.pdf Manual]
 305 ** 48 MB RAM (werden nur erkannt, es stecken mehr drin, EDO, sowie SD-RAM)
 306 * [[CNC-Fräse#MPK3|MPK3-Karte]]
 307 * Netzwerk-Karte
 308 * Zu viele Lüfter
 309 * CD-Laufwerk
 310 * Disketten-Laufwerk
 311 * EIN/AUS-Schalter an der Front
 312 * POWER und NOT-AUS-Taster für die Spindel an der Front
 313
 314 * 15" TFT 1024*768
 315 * Cherry-Tastatur und Kugelmaus
 316
 317 ==== MPK3 ====
 318 * Full-size ISA-Karte mit zwei D-Sub-Ausgängen an der Slotblende, Die große Buchse -> Fräse, die Kleine -> ?
 319 * Versorgt die Motoren der Fräse (mit Ausnahme der Spindel) direkt mit Strom
 320 * Anschluss erfolgte mit einer Kabelpeitsche von einem 25-Pol D-Sub-Stecker auf drei 9-Pol D-Sub-Stecker (einer pro Achse)
 321
 322 === Software ===
 323 * Win 98 SE
 324
 325 ==== Trimeta EdiTasc ====
 326 * Steuert die Fräse, schaltet Spindel ein/aus etc.
 327 * Lädt .ncp ("Zwischenformat) und .plt (hpgl)
 328 * Zeigt Pfade und Position (Nullpunkt, Spindelposition)
 329 * Kann simulieren
 330 * Papierdoku vorhanden
 331
 332 ==== isy3 ====
 333 * neueste installierte Version der isy-Programme (es gibt noch isy, isy1 und isy2)
 334 * DOS-Software
 335
 336
 337 === ISA <-> LPT ===
 338 Schaltungsbasteleien - TU Chemnitz
 339
 340 http://www-user.tu-chemnitz.de/~heha/bastelecke/Rund%20um%20den%20PC/LPTISA/
 341
 342 http://www-user.tu-chemnitz.de/~heha/messtech/
 343
 344 === Kompatibilität der MPK3 mit [http://www.linuxcnc.org/ LinuxCNC] ===
 345 * [http://wiki.linuxcnc.org/cgi-bin/wiki.pl?EMC2_Supported_Hardware Supported Hardware]
 346 * Zwei irc chatlogs, sucht nach "bagi"
 347 ** http://psha.org.ru/irc/%23emc/2005-04-05.html
 348 *** <bagi> the current for each coil of the motor (2 coils - bipolar ) has to be set with one 8-Bit Port per coil.
 349 *** <cradek> that should be an easy modification to emcmot.c
 350 ** http://psha.org.ru/irc/%23emc/2005-04-12.html
 351 *** <bagi>  at the moment there is no driver for this card. it is an ISA PCB for 3  Steppers. for each motor 2 L292 and 2 8Bit for the current of the 2  coils.
 352
 353
 354
 355 [[Kategorie:Infrastruktur]]
 356 [[Kategorie:Hardware]]