Еще один станок из Белоруссии 320х230х50.

Balbes

Вот наконец то и зашевелился мой станочек. И сейчас я хочу изложить всю историю его создания, так как первым вдохновлением к этому стал именно этот форум.
Нахожусь территориально в Беларуссии, поэтому прошу никого не удивляться некоторому дефициту казалось бы обычных вещей. У нас практически все найти проблема.

Когда я увидел как люди, ничего не сведущие ни в механике, ни в электронике, умудряются стряпать станочки из водопроводных труб, шестигранных гаек и моторчиков от 5,25 дисководов, мне стало стыдно что сам я не имею дома ЧПУ-шного помощника, обладая вполне богатыми знаниями электроники и довольно здраво представляя работу всех узлов ЧПУ станков.
Отсюда начались долгие размышления о том каким ОН должен быть, и что должен уметь делать.
Выбор был сделан на станке портального типа, с рабочем полем 320х230х50 мм, основная цель: сверление печатных плат и обработка неметаллических материалов.
Параллельно стала разрабатываться 3D модель конструкции и схема контроллера-драйвера на 3 оси.
Спустя около двух недель модель была готова, начались поиски комплектующих, вычерчивание деталей. Еще через недельку все чертежи были переданы на завод для изготовления.

Итак, вот как выглядела модель станка на этапе когда еще ни одной детали не было в руках.

Между делом я подобрал шаговые моторы и заказал 3 штуки в компании PureLogic (PL57H56-2.8-4) вместе с соединительными муфтами (BR-20).
Из модели уже можно было точно определить все размеры, поэтому в одной из местных контор заказал зубчатый ремень и 2 зубчатых шкива.

На заводе тем временем изготавливали цилиндрические направляющие на все оси и фторопластовые подшипники под них. Чисто случайно под руку попалось несколько катанных шпилек M8x1,25. Решил оставить их, поэтому гайки заказал именно под эти винты.
Никогда не думал что будет большой проблемой найти гетинакс толщиной 20 мм. На его поиски ушло почти 2 недели. Именно его я решил использовать на боковые стенки порталов и основания.
Тем временем я как раз закончил работу над платой трехканального контроллера-драйвера.

Привожу технические характеристики:

  • Управление через LPT порт. Вход step и dir для каждого канала;
  • Вход трех концевиков;
  • Сигнал аварийной остановки;
  • Вход и контроль сигнала charge pump;
  • Вход управления шпинделем (CW/CCW), регулировка скорости шпинделя (двигатель постоянного тока) от выносного переменного резистора посредством ШИМ регулирования, плавный разгон и плавное торможение;
  • Контроль температуры радиатора, управление кулерами;
  • Ограничение тока моторов при отсутствии сигнала step на всех каналах в течение 2 секунд;
  • Встроенный микроконтроллер для управления шпинделем, контроля температуры, ограничения тока моторов, контроля charge pump;
  • Схемотехника каждого канала L297+L6203;

Пришлось немного повозиться с прошивкой микроконтроллера для организации всех возложенных на него функций, и в конечном итоге все это дело заработало и успешно показало себя в работе на маленьких моторчиках (заказанные в Purelogic еще не пришли). Выглядела плата-контроллер-драйвер так:

Спустя еще некоторое время нашелся кусок гетинакса толщиной 20 мм. Он тут же был пущен на боковые стойки осей X и Y при помощи координатно-фрезерного станка.
На одном из предприятий разжился алюминиевым профилем, которого мне как раз хватило для конструирования стола.
Вскорое позвонили с завода и обрадовали что готовы мои цилиндрические направляющие, подшипники скольжения и гайки для винтов.

Привожу описание конструкционных деталей:

Ось Z: 2 цилиндрических направляющих ф10 мм, закаленная сталь, подшипники Фторопласт, Винт M8x1, Гайка латунь.
Ось X: 2 цилиндрических направляющих ф13 мм, закаленная сталь, подшипники Фторопласт, Винт M8x1,25, Гайка латунь.
Ось Y: 2 цилиндрических направляющих ф13 мм, закаленная сталь, подшипники Фторопласт, 2 Винта M8x1,25, 2 Гайки латунь.

На рынке нашел в качестве шпинделя коллекторный двигатель военного исполнения ДПР62-Н1-03. При питании его напряжением 27-30В он создавал вполне приличный вращающий момент, которого с запасом хватило бы для нужд данного станка.

Ну вот пожалуй и наступил этап сборки всех деталей воедино.
Спустя еще недельку мое творение предстало предо мной в таком вот обличье:

Теперь хочу сказать о результатах работы.
Станок ездит со скоростью до 1000 мм/мин, позволяет закреплять сверла/фрезы диаметром до 4 мм.
При сверлении отверстий диаметром 0,6 мм в стеклотекстолите толщиной 2 мм скорость сверления достигает до 20-30 отверстий в минуту. Точность позиционирования не хуже 0,1 мм.
В общем я вполне доволен результатом работы, получил реальное удовольствие в процессе проектирования и изготовления. 😃

Советы для тех кто сейчас на этапе проектирования, или что бы я теперь делал не так:

  1. Винты с шагом 1,25 мм позволяют разогнать ось всего до 1000-1100 мм в минуту, что при позиционировании является очень маленькой скоростью. Расстояние всего в 330 мм ость проходит аж за пол минуты. ШАГ ДОЛЖЕН БЫТЬ БОЛЬШЕ ДАЖЕ У МАЛЕНЬКОГО СТАНКА! Мощности шаговых моторов вполне хватает.
  2. Настоятельно рекомендую изначально отказываться от нешлифованных винтов со строительных рынков! Они съедают хорошую гайку в 5-10 раз быстрее чем ХОРОШИЙ ЗАКАЛЕННЫЙ ВИНТ СО ШЛИФОВАННОЙ РЕЗЬБОЙ. Резьба желательно должна быть трапецеидальная а не метрическая. Свои винты по осям X и Y планирую поменять вместе с гайками на ф12х3.

Ну вот в принципе и все.
Когда поменяю винты, сниму видео работы станка и выложу сюда.

Pavelrb

обидно, конечно, что у нас в РБ особо ничего не купишь…
но при желании найдешь, пусть и не в РБ, все, что необходимо.
я пошел по порочному пути- использовал моторы шд5 доставшиеся почти за так
не был готов вклалывать деньги в проект, возможно ненадежный.
да еще и схему форсировки использовал резисторную.
у нас моторы нетрудно найти, по
этому эту схему и взял.
своего немного намудрил, киловатты жрет…
гауно, хотя ездит около 2 м мин.
пробовал 2.5 д ветка станок из беларуси…
буду делать возможно более возможное поле при совокупности поля и затрат, главная проблема при хорошем имеющемся станочном парке шлифануть направляющиеся длиной около метра.
на безцентровиках у нас лыжи максимум 400 мм… самые крупные круглошлифовальные позволяют всунуть максимум 900 мм, на бесцентрорвиках рабортяги при такой длине боятся в лоб получить. что- то придумаю, коммерческое при менение проекта было необходимо год назад, сейчас уже идет как хобби.

Aviator73
Balbes:

Нахожусь территориально в Беларуссии, поэтому прошу никого не удивляться некоторому дефициту казалось бы обычных вещей. У нас практически все найти проблема.

Приветствую земляка!
Полностью согласен, что Беларусь - страна аграрно-колхозная, ничего купить для хобби почти невозможно.
Тоже недавно сделал станочек, поле побольше. Пока резал фанеру и бальзу - супер. То что надо!
Винты 10х3 трапецивидной резьбой и бронзовые гайки (из Польши добрый человек привез).
Движки и оси Y - от принтеров. Все детали сделаны собственноручно без каких либо станков (тисков даже нет). Токарь только обточил концы винтов и направляющих Z.
Контроллер - на логике, без всяких хитростей, на 155 серии 😃
Ух, теперь моделей настругаю! 😃

26 days later
Kitsok
Aviator73:

Все детали сделаны собственноручно без каких либо станков (тисков даже нет). Токарь только обточил концы винтов и направляющих Z.

Добрый день!

А боковые стенки, как я понимаю, из алюминия? Ножевкой что-ли?

Aviator73
Kitsok:

Добрый день!

А боковые стенки, как я понимаю, из алюминия? Ножевкой что-ли?

Да, дюраль, десятка. Две плиты соединил болтами и пилил/сверлил сразу две. Получилось не плохо - ось Y ездит без подклиниваний.
Резал “болгаркой”, потом как в анекдоте - доработал напильником.
Желание пуще неволи!