Mini CNC：修订间差异

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Mini CNC From the air
[[分类:设备]]
在王冠推动下由AIR捐献(索要)，引入目的是为了节省机械钟的加工成本
 
* 产品型号：CNC4060-2.2kW
* 工作行程：400x600x100mm
* 裸机外观尺寸：690x870x560mm
* 工作台尺寸：750x500mm
* 主轴功率：2.2kW（循环水冷）
* 主轴转速：24000RPM/min
* 刀具安装直径：ER20-1～13mm
* 最大加工速度：3500mm/min
* 最大进料高度：150mm
* 控制系统：MACH3
* 加工精度：0.02mm～0.05mm/100mm
* 重复定位：0.01～0.02mm
* 加工文件格式：DXF EPS PLT STL G代码 NC
* 工作电压：AC220V50～60Hz
* 四轴扩展：可扩展A轴一个
* 步进电机X/Y/Z：57型3A
* 滑动导轨：X/Y 20mm镍铬加硬光轴；Z 16mm镍铬加硬光轴
* 丝杆型号：TBI 1605滚珠丝杆
* 限位开关：磁编码器限位开关
 
更详细信息可以从[http://www.jccnccloud.com/#/ 晶智云牛官网]获取，官网账号:Skyworks 密码:sky666!（其实也没多少有用信息，还不如看这个wiki）
 
[https://wiki.thu-skyworks.org/images/4/40/1589852070408%E5%9C%86%E8%BD%A8%E9%9B%95%E5%88%BB%E6%9C%BA%E4%B8%AD%E6%96%87%E8%AF%B4%E6%98%8E%E4%B9%A6.pdf 精雕机使用手册]
 
== 基本结构 ==
 
=== 电气系统 ===
{| class="wikitable"
|+电气系统基本组成
!三轴电机系统
!驱动箱和手轮
!工控机
|-
|[[文件:三轴.jpg|缩略图|三轴电机系统]]
|[[文件:驱动箱和手轮.jpg|缩略图|Mini CNC驱动箱]]
|[[文件:工控主板.jpeg|缩略图|工控主板]]
|-
|XYZ三轴电机上分别带有Limit switch，其中Y轴电机
 
在背后
|驱动箱上有急停按钮、手轮电脑控制切换，使用时需要
 
注意模式。驱动箱通过USB线和并口线和工控机连接
|工控主板来自旧CNC，运行debian64 3.16.0-4-amd64，
 
Jitter表现很好，不要轻易重装系统
|}<br />
=== 机械系统 ===
参考Linux CNC中Stepconf配置
 
==== 刀具夹头 ====
[[文件:ER20夹头.jpg|缩略图|ER20夹头]]
在选用刀具及刀具夹头之前请认真观看[https://www.bilibili.com/video/BV1gx411d7De?p=1&share_medium=android&share_plat=android&share_session_id=5abf2520-e472-4a23-bcbc-1e7b649b4a8f&share_source=WEIXIN&share_tag=s_i&timestamp=1629897801&unique_k=YlZdG4 此视频]
<br />我们的机器使用ER20夹头，包含了从0.5mm到10mm的夹头，基本能覆盖日常使用。夹具不用时需要保养，保养方法参考上述视频，在使用夹头前，必须检查夹头是否完好！！！如果因为错误操作损坏夹头，必须在第一时间向理事会汇报，更换夹头，绝对不允许使用已经变形损坏的夹头！！
 
==== 主轴冷却液,切削液供给与回收 ====
 
对于日常使用，不需要使用特殊切削液，在水槽中加水即可。
 
=== 软件使用 ===
软件初始使用晶智云牛破解Mach 3，可以从官网获取， Mach3 官方手册如下
 
=== [https://wiki.thu-skyworks.org/images/1/16/Mach3Mill_Install_Config.pdf Mach3 software install and config] ===
由于破解对界面进行了改动，部分说明可能不一致
 
'''注意⚠️：Mach3 只能运行在 Windows XP 以及Windows 7 32bit系统上，且破解版稳定性很差，我们最终决定使用LinuxCNC'''
 
<br />
 
== LinuxCNC　使用 ==
这一部分内容用于给新的主板配置
 
参考教程 https://www.youtube.com/c/MyHeap/videos
 
参考[http://linuxcnc.org/docs/2.8/html/ Linux CNC document]
 
=== LinuxCNC安装 ===
自己Google，不多说了。
 
=== CNC参数计算 ===
Linux CNC需要CNC的具体参数来进行配置，才能让现实的CNC正常工作，我们的输出量为pulse的数量，目标是为了让刀头移动确定的距离，所以最重要的参数是将pulse数量和刀头移动距离联系起来的 <nowiki>''pulse per unit''</nowiki>, unit根据需要可以设置为ｍｍ或者inch。
 
电机输出轴是转动，最终实现的是电机整体的平动，转动变为平动的机制主要是以下两种：
 
==== LeadScrew: ====
[[文件:Linear1.PNG|缩略图|LeadScrew]]
 
如右图，LeadScrew 的主要参数是螺距（pitch）和lead，需要说明的是丝杆转一周，电机平动距离是一个lead而非pitch，所以看清CNC丝杆的thread数目是非常重要的。若步进电机步距角取常用值1.8°，则转一周需要200 * MS 个pulse(MS为细分)，而一周移动距离为一个Lead,
 
pulse per unit = 200 * MS / lead = 200 * MS / (pitch * thread)
 
==== Rack & Pinon ====
如右图，Rack&Pinon的主要参数是齿轮模数（分度圆直径（Pitch Diameter）除以齿数，详情可以Google），拿到齿轮模数，齿数，分度圆直径三者之二之后可以计算出所有参数。
[[文件:Rack Pinon.PNG|缩略图|Rack&Pinon]]
 
以上分析没有考虑到减速比。对于有减速比的情况要计入减速比。
 
=== StepConf ===
由于该CNC是步进电机系统，使用stepconf进行配置，配置过程如此：
 
关于配置过程的更多细节，参考讨论stepconf细节
 
=== 基本GUI——Axis ===
自己看document
 
=== Gcode ===
gcode基本内容可以参考Linux CNC document，遇到不懂的再查。无论是自己写Gcode还是使用其他软件生成，最需要注意的是坐标系统。
 
在Axis上没有前缀显示的坐标是G53 坐标，也即机械坐标，在我们的设置中，机械坐标取值均是负值。需要使用touchoff置零工件坐标系。详情参考讨论。
 
<br />
 
== 使用流程 ==
使用CNC之前务必阅读以上所有内容（除了LinuxCNC配置相关），佩戴防割手套和护目镜，并且必须有另外一位会使用CNC的同学陪同。
 
=== 软件安装与使用 ===
软件使用Fusion 360，可以在官网以个人身份下载，官网地址：https://www.autodesk.com/products/fusion-360/overview
 
Fusion360 包含了CAD 和 CAM的功能，但是更熟悉Solidworks的小伙伴们可以 在SW中建模然后导出STEP文件，再导入Fusion 360。
 
CAM 的使用需要自己学习，相关参数设置建议咨询工场使用过的同学，如果出现意外把刀具损坏，最好立即买相同型号的刀具报销，防止以后同学急用的时候找不到刀。
 
在CAM设计好之后，点击 ''后处理'', 导出Gcode，用U盘进行copy（目前没有配置相关的网络服务，欢迎同学们建设）
 
=== 工件摆放 ===
将工件放在卡钳上卡死，使工件表面与加工台平行，或者使用压块固定工件，压块使用参考工场[https://wiki.thu-skyworks.org/index.php?title=%E6%95%B0%E6%8E%A7%E9%9B%95%E5%88%BB%E6%9C%BA 数控雕刻机]。
 
=== 换刀 ===
换刀操作之前确保了解夹头和刀具的基本知识，操作可参考[https://wiki.thu-skyworks.org/index.php?title=%E6%95%B0%E6%8E%A7%E9%9B%95%E5%88%BB%E6%9C%BA 数控雕刻机]
 
=== LinuxCNC ===
插上主板电源开机，如果没有启动则短暂短接两根引出线，开机密码innovation
 
开机后打开桌面上的Miil-4060 Launch 打开软件
 
=== 启动CNC ===
接好各个电源，打开驱动箱，将模式切换为电脑控制
 
在LinuxCNC Axis界面中打开电源，分别对三轴进行Home
 
=== 运行Gcode ===
参考[https://wiki.thu-skyworks.org/index.php?title=%E6%95%B0%E6%8E%A7%E9%9B%95%E5%88%BB%E6%9C%BA 数控雕刻机]
 
=== 关机 ===
关机参考[https://wiki.thu-skyworks.org/index.php?title=%E6%95%B0%E6%8E%A7%E9%9B%95%E5%88%BB%E6%9C%BA 数控雕刻机]
 
 
 
感谢 各位大佬对此wiki的贡献 王冠 [https://wiki.thu-skyworks.org/index.php?title=%E7%8E%8B%E8%8B%A5%E6%BA%AA 王若溪]，[https://wiki.thu-skyworks.org/index.php?title=%E6%9D%8E%E9%87%91%E6%97%B6 李金时]
=== 科普知识 ===
 
# 圆[https://zhidao.baidu.com/question/619965131918856012.html 轨机和方轨机的区分与识别]

2021年9月1日 (三) 22:58的最新版本

在王冠推动下由AIR捐献(索要)，引入目的是为了节省机械钟的加工成本

  • 产品型号：CNC4060-2.2kW
  • 工作行程：400x600x100mm
  • 裸机外观尺寸：690x870x560mm
  • 工作台尺寸：750x500mm
  • 主轴功率：2.2kW（循环水冷）
  • 主轴转速：24000RPM/min
  • 刀具安装直径：ER20-1～13mm
  • 最大加工速度：3500mm/min
  • 最大进料高度：150mm
  • 控制系统：MACH3
  • 加工精度：0.02mm～0.05mm/100mm
  • 重复定位：0.01～0.02mm
  • 加工文件格式：DXF EPS PLT STL G代码 NC
  • 工作电压：AC220V50～60Hz
  • 四轴扩展：可扩展A轴一个
  • 步进电机X/Y/Z：57型3A
  • 滑动导轨：X/Y 20mm镍铬加硬光轴；Z 16mm镍铬加硬光轴
  • 丝杆型号：TBI 1605滚珠丝杆
  • 限位开关：磁编码器限位开关

更详细信息可以从晶智云牛官网获取，官网账号:Skyworks 密码:sky666!（其实也没多少有用信息，还不如看这个wiki）

精雕机使用手册

基本结构

电气系统

电气系统基本组成
三轴电机系统 驱动箱和手轮 工控机
三轴电机系统
Mini CNC驱动箱
工控主板
XYZ三轴电机上分别带有Limit switch，其中Y轴电机

在背后

驱动箱上有急停按钮、手轮电脑控制切换，使用时需要

注意模式。驱动箱通过USB线和并口线和工控机连接

工控主板来自旧CNC，运行debian64 3.16.0-4-amd64，

Jitter表现很好，不要轻易重装系统


机械系统

参考Linux CNC中Stepconf配置

刀具夹头

ER20夹头

在选用刀具及刀具夹头之前请认真观看此视频
我们的机器使用ER20夹头，包含了从0.5mm到10mm的夹头，基本能覆盖日常使用。夹具不用时需要保养，保养方法参考上述视频，在使用夹头前，必须检查夹头是否完好！！！如果因为错误操作损坏夹头，必须在第一时间向理事会汇报，更换夹头，绝对不允许使用已经变形损坏的夹头！！

主轴冷却液,切削液供给与回收

对于日常使用，不需要使用特殊切削液，在水槽中加水即可。

软件使用

软件初始使用晶智云牛破解Mach 3，可以从官网获取， Mach3 官方手册如下

Mach3 software install and config

由于破解对界面进行了改动，部分说明可能不一致

注意⚠️：Mach3 只能运行在 Windows XP 以及Windows 7 32bit系统上，且破解版稳定性很差，我们最终决定使用LinuxCNC


LinuxCNC　使用

这一部分内容用于给新的主板配置

参考教程 https://www.youtube.com/c/MyHeap/videos

参考Linux CNC document

LinuxCNC安装

自己Google，不多说了。

CNC参数计算

Linux CNC需要CNC的具体参数来进行配置，才能让现实的CNC正常工作，我们的输出量为pulse的数量，目标是为了让刀头移动确定的距离，所以最重要的参数是将pulse数量和刀头移动距离联系起来的 ''pulse per unit'', unit根据需要可以设置为ｍｍ或者inch。

电机输出轴是转动，最终实现的是电机整体的平动，转动变为平动的机制主要是以下两种：

LeadScrew:

LeadScrew

如右图，LeadScrew 的主要参数是螺距（pitch）和lead，需要说明的是丝杆转一周，电机平动距离是一个lead而非pitch，所以看清CNC丝杆的thread数目是非常重要的。若步进电机步距角取常用值1.8°，则转一周需要200 * MS 个pulse(MS为细分)，而一周移动距离为一个Lead,

pulse per unit = 200 * MS / lead = 200 * MS / (pitch * thread)

Rack & Pinon

如右图，Rack&Pinon的主要参数是齿轮模数（分度圆直径（Pitch Diameter）除以齿数，详情可以Google），拿到齿轮模数，齿数，分度圆直径三者之二之后可以计算出所有参数。

Rack&Pinon

以上分析没有考虑到减速比。对于有减速比的情况要计入减速比。

StepConf

由于该CNC是步进电机系统，使用stepconf进行配置，配置过程如此：

关于配置过程的更多细节，参考讨论stepconf细节

基本GUI——Axis

自己看document

Gcode

gcode基本内容可以参考Linux CNC document，遇到不懂的再查。无论是自己写Gcode还是使用其他软件生成，最需要注意的是坐标系统。

在Axis上没有前缀显示的坐标是G53 坐标，也即机械坐标，在我们的设置中，机械坐标取值均是负值。需要使用touchoff置零工件坐标系。详情参考讨论。


使用流程

使用CNC之前务必阅读以上所有内容（除了LinuxCNC配置相关），佩戴防割手套和护目镜，并且必须有另外一位会使用CNC的同学陪同。

软件安装与使用

软件使用Fusion 360，可以在官网以个人身份下载，官网地址：https://www.autodesk.com/products/fusion-360/overview

Fusion360 包含了CAD 和 CAM的功能，但是更熟悉Solidworks的小伙伴们可以 在SW中建模然后导出STEP文件，再导入Fusion 360。

CAM 的使用需要自己学习，相关参数设置建议咨询工场使用过的同学，如果出现意外把刀具损坏，最好立即买相同型号的刀具报销，防止以后同学急用的时候找不到刀。

在CAM设计好之后，点击 后处理, 导出Gcode，用U盘进行copy（目前没有配置相关的网络服务，欢迎同学们建设）

工件摆放

将工件放在卡钳上卡死，使工件表面与加工台平行，或者使用压块固定工件，压块使用参考工场数控雕刻机。

换刀

换刀操作之前确保了解夹头和刀具的基本知识，操作可参考数控雕刻机

LinuxCNC

插上主板电源开机，如果没有启动则短暂短接两根引出线，开机密码innovation

开机后打开桌面上的Miil-4060 Launch 打开软件

启动CNC

接好各个电源，打开驱动箱，将模式切换为电脑控制

在LinuxCNC Axis界面中打开电源，分别对三轴进行Home

运行Gcode

参考数控雕刻机

关机

关机参考数控雕刻机


感谢 各位大佬对此wiki的贡献 王冠 王若溪，李金时

科普知识

  1. 圆轨机和方轨机的区分与识别
取自“https://thu-skyworks.org/index.php?title=Mini_CNC&oldid=1480”