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Como fazer uma CNC com o Arduino

Hoje trazemos um projeto nosso para fazer gravações de imagens a laser utilizando uma CNC.

Máquina de gravação a Laser com Arduino (CNC)

Neste caso a CNC foi concebida para fazer gravações a laser em madeira e plásticos opacos, possuindo um Arduino e o famoso GRBL como base da automação da máquina.

A gravadora a laser tem apenas o eixo X e Y, onde movimentam um laser com a potência de 1w 445nM, e este artigo tem o intuito de fornecer tudo o que precisam para fazer uma, não prescindindo de conhecimentos de mecânica e eletrónica. Com cerca de 170 euros conseguem fazer uma.

Aqui podem ver as imagens:

 

Irão precisar de algum material para a vossa máquina, no qual elaborei uma lista de material necessário. Irão precisar de ferramentas.

 

 

Lista de Material para a CNC:

  • 1x Arduino Uno
  • 1x Motor Jaw Shaft Coupler 5x5mm
  • 1x CNC Shield v3.1
  • 1x Laser driver 12v
  • 2x stepper motors Nema 17
  • 1x power supply 12v 5A
  • 1x laser diode 1w 445 nm 5.6mm
  • 1x heatsink 5.6mm laser diode
  • 3x GT2 Timing Pulleys 20 tooth
  • 3m GT2 Timing belt
  • 1x 12v fan cooler
  • 1x 605ZZ ball bearing
  • 12x Pulley Wheels Roller 695ZZ
  • 1x 5.6mm TO18 Laser Diode Case
  • 2x stepper motor driver DRV8825
  • 2x limit switches
  • 1x switch power
  • 3D printed pieces
  • 1x plugin 230v cable
  • 1x USB cable (in future we will use Bluetooth)
  • M5 Nuts
  • various length of M5 screwdrivers
  • flexible cable wire for electronics
  • 1x pair of safety glasses

 

Nota: Nunca olhar para o laser diretamente, usar sempre óculos de proteção, estes óculos do link são baratos e eficazes, olhar diretamente para o laser corre o risco de cegueira e cataratas.

http://www.dragonlasers.com/Laser-Safety-Glasses.html

On Rat rig:

5x V-SLOT 2040 – Black

8x OpenBuilds Universal L Brackets (Single)

1x OpenBuilds Tee Nuts (25 Pack)

5x OpenBuilds Tee Nut (1 Unit)

 

Esquema eléctrico CNC:

O esquema elétrico desta máquina é muito simples, basta seguir o seguinte esquema (a resistência usada é de 1000 ohms):

 

Peças impressas em 3D

Irão precisar de uma impressora 3D ou então encomendar de um site qualquer online as peças já impressas.

http://www.thingiverse.com/thing:819755

 

Software:

O Software necessário (só funciona em windows 7 ou superior e necessita de framework 4), tendo eu usado o CamBam (é pago) e 3DPsender, feito por um developer que fez também uma gravadora laser, chamada 3DPBurner.

GRBL hex file: https://drive.google.com/file/d/0B5Y1gEmSHMjMS1R4RUhsamV3QXc/view?usp=sharing

 

Programa- Xloader para fazer o flash no Arduino:

http://russemotto.com/xloader/XLoader.zip

 

Como fazer o flash e configurar o GRBL:

https://github.com/grbl/grbl/wiki

 

Programa- 3DP Burner Send:

https://github.com/villamany/3dpBurner-sender/releases

 

Programa- 3DP Burner image2code:

https://github.com/villamany/3dpBurner-Image2Gcode/releases

 

CamBam definições:

<OptimisationMode state="Value">None</OptimisationMode>

  <ToolDiameter state="Value">0.18</ToolDiameter>

  <PlungeFeedrate state="Value">30000</PlungeFeedrate>

  <CutFeedrate state="Value">1000</CutFeedrate>

  <ClearancePlane state="Value">0</ClearancePlane>

  <SpindleSpeed state="Value">255</SpindleSpeed>

  <TargetDepth state="Value">-1</TargetDepth>

  <DepthIncrement state="Value">1</DepthIncrement>

  <CutOrdering state="Value">LevelFirst</CutOrdering>

  <StepOver state="Value">0.75</StepOver>

  <MaxCrossoverDistance state="Value">1</MaxCrossoverDistance>

  <StartCorner state="Value">TopLeft</StartCorner>

  <RegionFillStyle state="Value">HorizontalHatch</RegionFillStyle>

 

Resultados:

Os resultados esperados da máquina serão estes:

 

 

Espero que gostem deste projeto, é algo simples de usar e útil.

Podem fazer download de alguns ficheiros prontos a utilizar na gravação Aqui.

Por Daniel Costa

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Todos os produtos utilizados neste artigo podem ser encontrados na Loja de Eletrónica e Robótica ElectroFun.

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