Фрезерование рельефа на станке с ЧПУ позволяет просто получить самые уникальные изделия. Ручное изготовление подобных вещей требует много времени и специфических навыков. Использование станка, на первый взгляд, существенно упрощает подобную работу. Но по факту все оказывается не очень просто.

Длительное время вырезвние трехмерных изделий откладывалось в долгий ящик. Кроме страха неудачи на это влияли плохой шпиндель, отсутствие нужных фрез и длительное время обработки. Но под новый 2020 год «внутренняя жаба» была задушена и на Алиэкспресс приобретен бесколлекторный шпиндель. Его работа на порядок превзошла старый гравер и соответственно подтолкнула к новым направлениям фрезерования.

3D-фрезерование

Первые попытки вселили надежду на получение удачных поделок. И хотя они выполнялись исключительно с целью попробовать, не отличались высоким качеством, все куда-то очень быстро разошлись. Друзья забирали так как есть, их устраивали и ворс, и огрехи в обработке.

Для повышения качества было решено уменьшить шаг обработки, после чего начались проблемы. В процессе длительной работы конец фрезы сам по себе начал опускаться. В итоге, в лучшем случае, рельеф получался под углом, а чаще заготовка просто выбрасывалась. Пара сломанных фрез добавила печали в картину происходящего. Поиск причины возникновения проблемы оказался долгим и не простым. В интернете на эту тему было просмотрено множество форумов, но, однозначной информации не нашлось.

Первый опыт фрезерования рельефа

Первое, что было проверено – механика. Протяжка всех винтовых соединений, замена муфты и гайки. Исключил проблемы в механике эксперимент. Инструмент был установлен на поверхность, координаты обнулены. Маркером была нанесена полоска на связку вал двигателя-муфта-ходовой винт. Полоска находилась спереди. После прогона программы, ось Z опять опустилась. Но при касании поверхности фрезой, маркерная полоска оказалась спереди, на своем изначальном месте. Соответственно совпадение начального и конечного положения механики исключило возможные люфты, проскальзывания в муфте, гайке и цанге инструмента.

3D рельеф

Второе подозрение пало на драйвер и двигатель. Пропуск шагов никто не отменял, тем более что на оси Z стоял драйвер на TB6600. По X и Y применяются DM542. Первым делом был заменен двигатель на мотор длинной 110мм с драйвером PLD57 от Purelogic. Увеличение мощности мотора и тока результата не дали, пропуск шагов также был исключен. Смена полярности одной фазы на двигателе позволила найти проблему. После этого, при тестовом прогоне ось Z ушла не вниз, а вверх. Причиной оказалось неправильное формирование сигнала DIR в связке компьютер — плата гальванической изоляции. При трехмерном фрезеровании ось Z совершает постоянную смену направления движения. Временной сдвиг при формировании сигнала направления приводит  к его неправильному распознаванию драйвером. Попытки найти оптимальные настройки Mach3 к успеху не привели. Все, что удалось добиться – снизить величину ухода оси. Дальнейшее решение может быть либо в замене ПК на более мощный, либо в покупке платы управления драйверами.