Недорогой фанерный ЧПУ фрезер

AlexSVC

Всем здравствуйте.
Вот и я практически завершил постройку своего первого станка 😃 , остались испытания на долговечность.
Сейчас пробег станка около 15часов, за это время ничего не регулировал, люфты отсутствуют.
Круги и детальки режет хорошо (точность ~0.1 мм)

Характеристики:
Рабочее поле - 250х470х50
Максимальный диаметр хвостовика фрезы - 3мм
Ходовой винт - Строительня шпилька М10
Ходовая гайка – Наборная регулируемая, материал – пластик
Направляющие – Хромированные трубы (диаметр) X,Y - 25мм, Z -16мм
Подшипник – Подшипники скольжения, материал - пластик
Материал станины – фанера
Скрость перемещения - 900мм/м
Скорость резания - 300мм/м

Драйвера собрал на PIC16F629A + IR2101 + IRFZ44N
БП - переделанный ATX регулируемый (от 1 до 65 В) + стабилизатор на L4960 для 12В.
Управляется через USB спомощю Planet USB-CNC.

Особенность получившихся подшипников скольжения - абсолютная невозможность подклинивания, как я ни старался у меня заклинить портал не получилось.

Самые дорогие детали это шаговики и драйвера к ним, все остальное стоит дешевле.
По уникальности деталей, наиболее проблематичная это переходник с шаговика на шпильку, его пришлось точить. Но если будет интерес к станку можно изменить кострукцию и уйти от его использования, только красивость немного пострадает(шаговики будут выпирать).
По себестоимости получается около 1500Гр - это все!

gasoline
AlexSVC:

Скрость перемещения - 900мм/с
Скорость резания - 300мм/с

Наверное таки в минуту?

И Если не трудно - поподробнее про втулки

AlexSVC

Ага. Поправил.
Втулки - это ключевой момент этого станка с ними такая история: В начале проэктирования станка (это уже вторая версия, первая осталась только на чертежах) выбирал среди нескольких вариантов направляющих, хромированные трубы мне всем нравились, только за исключением одного момента, по ним все плохо скользило. Капролон имел неприятную особенность “прилипать” когда он переставал движение (многие с этим уже сталкивались), фторопласт быстро сьедался и по цене он мне не нравился, металические втулки тоже негодились. Вобщем валялись они у меня где-то с пол года. Одим вечером перед тем как идти с работы домой сидел вертел вруках прищепку, дай думаю проверю и ее на способность ездить по трубе… Проверил… И абалдел 😃 . Каталась лучше фторопласта, незалипала, и практически не стиралась. Вот взяв ее за основу и родился этот станок. Тока как выяснилось нужен определенный сорт прищепок, не все обладают такой способностью.
Прищепка оказалась удобной как конструктив - легко прочно пристыковывется к фанере, обладает достаточной жесткостью (материал работает в основном на сжате), плюс особенность отливки дает возможность поместить перед и после зоны скольжения фетровую вкладку. Фетровая вкладка выполняет двойную роль, во первых убирает мусор с направляющей и не дает ему попасть в подшипник, и во вторых обеспечиает удержание смазки и собственно смазку напраляющей. Вот такое интересное решение получилось. О том что прищепки стоят копейки я думаю упоминать не стоит, а ушло их на станок 24 штуки…

Граф

С прищепками прикольно!
На самом деле, если обеспечить регулировку натяга подшипника (а у вас это вроде предусмотрено), то для такого станка вместо пластмассовых прищепок отлично подойдут планки из твердых пород дерева - бук, дуб, или яблоня, или груша и пр. Только смазывать почаще, пока дерево хорошенько не пропитается (вспоминаем телеги и прочие повозки прошлых веков). Раньше на железной дороге легко можно было достать баббит (сплав на основе олова или свинца, причем свинца или олова там больше 90%) Баббит использовался в буксах колесных пар в качестве вкладышей подшипников скольжения, в дизелях вкладыши коленвала… Дома вкладыши можно отлить из припоя - тоже не плохо 😃

GeeBee
Граф:

Раньше на железной дороге легко можно было достать баббит …

сейчас пожно достать на газоперекачивающих станциях оснащенных стационарными турбинами, на них подшипники то же заливаються баббитом.

AlexSVC
Граф:

На самом деле, если обеспечить регулировку натяга подшипника (а у вас это вроде предусмотрено), то для такого станка вместо пластмассовых прищепок отлично подойдут планки из твердых пород дерева - бук, дуб, или яблоня, или груша и пр.

Благодарю за интерес к моему скромному станочку 😃. Эти все варианты я обозговывал и немного экспериментировал. Дерево всем хорошо, за исключением того, что сила трение скольжения выходит большей чем у прищепок => движку тяжелей таскать и т.д. Хотя можно будет попробывать, может толк будет.
Вот еще небольшой фотовидеоотчет.

Катаемся по осям со скоростью 1100мм/м
Режем фанеру на скорости 355мм/м с заглублением 2.5мм

Результат:

А это фото обратной стороны Z. Видно мое решение гайки и подшипников:

DmitryS

Я чёто не понял про гайки, можно фото по-крупней и более подробно описать суть “изобретения”.

AlexSVC
DmitryS:

Я чёто не понял про гайки, можно фото по-крупней и более подробно описать суть “изобретения”.

Кликни по фото, потом еще раз - будет крупнее. Суть в том, что ее точить не надо и нарезать резьбу то-же не надо и сделать можно этим-же станком.

AlexSVC

Вот попытался грызть алюминий (сплав типа АМГ2М), толщина 2мм фреза 2мм скорость 90мм\м заглубление 0.5мм по времени ~2.5м.
Деталька 2см на 2 см.

DmitryS
AlexSVC:

Суть в том, что ее точить не надо и нарезать резьбу то-же не надо и сделать можно этим-же станком.

Зашибись обьяснил.На фото принципа действия не видно, я не экстрасенс.

AlexSVC

Представь детскую пирамидку, только кольца все одинакового диаметра. Кольца разрезаются на две части, по бокам каждой части сверлятся отверстия, далее спомщью шпильки половинки стягиваются в единое целое. Получаются 2 полуцелиндра. Между половинок (палочка куда они одивались изначально) пускается ходовой винт, и в боках половинок сверлятся еще 4 отверстия что-бы вставить туда шпильки и обжать ходовой винт.
Обьяснил как смог. Может кто понял, лучше обьяснит ?
Деталь кажется сложной, но на самом деле я в ней ничего не сверлил, все за меня сделал фрезер, я тока собрал.

DmitryS
AlexSVC:

Представь … пирамидку, только кольца все одинакового диаметра…

Ну-у-у, теперь понятно😁. Только не пойму зачем делать гайку наборной и разрезной, если регулируется только обжим. Можно было простую гайку вдоль разрезать. Или спрошу по другому- что дают пластинки в вашей Супергайке?

AlexSVC
  1. Они дают возможность сделать их на фрезере, а не пилять руками, заказывать у токаря и т.д.
  2. Дает возможность использовать различный листовой материал(хоть из
    фанеры).
  3. Простота крепления гайки к порталу (используются те-же шпильки на которых она собиралась).
  4. Большой диапазон регулировки, долговечность, очень мало изнашивает винт.
AlexSVC

Вот еще платку вырезал. Дорожки 0.5мм, резистор 1206.

Дороги крупнее.

BorysP
Граф:

С прищепками прикольно!
На самом деле, если обеспечить регулировку натяга подшипника (а у вас это вроде предусмотрено), то для такого станка вместо пластмассовых прищепок отлично подойдут планки из твердых пород дерева - бук, дуб, или яблоня, или груша и пр. Только смазывать почаще, пока дерево хорошенько не пропитается (вспоминаем телеги и прочие повозки прошлых веков). Раньше на железной дороге легко можно было достать баббит (сплав на основе олова или свинца, причем свинца или олова там больше 90%) Баббит использовался в буксах колесных пар в качестве вкладышей подшипников скольжения, в дизелях вкладыши коленвала… Дома вкладыши можно отлить из припоя - тоже не плохо 😃

Подшипники упрощенно можно делать из медной проволоки с пропайкой баббитом или припоем.
Применял такое в далеком 63 году при изготовлении фанерного токарного станка по дереву. Перед пайкой стальной вал обрабатывал обыкновенным графитом от карандаша. Паял с канифольным флюсом, чтобы не приставал припой к валу.

AlexSVC
mura:

плату чем резал?

Обломок твердосплавного сверла 0.8, заточеного с четырех сторон на пирамидку.

vea8535

Очень понравился ваш станок, вот только не могу понять, как устроена гайка, почему в ней не надо нарезать резьбу?
Какая толщина пластин, из которых собрана гайка?

AlexSVC

Спасибо за отзыв.
Про устройство гайки почитайте внимательно топик, я уже писал. Резьбу нарезать не надо метчиком. Она нарезается непосредственно шпилькой, только не смазанной и вставленной в шуруповерт. Гайка сильно зажимается на шпильке и делаем несколько проходов, потом еще раз зажимаем и еще раз делаем несколько проходов. Тогда получается профиль точно повторяющий профиль шпильки. Можно нарезать и метчиком, будет быстрее но профили будут отличаться а это скажется как на плавности хода так и люфте. Можно вообще ничего не нарезать, гайка со временем сама притрется и примет необходимый профиль, просто в этом случае в первое время придется чаще регулировать зажим, пока она не притрется.
Толщина пластин - 3мм.

RealJustin

А направляющие – хромированные трубы никак не армировал?

AlexSVC

Нет. Никак. Проверка показала, что на данных размерах они ведут себя удовлетворительно без какого либо упрочнения. Только один момент, толщина стенки должна быть не меньше 0.7мм, чем толще найдете - тем лучше.
Если хочется можно поставить 25мм стандартный прецизионный вал, но цена…

6 months later
13 days later
AlexSVC

Вполне радует. На шпильках как и на направлющих видимого износа не наблюдаю.
Поменял Х гайку на такую-же как стоит на Y. Не потому что износилась а потому что нехотела изнашиватся 😃 .
Вобщем сторительная шпилька хорошо дружит с вспненым ПВХ.
И температурная стабильность выше чем у капролона (собственно почему и поменял при +15 пока капролон не нагрееш - шпильку не провернеш).
Сейчас эксперементирую с литьевыми формами. Рисую в солиде модель, его средствами перевожу ее в литевую форму,
режу ее из пенопласта станком.
В маленькие модели(3-4мл) эпоксидку можно смело лить, предварительно смазав форму разделителем.
А вот с большой (38мл) получился облом. Эпоксидка разогрелась и поплавила пенопласт,
вот теперь буду пробовать с промежуточным вариантом из гипса. Мож так и до литья алюминия дойду…

BorysP

(Эпоксидка разогрелась и поплавила пенопласт)
Попробуйте перед смешиванием охладить эпоксидку перед смешиванием и применяйте широкую посуду для смешивания.