ЧПУ электро искровой гравёр на ARDUINO NANO 3
RepRap
Подпишитесь на автора
Подписаться
Не хочу
29
В данной статье речь пойдет о простом способе нанесении гравировки на металлическую поверхность – ЭЛЕКТРОИСКРОВЫМ способом. Это очень старая технология и она появилась вместе с изобретением электричества.
В советское время производили бытовые гравёры по металлу и выжигатели по дереву – “ОРНАМЕНТ-1”. Правда сейчас их достать довольно затруднительно.
У них очень простая схема.
Принцип работы простой – в ручке электро искрового гравёра находится электромагнитное втягивающее реле – соленоид. Сердечник соленоида механически , жестко, связан с искровым электродом. Когда электродом(+) притрагиваемся к проводящей поверхности с которой подключен второй провод цепи (обычно “-“) , то происходит замыкание цепи и по соленоиду протекает ток, в результате образуется магнитное поле – и соленоид втягивает сердечник , жестко связанный с электродом – происходит разрыв цепи питания, при этом сжимает пружину обратного хода.
В момент разрыва цепи питания образуется искровой разряд между электродом и проводящей поверхностью. Температура плазмы разряда достаточно высокая, чтобы проплавить поверхность- оставить точку каверну. После разрыва цепи магнитное поле выключается и перестаёт действовать сила, втягивающая сердечник с электродом. Пружина обратного хода распрямляется, возвращая сердечник в изначальное положение и происходит контакт электрода с проводящей поверхностью и цикл повторяется, пока электрод поднесён к проводящей поверхности на расстояние рабочего хода сердечника соленоида. Параллельно соленоиду часто ставят конденсатор, чтобы образовать колебательный резонансный контур. С настроенным колебательным контуром параметры искро образования более стабильны.
На деле это выглядит так
Или вот чертеж очень древней конструкции электроискрового карандаша
Бывают и другие конструкции, например такие
В интернете очень много разных конструкций – я выбрал для повторения конструкцию на основе автомобильного втягивающего реле.
Для этого нашёл в гараже старое реле управления воздушной заслонкой двигателя – оно на 12 вольт и имеет сопротивление катушки 22 ома. Новая деталь выглядит примерно так:
Мне из этого механизма нужна только электромагнитная катушка в корпусе и втягивающий сердечник. На сердечник-шток приделал держатель электрода. Электроды, по советам сети интернет, лучше использовать -медные, железные, вольфрамовые и гафниевые. Их можно прикупить в магазинах, торгующих оборудованием для сварки и плазменной резки. Или просто использовать кусочки медной проволоки или кусок гвоздя с откушенной шляпкой подходящего диаметра.
Вид со схемой электропитания- приведен на фото ниже. Силовой трансформатор – стандартный ТН36. Он имеет несколько вторичных обмоток 6,3 вольта на 1,5 ампера каждая – их можно соединять последовательно для увеличения напряжения – 6 или 12 или 18 или 21 вольта (напряжения могут быть немного выше или ниже в зависимости от напряжения входной сети 230 вольт). Или можно соединить параллельно – тогда будет увеличен ток.
После трансформатора диодный мост со сглаживающим конденсатором. На самой катушке -параллельно ей припаян конденсатор 0,025 мкф – для улучшения искрообразования. Этот конденсатор надо подбирать к каждой катушке . В зависимости от катушки – его надо подбирать в пределах 0,5 мкф – 0,01 мкф и его напряжение должно быть, раза в четыре, выше рабочего.
Фото как работает вся эта конструкция – ток ограничен сопротивлением катушки и мощностью трансформатора – у меня он получился в пределах 1-0,5 ампера.
Так как я не нашёл в сети интернет любительских конструкций для искрового гравёра пришлось мудрить самому. Самый главный вопрос – на каком программном обеспечении делать гравёр – сразу на ум приходит два пути. Первый – на основе ПО для лазерных граверов – управление по двум координатам Хи У. Второй, на основе ПО для фрезеров – управление по трём (XYZ) и более координатам. Но, для фрезера процесс подготовки управляющих кодов более трудоёмкий и сложный. И занимает в разы больше времени.
Поэтому решил пытать счастья на основе конструкции для лазерного гравёра. Делал раньше конструкцию лазерного гравёра на основе ДВД компьютерного привода, поэтому для прототипа электроискрового гравёра решил использовать что то подобное, но с учётом опыта и наличия комплектующих. А в наличии были шаговые двигатели 4401 и выбраковка линейных рельс длиной по 20 см.
В итоге получился такой конструктив
Один ремень пришлось сшивать из двух кусков – на цельный длины не хватило.
Оси Х и У – на рельсах с ремённым приводом. А Ось Z – ручная регулировка по высоте.
Напечатал нужные детальки – накладка держателя столика
И ось Z
В собранном виде получилось так
По плате управления – собрал все на ARDUINO NANO 3 и на перепаянном shield 111303. По шилду много информации на этом сайте, поэтому подробно останавливаться не буду. Залил внутреннюю прошивку GRBL F1.1.
Со схемой управления искровой головкой пришлось сильно помудрить, так как простая схема не подошла – от искровой головки в линии питания и сигнальные линии идет очень много помех.
Поэтому пришлось паять ТТЛ управление с оптронной развязкой и делать раздельное питание от разных источников питания. Иначе шли сбои при выполнении программы. Также пришлось поставить дополнительный дроссель с конденсатором между блоком питания и платой управления.
Схема управления сделана на основе такой схемы
К шилду подключено по аналогии с лазерным гравёром к “Z+” и ” Z-” – земля.
“Земли” (общий провод) силовых частей платы управления и искровой головки РАЗДЕЛЬНЫЕ. Подключается к шилду – вот по этой аналогии.
Управление и формирование исполняемых кодов – получилось использовать БЕСПЛАТНУЮ программу для формирования управляющих кодов для лазерных гравёров LaserGRBL.
Реальная работа представлена на видео…… Это первый прототип, показывающий принципиальную возможность такого гравёра. После того , как он заработал – полезли косяки конструкции – шток реле имеет технологический зазор – поэтому он имеет люфт , что негативно сказывается на точности – т.
е. конструктив электроискровой головки надо переделывать – шток удлинять и помешать в линейный подшипник. Также требуется смазывать поверхность металла для скольжения электрода по поверхности металла при гравировке – смазкой или жидкостью – я смазал просто машинным маслом. Это непонятно как сказывается на гравировке…. то есть надо подбирать более лучший состав. Также -а на чём гравировать, на чем настраивать гравёр ? Я использовал жесть от консервной банки – дешево, но не самый лучший вариант – так как она покрыта оловом (бывают и другие покрытия). Покрытия у жести бывают разные – их тоже надо выбирать для лучшего результата. Жесть надо лучше ровнять…… Но в принципе, рабочий ход у реле 5 мм – поэтому не очень ровная поверхность и люфты у рельсовых направляющих не сильно снижают работоспособность гравёра, но качество страдает.
Короткое видео с работой
Электроинструменты – Электрические граверы – Страница 1
Сравнивать
General Tools 505 Аккумуляторная ручка для гравировки металла – Инструмент для травления с алмазным наконечником
17,57 $
14,05 $
Добавить в корзину
Сравнивать добавить в корзину
General Tools 88CM 6-дюймовая карбидно-вольфрамовая чертилка и магнит
8,19 $
6,55 $
Добавить в корзину
Сравнивать
Общие инструменты 88 Карбид вольфрама Scriber Серебряный, средний
6,72 $
5,37 $
Добавить в корзину
Сравнивать добавить в корзину
Карманный разметчик General Tools 81, общая длина 6 дюймов
6,29 долл.
США
5,03 долл. США
Добавить в корзину
Сравнивать добавить в корзину
Трехточечный разметчик General Tools 380A
5,38 долл. США
4,30 долл. США
Добавить в корзину
Сравнивать добавить в корзину
Инструменты общего назначения 83 4,875 дюйма Д x 0,25 дюйма в диаметре. Карманный маркер из закаленной стали, серебро
5,25 долл. США
4,20 долл. США
Добавить в корзину
Сравнивать добавить в корзину
Общие инструменты 84 Сменный маркер для игольного острия 5-5/16 “Общая длина
5,17 долл.
США
4,13 долл. США
Добавить в корзину
Сравнивать добавить в корзину
Общие инструменты 80 Разметчик с фиксированной точкой
4,27 доллара
3,41 доллара
Добавить в корзину
Сравнивать добавить в корзину
Фиксированный двухточечный разметчик General Tools 80C
4,27 доллара
3,41 доллара
Добавить в корзину
Сравнивать
Производительный инструмент W50035 DIY Электрический гравер Pen-Perfect Accessory
7,23 $
5,78 $
Добавить в корзину
Сравнивать добавить в корзину
Инструмент производительности 20187 Ручка для гравировки с электрическим травлением «сделай сам»
7,49 $
5,99 $
Добавить в корзину
Сравнивать добавить в корзину
Performance Tool W50036 120V Электрический гравер с регулировочным диском
22,52 $
18,01 $
Добавить в корзину
Сравнивать добавить в корзину
Chicago Pneumatic CP9361 Industrial Air Scribe Ручка для гравировки и прецизионное долото
465,77 $
372,61 $
Добавить в корзину
Сравнивать добавить в корзину
Titan Tools 85525 Отмычки, шила и чертилки
5,50 долл.
США
4,40 долл. США
Добавить в корзину
Сравнивать добавить в корзину
Mayhew Tools 17992 9-1/2-дюймовая двухконечная чертилка
4,02 доллара
3,17 доллара
Добавить в корзину
Сравнивать
Mayhew Tools 13221 Pick-Scribe Pro 4″, производство США
22,15 $
17,72 $
Добавить в корзину
Сравнивать
CTA Tools 9905 Разметчик с двумя концами
7,55 долл.
США
4,44 долл. США
Добавить в корзину
Общие инструменты 80 Фиксированный двухточечный разметчик
$5,97
3,51 $
Добавить в корзину
Электрический безвоздушный инструмент для ручной гравировки и закрепки камня PulseGraver
Описание продукта
Теперь с меньшим базовым блоком!PulseGraver® уже здесь! Освободите себя от шума и ненужных расходов на воздушный компрессор во время гравировки и установки камней. Запатентованная система полностью электрическая. Никаких моторов. Нет регуляторов. Нет воздушных шлангов. Никаких жужжащих холостых оборотов. Просто мощность и производительность, когда и где вам это нужно.
Это первая система, предназначенная для работы так, как вы хотите, вместо того, чтобы заставлять вас работать так, как хочет работать инструмент.
Восемь программируемых слотов памяти Fast Set и четыре режима работы позволяют настраивать машину нажатием кнопки и работать нажатием педали. Вы можете настроить различные режимы и чувствительность педали, чтобы устройство работало ТОЧНО так, как вам нравится, и переключаться между настройками одним нажатием кнопки.
Сделано в США
PulseGraver® был разработан и произведен в США.
Для точности используйте скоростной режим.
В скоростном режиме ножная педаль регулирует частоту ударов от одного удара до 3600 ударов в минуту. Вы устанавливаете мощность на базовом блоке, а ножная педаль управляет тем, сколько ударов в секунду рукоятка выполняет по граверу. Отлично подходит для работы с дорогими камнями, входа или выхода из огранки вокруг краев, а также является самым простым и интуитивно понятным способом начать гравировку и закрепление камня с помощью электроинструментов.
Для растушевки используйте режим мощности В режиме мощности ножная педаль регулирует мощность при каждом движении рукоятки.
Вы программируете частоту хода в базовом блоке и используете ножную педаль для управления мощностью, подаваемой на ручной блок. Отлично подходит для людей, привыкших управлять мощностью гравера с помощью педали, и является простым способом перехода к использованию PulseGraver®.
Оптимизируйте свою систему, чтобы вырезать длинные, блестящие, зеркальные линии. Отрегулируйте чувствительность педали, чтобы быстро выйти на полную скорость для быстрых, элегантных линий.
Для Pave Setting, Dot-Punch Background, Milgrain, Gold Inlay и других специализированных задач используйте пакетный режим. вы управляете с помощью педали. Применяйте большое количество энергии последовательно на небольших участках, чтобы создать одинаковые бусины, ровный фон, точные подрезы и многое другое. Точная настройка мощности непосредственно с вашего рукоятки Регулировочная ручка на задней стороне каждого рукоятки позволяет регулировать длину каждого хода поршня.
Быстро определите точный тип резки, который вы хотите сделать для каждого гравера и типа металла, с которым вы работаете. Увеличивайте или уменьшайте мощность быстрее и проще, чем нажатием кнопки на базовом блоке!
Достаточно мощный, чтобы резать титан и нержавеющую сталь, достаточно чувствительный, чтобы растушевывать линии на 24-каратном золоте.
Небольшой вес (базовый блок составляет 2 фунта, общий вес системы составляет около 8 фунтов с цангами и аксессуарами), бесшумная и простая установка делает этот инструмент идеальным для людей с небольшими рабочими зонами, несколькими рабочими местами, путешествующих в шоу, люди, которые преподают, и люди, которые не любят беспокоить друзей, коллег или соседей шумными инструментами.
Система включает
- Базовый блок и блок питания (110/220 В)
- Ножная педаль
- Наконечник
- 5 универсальных цанг (3 1/8”, 1 3/32” и 1 1/16”) и ключ для затяжки
- Лоток для инструментов
- Проборезные машины (1 HSS и 1 Micro-Carbide Quick Sharp)
Ведущая в отрасли поддержка включает
- Онлайн-видеоруководство, доступное для бесплатной загрузки/потока
- Бесплатные интерактивные обучающие занятия, которые помогут вам настроить и ускорить работу
- Бесплатный доступ к онлайн-сообществу только для владельцев и прямая поддержка от производителя
Доставка в ЕС, Великобританию, Канаду, Австралию и Новую Зеландию.
Другие страны скоро откроются!Из-за проблем с мошенничеством с кредитными картами иностранные клиенты должны платить банковским переводом. Свяжитесь с нами, чтобы получить индивидуальное предложение и инструкции по банковскому переводу.
Технические характеристики
- Масса: 8 фунтов
- Ширина: 10 дюймов
- Глубина: 10 дюймов
- Высота: 10 дюймов
Опубликовано Tyler B. 10 мая 2021 г.
Это потрясающий инструмент! Нет воздуха, с которым можно возиться — мгновенное включение и мгновенный вызов любой настройки. Вы можете настроить его по своему усмотрению, от одного удара до мягкого постепенного постепенного многократных ударов с полным диапазоном давления удара. Он также очень отзывчив с нулевой задержкой, потому что он цифровой — вам не нужно ждать, пока воздух пройдет через трубку. Кроме того, он имеет индексируемые быстросменные цанги, которые позволяют поворачивать гравер в более удобное положение. Мне не о чем больше просить!!
Опубликовано Laurie U 12 июня 2020 г.
Я ОБОЖАЮ PulseGraver. Я действительно думал, что не смогу научиться гравировке, потому что у меня были проблемы с управлением наконечником другой системы. Преимущество электричества дает мне гораздо больше контроля, и мой страх перед изучением этого вида искусства теперь исчез. Мне также нравится поддержка, которую Тира и Роб оказывают лично, помогая с их продуктами! Удивительный инструмент
Опубликовано Dave H 17 марта 2020 г.
Как владелец PulseGraver уже более 6 месяцев, я не могу сказать о нем достаточно хороших слов. Прямо из коробки, подключите его и начните резать. Никакой регулировки давления воздуха, никаких догадок, просто резка. Как владелец нескольких различных систем гравировки, я предпочитаю свой PulseGraver. Я использую его почти ежедневно для закрепки камня, гравировки и скульптуры. В настоящее время другие мои системы просто пылятся. С PulseGraver я могу использовать все свои цанговые патроны из моей старой системы или новые многослотовые цанговые патроны PulseGraver и любую из моих систем/заточных станков.
