Народный ЧПУ - MPCNC (Mostly Printed CNC) - часть 1
Долго думал об идее своего настольного станка чпу.
И вот как-то наткнулся на сайт
http://www.vicious1.com. По-началу мне показалась конструкция какой-то хлипкой. Но, позже, попробовав руками напечатанные на 3D принтере детальки, понял, что по всей видимости, надёжности станка хватит даже для осторожной обработки алюминия.
Вобщем, почитав тот сайт и форум, решил, что стоит попробовать. К тому-же денег вложить нужно не много и детали вполне доступны.
Рабочее пространство рассчитываю получить 40см х 40см х 20см.
Сюда буду собирать свои наработки по проекту. Фоток процесса сборки делать не буду, на сайте и в инете их уже полно. Но проблемные места буду освещать более подробно.
(Забегая вперёд, вот тест печати на этом станке при скорости 75мм/с.)
По деталям хочу уложиться в 250 - 300 евро (без шпинделя).
Затраты следующие:
- Моторы - 50 евро
- Подшипники - 20 евро
- PLA филамент 2.6кг (dasfilament.de) - 50 евро
- Ремень, ролики и концевые выключатели - 11 евро
- Электроника (RAMPS 1.4 комплект) - 23 евро
- 8мм стержень с резьбой для Z оси с гайкой - 7 евро
- Труба 6м 25мм Х 2мм - 75 евро
- Деревянное основание для станка 70Х70см - 18 евро
Итого, пока потратил: 254 евро. На самом деле меньше, так как что-то из электроники уже было.
Шпиндель пока приметил такой: Maktec M3700 это ещё 70 евро. Хотя у него не регулируются обороты. Про крепление Здесь
В планах ещё добавить OctoPrint на одноплатном ПК для дистанционного мониторинга. Это ещё примеро 20 евро.
Трубы
Покупать трубы решил в местном магазине.
Диаметр 25мм обусловлен его доступностью на момент покупки.
А вот с толщиной стенки надо искать баланс. Общее правило такое. Труба должна быть как можно легче, но достаточно прочной для предполагаемых нагрузок.
Если жёсткость недостаточна, то всё понятно - будет гнуть. А если трубы имеют лишний вес, то станку добавится энертность при разгоне и торможении, а также дополнительная нагрузка на моторы, что может привести к пропуску шагов.
Разработчик рекомендует толщину стенки .049″ (по нашему примерно 1.25мм). Я смог найти только 2мм. Думаю, при моих не больших размерах станка и не слабых моторах 2мм должны не сильно навредить станку. Посмотрим…
По поводу материала труб. Алюминий мягковат (если только не брать очень толстый). Я смог найти полированную нержавейку. Наверно её и буду использовать. По калькулятору получается чуть больше 5-и метров. Но кусается, и цена и доставка.
Прошли дни…
Нашёл баланс между качеством и ценой. Для длинных направляющих купил полированную нержавейку (60 евро), а для остального - обычную металлическую трубу (15 евро). Всё с толщиной стенки 2мм и внешним диаметром 25мм.
Моторы
Купил 5 моторов 17HS19-2004S1 здесь: www.ebay.de/itm/262037025865
Подшипники
Купил 2 комплекта по 30 штук здесь: 30pcs-Lot-608-2RS-608-RS-8x22x7mm
Ремень и ролики
Купил 5 метров ремня и 5 роликов здесь: https://www.aliexpress.com/item/5PCS-GT2-Timing-Pulley-16T-Bore-5mm-5M
3D печать
Филамент решил купить местный. Тот что с HK по качеству не очень. Покупал здесь: http://www.dasfilament.de
Детали печатаю сам на принтере товарища - за “бутылку”. 😃
По настройкам принтера сказать что-либо сложно, для каждого случая свои настройки. Толщина стенки детали 2мм и заполнение 50% (вместо рекоммендованных 55%). Толщина слоя 0.3мм, сопло 0.4мм. Температура сопла 220гр. (рекомендовано производителем PLA). Температура стола 45гр (в последствии снизил до 30). Наилучший результат по качеству первых слоёв - с лаком для волос, но не предсказуем (заготовка иногда слетает). На синей малярной ленте первые слои не очень хорошие, но за-то 100% результат (заготовка не слетает).
Детали получаются очень крепкими. Разбил одну запоротую детальку молотком. Внутри монолит - слоев не видно. 😎
Значит температура хорошо подобрана.
Основная трудность при печати - провисание (выдавливание) нитей на отрицательных уклонах.
(Это ещё не самый страшный результат😵)
Подозреваю, что проблема в охлаждении. Вентилятор дует как-то сбоку, и на этом боку провисания нет. Надо бы колхозить второй вентилятор, но принтер не мой…
Хотя на качество вроде не влияет, только вид портит. Потом перепечатаю уже на своём (если не поленюсь) 😃
Спустя некоторое время победил провисание. Да, дело в охлаждении. Понизил температуру стола до 35 град. и стало практически отлично.
Столкнулся ещё с одной проблемой - выгибание/вздутие/заворот углов основания детали. Виной тому - синий скотч. Он не очень хорошо липнет к столу и немного тянется. В итоге углы основания детали преподнимаются вместе со скотчем.
Решил проблему другим - самым обычным желтоватым малярным скотчем. Липучесть у него просто адская. Углы не закручиваются.
И вроде добился более-менее качества первого слоя. Нужно было увеличить начальное расстояние от сопла до стола и уменьшить толщину первого слоя.
ВНИМАНИЕ
По ходу примерки деталей, детальки Lock_Corner и LockM_Corner оказались слижком маленькими и не налазят на трубу 25мм. Конечно, PLA тем и хорош, что детальку можно нагреть, хоть в горячей воде, и тогда трубу можно засунуть (что я и сделал с тремя). Одну решил напечатать из комплекта для дюймовых труб. Она подошла как родная. То есть, если печатать версию F (25мм), то детальки Lock_Corner и LockM_Corner надо брать из комплккта J (дюймовый).
Под конец печати принтер совсем ушатался… 😵 Детали пошли ужасного качества, как будто проблема в механизме подачи филамента. Вес этих “недодеталей” получался на 40% меньше. Уже и скорость печати снизил с 60мм/с до 40 - не помогло. Товарищ помогать поленился, сказал только, что проблема не в подаче, а ковырять его принтер я не хочу. Ну и ладно. Использую что получилось. А когда свой станок соберу, первым делом поставлю на него экструдер и напечатаю детальки заново… 😛
Электроника
Электроника будет стандартной - RAMPS 1.4.
Купить можно на Aliexpress.
Стол для станка
Размер основания 70см Х 70см. На ножки пока ставить не буду.
Приобрёл 3 метра 60Х100 брус и МДФ плиту размером 700мм Х 700мм и толщиной 16мм. Перебор конечно, но зато с запасом. 😃
Покупал в Birlenbach. Отличное обслуживание на русском. 😃
Сборка
На сборку ушло 2 вечера. Получил огромное удовольствие! 😛😇
Все детали отлично подогнаны. Я очень восхищён продуманностью каждой детальки. Простота изготовления, точность и надёжность! Ничего не пришлось подпиливать или подгонять. Всё встало как родное! Сразу же, при сборке, получил правильную геометрию.
Никаких замечаний по сборке. Всё работает “из коробки”! 😆
А да, есть одно замечание. места, куда M4 гайки садятся почти везде больше, поэтому не всегда удобно там подлазить, чтобы их фиксировать при закручивании. На это один пользователь разработал костыль хотя я им не воспользовался.
И вот ещё что вспомнил. Читал на форуме станка, что некоторым неудалось купить ровный стержень M8 с резьбой для Z оси (или как он там правильно называется?). Используя искривлённый получали нестабильную работу этой оси.
В строительном магазине я действительно не смог найти ровный стальной стержень. Но зато такой-же стержень из нержавейки, в том-же магазине, оказался абсолютно ровным, правда слегка дороже. 😎
Ещё по сборке отмечу, что для крепления держателей моторов X и Y 20мм болты длинноваты. Нужно использовать 16-18мм или подкладывать шайбочки.
Ещё раз проверил все углы, расстояния и высоты - всё как в рецепте. 😎 Детали подогнаны друг под друга очень точно (очередной раз респект автору станка Райану). Все погрешности не больше миллиметра. Можно оставить и так, так как на этом станке бОльшая точность погоды уже не сделает.
Маленький совет. Чтобы каретки осей X и Y двигались ещё более мягко, после того как я их насадил на трубы, отпустил на пол оборота гайки нижних подшипников и снова затянул.
Ремни
Накинул ремни. Всё прошло гладко, без сюрпризов. Натягивал так: Изначально отрезал равные по длине ремни. сделал одинаковые петли. Одел и подтянул до одинакового расстояния от петелек до места крепления. Затем вывел каретки на одинаковое положение с обеих сторон и дёргал ремень. Он издавал вибрирующий звук. Как описал Кевин, нужен нормальный натяг, но не до звучания басс гитары 😃 По этому звуку определял идентичность натяжения.
Моторы справляются на пол мощности, пропуска шагов нет, не нагреваются. Позже на практике посмотрим, как будет с вибрациями…
Шпилька
Не смазанная шпилька вращаться нормально не хочет, поскрипывает и мотор пропускает шаги. Пробовал какое-то силиконовое масло - лучше не стало. Масло сразу стало чёрным.
Вытер силиконовое масло со шпильки и смазал каким-то не агрессивным маслом, написано “для хобби”. Сразу стало ходить “как по маслу” 😃
Пропуски шагов пропали, снизил ток двигателя так, что мотор перестал греться.
Реальный размер рабочего объёма получился 193мм по Z, и 396мм по Y и X. И ещё по миллиметру осталось до крайних точек.
Стала приходить электроника. Пора писать вторую часть 😃
На данный момент собрана вся механическая часть станка и подключен RAMPS. Стоимость так и осталась в пределах расчётной (к 254 евро нужно добавить ещё 1.5 евро - купил болт 140мм). 😃
Если покупать все боты, пластмассовые стяжки, масло для смазки и провода (у меня они были), то стоимость всё равно не должна прыгнуть за 300 евро. Блок питания покупать нет смысла, всегда можно найти у друзей старый БП из компьютера.
Народный ЧПУ - MPCNC (Mostly Printed CNC) - часть 2 (электроника)
Народный ЧПУ - MPCNC (Mostly Printed CNC) - часть 3 (настройка и софт)
Народный ЧПУ - MPCNC (Mostly Printed CNC) - часть 4 (фрезер)
