CNC-Fräse.mw

   1 {{Hinweis|Diese Seite befindet im Aufbau, es können Platzhalter vorkommen und wichtige Informationen fehlen. Inhaltliche Bearbeitungen und Ergänzungen, sowie Formatierungen sind ausdrücklich erwünscht.}}
   2
   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.
   4
   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.
   6
   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]
  18
  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 ==== Endschalter ====
  37 * X-Achse: zu überprüfen
  38 * Y-Achse: Endschalter für min. und max. sind vorhanden
  39 * Z-Achse: zu überprüfen
  40
  41 Laut Belegungsplan sind die Entschalter mit NC (Normally Connected) an den jeweiligen D-Sub DE-9 Buchsen mit den Pins 5 (Common), 8 und 9 angeschlossen.
  42
  43 === Werkzeuge ===
  44 ==== Proxxon ====
  45 * 230V, 100W
  46 * 20k 1/min direkt am Gerät stufenlos verstellbar
  47 * Wird direkt an den Rechner angeschlossen
  48 * Mit Aufnahmen für verschiedene Einsatz-Durchmesser bis 3.2 mm
  49 * Hat derzeit einen Lagerschaden, reparabel.
  50
  51 ==== HF-Spindel ====
  52 * 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.
  53 * 50k 1/min
  54
  55 ==== Werkzeug-Einsätze ====
  56 * Siehe Bilder
  57
  58
  59 === Misc ===
  60 * Produktnr. 148508
  61 * Ident 9911 00042
  62
  63 * [https://www.dropbox.com/sc/48b807yucui78j6/YiSdTUa890 Unsortierte Bilder]
  64
  65 == Erste Experimente ==
  66 [[Datei:CNC-Experimente.JPG|thumb|Erste CNC Experimente]]
  67 * Anschluss an ein [http://smoothieware.org/ SmoothieBoard]
  68 * Config angepasst (Siehe Upload von larsan)
  69 * Mit Eagle und [http://www.pcbgcode.org/ pcb-gcode] gcode erzeugt, auf SmoothieBoard übertragen und ausgeführt
  70 * Noch einige Probleme mit der Einstellung der Höhe(Z-Achse), da der Kleber unter der Platine etwas uneben war
  71
  72 === Smoothieboard config ===
  73 Eine erste config fürs Smoothieboard, liegt als ''config'' im Rootverzeichnis der µSD-Karte:
  74
  75 <pre style="height:200px;overflow-y:scroll;">
  76 # NOTE Lines must not exceed 132 characters
  77 # Robot module configurations : general handling of movement G-codes and slicing into moves
  78 default_feed_rate                            100             # Default rate ( mm/minute ) for G1/G2/G3 moves
  79 default_seek_rate                            100             # Default rate ( mm/minute ) for G0 moves
  80 mm_per_arc_segment                           0.5              # Arcs are cut into segments ( lines ), this is the length for
  81                                                               # these segments.  Smaller values mean more resolution,
  82                                                               # higher values mean faster computation
  83 mm_per_line_segment                          5                # Lines can be cut into segments ( not usefull with cartesian
  84                                                               # coordinates robots ).
  85
  86 # Arm solution configuration : Cartesian robot. Translates mm positions into stepper positions
  87 alpha_steps_per_mm                           800             # Steps per mm for alpha stepper
  88 beta_steps_per_mm                            800             # Steps per mm for beta stepper
  89 gamma_steps_per_mm                           800             # Steps per mm for gamma stepper
  90
  91 # Planner module configuration : Look-ahead and acceleration configuration
  92 planner_queue_size                           32               # DO NOT CHANGE THIS UNLESS YOU KNOW EXACTLY WHAT YOU ARE DOING
  93 acceleration                                 3000             # Acceleration in mm/second/second.
  94 acceleration_ticks_per_second                1000             # Number of times per second the speed is updated
  95 junction_deviation                           0.05             # Similar to the old "max_jerk", in millimeters,
  96                                                               # see https://github.com/grbl/grbl/blob/master/planner.c#L409
  97                                                               # and https://github.com/grbl/grbl/wiki/Configuring-Grbl-v0.8
  98                                                               # Lower values mean being more careful, higher values means being
  99                                                               # faster and have more jerk
 100 #minimum_planner_speed                       0.0              # sets the minimum planner speed in mm/sec
 101
 102 # Stepper module configuration
 103 microseconds_per_step_pulse                  1                # Duration of step pulses to stepper drivers, in microseconds
 104 minimum_steps_per_minute                     1200             # Never step slower than this
 105 base_stepping_frequency                      100000           # Base frequency for stepping, higher gives smoother movement
 106
 107 # Cartesian axis speed limits
 108 x_axis_max_speed                             30000            # mm/min
 109 y_axis_max_speed                             30000            # mm/min
 110 z_axis_max_speed                             300              # mm/min
 111
 112 # Stepper module pins ( ports, and pin numbers, appending "!" to the number will invert a pin )
 113 alpha_step_pin                               2.0              # Pin for alpha stepper step signal
 114 alpha_dir_pin                                0.5              # Pin for alpha stepper direction
 115 alpha_en_pin                                 0.4              # Pin for alpha enable pin
 116 alpha_current                                1.0              # X stepper motor current
 117 alpha_max_rate                               30000.0          # mm/min
 118
 119 beta_step_pin                                2.1              # Pin for beta stepper step signal
 120 beta_dir_pin                                 0.11             # Pin for beta stepper direction
 121 beta_en_pin                                  0.10             # Pin for beta enable
 122 beta_current                                 1.0              # Y stepper motor current
 123 beta_max_rate                                30000.0          # mm/min
 124
 125 gamma_step_pin                               2.2              # Pin for gamma stepper step signal
 126 gamma_dir_pin                                0.20             # Pin for gamma stepper direction
 127 gamma_en_pin                                 0.19             # Pin for gamma enable
 128 gamma_current                                1.0              # Z stepper motor current
 129 gamma_max_rate                               300.0            # mm/min
 130
 131 # Serial communications configuration ( baud rate default to 9600 if undefined )
 132 uart0.baud_rate                              115200           # Baud rate for the default hardware serial port
 133 second_usb_serial_enable                     false            # This enables a second usb serial port (to have both pronterface
 134                                                               # and a terminal connected)
 135 #leds_disable                                true             # disable using leds after config loaded
 136
 137
 138 # Extruder module configuration
 139 extruder_module_enable                       true             # Whether to activate the extruder module at all. All configuration
 140                                                               # is ignored if false
 141 extruder_steps_per_mm                        140              # Steps per mm for extruder stepper
 142 extruder_default_feed_rate                   600              # Default rate ( mm/minute ) for moves where only the extruder moves
 143 extruder_acceleration                        500              # Acceleration for retracts, mm/sec^2
 144 extruder_max_speed                           1000             # mm/sec NOTE only used for retracts
 145
 146 extruder_step_pin                            2.3              # Pin for extruder step signal
 147 extruder_dir_pin                             0.22             # Pin for extruder dir signal
 148 extruder_en_pin                              0.21             # Pin for extruder enable signal
 149 delta_current                                1.5              # Extruder stepper motor current
 150
 151 # Laser module configuration
 152 laser_module_enable                          false            # Whether to activate the laser module at all. All configuration is
 153                                                               # ignored if false.
 154 #laser_module_pin                             2.5             # this pin will be PWMed to control the laser. Only P2.0 - P2.5
 155                                                               # can be used since laser requires hardware PWM
 156 #laser_module_max_power                       0.8             # this is the maximum duty cycle that will be applied to the laser
 157 #laser_module_tickle_power                    0.0             # this duty cycle will be used for travel moves to keep the laser
 158                                                               # active without actually burning
 159 #laser_module_pwm_period                      20              # this sets the pwm frequency as the period in microseconds
 160
 161 # Hotend temperature control configuration
 162 temperature_control.hotend.enable            true             # Whether to activate this ( "hotend" ) module at all.
 163                                                               # All configuration is ignored if false.
 164 temperature_control.hotend.thermistor_pin    0.23             # Pin for the thermistor to read
 165 temperature_control.hotend.heater_pin        2.7              # Pin that controls the heater
 166 temperature_control.hotend.thermistor        EPCOS100K        # see src/modules/tools/temperaturecontrol/TemperatureControl.cpp:64
 167                                                               # for a list of valid thermistor names
 168 temperature_control.hotend.set_m_code        104              #
 169 temperature_control.hotend.set_and_wait_m_code 109            #
 170 temperature_control.hotend.designator        T                #
 171
 172 #temperature_control.hotend.p_factor         13.7             # permanenetly set the PID values after an auto pid
 173 #temperature_control.hotend.i_factor         0.097            #
 174 #temperature_control.hotend.d_factor         24               #
 175
 176 #temperature_control.hotend.max_pwm          64               # max pwm, 64 is a good value if driving a 12v resistor with 24v.
 177
 178 temperature_control.bed.enable               true             #
 179 temperature_control.bed.thermistor_pin       0.24             #
 180 temperature_control.bed.heater_pin           2.5              #
 181 temperature_control.bed.thermistor           Honeywell100K    # see src/modules/tools/temperaturecontrol/TemperatureControl.cpp:64
 182                                                               # for a list of valid thermistor names
 183 temperature_control.bed.set_m_code           140              #
 184 temperature_control.bed.set_and_wait_m_code  190              #
 185 temperature_control.bed.designator           B                #
 186
 187 #temperature_control.bed.bang_bang            false           # set to true to use bang bang control rather than PID
 188 #temperature_control.bed.hysteresis           2.0             # set to the temperature in degrees C to use as hysteresis
 189                                                               # when using bang bang
 190
 191 # Switch module for fan control
 192 switch.fan.enable                            true             #
 193 switch.fan.input_on_command                  M106             #
 194 switch.fan.input_off_command                 M107             #
 195 switch.fan.output_pin                        2.6              #
 196 switch.fan.output_type                       pwm              # pwm output settable with S parameter in the input_on_comand
 197 #switch.fan.max_pwm                           255              # set max pwm for the pin default is 255
 198
 199 #switch.misc.enable                           true             #
 200 #switch.misc.input_on_command                 M42              #
 201 #switch.misc.input_off_command                M43              #
 202 #switch.misc.output_pin                       2.4              #
 203 #switch.misc.output_type                      digital          # just an on or off pin
 204
 205 # Switch module for spindle control
 206 #switch.spindle.enable                        false            #
 207
 208 # Endstops
 209 endstops_enable                              true             # the endstop module is enabled by default and can be disabled here
 210 #corexy_homing                               false            # set to true if homing on a hbit or corexy
 211 alpha_min_endstop                            1.24^            # add a ! to invert if endstop is NO connected to ground
 212 alpha_max_endstop                            1.25^            #
 213 alpha_homing_direction                       home_to_min      # or set to home_to_max and set alpha_max
 214 alpha_min                                    0                # this gets loaded after homing when home_to_min is set
 215 alpha_max                                    200              # this gets loaded after homing when home_to_max is set
 216 beta_min_endstop                             1.26^            #
 217 beta_max_endstop                             1.27^            #
 218 beta_homing_direction                        home_to_min      #
 219 beta_min                                     0                #
 220 beta_max                                     200              #
 221 gamma_min_endstop                            1.28^            #
 222 gamma_max_endstop                            1.29^            #
 223 gamma_homing_direction                       home_to_min      #
 224 gamma_min                                    0                #
 225 gamma_max                                    200              #
 226
 227 alpha_fast_homing_rate_mm_s                  50               # feedrates in mm/second
 228 beta_fast_homing_rate_mm_s                   50               # "
 229 gamma_fast_homing_rate_mm_s                  4                # "
 230 alpha_slow_homing_rate_mm_s                  25               # "
 231 beta_slow_homing_rate_mm_s                   25               # "
 232 gamma_slow_homing_rate_mm_s                  2                # "
 233
 234 alpha_homing_retract_mm                      5                # distance in mm
 235 beta_homing_retract_mm                       5                # "
 236 gamma_homing_retract_mm                      1                # "
 237
 238 #endstop_debounce_count                       100              # uncomment if you get noise on your endstops
 239
 240 # Pause button
 241 pause_button_enable                          true             #
 242
 243 # Panel
 244 panel.enable                                 false             # set to true to enable the panel code
 245 panel.lcd                                    smoothiepanel     # set type of panel
 246 panel.encoder_a_pin                          3.25!^            # encoder pin
 247 panel.encoder_b_pin                          3.26!^            # encoder pin
 248
 249 # Example for reprap discount GLCD
 250 # on glcd EXP1 is to left and EXP2 is to right, pin 1 is bottom left, pin 2 is top left etc.
 251 # +5v is EXP1 pin 10, Gnd is EXP1 pin 9
 252 #panel.lcd                                   reprap_discount_glcd     #
 253 #panel.spi_channel                           0                 # spi channel to use  ; GLCD EXP1 Pins 3,5 (MOSI, SCLK)
 254 #panel.spi_cs_pin                            0.16              # spi chip select     ; GLCD EXP1 Pin 4
 255 #panel.encoder_a_pin                         3.25!^            # encoder pin         ; GLCD EXP2 Pin 3
 256 #panel.encoder_b_pin                         3.26!^            # encoder pin         ; GLCD EXP2 Pin 5
 257 #panel.click_button_pin                      1.30!^            # click button        ; GLCD EXP1 Pin 2
 258 #panel.buzz_pin                              1.31              # pin for buzzer      ; GLCD EXP1 Pin 1
 259 #panel.button_pause_pin                      2.11^             # kill/pause          ; GLCD EXP2 Pin 8 either
 260 #panel.back_button_pin                       2.11!^            # back button         ; GLCD EXP2 Pin 8 or
 261
 262 # pins used with other panels
 263 #panel.up_button_pin                         0.1!              # up button if used
 264 #panel.down_button_pin                       0.0!              # down button if used
 265 #panel.click_button_pin                      0.18!             # click button if used
 266
 267 panel.menu_offset                            0                 # some panels will need 1 here
 268
 269 panel.alpha_jog_feedrate                     6000              # x jogging feedrate in mm/min
 270 panel.beta_jog_feedrate                      6000              # y jogging feedrate in mm/min
 271 panel.gamma_jog_feedrate                     200               # z jogging feedrate in mm/min
 272
 273 panel.hotend_temperature                     185               # temp to set hotend when preheat is selected
 274 panel.bed_temperature                        60                # temp to set bed when preheat is selected
 275
 276 # Example of a custom menu entry, which will show up in the Custom entry.
 277 # NOTE _ gets converted to space in the menu and commands, | is used to separate multiple commands
 278 custom_menu.power_on.enable                true              #
 279 custom_menu.power_on.name                  Power_on          #
 280 custom_menu.power_on.command               M80               #
 281
 282 custom_menu.power_off.enable               true              #
 283 custom_menu.power_off.name                 Power_off         #
 284 custom_menu.power_off.command              M81               #
 285
 286 # Only needed on a smoothieboard
 287 currentcontrol_module_enable                 true             #
 288
 289 return_error_on_unhandled_gcode              false            #
 290
 291 # network settings
 292 network.enable                               false            # enable the ethernet network services
 293 network.webserver.enable                     true             # enable the webserver
 294 network.telnet.enable                        true             # enable the telnet server
 295 network.ip_address                           auto             # use dhcp to get ip address
 296 # uncomment the 3 below to manually setup ip address
 297 #network.ip_address                           192.168.3.222    # the IP address
 298 #network.ip_mask                              255.255.255.0    # the ip mask
 299 #network.ip_gateway                           192.168.3.1      # the gateway address
 300 #network.mac_override                         xx.xx.xx.xx.xx.xx  # override the mac address, only do this if you have a conflict
 301 </pre>
 302
 303 == Workflow ==
 304 * ?
 305
 306 == Archiv ==
 307
 308 === Rechner ===
 309 * AT-Industrie-PC-Gehäuse
 310 * Full-size ISA Intel Rechner 233 MHz CPU
 311 ** PIA-652DV 2.4 [ftp://ftp.arbor.com.tw/pub/manual/Manuals/PIA%20Series/pia-652-20.pdf Manual]
 312 ** 48 MB RAM (werden nur erkannt, es stecken mehr drin, EDO, sowie SD-RAM)
 313 * [[CNC-Fräse#MPK3|MPK3-Karte]]
 314 * Netzwerk-Karte
 315 * Zu viele Lüfter
 316 * CD-Laufwerk
 317 * Disketten-Laufwerk
 318 * EIN/AUS-Schalter an der Front
 319 * POWER und NOT-AUS-Taster für die Spindel an der Front
 320
 321 * 15" TFT 1024*768
 322 * Cherry-Tastatur und Kugelmaus
 323
 324 ==== MPK3 ====
 325 * Full-size ISA-Karte mit zwei D-Sub-Ausgängen an der Slotblende, Die große Buchse -> Fräse, die Kleine -> ?
 326 * Versorgt die Motoren der Fräse (mit Ausnahme der Spindel) direkt mit Strom
 327 * Anschluss erfolgte mit einer Kabelpeitsche von einem 25-Pol D-Sub-Stecker auf drei 9-Pol D-Sub-Stecker (einer pro Achse)
 328
 329 === Software ===
 330 * Win 98 SE
 331
 332 ==== Trimeta EdiTasc ====
 333 * Steuert die Fräse, schaltet Spindel ein/aus etc.
 334 * Lädt .ncp ("Zwischenformat) und .plt (hpgl)
 335 * Zeigt Pfade und Position (Nullpunkt, Spindelposition)
 336 * Kann simulieren
 337 * Papierdoku vorhanden
 338
 339 ==== isy3 ====
 340 * neueste installierte Version der isy-Programme (es gibt noch isy, isy1 und isy2)
 341 * DOS-Software
 342
 343
 344 === ISA <-> LPT ===
 345 Schaltungsbasteleien - TU Chemnitz
 346
 347 http://www-user.tu-chemnitz.de/~heha/bastelecke/Rund%20um%20den%20PC/LPTISA/
 348
 349 http://www-user.tu-chemnitz.de/~heha/messtech/
 350
 351 === Kompatibilität der MPK3 mit [http://www.linuxcnc.org/ LinuxCNC] ===
 352 * [http://wiki.linuxcnc.org/cgi-bin/wiki.pl?EMC2_Supported_Hardware Supported Hardware]
 353 * Zwei irc chatlogs, sucht nach "bagi"
 354 ** http://psha.org.ru/irc/%23emc/2005-04-05.html
 355 *** <bagi> the current for each coil of the motor (2 coils - bipolar ) has to be set with one 8-Bit Port per coil.
 356 *** <cradek> that should be an easy modification to emcmot.c
 357 ** http://psha.org.ru/irc/%23emc/2005-04-12.html
 358 *** <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.
 359
 360
 361
 362 [[Kategorie:Infrastruktur]]
 363 [[Kategorie:Hardware]]