Это продолжение статьи "Электроискровой гравёр по металлу своими руками" . В первой части был рассказ , как сделать искровую гравёрную головку и про принцип её работы.
Изначально хотел приспособить данную головку к ЧПУ. Я уже делал такой же прототип из ДВД корпуса - лазерный гравёр. Теперь решил посмотреть - а можно ли сделать ЧПУ электроискровой гравёр по металлу, использую схемотехнику и программное обеспечение для лазерных гравёров, но применив электроискровую головку..... Забегая вперёд скажу - эксперимент удался.
Искровую головку легко сделать самому и стоить она будет гораздо дешевле лазерного модуля. Но и работать она будет по другим в отличие от лазерной головки материалам. Искровая головка более безопасная по сравнению с лазерной и меньше дымит.....Есть маленькие преимущества перед лазерной головкой, правда, а недостатков-- гораздо больше..... Настроить её работу гораздо сложней. Пытался найти любительские проекты ЧПУ с электроискровой граверной головкой и ...... не нашёл. Если проектов лазерных гравёров и пиропринтеров множество, то ЧПУ искровых гравёров - как то сходу и не нашлось..... Хотя проектов ручных электроискровых гравёров (карандашей) представлено достаточно. Поэтому , пришлось самому собирать все ошибки.
За базу взят корпус от ДВД компьютерного привода - к нему удобно прикрутить боковые стойки..... Использование корпуса от ДВД привода экономит примерно пару дней, если тоже самое делать, например, из алюминиевых квадратных труб - 15 мм*30 мм... Просто был в наличии старый ДВД и на нём сделать проще.
Выбрана самая простая для реализации конструкция - рельсовые направляющие и ременная передача - самый распространённый вариант в 3D-принтерах ..... На валах было бы дешевле, но настраивать механику труднее.... Так как рельсы были длиной 20 см, то рабочая зона получилась 130 мм на 130 мм. Для проверки идеи самый оптимальный размер. Рельсы - выбраковка от других проектов - с сильными люфтами, поэтому их тоже не жалко на прототип.
Ось Z сделал с ручной регулировкой, так как у программного обеспечения для лазерных граверов управление только по осям Х и У. А если делать управление по трём осям - тогда надо применять программное обеспечение для фрезерных ЧПУ станков. А там, более сложная процедура подготовки управляющих кодов...... значительно более сложная, поэтому хотелось уложиться в параметры для лазерных гравёров..... и это удалось.
Получился вот такой агрегат-аппарат. Фото - для лучшего вида со снятым столиком.
Сама электроискровая головка собрана из втягивающего автомобильного реле от механизма управления воздушной заслонкой двигателя. Реле рассчитано на напряжение 12 вольт, имеет сопротивление 22 ома.
Для управления искровой головкой спаял схему на подобие TTL-управления лазером. Только ввиду использования искрового разряда - а это генератор очень сильных помех в линии питания и в сигнальных линиях - применил схему с оптроном. И пришлось городить отдельный блок питания на отдельном трансформаторе. А в основном блоке питания для питания управляющей платы ЧПУ ставить дополнительный дроссель, иначе происходили сбои при выполнении программы.
Схема управления искровой головкой. Я потом убрал конденсатор С1 - но надо по месту смотреть, нужен он или нет. Схема взята за основу из интернета. "GND" - земля - раздельная со стороны светодиода оптрона не связана с землёй управления искровой головки.
Схема подключается также как и управление лазерной головкой.
Подключается к выводам "Z+" и "Z-"(или вывод "земля" - общий провод).
Получилась такая вот платка с диодным выпрямителем. Трансформатор использовал -стандартный ТН-36. У него несколько вторичных обмоток по 6,3 вольта - можно набрать 6,3 - 12-18 вольт. С током 1,5 ампера или их можно параллельно скоммутировать для удвоения тока.
Управляющую плату использовал ARDUINO NANO 3 и shield 111 330.
shield 111 330 - перепаял, так как стоковый от китайцев не работает как надо под управлением прошивкой GRBL F1.1. Китайцы перепутали при разводке платы дорожки со сигналами STEP и DIR... Как перепаивать такие платки информации много, заострят на этом внимание не буду.
Результат получился такой
В принципе , концепция рабочая. Можно делать. Только шток, на котором закреплён электрод надо пропускать через подшипник скольжения , жестко закреплённый к каретке - так как в реле есть технологический люфт у штока и это немного снижает точность позиционирования электрода при гравировке. Также я смазывал токопроводящую поверхность (жесть от консервной банки) тонким слоем -автомобильным маслом для скольжения электрода - возможно требуется подобрать другую смазку для лучшей гравировки. Самое главное надо уделять внимание защите от проникновения помех от искровой головки в управляющую плату, иначе идут сбои при работе программы.
Для устранения люфта штока напечатал на 3D принтере направляющую для штока.
Результат улучшился. Фото результата прожига и траектория для прожига - листайте галерею.
При работе соблюдайте правила электробезопасности...
Всем удачи, здоровья и хорошего настроения.