在本教程中，我将向您展示我如何构建最简单的数控机床与最小的部分可能，而不使用3D打印机。这是正确的。在我最近的大部分项目中，我都在使用3D打印机，因为它们非常适合制作原型，因为我们可以很容易地用它们做足彩网女欧洲杯出任何想要的形状。但是，并不是每个人都有3D打印机，所以我想向你展示，即使没有3D打印机或其他CNC机器的帮助，我们也可以制作东西。
我将向你们展示我是如何只用一个电动工具、一个钻头和几个手动工具来制造这台数控机床的。我在这个构建中使用的材料是8mm MDF板，它实际上非常坚固，可能比3D打印的PLA材料更坚硬，同时也很容易使用。
在这个视频中，我将使用这台数控机床作为激光雕刻机，在未来的视频中，我计划让它作为笔绘图机工作。
显然，这种类型的机器结构不能提供很多刚性，所以我们不能使用它作为数控铣床或轧机。不过，如果我们安装一个更强大的激光，我们可以用它来切割各种材料，比如我们在这里使用的中密度纤维板或其他类型的木板，而且精度相当高。
工作区域是相当大的390乘360毫米，和水平的细节，这个激光雕刻机可以产生是相当令人印象深刻的。说实话，我对这些版画的效果感到惊讶。
数控机床的大脑和Arduino UNO板结合数控盾,但更多细节,以及如何准备为激光雕刻你的图纸或者图片,让刀位点和控制机器使用免费,开源项目,稍后在视频。
DIY数控激光雕刻机3D模型
我开始使用SOLIDWORKS为制造商设计机器。该数控机床的两个主要部件是MGN15H线性导轨及其合适的滑块。
为了驱动块或两个轴，我们使用了两个NEMA 17步进电机和一些合适的GT2滑轮和同步带。我们使用8mm的中密度纤维板来连接所有东西，并使用两个微型限位开关来引导机器。
就是这样，一台拥有最少零件的数控机床。
你可以在这里下载3D模型:
下面是中央安装板的图纸:
组装机器
好了，现在我们可以开始造机器了。这是组装这台DIY数控机床所需的零件清单。电子元件的列表可以在本文的电路图部yabo7. com分找到。
- MGN15H直线导轨............................亚马逊/邦古德/阿里巴巴全球速卖通
- 步进电机- NEMA 17 ...................亚马逊/邦古德/阿里巴巴全球速卖通
- GT2皮带+齿轮.........................亚马逊/邦古德/阿里巴巴全球速卖通
- GT2惰轮 ....................................亚马逊/邦古德/阿里巴巴全球速卖通
- 间隔坚果 ...........................................亚马逊/邦古德/阿里巴巴全球速卖通
- 螺栓和螺母组……………………………亚马逊/邦古德/阿里巴巴全球速卖通或从当地五金店+平头螺丝3x16mm
- M2x20 x20、M3x12 x20、M3x16 x6、M5x25 x5、3x16mm螺钉x20
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这是我将要使用的8mm的MDF板，根据我从3D模型中取的图纸，现在我将切割成合适的尺寸。
为了达到这个目的，我使用了最简单的方法，用铅笔标记需要切割的地方，然后用手锯切割。
当然，手工切割所有的碎片需要一些努力，但是，即使使用这种方法，我们仍然可以把它们弄得非常漂亮和干净。
一旦我把所有的小块切成合适的尺寸，我就开始在上面挖洞。精确地打洞实际上比切割碎片更重要。孔的位置必须是非常精确的，因为他们必须适合其他部分有精确和固定的尺寸，如直线轨道和步进电机。
在y轴和步进电机安装的中央板有许多孔，为了得到他们的权利，我打印了一个图纸的部分的真实尺寸。
普通的打印机对每个人都很容易访问，所以我认为如果我用它来构建这个项目，这不会是一个欺骗。通过这种方式，我们可以定位零件和图纸，并标记孔的位置。然后我们可以钻孔，尽管这并不意味着我们可以100%准确地钻孔。我们仍然在手工完成这项工作，所以我们必须非常集中精力和耐心，才能把它们做好。
我们需要3和5毫米钻，以及一个25毫米钻为步进电机打开。
接下来，我继续组装机器的底座，x轴导轨将固定在上面。为此，我标出了轨道支撑部分的固定位置，并在底座部分打了两个孔，在支撑部分打了一个孔。
然后我用第一个3毫米的螺丝和一些木胶固定这两个部分。在第一个螺钉就位后，我检查了垂直度，然后用2mm钻头在支撑材料上预钻了第二个孔。
以类似的方式，我添加了两个括号以获得更好的支持。
老实说，这种组装这些MDF部件的方法并不是很好，因为它真的很难把它们做成正方形，因为我们做的所有事情都是手工的，而MDF板只有8毫米，这使这个过程更加复杂。也许一个更好更简单的方法是使用金属支架，你可以在五金店很容易找到它们。
然而，一旦我准备好了两侧，我就将X轴导轨安装到它们上。
这些MGN15H轨道提供非常平滑和发挥自由运动，因为他们的滑块有球或滚子在他们里面。
在安装它们之前，我们应该把它们清洗干净并涂上润滑脂。我用两侧的两个M3螺栓将线性轨道固定到位。
接下来，我们需要将Y轴安装在X轴滑块的顶部。为此，我们将使用中心板。
同样，我们使用M3螺栓将部件固定在一起。为了确保步进电机在适当的地方，我们还需要M3螺栓。
除此之外，对于一个步进器，我使用一些距离螺母，以得到一个适当的安装高度，尽管我可能已经在板的底部安装了这个步进器，所以我们将不得不使用这些距离螺母。
为了驱动X轴，我们需要在步进机轴附近安装两个GT2惰轮，以便在皮带和步进机皮带轮之间产生适当的张力。
我们需要M5螺栓和螺母来固定它们。至于Y轴，我们只需要在轨道的另一侧安装一个惰轮，因为该轴的皮带将安装在一个回路中。
好的，接下来是婚姻，或者把X轴和Y轴轨道连接在一起。我们使用四个M3螺栓来实现这一点。这种连接对精确性至关重要，因为整个机器的精度取决于它。
我们必须用方尺检查两轴是否相互垂直，如果不垂直，我们应该适当地调整它们。
接下来，我们可以在Y轴滑块上安装零件，并在这种情况下实际固定末端执行器或激光模块。使用前面介绍的方法，我组装了这些部件，并使用四个M3螺栓将它们固定到滑块上。
现在我们可以用两个M3螺栓将激光模块固定到位。
我继续安装GT2皮带。我测量了我需要的长度，然后把皮带剪成合适的尺寸。
为了将皮带固定到滑块上，我使用了两个M5螺栓和拉链。
我用拉链把皮带的第一面固定到M5螺栓上，然后拉紧另一面的皮带，用拉链把它固定到第二个螺栓上。
对于x轴，当通过三个滑轮时，皮带将从一边拉伸到另一边，以一种与步进电机滑轮提供张力或抓地力的方式。
我用一个螺栓和方形中密度纤维板把皮带固定在两边。
有了这个，我们的数控机床差不多就完成了。我们还有几件事要做。
在底部，我粘上了一些家具垫，这样机器就可以更牢固地固定在原位。
然后我安装了y轴微限位开关。为此我们需要两个M2螺栓。
关于x轴限位开关，我忘记在中心板上打那些孔了，所以我在现场做了标记并打了孔。
这是一个有点紧的固定这个限制开关的地方，但在最后它出来的很好。
连接电子元件yabo7. com
现在机械部分已经完成，我们可以继续连接电子部件了。yabo7. com正如我提到的，我们将使用Arduino UNO板结合一个数控屏蔽和两个DRV8825或A4988步进驱动器。
我将把Arduino板固定在机器的侧面，因此我标记了两个Arduino孔，并用3mm钻头钻孔。我在侧板和Arduino板之间使用了5毫米的螺母。
CNC防护罩简单地安装在Arduino板的顶部。我们需要为每个驱动器插入3个跳线，以便选择最高的步进分辨率。
请注意，这三个跳线应该被删除，因为我们不需要它们。我在之前的一个项目中使用了它们。足彩网女欧洲杯
然后我们可以将步进电机与提供的电缆连接到位。为了连接限位开关，我们需要两根电线连接。
我将电线的一端直接焊接到端部止动块上，在另一端焊接母管脚头，这样我就可以轻松地将其连接到CNC屏蔽。
至于连接激光模块，我们需要3根导线，GND，12V和一条PWM控制信号线。这些电线需要再长一点，这样才能到达机器的最远点。
一方面我们有3连接器在激光模块,另一方面我们有接地和12 v线,将数控电源连接器的盾牌和信号线需要连接到Z +或Z - endstop销。
DIY数控激光雕刻机电路图
这是所有东西需要如何连接的电路图。
您可以从以下链接获取此项目所需的组件：
- 步进电机–NEMA 17………………亚马逊/邦古德/阿里巴巴全球速卖通
- DRV8825步进驱动 .....................亚马逊/邦古德/阿里巴巴全球速卖通
- Arduino CNC Shield ............................亚马逊/邦古德/阿里巴巴全球速卖通
- 阿杜伊诺乌诺………………………………。。…亚马逊/邦古德/阿里巴巴全球速卖通
- 限位开关…………………………………。亚马逊/邦古德/阿里巴巴全球速卖通
- 直流电源…………………………。亚马逊/邦古德/阿里巴巴全球速卖通
- 激光模块 .....................................亚马逊/邦古德/阿里巴巴全球速卖通
- 激光安全护目镜..........................亚马逊/Banggod/阿里巴巴全球速卖通
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因此，我们使用Arduino UNO板结合一个数控屏蔽和两个DRV8825或A4988步进驱动器。我们有两个微限位开关，用于归位机和一个12V激光模块，可以PWM控制。为了供电，我们需要12v电源，最小电流速率为3安培。
固件和控制软件
这样，我们就完成了机器的组装。现在剩下要做的就是赋予它生命，或者让它成为一台真正的数控机床。为此，我们需要在Arduino上安装一个固件来控制数控机床的运动。
最受欢迎的DIY数控机床是开源的GRBL固件．除了GRBL固件，我们还需要一个控制软件，通过它我们可以发送ag亚博网站 告诉机器该怎么做。在这种情况下，我们将使用激光束控制器。这个软件是专门为控制带有GRBL固件的激光雕刻机而设计的，我可以告诉你们，考虑到它也是开源的，它确实是一个非常棒的控制器。
使用LaserGRBL，我们可以选择直接闪存或将GRBL固件上载到Arduino，因此我们不必手动执行此操作。我们甚至可以为两轴机床选择一个现成的版本，只需X和Y原点，就像我们需要的一样。
所以，一旦我们用GRBL固件来flash我们的Arduino，我们就可以把我们的机器和控制器连接起来，打开GRBL配置窗口，我们就可以根据我们的机器来调整一些参数。
我们需要调整的第一件事是移动分辨率或X和Y轴的步长/mm值。这些值表明电机应该采取多少步以移动1毫米。这取决于我们所拥有的步进电机的类型，所选择的步进分辨率和运动传输，在这种情况下是GT2皮带和皮带轮。
下面是我们如何为我们的机器计算这些值。此处的默认值通常为250步/mm。现在我们可以使用JOG命令移动机器，例如20mm，我们应该注意机器实际移动的量。
在我的例子中，对于Y轴上20毫米的点动，实际移动是31毫米。
所以，20/31=0.645，如果我们把这个值乘以250，我们会得到161.29。因此，这是我们应该为机器设置的步长/毫米值。
如果我们现在尝试用更新的值移动机器，机器应该移动准确的距离。如果您对结果不满意，您仍然可以通过绘制方形并测量它们来微调这些值。我最终使用了160步/mm的值。
然而，还有其他一些重要的参数也需要调整。例如，我们应该启用硬限位，这是实际的限位开关，软限位定义工作区域，设置归航方向，这定义了我们的限位开关位于机器上的位置，等等。
你可以下载我的一组参数，这样你就可以把它们导入到你的固件中。
为激光雕刻生成g代码
这个软件的另一个优点是它还有一个内置的g代码生成器。这意味着我们可以加载任何照片，剪贴画，铅笔画等，直接进入软件，我们可以生成一个g代码，根据我们的需要雕刻。栅格图像工具是非常多功能的，有许多选项可以选择，比如选择线到线跟踪，矢量化，1bit BW抖动等。
当然，如果你愿意，你也可以用其他软件生成g代码，比如Inkscape及其插件Inkscape- lasertools，用于生成g代码并在这里加载它们。在之前的视频中，我已经解释了如何使用这种方法生成g代码SCARA机器人激光雕刻机，想了解更多细节，你可以查看视频。
现在我将向您展示如何使用LaserGRBL从照片中生成激光雕刻的g代码。这里我有一张狗的照片，我会用软件打开它。
使用亮度和对比度选项，我们可以调整图像到我们想要的。我们可以选择转换类型的照片，例如，线到线跟踪，1位BW抖动或矢量格式。我将对这张照片使用线对线的跟踪，在这里我们也可以选择线的方向和雕刻的质量，这是由每毫米将有多少线定义的。
接下来，我们可以选择雕刻速度，设置激光功率的最小和最大PWM值，并设置雕刻的尺寸。
就这样，软件会生成这个雕刻的g代码。在开始之前，我们可以使用Frame按钮来勾勒或显示将要雕刻的位置，这样我们就可以根据需要调整工件。
请注意，我们必须使用激光护目镜，它将保护我们的眼睛免受激光的紫外线，因为它是非常危险的。
如果我们正确地校准了机器，我们就能得到很好的雕刻。为了校准，我们可以使用这张我制作的图像，它的正方形透明度从100%到10%。
根据实验结果调整激光功率的雕刻速度和PWM值。
你可在此下载校正图像:
这就是本教程的内容。我希望你喜欢它，并学到一些新的东西。如果你有任何问题，请在下面的评论部分提问，不要忘记检查我的其他一些Arduino项足彩网女欧洲杯目．
美好的项目!数控机床的结构比SCARA机器人简单得多。我认为DIY数控机床将适合更多的人。