En skumskærer er et godt værktøj til fremstilling af dele til fly. Denne maskine giver dig mulighed for nøjagtigt at klippe enhver form for den aerodynamiske profil i henhold til CAD.
Maskinen har en nichromtråd spændt mellem to føringer. Strøm ledes gennem ledningen, ledningen opvarmes, og føringerne bevæger sig og skærer komplekse konturer, såsom koniske vinger, ud. Hver akse drives af en trinmotor gennem spindlen, GT2-bæltet og remskiven. Skærekraften skal være minimal, og strukturen skal være stiv nok til at modstå spændingen på tråden strækket mellem understøttelserne.
Dette er en rigtig 4-akset maskine, der kan skære forskellige former på begge sider på samme tid, så problemet opstår, hvordan man styrer fire uafhængige akser på samme tid. Mange tutorials fokuserer på 3-aksede maskiner, såsom 3D-printere, men der ser ud til at være utilstrækkelig dokumentation om at oprette en 4-akset maskine ved hjælp af let tilgængelige dele og open source-software. Skibsføreren fandt flere mennesker, der gjorde lignende projekter ved hjælp af Arduino og Grbl og besluttede at lave sin egen maskine.
Værktøjer og materialer:
- Krydsfiner (12 mm);
-Metal stænger;
- Blyskrue (M8 x 600 mm);
-Motorkobling M8-M5 (M8 til ledeskruen og M5 til motorakslen);
-Arduino Mega 2560;
-RAMPS 1.4;
-Snap motorer (en for hver akse);
-A4988 Stepper driver (en for hver stepmotor);
- 12V strømforsyning til Arduino + ramper;
-Variabel strømforsyning (Lipo-opladere med Hot-wire-tilstand);
-Nkrom ledning;
Trin et: Software
Den hårde del af at skabe en 4-akset CNC er at finde software til at generere G-koden og styre maskinen. En softwaresøgning førte til skaberen af https://www.marginallyclever.com/2013/09/how-to-build-a-4-axis-cnc-gcode-interpreter-for-arduino/, udviklet af Marginally smart, der bruger Arduino Mega 2560 og CNC Ramps 1.4 skærm.
Nogle oplysninger er blevet brugt af følgende forfattere: RcKeith og rcgroups.com
Grbl Hotwire Controller.zip
GRBL8c2mega2560RAMPS.zip
FoamXL 7.0.zip
Trin to: Maskinmontering
Designet er lavet af 12 mm krydsfiner, den lineære samling er lavet af stålrør med en diameter på 1/2 tommer med krydsfiner-glideblokke. Designet af glideblokkene kan forbedres ved at installere et lineært leje eller ærme.Da skibsføreren bruger en blyskrue, har han nok drejningsmoment til at overvinde friktion uden leje. To stålrør understøtter og holder føringsblokken på samme akse.
Lodrette søjler placeres på toppen af den vandrette føringsblok. Det har fire rør.
Drevskruen er fastgjort til stepmotoren ved hjælp af en fleksibel kobling. Dette hjælper med enhver lille forkert justering af skaftet og skruen. Den lodrette har en trinmotor med en indbygget blyskrue, der kan købes eller erstattes med en konventionel trinmotor og kobling.
De to maskinstativer er identiske. I bunden er der et sted, hvor maskinen kan fastgøres til skrivebordet.
Note. Når du bruger almindelige lejer, afhængigt af materialet, kan der forekomme et fænomen kaldet "klæbning og glidning". Dette kan medføre, at bevægelsen bliver ujævn og forårsager vibrationer. Det kan også føre til blokering, hvilket kan resultere i overdreven belastning og springede trin, når du bruger en trinmotor.
Foamcutter_base.dxf
Trin tre: Tilslut elektronik
Det næste trin er at forbinde elektronikken, flytte motorerne og indstille maskinen. Der er 4 trinmotorer, der skal tilsluttes Ramps-platformen. Trådene skal lægges hele vejen for at sikre tilstrækkelig akselbevægelse.
Alle ledninger er forbundet til Ramps-tavlen, som er en CNC-skærm til Arduino Mega2560. Ramp kan understøtte op til 5 trinnmotordrivere som A4988. Skibsføreren bruger Nema 17-motorer.
Inden du installerer på et Ramps-kort, skal du sørge for, at A4988-chip er orienteret korrekt. Hver trinmotor kan trække op til 2 A, trinmotordriverne er udstyret med radiatorer til varmeafledning. Brættet har også en MOSFET 11A til at styre temperaturen på den tråd, der er tilsluttet pin D8. Alle komponenter på pladen opvarmes, sørg for at sikre korrekt køling.
Når systemet er tændt, fortsætter trinmotorerne med at trække strøm for at opretholde en holdeposition. Komponenter som Stepper og MOSFET drivere kan blive meget varme under drift. Brug ikke ramper uden aktiv køling.
Master laserskærede basen til Arduino og Ramps og tilsluttede en 12V ventilator for at give aktiv køling til brættet.
Trin fire: Opsætning
Hver CNC skal være korrekt konfigureret, inden arbejdet påbegyndes. Da steppermotorer bruges i et åben sløjfesystem (uden feedback), skal du vide, hvor langt vognen vil køre med hver omdrejning af trinmotoren. Det afhænger af antallet af trin pr. Omdrejning af motoren, stigningen på spindlen og niveauet for den mikroovergang, der bruges.
step_per_mm = (motor_steps_per_rev * driver_microstep) / thread_pitchDen bruger en trinmotor med en stigning på 200 o / min. drevet af A4988-driveren i 1/16 mikrostep, med en blyskrue i trin på 2 mm.
Trin_per_mm = (200 * 16) / 2 = 1600Skruen, som masteren brugte, var dobbeltsidet, så værdien vil være halvdelen af den ovenfor anførte, dvs. "800". Hvis skruen er firetrin, vil værdien være en fjerdedel af ovenstående.
Efter at have blinket Mega 2560 med filen Grbl8c2MegaRamps, skal du åbne serielportmonitoren og indtaste “$$” for at få adgang til Grbl-indstillingspanelet. For at ændre en værdi skal du indtaste $ nummer = værdi. For eksempel $ 0 = 100 Efter installation af maskinen, skal du sikre dig, at maskinen flytter den nøjagtige værdi, som vist i controlleren.
Trin fem: Nichrome
For at skære skummet har du brug for en ledning lavet af et passende materiale, der kan modstå opvarmning og vil have den samme temperatur langs hele længden.
Nichrome er et passende materiale. Det er bedst at bruge en så tynd tråd som muligt for at reducere riller under skæring og for at sikre rene snitlinier. Som regel, jo længere ledningen er, jo større er den spænding, der skal påføres, og jo tykkere ledningen.
Det næste trin er at tilslutte nichrometråden til maskinen. Da vi har 4 uafhængige akser, kan vi ikke bare slå begge ender af tråden til understøttelserne.Tråden skal have nogen forlængelse, enten ved hjælp af en fjeder eller ved hjælp af en vægt fastgjort til enderne.
Konstant spænding kan påføres tråden ved hjælp af en fjeder med konstant kraft eller en hængende vægt ved enden. En billig måde at få en fjeder med konstant kraft på er at bruge ID-kortspoler.
Trin seks: Software og G-kodegenerering
Grbl Hotwire-controller
Guiden bruger Grbl-kontrolpanelet, udviklet af Garret Visser, som blev tilpasset til skæring af Hotwire af Daniel Rassio. Panelet har uafhængig tilstandskontrol til alle akser. Der er også et visualiseringsværktøj, en "Gcode" -grafik og muligheden for at gemme dine egne makroer. Hotwire-temperaturen kan styres ved hjælp af M3 / M5 til at tænde / slukke og S-kommandoen “xxx” til at indstille udgangsspændingen, enten manuelt eller ved hjælp af rullebjælken i softwaren. Den varme ledning skal tilsluttes “D8” -udgangen og være forsynet med en strømkilde, der er tilsluttet “11A” -indgangen på linjeforbindelserne.
Vinge g-kode generator
Vinge g-kode generator er et program til generering af XYUV GY-koden til varmskæring af flyvemodelfinger. Det kører på Python 2.7 og kan også integreres med LinuxCNC Axis interface. Der er også en online version. Dette giver dig mulighed for at indtaste forskellige parametre på vingen. Der er en database med aerodynamiske profiler i .dat-format. Nye profiler kan importeres på samme måde.
Denne software er let at bruge og understøtter lagdeling af vinger på det samme stykke skum for at spare på materiale. Output G-koden kan sendes til maskinen via Grbl-controller.
2.4 Jedicut
Jedicut - Dette er et cool program, der kan udføre både CAD / CAM og udføre funktionerne på en maskinkontroller. Der er også et plugin til generering af G-kode. Dette er ikke det nemmeste program at konfigurere. Nogle af indstillingerne og fejlmeddelelser er på fransk, men hvis du arbejder med det i nogen tid, kan du få det til at fungere.
G-kode Wing genererer G-koder i absolut tilstand, der kører på Grbl uden problemer, men Jedicut genererer G-kode i trinvis tilstand. Føreren havde vanskeligheder ved den første start, da bilen simpelthen bevægede sig frem og tilbage. Hvis dette sker, rediger G-koden for at fjerne unødvendige linjer i overskriften.
Både Wing G-koden og Jedicut genererer G-kode med nogle ikke-understøttede Grbl-koder i overskriften. Controlleren vises på skærmen, når sådanne fejl opstår. Rediger G-koden og slet unødvendige kodelinjer.
Arbejdende G-koder med begge programmer er inkluderet, brug dem til at kontrollere controller.
Jedicut.rar
winggcode.rar
Syvende trin: indstilling af tilførselshastighed og temperatur
I modsætning til konventionel fræsning, skærer ledninger ved at smelte skum. Når ledningen forbliver i en position i nogen tid, fortsætter det omgivende materiale med at smelte. Dette øger snittets rille og medfører unøjagtigheder i størrelse. Der er to variabler, der påvirker bredden på udskæringen.
Skære foderhastighed.
Ledningstemperatur.
Skærefremføringshastigheden er den hastighed, hvormed tråden skærer gennem materialet, fortrinsvis i mm / min. Jo højere hastighed, desto mindre er spalten, men desto højere skal den krævede temperatur samt spændingen i ledningen være tilstrækkelig. Gode starthastigheder er fra 350 til 500 mm / min.
Temperaturen på tråden skal være lidt højere end skumets smeltetemperatur. Temperaturen styres af strømmen, der strømmer gennem ledningen.
Der er software, der giver PWM-styring af ledningen mulighed for at varme den op på de rigtige øjeblikke for at optimere skærefremføringshastigheden. Temperaturen på tråden bestemmes af kvadratet af den aktuelle tid gange modstanden.
Der er en speciel regnemaskinehvor du kan foretage alle de nødvendige beregninger.
Trin otte: maskindrift
Processen begynder med et design, der eksporteres som en DXF-fil. Denne fil importeres derefter til CAM-softwaren og udsendes som en G-kode. Maskinen tændes og kalibreres. Materialet placeres på en arbejdsbænk, og startpositionen indstilles. Kør G-kodefilen, og se, hvordan enheden gør alt det arbejde for dig.
Ifølge masteren er maskinen let at fremstille og letter arbejdet med flymodeller.
I videoen herunder kan du se et eksempel på maskinen.