Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

工具评论:Shapeoko数控铣床套件

几年前,我对数控机床的痴迷始于我的第一款Arduino防护罩 - Adafruit Motor Shield。在组装了我的第一个真正的焊接工具套件后,我对步进电机的易控性和精确度感到惊讶。有了一点空闲时间,我花了一个星期左右的时间搜索不同的部件,拼凑出随意的单轴电机和控制系统。看着我粗糙的平台沿着摇晃的螺纹杆来回爬行是非常令人满意的,我知道在我的未来建造一台完整的CNC机床。

空闲时间迅速屈服于工作,并使我的CNC愿望酝酿在后面燃烧器上。在深夜浏览期间,我会为数控项目搜索Instructables和MAKE,提交一些信息。我最初的目的是从头开始构建一个我自己设计的机器,但我很快意识到当时的复杂性超出了我的能力。

我开始研究CNC套件,并受到Edward Ford的Shapeoko Kickstarter项目的启发。尽管不愿意投资最初的木版本,但我很高兴看到Shapeoko在另一个Kickstarter项目的Makerslide的帮助下演变成一个大型的金属和铝机器。

在我遇到Shapeoko之后的某个时候,我立即订购了一套机械套件,这是一款没有电子设备的准系统机器。我花了下个月采购各种组件,其中一些我已经拥有,并在收到我的工具包之前阅读广泛的Shapeoko构建维基和用户论坛。

抵达后,我的第一印象是专业包装和精心标记的零件袋。随函附上爱德华的感谢信和组织良好的物料清单。我很高兴发现这些产品质量很高,特别是考虑到价格低廉。

几天后,我的笔记本电脑上只有七个工具,还有Shapeoko构建维基,我开始构建。全面的说明,照片,视频和用户论坛使这一过程非常简单。

这些部件非常顺利地结合在一起 - 最复杂的步骤是使用旋转工具将金属端板上的孔中的油漆磨掉并轻敲Makerslide。我不得不说,我对用手敲击这些碎片有点怀疑,但维基上的教学视频激发了我的信心,我的14个螺纹孔完美无缺。

说明书中有一些部分有点不清楚,主要是X和Y带附件的描述。然而,活跃的Shapeoko论坛提供了各种解决方案,从拉链到定制“L”括号。我选择创建一个我自己的安装解决方案,不可否认,它不像“L”支架那样优雅,但绝对非常实用。

对于我最初的电子产品构建,我决定简单地将组件临时安装在废木片上。我使用回收的Ham Radio电缆,并将它们与快速释放连接器连接到步进电机。我的目标是让事情变得有用,并最终使用Shakeoko建立一个合适的外壳来容纳电子产品。

Shapeoko由Grbl控制,Grbl是一种在Arduino上运行的开源CNC铣削控制器。下载后,通过Arduino IDE上传Grbl hex文件非常容易。一旦闪存,您的Arduino现在是一个Grbl控制器,准备解释GCode并驱动您的机器。 Synthetos的3轴grblShield简化了步进电机和24伏电源的连接。新型grblShield可提供专门用于Shapeoko-Grbl的特殊Z轴Mod,grblShield提供用于设置X,Y和Z电机进给速率的参数,但设计用于在所有轴上具有恒定设置的机器。 Shapeoko使用X和Y轴的组合带和Z轴的螺纹杆。修改需要在grblShield上切割迹线并将跳线焊接到地面,以便为Z轴启用不同的速率。对于已经拥有董事会成员的人,例如我自己来说,文档使得10分钟的过程非常容易。

通过电子设备和Grbl控制器,我采购了推荐的软件与控制器进行通信。最初从Mac开始,我选择使用运行Illustrator,CamBam和Universal-G-Code-Sender的PC笔记本电脑。软件的组合允许我将矢量图稿导出为DXF文件,通过CamBam转换为GCode,并从Universal-G-Code-Sender将GCode发送到Grbl。

Universal-G-Code-Sender还允许您手动将GCode发送到您的机器。当我执行一系列测试以了解GCode如何工作以及校准我的Shapeoko时,我原来的单轴构建的兴奋很容易乘以3。在看到每个轴的平滑运动后,我知道我已经从我开始的地方走了很长一段路。用户论坛使用大量信息简化了流程,包括计算器以帮助完善Grbl设置。

一旦一切似乎都正常运行,我自豪地运行提供的“Hello World”GCode,用标记在纸上打印Shapeoko标志。我的第一次尝试运行良好,但反过来打印徽标。经过一些快速的Y轴调整,多亏了设置计算器,我打印出了一张完美的Shapeoko标志!

我对输出的质量和精确度印象深刻,我迅速在Illustrator中创建了一个带有我新生儿子名字的DXF文件,用CamBam将其转换并用Shapeoko输出。当他通过CNC绘制的名字挂在冰箱上时,整个房子都很兴奋。

Shapeoko的优点之一,以及Makerslide的使用,与普通五金店的零件兼容。拾取各种额外的金属板,M5六角螺栓,螺母和垫圈肯定有帮助,因为我建造了一个简单的笔架来推进我的笔和纸测试。

完成纸张测试后,我用便宜的旋转工具换了笔架。我的初始切割有点草率,但在对Shapeoko和旋转刀具进行一些调整后,切割精度大大提高。花了一些时间来调整面条并调整CamBam的进给速度和深度设置,但我很自豪,在我建造的几天内,我正在用1/64“精度的四分之一英寸胶合板切割干净的碎片。

虽然我还没有构建我的电子设备外壳,但我购买了额外的Makerslide来扩展机器的切割区域,并且一直在研究更坚固的主轴选项。我相信,通过正确组合主轴和立铣刀,Shapeoko将能够蚀刻铜包板以创建功能性PCB。使用开源通用3D打印机挤出机从另一个Kickstarter项目开始,升级到Synthetos TinyG 6轴控制器,我预见到我的Shapeoko可以用于各种用途。

修改开放式硬件设计和可扩展平台的能力让我最感兴趣的是Shapeoko。我当然可以购买一台现成的数控机床,甚至是一套完整的套件,但我想体验一下使用电子设备的学习过程,以及在活跃用户论坛的支持下 - 调整和定制机器。

我必须说爱德华福特在创造Shapeoko方面做了大量工作,并在周围建立了一个非常活跃的社区。我相信这台机器是任何对CNC感兴趣的人的理想平台,他们渴望通过构建和实验来学习第一手资料。我在很短的时间内学到了很多东西,并且拥有一个设计良好的稳定平台,可以让这个过程变得易于获得并获得巨大的回报。我期待继续使用我的Shapeoko学习和创建许多项目。

Shapeoko可作为Inventables预售的一部分,机械套件起价为225美元。

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