MACH3与电机驱动板制作雕刻机
基于mach3的数控雕铣机模型原理
基于mach3的数控雕铣机模型原理基于mach3的数控雕铣机模型一、项目的背景教育部提出中职教育应“坚持以服务为宗旨，以就业为导向，进一步更新教育教学思想和观念”。
我校机电专业、数控技术应用专业采用校企联合、订单式教育的新型职教模式，真正为企业培养中级技能型的人才。
数控编程是该专业的一门重要的技能课，根据企业对该专业的用人要求，及时调整教学计划。
在教学中按教学计划和学生的认知规律实施和组织教学，保证每一届学生在数控编程技术的技能水平上都紧跟企业的步伐达到企业的要求。
本模型是根据作者教学经验，总结生产实践，结合教学需要设计制作出来的一款操作简单、成本低廉、功能全面的数控雕铣机模型。
二、工作原理本设计的目的就在于用国外比较成熟的数控软件Mach3+三轴步进电机驱动板+机械滑台设计出一款模型，既要满足实际教学的需要，又要价格低廉，弥补学校教学经费的不足，既要结构简单，又要满足教学的需求。
该模型采用A3977或Ta8435 CNC三轴步进电机驱动板，配上相应的电源、电动滑台，利用比较成熟的数控雕刻上位机控制软件Mach3，构成了一个完善的基于mach3的数控雕铣机模型。
其原理图如下：PC+Mach3 步进电机驱动板X轴步进电机Y轴步进电机Z轴步进电机X轴滑台Y轴滑台Z轴滑台1.并口接口定义（公座）并口使用一条25针标准并口延长线与电脑连接，软件根据引脚定义来设置IO输出管脚序号定义信号方向（控制板）1 A时钟（主轴控制共用）输出2 X时钟输入3 X方向输入4 Y时钟输入5 Y方向输入6 Z时钟输入7 Z方向输入8 Y使能输入9 Z使能输入10 急停输出11 X限位输出12 Y限位输出13 Z限位输出14 X使能输入15 EXT1 备用输入16 A方向输出17 A使能输出18~25 GND（接地）接地2.Mach3 设置（注意mach3不太稳定,X轴设置自己会变掉）1.设置端口选择菜单config >> port & pins三、采用的科学方法、科学原理1、部件采用模块化，便于维修。
MACH3设置表
Dir Low 方向低有效 调电机转向 × × × × × × ×
Active Low
SteP Low SteP Port Dir Port 脉冲低有效 脉冲端口 方向端口 × × × × × × × Emulated 1 1 1 1 0 0 1 Hotkey 热键 1 1 1 1 0 0 1
Mach3Mill(铣)与2020B雕刻机设置表
一、设备基本要求和雕刻机驱动板型号： 1.电脑配置：CPU 1G 显示器1024*768 操作系统XP SP2 25针并口 二、设置项目 序号 菜单拦 01 选项名称 公/英制选择 端口#1 端口地址 内核速度 Signal 信号 电机输出 (设置好后需 要点应用才 能保存。下 同) X Axis Y Axis Z Axis A Axis B Axis C Axis Spindle Signal 信号 X++ X-设置 04 输入信号 X Home Y++ Y-Y Home Z++ Z-Z Home Estop Signal 信号 DigitTrig 05 输出信号 Enabl 1 Enabl 2 Enabl 3 √ Enabled 使能 √ √ √ √ 1 Port # 端口号 1 1 1 1 15 引脚 16 16 16 16 17 × 低电平有效 × × × × √ √ √ 其余项均打× 使用主轴电机输出 步进/方向电机 脉宽调制基数 最小的PWM 一般参数均为1，其余均不选填 5 100% √ 0
03
引脚
低电平有效 仿真有效
√ Output #1 1 √ 禁用冷却及喷雾继电器 喷雾 06 主轴设置 冷却 最大ABC数 4 3 16380 0 0
Mach3Mill(铣)与2020B雕刻机设置表(续)
教你自己制作雕刻机
（2）制作一块步进电机驱动板
这个其实是体现制作者电子功底的一步。目前网上已经有具有该功能的电路原理图，主要都是一些老外的设计。用的步进电机的驱动芯片主要是l297+l298，也有用L6208的。L6208没有研究过，主要看了一下l297+l298，这个组合的驱动组合的特点是驱动电流比较大，价格也算可以，确点就是没有细分功能，可能会导致雕刻机运行不平稳，声音较大。在此考虑下，我自己去寻找了一些相关步进电机驱动芯片的资料，发现东芝的TA8435H性能不错（可惜是日货，唉！）。因此在这款芯片的基础上设计了一个驱动电路。不过我没有经过实验，如果哪位大哥用了这个电路证明可行的话，可要跟我说声，期间发生的任何状况与我无关哦。电路也可以在我的网络优盘里下到。
（1）找能实现上述功能的软件。
这种软件国内我没见到过，国外的有好几款。主要是：DESKCNC，MASTER5，KCAM4 这三个软件。其他应该还有一些，我只知道这三个。其中KCAM我装过并测试过，功能比较强大，能从三维图形直接得出加工代码，同时能输出各轴驱动脉冲。网上用的较多的也是KCAM，该软件以及DESKCNC都可在我的网络优盘里下载。地址：/?unaided。可见这一步已经圆满解决了。
在这里再补充几点：
1.驱动板并口的接口问题。上面提到的那些软件对并口的各引脚都进行了规定，哪个脚驱动哪个轴的电机都是定死的，因此在做电路板前一定要针对某个软件检查原理图上的并口定义是否相同。
基于mach3的数控雕铣机模型原理
基于mach3的数控雕铣机模型一、项目的背景教育部提出中职教育应“坚持以服务为宗旨，以就业为导向，进一步更新教育教学思想和观念”。
我校机电专业、数控技术应用专业采用校企联合、订单式教育的新型职教模式，真正为企业培养中级技能型的人才。
数控编程是该专业的一门重要的技能课，根据企业对该专业的用人要求，及时调整教学计划。
在教学中按教学计划和学生的认知规律实施和组织教学，保证每一届学生在数控编程技术的技能水平上都紧跟企业的步伐达到企业的要求。
本模型是根据作者教学经验，总结生产实践，结合教学需要设计制作出来的一款操作简单、成本低廉、功能全面的数控雕铣机模型。
二、工作原理本设计的目的就在于用国外比较成熟的数控软件Mach3+三轴步进电机驱动板+机械滑台设计出一款模型，既要满足实际教学的需要，又要价格低廉，弥补学校教学经费的不足，既要结构简单，又要满足教学的需求。
该模型采用A3977或Ta8435 CNC三轴步进电机驱动板，配上相应的电源、电动滑台，利用比较成熟的数控雕刻上位机控制软件Mach3，构成了一个完善的基于mach3的数控雕铣机模型。
其原理图如下：PC+Mach3 步进电机驱动板X轴步进电机Y轴步进电机Z轴步进电机X轴滑台Y轴滑台Z轴滑台1.并口接口定义（公座）并口使用一条25针标准并口延长线与电脑连接，软件根据引脚定义来设置IO输出管脚序号定义信号方向（控制板）1 A时钟（主轴控制共用）输出2 X时钟输入3 X方向输入4 Y时钟输入5 Y方向输入6 Z时钟输入7 Z方向输入8 Y使能输入9 Z使能输入10 急停输出11 X限位输出12 Y限位输出13 Z限位输出14 X使能输入15 EXT1 备用输入16 A方向输出17 A使能输出18~25 GND（接地）接地2.Mach3 设置（注意mach3不太稳定,X轴设置自己会变掉）1.设置端口选择菜单config >> port & pins三、采用的科学方法、科学原理1、部件采用模块化，便于维修。
基于MACH软件三维雕刻机控制系统设计与实现
Ｂａ ｅ ＡＣＨ ｏ ｔ ｒ ｈ ｅ — ｉ ｅ ｉ ｎ ｌｅ ｇ ａ ｉ ｇ ｍ ａ ｈ ｎ ｓｄＭ ｓ ｆ ｗａ ｅ ｔ ｒ ｅ ｄ ｍ ｎｓｏ ａ ｎ ｒ ｖ ｎ ｃ ｉ ｅ
ｃ ｎｔ ｏ ｙ ｔ ｍ ｓ ｇ ｎ ｍ ｐ ｅ ｅ ｔ ｔｏ ｏ ｒ ｌｓ ｓ ｅ ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ ｉ ｌ ｍ ｎ ａ ｉ ｎ
行 驱动 。 目前在 数 控铣 床 和雕 刻 机等 控制 方 面 得 到广 泛 的应用 ， 特别 是 为个 人 提 供 了一 种 经 济 型雕 刻 机 的设 计 思 路 。采用 ＭＡ Ｈ 软件 的方 案 中 ， 重讨 论 控制 部分 的 Ｃ 着
设计。
图 １ 雕刻机控制电路总体结构图 １２ Ｐ ． Ｃ机 并行 口管脚 定义
０ 引 言
ＭＡＣＨ 软件 是一 种 功 能强 大 的数 控， 要 是 利 用 Ｐ 的 资 源 来 完 成 Ｇ 主 Ｃ
代 码 的解 释 ， 工 点 坐 标 位 移 量 的 计 算 ， 码 、 补 、 加 译 刀 插 补 、 减 速控 制及 各个 轴 位 移 脉 冲 的 发 送 。需 要 设 计 配 加 套 控制 系统 来完 成 各 个 轴 脉 冲 的 接 收及 发送 限位 、 点 原 开关 的信号 给 ＭＡＣ 控 制软 件 ， Ｈ 同时 对雕 刻 轴 的运 动进
己 口 １ 口ｌ年 月 第己 卷 第 １ ｇ 期
基 于 ＭＡＣ 软 件 三维 雕 刻 机 控 制 系统 设 Ｈ
王 党利 祁立 军 宁生科
（ 安 工 业 大 学 工 业 中心 西 安 西 ７０２） １ ０ １
摘
要 ： ＭＡＣ 软件和 Ｐ 以 Ｈ Ｃ为控制平台 ， 通过接 口及 步进电机驱动电路 ， 出驱 动脉冲 ， 输 控制小型雕刻机三轴联动 。讨 论 了
自制全铝CNC雕刻机全过程（完工篇）
⾃制全铝CNC雕刻机全过程（完⼯篇）⾃从进来⽊⼯论坛后对⽊⼯就情有独钟，特别是明清仿古的款式，刚开始还做做凳⼦、柜⼦之类的，玩多了发现少了雕刻的图案总缺少了⼀些味道，可惜⼿⼯雕刻不是短时间能学会的，于是想到了利⽤⼯具，这是⼈类的本性~~~呵呵！产⽣了⾃制CNC雕刻机的想法。
其实在做之前也想了很久，主要是想每个环节⾃⼰能不能做到，要做怎样的结构、配件问题、加⼯问题、操作问题等等。
这个过程中也参考了各⼤技术论坛的资料，在此要感谢这些⽆私奉献的⼤侠们，没有你们⼩弟还不知道有CNC雕刻机这东东。
本⼈⽣活在⼴州，购买原材料还是⽐较⽅便，加上⾃⼰是从事IT⾏业，⼤学学的是⽆线电专业，⾃⼰评估了⼀下感觉还能做得来，于是决定开始动⼿。
⾄于为什么要⾃⼰做，我想可以这样解释：“兴趣+爱好，⽤钱买不到”。
今天开始将呈现⾃⼰的⾃作过程，由于在做的过程中过于兴奋，有很多照⽚没拍齐，就⽤⽂字描述了完⼯了，先附上整机图：⾃制全铝CNC雕刻机全过程（完⼯篇）电控箱图⾃制全铝CNC雕刻机全过程（完⼯篇）⼀、设计图纸⾃制全铝CNC雕刻机全过程（完⼯篇）这是光轴、丝杆、还有各个部件的尺⼨规格图⾃制全铝CNC雕刻机全过程（完⼯篇）⾃制全铝CNC雕刻机全过程（完⼯篇）在画这些图的时候总是修修改改，⾃⼰画了有3套图纸了，开始画的尺⼨要⼤⼀些，后来觉得还是这个尺⼨⽐较合适⾃⼰，才把它敲定下来。
其实⾃⼰做这东东主要是想学习机器的⼯作原理，第⼆主要雕⼀些⼩牌⼩件的东西，⼤家知道⼴州这样的城市没有太⼤的居住空间，作为阳台党要把体积放在第⼀位考虑。
⼆、电路部分画好了图纸后开始准备电路部分，那天跑到解放路去买了3个60步进电机，（我的材料⼤部分都在⼴州本地实体店买的，除了丝杆和控制卡以外），新东⽅2A的，40元⼀个，就是主轴短了⼀些，其它的还好。
⾃制全铝CNC雕刻机全过程（完⼯篇）⾃制全铝CNC雕刻机全过程（完⼯篇）电机是6芯，中间的抽头不接，改成4线⽤。
mach3教程(1)
设备及软件的安装及设置警告：变频主轴属于精密高速专业主轴，变频是设置非常专业，设置不当将造成变频器和主轴电机的损毁，用户不要私自更改变频器设置，不要拆解主轴电机和变频器，变频器内部有高压可能对您造成伤害，变频器的频率很高如果设备接地不合格可能对系统造成干扰不能正常工作。
数控雕刻机是依靠相关软件控制工作的，设备上的一些安全触发装置也是依靠正确的软件设置才能正常运行，在没有完全确认设置正确的情况下冒然装刀试机可能都设备造成永久的损伤！本设备采用计算机并行接口和PC连接，控制软件MACH3通过并口端口控制雕刻机各轴按照指令运行WINDOWS请用sp2版本，其他版本可能出问题提示：并口（打印口）要求工作在EPP模式，任何其它模式可能造成雕刻机不能正常运行，有关EPP模式的设置应在计算机主板BIOS中进行，各个厂家的设置方法不尽相同，请参阅计算机的说明书进行设置。
警告：控制用的PC应该是台专用的，并尽可能不要按装其它应用软件！警告：部分PC没有自带的并行口，玩家需另行购买PCI插槽的并口扩展卡，任何市售的USB-并口（打印口）的设备都不能使本设备正常运行。
不建议用笔记本电脑控制本设备，如果一定要用请查看笔记本电脑的手册，关掉有关电源管理等相关功能！一、控制软件MACH3的安装警告：在软件的安装及设置过程中请不要开启雕刻机电源以免产生误动作发成意外！1、在随机光盘“MACH3 2.63”目录中打开文件夹“MACH3”2、运行“MACH3 R2.63.EXE”开始安装，全部默认点击“NEXT”直到安装完成3、将“覆盖安装目录”中的全部文件覆盖到软件的安装路径（默认状态下是C:\MACH3）,确认覆盖。
4、重新启动您的PC5、正确安装了软件后在系统的设备管理中应该能看到相应的标示，右键点击桌面图标“我的电脑”----“属性”----“硬件”----“设备管理”----可以在列表中看“Mach3 Driver”如果没有应该重新安装软件，重新安装之前应该卸载原来的并手工删除其目录。
龙雕5轴滚珠形丝杠雕刻机的使用说明书 mach3 2.63中文破解版
3040雕刻机使用说明2，本机是针对旋转轴比速1:6首先装好MACH3软件,根据以下说明设好参数,然后装上电气箱插上电源. 数据线和USB，如果软件装对,打开软件主轴不转,为正确.因为数据受控制, 如果打开软件主轴会转说明参数没设对或软件未装好.请客户认真仔细看以下说明.首先要看一下光盘的雕刻机接线图，步进电机从上往下最上是Z轴，中间是X轴，最下是Y轴（在这里特别要说明，长期使用要经常检验，步进电机线不能短路，控制板电源线不要接反，或路板。
机床发货时线都接好的，所以客户只要插上就可以用了,要6孔对6针，插对插正）注意事项：1.机器使用前应该在滑道光轴和丝杠上滴一些机油，减少磨损延长磨损件的使用寿命。
2.由于该机器是电脑控制机械设备，电机都具有一定的力矩，具有伤害性。
使用时注意安全，刀具要夹紧。
3.不要让小孩接触机器，以免被工作台挤伤，操作人员也应该在机器工作时不要接触机器以免被工作台夹伤。
一旦出现危险应立即切断电源。
4.使用时注意刀尖以免划伤。
更换工件时应该将z轴上移，腾出安全工作空间。
5．雕刻机内部有高电压，非专业技术人员不得打开机壳进行维修，以防触电。
准备雕刻：第一步：硬件连接（记的要先把软件装好后，设好参数了在进行接线）mach3 2.63中文破解版1.连接电机驱动器(6560电路板或A3977,JC3A)与电脑并口的连接线。
（在控制箱背面，有注明XYZ 和数据线）2.分别连接x轴电机，y轴电机，z轴电机与驱动器的连接线。
（工作台底面为Y轴，工作台横向为X 轴，主轴电机为Z轴）第二步：软件使用1.打开电脑，安装随机光盘中的mach32.63中文破解版软件。
（Mach3软件安装、按软件安装说明进行）2.按照如下步骤设置mach3软件的参数。
3.并口的控制引脚设置点击菜单选项配置，选择端口和引脚设置子选项。
弹出对话框如图所示。
该对话框的设置可以不用修改，默认的即可。
一、软件安装。
一步一步默认安装，有钩的切记一点要打上（360之类的关了在装）下一步下一步，Next是Next 一直下一步下一步确定点Finish点确定（这个一般找不到时要缩小窗口在桌面上了）点Next点Yes点Next，再点Next点是点Next再点Next点Yes点Finish下面就是破解了把光盘上的，覆盖安装目录里的内容。
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教你怎么用MACH3 与电机驱动板制作雕刻机
技术交流qq:49972461 Email:lixiaosch@
另外关于CAD转G代码的：《CAXA数控车与MACH3攻略》与《MACH3常用设置》
我上传到附件中，有兴趣朋友可以下载，是论坛上几个大侠发的，我整理成WORD格式，以供初次接触MACH3做雕刻机的朋友，有个参考的资料。
文件名: MACH3常用设置.pdf
描述: MACH3常用设置.pdf
下载地址: /files/e19d1623-84b8-11df-a758-0015c55db73d/
文件名: CAXA数控车与MACH3攻略 .pdf
描述: CAXA数控车与MACH3攻略 .pdf
下载地址: /files/e1b7c2cf-84b8-11df-b524-0015c55db73d/
文件名: Mach3中文.rar
描述: Mach3中文.rar
下载地址: /files/2371819e-8bf2-11df-9d3b-0015c55db73d/
文件名: Mach3.rar
描述: Mach3.rar
下载地址: /files/2392ea82-8bf2-11df-9e16-0015c55db73d/ [本帖最后由 lixiaosch 于 2010-8-4 14:25 编辑]
附件
连接图.JPG(108.24 KB)
2010-4-25 12:55
步进电机的参数设置:
参数Steps per：这个参数是决定了工作台每运动1mm，步进电机需要多少个脉冲。
计算方法(公式)=(步进电机旋转1圈的标准脉冲数*驱动器细分数)/丝杠导程(导程也就是螺距，如果丝杠不是直接连接电机而是通过减速后连接则计算结果还需要再乘以减速比)
例如：1.8度/脉冲的步进电机旋转1圈需要360/1.8度=200个脉冲。
驱动器使用8细分，丝杠导程为2.5mm。
Steps per=200*8/2.5=640个脉冲
参数Velocity In's or mm's per min.：这个参数是决定了工作台每分钟移动的速度，计算的方法是电机转速*丝杠导程，由于步进电机的有效转速一般在500-700转/分钟，以及工作台的运动摩擦阻力，所以需要设定合理的最大移动速度以防止电机出现失步。
这个速度也是执行G00代码时的默认速度。
参数Acceleration In's or mm's/sec/sec：这个参数是决定了电机由停止到最高速或者由最高速到停止的启动与停止加速度，设定合理的加速度可以防止步进电机的惯性过冲失步，以及降低工作台运行中的冲击力，使机床在高速运行时的稳定性。
数值越小加减速需要的时间就越长，数值越大加减速就越快。
具体加减速需要的时间可以在曲线图中看到对应的X坐标数值。
其他参数可以暂时不做设定。
设定好X轴后要按Save Axis Setups按钮保存设定，随后在依次选择设定其他各轴的参数，在这里需要提示大家，每个轴可能有自身的特点。
比如使用了不同型号的步进电机，或者运动阻力不同，或者丝杠导程不同等等，所以每个轴的参数设定是可以完全不一样的。