martinskala.com

Ing. Martin Skála

DIY CNC & Laser

Někdy na jaře roku 2014 jsem se začal zajímat o CNC. Vždy mě fascinovaly věci, které při stisku tlačítka vykonají nějakou činnost. I tohle byl důvod, proč jsem se stal programátorem. Taky se mi líbilo vyrábět různé věci. Tak jsem si řekl, co tyhle dvě záliby spojit a postavit něco, co po stisku tlačítka samo dokáže vyrobit nějakou smysluplnou věc. A tak jsem začal pronikat do světa CNC.

Ze začátku jsem o tom nevěděl v podstatě vůbec nic, jen jsem věděl že chci postavit mašinu, o které bych se nestyděl říct, že je to CNC. Z prvu bylo těžké, než jsem zjistil, jak všechny potřebné veci fungují. Jak roztočím krokový motor, jaký použiju počítač na řízení, jaký software, apod. Díky tomu, že jsem nic nevěděl, mě každý pokrok stál mnohem více času a peněz, ale také jsem tím získal spoustu zkušeností a vše si osahal do posledního šroubku.

Po nějaké době (po několika měsících), jsem měl představu o tom, jak vše dát dohromady, aby to mohlo fungovat, jak jsem si přál. Pustil jsem se do stavby. V průběhu jsem zjišťoval, že nějaké mé doměnky nebyly zcela správné a musel jsem je přehodnotit a některé věci upravovat. Nakonec se podařilo frézku dát dohromady. Základní konstrukce je ze dřeva, jako lineární vedení jsem použil broušené ocelové tyče, pro posun trapézové šrouby a krokové motory Nema 17. Místo vřetena jsem použil ruční přímou brusku.

Dál bylo třeba dát dohromady řízení. Už před samotnou stavbou jsem si zvolil k ovládání krokových motorů počítač Raspberry PI (konkrétně bodel B+). K samotnému počítači bylo potřeba připojit drivery krokových motorů a externí zdroj napájení, který bude mít dostatečný výkon na roztočení motorů.

Už jsem tedy měl co řídit, čím to řídit, ale ještě jsem nevěděl jak to řídit. Zkoušel jsem různý software, co jsem našel všude možně na internetu. Některý byl zdarma, některý jako zkušební verze, ale žádný nesplňoval mé očekávání, nešel nasadit na mé CNC a nebo byl moc složitý. Proto jsem se rozhodl že si software napíšu sám. Vymyslel jsem si jednoduchý jazyk: Obyčejný textový soubor, v něm příkazy oddělené středníkem. Každý příkaz obsahoval směr posunu, tečku jako oddělovač, počet kroků, opět tečku a rychlost posunu. (Např. kód pro 200 doleva a 50 kroků nahoru, rychlostí 5 je: 26.200.5;35.50.5). Tento kód pak zpracuje program v Raspberry, který je napsaný v Pythonu.

Nyní už jsem dokázal CNC celkem slušně ovládat. Musel jsem ale vymyslet, jak co nejpohodněji ten kód pro CNC vytvářet. Proto jsem si napsal program v PHP (s PHP pracuji každý den, proto je mi nejblíže). Vytvořil jsem software, ktery vezme obyčejný JPEG obrázek, kde je jen černá a bílá a natrackuje pohyb CNC, aby fréza vyřezala černá místa. V podstatě takové 2.5D. Tento program tak splňuje moje potřeby - nakreslím jednoduše obrázek, třeba v Malování a o ostatní už se postará počítač.

Po stavbě funkčního CNC jsem se začal zajímat také o lasery. Netrvalo dlouho a pustil jsem se do stavby laseru na gravírování. Po předchozích zkušenostech už jsem vědel co jak a tak stavba nebyla tak velkým problémem jako v případě frézky. Z počátku jsem měl laser o výkonu 0.5W, což se ukázalo jako moc nepoužitelné (vypalovalo jen do tmavého materiálu), tak jsem si pořídil 2W laserovou diodu, se kterou už se dá celkem dobře hrát. (Pokud se někdo chystá zacházet s laserem, POUŽÍVEJTE OCHRANÉ POMŮCKY A CHRAŇTE SVŮJ ZRAK BRÝLEMI PROTI LASERU A NIKDY SE NEKOUKEJTE DO PRACUJÍCÍ DIODY). Upravil jsem trochu software který už jsem měl a laser tak popisuje bez problému dřevo, plast a ostatní podobné měkké materiály. Na několik přejetí přeřízne i 3mm překližku.

Na CNC frézku i na laser jsem se od začátku snažil pohlížet jako na ekonomickou stavbu a chtěl jsem do toho investovat co možná nejméně peněz. Bohužel se to ukázalo jako ne úplně dobrá strategie, Protože díky tomu, že jsem pořádně nevěděl co a jak a že jsem se snažil ušetřit, jsem koupil plno věcí, které jak se pak ukázalo byly k ničemu a musel jsem je nějak nahradit, tudíž mi to ve finále stálo peněz víc než by muselo. Holt příště budu chytřejší :-)