CNC3018 по текстолиту(FR4), - GRBLControl карта высот

[LiS92]

Описание станка, основные характеристики:
CNC3018
Управление ПО: GrblControl
Рабочая зона: 300*180*40 мм (Размер рамки: 400*330*240 мм)
Точность погрешность: 0.1-0.15 мм
Шпинделя: 775 мотор шпинделя (12-36 В) 24 В: 7000r/мин, 36 В: 9000r/мин
Шагового двигателя: 1.3A 0.25N.m
Мощность питания: 24 В 5.6A
Лазер: 5500 МВт 12 В 450nm
Фреза: D: 3.175 мм, Пятка: 0.1 мм, L: 30 мм, угол: 30°

Чертежи, фото, видео станка:

Изображение станка

[/b]
Вопросы:
Доброго времени суток. Не так давно приобрел данный станочек, основная цель покупки изготовления печатных плат для домашних поделок + фрезеровка дерева (дсп, лдсп, поделки + корпуса РА). Вот уже неделю не могу завести его и нормально отфрезеровать простую плату. Присутствуют недофрезерованные участки, с размерами вроде все нормально (единственное что отклоняется толщина дорожек, но это меня не сильно волнует, вся проблема в том что не правильно выставлены размеры режущей фрезы в FlatCAM пока что такого качества достаточно, в будущем если будет необходимо изменю). Очень прошу помощи у знающих товарищей, заказал данный агрегат да бы уйти от фоторезиста при изготовлении простых ПП но пока что мне кажется что данный процесс еще сложнее.
Порядок действий соблюден:

1) Sprint Layout 6.0, обработка платы, экспорт в Gerber формат необходимых слоев. (для просмотра содержимого нажмите на ссылку)

Печатная плата в Sprint Layout

Gerber экспорт настройки

2) Подготовка gCode во FlatCAM 8.5 (для просмотра содержимого нажмите на ссылку)

Основные настройки FlatCAM

Настройки геометрии, а так же резания

*Параметр ToolDia выставлен в соответствии с погрешностью фрезы
*Глубина резания выставлена опытным путем и уходит в текстолит на глубину около 0.01

Визуализация gCode'а, все зазоры на месте

3) Снятие карты высот, выставление Z по центру платы, отправка на фрезеровку в GRBLControl 0.8 (для просмотра содержимого нажмите на ссылку)

Карта высот (графика) 50х50 точек зондирования

Таблица с карты высот (левый нижний угол платы (все не влезло) от X\Y=0\0)

Визуализация G code.

В качестве Z-щупа используется обломок сверла скругленный на конце

4) Установка печатной платы на стол, начало фрезерования (для просмотра содержимого нажмите на ссылку)

*На столе закреплен кусок ЛДСП с помощью 2 прижимов, выравнивал для удобства по грани стола. Далее на него приклеивается печатная плата на обороте которой два отрезка тонкого двухстороннего скотча (провод для клеммы Z-щупа припаян заранее), плата центровал на глаз и по кромке ЛДСП. В итоге плата прижимается 4мя прижимами по краям для надежной фиксации. (на фотографиях другая плата, но способ тот же, запустил на пробу фрезеровку с измененными настройками пока пишу топик (заранее скажу так же неудачно)).

Способ установки печатной платы

*В центре платы после установки присутствует явный волнообразный изгиб, но пологается что карта высот должна это исправить.

Изгиб в центре печатной платы

*Для фрезерования используются конусные китайские фрезы, приобретал вместе со станком основываясь на отзывах, проверить, а так же сравнить реальное качество нет возможности.

Фрезы используемые в процессе

*Отдельно хотел уточнить что на любой скорости подачи и глубине у фрезы обламывается кончик и пятка становится ~0.2мм, после чего приходиться переустанавливать Z, пример в фотографии.

Примеры фрез

5) Результаты неудачного фрезерования (для просмотра содержимого нажмите на ссылку)

*Приведенная на фотографиях плата была установлена на станке еще вчера, так что фотографии могут отличатся от тех что есть в разделе с установкой, но результат примерно идентичный. Фреза полностью прошла gCode и плата считается "законченой".

Общее фото платы

Левый нижний угол. X\Y=0\0 точка начала фрезеровки

Верхняя середина платы, самая проблемная часть, видны явные следы недостаточной глубины прохода

Нижняя середина платы, дорожки так же местами не профрезерованны до конца

Фотография на просвет явно указывает на недостаточную глубину фрезерования

Фотографии станка, укладка кабелей, установка платы (не уверен что это необходимо, но может быть пригодиться, z-щуп отключен) (для просмотра содержимого нажмите на ссылку)

Общий вид, слева от станка стоит 3D принтер, наводок вроде бы нет, да и во время работы был отключен.

Распечатал цепочку для укладки кабеля, а так же установил быстросъемные соединения (заявленный максимальный ток 10А)

Плата WoodPecker CNC установлена в короб на арке станка, в коробе так же размещается блок питания лазера (крышка снята)

Укладкой кабелей пока что особенно не занимался потому что далее предстоит установка концевиков XYZ, но рабочей платформе ничего не мешает.

Спасибо всем кто дочитал до конца, извиняюсь если прикрепил слишком большое количество фотографий (все под спойлерами) мне показалось что такое оформление поможет быстрее определить проблему. Так же буду благодарен любым советам по установке и модернизации данного станка с целью увеличения качества и точности резания (на данный момент присматриваюсь к металлической каретке Z оси на GearBest). Если необходима какая либо другая информация с удовольствием ее предоставлю и прошу прощения если что то не правильно описал\назвал\указал пока что моего опыта слишком мало.
Заранее спасибо за ответы !
И доброго вам дня ! =)

[peratron]

Очень прошу помощи у знающих товарищей, заказал данный агрегат да бы уйти от фоторезиста при изготовлении простых ПП но пока что мне кажется что данный процесс еще сложнее.

Да, тут грабли там и сям валяются.
Попробуй с ЛУТом - сверловка на станке, а потом по просверленному ЛУТ.
Из граблей там только одна - точность соблюдения масштаба лазерным принтером.
Но она преодолевыается в некоторых случаях подстройкой масштаба при распечатке.
В остальном ЛУТ - превосходно. Нужна будет консультация - подмогну (не здесь, конечно - на другой площадке, где оно не офтопично).

Так же буду благодарен любым советам по установке и модернизации данного станка с целью увеличения качества и точности резания

Эта тема муссировалась в смежных - по 2418 и иже с ним. Потому проштудируй их...

[peratron]

Вдогонку...
Тут пробегала тема о наличии вертикального люфта в этой каретке - проконтролируй этот аспект.

ХИНТ: люфт убирается вертикальными пружинами, компенсирующими вес и прижимающими каретку к верхнему упору.
На скорую руку это делается с помощью карандаша и пучка канцелярских резинок

[Sazan]

А наглядно посмотреть можно?) Или хоть ссыль...

[LiS92]

Очень прошу помощи у знающих товарищей, заказал данный агрегат да бы уйти от фоторезиста при изготовлении простых ПП но пока что мне кажется что данный процесс еще сложнее.

Да, тут грабли там и сям валяются.
Попробуй с ЛУТом - сверловка на станке, а потом по просверленному ЛУТ.
Из граблей там только одна - точность соблюдения масштаба лазерным принтером.
Но она преодолевыается в некоторых случаях подстройкой масштаба при распечатке.
В остальном ЛУТ - превосходно. Нужна будет консультация - подмогну (не здесь, конечно - на другой площадке, где оно не офтопично).

Так же буду благодарен любым советам по установке и модернизации данного станка с целью увеличения качества и точности резания

Эта тема муссировалась в смежных - по 2418 и иже с ним. Потому проштудируй их...

Лут однозначно нет, во первых я давно от него отошел (я же указал что фоторезистом платы изготавливаю, вы должны понимать что уровень немного другой), да и к тому же станок брался что бы полностью автоматизировать работу, а главное убрать из процесса химию. А насчет модернизации, спасибо, читал, я добавил фразу о ней лишь если кто то знает что то из "маст хэв" вещей.

[LiS92]

Вдогонку...
Тут пробегала тема о наличии вертикального люфта в этой каретке - проконтролируй этот аспект.

ХИНТ: люфт убирается вертикальными пружинами, компенсирующими вес и прижимающими каретку к верхнему упору.
На скорую руку это делается с помощью карандаша и пучка канцелярских резинок

А вот за этот совет огромное спасибо ! У меня кстати отсутствует подшипник в нижней части каретки Z то есть вал можно сказать висит. Чуть позже гляну люфт, сейчас занимаюсь муфтой оси X ибо там биение ппц, она по всем признакам кривая. Кстати у вас фотографий о применении таких пружин нет случаем, интересует сама конструкция.

[LiS92]

А наглядно посмотреть можно?) Или хоть ссыль...

Посмотреть на что извините ?) фотографий не хватает разве ?

[LiS92]

Добавлю, на Z люфта нет. На изгиб при хорошем усилии рукой за край ход +-0.2 мм, фреза такое усилие не даст, сломается сразу

[peratron]

Лут однозначно нет, во первых я давно от него отошел (я же указал что фоторезистом платы изготавливаю, вы должны понимать что уровень немного другой)

Ну, положим, урофень фототехнологии я знаю досконально - сидел на нём десяток летэ
Но однозначно отказался в пользу ЛУТ - в первую очередь именно за счёт лучшего качества.
Гораздо большая технологичность - это приятный бонос.
ХИНТ: не скажу, что стабильно - но в принципе трассы в 10 дбу получаются. Другое дело, что они потом хреново держатся и отлетают при полуде.
В общем - точность выше, чем наколенное фото.
Я имею плату через полчаса после окончания разводки.

да и к тому же станок брался что бы полностью автоматизировать работу, а главное убрать из процесса химию.

Я тоже брал для этого - но убедился, что миллинг гораздо хлопотней и в общем-то с этим железом не даёт нужного качества. Про время и вовсе говорить нет смысла.
Химия в виде перекиси с солью и лимонкой - это не более химия, чем борщ на кухне.

Кстати у вас фотографий о применении таких пружин нет случаем, интересует сама конструкция.

Пружин нет - пока не поставил.
А вот резинки ищите в какой-то из недавних тем в этом же разделе

Добавлю, на Z люфта нет.

А вот это - не факт!
Его не заметить крайне просто. А для миллинга при толщине меди 18 мкм люфт в 5 соток - это уже катастрофа!
Вы прикиньте - карта снимается при первом касании инструментом меди. И если потом при работе инструмент начнёт играть на 20...30 мкм в зависимости от чёрит пойми чего - качества не может быть по определению!

ХИНТ: подача по вертикали имеет формально ту же точность - 0.1 мм. И как с этой точностью ловить микроны?!
Микрошаги на ШД - это обязательно. Но вся остальная механика этому же не соответствует!

Если уж переделывать под миллинг каретку - то менять ХВ на более мелкий и очень сосредоточиться не прецизности этого узла.

ХИНТ: а скорость по вертикали не нужна - это не 3Д-принтер. И потому имеет смысл конструктивно конвертировать скорость в точность...

[xvovanx]

Заранее спасибо за ответы

День добрый!
По фоткам видно, что фрезы 0.1-0.2мм, а шаг фрезеровки явно больше- отсюда и видимые полосы проходов, которые убираются при глубокой фрезеровке, но страдает толщина дорожек. Уменьшите при составлении Г кода шаг фрезеровки, будет дольше но чище. Использую граверы 0.2, т.к. 0.1 обламываются. Еще лучший вариант не граверы, а пирамидки (не так обламываются)
https://ru.aliexpress.com/item/New-0-1m ... 0.0.EGecxL
https://ru.aliexpress.com/item/10Pcs-45 ... 0.0.EGecxL
Чтоб не было пузыря текстолита посередине- изначально пальцами чуть выгните его обратно, чтоб края торчали, так прижмется середина.
А еще пройдите фрезой по всей площади вашей фанеры - выровняйте жертвенный стол, так ваш текстолит будет вровень по оси Z. Я текстолит клею на двусторонний скотч, в качестве жертв.стола - оргстекло, не оторвать. Фрезерую 0.05, чаще 0.1. Были темы по печатным платам, поищите поиском. Вот по снятию маски

http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic. ... 47&t=15828
http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic. ... 60#p378749

[LiS92]

Заранее спасибо за ответы

День добрый!
По фоткам видно, что фрезы 0.1-0.2мм, а шаг фрезеровки явно больше- отсюда и видимые полосы проходов, которые убираются при глубокой фрезеровке, но страдает толщина дорожек. Уменьшите при составлении Г кода шаг фрезеровки, будет дольше но чище. Использую граверы 0.2, т.к. 0.1 обламываются. Еще лучший вариант не граверы, а пирамидки (не так обламываются)
https://ru.aliexpress.com/item/New-0-1m ... 0.0.EGecxL
https://ru.aliexpress.com/item/10Pcs-45 ... 0.0.EGecxL
Чтоб не было пузыря текстолита посередине- изначально пальцами чуть выгните его обратно, чтоб края торчали, так прижмется середина.
А еще пройдите фрезой по всей площади вашей фанеры - выровняйте жертвенный стол, так ваш текстолит будет вровень по оси Z. Я текстолит клею на двусторонний скотч, в качестве жертв.стола - оргстекло, не оторвать. Фрезерую 0.05, чаще 0.1. Были темы по печатным платам, поищите поиском. Вот по снятию маски

http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic. ... 47&t=15828
http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic. ... 60#p378749

Спасибо вам огромное ! Завтра прямо с утра буду пробовать, сейчас уже ночь, будет слишком шумно, не могли бы вы конкретнее описать что такое "шаг фрезеровки" ? Что то я во флеткаме не припомню такого параметра , заранее спасибо ! С темами что дали вы ознакомлюсь !

[raddd]

Незнаю как в ардуино, но в ЕМС сканирую поверхность и гравирую приклееную плату на двустороннмй скотч без прижимов.
Гравер 90градусов с пяткой 0.1мм
Выходит оч хорошо. Шаг 0.5мм микрухи становятся на ура.
Думаю надо скотч на всю площадь и без прижимов. Иначе тот горб в серелине играть будет,

[xvovanx]

не могли бы вы конкретнее описать что такое "шаг фрезеровки" ?

Это расстояние между проходами вашего гравера. В флеткаме где такой параметр сразу не скажу (пользуюсь другой программой), но нужно чтоб при гравере 0.2 расстояние между проходами очистки меди были не больше 0.2. Или схитрите - в программе укажите фрезер 0.1, а поставьте 0.2 и фрезер будет перекрывать проходы с 50% ширины.

[LiS92]

Вы пользуетесь CooperCam ?

[xvovanx]

Вы пользуетесь CooperCam ?

Нет, я использую софт управления "CNC USB Controller" от Cnc Planet, софт всеяден, для него не надо составлять Г код, кидаешь ему любой файл, ввел параметры и поехали.

P.S.платы рисую в Sprint Layout

[exe]

*В центре платы после установки присутствует явный волнообразный изгиб, но пологается что карта высот должна это исправить.

клеить на 2стороний скотч нужно по всей поверхности, карта высот не спасет, поскольку когда по поверхности, под которой отсутствует скотч будет работать гравер, текстолит в этом месте будет "играть", что как минимум ухудшит качество реза, а как максимум приведет к сколу гравера.

ЛДСП и прочие дерево-содержащие композиты или просто дерево, плохо подходят для этого - скотч плохо держится, лучше взять кусок оргстекла, гетинакса или любого другого пластика.

Отдельно хотел уточнить что на любой скорости подачи и глубине у фрезы обламывается кончик и пятка становится ~0.2мм, после чего приходиться переустанавливать Z, пример в фотографии.

вероятно это следствие плохо приклеенного куска текстолита, а так же завышенной скорости подачи, при таких оборотах и диаметре гравера я бы поставил не более 400мм\мин, а если взять в расчет хлипкость станка, то около 200-250мм/мин.

[LiS92]

Скотч по всей плате (90% кроме краев), оргстекло добуду в ближайшее время, кстати говоря, почему все считают что оргстекло идеально ровное ?) А насчет завышенной скорости реза, там же цифры на скринах есть ))) 80мм\мин =))

[nevkon]

Давайте посчитаем. Обороты у шпинделя пусть будут максимальные - 12000 об/мин, пятка гравера 0.1 мм, подача 10% от минимального размера фрезы чтобы не сломало - 0.01 мм/об. Итого скорость подачи должна быть выставлена 120 мм/мин. И при 200 об/мин гравер уже будет работать на пределе для этих станочков. Для увеличения подачи можно увеличить пятку до 0.2-0.4 мм, но и возможности гравировки при этом уменьшатся. Собственно эти станочки и не рассчитаны на высокотехнологичные работы, дорожки между пятками уже не сделать (даже одной не говоря уж о 2-3).
Еще момент - большая глубина фрезеровки (гравировки). Перед гравировкой и выставлением "0" какое время прогревали шпиндель на полных оборотах? Подозреваю никакое. Такие шпиндели надо греть минут 30, после обнулять инструмент и сразу в гравировку. Карту высот как по мне лучше снимать тем же гравером что и будет в работе - так будет проходить меньше времени и меньше шансов изменить конфигурацию поверхности.
Кстати у меня подложка - МДФ, все отлично липнет - потом приходится мучаться отдирать (проблема наоборот ).

[xvovanx]

Давайте посчитаем. Обороты у шпинделя пусть будут максимальные - 12000 об/мин, пятка гравера 0.1 мм, подача 10% от минимального размера фрезы чтобы не сломало - 0.01 мм/об. Итого скорость подачи должна быть выставлена 120 мм/мин.

Полностью согласен. Для 0.1мм и оборотах 10 тыс. при скорости 150 видим задиры меди, при уменьшении скорости в половину рез чистый

[SVP]

Скотч по всей плате (90% кроме краев), оргстекло добуду в ближайшее время, кстати говоря, почему все считают что оргстекло идеально ровное ?)

Потому, что оно почти идеально ровное. Обычно.
Но... иногда попадается "с хранения" с нехреновым "пропеллером". (по факту раз в жизни мне такое попалось)
В варианте с фрезером какая разница какое оно, всё равно "пропылить" после установки на стол обычная операция.