3D打印迷你CNC繪圖機設(shè)計

這次的主題是由DiY Projects Lab創(chuàng)作的3D打印迷你CNC繪圖機，并用DVD中的步進馬達來控制CNC的三個軸。雖然這只是一款簡單的小機器，但只要了解其中設(shè)計的結(jié)構(gòu)和原理，就可以再做出更大、精度更高的CNC機器了！

什么是CNC和步進馬達？

Computer numerical control(CNC)使用計算機數(shù)字控制三個軸向的移動，分別是X軸(左、右)、Y軸(前、后)和Z軸(上、下)，而這里只會使用到X和Y軸。

步進馬達是利用脈沖作為訊號并轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)動的角度，因此可以達到高精度的控制。這次的項目就是透過CNC控制步進馬達來完成這套系統(tǒng)中核心的部分。

DVD的拆解和3D打印的零件組裝

首先，將兩個DVD小心地拆開避免破壞到需要的部件，如下圖所示拆開四個角落的螺絲后，取出我們需要的步進馬達和支撐桿，兩個DVD的零件分別做為X和Y軸。將兩臺馬達用熱溶膠連接在一起之后，在上方加了一塊木板做為他的工作臺。

接著，利用3D打印機打印出筆架的部分，筆架的構(gòu)造非常簡單，主要是固定筆的卡槽、控制筆上下的馬達和回彈用的彈簧。最后再將工作臺和筆架固定在一塊大木板上，主要的結(jié)構(gòu)就完成了。

電路板及控制軟件

在介紹完CNC繪圖機的主要結(jié)構(gòu)后，來看看要怎么控制這些零件完成目標。這里用到的是「CNC Shield v4」這塊開發(fā)板，它搭配的是Arduino Nano并且可以驅(qū)動3路的步進馬達，想做出簡單的3軸移動機器例如：3D打印機或CNC，是非常好的選擇。

CNC Shield v4還支持數(shù)字輸入的接口，可以額外連接其他的模塊，像是End Stop限位開關(guān)。它還可以連接I2C的模塊，讓機器擁有簡單的LCD屏幕，可以說是「麻雀雖小，五臟俱全」的一塊開發(fā)板。

有了開發(fā)版后，再來就是連接馬達的部分。這里用到的是A4988馬達驅(qū)動器，將兩臺A4988插上開發(fā)板后再將電線接上工作臺上的馬達就完成硬件的設(shè)計了。

最后，下載「Benbox」這個免費的軟件并且準備好一張想要畫出來的圖片就可以欣賞自己創(chuàng)作的CNC繪圖機運作的樣子啰！

小結(jié)

從用不到的DVD拆出零件并做出一個十分簡單有趣的CNC繪圖機各種零件和電路板也都可以簡單的取得，讓大家在家也可以動手做一臺來玩玩看！

審核編輯：劉清