DIY CNC freesmachine gebaseerd op een Arduino

quote:

Op zondag 24 september 2017 12:08 schreef Makrolon het volgende:
Mooi werk! Heb op stage even in de kastenbouw gewerkt, leuk werk vond ik dat altijd.

Ik vind het nog steeds prachtig werk; beetje grootte panelen bouwen.
Bekabelingswerk en aansluitwerk aan machines

En via een goede kennis; een betere spindel bevestiging laten "printen"

quote:

Op zondag 24 september 2017 13:17 schreef IrishBastard het volgende:
Mooi werk! Ziet er meteen super profi uit zo

Dank je wel ! Scheelt natuurlijk ook dat het mijn dagelijkse werk is ! En de besturingskast kan ik altijd nog hergebruiken bij een versie 2.0 daar veranderd in essentie namelijk verder weinig aan.

Qua software kijk ik in eerste instantie naar het programma Easel van Inventables.
Dit werkt vrij inventief, enigste nadeel is dat het internet based is
https://www.inventables.com/technologies/easel

Dit weekend weer eens verder gebouwd aan de besturingskast, het schiet inmiddels mooi op !
Op advies van een goede kennis (die volop in de wereld van de 3D printers zit) heb ik met behulp van een 12V 40x40mm fan een vorm van geforceerde koeling van A4988 drivers op het CNC shield gecreëerd. Deze blaast naar beneden over het CNC shield.

Aan de achterzijde van de kast zit een 30x30mm fan op 5V die de lucht naar buiten trekt.



De twee zwarte knoppen aan de zijkant van de kast heb ik binnen gekregen en gemonteerd, deze twee knoppen schakelen de twee 12V relais in mijn kast. Waarmee ik mijn spindel en stofafzuiging uit en aan kan schakelen.




Het printje voor de touch-of plate zit op een geel kunstof montageplaatje op een beugeltje op ze plek net iets uit het midden van de kast. Dit printje doet niks anders dan de 12V spanning uit de voeding om te zetten in een 4,5V spanning die ik gebruik voor de touch-of plate.



Het eerste printje bleek echter zo goed als dood te zijn, inmiddels heb ik die via een collega omgewisseld voor een werkend exemplaar. Die was wel goed instelbaar.

Close-up van de aansluitingen voor de touch-of plate.


Even een overzicht foto van de binnenkant van de kast.


De achterkant van de kast is voorzien van de nodige stickers, helemaal rechts bij de ventilator bevinden zich de aansluitingen voor de stappenmotoren van de X, Y, Z as.
En ongeveer in het midden komen alle aansluitingen te zitten voor de limit switchen van diezelfde motoren. Per stappen motor zijn het twee limit-switches.



Aan de achterkant zitten ook twee wartels, hier zitten twee kabels (3x1,5mm²) aan met aan het uiteinde een contrastekker. Dit schakel ik door de eerder genoemde 12V relais te bekrachtigen.

Aan de voorkant en aan de zijkant van de besturingkast hebben we nog even wat icoontjes geplakt, zodat het (ook voor anderen) duidelijk is welke knop waar voor is.
In eerste instantie had ik hier voor zogeheten legend holders in gedachte, maar deze bleken niet mooi genoeg te kunnen passen achter de knoppen die ik gebruik.

Daarom maar besloten om ze gewoon boven de knoppen te plakken.





Eigenlijk hoeven er nog maar twee dingen aan de kast zelf te gebeuren voordat hij helemaal klaar is ; dat is het regelen van de voeding voor de Arduino zelf (d.m.v. een connector en een paar draadjes) en het in elkaar solderen en plaatsen van een 4 polige connector voor de limit switches van de Z-as.

Dan kan ik eindelijk eens de onderdelen afzonderlijk testen, voordat ik ze definitief in elkaar zet

quote:

Op zondag 1 oktober 2017 21:18 schreef vigier het volgende:
Ziet er mooi uit, die kast! Nog twee klussen... morgenavond in actie?

Hehe, ik zou wel willen.
Maar dat gaat hem niet helemaal worden denk ik...

quote:

Op zondag 1 oktober 2017 22:02 schreef goed_volk het volgende:
Ontdek nu je topic pas. Supercool! Ben heel benieuwd naar de volgende stappen.
Succes!

quote:

Op dinsdag 3 oktober 2017 22:32 schreef Gieliovd het volgende:
Knap Ed jeetje mooi werk!

quote:

Op dinsdag 3 oktober 2017 23:35 schreef usernaamvergeten het volgende:
Die elektronicakast lijkt wel een kunstwerk joh

Met al die vormpjes en kleurtjes zou je haast zeggen

quote:

Op donderdag 5 oktober 2017 13:13 schreef naiipajiiau het volgende:
Mooi!

Dankjewel !

quote:

Op vrijdag 6 oktober 2017 08:32 schreef naiipajiiau het volgende:
Ga je later ook een filmpje uploaden?

Uiteraard

Je zult zeggen is er in 36 dagen, nou echt niet wat gebeurd ?
Nou, er gebeurd zeker wel wat; al beginnen de temperaturen in mijn hobbyruimte wel wat laag te worden om er in de avonduren comfortabel nog heel veel tijd door te kunnen brengen.



Zo is de frees/spindel gemonteerd in de 3D geprinte beugels.
Ik heb besloten om daar een losse bevestigingsplaat voor te maken; mocht ik ooit een ander apparaat als spindel willen gaan gebruiken. Dan is het relatief eenvoudig te verwijderen/wisselen.



Verder is er het nodige aan kabel management gedaan.

Het is nu voornamelijk nog heel erg zoeken naar de juiste software/firmware instellingen, het bijstellen en het regelen daarvan.

Dat is vooral een grootte persoonlijke uitdaging, aangezien ik daar weinig tot geen ervaring mee heb. Elektrotechnisch assemblagewerk is dan weer geen probleem voor mij.
Al doende leert men zullen we maar zeggen !

Van een bewegingstest van een week geleden heb ik nog een filmpje.

Inmiddels heb ik de snelheden van het bewegen over de X,Y en Z assen al wel wat omhoog "getweaked".

De bewegingen van de Z-as zijn goed accuraat; wanneer ik hem vertel dat hij 10mm omhoog of naar beneden moet dan is het ook exact 10mm. Ook als ik hem in meerdere stappen omhoog of naar beneden zet dan gaat dat prima. Nu de harde limits goed bepalen en in de firmware zetten.
Ook werken de eindschakelaars op de Z-as nog niet helemaal naar behoren.


Al met al best tevreden over de vooruitgang !

quote:

Op zondag 12 november 2017 14:20 schreef derLudolf het volgende:
Kun jij dit straks ook maken?
https://www.woodworking.nl/showthread.php?22974-Speculaasplank

Wellicht wel, maar heb eerlijk gezegd eigenlijk nu nog geen idee

Voor diegene die afvragen; wat is het toch stil in dit topic
Momenteel is het wat te frisjes om comfortabel in mijn schuur te kunnen werken.
Comfortabel de ruimte op stoken voor een paar uur knutselen loont zich in mijn ogen niet; en het ontbreekt mij in de laatste weken van dit jaar ook nog eens chronisch aan tijd.

Al met al, ligt het project helaas even stil.

quote:

Op maandag 11 december 2017 22:01 schreef Frozen-assassin het volgende:
Ach ja, mag ook wel eens. Komt wel weer in lente

Het is niet bepaald comfortabel met je laptop beetje met settings van de firmware aan het kloten te zijn. In een schuur waar het een keer een graad of vijf is.

En om de CNC nou uit de schuur en op de keukentafel te zetten vind mevrouw Vonkenboer dan weer niet goed

quote:

Op maandag 11 december 2017 22:14 schreef Frozen-assassin het volgende:

[..]

Het zal deze winter vast weer boven 10 graden komen dan kan je wel verwarming aanzetten

En laat dat nou gisteren bijna het geval zijn geweest
Zo op de valreep van het jaar toch nog een laatste update; gisteren een halve dag bezig geweest met het juist instellen van mijn homing instellingen.

Voor de mensen die minder bekend zijn met het hele CNC gebeuren; wat is nu eigenlijk "homing" ?

Met "homing" bedoel ik het instellen van machine coördinaten die de machine brengen na een vooraf bepaald nul punt. Vanaf dat punt weet de machine altijd waar hij zich bevind op het router bed. Dat punt is dan ook (als het eenmaal goed ingesteld staat) altijd hetzelfde.

In mijn geval is dit op het router bed de positie rechtsboven.

Voor dat je überhaupt kunt gaan homen moet je op iedere as (X, Y, Z) twee eindschakelaars monteren. Ik heb gekozen voor een NO (normaal open) schakelaars.
Dus als de machine tegen de arm van de schakelaar aan loopt dan maakt hij het desbetreffende contact.



De schakelaars worden zowel voor het homen gebruikt, en als een soort van "maximaal" schakelaar. Hij zorgt er ook voor dat de frees niet buiten zijn fysieke mechanische bereik kan/gaat bewegen.

Zo staat het project er op het moment bij.


Je ziet als je goed kijkt de diverse eindschakelaars op hun plek zitten

Het homen gaat onder GRBL als volgt.

Homing Cycle Steps

Eerst beweegt de Z-as.

- Z as beweegt naar boven (Z+) met een hoge snelheid
- Wanneer de Z as eindschakelaar bekrachtigd stopt de machine, en beweegt de Z as naar beneden tot dat hij 20 mm van de eindschakelaar af staat.
- Z was beweegt weer, maar nu langzaam naar boven tot dat hij weer de Z as eindschakelaar bekrachtigd.
- En beweegt weer naar beneden tot dat hij daar precies 20 mm daar van af staat.

Dan beweegt de X en de Y as zich.

- De Y as beweegt zich richting de (Y+) eindschakelaar met een hoge snelheid
- Wanneer de Y-as de eindschakelaar bekrachtigd stopt de machine.
- En wacht de machine tot dat de X as de (X+) eindschakelaar bekrachtigd heeft.
- Daarna bewegen beide assen zich tot dat hij 20 mm van de eindschakelaars afstaat.
- De Y en de X as bewegen weer, maar nu langzaam tot dat ze weer de Y en X as eindschakelaar bekrachtigd hebben.
- En bewegen zich weer tot dat ze precies 20 mm daar van af staan.

Die hele cyclus ziet er dan als volgt uit


En na herhaaldelijk testen kom ik dan tot de conclusie dat hij in ieder geval goed en constant homed op de vooraf ingestelde positie , die posities verlopen ook niet; geen mm, misschien nog wat fine tunen aan de snelheden waarmee hij homed en de afstanden dat hij van de eindschakelaars af blijft.

Maar om dit jaar mee af te sluiten; ik ben er igg reuze tevreden mee !
In 2018 prutsen we rustig verder

quote:

Op zondag 31 december 2017 13:49 schreef Frozen-assassin het volgende:
Heel mooi!

Al dacht ik dat snelheid wat hoger was

We gaan volgende jaar het spelletje spelen , tot hoever kan ik het aantal mm per stap verhogen/verlagen.

Tot dat de machine bij het verplaatsen stappen over gaat slaan. En dan een klein beetje terug schroeven en dat zal dan de snelheid zijn die ik met deze componenten (lagers, draadstangen e.d.) behalen kan.

quote:

Op zondag 31 december 2017 13:45 schreef Atmoz het volgende:
Sjiek man! Echt heel gaaf.

Ben super benieuwd als de machine klaar is

Veel succes ermee alvast komend jaar

Ja he ! Ben er zelf ook wel enthousiast over
Al zal het geen snelheidswonder zijn in verhouding tot jou machine.

Wat voor tekenprogramma gebruik jij eigenlijk ? Of is dat bij jou professionele machine meegeleverd ?

quote:

Op zondag 31 december 2017 15:14 schreef Atmoz het volgende:
Ik gebruik Fusion360 en heel soms het programma wat ik bij de machine heb gekocht: cncGraF.

Ah, echt een volledig autodesk/autocad programma
Heb ik helaas geen licentie voor of kennis van. Genereert dat ook rechtstreeks de benodigde G-code voor de CNC machine ?

quote:

Op zondag 31 december 2017 15:14 schreef Atmoz het volgende:
Fusion is écht de bom vind ik. Wat een super fijn programma!! Dat is wat ik je eigenlijk zou aanraden. Ook zeer veel tutorials en video's over te vinden. Ik keek geregeld naar Lars Christensen (Autodesk), die heeft mooie video's voor beginners

Zal er eens naar kijken, momenteel experimenteer ik vooral onder het online programmatje EASEL gemaakt door Inventables dat weer gebruikt word bij hun X-carve machine. Hier genereer ik de G-code dan onder en die schiet ik met Universal G-code Sender in mijn CNC machine.

Voor zover ik dat nu al gedaan heb

quote:

Op zondag 31 december 2017 14:10 schreef Tom_ het volgende:
Mooi man, leuk om zelf in elkaar te zetten en het uiteindelijk ook te zien draaien lijkt me.

Zeer zeker ! en een persoonlijke uitdaging is het ook.
Electrotechnisch gezien weet ik zeker wel waar ik mee bezig ben, maar mechanisch en software technisch valt het niet altijd even mee

quote:

Op zondag 31 december 2017 14:10 schreef Tom_ het volgende:

Hoe komt het materiaal straks vast te liggen op je tafel?

Daar moet ik nog even iets op bedenken, waarschijnlijk komt er te grootte van het werkveld sowieso nog een plaat erop te liggen van 18mm oid. daarin wil ik dan M6 inschroefmoeren op een bepaalde afstand / raster vorm op verdeel zodat ik werkstukken kan klemmen.
Met een 3D printer van een kennis van mij laat ik dan wat klemconstructies printen.

quote:

Op zondag 31 december 2017 14:10 schreef Tom_ het volgende:
Krijg je dan een vaste aanslag over X en Y wat je nulpunt wordt of stel je dat per programma in?

Nee, geen vaste aanslag. In de zin zoals jij het denk ik bedoeld.
Het punt waar de machine naar homed is altijd het zelfde punt; dat weet het tekenprogramma ook.
Voordat je dus ook maar iets doet home je de machine vrijwel altijd eerst naar dat punt.

Dat punt geef je in het tekenprogramma ook in; het programma weet hoe groot mijn werkbare bereik is. Aan de hand van wat je tekent en waar je dat tekent weet het programma wat de bewegingen moeten zijn omdat te kunnen doen.

Vanaf dat vaste nul punt.

quote:

Op maandag 1 januari 2018 11:18 schreef Pietverdriet het volgende:
Mooi project Vonkenboer!

Dank je !

quote:

Op maandag 1 januari 2018 09:21 schreef ClintOosthout het volgende:
Je kan een "hobby" licentie aanvragen bij Autodesk. je mag dan een jaar lang gratis gebruik maken van fusion 360.
Zo ben ik er ook mee begonnen. Ik heb zelf nog een oude versie van autocad R14
ben een beetje aan het prutsen geweest met Tinckercad en heb zo een licentie gekregen voor fusion 360.

Autodesk doet dit wel vaker om de interesse in techniek bij de mensen aan te wakkeren.
Goede kans dat jij ook een licentie krijgt met de project.

, zal er eens naar kijken.
Al heb ik totaal geen ervaring met technisch tekenen; wel als in kunnen lezen, maar niet qua tekenen

quote:

Op maandag 1 januari 2018 11:00 schreef IrishBastard het volgende:
Inventor (ook van Autodesk) kun je bijvoorbeeld ook met een studentlicentie gebruiken. Is dan voor een aantal jaar gratis (tot opgegeven einde studie)

Dat einde studie is natuurlijk een rekbaar begrip
Die is dus net zo ver te rekken als voor het programma Winrar ?

quote:

Op maandag 1 januari 2018 11:32 schreef Basp1 het volgende:
Wil je voornamelijk 2d of ook 3d werk ermee gaan maken?

Om te beginnen gewoon eenvoudige zaken in 2D.

quote:

Op maandag 1 januari 2018 11:32 schreef Basp1 het volgende:

Probeer een niet legale versie van artcam op internet te vinden kun je 2d en 3d dingen mee maken en kan ook nog eens simpel nc banen genereren.

quote:

Op maandag 1 januari 2018 12:15 schreef IrishBastard het volgende:

[..]

Je bent net begonnen ook toch?

Pcies, dat sowieso !

quote:

Op maandag 1 januari 2018 13:12 schreef ClintOosthout het volgende:
Mach 3 kost geen drol werkt perfect.

Heb ik hier ook liggen; via een goede kennis.
Maar dat is helaas te zwaar voor mijn laptop uit het jaar kruik; en om de cnc machine nou in de woonkamer naast mijn desktop pc te gaan zetten...

Denk niet dat mevrouw Vonkenboer dat waardeert !

quote:

Op maandag 1 januari 2018 13:12 schreef ClintOosthout het volgende:
Kijk eens een paar beginner afleveringen van deze gast. Dan leer je het vrij snel.

https://www.youtube.com/channel/UCo29kn3d9ziFUZGZ50VKvWA

Heb de eerste video bekeken; en mij in ieder geval even op zijn kanaal geabonneerd

quote:

Op dinsdag 2 januari 2018 19:26 schreef ClintOosthout het volgende:

[..]

Arduino heeft toch een usb poort

20 meter tussen schuur en desktop pc

quote:

Op dinsdag 2 januari 2018 19:28 schreef ClintOosthout het volgende:
Kun je het programma niet laten inlezen via een stickje dan?

Zoveel weet ik nog niet van Arduino.

Het tekenprogramma crëerd G-code; dat kan ik dan met een usb stick weer exporteren naar de CNC machine. Op mijn laptop open ik dat weer in Universal G-code sender.

quote:

Universal GcodeSender is a Java based GRBL compatible cross platform G-Code sender. Use this program to run a GRBL controlled CNC machine.
https://github.com/winder/Universal-G-Code-Sender

Dat draait op mijn laptop en bestuurd met de Arduino de CNC machine; en maakt dus van de G-code weer leesbare machine taal.

Kleine sneak preview
Een volwaardige update volgt in ieder geval zeker dit weekend.

quote:

Op vrijdag 19 januari 2018 08:46 schreef Atmoz het volgende:

[..]

Topper! Echt gaaf

Sjiek om dat te maken met je zelfgemaakt apparaat he

Ben benieuwd straks

Ja ! Echt wel !

Hoog op het to do lijstje staat iig een kleminrichting voor op het werkblad van de machine. De testjes tot nu toe doe ik door met de hand een stuk materiaal vast te houden. Dat is eigenlijk en niet veilig en niet accuraat genoeg.

En het werkblad moet uitgevlakt worden ten opzichte van de spindle.

Daar blijkt toch echt een klein beetje afwijking in te zitten

En de snelheden moeten nog wat gefinetuned worden ..

Zo, even tijd voor een kleine zondagavond update in dit topic...

Tja, hoe kom je nou erachter of zo'n CNC machine eigenlijk doet wat hij gevraagd word, en of de instellingen tot zover allemaal min of meer juist zijn. Eerst schetsen we even wat in Easel; met daarin wat standaard sjablonen en tekens.



Bovenstaande heb ik even snel in Easel getekend.

Eerst heb ik de CNC machine maar eens uitgeprobeerd met een dunne zwarte stift in plaats van een 20.000 draaiend bitje . Dan is eventuele schade nog te overzien .
Mocht de G-code om wat voor reden dan ook niet goed verwerkt worden.

Als materiaal gebruik ik even een vastgeplakt A4'tje i.p.v. een stuk plaatmateriaal.

Tijd om hem eens aan het werk te zetten


En klaar !



Voor een eerste test; mag ik wel zeggen dat die geslaagd is !

Nu kon ik mijn nieuwsgierigheid natuurlijk niet bedwingen en heb de zwarte stift weer omgeruild voor de proxxon spindel met een 3mm bit en heb ik een 18mm dik stuk afval stuk multiplex gepakt en even onder de cnc gehouden.





Helemaal achterin kun je zien dat er iets niet helemaal goed gaat; maar dat heeft meer te maken met een gebrek aan een goed stabiel klem mechanisme, en een verkeerde bit doorsnede in de gemaakte tekening waardoor hij lang niet alle details goed overgenomen heeft.

Er zijn nog een hele hoop dingen waar zeker nog aangewerkt moet worden, maar ik ben er toch best enthousiast over het feit dat ik het zelf gebouwd heb en dat het ook nog werkt zoals ik het voor ogen had !

En omdat we in K&W zo dol zijn op lijstjes

To do lijstje
- Een definitief klem mechanische bedenken om werkstukken eenvoudig vast te kunnen maken.
Waarschijnlijk een soort van rooster verdeling waarin ik op bepaalde punten met een M6 of M8 bout een klem kan aanbrengen.

Zoiets bijvoorbeeld : https://www.thingiverse.com/thing:1071010



Een kennis van mij heeft een 3D printer, dus dat gaat vast goed komen

- Dit klemmechanisme aanbrengen op de gemonteerde plaat.
- De plaat uitvlakken ten opzichte van de frees, het blijkt toch niet helemaal 100% vlak te zijn.
- Snelheden optimaliseren. (firmware issue)
- Soft/Hard limits fouten minimaliseren (ook in de firmware)
- Ampere meter op de besturingskast werkend maken (bedradingstechnische issue)
- Goed leren tekenen/ontwerpen met het teken programma.



Genoeg nog te doen !