خانه / چگونه بسازیم / الکترونیکی / با دستگاه CNC یک نقشه کش XY با دقت بالا بسازید

با دستگاه CNC یک نقشه کش XY با دقت بالا بسازید

در این ساختنی طرز ساخت یک دستگاه نقشه کش را یاد می گیرید که با دستگاه CNC ساخته می شود. با این دستگاه نقشه کش می توانید طرح های مورد نظرتان را روی کاغذ A3 رسم کنید. تقریباً تمام قطعات این نقشه کش با دستگاه CNC ساخته می شود و بخش نرم افزاری آن هم پیچیدگی خاصی ندارد و با برد آردوینو و نرم افزار GRBL تشکیل می شود. به همین خاطر می توانید براحتی آن را مطابق با نیازهایتان تغییر بدهید. با ساختنی همراه شوید.

دستگاه نقشه کش بسازید
دستگاه نقشه کش بسازید

گام اول: وسایل مورد نیاز

  • چهار عدد پیچ سرصاف M4
  • دو عدد پیچ M3 16 میلیمتری به همراه مهره
  • ده عدد پیچ M3 12 میلیمتری به همراه مهره
  • چهار عدد پیچ M3 40 میلیمتری به همراه مهره
  • دوازده عدد پیچ سرصاف M1.5 6 میلیمتری
  • هشت عدد بلبرینگ خطی LM8UU
  • دو عدد محور خطی ۸ در ۵۰۰ میلیمتری
  • دو عدد محور خطی ۸ در ۴۰۰ میلیمتری
  • دو عدد میله گرد ۶ در ۱۱۰ میلیمتری
  • دو عدد میله دندانه دار ۱۰ در ۵۴۰ میلیمتری و ۸ مهره
  • پلی اتیلن / MDF 15 میلیمتری
  • پلی اتیلن / MDF / آکریلیک ۶ میلیمتری
  • پلی اتیلن / MDF / آکریلیک ۳ میلیمتری
  • بست کمری
  • دو عدد سروو موتور nema17
  • یک میکرو سروو sg90
  • آردوینو Uno
  • دو عدد درایو استپ Pololu
  • کابل چهار هسته ای
  • منبع تغذیه ۱۲V 2A
  • تسمه GT2 دو میلیمتری
  • دو عدد قرقره بیست دندانهGT2
  • پنج عدد چرخ همزمان بیست دندانه GT2 بدون قرقره
  • تیوب با قطر داخلی ۳ میلیمتر و طول ۷٫۵ میلیمتری
  • قلم برای نقشه کش

گام دوم: ساختار XY

دستگاه نقشه کش از چند ماژول ساخته می شود که عبارتند از: ماژول XY، هولدر قلم و CPU که محل قرارگیری آردوینو و سایر قطعات الکترونیکی است.

ساخت دستگاه نقشه کش را با ساختار XY شروع می کنیم. قطعات این ساختار را می توانید به صورت فایل DXF از لینک زیر دانلود کنید. این قطعات را با استفاده از متریالی که برای کارکردهای نقشه کش مناسب می دانید، ببرید (نوع متریالی که انتخاب می کنید به کارکردهایی که برای نقشه کش در نظر دارید، بستگی دارد). ما از ورق آکریلیک و پلی اتیلن استفاده کردیم. محور خطی به لبه های محور X اضافه می شود و سپس بلبرینگ و میله دندانه دار اضافه خواهد شد(به تصاویر دقت کنید). سپس باید پایه های موتور را اضافه کنید و آنها را با پیچ های M1.5 ثابت کنید. حالا می توانید جای موتورها و قرقره های آنها را تنظیم کنید.

تنها قطعاتی که در این مرحله به محور Y وصل می شوند، محورهای خطی و بلبرینگ ها هستند. قبل از نصب این قطعات، پایه قرقره پنجم را با مته ۲٫۵ میلیمتری دریل کنید. سایر قطعاتی که به این محور نصب می شوند در مراحل بعدی اضافه خواهند شد.

در ساختنی بخوانید :  اره زنجیری دستی و پرتابل مناسب کمپینگ بسازید

حالا باید دو محور را با پایه مرکزی قرقره ها بهم وصل کنید. کارتان را با وصل کردن پیچ های ۴۰ میلیمتری، اسپیسرها و قرقره های صاف شروع کنید. این قطعات را با قرار دادن یک مهره روی هر پیچ ثابت کنید. وقتی قطعات را نصب و ثابت کردید، اسپیسرهای آکریلیک را تنظیم کنید (کارایی این قطعات افزایش نرمی و روانی پایه مرکزی است). اگر کارتان را درست انجام داده باشید، این قطعه زیر محور X قرار خواهد گرفت. به این ترتیب می توانید بلبرینگ ها را تراز کنید، سپس محور Y را تراز کنید، جای بلبرینگ را تنظیم کنید، سپس سراغ بالای براکت وسطی بروید و پیچ ها را با مهره های مخصوص شان سفت کنید.

بعد از اینکه بدنه را مونتاژ کردید، باید تسمه را تنظیم و ثابت کنید. توصیه می کنیم از طرفی شروع کنید که تسمه به محور Y قفل می شود. برای رد کردن تسمه از براکت وسطی، می توانید یک گیره کاغذ را باز کنید و دو سرش را بهم وصل کنید. سپس از این گیره برای تنظیم کردن تسمه استفاده کنید. ممطئن شوید تسمه به خوبی کشیده شده تا در حین حرکت موتورها باز نشود. سپس می توانید تسمه را کاملاً قفل کنید.

رمز فایل ها : saakhtani.ir است .

گام سوم: هولدر قلم را بسازید

ساختار هولدر قلم بسیار ساده است و فقط چند نکته مهم دارد. ابتدا محورهای عمودی را به براکت هایتان وصل کنید و آنها را وسط قطعات شان تنظیم کنید. طراحی قطعات هولدر قلم طوری است که شفت با براکت هم ترازی کامل داشته باشد تا در حین کار دستگاه نقشه کش کشیده نشود.

نحوه پیچ کردن سروو موتور و محل قرارگیری آن در تصویر اول مشخص است. هر کاری که از اینجا به بعد انجام می دهیم باید بعد از مونتاژ قطعات الکترونیکی و نصب GRLB انجام بشوند. با استفاده از Universal Gcode Sender که در فایل های دانلودی موجود است، فرمان m3S100 را ارسال کنید. محل توقف سروو در بالاترین نقطه هولدر قلم خواهد بود (که در تنظیمات پلاگین Inkscape قابل تغییر است). جای اهرم را روی شفت سروو تنظیم کنید و سپس آن را ثابت کنید. وقتی این کارها را انجام دادید، می توانید این قطعه را به محور Y و روی همان قطعه ای که قرقره را بهش وصل کرده اید، وصل کنید.

در ساختنی بخوانید :  آموزش ساخت : شارژر خازن (60V-400V) بسازید

قطعه متحرک هولدر قلم از دو قطعه ساخته می شود. ابتدا قطعه ای را نصب کنید که قلم به آن وصل می شود؛ به این ترتیب که قطعه آکریلیکی را به دو قطعه ۱۵ میلیمتری وصل کنید. یکی از این دو قطعه یک شیار دارد که یک مهره ۳ میلیمتری به آن وصل می شود. قبل از نصب این مهره، این قطعه را با مته ۸/۱ طوری سوراخ کنید که سوراخ درست وسط شیار قرار بگیرد. سپس یک پیچ M3 16 میلیمتری به آن اضافه کنید تا کار قفل قلم را انجام بدهد. سپس قطعه ۱۵ میلیمتری را را با پیچ ۱٫۵M 6 میلیمتری ثابت کنید. سپس با توجه به تصاویر این قطعه را با پیچ M3 12 میلیمتری به قسمت مستطیل شکل وصل کنید.

با استفاده از دو پیچ M3 12 میلیمتری، راهنمای اول را به قسمت مستطیلی محورها وصل کنید و آن را روی محور عمودی هولدر قلم تنظیم کنید. سپس راهنمای دوم را نصب و ثابت کنید. براکت های این قسمت دستگاه نقشه کش را هم تنظیم کنید تا مطمئن شوید آماده است.

گام چهارم: آردوینو را اضافه کنید

قبل از اینکه آردوینو و شیلد CNC را به جعبه وصل کنید، باید نسخه اصلاح شده GRBL را نصب کنید تا بتوانید سروو موتور را از طریق پین Z+ شیلد CNC کنترل کنید. نسخه مناسب برای استفاده به همراه دستگاه نقشه کش را از این لینک یا فایل زیر دانلود کنید. فایل grlbUpload موجود در فایل زیر را در دایرکتوری پروژه Arduino IDE کپی کنید. فایل grbl-servo-master.zip را هم در پوشه کتابخانه های آردوینو کپی کنید. بعد از کپی کردن این فایل ها، انتقال برنامه به برد را انجام بدهید.

برای اینکه مطمئن شوید همه قطعات کار می کنند، Universal Gcode Sender را باز کنید. به قسمت connection to the card بروید و پورت اتصال را چک کنید و مطمئن شوید نرخ علامت در ثانیه روی ۱۱۵۲۰۰ تنظیم باشد. اگر مراحل بالا را درست انجام داده باشید، پیام grbl 0.9i را خواهید دید.

قبل از اینکه استفاده از دستگاه نقشه کش را ادامه بدهیم باید یک تغییر اجباری روی تنظیمات اعمال کنیم. سایر تنظیمات هم به کارکردهایی که برای دستگاه در نظر دارید، بستگی دارد. باید گزینه steps / mm مربوط به هر دو محور را تنظیم کنید. برای تنظیمات فعلی، عبارت $$ را در بخش فرمان Universal Gcode Sender تایپ کنید و مقدار پارامترهای $ ۱۰۰ و $ ۱۰۱ را چک کنید. اگر از موتور Nema 17 با گام ۱٫۸ درجه استفاده می کنید، مقدار صحیح ۸۰ خواهد بود. برای پیکربندی موتور روی این حالت، در باکس فرمان عبارت $ ۱۰۰ = ۸۰ را تایپ کنید و اینتر را بزنید. همین کار را برای پارامتر $ ۱۰۱ هم تکرار کنید.

در ساختنی بخوانید :  دستور تهیه : سوپ کدو حلوایی با پیاز سرخ شده بپزید

می توانید حداکثر سرعت دستگاه نقشه کش را هم تنظیم کنید. پیشنهاد ما سرعت ۱۰۰۰mm / min است. فرایند تغییر سرعت نقشه کش یکسان است؛ مثلاً برای تغییر سرعت محور X باید عبارت $ ۱۱۰ = ۱۰۰۰ را تایپ کنید و اینتر بزنید.

اگر سرعت پیش فرض GRBL را تغییر بدهید، بهتر است شتاب را هم با تغییر پارامترهای $ ۱۲۰ و $ ۱۲۱ تغییر بدهید. بهترین حالت برای شتاب، ده درصد سرعت است.

بعد از اینکه تنظیمات بالا را اعمال کردید، موتورها را در جهت مناسب به صفحات مربوطه وصل کنید. جهت موتورها در تصاویر مشخص است. منبع را می توانید مستقیماً به شیلد CNC وصل کنید یا از کابل استفاده کنید (روش اتصال به نوع منبع بستگی دارد).

بعد از اینکه تمام سیم ها را وصل کردید، قطعات را بهم چفت کنید تا جعبه بسته بشود. هرجا که لازم است پیچ اضافه کنید و در نهایت جعبه را روی محور X تنظیم کنید.

دستگاه نقشه کش را تست کنید

برای استفاده از دستگاه نقشه کش باید یک طرح وکتور در فرمت Gcode داشته باشید. می توانید طرح را با Inkscape بسازید و خروجی با فرمت مناسب را با پلاگین Turnkey Laser تهیه کنید.

بعد از اینکه طرح را با فرمت مناسب آماده کردید، دستگاه نقشه کش را به Universal Gcode Sender وصل کنید و از طریق تب File Mode طرح را برای دستگاه بفرستید. از اینجای کار به بعد به عهده نقشه کش است و شما می توانید کشیدن نقشه یا طرح توسط دستگاه را تماشا کنید. به همین راحتی یک دستگاه نقشه کش ساختید که می تواند هر طرح وکتوری را روی کاغذ بکشید. می توانید با تنظیم قطعات سخت افزاری یا نرم افزاری دستگاه کارایی آن را بیشتر کنید.

منبع

خلاصه مطلب
با دستگاه CNC یک نقشه کش XY با دقت بالا بسازید
عنوان مطلب
با دستگاه CNC یک نقشه کش XY با دقت بالا بسازید
توضیح کوتاه
این دستگاه می توانید هر طرح وکتوری را به صورت کاملاً مستقل روی کاغذ رسم کند.
نویسنده
ساختنی
ساختنی

بیشتر بخوانید:

پازل چوبی سه بعدی با طرح بیست وجهی بسازید... در این ساختنی طرز ساخت یک پازل چوبی را یاد می گیرید که می تواند هدیه بسیار خوبی برای طرفداران پازل باشد. برای ساخت این پازل چوبی سه بعدی باید به دستگا...
آموزش ساخت : اسپیکر حرفه ای بسازید اگر دلتان می خواهید خودتان برای سینمای خانگی یا سیستم پخش تان اسپیکر بسازید، این ساختنی می تواند کمک زیادی به شما بکند. ساخت اسپیکر حرفه ای آنقدرها هم...
آموزش ساخت: سطل کود کمپوست خوشبو بسازید... اگر اهل نگهداری گیاه و باغبانی باشید، حتماً از فواید کود کمپوست آگاه هستید و شاید هم خودتان کود کمپوست درست کرده باشید. اگر تجربه ساخت کمپوست را داشته...
آموزش ساخت : با در نوشابه پیکسل بسازید اگر نمی توانید پیکسلی که دوست دارید را در بازار پیدا کنید یا می خواهید پیکسل اختصاصی برای خودتان درست کنید، راهکار را در این پست پیدا کنید. در این روش...
مخزن اسید و ترکیبات شیمیایی مخصوص ساخت PCB بسازید... ساخت PCB یا برد مدار چاپی روش های مختلفی دارند اما استفاده از اسید و ترکیبات شیمیایی وجه مشترک بیشتر این روش هاست. در این ساختنی طرز ساخت یک مخزن اسید...
آموزش ساخت : با کاغذ مچاله شده مجسمه کبوتر بسازید!... در این ساختنی می خواهیم یک کاردستی ساده و زیبا اما عجیب را به شما یاد بدهیم. تابحال سعی کرده اید با کاغذ مچاله شده مجسمه سازی کنید؟ توصیه ما این است ک...

درباره عاطفه اسدزاده

عاطفه اسدزاده
عاطفه اسدزاده،یکی از نویسندگان وبسایت ساختنی است.

پیشنهاد می کنیم

سیستم روشنایی هوشمند با قابلیت نصب روی وسایل مختلف بسازید

حتماً برای شما هم پیش آمده که به رختخواب رفته و خاموش کردن لامپ ها …

۴ دیدگاه ها

  1. با سلام وب سایت خیلی خوبی دارید .فقط مشکلی که من دارم آموزش هایی که قرار می دهید وسایل هاشو نمی تونم پیدا کنم کاش میشد وب سایتون یک فروشگاه داشت و قطعات آموزش هارو داشت یا اینکه لینک های قطعات در فروشگاه های ایرانی رو می دادید . ممنون

  2. سلام میشه همین آموز را برای برش و حکاکی با لیزر هم بزارید؟

  3. سلام
    با تشکر از آموزش خوبی که ارایه کردین
    من نمیدونم چرا موقع ای که روی لینک ساختار کلیک میکنم همین صفحه رو باز میکنه.لطفا لینک رو اصلاح کنید.ممنونم

  4. ببخشید تو لیست قطعات نوشتین سروو name17 منظورتون استپر nema17 هست؟

پاسخ دهید