CNC en un taller de hobby (parte 1)

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El trabajo de un programador tiene un inconveniente significativo: como regla, no podemos tocar el resultado de nuestro trabajo. Podemos disfrutar de la belleza del código, admirar la originalidad del algoritmo, pero, por desgracia, nada que sentir por el programa. Este matiz de la profesión siempre me ha molestado. Para compensar de alguna manera la virtualidad del resultado en el campo principal de actividad, hace varios años comencé un pasatiempo completamente material: la carpintería. Al principio, todo salió bien, pero muy pronto las enfermedades profesionales de cualquier programador (pereza y perfeccionismo) comenzaron a afectar. Especialmente, el hecho de que cuando era necesario hacer 10 partes idénticas, no podía hacer una cualitativamente y copiarla otras 9 veces. En general, usted comprende, después de un tiempo, el CNC apareció en el taller. Esta historia es sobre dos años de experiencia en poseer este milagro de la tecnología.

Harina de elección

Habiendo decidido adquirir una máquina CNC, me enfrenté a un dilema: comprar una lista o ensamblar una hecha en casa. Necesitaba una unidad de tamaño decente, porque los planes eran usarlo en asuntos de muebles. Pero, por otro lado, estaba muy limitado en mi elección de dos cosas: el presupuesto y el tamaño del taller (tenía 9 metros cuadrados, ya estaba bastante lleno). Después de mediciones cuidadosas, quedó claro que un dispositivo de más de un metro de longitud sería problemático de entregar. En consecuencia, debe buscar una opción con un tamaño de mesa de un metro por 50-60 centímetros.

Estas son las principales opciones de selección:

1. Tamaño de mesa 1000x500
2. Buena rigidez de la mesa y el portal.
3. Ejes de cremallera y piñón X e Y

El último punto es importante: para la carpintería, necesita una buena velocidad del portal. Los engranajes helicoidales son muuuy lentos.

Después de leer los foros temáticos, me quedó claro que al no tener experiencia trabajando con metal en el futuro previsible, no se podía hacer una máquina normal, y tampoco quería interferir con un proyecto de varios años con un resultado poco claro.

Quedaba por comprar listo. Buscar algo barato en China no parecía lógico: la entrega de 80-100 kilogramos de hierro prometía volar un centavo. Avito monitoreó durante varios meses, pero allí vendieron máquinas industriales grandes o pequeños productos caseros de muy baja calidad.

Después de estudiar el mercado de fabricantes de CNC de Moscú, encontré más o menos 3 empresas en mi presupuesto (describo los eventos hace dos años, ahora la situación puede ser diferente). Para no molestar al OVNI, no daré sus nombres. Se encontró una máquina con características adecuadas en uno de estos 3 fabricantes. En los foros temáticos, las reseñas sobre este fabricante no fueron las más halagadoras, pero también hubo pocas francamente abusivas. El mensaje principal fue "Componentes: China, el servicio es malo, pero no hay nada mejor para este precio". Por cierto, "este precio" de un enrutador con un eje era de alrededor de 115k siempre de madera ...

Compra

El precio fue alto y ya no estaba seguro de si quería estas víctimas. Pero el caso ayudó: inesperadamente pagué con un viejo proyecto en el que me había rendido. La cantidad corresponde aproximadamente al costo de la máquina. Era una señal desde arriba, el mismo día que hice un pedido y transferí el 50% del costo a la cuenta del fabricante.

Un mes después, fui a recoger mi dispositivo. La empresa estaba ubicada en el territorio de una planta. Parece que la demanda de CNC en Moscú es buena: además de mi máquina, había una docena de máquinas terminadas más pequeñas en el corredor.

El primer lanzamiento y el primer fastidio

La máquina todavía necesita una computadora. Encontré un viejo Pentium4 con un puerto LPT en mis contenedores. Como usuario de Linux en el fondo, elegí CNC Linux (http://www.linuxcnc.org/) como software de gestión. La distribución se descargó / instaló rápidamente. Con cierta emoción enciendo el interruptor de palanca, la máquina respondió con un zumbido optimista.

¡Aquí está, el futuro ya está cerca! Hago clic en Restablecer e intento mover el carro con las teclas de flecha. Aquí ocurrió el primer fastidio: a lo largo de los ejes Y y Z todo funciona bien, pero con X hay serios problemas. El hecho es que en mi máquina en el eje X hay dos motores paso a paso (uno en la guía derecha e izquierda) y al intentar moverse, uno de ellos giró y el segundo se paró en su lugar. Por lo tanto, la configuración nativa que vino con la máquina no funcionó en el entorno CNC Linux.

Las siguientes horas las pasé estudiando foros y muelles para fumar. Pero el máximo que era posible alcanzar, ambos pasos se movieron, pero lo hicieron de mala gana y a diferentes velocidades. Por el sonido poco característico y la forma en que el portal se contrae, en algún momento, me di cuenta de que a ese ritmo pronto saldría de esta costosa pieza de hierro y dejé de experimentar con CNC Linux.

Mach3

El siguiente fin de semana, continuó sus intentos de encender la máquina. Esta vez, se siguieron claramente las instrucciones del fabricante. Instalé Microsoft Windows para PC heredadas, apagué casi todos los servicios, apagué el protector de pantalla y ahorré energía. Poner Mach3. Subió la configuración. Y ocurrió un milagro, la máquina funcionó.

Segundo fastidio

El problema ocurrió unas semanas después de un lanzamiento exitoso. Dejé la máquina en modo de espera y me alejé por un par de minutos. A mi regreso, me esperaba una desagradable sorpresa, la máquina se comportó como un Schwarzenegger-Terminator cuando Kristanna Loken lo infectó con nano-robots. El portal se sacudía al azar en convulsiones. Apagué rápidamente el dispositivo. Después de un par de minutos lo encendí. Todo estaba en silencio, pero después de 5 minutos, los nano-robots regresaron.

El estado de ánimo rodó por debajo del zócalo. Imaginé vívidamente un viaje a través de Moscú a un centro de servicio. Y simplemente sacar una pieza de hierro de 70 kilogramos de un sótano estrecho sigue siendo un placer.

Para despejar mi conciencia, decidí buscar en los menudillos chinos. En mi CNC, todos los componentes electrónicos están montados en la parte posterior del portal. Abrir la caja no fue difícil. Debajo de la cubierta hay 2 unidades: una fuente de alimentación y una unidad de control. Este último despertó inmediatamente sospechas. Más precisamente, no el bloque en sí, sino lo que había en él. Tenía 2 fanáticos muy sospechosos. Cuando se aplicó energía, ¡no se encendió ninguno! Abrir uno de ellos me sorprendió un poco. Parece que los chinos lo echaron de una pieza de plástico, incluidos rodamientos y cables.

Ambos ventiladores fueron enviados a la basura (desafortunadamente, no tomé una foto entonces) fueron reemplazados por un refrigerador grande de una fuente de alimentación de computadora.



Para una mejor refrigeración, taladré agujeros en la cubierta posterior:



Desde entonces, durante más de dos años, la electrónica de la máquina no ha causado ningún problema. La pregunta retórica: ¿por qué esto no se puede tener en cuenta en la producción? El precio de emisión es de 100 rublos. No creo que sea el único que se haya encontrado con ese problema ...

Computadora

Por separado, quiero hablar sobre la computadora de control. Como ya se mencionó anteriormente, inicialmente, conecté la máquina a un viejo Pentium4. Ahora no recuerdo en qué chipset estaba,
para su época era una buena maquina. Desde los primeros días, comenzaron a observarse pequeños problemas. Como regla, consistían en omisiones únicas de pasos. También fue muy molesto que el "0" a lo largo del eje Z lenta pero seguramente "flotara". Esto fue especialmente notable con una gran cantidad de repeticiones. Por ejemplo, cuando estaba haciendo pantallas con baterías, necesitaba hacer varios cientos de agujeros en una lámina de madera contrachapada. En algún lugar en el medio del trabajo "0" en Z, "bajé" un centímetro, perforando una mesa de sacrificio de principio a fin.

En ese momento, pequé en el controlador de la máquina, después de todo, hasta que cambié mis refrigeradores nativos, se recalentó seriamente un par de veces. Pero, después de un tiempo, llamé la atención sobre el patrón. A veces, cuando enciende la computadora, se observó el siguiente efecto: al iniciar cualquier aplicación en Windows, la pantalla se quedó en blanco por unos segundos, luego de lo cual se inició la aplicación. Si se produjera tal efecto, entonces la máquina funcionaba como él quería: se saltaba los pasos, perdía "0". Para corregir la situación, fue suficiente reiniciar la computadora. Si después de reiniciar este efecto no se observó, todo funcionó como debería.

No había tiempo ni ganas de lidiar con esto. Acabo de sobrecargar la computadora si la pantalla parpadea al iniciar Mach3. Esto continuó por mucho tiempo. Pero desde algún punto comencé a darme cuenta de que algo estaba sucediendo con la computadora. Al principio, solo un reinicio al inicio era suficiente. Pero con el tiempo, para iniciar el sistema en modo normal, tuve que hacer 5-6 reinicios. Bueno, para colmo, el teclado comenzó a "volar". Se trató quitando / insertando el conector usb. En general, se ha entendido que es hora de que la computadora se llene a la basura.

Decidí no experimentar más y comprar lo que el fabricante recomienda. Y el fabricante aconsejó encarecidamente encontrar algo en el viejo Intel Atom. La tarea me pareció elemental. El atrevido plan era ir a Gorbushka y en 20 minutos comprar por 2 copecks lo que necesitaba. El entusiasmo se desvaneció rápidamente ante la dura realidad. Subí todo el patio de Gorbushkin, todas las tarjetas de comisión encontradas allí, no pude encontrar el átomo con lpt.

El siguiente fue Avito. Llamé a una docena de vendedores que tenían un átomo de inteligencia en el anuncio, el resultado es el mismo: tan pronto como descubrieron que necesitaba un átomo con lpt, la conversación terminó. Pero, el que busca encontrará, después de una larga prueba, finalmente encontré un benefactor que tenía una nueva (!) Junta en el Atom D2700 con LPT, e incluso para el ridículo 2500r.

Después de reemplazar la computadora, finalmente, llegó un día festivo: la máquina funcionó como un reloj, los pasos no se saltan, "0" se coloca como clavado. Desde entonces, mi CNC comenzó a traer emociones exclusivamente positivas.

Esto concluye la primera parte. El segundo estará completamente dedicado a la mecánica. Acerca de cómo logré adaptar un enrutador CNC convencional para resolver tareas no típicas. Prometo que será interesante.

Segunda parte