CNC로 PCB가공하기 - END

by 이종훈 | 2017-01-20 17:17
cnc eaglecad grbl pcb 아두이노 오픈소스 이글캐드

마지막으로 step-by-step 으로 실제 PCB를 가공하는 모습을 보여드리고 설명하면서 마치겠습니다. 


아래에서 CNC를 운용하는 프로그램은 mach3 라는 상용 프로그램입니다. 


제가 평소에 사용하는 프로그램으로 작성되었습니다만 


내용을 이해하게 되면 GRBL등 다른 프로그램에서도 같은 방식으로 하실 수 있습니다.


 







예시로 사용할 보드 파일입니다. 









'


저는 PCB 잘라내는 부분에서 편의를 위해 외각선(dimension)을 지운 후


milling layer에 외각선을 2mm 굵기로 그립니다. 


PCB를 잘라낼 엔드밀이 2mm 이기 때문에 이렇게 하면 잘려지는 부분을 정확하게 볼 수 있습니다. 










1. PCB를 CNC에 잘 고정합니다. 




적어도 3곳 이상 확실하게 조입니다.


하지만 너무 무리한 힘으로 조이면 저가형 CNC는 베드가 휘어 베드 수평이 틀어지기도 하니...


PCB가 이동하지 않을 정도로만 고정하면 됩니다. 


혹은 양면 테이프 등을 이용하기도 합니다. 









2.조각날을 끼웁니다. 














3.Z축 원점을 잡습니다. 여기에서는 PCB 상면 기준입니다. 




저렇게 PCB에 닿은 상태가 Z=0 입니다. 











4.XY축 원점을 잡습니다. 





이때 주의해야 할 것은, 우리가 가공하는 면은 bottom 면이고


eagleCad에서 볼 때는 bottom 면을 위에서 바라본 모습이기 때문에


실제 가공시에는 우리가 본 bottom면을 거울로 비친 듯한 모습이 됩니다. 


좌표계도 마찬가지로 이동하여 X축이 뒤집어집니다. 


그래서 (10,10) 은 (-10,10) 이 된다는 것을 기억해야 합니다. 


가공할 PCB의 우하단으로 이동한 후 프로그램에서 XY 좌표를 (0,0)으로 입력하면 됩니다. 











평소에 보통 좌하단을 (0,0)으로 잡게 마련인데


여기서는 우하단을 (0,0)으로 잡아야 합니다. 


이 설정이 영 불편하시다면 PCB-gcode 설정 첫번째 탭에서 mirror 에 체크하여 바꿀 수 있습니다. 











5. board.tap 파일(Gcode)을 엽니다. 




6. 가공을 시작합니다.

 


















7. 가공이 끝나면 drill.tap 파일을 엽니다. 



이후의 과정에서 XY축의 원점은 절대!! 바뀌면 안된다는 사실을 항상 유의하세요


원점이 바뀌면 드릴링 좌표나 밀링 좌표가 다 바뀌어 버립니다. 











Gcode에서 사용할 드릴이 어떤 것인지 볼 수 있습니다.. 


0.7mm / 0.8mm / 3.0mm 드릴 3개가 쓰이는군요




8.드릴의 Z축 원점을 잡습니다. 




Z축만. 입니다. XY축은 그대로.










9. 드릴링을 시작합니다.









드릴링 과정에서는 드릴날을 바꾸는 툴 체인지를 해야 하기 때문에

이 과정에서는 다른 일을 하지 마시고 옆에서 대기해야 합니다. 

Gcode를 편집할 수 있으시다면 툴 체인지 부분을 수정하여 

꼭 옆에 붙어있지 않도록 할 수도 있습니다.








9-1. 드릴을 바꿉니다. 




G00 T02 : 08000 이라고 써 있는 부분이 보이실겁니다. 

그 아랫줄이 M03 이 3초간 대기하는 명령인데 

이때 프로그램에서 일시정지시키고 모터를 끄고 드릴을 0.8mm로 교환합니다. 









10. 드릴을 교환하고 다시 Z원점을 잡고 시작 버튼을 누릅니다. 












11. 마찬가지로 한번 더 교환하고 드릴링을 계속합니다.












12. 드릴링이 끝나면 mill.tap 파일을 열고 원점잡고 가공합니다. 












13. 끝




가공이 끝난 PCB는 모서리에 날카로운 동박이 일어나 있으므로 사포 등으로 마감합니다. 











etc.
-이렇게 제작된 PCB는 동박이 노출되어 있기 때문에
시간이 오래 지나면 녹슬어 오동작하게 됩니다. 
부품을 납땜한 후 PCB용 코팅제 스프레이 등으로 한번 마감하면 예방할 수 있습니다. 
전자부품 쇼핑몰에서 PCB 코팅제를 찾아보시면 여러 제품이 있습니다. 

-CNC 가공은 feedrate(속도)가 결과의 완성도에 매우 많은 영향을 줍니다.
일단 느린 속도로 시작하고
이후 조금씩 올려가면서 적당한 속도를 찾으세요. 

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이종훈

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