Настольный станок ЧПУ 3018 и GRBL
Станки 3018, 3020, 6040 и самодельные фрезеры обычно управляются платой с прошивкой GRBL. Она принимает G-код с компьютера по USB и двигает шаговые двигатели. Ниже — что нужно настроить, как запустить первую программу и что значат сообщения об ошибках.
Что нужно для работы
- Программа управления на компьютере: Candle (GRBLControl), Universal Gcode Sender, bCNC или OpenBuilds CONTROL. Через неё загружают G-код, двигают оси вручную и задают ноль.
- Программа для станка — G-код. Его получают из CAM-системы, из чертежа в конвертере DXF → G-код (стойка «GRBL») или пишут вручную.
- Фреза и крепление. Для дерева и пластика — однозубые и двузубые спиральные фрезы Ø1–3,175 мм, гравёры; заготовку крепят прижимами или скотчем к жертвенному столу.
Основные параметры GRBL
Параметры смотрят командой $$ и меняют командой вида $100=800.
| Параметр | Что задаёт |
|---|---|
| $100, $101, $102 | Шагов на миллиметр по X, Y, Z: (шагов двигателя на оборот × микрошаг) / шаг винта. Неверное значение — размеры детали не совпадают с программой |
| $110, $111, $112 | Максимальная скорость осей, мм/мин |
| $120, $121, $122 | Ускорение, мм/с²: слишком большое — двигатели пропускают шаги |
| $130, $131, $132 | Максимальный ход осей, мм — нужен для программных ограничений |
| $20, $21 | Программные и аппаратные ограничения хода (концевики) |
| $22 | Выход в ноль станка по концевикам (команда $H) |
| $30, $31 | Максимальные и минимальные обороты, соответствующие S в программе |
| $32 | Режим лазера: 1 — для лазерного модуля, 0 — для шпинделя |
Ноль детали
Подведите фрезу к углу заготовки (или к центру), коснитесь поверхности — например, по листу бумаги или щупом — и обнулите координаты в программе управления (в Candle — кнопки «Zero XY» и «Zero Z»). После смены фрезы ноль по Z задают заново. Программа должна быть рассчитана на тот же ноль: в конвертере DXF его выбирают в поле «Ноль детали».
Первая программа
Гравировка квадрата 40×40 мм на глубину 0,5 мм. Ноль — левый нижний угол, Z0 — поверхность заготовки.
; КВАДРАТ 40X40, ГЛУБИНА 0.5, ГРАВЁР G21 G90 G17 G94 G54 M3 S10000 G00 Z5 G00 X0 Y0 G01 Z-0.5 F150 G01 X40 F400 G01 Y40 G01 X0 G01 Y0 G00 Z5 M5 G00 X0 Y0 M2
GRBL не поддерживает циклы сверления G81–G89, коррекцию на радиус G41/G42, смену инструмента M06 и коррекцию длины G43 H. Если программа написана для промышленной стойки, её нужно переделать: траекторию центра фрезы рассчитывает CAM или конвертер, а смену инструмента заменяют паузой M0. Проверить программу заранее можно в просмотре G-кода.
Ошибки и тревоги GRBL
| Сообщение | Что значит | Что делать |
|---|---|---|
| error:2 | Неверный формат числа или пропущено значение | Проверьте кадр: буква без числа, лишний символ, запятая вместо точки |
| error:9 | G-код заблокирован: станок в тревоге или ручном перемещении | Сбросьте тревогу командой $X или выполните выход в ноль $H |
| error:20 | Неподдерживаемая команда G-кода | Уберите G41/G42, G81–G89, M06, G43 H — их GRBL не знает |
| error:22 | Не задана подача F | Добавьте F в первый кадр G01, G02 или G03 |
| error:24 | В кадре две команды, которым нужны координаты | Разнесите их по разным кадрам |
| error:33 | Неверная цель перемещения, обычно у дуги | Проверьте конечную точку и центр I, J или радиус R |
| ALARM:1 | Сработал концевик (аппаратное ограничение хода) | Отведите ось вручную, проверьте ноль и программу |
| ALARM:2 | Перемещение выходит за ход станка (программное ограничение) | Проверьте ноль детали и координаты программы |
| ALARM:3 | Сброс во время движения — координаты могли сбиться | Выполните выход в ноль или заново задайте ноль детали |
| ALARM:9 | Выход в ноль не нашёл концевик | Проверьте концевики и направление выхода в ноль |
Список сокращён до самых частых. Ошибки промышленных стоек Fanuc, Siemens, Mitsubishi и Haas — в справочнике ошибок ЧПУ.
Частые вопросы
Что такое GRBL?
Бесплатная прошивка для микроконтроллера (обычно Arduino или совместимой платы), которая превращает G-код в импульсы для шаговых двигателей. На ней работают большинство настольных фрезеров и лазерных граверов.
Почему размеры детали не совпадают с программой?
Чаще всего неверно задано число шагов на миллиметр ($100–$102) или двигатели пропускают шаги из-за слишком большой скорости, ускорения или подачи.
Можно ли на 3018 фрезеровать металл?
Алюминий и латунь — понемногу: фрезой Ø1–3 мм, с малой глубиной за проход (0,1–0,3 мм) и смазкой. Сталь — нет: не хватает жёсткости и мощности шпинделя.
Чем заменить смену инструмента M06?
Паузой M0: станок останавливается, вы меняете фрезу, заново задаёте ноль по Z и продолжаете программу.