Introduksjon:

For denne opplæringen skal vi ta et design som vi laget fra EAGLE, bruk PCB-GCode og Autoleveler programvare for å laste den inn i vår ZEN Toolworks Mach 3 CNC-maskin. Hva vi kan gjøre er å lage kretskort ved hjelp av våre egne design rett foran våre øyne.

Materialer som trengs:

• CADSoft er EAGLE programvare
• PCB-GCode Autoleveller
• ZEN Toolworks CNC-maskin med Mach 3-driverpakke.
• Mach 3-programvare installert til en Windows XP eller 32 Bit Windows Vista eller 7 datamaskin med en parallell skriverport installert.
• Carbide End Mill 3.175mm, 30 graders skjærebit.
• En.7mm borkrone.
• Blanke kretskort.
• Øyebeskyttelse.
• Dobbeltsidig tape.

Merk:

Denne opplæringen skal antas at du enten allerede har fulgt opplæringen om Designing an Arduino skjold eller allerede har et design laget av EAGLE. Mens vi bruker ZEN Toolworks 7 x 12 CNC-maskinen med Mach 3-driverpakken, skal prinsippene vi bruker oversette til lignende CNC-maskiner.

forsyninger:

Trinn 1: Nedlasting og installering av programvare

• Du må oppnå de ovennevnte programmene, EAGLE, PCB-GCode og Autoleveller.
• EAGLE kan nås på:
  • EAGLE er en programvare du må betale for, men du kan få en Freeware-versjon som bare lar opptil 2 lag, som er nok til å gjøre de fleste hobbykretsdesign.

  

• PCB-GCode kan oppnås på:
• PCB-GCode er helt gratis

• Autoleveller kan oppnås på: http://pcbgcode.org/read.php?12,803
  • Autoleveller er også gratis for den forrige versjonen som vi bruker i denne opplæringen.

  

• For denne opplæringen må du ha EAGLE og Autoleveller installert.
• Nå for unzipping må du pakke ut mappen i riktig katalog for at EAGLE skal gjenkjenne plasseringen. Først pakke ut mappen til C: Program Files (x86) EAGLE-6.6.0 ulp

  

Trinn 2: Oppsett EAGLE CAD

• Nå må vi åpne EAGLE.

• Dette trinnet er svært viktig, slik at vi kan få riktig UDP på ​​et senere trinn. Det vi trenger å gjøre er å gå til Valg> Kataloger

• Nå må vi sette inn en linje i brukerstøtteprogrammene som leser; $ EAGLEDIR ulp pcb-gcode-3.6.0.4 rett etter forrige linje. ·

• Dette er viktig når vi trenger denne linjen, slik at PCB-GCode kan brukes riktig til maskinen vår.

Trinn 3: Laster inn vår krets

• For denne opplæringen skal vi bruke kretsen som ble designet i EAGLE fra vår tidligere opplæring om design av et Arduino skjold i EAGLE.
• Vi åpner ønsket kretskort for å jobbe med.

• Naviger til ønsket kretskort og klikk på Åpne. I dette tilfellet ville dette være mitt eget Test1a bord.

• Nå ønsket ønsket krets i vårt arbeidsområde.

Trinn 4: Bruke DRC til å gjøre våre spor og sjekke våre Clearnances

• Vi kommer til å trenge å bruke EAGLE for å håndheve designbegrensninger. Vi gjør dette ved å trykke på DRC-knappen på sidepanelet.

• Vi klikker først på klaringsklappen.

• Deretter må vi endre alle alternativene til 15mil da denne innstillingen ser ut til å fungere godt med tipset vi bruker til vår CNC-maskin, så vi angir dette som vår clearingbredde.

• Du kan også ha bredere spor du kan oppnå dette mens vi er i DRC, klikk på fanen "Størrelser". Endre størrelsen på sporene så stor du tror du trenger. For dette prosjektet justerte vi dem til 30mil.

• Deretter klikker du på "Sjekk" for å se hvilke deler av brettet ditt som er for tett sammen.

• Du kan få en liste over feil som dette:

• I så fall trenger du bare å justere kretsen, eller du kan få alle ledninger tatt av med Ripup-kommandoen, etterfulgt av stopplysknappen.

• Deretter bruker du bare autorouter igjen for å rewire kretsen med de større lederne.

• Pass på at du kjører DRC og kontroller for feil og juster etter behov. Når DRC kommer opp, kan vi gå videre til vårt neste skritt.

Trinn 5: PCB G-kodeoppsett og utgang av G-kode

• Nå må vi kjøre ULP-oppsettet. Slik gjør vi dette ved å først klikke på Run ULP-knappen på verktøylinjen over vår kretsdesign.

• Vi navigerer deretter til mappen vår der vi opp PCB-GCode-filene og ser etter den som heter pcb-gcode-setup.ulp.
• Du bør få en skjerm slik:

• Nå vil du navigere til hvor du pakket ut PCB-GCode-mappen din.

·

• Nå vil vi åpne mappen vår og klikke på pcb-gcode-setup.ulp-filen. ·
• Du vil se denne skjermen hvis du setter den opp for første gang.

• For denne opplæringen bruker vi Mach3-alternativet, da dette er CNC-driverpakken vi har til vår maskin. · Så vi velger vår GCode-stil fra alternativene som er oppført, og klikk deretter Godta.

·

• Du får en skjerm som nedenfor, gå videre og klikk Ja.

·

• Du får nå oppsettsiden av PCB-GCode.

·

• Vi trenger første endring fra tommer til millimeter; Vi gjør dette ved å gå til Maskin-fanen og deretter klikke på millimeter. · Da må vi justere verdiene for skjærebiten. For denne øvelsen med vår mach3-maskin skal vi bruke disse verdiene:

·

• Vi må også endre Z-aksen-alternativene våre for å reflektere vår bit som vi ønsker å bruke til å kutte ut PCB-bordet. Brettet vi bruker er ikke mer enn 1 millimeter tykt, så vi trenger å ha boredybden mer enn -1 mm. Grunnen til at vi trenger en negativ verdi er at vi bruker overflaten av brettet selv som vår null for Z-aksen. Vi vil at vår bor skal pierce brettet hvor vi vil gjøre våre soldater til skjoldet vårt. · Vi må også endre alternativene på kategorien Generasjonsalternativer, hva som vises for vår spesielle bit:

·

• Siden våre alternativer og litt tillater oss å gjøre et enkelt pass, klikker vi på merket for å gjøre et enkelt pass. · Nå klikker vi på Godta og gjør mitt bord.

Trinn 6: Autolevelling Vår G-kode

• Når du trykker på "aksepter og gjør min brett" -knapp, vil programmet lage noen forhåndsvisninger av brettet ditt sammen med å lage de forskjellige utvidelsene som trengs for autoleveller i GCode. ·
• Merk at noen ganger viser programmet feilaktig forhåndsvisningen som en gjeng med text.tap-utvidelser. Hvis dette er tilfelle, sjekk mappen der du har skjemaene dine hvis du ser filene under i mappen din, så ble de opprettet riktig.

• Deretter ønsker vi å åpne opp vår Autoleveller. Når du har det, får du en skjerm slik:

·

• Først trykker vi på nedpilen på rullegardinmenyen og bytter til Mach 3. · Da klikker vi på Søk etter GCode og velger vår top.etch.tap-fil.

• Deretter klikker vi åpne.
• Nå som det er lastet opp klikker du Opprett Nivået GCode.

• Vi gjentar prosessen med filen.bot.etch.tap.

·

• Når du har opprettet den automatiske GCode-filen for.etch.tap-filene, er vi klare til å kutte.

Trinn 7: Inngang til XP Machine

• Nå for denne delen må vi sette våre opprettede.tap-filer på en flash-stasjon hvis vi jobbet på dem på et nyere 64-biters Windows-operativsystem for å plassere dem på vår mer klassiske Windows XP eller 32-biters Windows-maskin. · Filene vi trenger er våre.etch.tap-filer,.drill.tap og.mill.tap både bot og topp og våre skinnende nye AL etch-filer.

Trinn 8: Maskinoppsett 3

• Først må vi få en datamaskin med enten Windows XP eller en datamaskin med 32-bitersversjonen av Windows Vista eller 7. Denne datamaskinen må også ha en seriell skriverkabelport for hvor vi kan koble til vår Mach3-driverpakke. For tiden støtter Mach3-programvaren ikke 64-biters Windows-programvare, så vi trenger en eldre datamaskin for å kjøre den.
• Deretter må vi sette opp vår CNC-mølle slik at vi kan gjøre våre kutt og ets for PCB.

• Bildet ovenfor er vår ZEN Toolworks 7 x 12 CNC-maskin. Vi skal bruke denne enheten for resten av opplæringen vår, og vi skal tegne spesifikke referanser til den. De fleste trinnene vi skal gjøre, kan brukes i andre lignende enheter. Husk at alle CNC-maskiner som bruker Mach 3, kan drives med de samme konseptene. Utførelse og kjørelengde kan imidlertid variere.
• Først hvis det ikke allerede er gjort, skal vi lage en ny profil for maskinen vår. Hvis dette allerede er gjort, kan du bare hoppe over denne delen og gå videre til trinn 9.
• Vi går først til skrivebordet og klikker på Mach3Loader-filen.

• Deretter klikker vi på "Opprett ny profil"

• Vi kaller deretter profilen og klonen som allerede eksisterer; Vi kan da senere endre parametrene slik at de passer til våre behov.

• Etter at vi har opprettet vår nye profil, går vi og velger den og klikker OK.

• Og vi bør få vår oppstartsskjerm for vårt Mach3-program.

Trinn 9: Kobberstyreoppsett

• Nå som vi har startet vårt Mach3-program, kan vi deretter sonde styret ved hjelp av vår Autolevelled PCB G-Code. Først må vi sørge for at maskinen vår er koblet til datamaskinen vår.

• Deretter må vi få vår kobberbrett.

• Nå må vi sikre kobberplaten til vår CNC-maskin. Det er mange måter å gjøre dette på som å tappe det ned, ved å bruke dobbeltsidig tape eller klemme den ned. For dette eksempelet bruker jeg noen dobbeltsidig tape for å holde brettet på plass. Det er også verdt å merke seg at styret må være helt sikkert for å få det beste etset mulig.

• For denne opplæringen må du justere kobberplaten til noe rett slik at vi kan opprettholde en tilsvarende X- og Y-akse. For denne opplæringen bruker jeg klemmene for å holde ned vår trebrett for å opprettholde straightness.

• Deretter ønsker vi å installere to ledningstråd til Mach3-kontrollpakken på vår motordriver. Vi gjør dette ved å få to lengder av ledning, sette inn en i Common Ground og en annen til en av de andre pinnene i matrisen.

• Deretter klikker vi på fanen Diagnostisering på Mach3-menyen. Vi trenger dette for å teste sondekablene våre.

• Når vi har kommet inn i kategorien Diagnostikk, går vi til Konfigurer> Porter og pinner.

• På neste skjerm klikker vi på Inntastinginnstillinger-fanen.

• På denne kategorien må vi aktivere Probe-pin. Vi må da definere tappen som i port 1, en da må vi finne ut hvilken pin som er den som jobber for porten som vi plugget våre sondekabler inn i. For oppsettet er det pin 11. Vi aktiverer så sonden og gjør den aktiv lav.

• Når vi har vår probesett, tester vi det. Vi gjør dette ved å gå tilbake til Diagnostisk skjermbildet etter å trykke på Bruk og OK. Vi tar så begge sondekablene våre og berører dem sammen.

• Hva vi bør se på diagnoseskjermen når vi berører de to ledningene sammen, lyser boksen Digitize. Dette vil vise at vår sonde faktisk er sett av Mach3-programvaren.

• Deretter vil vi tape kabelen plassert i GND pin til vårt kobberbrett.

• Vi vil da koble opp den andre enden til den biten vi bruker.

• Neste, hva du vil gjøre, er å trykke PgDn til spindelen knapt berører kobberet. Det du leter etter er når du kontakter koperen, lyser digitaliseringsstiftet på diagnoseskjermen.

• Når dette skjer, trykk deretter PgUp for å løfte spindelen av PCB-kortet. Du vil da finne et fint område på brettet hvor du vil lage dine etser. Autoleveller-programmet starter med det som leses som punkt (0,0), så du vil velge et fint sted å starte etsning og deretter null ut X, Y og Z-aksen. Du gjør dette ved å klikke Zero X, Zero Y og Zero Z.

Trinn 10: Prøve styret

• Nå er pre-probe-oppsettet fullført, så kan vi faktisk sonde styret. Å gjøre det på dette punktet er super enkelt med det automatiserte programmet vi laget tidligere. Alt vi trenger å gjøre er å laste inn programmet først ved å gå til File> Load GCode.

• Deretter går vi og velger vår auto-nivellerte fil. Den autolevelled filen vil begynne med en AL i det navnet. I dette tilfellet var min AlTest1a.top.etch.

• GCode vil nå plasseres øverste venstre grønne vindu, du kan bla gjennom koden hvis du ønsker det.

• Nå som vi har vår GCode på plass, er det første som det skal gjøres, å sonde overflaten av brettet på flere steder. Det vil returnere Z-verdiene til sin senere kode for å gjøre et mye bedre ets i brettet. Dette gjør at vi kan få de mest presise etsene i kobberplagget som vi muligens kan med de isolerte sporene vi trenger. · Det er to måter du kan la Mach3 sonde bordet. Én måte er å klikke på Single BLK først, trykksyklusen starter bare spesifikt trinnvis. Dette tar en stund og kan være kjedelig, men det sørger for at alle verdiene for Z-aksen er presise.

• Den andre metoden er å bare la maskinen kjøre sin kurs. Det vil levere probepunktene med presisjon og blir ganske i stand til å etse materialet.
• Med hver av metodene du velger, vil du ende opp med å trykke på Cycle Start-knappen som initialiserer programmet. Husk at du alltid vil utøve sikkerhet, bruk øyevern da CNC-møllen vil flirte om kutt av kobber og glassfiber som det er etsende i brettet. Også du vil sørge for at du holder et øye med det, slik at du kan trykke på nødstoppsknappen når det er nødvendig i tilfelle det skjer noe, og du må kutte strøm.
• Se bare eller kontinuerlig på Cycle Start-knappen mens maskinen probes hvert punkt laget av Autoleveller-programvaren.

• Når det kommer til slutten av probingdelen av koden, vil spindelen reise opp og pause. Med dette må du ta av sonden før du kan begynne å etse på kobberstykket.

Trinn 11: Spindeloppsett

• · For dette trinnet må vi først sørge for at spindelen vår er koblet til riktig ved hjelp av Pulse Width Modulator eller PWM for kort. Denne enheten tillater oss å manuelt kontrollere hastigheten på vår spindelpakke, samt å fungere som et nødstopp. Du kan også kontrollere hastigheten fra Mach3-grensesnittet eller selve GCode-enheten. · Slik du vil koble opp spindelpakken, vises her:

1. PWM til Spindel
2. PWM til strømforsyning
3. Negativ fra strømforsyningen til det interne reléet til Mach3-motordriveren, deretter til den negative porten til PWM.
4. Positiv fra PWM til Positiv spenning på strømforsyningen 5. 120v DC til strømforsyning.

• Når du har spindelpakken satt opp som ovenfor, kan du gå mot å sette spindelen opp i Mach3-programvaren. Du gjør dette ved å gå til Config> Ports and Pins, så vil du klikke på fanen Motorutganger.
• Deretter vil du sørge for at spindelen er aktivert. Du gjør dette ved å sette portene til 1, og du vil da aktivere det.

• Nå går du til PWM og sørger for at bryteren er slått på.

• Nå som vår spindelbryter er slått på, merker du at spindelmotoren ikke kjører. Du kan starte motoren for å sjekke forbindelsen din ved å klikke på "Spindel CW" -knappen. Dette vil slå spindelen fra Mach3-programvaren

• Nå som vi vet at vår spindel fungerer, så kan vi starte vår etsning.

Trinn 12: Etsing Vårt styre Del 1

• Før du starter programmet på nytt for 2. del av etseprosessen, vil du være sikker på at du har en slags øyevern, da maskinen skal slipe ut biter av kobber og glassfiber.
• Du vil også holde øye med maskinen bare hvis noe går galt, for eksempel, et lite krasj eller brettet ikke kutter riktig. Du vil være der for å treffe nødstoppbryteren.
• Når alt er ryddet og du er klar med din øyevern, kan du trykke på "Cycle Start" -knappen for å få etsetet startet.

Når du er ferdig med etsingen, sørg for å få alle kobber- og glassfibersponene av for å sjekke ut våre flotte kutt.

Trinn 13: Boring Vårt styre

• Nå som overflaten etsing er ferdig, kan vi fortsette å bore. Vær oppmerksom på at det ikke er noen bestemt rekkefølge for verken etsningen eller boringen. Hvis alle målingene er gjort riktig, bør du ha et flott utseende. Dette kan ta mye forsøk og feil hvis dette er din første gang å etsere en PCB eller til og med bruke en CNC-maskin som ZEN Toolworks 7 x 12 vi bruker for denne opplæringen.
• Først må vi bytte litt til boret. Vær forsiktig når du demonterer endemålet, fordi det vil sannsynligvis gå i stykker ved å slippe biten.

• Last deretter inn.top.drill.tap-filen din.

• Trykk på "Cycle Start" -knappen og se på maskinen borer hullene.

• En ting du må være sikker på er å huske glassfiber. Hold brettet fritt fra rusk og ikke brenne i brennkammeret! Dette kan forårsake permanent skade på lungene.
• Når borekoden er ferdig, rydder du opp med en butikk.

Trinn 14: Etsing Vårt styre Del 2: Brettspill

• Nå som vårt brett er boret ut, kan vi forlate boret for en siste ting. Vi må lage et hull i X: 0 og Y: 0-merket. Du kan gjøre dette ved å klikke på spindel startknappen og sakte trykker på PgDwn-tasten for å lage et lite hull om bordet. Vi skal bruke dette til X: 0 og Y: 0 porsjon av den andre siden. Da filen Autolevelled.bot.etch.tap speiles langs X-aksen.

• Når du har hullet ditt, kan du da vende på kobberbekledningen for å utsette baksiden av brettet ditt. Sørg for å støte opp mot den rette kanten som du har laget slik at hullene kommer opp. Du må bytte sonden din hvis du skal bruke den automatiske GCode før du fortsetter. Legg merke til hvor du boret ut på X: 0 og Y: 0. Du må flytte ditt løp til det punktet på brettet. Når du gjør null på X og Y aksen.

• Deretter flyttes du manuelt med piltastene til det nyborede hullet. Når du har det, vil du deretter justere det perfekt med det borede hullet. Når du har bekreftet at hullet er kantet opp med sluttbruken, klikker du deretter på "Zero X" og "Zero Y" for å knytte koordinaten til å være X: 0 og Y: 0.

• Pass på at biten blir endret tilbake til sluttbruken før du starter sonden.
• Åpne nå filen.bot.etch.tap og kjør proben.

• Fjern sonden og begynn å etse ut bunnen av brettet.

• Når prosessen er fullført, kan du nå gå tilbake og beundre arbeidet ditt. Du kan da overse alle sporene og sørge for at det ikke er noen shorts.

Trinn 15: Etterbehandling!

Trinn 15:

• Nå som begge sider av brettet er ferdige, kan du sitte ned kobberet litt for å rydde opp sporene. Bruk et super fint stykke sandpapir for å gjøre det.

• Alt som er igjen å gjøre er å kutte det ut og lodde komponenter og det er klart å gå.