DIY 通用数控机床

组件和用品

DFRobot 步进电机 NEMA 17

DFRobot 微动开关用于归位

DFRobot 5-8mm 耦合器

皮带轮和同步带

8-16mm 轴承

V 槽轮

500mm 2020 铝挤压

Arduino UNO

GRBL CNC Shield

Theremino 驱动器 DRV8825 用于 Theremino 系统的步进电机

必要的工具和机器

3D 打印机（通用）

烙铁（通用）

应用和在线服务

Autodesk Fusion 360

Arduino IDE

GRBL 固件

Inkscape

关于这个项目

目的

作为一名严肃的创客，我有几台 CNC 机器，包括两台 3D 打印机和一台 CNC 路由器。但是如果我想要别的东西，比如激光雕刻机或 PCB 铣床怎么办？所以我开始这样做：建造一台廉价的 CNC 机器，它可以有许多不同的附件，同时通过一个简单的 G 代码界面进行控制。

演示

设计

我首先想到了一台可以进行无限 Y 轴横移的自由轮机器，但事实证明它太笨重且不准确。

所以我选择使用带轮子的 V 形槽轨。然后我继续 Fusion 并设计了几个零件，包括整个 X 和 Z 轴零件。

整理床铺 和Y轴

床身（Y 轴）由两个平行排列的 500mm 或 800mm V 形槽轨组成。有四个塑料件，每个塑料件可固定两个轮子，方便床沿导轨移动。我还在床下的 Y 轴上运行了一条同步带，这样当 Y 轴步进器旋转时，皮带就会移动。

制作X轴

X 轴由一个单轨组成，该轨道支撑着一个带有四个轮子的 3D 打印件。正时皮带插入塑料件的侧面，可将其向任一方向拉动。

制作Z轴

Z 轴基于滑轮系统，因此当步进器旋转时，Z 块可以被拉动或降低。

电子产品

电子设备相当简单。有一个用于逻辑的 Arduino Uno、三个用于步进电机驱动器的 DRV8825、一个 Arduino GRBL CNC 屏蔽板和三个用于归位的限位开关。我只是插入步进驱动器并调整电流限制电位器以匹配 12V 6A 电源。然后我将限位开关焊接到屏蔽上，COM 连接到 GND，NO（常开）连接到相应的引脚。请注意，Z 轴限位销不再是 D11，而是 D12。

软件

我使用示例草图和 Arduino IDE 将 GRBL 固件刷入了 Uno。然后我在这里下载了通用 G-Code Sender：https://github.com/winder/Universal-G-Code-Sender。它让用户可以轻松地将命令和 G 代码文件发送到他们的 CNC 机床。

用法

为了测试它，我从校准机器开始。默认情况下，有 200 步/毫米，但这些有所不同。因此，只需将机器移动 5 毫米，然后将 5 乘以 200，然后将该数字除以机器移动的实际距离，并相应地更改设置。因此，如果在 X 轴上移动 1mm 需要 161 步，则设置 $100=161.000。然后使用 Fusion 360 或 Inkscape 设计和生成刀具路径，以切割、雕刻或绘制您想要的任何东西。