Membuat Mesin CNC Universal Sendiri – Panduan DIY Lengkap

Komponen dan Perlengkapan

Motor Stepper DFRobot NEMA 17 – 3 buah
Microswitch DFRobot untuk homing – 3 buah
Coupler DFRobot 5-8mm – 1 buah
Pulley dan Timing Belt – 1 set
Bearing 8-16mm – 10 buah
Roda V slot – 3 buah
Extrusi Aluminium 2020 500mm – 1 buah
Arduino UNO – 1 buah
Shield GRBL CNC – 1 buah
Driver Stepper Motor Theremino DRV8825 – 3 buah

Alat dan Mesin yang Diperlukan

Printer 3D (generik)
Paku las (generik)

Aplikasi dan Layanan Online

Autodesk Fusion 360
Arduino IDE
Firmware GRBL
Inkscape

Tentang Proyek Ini

Tujuan

Sebagai maker serius, saya memiliki beberapa mesin CNC, termasuk dua printer 3D dan router CNC. Tetapi bagaimana jika saya ingin sesuatu yang lain, seperti pengukir laser atau mesin milling PCB? Jadi saya berangkat untuk melakukan tepat itu: membangun mesin CNC hemat biaya yang dapat memiliki banyak lampiran yang berbeda, sambil dikontrol melalui antarmuka sederhana G-code.

Demonstrasi

Desain

Saya memulai dengan memikirkan mesin bebas roda yang dapat memiliki traverse Y tak terbatas, tetapi ternyata terlalu rumit dan tidak akurat.

Membuat Mesin CNC Universal Sendiri – Panduan DIY Lengkap

Jadi saya memilih untuk menggunakan rel V-slot dengan roda. Kemudian saya pergi ke Fusion dan mendesain beberapa bagian, termasuk seluruh bagian sumbu X dan Z.

Membuat Tempat Tidur dan Sumbu Y

Tempat tidur (sumbu Y) terdiri dari dua rel V-slot 500mm atau 800mm yang disusun secara paralel. Ada empat potongan plastik yang memegang dua roda masing-masing, memungkinkan perjalanan mudah dari tempat tidur di sepanjang rel. Saya juga memasang timing belt di bawah tempat tidur di seluruh sumbu Y, sehingga saat stepper sumbu Y berputar, pergerakan belt bergerak.

Membuat Sumbu X

Sumbu X terdiri dari satu rel yang memegang potongan 3D-printed dengan empat roda. Timing belt masuk ke sisi potongan plastik yang menariknya ke dua arah.

Membuat Sumbu Z

Sumbu Z didasarkan pada sistem pulley, sehingga saat stepper berputar blok Z dapat ditarik atau diturunkan.

Elektronika

Elektronika cukup sederhana. Ada Arduino Uno untuk logika, tiga DRV8825 untuk driver motor stepper, shield GRBL CNC Arduino, dan tiga limit switch untuk homing. Saya cukup colokkan driver stepper dan menyesuaikan potensiometer batas arus agar cocok dengan supply daya 12V 6A. Kemudian saya melakukan las limit switch ke shield, dengan COM pergi ke GND dan NO (Normally Open) pergi ke pin yang sesuai. Harap diperhatikan bahwa pin limit sumbu Z tidak lagi D11, melainkan D12.

Perangkat Lunak

Saya memflash firmware GRBL ke Uno menggunakan skets contoh dan Arduino IDE. Kemudian saya mengunduh Universal G-Code Sender di sini: https://github.com/winder/Universal-G-Code-Sender. Ini memungkinkan pengguna untuk dengan mudah mengirim perintah dan file G-code ke mesin CNC mereka.

Penggunaan

Untuk mengujinya saya mulai dengan mengkalibrasi mesin. Secara default, ada 200 steps/mm, tetapi itu berbeda. Jadi cukup gerakkan mesin 5mm, lalu kalikan lima dengan 200, lalu bagi angka tersebut dengan jarak aktual mesin bergerak, dan ubah pengaturan sesuai. Jadi jika dibutuhkan 161 langkah untuk Bergerak 1mm pada sumbu X, atur $100=161.000. Kemudian gunakan Fusion 360 atau Inkscape untuk mendesain dan menghasilkan toolpath untuk memotong, mengukir, atau menggambar apa pun yang Anda inginkan.