Mini CNC：修订间差异

2021年9月1日 (三) 22:58的最新版本

在王冠推动下由AIR捐献(索要)，引入目的是为了节省机械钟的加工成本

产品型号：CNC4060-2.2kW
工作行程：400x600x100mm
裸机外观尺寸：690x870x560mm
工作台尺寸：750x500mm
主轴功率：2.2kW（循环水冷）
主轴转速：24000RPM/min
刀具安装直径：ER20-1～13mm
最大加工速度：3500mm/min
最大进料高度：150mm
控制系统：MACH3
加工精度：0.02mm～0.05mm/100mm
重复定位：0.01～0.02mm
加工文件格式：DXF EPS PLT STL G代码 NC
工作电压：AC220V50～60Hz
四轴扩展：可扩展A轴一个
步进电机X/Y/Z：57型3A
滑动导轨：X/Y 20mm镍铬加硬光轴；Z 16mm镍铬加硬光轴
丝杆型号：TBI 1605滚珠丝杆
限位开关：磁编码器限位开关

更详细信息可以从晶智云牛官网获取，官网账号:Skyworks 密码:sky666!（其实也没多少有用信息，还不如看这个wiki）

基本结构

电气系统

电气系统基本组成
三轴电机系统	驱动箱和手轮	工控机
三轴电机系统	Mini CNC驱动箱	工控主板
XYZ三轴电机上分别带有Limit switch，其中Y轴电机在背后	驱动箱上有急停按钮、手轮电脑控制切换，使用时需要注意模式。驱动箱通过USB线和并口线和工控机连接	工控主板来自旧CNC，运行debian64 3.16.0-4-amd64， Jitter表现很好，不要轻易重装系统

机械系统

参考Linux CNC中Stepconf配置

刀具夹头

在选用刀具及刀具夹头之前请认真观看此视频
我们的机器使用ER20夹头，包含了从0.5mm到10mm的夹头，基本能覆盖日常使用。夹具不用时需要保养，保养方法参考上述视频，在使用夹头前，必须检查夹头是否完好！！！如果因为错误操作损坏夹头，必须在第一时间向理事会汇报，更换夹头，绝对不允许使用已经变形损坏的夹头！！

主轴冷却液,切削液供给与回收

对于日常使用，不需要使用特殊切削液，在水槽中加水即可。

软件使用

软件初始使用晶智云牛破解Mach 3，可以从官网获取， Mach3 官方手册如下

Mach3 software install and config

由于破解对界面进行了改动，部分说明可能不一致

注意⚠️：Mach3 只能运行在 Windows XP 以及Windows 7 32bit系统上，且破解版稳定性很差，我们最终决定使用LinuxCNC

LinuxCNC　使用

这一部分内容用于给新的主板配置

参考教程 https://www.youtube.com/c/MyHeap/videos

参考Linux CNC document

LinuxCNC安装

自己Google，不多说了。

CNC参数计算

Linux CNC需要CNC的具体参数来进行配置，才能让现实的CNC正常工作，我们的输出量为pulse的数量，目标是为了让刀头移动确定的距离，所以最重要的参数是将pulse数量和刀头移动距离联系起来的 ''pulse per unit'', unit根据需要可以设置为ｍｍ或者inch。

电机输出轴是转动，最终实现的是电机整体的平动，转动变为平动的机制主要是以下两种：

LeadScrew:

如右图，LeadScrew 的主要参数是螺距（pitch）和lead，需要说明的是丝杆转一周，电机平动距离是一个lead而非pitch，所以看清CNC丝杆的thread数目是非常重要的。若步进电机步距角取常用值1.8°，则转一周需要200 * MS 个pulse(MS为细分)，而一周移动距离为一个Lead,

pulse per unit = 200 * MS / lead = 200 * MS / (pitch * thread)

Rack & Pinon

如右图，Rack&Pinon的主要参数是齿轮模数（分度圆直径（Pitch Diameter）除以齿数，详情可以Google），拿到齿轮模数，齿数，分度圆直径三者之二之后可以计算出所有参数。

以上分析没有考虑到减速比。对于有减速比的情况要计入减速比。

StepConf

由于该CNC是步进电机系统，使用stepconf进行配置，配置过程如此：

关于配置过程的更多细节，参考讨论stepconf细节

基本GUI——Axis

自己看document

Gcode

gcode基本内容可以参考Linux CNC document，遇到不懂的再查。无论是自己写Gcode还是使用其他软件生成，最需要注意的是坐标系统。

在Axis上没有前缀显示的坐标是G53 坐标，也即机械坐标，在我们的设置中，机械坐标取值均是负值。需要使用touchoff置零工件坐标系。详情参考讨论。

使用流程

使用CNC之前务必阅读以上所有内容（除了LinuxCNC配置相关），佩戴防割手套和护目镜，并且必须有另外一位会使用CNC的同学陪同。

软件安装与使用

软件使用Fusion 360，可以在官网以个人身份下载，官网地址：https://www.autodesk.com/products/fusion-360/overview

Fusion360 包含了CAD 和 CAM的功能，但是更熟悉Solidworks的小伙伴们可以在SW中建模然后导出STEP文件，再导入Fusion 360。

CAM 的使用需要自己学习，相关参数设置建议咨询工场使用过的同学，如果出现意外把刀具损坏，最好立即买相同型号的刀具报销，防止以后同学急用的时候找不到刀。

在CAM设计好之后，点击 后处理, 导出Gcode，用U盘进行copy（目前没有配置相关的网络服务，欢迎同学们建设）

工件摆放

将工件放在卡钳上卡死，使工件表面与加工台平行，或者使用压块固定工件，压块使用参考工场数控雕刻机。

换刀

换刀操作之前确保了解夹头和刀具的基本知识，操作可参考数控雕刻机

LinuxCNC

插上主板电源开机，如果没有启动则短暂短接两根引出线，开机密码innovation

开机后打开桌面上的Miil-4060 Launch 打开软件

启动CNC

接好各个电源，打开驱动箱，将模式切换为电脑控制

在LinuxCNC Axis界面中打开电源，分别对三轴进行Home

运行Gcode

参考数控雕刻机

关机

关机参考数控雕刻机

感谢各位大佬对此wiki的贡献王冠王若溪，李金时

科普知识

圆轨机和方轨机的区分与识别

@@ 第53行： / 第53行： @@
 ==== 刀具夹头 ====
+[[文件:ER20夹头.jpg|缩略图|ER20夹头]]
 在选用刀具及刀具夹头之前请认真观看[https://www.bilibili.com/video/BV1gx411d7De?p=1&share_medium=android&share_plat=android&share_session_id=5abf2520-e472-4a23-bcbc-1e7b649b4a8f&share_source=WEIXIN&share_tag=s_i&timestamp=1629897801&unique_k=YlZdG4 此视频]
-<br />
+<br />我们的机器使用ER20夹头，包含了从0.5mm到10mm的夹头，基本能覆盖日常使用。夹具不用时需要保养，保养方法参考上述视频，在使用夹头前，必须检查夹头是否完好！！！如果因为错误操作损坏夹头，必须在第一时间向理事会汇报，更换夹头，绝对不允许使用已经变形损坏的夹头！！
+==== 主轴冷却液,切削液供给与回收 ====
-==== 主轴冷却液供给 ====
+对于日常使用，不需要使用特殊切削液，在水槽中加水即可。
-<br />
-==== 切削液供给与回收 ====
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 === 软件使用 ===
 软件初始使用晶智云牛破解Mach 3，可以从官网获取， Mach3 官方手册如下
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 == LinuxCNC　使用 ==
+这一部分内容用于给新的主板配置
 参考教程 https://www.youtube.com/c/MyHeap/videos
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 === LinuxCNC安装 ===
 自己Google，不多说了。
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 === CNC参数计算 ===
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 [[文件:Rack Pinon.PNG|缩略图|Rack&Pinon]]
-以上分析没有考虑到减速比。对于有减速比的情况要计入减速比。<br />
+以上分析没有考虑到减速比。对于有减速比的情况要计入减速比。
 === StepConf ===
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 关于配置过程的更多细节，参考讨论stepconf细节
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 === 基本GUI——Axis ===
 自己看document
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 === Gcode ===
 gcode基本内容可以参考Linux CNC document，遇到不懂的再查。无论是自己写Gcode还是使用其他软件生成，最需要注意的是坐标系统。
-在Axis上没有前缀显示的坐标是G53 坐标，也即机械坐标，在我们的设置中，机械坐标取值均是非负值。需要使用touchoff置零工件坐标系。
+在Axis上没有前缀显示的坐标是G53 坐标，也即机械坐标，在我们的设置中，机械坐标取值均是负值。需要使用touchoff置零工件坐标系。详情参考讨论。
+<br />
+== 使用流程 ==
+使用CNC之前务必阅读以上所有内容（除了LinuxCNC配置相关），佩戴防割手套和护目镜，并且必须有另外一位会使用CNC的同学陪同。
+=== 软件安装与使用 ===
+软件使用Fusion 360，可以在官网以个人身份下载，官网地址：https://www.autodesk.com/products/fusion-360/overview
+Fusion360 包含了CAD 和 CAM的功能，但是更熟悉Solidworks的小伙伴们可以 在SW中建模然后导出STEP文件，再导入Fusion 360。
+CAM 的使用需要自己学习，相关参数设置建议咨询工场使用过的同学，如果出现意外把刀具损坏，最好立即买相同型号的刀具报销，防止以后同学急用的时候找不到刀。
+在CAM设计好之后，点击 ''后处理'', 导出Gcode，用U盘进行copy（目前没有配置相关的网络服务，欢迎同学们建设）
+=== 工件摆放 ===
+将工件放在卡钳上卡死，使工件表面与加工台平行，或者使用压块固定工件，压块使用参考工场[https://wiki.thu-skyworks.org/index.php?title=%E6%95%B0%E6%8E%A7%E9%9B%95%E5%88%BB%E6%9C%BA 数控雕刻机]。
+=== 换刀 ===
+换刀操作之前确保了解夹头和刀具的基本知识，操作可参考[https://wiki.thu-skyworks.org/index.php?title=%E6%95%B0%E6%8E%A7%E9%9B%95%E5%88%BB%E6%9C%BA 数控雕刻机]
+=== LinuxCNC ===
+插上主板电源开机，如果没有启动则短暂短接两根引出线，开机密码innovation
+开机后打开桌面上的Miil-4060 Launch 打开软件
+=== 启动CNC ===
+接好各个电源，打开驱动箱，将模式切换为电脑控制
+在LinuxCNC Axis界面中打开电源，分别对三轴进行Home
+=== 运行Gcode ===
+参考[https://wiki.thu-skyworks.org/index.php?title=%E6%95%B0%E6%8E%A7%E9%9B%95%E5%88%BB%E6%9C%BA 数控雕刻机]
+=== 关机 ===
+关机参考[https://wiki.thu-skyworks.org/index.php?title=%E6%95%B0%E6%8E%A7%E9%9B%95%E5%88%BB%E6%9C%BA 数控雕刻机]
+感谢 各位大佬对此wiki的贡献 王冠 [https://wiki.thu-skyworks.org/index.php?title=%E7%8E%8B%E8%8B%A5%E6%BA%AA 王若溪]，[https://wiki.thu-skyworks.org/index.php?title=%E6%9D%8E%E9%87%91%E6%97%B6 李金时]
 === 科普知识 ===
 # 圆[https://zhidao.baidu.com/question/619965131918856012.html 轨机和方轨机的区分与识别]