TÌM HIỂU VỀ MÁY CÔNG CỤ CNC

PHẦN 1: TÌM HIỂU VỀ ARDUINO4PHẦN 2: TÌM HIỂU VỀ MÁY CNC20Máy CNC (Computer Numerical Controlled) là máy công cụ, điều khiển theo một chương trình định sẵn. Các dữ liệu được cung cấp dưới dạng tập lệnh.2.1.2 Những đặc điểm cơ bản của máy CNCKhả năng tự động hoá cao.Năng suất gia công cao, thời gian phụ (thay dao, chạy không,…) giảm.Khả năng đạt độ chính xác cao, tính ổn định cao.Có khả năng tập trung nguyên công cao, khả năng gia công nhiều bề mặt trong cùng một lần gá.So với máy điều khiển tự động theo chương trình cứng (cam, cữ hành trình, trục gài bi…) máy CNC có tính linh hoạt cao trong việc lập trình, tiết kiệm được thời gian điều chỉnh máy đạt được tính chính xác cao ngay cả với sản xuất hàng loạt nhỏ.Một ưu điểm nổi bậc khác chỉ có trong máy CNC đó là phương thức làm việc với hệ thống xử lý thông tin “điện tử – số hóa”. Phương thức này cho phép nối ghép với hệ thống xử lý số trong phạm vi quản lý xí nghiệp. Đồng thời cũng tạo điều kiện cho việc ứng dụng các kỹ thuật quản lý hiện đại thông qua mạng liên kết cục bộ ( LAN) hay mạng liên thông (WAN).Máy công cụ CNC tuy có được nhiều ưu điểm so với máy vạn năng nhưng cũng còn có nhược điểm là:Không thích hợp với việc gia công những chi tiết đơn giản.Chi phí cho việc mua sắm trang thiết bị quá cao.Đòi hỏi người thợ đứng máy phải có một kiến thức tương đối rộng cả về cơ khí, lẫn điện tử khi tiến hành gia công.PHẦN 3. TÌM HIỂU ĐỘNG CƠ BƯỚC29PHẦN 4: TÌM HIỂU CÁC BƯỚC ĐIỀU KHIỂN MỘT CNC LÀM PCB ĐƠN GIẢN39

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH DOANH VÀ CÔNG NGHỆ HÀ NỘI KHOA CƠ ĐIỆN TƯ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP .*** ĐỒ ÁN Đề tài: TÌM HIỂU VỀ MÁY CÔNG CỤ CNC - Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Việt Lê Đình Vinh Ngô Phú Tuân Giảng viên hướng dẫn: - TS Nguyễn Công Dũng Hà Nội - 2016 Mục lục PHẦN 1: TÌM HIỂU VỀ ARDUINO 1.1 Giới thiệu chung arduino - Arduino thực gây sóng gió thị trường người dùng DIY ( người tự sáng chế sản phẩm mình) tồn giới vài năm gần đây, gần giống với mà Apple làm thị trương thiết bị di động Số lượng người dùng lớn đa dạng với trình độ trải rộng từ bậc phổ thơng đến bậc đại học làm cho người sáng tạo phải ngạc nhiên mức độ phổ biến Arduino thực bo mạch vi xử lí dùng để tương tác với thiết bị phần cứng cảm biến, động cơ, đèn hay thiết bị khác Đặc điểm bật Arduino mơi trường phát triển ứng dựng dễ sử dụng Với ngơn ngữ lập trình học nhanh chóng người học hiểu biết điện tử lập trình Và điều làm nên Arduino mức giá thấp tính chất nguồn mở từ cứng tới mềm Chỉ với $30, người dùng sở hữu board Arduino có 20 ngõ I/O tương tác điều khiển chừng thiết bị Thế mạnh arduino so với tảng vi điều khiển khác : Chạy đa tảng : Việc lập trình thực hệ điều hành khác Window, Mac Os, Linux destop, android di động Ngơn ngữ lập trình đơn giản, dễ hiểu Nền tảng mở : arduino phát triển dựa nguồn mở nên phần mêm chạy Arduino chia sẻ dễ dàng tính hợp vào tảng khác Mở rộng phần cứng: Arduino thiết kế sử dụng theo dạng module nên việc mở rộng phần cứng dễ dàng Đơn giản nhanh: Rễ dàng lắp ráp, lập trình sử dụng thiết bị Dễ dàng chia sẻ : Mọi người dễ dàng chia sẻ mã nguồn với mà không lo lắng ngôn ngữ hay hệ điều hành sử dụng Những ứng dụng bật Arduino là: máy in 3d, robot, thiết bị bay không người lái UAV, game tương tác, điều khiển ánh sáng, kích hoạt chụp ảnh tốc độ cao Một hệ thống Arduino cung cấp cho bạn nhiều tương tác với môi trường xung quanh với: Hệ thống cảm biến đa dạng chủng loại (đo đạc nhiệt độ, độ ẩm, gia tốc, vận tốc, cường độ ánh sáng, màu sắc vật thể, lưu lượng nước, phát chuyển động, phát kim loại, khí độc,…),… • Các thiết bị hiển thị (màn hình LCD, đèn LED,…) • Các module chức (shield) hỗ trợ kêt nối có dây với thiết bị khác kết nối không dây thông dụng (3G, GPRS, Wifi, Bluetooth, 315/433Mhz, 2.4Ghz,…) Định vị GPS, nhắn tin SMS, nhiều thứ thú vị khác 1.2 Cấu trúc phần cứng Một mạch Arduino bao gồm vi điều khiển AVR với nhiều linh kiện bổ sung giúp dễ dàng lập trình mở rộng với mạch khác Một khía cạnh quan trọng Arduino kết nối tiêu chuẩn nó, cho phép người dùng kết nối với CPU board với module thêm vào dễ dàng chuyển đổi, gọi shield Vài shield truyền thông với board Arduino trực tiếp thông qua chân khác nhau, nhiều shield định địa thông qua serial bus I²C-nhiều shield xếp chồng sử dụng dạng song song Arduino thức thường sử dụng dòng chip megaAVR, đặc biệt ATmega8, ATmega168, ATmega328, ATmega1280, ATmega2560 Một vài vi xử lý khác sử dụng mạch Arduino tương thích Hầu hết mạch gồm điều chỉnh tuyến tính 5V thạch anh giao động 16 MHz (hoặc cộng hưởng ceramic vài biến thể), vài thiết kế LilyPad chạy MHz bỏ qua điều chỉnh điện áp onboard hạn chế kích cỡ thiết bị Một vi điều khiển Arduino lập trình sẵn với boot loader cho phép đơn giản upload chương trình vào nhớ flash on-chip, so với thiết bị khác thường phải cần nạp bên Điều giúp cho việc sử dụng Arduino trực tiếp cách cho phép sử dụng máy tính gốc nạp chương trình Theo nguyên tắc, sử dụng ngăn xếp phần mềm Arduino, tất board lập trình thông qua kết nối RS-232, cách thức thực lại tùy thuộc vào đời phần cứng Các board Serial Arduino có chứa mạch chuyển đổi RS232 sang TTL Các board Arduino lập trình thông qua cổng USB, thực thông qua chip chuyển đổi USB-to-serial FTDI FT232 Vài biến thể, Arduino Mini Boarduino khơng thức, sử dụng board adapter cáp nối USB-to-serial tháo rời được, Bluetooth phương thức khác (Khi sử dụng cơng cụ lập trình vi điều khiển truyền thống thay ArduinoIDE, cơng cụ lập trình AVR ISP tiêu chuẩn sử dụng.) Board Arduino đưa hầu hết chân I/O vi điều khiển để sử dụng cho mạch Diecimila, Duemilanove, Uno đưa 14 chân I/O kỹ thuật số, số tạo xung PWM (điều chế độ rộng xung) chân input analog, sử dụng chân I/O số Những chân thiết kế nằm phía mặt board, thông qua header 0.10-inch (2.5 mm) Nhiều shield ứng dụng plug-in thương mại hóa Các board Arduino Nano, Arduino-compatible Bare Bones Board Boarduino cung cấp chân header đực mặt board dùng để cắm vào breadboard Có nhiều biến thể Arduino-compatible Arduino-derived Một vài số có chức tương đương với Arduino sử dụng để thay qua lại Nhiều mở rộng cho Arduino thực thiện cách thêm vào driver đầu ra, thường sử dụng trường học để đơn giản hóa cấu trúc 'con rệp' robot nhỏ Những board khác thường tương đương điện có thay đổi hình dạng-đơi trì độ tương thích với shield, không Vài biến thể sử dụng vi xử lý hoàn toàn khác biệt, với mức độ tương thích khác 1.3 Cấu trúc phần mềm lập trình 1.3.1 Cài đặt Arduino IDE - Để lập trình cho bo Arduino , trước hết ta cần download cài đặt môi trường viết chương - trình cho Arduino Dowload trang chủ arduino.cc - Hướng dẫn cài đặt cho người dùng Window (người sử dụng hệ điều hành Mac khơng cần cài đặt drive ) Kết nối bo Arduino với máy tính, để máy tính tự động cài đặt drive USB Tuy nhiên việc tự động cài drive khơng thành cơng - Nếu khơng thành cơng : Mở Device Mannage window Control Panel - Ở mục Port ( COM & LPT) thấy mục Arduino Uno (Comxx) - Nhấp phải vào mục Arduino UNO(COMxx) chọn Update Driver Software - Trên cửa sổ ra, chọn Browre my computer for driver software Môi trường lâp trình ARDUINO Thiết kế bo mạch nhỏ gọn, trang bị nhiều tính thơng dụng mang lại nhiều lợi cho Arduino, nhiên sức mạnh thực Arduino nằm phần mềm Mơi trường lập trình đơn giản dễ sử dụng, ngơn ngữ lập trình dễ hiểu dựa tảng C/C++ quen thuộc với người làm kĩ thuật Và quan trọng số lượng thư viện code viết sẵn chia sẻ cộng đồng mở lớn - 1.3.2 Hình 1.1: Arduino IDE a) Arduino Toolbar: có số button chức chúng sau : Hình1.2: Arduino Toolbar  Verify : kiểm tra code có lỗi hay không  Upload: nạp code soạn thảo vào Arduino  New, Open, Save : Tạo mới, mở Save sketch  Serial Monitor : Đây hình hiển thị liệu từ Arduino gửi lên máy tính b) Arduino IDE Menu: Hình 1.3: IDE Menu File menu: Hình 1.4: File menu Trong file menu mục Examples nơi chứa code mẫu ví dụ như: cách sử dụng chân digital, analog, sensor … Hình 1.5: Click Examples Edit menu: Hình 1.6: Sketch menu Trong Sketch menu :  Verify/ Compile : chức kiểm tra lỗi code  Show Sketch Folder : hiển thị nơi code lưu  Add File : thêm vào Tap code  Import Library : thêm thư viện cho IDE Tool memu: Trong Tool menu ta quan tâm mục Board Serial Port Mục Board : bạn cần phải lựa chọn bo mạch cho phù hợp với loại bo mà bạn sử dụng Arduino Uno phải chọn hình: 1.3.3 Nếu sử dụng loại bo khác phải chọn loại bo mà có sai code Upload vào chip bị lỗi Serial Port: nơi lựa chọn cổng Com Arduino Khi cài đặt driver máy tính thơng báo tên cổng Com Arduino bao nhiêu, ta việc vào Serial Port chọn cổng Com để nạp code, chọn sai khơng thể nạp code cho Arduino Cấu trúc chương trình Cấu trúc chương trình Arduino gồm hai hàm setup() loop() Hai hàm bắt buộc chương trình Arduino setup() Hàm setup() gọi chương trình bắt đầu Thường dùng để khởi tạo giá trị ban đầu cho biến, cài đặt chế độ hoạt động chân, khởi động việc sử dụng thư viện Hàm setup() gọi lần, sau bật nguồn reset bo Arduino loop() Sau thực xong hàm setup(), hàm loop() gọi để thực gọi lặp lặp lại liên tục tắt hệ thống Thường hàm loop() chương trình chính, cơng việc mà bạn muốn hệ thống Arduino thực Cách viết chương trình IDE Một chương trình Arduino với hai hàm setup() loop() viết sau: void setup() { // code khởi tạo viết } void loop() { // code phần công việc mà bạn muốn board Arduino thực viết đây} Ví dụ Chương trình Blink Chương trình Blink LED (nháy LED) đơn giản tiếng Arduino, hầu hết người lập trình Arduino trải qua Blink LED thực việc chớp tắt LED đơn có sẵn bo kết nối với chân số 13 Arduino int led = 13; // số thứ tự chân Arduino kết nối với LED // hàm setup gọi chạy lần reset void setup() { pinMode(led, OUTPUT); // cài đặt chân digital output (ngõ ra) } // hàm loop gọi chạy lặp lặp lại void loop() { digitalWrite(led, HIGH); // bật LED (xuất ngõ mức cao - HIGH) delay(1000); // chờ 1000ms = giây digitalWrite(led, LOW); // tắt LED (xuất ngõ mức thấp - LOW) delay(1000); // chờ 1000ms = giây } Chương trình giao tiếp với máy tính • Arduino có điểm vơ lợi hại kết hợp cổng nạp giao tiếp một, nghĩa sau nạp xong ta giao tiếp với bo để lấy thông tin Để giao tiếp với máy tính đơn giản bạn sử dụng class Serial có sẵn Arduino: Khởi tạo setup: // Hàm setup chạy lần bắt đầu khởi động lại void setup() { Serial.begin(9600); //Initialize Serial port with baud is 9600 } • Sau đọc truyền liệu từ cổng Serial cách tuần tự: void loop() { if(Serial.available()){ //Check if have data in Serial Buffer char inMess = Serial.read(); //Read data from Serial port Serial.println(inMess); // Print to Serial port when you want send data to computer } delay(100); // wait for a little 1.3.4 Nạp bootloader cho arduino Bootloader chương trình nhỏ nạp sẵn vào chip vi điều (VĐK) khiển Arduino Bạn lập trình cho Arduino cách dễ dàng nhờ thứ Nếu bootloader, bạn khơng thể upload chương trình lên vi điều khiển Arduino theo cách thông thường được, mà phải cần số phần cứng khác hỗ trợ (gọi Programmer) Nối dây Bạn nối dây trước theo sơ đồ sau (minh họa mạch Arduino sử dụng vi điều khiển ATmega328) 10 G43.1, G49: Công cụ bù độ dài nhanh (Dynamic Tool Length Offsets) o Hỗ trợ G-Codes v0.8 (và v0.9 ) • o G0, G1: Chuyển động thẳng (Linear Motions) o G2, G3: Chuyển động tròn xoắn ốc (Arc Helical Motions) o G4: Dwell o G10 L2, G10 L20: Thiết lập tọa độ bù ( Set Work Coordinate Offsets) o G17, G18, G19:Chọn lựa chế độ máy bay (Plane Selection) o G20, G21: Các đơn vị o G28, G30: Tới vị trí định nghĩa trước (Go to Pre-Defined Position) o G28.1, G30.1: Thiết lập vị trí định nghĩa trước o G53: Di chuyển tọa độ tuyệt đối (Move in Absolute Coordinates) o G54, G55, G56, G57, G58, G59: Làm việc hệ tọa độ (Work Coordinate Systems) o G80: Chế độ chuyển động Hủy bỏ (Motion Mode Cancel) o G90, G91: Các chế độ khoảng cách (Distance Modes) o G92: Phối hợp offset o G92.1: Xóa hệ thống tọa độ bù (Clear Coordinate System Offsets) o G93, G94: Chế độ tốc độ cắt (Feedrate Modes) o M0, M2, M30: Tạm dừng chương trình End o M3, M4, M5: Kiểm soát quay o M8, M9: Điều khiển làm mát Hầu hết tùy chọn cấu hình thiết lập thời gian chạy lưu EEPROOM phiên chí giữ lại phiên khác GRBL nâng cấp firmware 33 3.3.2 Quản lý nhanh Trong ngày đầu, điều khiển CNC Arduino dựa kế hoạch tăng tốc khơng thể chạy tốc độ cao mà khơng có số loại nới lỏng Liên tục tăng tốc, quản lý, GRBL xây dựng kế hoạch để giải vấn đề nhân rộng khắp nơi giới điều khiển CNC GRBL sử dụng mô hình gia tốc khơng đổi đơn giản, cần thiết cho người sử dụng CNC Bởi điều này, đầu tư thời gian tối ưu hóa thuật tốn thiết lập hành trình đảm bảo chuyển động vững đáng tin cậy Khi cài đặt, tất tính quan trọng hồn thành khơng đòi hỏi phải sửa đổi kế hoạch chúng để chứa chúng, nhà phát triển dự định nghiên cứu thực thuật toán điều khiển chuyển động tiên tiến, mà thường dành riêng cho máy với giá đắt đỏ môi trường sản xuất Cuối cùng, ví dụ mơ tả sở thuật toán vào cua tốc độ cao để chuyển động dễ dàng nhanh chóng phanh trước góc nhọn giảm thiểu tối đa độ giật 3.3.3 Những giới hạn G-code Các nhà thiết kế giới hạn sử dụng G-code thiết kế thuật toán Điều giúp mã nguồn GRBL đơn giản, gọn nhẹ linh hoạt, tiếp tục phát triển, cải tiến trì ổn định với tính GRBL hỗ trợ tất thao tác thông thường gặp phải đầu từ cá phần mềmcông cụ CAM, làm số người lập trình mã G cảm thấy khó khăn Khơng có biến số, khơng có sở liệu cơng cụ, khơng có chức năng, khơng có chu kỳ đóng gói, khơng có số học khơng có cấu trúc điều khiển 3.3.4 Các tính v0.9 V0.9 cập nhật lớn Tính ổn định nâng cao Dưới tóm tắt thay đổi mới: Quan trọng: - Mặc định baudrate serial 115200 (Up từ 9600) Z-Axis giới hạn đầu vào D11 trao đổi với trục cho phép D12 để hỗ trợ biến đầu trục PWM Khơng xếp trạng thái: xếp gỡ bỏ dư thừa Tạm ngừng Grbl cho phép thu lệnh thời gian thực Chu kỳ khởi tạo, thiết lập lại lối - Thuật toán Siêu Mịn Stepper mới: Đại tu xử lý trình điều khiển stepper để đơn giản hóa giảm bớt thời gian thực nhiệm vụ ISR (tick) CNC hoạt động mượt mà với nhiều tính Adaptive Multi-Axis làm mượt thuật tốn Người dùng thấy cải tiến đáng kể cách máy họ di chuyển hiệu suất tăng lên - Tính ổn định cập nhật: GRBL phiên phiên tổng thể với ổn định cao Các kế hoạch bước thực hiện, giao diện viết lại hoàn toàn cho sức mạnh chắn đời trung gian phân đoạn bước đệm, mà "kiểm 34 tra đầu ra" bước đệm từ kế hoạch thời gian thực Kết hợp với thuật toán bước kế hoạch tối ưu hóa tăng hiệu suất thử nghiệm Ngoài ra, ổn định vững mạnh kiểm tra báo cáo chụp 1,4 triệu dòng chương trình mã G - (X4) + Faster Planner: tính tốn Kế hoạch cải thiện gấp bốn lần nhiều cách tối ưu hóa hoạt động end-to-end, bao gồm tinh giản tính tốn giới thiệu kế hoạch để xác định vị trí phần xác đệm khơng lãng phí chu kỳ tính tốn recomputing - Variable Speed Spindle Output: Cho phép phần cứng đầu PWM cho lệnh Gcode 'S' Chú ý: Tính đòi hỏi hốn đổi pin với giới hạn trục Z D11 pin trục cho ennable D12 pin, để truy cập PWM phần cứng pin D12 Pin giới hạn trục Z, D12, nên làm việc trước - Biên dịch thể qua Arduino IDE : mã nguồn GRBL tải thay đổi, sau biên dịch chạy trực tiếp thơng qua phần mềm Arduino IDE, làm việc tất tảng - G-Code Parser: Hoàn toàn viết lại từ lên cho 100% tuân thủ tiêu chuẩn mã G - Tăng tốc Cài đặtVelocity: Mỗi trục định nghĩa với khả tăng tốc vận tốc thông số Grbl Automagically tính tốn khả tăng tốc vận tốc tối đa thông qua đường phụ thuộc vào hướng - Giới hạn mềm: Kiểm tra có lệnh chuyển động vượt q giới hạn khơng gian làm việc trước thực nó, báo động ngồi, bị phát - Thăm dò: Các G38.2, G38.3, G38.4, G38.5 & đầu dò thẳng lệnh G-code hỗ trợ kết nối thông qua pin A5 - Tool Length Offsets: Thăm dò khơng có ý nghĩa không offsets chiều dài công cụ (TLO).Các G43.1 động TLO G49 TLO hủy bỏ lệnh hỗ trợ G43.1 động TLO hoạt động bình thường G43 TLO (khơng hỗ trợ) đòi hỏi từ trục bổ sung với giá trị bù đắp đính kèm - Cải thiện hiệu suất vòng cung: Các vòng cung có bán kính lớn hơn, Grbl nhanh theo dõi Nhà phát triển xác định vòng cung hồ quang, khơng phải chiều dài phân đoạn cố định Điều tự động quy mô phân khúc chiều dài hồ quang mà lỗi bán kính tối đa phân khúc từ hồ quang không nhiều giá trị mặc định siêu xác 0.002 mm - New Grbl SIMULATOR! : Một wrapper hoàn toàn độc lập với mã nguồn Grbl biên dịch thực thi máy tính Khơng u cầu Arduino Đơn giản cần mơ phản ứng Grbl thể thực Arduino 35 - CPU Pin Mapping: Đây nỗ lực để Grbl tương thích với kiến trúc AVR khác, chẳng hạn 1280 hay 2560, tập tin cấu hình cpu_map.h pin tạo phép Grbl biên dịch cho chúng - Cấu hình thời gian thực trạng báo cáo: Người dùng tùy chỉnh loại liệu thời gian Grbl báo cáo lại nóphản hồi thông tin Điều bao gồm liệu như: vị trí máy, vị trí cơng việc, kế hoạch sử dụng đệm, nối tiếp sử dụng đệm RX - Cập nhật thường xuyên Homing: Thiết lập không gian làm việc tất không gian vị trí cơng tắc giới hạn Phổ biến CNC chuyên nghiệp Nhưng, hành vi thay đổi tùy chọn thời gian biên dịch Bây gắn trực tiếp vào kế hoạch bước module để giảm flash khơng gian cho phép tốc độ tối đa trình tìm kiếm - CoreXY Hỗ trợ: Grbl hỗ trợ chuyển động CoreXY Hầu hết chức xác minh để làm việc, có lỗi - Safety Door Hỗ trợ: An toàn thiết bị chuyển mạch hỗ trợ Grbl buộc giữ feed hold, tắt máy tính, trục chất làm mát, chờ công tắc cửa đóng lại người dùng ban hành lý lịch Sau khôi phục, trục chất làm mát tiếp tục hoạt động sau chậm trễ cấu hình Các OEM đòi hỏi tính hữu ích - Full Giới hạn điều khiển cấu hình Pin: Giới hạn kiểm sốt hoạt động pin giải thích Grbl muốn, với điện trở kéo lên bên kích hoạt hay vơ hiệu hóa, đọc mức cao hay thấp kích hoạt.Điều bao gồm tất hệ thống dây điện NO NC thực chuyển đổi - Tùy chọn Limit Pin Sharing: Hạn chế chuyển mạch kết hợp để chia sẻ chân để giải phóng I / O pins cho mục đích khác - Thêm Compile-Time chọn Tính năng: Báo cáo Limit / Kiểm soát pin, theo dõi đường, thời gian thực, báo cáo tỷ lệ feed , nhiều - 36 PHẦN 4: TÌM HIỂU CÁC BƯỚC ĐIỀU KHIỂN MỘT CNC LÀM PCB ĐƠN GIẢN Những thứ cần thiết: cnc mill / router, xác tốt 45 ° / 20 ° V-Bit Khoan bảng mạ đồng băng dính hai mặt Bước 1: Tải phần mềm Cài đặt phần mềm sau đây: Fritzing Inkscape Makercam Bước 2: Thiết kế Fritzing Hình 4.1 Giao diện làm việc Fritzing 37 Hình 4.2 Thiết kế mạch đơn giản Bắt đầu Fritzing bắt đầu vẽ phác thảo Tới breadboard xem cách nhấp vào tab breadboard cửa sổ Ở bên phải phần thư viện , chọn thành phần mong muốn mạch kéo thả chúng vào cửa sổ breadboard Đảm bảo chọn cần thông số kỹ thuật mong muốn sơ đồ chân, giá trị kích thước mạch Ta thay đổi biến số thành phần lựa chọn tra để phía bên phải hình Trong ví dụ ta làm mạch sử dụng Arduino Nano chuyển đổi rơle 12V Để làm ta cần transistor, điện trở diode bắt song song với cuộn dây rơle hai thiết bị vít đầu cuối Các kết nối / dây thành phần thực cách kéo thả vào chân thành phần Điểm uốn dây thực cách kéo thả bên dây Hoàn thiện tất kết nối cần thiết làm bảng mạch thực Bước 3: Xem Sơ đồ nguyên lý Hình 4.3 Giao diện sơ đồ nguyên lí Fritzing Bây chuyển tới sơ đồ nguyên lý (Schematic View) Ta có sơ đồ nối dây với tất thành phần kết nối chúng Làm đẹp mạch nhờ kéo thành phần trật tự hợp lý, chọn kéo đường nối vạch để chúng khơng giao Bước 4: Xem PCB 38 Hình 4.4 Giao diện sơ đồ PCB Fritzing Tới mục PCB view Kéo thành phần theo thứ tự hợp lý Một nguyên tắc nhỏ đặt thành phần chân trung tâm thành phần khác xung quanh.Các phận tự động khóa ứng dụng Để thay đổi kích thước vào View -> Set grid size Bước 5: Đi dây Hình 4.5 Giao diện dây Fritzing Chọn Routing -> Autorouter / DRC cài đặt chọn tùy chỉnh thông số Ta thiết lập chiều rộng vết với độ dày mong muốn phụ thuộc vào máy tính bạn / khoan / mạch Nhấp vào "OK" Chọn hình chữ nhật màu xám (Bảng PCB) thay đổi lớp, thả xuống để mạch lớp (một mặt) Bây nhấn nút autoroute cửa sổ chờ máy tính làm việc 39 Bước 6: Một số cách dây khác Hình 4.6 Đi dây Fritzing Khi việc dây nối hoàn chỉnh, chỉnh sửa chỗ thừa cách kéo thả điểm uốn chúng Nhấp chuột phải vào điểm uốn chọn loại bỏ điểm uốn(remove bendpoint) để loại bỏ Ta thêm văn / biểu tượng lên đồng cách kéo " Silkscreen Image " " Silkscreen Text " từ thư viện lên bảng mạch Chọn hình Placement - menu thả xuống lớp pcb chọn " copper bottom " ta tải file svg riêng cách nhấp vào " load image file " cơng cụ Bước 7: Kiểm tra mạch Hình 4.7 Giao diện mạch không bị lỗi Khi sẵn sàng với việc dây nhấp chuột vào Routing -> Design Rules Kiểm tra tự động cho kết nối bị / chồng chéo giao Loại bỏ tất lỗi lặp lại DRC đến khơng vấn đề Vậy thiết kế xong! Xuất PCB dạng file svg cách nhấp vào " Export for PCB " phía Bấm vào mũi tên nhỏ nút Export chọn "Etchable (SVG)" Ta nhận tập hợp svg thư mục lựa chọn, sử dụng hai số chúng: * Yourfilename * _etch_copper_bottom_mirror.svg 40 * Yourfilename * _etch_mask_bottom_mirror.svg Tất tập tin khác xóa Bước 8: Bơi mực (inkspace) Hình 4.8 Sử dụng inkspace để bơi mực mạch PCB Hình 4.9 Sơ đồ mạch in sau sử dụng Inkscape Mở * yourfilename * _etch_copper_bottom_mirror.svg Inkscape, chọn tất nhiều lần, nhấn ctrl + shift + g tất thứ không chung cụm (ungrouped) 41 Chọn view-> display mode -> outline Chọn tất dấu vết đến Path -> Stroke Path Chọn tất dấu vết đến Path -> Union Lưu Các tập tin sẵn sàng cho CAM! Bước 9: Làm file CAM Hình 4.10 Giao diện mở file makercam.com Mở trình duyệt web đến makercam.com Vào Edit -> Edit preferences thay đổi độ phân giải mặc định SVG tới 90 ppi Vào File -> Open SVG file, chuyển đến thư mục chọn "* tên file * _etch_copper_bottom_mirror.svg" file 42 Bước 10: Cách điện phay Hình 4.11 Tinh chỉnh thơng số CAM Chọn tất dấu vết (nhưng khơng phải vòng tròn bên chân) đến CAM -> profile operation CNC dựng GRBL làm CAM makercam dùng đơn vị Anh Vì phải chuyển đổi tất milimet sang inches trước nhập Nhấn OK Bước 11: Logo Chọn logo hay cụm từ đến CAM -> follow path operation Để cụ thể biểu tượng, ví dụ sử dụng 20 ° 0.2mm V-Bit Độ sâu ví dụ -0.2mm Tất giá trị khác tương tự phay cô lập Nhấn OK Bước 12: Tạo Đường Viền Bây muốn cắt PCB khỏi mạ đồng ta cần: Chọn đường viền nhập vào giá trị cần thiết Trong ví dụ sử dụng mộtt 4-flute bit 3mm với nguồn cấp liệu khoảng 400mm / phút xuống 50mm / phút Bước xuống 0.4mm Nhấn OK 43 Tới CAM -> calculate all Tới CAM -> export gcode Mọi hoạt động xuất tập tin Vì hoạt động cần cơng cụ khác nhau, tốt đặt tên cho file sau xuất Bước 13: Khoan Hình 4.12 Lỗ cần khoan Mở lại trang để bắt đầu "new project" Mở "* tên file* _etch_mask_bottom_mirror.svg" file Nhớ thay đổi SVG-rộng để 90ppi trước làm Chọn tất lỗ Tới CAM -> drill operation VÍ dụ sử dụng chút khoan 0.8mm Bảng mạch dày 1.5mm, đó, cho lỗ sử dụng -2mm cho độ sâu mũi khoan Độ lớn lỗ khoan nên lớn giá trị cho khoan qua lần Ví dụ sử dụng tỷ lệ khoan xuống cỡ 50mm / phút Nhấn OK tất lỗ tự động phát Tới CAM -> calculate all Xuất gcode Bước 14: Chuẩn bị Sự dụng băng dính mặt cố định đồng chuẩn bị cho trình làm Pcb 44 Bước 15: Bắt đầu phay Hình 4.13 Phay tự động CNC Hình 4.14 Giao diện làm việc GRBL Nạp 45 ° V-Bit Các vị trí zero file gcode góc bên trái bề mặt.Vì vậy, ta điều chỉnh máy tính gần đến góc bên trái đồng giảm trục chính, đầu nhọn khơng chạm vào bề mặt Thiết lập cho vị trí zero bắt đầu q trình khoan tạo mạch độc lập 45 Bước 16: Khoan Hình 4.15 Khoan lỗ tự động CNC Thay đổi cài đặt tool để có mũi khoan 0.8mm thiết lập trục Z đầu khoan chạm vào bề mặt Bắt đầu khoan lỗ Bước 17: Khắc Thay đổi công cụ để 20 ° V-Bit bắt đầu hoạt động đường dẫn sau để khắc logo / văn Hình 4.16 Khắc Logo lên PCB 46 Bước 18: Cắt+hồn thành Hình 4.17 Cắt mạch PCB Bước cuối cắt PCB khỏi đồng ban đầu Sử dụng mũi khoan 3mm profile thứ hai để làm 47 ... analogReference () Reset: Thiết lập lại hệ thống PHẦN 2: TÌM HIỂU VỀ MÁY CNC 2.1 Giới thiệu chung máy CNC Máy CNC (Computer Numerical Controlled) máy công cụ, điều khiển theo chương trình định sẵn Các liệu... dụng máy NC chưa cải thiện đáng kể, máy tính ứng dụng - Đầu năm 1970, máy CNC (Computer Numerical Control) đời: Các điều khiển số máy cơng cụ tích hợp máy tính thuật ngữ CNC đời Máy CNC ưu việt máy. .. đứng máy phải có kiến thức tương đối rộng khí, lẫn điện tử tiến hành gia công - - 2.2 Giới thiệu chung máy phay CNC 2.2.1 Tình hình sử dụng máy CNC nước ta Cho đến nước ta số lượng máy CNC sử