Пенорезка. Постройка, железо, софт. Mastercam.

diwsky
andrey_ak:


Коллеги, а кто-нибудь ещё пробовал устанавливать Экран?

Да я пробовал, всё норм, спасибо!!!
Такой (недоделанный) экран возникает, когда Mach не находит папку Foam в папке Bitmaps.

Sash_Lo

Хочу попробовать, поставить архиватор и разархивировать в Мач на компе где он стоит. Такой способ может сохранить пути к папке. В эти выходные пробую.
Комп специально выделен под станок и на нем кроме Мача ничего не предусмотрено ставить кроме Винд. Чтобы ничего не мешало Мачу работать. Установил архиватор, распаковал в Мач. О о о о … Установилось. Скин встал как надо.
Всё нормально работает. Радует что всё на родном языке.

Андрей спасибо!

andrey_ak
Sash_Lo:

Андрей спасибо!

Александр! Рад, что всё получилось 😃

Коллеги. Есть такой вопрос.
Начал резать плосковыпуклый профиль. Материал - пеноплекс. Консоль располагаю плоской частью вниз. В результате вместо плоскости получаю волнообразную поверхность (типа S). Похоже, что это происходит из-за подъёма заготовки в момент реза. Видимо, от нагрева поверхности реза пеноплекс начинает изгибаться.
Вот на фотке видно, как верхняя часть выгибается вверх. Я сначала думал, что это из-за накатанной поверхности пеноплекса. Но даже если её срезать, то картина не меняется.
Получается, что деталь “гуляет” в заготовке на толщину реза.
Кто что с такой проблемой делает?

orio55
andrey_ak:

Коллеги. Есть такой вопрос.

Волнообразность реза получается по следующим причинам. 1- не соответствие скорости реза и температуры струны. Здесь нужны эксперименты, или скорость уменьшать либо добавить температуру нагрева. 2- Сверху на заготовку надо груз -типа старых книжек и побольше. Количество определяется экспериментально. И самое главное- идеальную поверхность получить на большой длине реза очень сложно, практически не возможно . Но к этому надо стремится.

Да еще. Температура нагретой проволки должна быть такая чтоб при выходе из заготовки за ней тянулась волосня пенопластовая.
Еще нужно смотреть на силу натяжения струны , и чтоб во время разогрева натянутость не уменьшалась.

Sash_Lo

Я тоже использую грузы, но не тяжёлые. Это обрезки 10 мм фанеры. Укладываю сверху на листе в размер вырезаемой детали.
И именно с пеноплексом набо поступать выжидая пока остынет после реза. Минут 10-15, не снимая груз.

orio55:

Да еще. Температура нагретой проволки должна быть такая чтоб при выходе из заготовки за ней тянулась волосня пенопластовая.

Я смотрю по самому резу. Он примерно 1,5 мм при струне 0,3.

andrey_ak:

Получается, что деталь “гуляет” в заготовке на толщину реза.
Кто что с такой проблемой делает?

Если деталь большая я в рез вставляю кусочки потолочки, слегка её примяв по толщине чтобы свободно вставилась.

BorysP

S-образная форма профиля получается от натяга корки поверхности реза и от повышенной температуры струны.
Температуру струны надо подбирать, так чтобы диаметр прожига пенопласта на прямоугольных участках реза был минимальным (при диаметре струны 0,25…0,3 мм не более 1,0…1,2 мм). Также траекторию реза надо проектироваить так, чтобы между струной и основанием всегда было целое тело пенопласта.
Для уменьшения влияния температурного напряжения в корке пригружаю блок обрезками фанеры толщиной 10…12 мм или обрезками ламината.
Для равномерного прижима делаю выходы струны из блока на 5…10 мм.
Это позволяет выпустить пары полистирола и уменьшить температуру блока в месте реза, особенно при резке тонких деталей.
При резке тонких деталей траекторию струны разрабатываю с максимально возможным разрывом по времени резки разных сторон.
Пеноплекс имеет разную плотность по высоте блока. И поэтому рез одной и той же траектории вверху блока и внизу его получается разным.
Эти мероприятия позволяют резать с очень тонкие детали без искажений. Минимальная толщина ограничена только пористостью пенополистирола где-то 0,15…0,3 мм (пенобумага). Достигнута качественная резка тонких пластин от 0,6…0,8 мм.
При правильном режиме резки (температура , скорость) натяжение может быть небольшим, так чтобы сохранялась прямолинейность.
Один раз при потере натяжения струна немного скрутилась, но двигалась прямолинейно. Получился фигурный рез.

andrey_ak

Спасибо всем за ценный опыт!

Борис, вот это что-то недопонял…

BorysP:

Для равномерного прижима делаю выходы струны из блока на 5…10 мм.
Это позволяет выпустить пары полистирола и уменьшить температуру блока в месте реза, особенно при резке тонких деталей.

Что такое выходы струны из блока? Где и как они делаются? Это просто отвод струны от заготовки на 5-10 мм при окончании реза? Или какие-то дополнительные выходы в процессе реза?

Ещё такой вопрос появился. У кого какая скорость реза получается? Как вы её подбираете?
Я обычно использую скорость 250 мм/мин. Под неё настраиваю накал. Ориентируюсь по толщине реза и ещё делаю пробный рез на заготовке без груза и смотрю, чтобы её струной не двигало.
Судя по исследованиям французов foamwings.ru/dwnl/Chauffe_Rayonnement.pdf и тому, что я экспериментально проверил с построением графиков 😃 между температурой (вернее подводимой мощностью, температура будет зависеть от скорости и теплоёмкости материала), скоростью и толщиной реза только прямые и обратные пропорциональности. Там, в пдф-ке, в заключительной части есть даже формулы.
Т.е. получается, что будем мы резать на большой скорости с высокой температурой или на маленькой скорости с низкой температурой, разницы нет?
Конечно, при условии одинакового материала и ширины реза (длины режущей части струны).

BorysP
andrey_ak:

Что такое выходы струны из блока? Где и как они делаются? Это просто отвод струны от заготовки на 5-10 мм при окончании реза? Или какие-то дополнительные выходы в процессе реза?

Траектория каждого горизонтального реза выходит за контур блока- это отвод струны от блока заготовки. Верхняя вырезанная часть блока опускается вниз на толщину реза.
Уменьшаются изгибающие усилия в теле блока при дальнейших резах.

Скорость струны в районе 200…400 мм/мин. зависит от диаметра и материала струны, марки и плотности пенопласта.
При резке с большой скоростью трапецииадальных деталей скорость в разных концах блока разная. На участках с меньшей длинной траектории получается больший диаметр прожига.
На минимальной скорости у меня получается точнее контур.

andrey_ak
BorysP:

Траектория каждого горизонтального реза выходит за контур блока- это отвод струны от блока заготовки. Верхняя вырезанная часть блока опускается вниз на толщину реза.
Уменьшаются изгибающие усилия в теле блока при дальнейших резах.

Скорость струны в районе 200…400 мм/мин. зависит от диаметра и материала струны, марки и плотности пенопласта.
При резке с большой скоростью трапецииадальных деталей скорость в разных концах блока разная. На участках с меньшей длинной траектории получается больший диаметр прожига.
На минимальной скорости у меня получается точнее контур.

Понятно.
Спасибо, Борис!

Sash_Lo

Я пробовал резать нихромом 0.1 мм обычный пенопласт плотностью 15кг\м3. Скорость 200мм\мин. При повышении скорости необходимо увеличивать нагрев, но нихром перегревался и рвался. Остановился на этой скорости.
Применял другой диаметр нихрома. Подбирал нагрев, при той-же скорости.
Потом менял материал, ЕРР, пеноплекс. нагрев струны не менял, подбирал скорость. ЕРР - 100 мм\мин, пеноплек - 90 мм\мин.
Такие параметры меня в полне устраивают.

Я конкретно результаты с цифрами.

kudrinni

Привет ребята!
Хочу спросить не применяет ли кто температурный стабилизатор для нихрома? Наблюдая за работой резака понял что термостат будет не лишним, резал пенопласт и во время прохода открыл окно и это отразилось на самом срезе, но не знаю как правильно закрепить термопару, внутри пенопласта спираль горячая а по краям холодная, вот и нашел схему в журнале "Радио 2003 №12 ст 38. Контроль температуры осуществляется по сопротивлению спирали. Или может достаточно поставить стабилизатор по току, ну как в зарядном устройстве, или это будет лишним?

orio55
kudrinni:

Или может достаточно поставить стабилизатор по току,

Замерять температуру внутри пенопласта физически не возможно. Лучшее решение это стабилизатор. Но он должен быть регулируемый и с индикатором тока, потому что ширина заготовок будет разная а значить и ток нужно будет выставлять разный .

andrey_ak
kudrinni:

Привет ребята!
Хочу спросить не применяет ли кто температурный стабилизатор для нихрома? Наблюдая за работой резака понял что термостат будет не лишним, резал пенопласт и во время прохода открыл окно и это отразилось на самом срезе, но не знаю как правильно закрепить термопару, внутри пенопласта спираль горячая а по краям холодная, вот и нашел схему в журнале "Радио 2003 №12 ст 38. Контроль температуры осуществляется по сопротивлению спирали. Или может достаточно поставить стабилизатор по току, ну как в зарядном устройстве, или это будет лишним?

Приветствую, Виталий!

Как раз сейчас занимаюсь этим вопросом. Вчера нарезал кучку болванок на разных режимах.
Надеюсь, что я в ближайшее время прикину и попробую проверить то, что французы описали 😃

Насчёт стабилизатора.
Надо посчитать, даст-ли стабилизатор тока необходимую стабилизацию температуры. Похоже, что не хватит точности стабилизации.
А вот то, что в журнале - с мостовой схемой - может и сработает.

Удачи!

andrey_ak

Добавочка.

Вывел формулу для изменения тока при изменении температуры (см. картинку).

Получается, что если мы работаем на токе 1А, то при изменении температуры на 1 градус ток измениться примерно на 10^(-4) A.

BorysP

Действительно, для получения качественной и точной поверхности необходимо держать ток струны с высокой точностью.
Для этого в источнике питания струны импульсный стабилизатора напряжения + импульсный стабилизатор тока.
Стабилизатор тока позволяет также изменять длину струны без изменения регулировок источника питания.
Применяют также двойную стабилизацию напряжения обычными телевизионными стабилизаторами.
На шариковом пенопласте ПСБ-25 необходимо было держать ток около 1А с точностью 0,005…0,01А.

orio55:

Лучшее решение это стабилизатор. Но он должен быть регулируемый и с индикатором тока, потому что ширина заготовок будет разная а значить и ток нужно будет выставлять разный .

Ток накала струны не зависит от ширины реза. Он зависит от диаметра струны, материала и плотности пенопласта и скорости резания.
Для этого питаю струну от импульсного стабилизатора тока. Для контроля установлен цифровой амперметр. Необходимая точность 0,002…010 А.

Действительно, для получения качественной и точной поверхности необходимо держать ток струны с высокой точностью.
Для этого в источнике питания струны импульсный стабилизатора напряжения + импульсный стабилизатор тока.
Стабилизатор тока позволяет также изменять длину струны без изменения регулировок источника питания.
Применяют также двойную стабилизацию напряжения обычными телевизионными стабилизаторами.
На шариковом пенопласте ПСБ-25 необходимо было держать ток около 1А с точностью 0,005…0,01А.

orio55:

Лучшее решение это стабилизатор. Но он должен быть регулируемый и с индикатором тока, потому что ширина заготовок будет разная а значить и ток нужно будет выставлять разный .

Ток накала струны не зависит от ширины реза. Он зависит от диаметра струны, материала и плотности пенопласта и скорости резания.
Для этого питаю струну от импульсного стабилизатора тока. Для контроля установлен цифровой амперметр. Необходимая точность 0,002…010 А.

kudrinni:

Контроль температуры осуществляется по сопротивлению спирали. Или может достаточно поставить стабилизатор по току, ну как в зарядном устройстве, или это будет лишним?

Достаточно поставить стабилизатор тока с предварительной стабилизацией напряжения.
В качестве стабилизатора тока применяю китайскую схему зарядного устройства CC CV (стабилизатор тока + стабилизатор напряжения)

kudrinni

Привет ребята!
Приятно что так дружно отозвались, спасибо. В общем понял что по вопросу стабилизации температуры спирали нужно ставить мост, причем образцовая половина моста должна контролировать температуру окружающей среды и с этой поправкой регулировать накал струны, как схемотехнически это решить не знаю, но оно того стоит.
Второй вопрос который интересует, это сам накал спирали. Если питать переменкой то она с одной стороны холоднее чем с другой, свить в двое спираль чтобы погасить индукцию, вроде не то, при питании постоянкой появляется инерционность или инертность, не знаю как правильно сказать, оптимальным вариантом нахожу изготовление четырех ключевого мостового переключателя, по принципу полноценного импульсного блока питания, на основе TL494. хочется услышать Ваше мнение.
И третий вопрос связан с натяжением струны. Когда рез проходит в одной плоскости, пружина справляется нормально, но когда начинаются диагонали то явно есть перетяг спирали, что часто приводит к её обрыву. Как вариант предлагаю использовать принцип магнитофона, а именно привод вала подмотки ленты при воспроизведении, только нужно добавить регулировочную гайку с помощью которой мы сможем регулировать степень прижима тормозной фибры к шкиву, регулируя этим степень натяжения нихрома, ну и понятно что нужно поставить не большой коллекторный мотор с понижающим редуктором который будет вращать вал с фиброй, которая с регулируемым проскальзыванием будет тянуть шкив натяжения спирали, вот как то так.
BorysP будьте добры ссылку на Ваш вариант стабилизатора или полные ТТХ и какие микросхемы LM358 и LM2576T-ADJ, такие?

andrey_ak

У нас на станке натяжение сделано за счёт подвешенного груза через блочки.
Это даёт одинаковое натяжение и достаточный ход на любых диагоналях.
Недостаток - груз висит на одной из стоек и горизонтальный шаговик его таскает.
Вот здесь есть небольшое описание и фотка станка: foamwings.ru/cncware.php
Там на левой стойке можно разглядеть механизм натяжения.

А по поводу измерения температуры воздуха, как мне кажется, перебор 😃 Может, просто окно не открывать во время работы 😉
Хотя, всё зависит от решаемых задач.
Скажем, когда я резал вот этот самолёт: foamwings.ru/projects.php , то мне хватало точности ± 1 мм 😃 И он отлично летает.
Но вот сейчас мне понадобилось сделать консоль 950 мм трапецевидную, а в станок только 900 влезает. Вариант - стыковать из 2-х половин. Но здесь уже нужна точность хотя бы 0.1 мм. И профиль желательно поточнее выдержать…
Уж и не знаю, что легче - станину передалать пошире или точности добиться 😃

BorysP
kudrinni:

И третий вопрос связан с натяжением струны.

Такие решения реализованы в промышленных пенорезах. Есть решения на пневмодвигателях.
Надо только реализовать связь усилие прижима тормоза от усилия натяжения струны. Это уже автоматическое управление с датчиками и исполнительными механизмами.
Есть реализованные в металле и успешно работающие решения с блочными (полиспатными) системами натяжения с грузами или газовыми пружинами.
Решения с грузом и одним блоком с коэффициентом передачи 1/2 у меня работает успешно уже 3 год. Есть еще несколько таких решений в Украине и России. Смотрите фото.
Также одно решение есть с газлифтом. Там уже для уменьшения усилия применен полиспат с рычагом.
…com.ua/…/25196-Самодельная-CNC-пенорезка-для-хобб…

kudrinni

Да Андрей, Ваш сайт посещал, отличное исполнение и софт вкусный, это мое слабое место, одна десятка для пенорезки это великолепный допуск, но когда из за того что детвора выбежала из класса и не закрыла дверь, а потом с улицы прибежала обратно и принесли холод, то струна на это реагирует в пределе одного миллиметра, это хорошо заметно при резке широкого пенопласта на тонкие листы, особенно по краям.
Простой противовес, ну можно и гирю по тягать, закон тяготения работает надежнее чем электроника, не подумайте что пытаюсь смеяться, Ваш вариант станка - это хороший пример, великолепное исполнение, спасибо.

Во Борис, тоже нормалек, но громоздко, а вот вариант противовеса через блочки, только их поставить три чтобы гиря, на четвертом, не имела большой свободы, использовать принцип как планер через блочки запускают (сила/скорость), а блочки выстроить практически вертикально с небольшим шахматным развалом, спасибо.

BorysP

Могу добавить.
Полиспатная система уменьшает величину перемещения груза или пружины.
Также уменьшает инерционные силы при движении груза во время движения пропорционально коэффициенту трансформации.
Насчет точности - реализовано не менее 0,1 по контуру. Проверял контур профиля по шаблону вырезанному на ЧПУ.
Много секционные крылья для планеров стыкуются практически идеально.
Надо только точно вырезать и выставлять блок, а также точно выдерживать расстояние между колоннами.
Для этого на станке установлены линейки по всем осям. Точность установки колонн максимум ±0,5мм. Точность установки блока ±1мм.
Этого вполне достаточно для хорошей стыковки. Можно конечно установить точнее с помощью нониуса.
Считаю, что это уже лишнее. У нас все таки скорости моделей не сверхзвуковые.
На моем станке можно резать крылья длинной до 1м. Ограниечение это длинна стола.
Ограниечения минимума нет. Резал трапецидальные детали до 50 мм длинной. См. фото.

kudrinni:

громоздко, а вот вариант противовеса через блочки, только их поставить три чтобы гиря, на четвертом, не имела большой свободы, использовать принцип как планер через блочки запускают (сила/скорость), а блочки выстроить практически вертикально с небольшим шахматным развалом, спасибо.

Эта громоздкость кажущаяся. В работе данная система показала себя отлично. Высокая жесткость. Малые отклонения. Точность контура 0,1 мм. Быстро перестраивается на новую деталь в течение нескольких минут.
Груз зафиксирован с двух сторон и не болтается при перемещениях.
Насчет количества блоков:
У меня их один - усилие уменьшается вдвое, перемещение груза тоже уменьшается вдвое. В данной конструкции можно резать крылья до 45° стреловидностью. При увеличении количества блоков в полиспате необходимо увеличивать массу груза в 4, 8 и т. д. раз от усилия натяжения. Тогда действительно получается громоздкая система. Этот недостаток устраняется при замене груза газлифтом.

У Андрея основной недостаток - фиксированное расстояние между колоннами. Это неудобно при резке трапециидальных крыльев и конических деталей фюзеляжа.
Получаются большие перемещения струны по осям. Может даже не хватить скорости перемещения.

diwsky

Добрый день! Есть вопрос по использованию Mach3 и скина для пенорезки.
Как задействовать управление накалом струны?
Андрей, вы переделывали скин может знаете куда привязаны кнопки?
При нажатии на “Heat On” включается “Output 1”, а надо сделать ШИМ или генерацию, управляемую кнопками “туды-сюды”.
Понимаю, что, вероятно, это делается через PWM управление шпинделем, но с кнопок не получается менять частоту (мигания светодиода на пине порта 😃

Силовая часть - фрагмент схемы контроллера MM2001.
Вот: rcopen.com/forum/f112/topic195210/6