직접 만드는 범용 CNC 머신 - 완벽한 DIY 가이드

부품 및 소모품

DFRobot 스테퍼 모터 NEMA 17	3개
DFRobot 홈잉용 마이크로스위치	3개
DFRobot 5-8mm 커플러	1개
풀리 및 타이밍 벨트	1세트
8-16mm 베어링	10개
V-슬롯 휠	3개
500mm 2020 알루미늄 익스트루전	1개
아두이노 UNO	1개
GRBL CNC 실드	1개
DRV8825 스테퍼 모터 드라이버 (Theremino 시스템용)	3개

필요한 도구 및 기계

• 3D 프린터 (일반)
• 납땜 인두 (일반)

앱 및 온라인 서비스

• Autodesk Fusion 360
• 아두이노 IDE
• GRBL 펌웨어
• Inkscape

프로젝트 소개

목적

진지한 메이커로서 3D 프린터 2대와 CNC 라우터 등 여러 CNC 머신을 가지고 있습니다. 하지만 레이저 조각기나 PCB 밀링 머신 같은 다른 용도가 필요하면 어떨까요? 그래서 간단한 G-코드 인터페이스로 제어되면서 다양한 부착물을 사용할 수 있는 저렴한 CNC 머신을 직접 만들기로 했습니다.

시연

(시연 영상/이미지는 생략되었습니다.)

설계

무한 Y-트래버스가 가능한 프리휠 머신으로 시작했지만, 너무 번거롭고 부정확했습니다.

그래서 V-슬롯 레일과 휠을 사용하기로 했습니다. Fusion 360에서 X축과 Z축 부품을 포함한 여러 부품을 설계했습니다.

베드 및 Y축 제작

베드(Y축)는 평행하게 배치된 두 개의 500mm 또는 800mm V-슬롯 레일로 구성됩니다. 각각 두 개의 휠을 고정하는 플라스틱 부품 4개로 베드가 레일을 따라 쉽게 이동합니다. 베드 아래에 타이밍 벨트를 Y축을 가로질러 설치하여 Y축 스테퍼가 회전하면 벨트가 움직이도록 했습니다.

X축 제작

X축은 3D 프린팅된 4휠 부품을 담는 단일 레일로 구성됩니다. 타이밍 벨트가 플라스틱 부품 양쪽에 슬롯되어 양방향으로 당겨집니다.

Z축 제작

Z축은 풀리 시스템 기반으로, 스테퍼가 회전하면 Z 블록이 당겨지거나 내려갑니다.

전자 회로

전자 회로는 꽤 직관적입니다. 로직용 아두이노 우노, 스테퍼 모터 드라이버용 DRV8825 3개, 아두이노 GRBL CNC 실드, 홈잉용 리미트 스위치 3개로 구성됩니다. 스테퍼 드라이버를 꽂고 전류 제한 포텐셔미터를 12V 6A 파워 서플라이에 맞게 조정했습니다. 그런 다음 리미트 스위치를 실드에 납땜했는데, COM은 GND에, NO(상시 개방)는 해당 핀에 연결했습니다. Z축 리미트 핀은 더 이상 D11이 아니라 D12임을 유의하세요.

소프트웨어

아두이노 IDE의 예제 스케치를 사용해 GRBL 펌웨어를 우노에 플래싱했습니다. 그런 다음 Universal G-Code Sender를 다운로드했습니다. 이 프로그램으로 CNC 머신에 명령과 G-코드 파일을 쉽게 보낼 수 있습니다.

사용법

테스트를 위해 머신을 보정했습니다. 기본값은 200 steps/mm지만 실제로는 다릅니다. 머신을 5mm 이동시킨 후, 5에 200을 곱하고 실제 이동 거리로 나누어 설정을 변경하면 됩니다. 예를 들어 X축에서 1mm 이동에 161 스텝이 걸렸다면 $100=161.000으로 설정합니다. 그런 다음 Fusion 360이나 Inkscape로 디자인하고 툴패스를 생성해 원하는 것을 절단, 조각, 그리기 할 수 있습니다.

Banggood.com 부품:

• 100ML 플라스틱 일회용 멸균 주사기 -- https://goo.gl/vHxWKm
• 800mm 길이 2020 T-슬롯 알루미늄 프로파일 익스트루전 프레임 -- https://goo.gl/g8ns5U
• TEVO® 5개 팩 3D 프린터 부품 POM 소재 대형 풀리 휠 -- https://goo.gl/DxMczs
• 4개 5mm x 8mm 알루미늄 플렉시블 샤프트 -- https://goo.gl/BfpCXR
• WPL WPLB-1 휠 컴플리트 4PCS RC 크롤러 카 부품 -- https://goo.gl/vyWVxt
• 도매 아두이노 SCM & DIY 키트 -- https://goo.gl/DG4gVv

코드

GRBL

https://github.com/gnea/grbl

커스텀 파트 및 인클로저

Thingiverse 저장소

CAD 파일: thingiverse.com

회로도