Projekt: Bygge GRBL styring til Bungard CNC

• CNC Shield (Arduino Nano), med mods:
  • 220nF + 1kOhm mellem endstop pins og GND (filter)
  • 100 ohm modstand mellem M2 og 5V på stepper driver (quarter micro step)
  • VMOT jumper er pillet af (motors får 24V fra PSU, arduino 5V fra USB)
• 4.2A, 24V Power Supply (motors)
• DC-DC Step-Down converter (til FAN)
• 1-channel relay module (spindel)
• PC (LUbuntu/bCNC)
• D-SUB 15 interface til Bungard motors og endstops

• Arduino firmware: GRBL 1.1
  • Hal9k repo with Bungard changes (branch hal9k-bungard)
  • Pins til direction & step er byttet om (rettet i cpu_map.h)
• bCNC

Maskinens koordinatsystem (machine coordinates, mpos) har 0,0 i max, dvs. bagerste højre hjørne. Arbejdskoordinaterne (working coordinates, wpos) i standardkoordinatsystemet efter power on har 0,0 i min, dvs. forreste venstre hjørne. Begge koordinater vises i UI. Arbejdskoordinatsystem kan justeres ved at rette i UI, eller klikke X=0/Y=0/Z=0 (svarer til “touch off”).

Der er mulighed for flere koordinatsystemer (G54, G55, etc.), med rotation m.m. men der er nok ikke en god ide at pille for meget ved.

Steppers bruger quarter-micro-step (4 steps per full step). Gearing af X og Y-akse er 20 full step pr millimeter, eller 80 quarter-step per millimeter, hvilket giver en opløsning på 0.0125 millimeter.

Z-aksen har 71.0 quartersteps per millimeter, opløsning på 0.014 millimeter. Præcision i Z er (0.02 mm)

Der er lidt backlash/elastik i X-aksen (op til 0.15 millimeter), så forvent ikke for høj præcision.

Homing med den ny styring er meget præcis (0.02 millimeter, langt under backlash). Dvs. position kan genskabes efter homing, selv hvis 230V strømforsyning er afbrudt. Arduino får strøm fra PC, så working coordinates kan genskabes med homing selv om 24V strømforsyning er afbrudt.

Kress'en (spindel) er tilsluttet relæ i styrekassen. Den starter ved gcode M3 eller M4 og slukkes ved M5. De fleste gcode-generatorer vil indsætte disse kommandoer. Bemærk at Kress'en skal være tændt på dens egen afbryder inden fræsningen startes.

Der kan tilsluttes probe til f.eks. at finde kontaktpunkt med PCB. Proben forbindes til PCB. Der probes mod f.eks. Z-30, og den stopper ved kontakt. Herefter kan Z nulstilles i UI.

I det Z-niveau hvor probe giver kontakt (G28.1), vil fræsning med isolationsbit giv et spor som afhænger af bit'ets stand. Et nyt bit vil give et smallere spor end et slidt bit. Med et rimeligt slidt bit er bredden af sporet målt til 0.3 millimeter hvis der fræses i Z=0 efter probe.