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Montando una CNC – MicroStepping Deja un comentario

Hola a todos,

Muchos de vosotros que ya habéis construido una CNC me comentáis el mismo problema. Y es que vuestra máquina hace mucho ruido sobretodo a velocidades lentas.

Esto ocurre por que el motor cuando lo usamos a velocidades lentas vibra y como consecuencia vibra toda la máquina produciendo ese ruino tan molesto.

Evidentemente muchas veces no nos queda más remedio que usar velocidades lentes cuando estamos fresando algunas piezas. ¿ entonces que solución hay?

La solución es hacer microstepping, que aunque suene a algo muy complicado veréis que es muy sencillo de implementar ya que los drivers que usamos normalmente para nuestras CNC, DRV8825 y A4988 permiten hacerlo.

¿Que es el microstepping?

El Microstepping básicamente consiste en dividir 1 paso del motor en varios micro pasos ¿como?

Cuando queremos nuestro motor se mueva un paso, el driver manda una cantidad de corriente X que es la que necesita el motor para dar ese paso. Cuando le decimos a nuestro driver que haga micro pasos, éste lo que va a hacer es mandar un % de esa corriente X , para que en vez de moverse 1 paso se mueva un poco menos. El driver va a ir ajustando la corriente que le manda al motor para ir dando micro pasos hasta completar 1 un paso entero.

El paso completo se divide en un numero fijo de pasos. El driver alimenta al motor en forma de Onda y de esta manera conseguimos que los movimientos sean más fluidos y suaves, es decir, que nos vamos a librar de esas dichosas vibraciones.

El driver internamente dispone de una señal PWM que es la que controla estos micro pasos. La Gestión de los micro pasos depende del driver que estemos usando, todo esta información

hqdefault - Electrogeek

Como veis en la imagen, el driver para el primero micro paso manda al motor, un 38% de la corriente. Luego un poco más y así hasta llegar al 100%.

Los drivers que usamos normalmente se pueden configurar a full step (como lo tenemos ahora mismo), 1/2 pasos,1/4 pasos, 1/8 pasos, 1/16 ó 1/32.

No hay que excederse en el microsteping, ya que si bien  podemos estar añadiendo precisión a nuestra CNC, al usar un% de la corriente también estamos perdiendo fuerza en nuestro motor. 

¿como configuramos el microsteppng?

Igual lo que os acabo de contar a muchos os suena a chino, os da igual o simplemente os parece demasiado complicado.

No pasa nada ahora es donde viene la parte fácil. Si os fijáis en vuestras CNC shield, justo debajo de nuestros drivers veréis que tenemos una serie de pines, 6 en concreto.

arduino cnc shield micro stepping settings - Electrogeek

En estos pines es donde podemos configurar la opción del microstepping, poniendo un jumper en una o varias de las 3 posiciones que tenemos marcadas como M.


drv8825 - Electrogeek

Si dejamos todos los jumpers sin poner (low), estaríamos usando una configuración de pasos completos, es decir, como lo tenemos hasta ahora mismo. Si ponemos un jumper (high) en M0 y M1 estaríamos usando una configuración de 1/8 pasos. En la imagen podéis ver una CNC shield configurada para 1/32 pasos.


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Para nuestra CNC yo os recomiendo usar 1/4 de paso. He ido probando desde fullstep  y subiendo hasta que he encontrado una (1/4 de paso) que se puede mover a velocidades lentas si generar ruido. Lo he hecho de esta manera para perder la menos fuerza posible. Aunque esto dependerá de gustos y de nuestros motores.

¿pero no hemos terminado?

Hasta hora lo hemos hecho es decirle a nuestros drivers que usen esa configuración de 1/4 paso. Lo que quiere decir ahora cada paso de nuestros motor van ser 4 con lo que ahora nuestro motor es como si tuviera 800 pasos. Es decir el numero de pasos que usar la máquina ahora para recorrer 1mm ha cambiado, y esto lo tenemos que cambiar en la configuración de Universal Gcode Sender.

La manera de cambiarlo o configurarlo es la misma que cuando configuramos nuestro UGS la primera vez, podéis ver como se hace aquí.

Ahora nuestro motor usar 1600 pasos para dar una vuelta completa y nuestro husillo sigue recorriendo 8mm

800 pasos por vuelta del motor / 8 mm que recorre el husillo = 100 pasos por mm

Es decir, ahora nuestro motor necesita 200 pasos para recorrer 1 mm y es precisamente este dato el que tenemos que cambiar en nuestro UGS. Los valores:

$100 son los pasos/mm del eje X

$101  son los pasos/mm del eje Y

$102  son los pasos/mm del eje Z

Tendrán ahora mismo configurado un valor de 25, lo cambiamos por el nuevo valor y listo ya tenemos configurada nuestra CNC con Microstepping.

Finalmente lo que os recomiendo es vayáis probando las diferentes velocidades y ver como funciona.

Espero que os haya quedado claro aunque no he profundizado demasiado en las explicaciones técnicas y sobre todo que esto resuelva vuestros problemas de ruido.

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