微型CNC制作基于開源項目GRBL

ID:112317 · 發表于 2016-4-9 22:46

大概兩年多之前就制作了自己的第一個微型cnc當時基于51單片機自己寫的程序功能比較簡單。后來發現了grbl這個開源項目我基于這個開源固件制作了一個小巧實用的微型CNC。現在制作CNC和激光雕刻機的帖子比較多而且方法相對比較繁瑣。我所使用的方法相對簡易。現在我從頭把我的制作方法與大家分享一下。
                                                            先展示一下我的作品：

                                                               雛形


                                                         比較成熟的

GRBL簡介：
   之所以我們現在能用非常低的成本制作激光雕刻機或者微型CNC與grbl這個開源軟件有很大的關系。grbl其實就是一個嵌入式軟件它能解析主流數控軟件產生的數控代碼，它可以運行在atmega168，atmega328p等型號的單片機上。所以理所當然就能運行在例如arduino uno ，arduino pro mini ，arduino nano等開發板上。話說許多3D打印機也是以它為核心。它幾乎榨取了單片機所有性能。所以性能還是比較好的。

具體你可以訪問：grbl官網  https://github.com/grbl/grbl

下面我會以
1電路部分
2 硬件搭建
3 軟件使用
為主線力求通俗易懂（里面的東西不一定是我一個人的）

1電路部分
1.1主控部分（控制板）
我們需要一個運行了grbl固件的單片機。它們可以是atmega328p最小系統，arduino uno ，arduino nano 等開發板上我會以使用量多的uno為例。

   用簡單的方法將grbl固件下載到arduino uno 首先你需要一個ArduinoBuilder的軟件，
                          http://pan.baidu.com/share/link?shareid=1562099949&uk=1393825973
                                          下載grbl固件的軟件鏈接
                              我們主要用它下載固件到arduino uno
                        http://pan.baidu.com/share/link?shareid=3822055182&uk=1393825973
                                       grbl 固件 hex文件下載鏈接
               首先你的arduino得先裝好驅動程序win7下一般會自動安裝xp可以查論壇里面的帖子
                                 然后事情變得簡單
                                                打開軟件

                                         選擇到grbl的hex文件

                                   然后選擇到grbl hex文件

然后就是載入grbl固件這得花點時間

            然后連接串口調試助手呵呵出現圖中文字就表示成功

                                 串口上位機軟件

1.2驅動器
驅動器的選擇余地也很大。只要是使用方向[DIR]和脈沖[step]控制的步進電機驅動器都行
常用的驅動器
                                                            easydriver

以tb6560為核心的驅動器（圖片過度壓縮呵呵效果不好）

3D打印機芯片A4988

                                    當然還有其他非常多的品種可以選擇各有優缺點。
怎么接線以easydriver為例一張圖搞定（沒表達出主軸等電路稍后更新我會畫上）其它型號                   驅動器原理相通


                        圖中畫的uno它和pro mini 用法一樣只要對應上引腳
2硬件搭建
                     如果你想用光驅搭建果殼里的帖子再好不過   http://www.guokr.com/article/18616/
                                   如果你對cnc外形要求比較高
                                                            那就跟我來
                                                                整體效果圖

首先你需要一個安放驅動器的底板

tb6560步進電機驅動器

驅動器比較大只夠安裝兩個

、
安裝支持上板銅柱

準備安裝上板

安好上板

安裝Y軸絲桿滑臺

安裝平臺

安裝支撐架

安裝Z軸絲桿滑臺

安裝x軸絲桿滑臺

安裝主控arduino uno

                                                   整體基本完成

                                                        開始測試

         我之后會貼上pro/e的圖紙
3 軟件使用（馬上更新）
3.1 grbl controller的使用簡介與grbl參數配置詳細情況
  軟件下載鏈接 http://pan.baidu.com/share/link?shareid=430259711&uk=1393825973

grbl controller是與運行了grbl嵌入式軟件的單片機和電腦通信的上位機軟件，它功能非常強大下面我會詳細介紹。

在搭建完電路之后我們就可以對我們的微型激光雕刻機進行測試這時用grbl controller 這個軟件是非常方便。

1.首先打開串口通信其中的串口號（port name）和波特率（baud rate）會自動識別調整無需我們去改

2. 然后再會出現圖上情況，它會告訴你現在默認的配置和其他一些信息

3.然后我們就可以用這個軟件來檢測我們微型雕刻機是否能正常運行，我們可以點擊圖中按鈕，比如Y方向按鈕，當你下之后，發現對應軸的步進電機在歡快的轉動那么恭喜你這個軸的電路連接正確，否則你就要去檢查你的電路問題了。你還可以點擊spindle on 復選框，你會發現你的激光器也點亮了，假如一切正常我們就進入下一步，不然就要排除故障，繼續測試。

4. 我們可以點擊 zero position 按鈕這樣系統就把微型雕刻機各軸現在所在位置定位零點。

5我們進入options進行一些參數設定，比如在在第3步你按的按鈕指示方向和絲杠上滑塊方向不一致你可以通過invert axis 選中對應復選框來調整。同時如果你使用mm為單位請選中use mi....復選框。

6.我們還要對一些參數進行調整才能讓微型雕刻機正常工作，其中最重要的參數就是grbl setings的前3個參數，它們的含義是步進電機帶動滑塊運動1mm控制器需要給出的脈沖個數。

公式如下參數=(（360/步進電機步距角）X驅動器選擇細分數)/絲桿的螺距。所以您在買步進電機時，一定注意是否給出參數。

7.所有這些工作都弄好以后，我們就可以選擇一個數控代碼測試一下。（數控代碼生成在下一部分）

8完美運行喔親。

3.2 artcam 使用簡介
我將以使用artcam生成一個簡單的nc代碼作為實例
打開軟件

產生新的項目

選擇新的模型

選擇模型尺寸和原地位置

選擇產生矢量字

文字相關參數設置

輸入你想要的文字

完成文字輸入

選取刀路路徑

選擇加工方式

選擇刀具

選中刀具

設置材料

生成刀路路徑

預覽

保存刀路路徑

貼上生成部分代碼

[CAM TECH CMC3 TOOLCHANGER FILE ][FILE SET TO RUN IN MM]
[MATERIAL]
[X-SIZE = 40.000 Y-SIZE = 40.000 Z-SIZE = 0.000]
[THICKNESS=2.000]
G90 [ABSOLUTE MODE]
G22 [SET TO MM]
G9S10 [SMOOTHING FACTOR]
M3 [SPINDLE ON]
T1 [TOOL1 1.500 毫米直徑的鍵槽銑刀]
G0Z2.000
G0X0.000Y0.000
G0X-3.896Y10.549Z2.000
G1Z0.000F720.0
G1X-5.013F4800.0
X-5.276Y10.141
G2X-5.469Y10.031I-0.208J0.142
G2X-5.678Y10.121I0.034J0.366
G1X-6.499Y10.788
X-5.846Y11.252
X-4.496Y14.424
X-7.810
Y13.638
G3X-7.287Y10.480I18.736J1.476
G3X-6.349Y7.985I11.974J3.083
G3X-5.499Y6.618I8.449J4.301
G3X-4.653Y8.261I-7.577J4.939
G1X-4.266Y9.320
X-3.904Y10.538
X-3.896Y10.549
G0Z2.000
G0X-1.302Y3.591

3.2grbl controller的使用簡介與grbl參數配置詳細情況
3.3inkscape的使用簡介

注：貼中網盤鏈接有些已經失效，為此51黑特地為大家整理在了另一貼里可以全部一起下載，如果下載不了請報告，以便51黑更新鏈接：http://www.zg4o1577.cn/bbs/dpj-36082-1.html

ID:93852 · 發表于 2017-3-20 13:45

好,很好,非常好,不是特凱樂科技姝想到的是

ID:200308 · 發表于 2017-8-23 02:09

不錯，頂一個。
down一個grbl controller3.6.1版本的，好像有點問題，估計是我設置問題，回頭繼續研究一下。

ID:240452 · 發表于 2017-11-4 22:33

不錯，值得學習一下，玩一下。

ID:272045 · 發表于 2018-1-17 15:16

樓主你好，為什么我的GRBL控制軟件一直是alarm lock 狀態。電機一直動不了。

ID:279370 · 發表于 2018-1-24 16:49

感謝樓主分享，咨詢下ARTCAM軟件能生成立體三軸代碼么

ID:243748 · 發表于 2018-3-13 19:40

寫字機，舵機怎么接？

ID:290763 · 發表于 2018-3-23 15:47

再把脫機搞一下唄

ID:302302 · 發表于 2018-4-5 10:36

您的鏈接打不開了，hex的那個，可以重新發我一份嗎？

ID:298957 · 發表于 2018-4-5 23:12

您的鏈接打不開了，可以重新發我一個嗎？

ID:305776 · 發表于 2018-4-11 13:12

能把你的nc文件發給我嗎？
15591062851@163.com

ID:95702 · 發表于 2018-6-4 22:19

求解惑：先謝謝！arduino uno+ cnc shield v3 + A4988 在grbl controller里，y軸按點擊的方向走，x軸不管點擊什么方向，它只朝一個方向走，為什么？

ID:73118 · 發表于 2018-6-11 15:44

學習了

ID:340497 · 發表于 2018-6-27 15:08

劍藍發表于 2018-6-4 22:19
求解惑：先謝謝！arduino uno+ cnc shield v3 + A4988 在grbl controller里，y軸按點擊的方向走，x軸不管點 ...

你對照電路圖看看，是不是arduino板子的5號位虛焊或者未連接，我的也是這么毛病，原來是斷線，自己焊接的解決

ID:347759 · 發表于 2018-8-14 14:20

沒有具體的程序，只有hex文件么？

ID:396024 · 發表于 2018-9-14 06:19

shengkai540 發表于 2018-8-14 14:20
沒有具體的程序，只有hex文件么？

源程序鏈接:https://pan.baidu.com/s/1BYpd0sKQvTtfB590HtHOUQ密碼:06n9

ID:431939 · 發表于 2018-11-23 22:14

值得學習

ID:166603 · 發表于 2018-12-19 15:01

努力學習中

ID:249900 · 發表于 2019-1-21 22:52

有資料包嗎？

ID:357381 · 發表于 2019-2-12 15:42

努力學習中，馬上也要考研了

ID:566070 · 發表于 2019-6-21 21:18

鏈接打不開,可否重新發一下

ID:566070 · 發表于 2019-6-24 11:10

ArduinoBuilder的中文版軟件可否發個鏈接共享一下，謝謝！

ID:566070 · 發表于 2019-7-2 17:18

親，您使用的的哪一款激光頭，可以的白紙上雕刻。

ID:515362 · 發表于 2019-7-3 18:44

感謝分享，

ID:594984 · 發表于 2019-8-4 15:13

grbl 固件 hex文件下載鏈接不行呢？

ID:611917 · 發表于 2019-9-16 13:46

雕刻機的一些軟件資料
ArduinoBuilder-0.8.8.rar  //固件寫入軟件，綠色漢化版
GrblController漢化.rar    //上位機軟件，綠色漢化版
grbl老固件.zip             //0.9以前的老固件，寫字機必備，都是HEX文件。
鏈接: https://pan.baidu.com/s/1sI4N-he7Kmipr04GUwOk_w 提取碼: ju9u

ID:711149 · 發表于 2020-3-18 20:56

他這個是全開源的嗎？單片機源代碼，和上位機開源的嗎？是怎么通訊控制的，一直很好奇

ID:1119784 · 發表于 2024-5-8 14:25

微笑的小小發表于 2017-11-4 22:33
不錯，值得學習一下，玩一下。

加油。大家一起學習起來

ID:25103 · 發表于 2024-7-12 15:44

鏈接都失效了，樓主能不能再分享，謝謝！！

ID:308274 · 發表于 2024-7-16 08:27

越小越精致

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微型CNC制作基于開源項目GRBL

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