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Nell’ambito della fresatura CNC, il controllo preciso della velocità dell’elettromandrino è fondamentale per ottenere risultati ottimali. Una velocità del mandrino inconsistente può compromettere i calcoli di velocità e avanzamento, causando finiture scadenti e, nei casi peggiori, la rottura degli utensili e il danneggiamento dei pezzi lavorati. Le CNC economiche spesso presentano regolatori di velocità insufficienti, una problematica che ha spinto Joekutz’s Workbench a realizzare un controller di velocità del mandrino migliorato per la sua CNC.
Il controller fai-da-te proposto introduce due significative innovazioni: una regolazione più precisa e un feedback in loop chiuso. A differenza del controller originale, dotato di un potenziometro impreciso, la nuova versione permette di impostare la velocità desiderata del mandrino tramite un display digitale. La funzionalità di feedback in loop chiuso consente al dispositivo di adeguare la potenza al motore al fine di mantenere costante la velocità impostata, anche sotto carico, evitando così le discrepanze tra velocità e avanzamento.
Il cuore del sistema è rappresentato da una scheda Arduino UNO Rev3, che, attraverso un encoder rotativo, consente di impostare la velocità del motore e visualizzarla su un display a sette segmenti. La regolazione della velocità avviene tramite PWM, attraverso un isolatore ottico fai-da-te, un transistor e un MOSFET, mentre il feedback sulla velocità reale del motore viene ottenuto mediante un LED e una fotoresistenza. Questi ultimi componenti rilevano la riflettività del mandrino in rotazione, marcato in un punto con nastro di alluminio per aumentarne la riflettività, permettendo all’Arduino di rilevare le rivoluzioni del motore e calcolare i giri al minuto (RPM).
In aggiunta, la CNC utilizza una scheda Arduino Mega 2560 con GRBL per il controllo degli stepper motor degli assi. Il controller del mandrino Arduino Uno può ricevere comandi di velocità tramite g-code o essere impostato manualmente dall’utente tramite la manopola dell’encoder rotativo.
