트리플 기능 CNC 머신 제작: 조각, 레이저 커팅, 펜 드로잉

부품 및 소모품

필요 도구 및 장비

• 3D 프린터 (구조물 출력용)
• 납땜 장비 (드라이버 보드 조립 등)

프로젝트 소개

한 대의 DIY CNC 머신으로 세 가지 작업을 수행하는 프로젝트입니다.

• 조각 (Engraving): 드레멜(Dremel) 등 고속 회전 공구 장착
• 레이저 커팅/각인: 레이저 모듈 장착 (BDX53으로 PWM 제어)
• 펜 드로잉: 펜 홀더 장착하여 플로터처럼 사용

제공되는 3D 모델(STL)을 출력하고 부품만 조립하면 됩니다. 복잡한 배선 없이 모듈화된 설계로 단순함이 강점입니다. 상세 조립 과정은 제작자 유튜브 영상 참조.

코드 (펌웨어)

아두이노에는 Grbl v0.9h 펌웨어를 헥스 파일로 업로드합니다. 소스 코드 수정 없이 XLoader 등 헥스 업로더로 플래싱하세요.

:100000000C946B040C9488040C9488040C94D70F03
:100010000C9421320C9488040C9488040C94880469
... (이하 생략, 원본 헥스 코드 전체 필요 시 별도 파일 제공)

Grbl 설정 주요 파라미터 ($$ 명령으로 확인):

• $0=10 (스텝 펄스, µs)
• $1=25 (아이들 딜레이, ms)
• $2=0 (스텝 포트 인버트 마스크)
• $3=0 (방향 포트 인버트 마스크)
• $4=0 (인에이블 포트 인버트)
• $5=0 (리밋 핀 인버트)
• $6=0 (프로브 핀 인버트)
• $10=1 (상태 리포트 마스크)
• $11=0.010 (정션 디비에이션, mm)
• $12=0.002 (아크 허용오차, mm)
• $13=0 (리포트 인치 모드)
• $20=0 (소프트 리밋)
• $21=0 (하드 리밋)
• $22=1 (호밍 사이클 활성화)
• $23=3 (호밍 디바운스, ms)
• $24=25.000 (호밍 시크, mm/min)
• $25=500.000 (호밍 피드, mm/min)
• $26=250 (스텝/mm, X/Y/Z 공통값 예시, 기계에 맞게 보정 필요)
• $27=1.000 (최대 이동 거리, mm)
• $30=1000 (최대 스핀들 RPM, 레이저 PWM 최대값)
• $31=0 (최소 스핀들 RPM)
• $32=1 (레이저 모드 활성화, M3/M4로 PWM 제어)

기계 크기, 리드스크류 피치, 마이크로스테핑 등에 맞춰 $100~$102(스텝/mm), $110~$112(최대 속도), $120~$122(가속도), $130~$132(최대 이동 범위) 등을 반드시 보정하세요.

회로도 및 3D 모델

• 회로도 이미지: 2021122812291211.jpg
• STL 파일 모음: stl_files_O2CERj74vE.rar (3D 프린터로 출력)

사용 팁

• 레이저 모듈은 12V 팬 쿨링 필수, 안전 고글 착용, 환기 필요.
• 펜 플로터 모드 시 서보 또는 솔레노이드로 펜 업/다운 구현 가능 (Grbl $32=0, 서보 제어 코드 별도 추가 필요).
• CNC xPRO V3 보드 사용 시 A4988 드라이버 별도 불필요, 온보드 드라이버로 3축 구동.
• Grbl 펌웨어 업데이트 시 최신 버전(1.1f 이상) 권장, Laser Mode($32) 기본 지원.