Useamman vuoden takainen projekti piirilevyjyrsimestä on noussut jälleen eloon. Nimittäin minulla tuli työhommissa tarve pienelle jyrsintätyölle ja kun 3D-tulostimista ei tässä kohtaa ollut hyötyä ja laser-leikkurilla ei tähän materiaaliin pystynyt, niin jäljelle jäi vaihtoehdoksi mekaaninen jyrsintä. Lyhyesti sanottuna, tarve oli leikata tietyn kokoisia palasia akryylilevystä irti.
Olin onneksi edellisessä osassa (Piirilevyjyrsimen rakentelua - osa 4) saanut projektin jo melko pitkälle niin tästä pystyin suhteellisen nopealla aikataululla etenemään kohti lopullisempaa laitetta.
Alla on lyhyt esittelyvideo laitteen tämänhetkisestä toiminnasta:
Kuinka tähän vaiheeseen päästiin ja minkälaisia ohjelmia käytetään, kun modataan 3D-printteri CNC-jyrsimeksi, selviää aiemmista osista (listattu sivun loppuun) ja loput alta, joten jatkahan lukemista.
Askelmoottorien kalibrointi
Viime kerralla askelmoottorit eivät tuottaneet riittävää tarkkuutta jyrsimen X/Y-suunnassa ja jos G-koodissa jyrsimen käski liikkua esimerkiksi 100 mm, niin se liikkui todellisuudessa liian paljon (edellinen kalibrointi aiemmissa osissa osoittautui vääräksi siis). Onneksi tämä on kuitenkin helppo korjata tekemällä muutaman kalibrointikierroksen kynän ja paperin avulla.
Uhrasin vanhan kuulakärkikynän tätä tarkoitusta varten ja sattumalta mustesäiliön paksuus oli juuri sopiva dremelin istukkaan kiinnitettäväksi.
Seuraavaksi asemoin tavallista A4-paperia jyrsintä-alustalle ja käsipelillä laskin Z-akselia niin, että kynän kärki koskettaa paperia ja jälkeä tulee. Seuraavaksi aloin antamaan koneelle käskyjä G0 X100 ja niin edelleen. Näiden avulla mittasin mitä 100 mm on koneen mielestä ja mitä se on todellisuudessa paperilla. Käyttäen hyödyksi https://makerhardware.net/steps-per-mm-calibration-calculator/ laskinta, syötin koneelle uudet askeleet komennolla M92 https://marlinfw.org/docs/gcode/M092.html. Toistin prosessin muutaman kerran X ja Y suunnissa, kunnes sain työntömitalla virhemarginaalin ainakin mittausvirheen tasolle (eli noin 0.1-0.05 mm). Tämä riittää tässä tapauksessa, koska työstöpinta-alakaan ei ole kovin suuri.
Jyrsintätyön tekeminen
Tämä minijyrsin poikkeaa tavanomaisesta jyrsinkoneesta esim. siinä mielessä, että ohjaimena ei ole GRBL-ohjelmisto vaan Marlin. G-koodit ovat kylläkin muutoin samoja liikeradoissa, vaikkakin kaikkia G-koodin ominaisuuksia vanha printterin firmis ei tuekaan. Vaan eipä sillä väliä, tämä on tarkoitettu lähinnä piirilevyjyrsimeksi tai kaivertimeksi, jolloin tarvitaan vain XYZ-ohjaukset.
Mutta kuinka esimerkiksi leikataan palasia kuten yllä olevassa videossa?
Ensiksi luodaan vektorigrafiikka. SVG-vektorigrafiikkaa pystyy tekemään vaikkapa InkScape-ohjelmistolla.
Kun SVG-tiedosto on valmis, voidaan se "kääntää" g-koodiksi monella eri tavalla, mutta tässä käytetty ohjelma on nimeltään LaserWeb (https://laserweb.yurl.ch/). Ohjelman avulla voidaan eri tiedostomuotoja ja mm. gerberin poraustiedostoja muuttaa marlinin ymmärtämään muotoon G-koodiksi.
Vaihe vaiheelta en ala näitä käymään läpi, koska tämä juttusarja on muutenkin jo melko pitkä ja menisi hieman off-topicin puolelle.
Kun G-koodi on LaserWebistä generoitu, se voidaan periaatteessa syöttää tulostimelle tästä ohjelmasta itsestään, mutta itse pidän enemmän Repetier-Host ohjelmasta, koska sillä voidaan visualisoida työkalun polku ja huomata, onko virheitä generoiduissa jyrsintätiedostoissa.
"Show Travel Moves" ruksittuna voidaan Repetier-Host ohjelmasta nähdä jyrsinnän liikkeet. Dremelin nopeudensäätö on tietysti tehtävä manuaalisesti, mutta tässäpä ei muita säätöjä tarvita kuin täydet kierrokset.
Nyt kun tiedostot on kunnossa, voidaan jyrsimen terä asemoida käsin liikuttelemalla oikeaan kohtaan XYZ-suunnassa. Jyrsimen terä kannattaa laittaa haluttuun lopulliseen leikkuusyvyyteen, eli aivan jyrsintäalustan pintaan kiinni, ei materiaalin päälle. Tällöin voidaan G92 Z0 X0 Y0 -komennolla kertoa jyrsimelle, että tässä on nollakohta mistä G-koodia lähdetään suorittamaan. Kaikki muut liikkeet G-koodissa ovat silloin suhteessa tähän nollakohtaan.
Samaa tekniikkaa voidaan käyttää, jos haluaa kiinnittää esimerkiksi kynän tai jonkin pyörivän leikkuuterän tulostimen kärkeen, mahdollisuuksia on aika paljon erilaisia. Myös laser-leikkurin tekeminen tällä tavalla on mahdollista, mutta laserin ohjauksessa on vähän enemmän työmaata ja säädettävää esimerkiksi tehon säädön osalta.
On hieman hankala lopettaa tätä juttusarjaa jotenkin järkevään muotoon, kun 5 osaa on kirjoitettu niin eri aikakausina ja vähän eri projektien skooppien yhteydessä, mutta listataan alle vielä tämän juttusarjan kaikki aiemmat osat:
- Osa 1: https://www.hutasu.net/np-pcb-jyrsimen-rakentelua/
- Osa 2: https://www.hutasu.net/piirilevyjyrsimen-tekoa/
- Osa 3: https://www.hutasu.net/np-ensimmainen-jyrsinta/
- Osa 4: https://www.hutasu.net/piirilevyjyrsimen-rakentelua-osa-4/
Tältä osin homma on nyt taputeltu ja voidaan epävirallisen virallisesti todeta että nyt voidaan tehdä myös pieniä CNC-jyrsintöitä. No lähinnä pieniä kaiverruksia ja ehkä piirilevyjä. Katsotaan tuleeko tälle käyttöä enempäänsä sitten lopulta 🙂
Hyvää alkanutta vuotta 2025 kaikille!