Мой CNC станок с рабочим полем 850х340х100 (процесс постройки)
Впечатляет! Поздравляю! 😃
Хочется подвести некоторое резюме по факту проделанной работы и конструкции станка, а также сделать соответствующие выводы:)
фотогалерея (повтор ссылки) - picasaweb.google.com/108384625776769328729/72011#
Как и ожидалось, постройка станка дело совсем не такое легкое как это кажется в начале, с деревянными станками наверное немного полегче (дерево все же обрабатывать проще и быстрее чем металл, но сделать все точно и качественно даже не смотря на это очень не просто). Постройка потребовала использования достаточно большого количества различных материалов и оборудования, которое найдется не у каждого, но при строительстве оно очень нужно. Для постройки мне были очень необходимы: плоскошлифовальный станок (круг и лента, без него обрабатывать металлические детали вручную весьма тяжко), сверлильный станок (без него вообще никак, дрель конечно тоже использовалась, но выдержать четкие перпендикуляры к поверхности ей невозможно без спец. приспособлений), дрель, электролобзик (я пилил по началу вручную, при наличии навыка это можно делать весьма ровно, но значительно дольше и тяжелее, особенно толстые материалы), ножовка по металлу, напильники, надфили, метчики (М3, М5, М6, М8, М12, причем при работе с металлом очень желательно иметь 2-е или 3-е комплекты – черново, средний и чистовой).
Материалы. Из материалов основные это дюралевые пластины 12, 25, 30 мм, уголок алюминиевый 100х50х5 мм (ушло 4 штуки по 2 м, почти без остатка, те куски которые оставались от основных, распускались на пластины и мелкие элементы), бокс 80х40х2 (1 шт.), швеллер 100х50х5 мм (1 шт.) столешница толщиной 38 мм влагостойкая.
Заказные фрезерованные позиции. Фрезерованный деталей было не так много и если в них были отверстия, то делались только критические под посадку или при парной фрезеровке). Мне сделали – боковины портала (Д16Т 25мм, фрезеровались одновременно парно, отверстия под подшипник ШВП, 8 отв. D8, 2 отв. D12 мм), боковины станины (Д16Т 12мм, фрезеровались одновременно парно, отверстия под подшипник ШВП, 8 отв. D8, 2 отв. D12 мм), пластины основания 150х150 (4 шт.) и 300х150 (2 шт.) без отверстий, платина Z неподвижная (Д16Т 30 мм, с выводом поверхности, без отверстий), пластина Z подвижная (Д16Т 30 мм, с выводом поверхности, без отверстий), держатель гайки ШВП Z (Д16Т 30 мм), пластины для установки ШД (Д16Т, 2 шт. – 12мм, 1 шт. 20мм). За все это удовольствие с меня взяли порядка 30 тысяч рублей. Все прочие необходимые отверстия кроме указанных выше производили вручную, то же касается изготовления различных прочих мелких элементов и деталей – руками делалось.
Станина станка. Я сделал станину из усиленного профиля KANYA 50x50 мм MA1-1, который собирался в раму, усиливался уголками (в том числе 100х50х5) и элементами из швеллера 100х50х5, сбоку установлены пластины (для подвески стола, крепления ШВП и ШД), снизу косынки 150х150 (по углам) и 300х150 (по центру). Даже с учетом того что сверху подвешен стол (столешница укреплена от прогиба по длине с помощью уголка алюминиевого 100х50х5 высокой стороной вверх), он обеспечивает лишь незначительное усиление жесткости конструкции рамы. В общем, не смотря на такую вроде массивную конструкцию из металла, она не обладает высокой жесткостью на кручение и ТРЕБУЕТ УСТАНОВКИ НА (желательно) РОВНОЕ ОСНОВАНИЕ С РЕГУЛИРОВКОЙ ГОРИЗОНТА НОЖКАМИ! Такова правда жизни. Ножки в моей конструкции предусмотрены (6 шт, для регулировки по углам и препятствию проседания средней части, с резинками для амортизации), причем их высота позволяет просунуть под станок руку до самого плеча, что очень необходимо для проведения профилактических работ и уборке, особенно учитывая что я не имею доступа к станку с одной стороны из-за места его установки, это немаловажно!
Коротко по ножкам. Основа ножки шпилька М12 мм, вкручена в заранее подготовленные отверстия в пластинах косынок станины (использовался зеленый локтайт для предотвращения отвинчивания и разбалтывания шпилек), к пластинам притянуты 2-мя гайками М12 (1-я с широкой шляпкой для лучшего распределения боковых нагрузок на пластину, 2-я гайка с пластиковой вставкой для предотвращения отворачивания 1-й). На шпильки накручены точеные бочонки из Д16Т (сделали бесплатно по знакомству) D35 мм (в них предусмотрены два отверстии М3 для законтривания в установленном положении. Резинки сделаны из подвеса для глушителя от Волги (долго искал из чего сделать, в гараже попался на глаза комплект для подвеса, из него и сделал – достаточно эластичные). Резинки вырезаны на черновую ножом, прихвачены клеем к бочонкам и обточены по контуру бочонка на плоскошлифовалке (вырезать из толстой резины ровный круг ножом зае…ся, лучше обточить, клеить резинки к ножкам тоже бесполезно, когда они будут крутиться на шпильке для регулировки, резинки просто отрываются, ни какой клей не удержит). Крепления резинок я сделал хитро – резинки я не зря прихватил клеем, это нужно чтобы после обточки резинки остались на месте, после этого в них прямо с бочонками сверлятся 2 отверстия, затем резинки отрываются, в них с наружной стороны сверлятся (выбираются) отверстия на половину толщины резинки под головку болтика М3, а в бочонках соответственно режется резьба M3. При сборке болтики широкими шляпками прижимают резинку к бочонку, при этом выбранного под головки расстояния хватает чтобы резинка амортизировала не касаясь головками поверхности стола. При вращении бочонка, резинка остается на месте и не отваливается. Покупные ножки которые рекомендовали на форуме, я купить не смог, поэтому сделал свои.
По гайкам!!! Моя конструкция крепления в паз профиля – гайка М8 (сточенная с двух сторон под конус повторяющий форму стенок паза в профиле) с фторопластовой вставкой (для предотвращения самоотвинчивания), широкая шайба для компенсации расстояния между гайкой и стенкой профиля и распределения нагрузки
Портал Y. Ну тут особо что-то высказывать не имеет смысла, можно лишь заметить что его достоинство в высоте между направляющими оси Y (это очень хорошо для жесткости на скручивание головки Z) и в том, что помимо 2-х профилей 50х50 еще жесткость придают крепления валов. Но первое достоинство является в то же время и недостатком – оно поедает полезную высоту рабочей зоны (в конечном итоге она получилась с учетом жертвенного слоя – 90 мм). Изначально, каждый профиль Kanya 50x50 помимо отверстий М8, планировалось притянуть к стенке портала еще через центральный болт М12, но это не удалось (при нарезании резьбы М12 в ребристом отверстии профиля, метчик ушел от четкого перпендикуляра оси, да еще отверстия в боковинах расточник промахнулся на 1 мм), после чего пришла идея проложить внутри профиля и притянуть его к боковинам шпилькой М12, что значительно усилило жесткость конструкции на раскачивание портала вбок, особенно учитывая на какие расстояния у меня разнесены профиля. В целом я доволен такой конструкцией.
Головка Z. Принцип построения понятен из фото, и чертежей solidworks (они первоначальные, там не хватает некоторых мелких второстепенных элементов по защите, но основа не изменилось – две П-образных пластины, одна подвижная, одна нет, ставятся П ногами друг к другу, внутри лежит ШВП). Сбоку я поставил защитные пластины (раскроил из бокса 80х40х2), а снизу прикрыл пластиной установленной впритык к рельсам (так чтобы повторить П образный вырез подвижной пластины, а сбоку примыкало к боковым щиткам, ну разумеется с минимальным зазором, чтобы не терлось). Такая защита позволила полностью изолировать внутренности Z сбоку и снизу от попадания пыли, открыт только верхний участок (тут я ничего придумать не смог, поскольку легкий кожух прикрепленный к подвижной пластине мешал бы и упирался в кабель-канал, можно использовать разве что тканевый уплотнитель, но я не стал). Ход по Z обеспечивается порядка 140 мм. При конструировании Z, я долго думал как сделать лучше и в будущем если потребуется увеличить ход по Z и переход от валов на рельсы с сохранением защиты головки и ее минимальной переделкой, после чего пришел к такому компромиссу, его и сделал (совсем легко все не получится, но переделка потребуется минимальная и то хорошо).
Дополнительно я к держателю гайки ШВП (шириной 30 мм) сделал дополнительную вставку (еще один блок 25 мм), это увеличило площадь прилегания держателя к жесткой подвижной пластине Z, а то при маленькой толщине этого держателя гайку подклинивалоL. На Z крепление гайки ШВП было сделано жестким, в отличии от Х и Y (там стоит гибкие тонкие демпфирующие пластины, компенсирующие кривизну ШВП и неточности сборки), и малейшие неточности сборки и изготовления деталей создают избыточное давление на гайку ШВП и ее может клинить (не стоит наивно думать что подкладкой фольги вы с легкостью компенсируете все неточности при жестком соединении, я это уже испытал на собственной шкуре). Идея с отжимным болтом, которым можно регулировать прижим гайки в пластине провалилась – болт давил на дюралевый держатель и его продавливал слегка, стоило болт слегка перетянуть, как получалось излишнее давление на гайку, при этом даже небольшого усилия при затяжке хватает, чтобы начало изгибать пластину даже толщиной в 15 мм. В общем идея с болтом умерла при экспериментах.
Механика. Об этом я писал в ранних постах и создал еще несколько тем, поэтому напомню, что в целом на валах и китайских ШВП работать вполне можно, но лучше и надежней (дальновидней) сразу ставить хорошие рельсовые направляющие и ШВП искать покачественнее. В моем случае (да и не только у меня наверное) валы имеют форму волны (в разумных приделах конечно, но это присутствует и исправить это нельзя), чтобы это компенсировать, я конечно пытался выставить их на опорах как можно точнее, регулируя затяжкой болтов. Дополнительно к этому, на ось Х я установил по 3 каретки на сторону с общей базой по Х 250 мм, это частично компенсирует кривизну (я так думаю), по Y каретки особо не разнесешь (у меня вышла база 162 мм), на Z у меня стоят рельсы. ШВП по X мне досталась криваяL, поэтому чтобы она жила долго и не разносила гайку, приходится снижать скорость (экспериментально, пробовал ШВП по Y и Z – работают до 4500мм/мин, по Х из-за кривизны выше 2500 мм/мин гнать даже не стоит). Идеальная скорость получилась 1200 мм – все работает тихо, стабильно и сбоев нет, понимаю, что этого маловато, но для хоббийной работы вполне сойдет (всему виной ШВП ХL), можно при желании увеличить до 2000.
Точность механики. Точность получилась вполне нормальная. Китайские ШВП обеспечиваю четкое возвращение в 0, ест лишь один маленький нюанс – чтобы точность была постоянной, надо перед началом работы прогнать портал до крайних точек, вернуть в 0 и обнулить HOME (у меня выставляется вручную по механическим датчикам), После такого прогона очевидно происходит прокатка и разогрев смазки по шарикам кареток и ШВП (если этого не сделать, то станок уплывает до 0,07 мм), далее можно работать, станок всегда четко возвращается в 0 в пределах отклонений до 0,02 мм. Касательно точности валов и рельсов – экспериментально по своим датчикам я вижу, что если надавить на портал с одной стороны по Х (прилично, всем телом) то индикатор показывает отклонение до максимум до 0,1 мм, по Y примерно тоже самое (давим например на нижнюю точку – до 0.08 мм. Z по индикатору пытался тянуть рукой еще при строительстве (пытался отогнуть рукой подвижную пластину на себя и в сторону ШД) – индикатор установленный на пластине ШД также показывал отклонения до 0.08 мм примерно, но это разумеется могло быть вызвано люфтом в гайке ШВП, ведь тянул я вдоль оси, а не поперек. В реальности таких отклонений не будет, поскольку при таких нагрузках просто сломает фрезу. Рельсы у меня вызывают большее доверие, да и долговечней (износостойкие) они, в отличие от валов, которые в моем случае повернуть не удастся (у меня валы на опорах, так что лишь замена в случае канавок). Самое обидное что я купил валы как начинающий по незнанию и общему форуму, а не из-за меньшей стоимости, по поезд уже ушел.
При работе по фанере и бальзе, после предварительного прогона перед работой, после выполнения УП, все возвращается в 0, отклонения могут составить до 0,02 максимум.
Датчики HOME и концевики. Я много читал по датчикам HOME и все хотел поставить электронные поточнееJ, но в результате сделал свой выбор в пользу индикаторных головок часового типа (можно недорого приобрести у железячников на рынке, всего 250 рублей штука). Такие головки обеспечивают точность до 0,01 мм, что очень хорошо, единственный их минус – надо выставлять 0 вручную визуально по индикатору. Я поставил такие головки на X и Y, на Z это не имеет смыла из-за автонуля (мне машинный 0 по Z вроде как не нужен, все равно вручную фрезу менять и выставлять 0 по ее длинне). Маленький нюанс – индикаторная головка должна иметь ход 10 мм (есть еще на 2 мм в продаже), суть такого выбора проста – если вы вылетите за лимиты поля, то такой ход позволит вам не сломать датчик, что весьма вероятно при малом ходе штока индикатора. Автоноль я предусмотрел, сделал всю разводку, но на практике так и не попробовал еще.
Многие говорят что концевики не нужны, можно ездить по софтовым лимитам, на практике я уже убедился что это не так, стоит забыть нажать волшебную кнопку в MACH3 и есть возможность влететь в борт. Так что не стоит экономить на безопасной работе станка, ставьте обычные концевые микрики и все будет в лучшем виде, этот дополнительный рубеж защиты вам наверняка пригодится.
Кабель-каналы. Я выбрал себе кабельные траки размером 75х25 мм. В них мне удалось уложить (в самый заполненный основной по Х) – 3 кабеля ШД D13 мм, 5 кабелей МКЭШ 3х0,75, ПВС 3х1,5, 2 трубки охлаждения D12 мм, трубку для воздуха D8 мм – и все, канал был забит битком под завязку, канал по Y тоже не быль свободным. Чтобы уложить кабели, мне пришлось разобрать верхнюю часть кабель-канала, на полу уложить кабели в каналы, закрыть их и после этого лишь ставить на станок (я потратил на это целый вечер). Мои начальные мысли о том что можно легко пропихнуть кабели в установленный кабель-канал, после начала работ по укладке развеялись как дым. Не стоит также думать что кабель канал внутри прямоугольный, как бы не так, нет, в челом конечно так и есть, но вот про выступающие внутрь держатели элементов (каждый фрагмент гибкого канала сборный, и соответственно чтобы элементы цеплялись друг за друга нужны защелкивающиеся разъемы держатели), и это очень наглядно ощущается когда пытаешься запихнуть кабель внутрь каналаJ, имейте это ввиду.
Экранированные кабели. Я даже создал отдельную тему по этому поводу - rcopen.com/forum/f41/topic234942 , там все описано (за и против, как сделано и что вообще народ думает по поводу экранировки), короче я все кабели поставил экранированные (кроме 220в питания инвертора).
Эстетика. Я человек по природе специфичный наверноеJ, если мне что-то не нравится при конструировании, меня от этого начинает аж коробить, долго мучает совесть и в результате пытаюсь сделать как нравиться, даже иногда не считаясь в экономической обоснованностьюJ. В данном проекте станка это вылилось в наличие разных клемных коробочекJ - ну не нравятся мне висячие кабели и открытые клемники. В идеальной конструкции все должно быть скрыто, но при этом легко заменяемо или коммутируемо, поэтому было принято решение использовать продаваемые пластиковые корпуса для РЭА (для радиолюбителей). Коробки были установлены для коммутации ШД, кнопку ESTOP, концевиков и общая коробка на портале для коммутации и поворота кабелей. Идея с центральной коробкой моя гордостьJ, очень удачная, она так четко вписалась в дизайн (видно на фото, основной кабель канал четко в нее входит, тут же подключен автоноль и ШД Y), при этом кабели и шланге видно только на повороте в канал Y.
Станок еще бы по хорошему надо было покрасить порошковой краской, но это стоило делать если бы я четко до последнего винтика проработал конструкцию танка, а так если сравнивать начальный электронный проект, по которому началась постройка, с оригиналом, то можно заметить, что многие мелкие вещи делалось по ходу, соответственно в каких-то местах были бы сколы или не крашенные участки. Металлический цвет алюминия и так делает станок благородным, так что и без краски получилось хорошоJ (эффекта достаточно от крашенной защитки Y).
Шпиндель и охлаждение. Шпинделем и инвертором я очень доволен, они хоть и шумят, но все равно значительно ниже чем щеточный резак на воздушном охлаждении. По ресурсу китайского шпинделя 2.2 кВт покажет время. Конечно такие станки не для домашнего использованияL,нормальных решений по шумоизоляции я не нашел, а из тех что есть нужно как минимум сделать хотя бы внешний кожух (для моего станка это проблема, так как он достаточно габаритный во всех 3-х направлениях), при резке бальзы и фанеры звук резки не такой сильный и соседи стерпят, а вот при резке металла!!!, там уже слышно так слышно, так что имейте ввиду. Я человек честный и не хочю мешать другим соседям жить, так что для меня шум это очень больной вопросL, возможно придется перенести станок из квартиры в клуб, что не хотелось бы (там чужие люди, да и мобильность в срочном изготовлении нужных деталей теряется).
Шпиндель на водяном охлаждении, которое надо было сделатьJ. На фото в галерее показаны два варианта (начальный и конечный).
Первоначальный строился по внешнему принципу действия – бак (лучшее что удалось найти для этих целей – бачок омывателя Газели, но если в выходным патрубком у него было все круто, то возврат жидкости приходилось осуществлять через два патрубка D6 мм сверху, что было натурально геморойно как с токи зрения гидродинамики, так и по изготовления тройника под шланг), радиатор для охлаждения жидкости с вентилятором (радиатор печки от той же газели, а вентилятор если компьютерный, то надо тащить 12В на эту конструкцию или искать вентилятор на 220В), помпа аквариумная (я купил китайскую 1200 л/ч, которая может работать как погружная и внешняя). Возникла куча геморроя с переходниками под шланги, герметизации помпы (там все не очень чтобы сверхточно подогнано, та и пластик хрупкий, у меня вообще была маленькая трещинка у кольца вводного штуцера). Часть переходников я сделал, для пробы некоторые шланги были соединены через временные штуцеры, помпа загерметизирована герметиком и для нее изготовлены сразу новые штуцеры вместо пластика (ведь я хотел изначально использовать тосол, а если он течет и испаряется, то здоровью это однозначно не лучше). Но хохма даже не в этом, а в том, что на картинке инструкции помпа может закачивать воду из резервуара находясь выше уровня жидкости, но на практике это не так (помпа не насос, в ней всего лишь для прокачки жидкости крутиться водяное колесо, которое может конечно прокачивать воду находясь выше уровня, НО тогда система должна быть уже заполнена жидкостью и не иметь воздушных пузырей – все видели, как из бака авто через шланг качают бензин, принцип самотечения потока). Поэтому вне и пришлось установить бак на некой опере, чтобы создать давление жидкости и заполнить отсек с колесом помпы (это видно на фото). Сверху это конструкции планировалось надеть кожух, чтобы она не бросалась в глаза, а напоминала технологический ящик. Данная идея имеет свои плюсы – все навиду, работа элементов видна и их можно заменить, помпа во время работы греется, но находясь снаружи жидкости, почти не передает это тепло жидкости. Короче я отказался от такой конструкции и почти 1000 рублей ушла неизвестным телезрителямJ
Окончательный вариант оказался более интересен, хоть и имел маленький минус (помпа находясь в жидкости ее подогревала теплом своего мотора), зато плюсы которые я получил были просто сверхкрутые – пропала проблема с герметизацией (я использовал гермовводы для кабелей с резиновыми уплотнителями, они полностью герметизировали шланги), не надо никаких особых переходников (только 2 штуки для перехода от основного толстого подающего шланга с помпы на 12мм шланг к шпинделю и на 12мм возвратный шланг), помпа лежит в жидкости (меня тулько пугает возможность короткого замыкания 220В, а так она всегда заполнена и ее герметизировать не надо совсем, она работает как погружная). В качестве емкости был выбран алюминиевый бидон отечественного производства за 900 рублей и емкостью 10л (у пластиковых собратьев крышка либо маленькая – помпа внутрь емкости не пролазит, либо закручивается погано и совсем не герметично). Бидон оказался хорош всем (алюминий рассеивает тепло, поэтому сам бидон работает как радиатор), хороший объем жидкости (10л), НО его сделали в наше стране и крышка даже с прокладкой не очень плотно прилегает (гавеный штамп крышки) что дает возможность небольшим утечкам (хотя при желании этот недостаток устраняется герметиком). Я сейчас в качестве жидкости пользую дистиллированную воду, правда купил в ОБИ так называемый ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ (жидкость на основе глицерина который не вредный, применяется для батарей и холодильного оборудования, ссылок в инете много), но пока попробовать его не рискнул. Этот теплоноситель содержит антикоррозийные добавки и обладает почти теплоемкостью тосола, плюс не вредный при испарениях, НО как он будет взаимодействовать в реакциях с рубашкой охлаждения шпинделя я пока не знаю (рубашка я надеюсь из нержавейки, а не какая нибудь хромированная или оцинкованная). Отверстия в крышке этого бидона я сделал прямо на станке побрызгивая во время работы WD40 на фрезу (отверстия под гермовводы 25 и 22 мм делать руками неудобно, а если сверлить сразу, то еще надо такие сверла найти и купить – сверло на 25 мм с расточенным хвостовиком стоит 300 рублей у железячников). Тут главное правильно рассчитать где сверлиться в крышке, чтобы она потом оделась на держатель и гермовводы не мешали зажиму.
Штатные патрубки из пластика от помпы я выкинул (тем более мне нужен то всего один для шланга на выход) и поставил ратунный штуцер который купил в ОБИ всего за 27 рублей! (латунный штуцер с латунной гайкой как раз под резьбу помпы, при этом четко под шланг омывателя – красный из автомага, видно на фото). В качестве соединителей использовал соединители для шлангов (которые для перехода с красных основных шлангов с бидона на 12мм синий) из того же ОБИ (стоит гад 140 рублей за штL). Мне такие переходники выточить саомстоятельно нельзя так нет токарного станка да и материала (латуни, ее еще найди в городе кусками попробуй), пришлось купить эти. В шпинделе патрубки под шланг с внутренним D6 внешним D8 (особенности ограничения кольца штуцера), соответсвенно пришлось делать переход с D12мм (внешний, внутренний 10мм) шланга на мелкий, для чего использовал типа хромированные штуцеры для воздушного оборудования (нашел в разделе ОБИ для компрессоров), так вот, от воды эти штуцера начали ржаветь и выбрасывать в вожу ржавый налет (гав…о оказались), теперь пытаюсь найти латунные заменители или сделаю сам, правда из алюминия (другого материала дома нет).
Что касается шлангов 12мм и 8 мм, то я их купил в автомаге (правда только в одном нашел, не знаю где они их берут), заявляется что они маслостойкие. Почему я использовал для подачи жидкости от помпы до шпинделя шланг 12 мм, а не 8мм -потому что по толстому шлангу жидкость толкать значительно легче и напор больше (возьмите 6 м шланг 12мм и 8 мм и попробуйте подуть в него для понимания вышесказанногоJ), да и у помпы выходной диаметр почти 14мм, смысл гробить такой поток в самом начале. У меня помпа стоит под столом и доставляет жидкость на высоту почти 1,8м, при этом все легко доставляется и патрубки полностью заполняются жидкостью всего за 2 минуты (не в смысле пока протекут, а в том что полностью выгоняют из себя весь воздух и заполняются полностью, не смотря даже на узкие участки шланга D8мм у шпинделя).
Хочю похвастаться также управлением помпойJ. Я сделал внешних блок (коробочку с электроникой) для управления помпой – в ней предусмотрено ручное включение (кнопка), так и авто включение охлаждения от реле контроллера CNC через реле управления 12В (берется с БП в шкафу автоматики). Я для этой коробочки даже маленькую платку отфрезеровал на станкеJ. В качестве индикаторов на наличие входного (220В от розетки) и выходного (220В на выходе на помпу с реле или ручной кнопки) напряжения. Электросхема не сложная, но изготовление этого пультика съело целый вечер. В качестве светодиодов использованы готовые неоновые лампочки для 220В (так кажется) в корпусах под приборный монтаж (цилиндрический корпус, снизу гайка) стоимостью 30 рублей шт. Я изначально хотел реальные светодиоды поставить, но когда начал читать про сложности их работы от 220В и хотел подобрать резисторы (нужны по схеме светодиоду при питании 220В) плюнул и купил в киоске неонки уже в корпусах и под нужное мне напряжение.
Общие сведения по станку. Станок получился весом почти 150 кг. Для его переноса на новое место (в случае необходимости) нужно окрутить 10 болтов крепления боковин в центральной плите Х и отсоединить кабель-канал Х и коробку кнопки ESTOP и всеJ, можно отдельно переносить станину и портал.
Резонансы. Станок хоть и казалось бы тяжелый, но резонансы есть, в частности это проявляется характерным гулом (появляется при работе осей в некоторых небольших диапазонах скоростей – в диапазоне от 1600 до 1800, не приятный звук, кажется что от моторов исходит), санок не вибрирует и не трясется (визуально), а именно появляется некий гул или усиливается шум. При разгоне и работе шпинделя тоже появляется в некоторых небольших диапазонах частот, пройдя которые (вверх или вниз) нормализуется на рабочий гул.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ:
Наверное, я как всегда написал все длинно и немного сумбурно, но сделал это искренне, возможно кому-то это будет полезным. Чтобы понять все трудности по постройке читать мало, нужно экспериментировать и пробовать самому, такова жизньJ, но хоть на некоторые грабли кто-то не наступит, может бытьJ. Это мой первый опыт в станкостроении, и думаю что для первого образца станок получился хороший, даже не смотря на некоторые его недостатки, для моделиста это действительно незаменимая и очень полезна вещь! Отдельная благодарность всем кто давал мне советы в разных темах по станку (решение по тонким пластинам компенсаторам для крепления гаек ШВП мне очень пригодилось), ну и конечно же товарищу Графу, за его описанный опыт и примеры постройки станков (изначально как и многие, я хотел за основу нагло взять конструкцию его деревянного станка для моделиста, лишь чуть подкорректировав его под свои нуждыJ).
ВСЕМ СПАСИБО! Я не прощаюсьJ, сейчас постройка первого станка несколько остудила мой пыл по началу постройки второгоJ, но рано или поздно я к этой теме вернусь я думаюJ.
Женя, в ИТОГО нет подраздела по электронике, какие моторы-драйвера? И естестно выводы.
Они описаны в посташ выше (раньше). Но если так хочется услышать, то пожалуйста:):
В качестве основного контроллера используется Purelogix PLC4x. Я им доволен, на него подключены три драйвера по 3 осям (X, Y, Z), кнопка ESTOP, контакт пластины автонуля и 3 входа на концевики (изначально планировал сделать HOME, но потом сделал защитные концевики по концам каждой оси - на ось подключены по 2 в параллель и установленны на концах, соответсвенно в MACH3 на Х++ Х-- прописан один пин входа на ось. Изначально хотел еще ШИМ подключить, даже прокинул на него кабель к инвертору, но у меня не заработало, я инвертор не настроил, а при дефолтных настройках эта опция у него похоже не заедйствована, так что я пользую инвертор в ручном режиме, возможно позже настрою и проверю. На выходы реле у меня подключен только пуск помпы от команды MACH3 на старт. В данный момент к контроллеру притензий нет.
В качестве драйверов пользую GECKO G203V, нареканий на работу нет, на не убиваемость не проверял:), хотя американцы заявляют что он не убиваемый, я проверять не рискнул:). Кстати скоро у них на сайте www.geckodrive.com опять обявят 2 недели скидок (в ноябрее вроде акция была в прошлом году, и говорят бывает каждый год), так что есть возможность купить их дешевле - щас они стоят $147, а я брал со скидкой в районе $120 кажется. По заказу - я зарегистрировался на сайте, написал им письмо и попросил оформить заказ на 3 драйвера (я изначально заказал 201Х, но потом переписался на 203V) и попросил посчитать отправить мне именно EMS, они так и сделали - выставили мне счет в PAYPAL, я оплатил и все мне отправили. Драйвера держат до 8А, но при токах более 3А регомендовано ставить радиаторы (там микруши и кренки через термопрокладку на основание корпуса все гонят), я поставил радиаторы для процов через термопасту и у меня все холодное совсем.
Двигатели стоят Purelogic 57H76 (на X, Y), 57H110 (Z). На Z я поставил именно помощней, поскольку меня сильно пугали что там высокие нагрузки и при высоком весе подвижная часть Z требует мощьный ШД, чтобы точно держать высоту). При таких ШД у меня все работате, пропусков шагов вроде не замечал, при этом вес портала порядка 70кг, а вес подвижной части Z со шпинделем 2,2кВт с водяным охлаждением наверное порядка 16 кг. На все оси стоят ШВП 25мм. Хоть и все работате вроде как без сбоев, если была возможность, поставил бы на все оси 57H110, чисто интуитивно и для надежности, всеже у меня станок металлический, а 110мм можнее 76мм, а запас мощности лишним не бывает. Для ШД типа 86, нужен уже по нормальному транс с выпрямителем на 80В, что дорого (и ШД дороже и транс с выпрямлялкой), у Purelogica усть транс и выпрямитель, НО транс выдает 50В, и после выпрямителя выходит 72В, при этом питание дольжно быть 220В, а унас в розетках оно может быть и 230В и даже выше, а это значит что выходное напряжение может быть выше 80В, что в свою очередь выходит за границы работы драйвера (правда народ утверждает что в драйвере стоят ключи с пределом до 100В, но проверять это желания не возникает), соответственно нужен еще или сетевой стабилизатор (чтобы четко держать напругу питания 220В) или транс с выходом 45В чтобы даже при 240В в розетке не вывалиться за 80В. Мой станок предусматривает заранее возможность установки ШД типа 57 и 86, но поскольку я купил ШД сразу на этапе проектирования, у меня выбора не оставалось как поставить то что купил:).
Блок питания ШД у меня всего один - 27В 350Вт - S-350-27, как показала практика, мне его хватает. За скоростями ШД я не гонюсь, мне достаточно работы до 3000мм/мин. На питание контроллера стоит S-25-12 (на питание контроллера по заявлению производителя нужно ставить выделенный БП и питать от него что-то еще, запрещено), на питание вертиляторов охлаждения и прочей мелочи S-35-12.
Все это собрано в корпусе от компа с доработкой (фото в постах выше). Вот собственно и все выводы:).
Женя спасибо тебе за такие подробные ответы. Твои посты можно прямо как инструкции применять.
Спасибо за ответ, интересовал конкретно вывод по движкам. Сейчас собираю почти такой же конструктив и мучаюсь какие моторки ставить 76 или 110.
И еще вопрос, как Вы добивались параллельности стенок портала? На фланцы SHF слабая надежда, если плоскость среза профилей кривая, то при “притяжке” их к стенке портала ее должно, по идее, повести . У меня вместо профилей квадратная труба, вот сижу и чешу репу как все выставить чтоб точно и жестко было.
Лучше поставить все же 110, цена чуть выше, а они мощнее (я пока почти не затрагивал работу с алюминием, разве что в крышке бидона фрезеровал отверстия, штангеном вроде бы все было нормально, фрезеровка стояла по 0,1 мм, но в нескольких местах из-за наклона крышки врезернулся почти 1 мм, фреза была двухперая 3 мм, обороты 15000).
Мне боковые стенки изготовили на заводе парно, мне сам технолог это предложил, потому как я ставил условия что они должны быть идентичны и отверстия в них должны быть очень точно симметричны - мне парно фрезернули обе стенки и на координатно-расточном станке также парно расточили отверстия под фланцы ШВП и отверстия под крепление профилей Y.
Стенки могут быть даже установлены с сужением, не смертельно, другое дело что нужно будет четко поставить ШД, чтобы он был соосен с осью ШВП, при этом посадочные отверстия под распорки Y и фланцы ШВП на обеих створках должны быть выполнены очень точно, поскольку если этого не сделать, то можно получить клин на рельсах или ШВП. На ШВП небольшую неточность еще можно скорректировать гибкой пластиной держателя гайки, а вот если получить клин на рельсах, то уже так просто не выкрутишся. При проектировании должна быть предусмотрена вохможность корректировки портала на поврот и по вертикали (чтобы исправить наклон Z, правда вертикальность Z лучше откорректировать через обвязку Z вокруг рельсов Y). Народ для корректировки подкладывает всякие полоски фальги и т.д., но лучше с этим не сталкиваться, поскольку на своем опыте могу сказать, что такое решение не слишком эффективно (со временем фольга может и прожаться, зависит от толщины), а во вторых не прибавляет жесткости станку. Не даром же говорят - чтобы построить один станок, надо иметь другой:). Способов регулировки достаточно много пользуется, но все они не так просты в плане исполнения и многие имеют свои недостатки.
Про квадратную трубу уже писалось, в решении у AUS16 тоже используется труба, поэтому мы сообща решили сделать фрезерованные боковины на нее и использовать шпильку для стяжки, посмотрите как у него это реализовано, при таком подходе есть реальная возможность с такими вставками исправить криво срезанную трубу.
Жень, расскажи пожалуйста про автоноль, что из себя представляет, какую функцию выполняет?
Автоноль - нужен для того чтобы точно выставить расстояние от концика фрезы до стола. Работает так - изготовляется (берется) пластина известной толщины (например 5 мм), к ней цепляется контакт №1, контакт №2 цепляется на массу станка (если станок металлический,то все детали в нем звонятся цешкой, если деревянный, то цепляется прямо за металлический шпиндель - суть чтобы сигнал дошой до фрезы), затем эти контакты выводятся на вход input контроллера. Смысл в следующем - когда фпеза опускается вниз, она касается металлической пластины, проискодит завыкание контактов №1 и №2, контроллер это видит и по скрипту в MACH3 на это событие фреза (ось Z) поднимается на заданную величину и обнулятся, т.е. зная величину поднятия в скрипте (например 50 мм) и толщину пластины (например 5 мм), точно узнается расстояние от кончика фрезы до стола. Это очень важно чтобы изготавливать 3Д детали (иначе у вас Z будет плясать, поскольку спозиционировать ее точно вручную крайне сложно, если конечно у вас нет соответсвующих приспособлений), при смене фрез (если одна длинне, другая короче или просто зажать их точно в цангу), при плоском раскрое (если Z будет выше стола 0, то детали не дорежутся, а если ниже стола 0, то под резку пойдет и жертвенный слой). Варианты скриптов есть в инете, я сам все приготовил для автонуля, но еще не пробовал.
. Для чего это надо - понял. Как подключить и как прогу настроить - не понял…
Активировать и настроить пины для датчика-
Вызвать меню редактора скрипта кнопки-
Записать скрипт-
И пользоваться себе на радость!!!
а сама пластина допустим из фольгированного текстолита может быть выполнена? и в какое место ее надо крепить? по идее станок всегда после смены инструмента должен ехать в эту точку и обнулятся? я правильно понимаю?
Еще вот сомнение закралось. я вот такой контроллер взял www.purelogic.ru/Netshop/…/mshagdvig-1/ PLC545 что то перечитав документацию на него, я не увидел возможности подключения автоноля. Я что лишаюсь этой возможности? развейте сомнения пожалуйста…
еще вот наткнулся на тему purelogic.ru/Forum/viewtopic.php?f=40&t=3023&sid=e… Вопрос один , Как длинна проводов может привести к выходу из строя контроллера.
а сама пластина допустим из фольгированного текстолита может быть выполнена? и в какое место ее надо крепить? по идее станок всегда после смены инструмента должен ехать в эту точку и обнулятся? я правильно понимаю?
Пластина из чего угодно,при нажатии на кнопку “автоноль” шпиндель будет опускаться до касания пластины.Ехать в точку не обязательно,хотя возможно и задать эту точку(думаю все зависит от скрипта)
Еще вот сомнение закралось. я вот такой контроллер взял www.purelogic.ru/Netshop/up-s...g/mshagdvig-1/ PLC545 что то перечитав документацию на него, я не увидел возможности подключения автоноля. Я что лишаюсь этой возможности?
На любой из входов можно повесить датчик(IN1-IN5).Про длину проводов не скажу…
Кстати про датчик-я себе его делал,но пользоваться начал только три дня назад. Заказали двери из МДФ и каждая требовала 6 фрез,вот тут датчик пригодился-удобнее с ним.До этого обычно “на глаз” ноль ловил-быстрее…
Мой датчик-подвижная верхняя часть,внутри оптический датчик:
Точность срабатывания не проверяли?
Не проверял. Для моих работ достаточно 0.1мм , но датчик гораздо точнее.
Не секрет- сколько стоит?
Мне как раз точность 0,01 нужна.
Мне достался по случаю,стоимость не знаю.
Женя, подскажи пожалуйста по инвертеру и шпинделю Как подключал ( какой провод, какая распиновка, куда масса подключена) Ну и настройку шпинделя.
Ну это уже от инвертора зависит, смотря какой у тебя. Со шпинделя идут три провода всего - 3 фазы, как на безколлекторнике, если перевернуть любые два провода, то шпиндель изменит направление вращения - стандартно вращение по часовой вроде как (я так себе сделал), а вообще по хорошему на шпинделе должна быть лазерная маркировка и стрелка с направлением вращения, но на китайцах такого конечно нет.
По настройке инвертора Hundai N50, надо сказать огромное спасибо Rusfaner (пост 47):
> Докладываю обстановку.
> Шпиндель с инвертором hyundai N50 015SF работает.
> Все установки по умолчанию кроме:
> А31-0
А53 - напряжение шпинделя (у нас это 220В)
Н03 - мощность шпинделя (там выборка 0.8, 1.5 или 2.2)
Н05 - номинальный ток (по китайскому описанию, например для моего 2.2кВт это 10А)
Н04-2 полюса (народ вроде пробывал другое кол-во, но что дает не понятно, я уже не помню сам что поставил если честно, но вроде тоже 2)
> А38-400Гц
А39-100Гц (для воздушного охлаждения), я у себя 50 поставил (это 3000 об/мин)
> А04-400
> А03-400Гц базовая частота (как оказалось, самый главный параметр)
> И все запело, как надо. Работает очень тихо.
Что касается проводов, то до инвертора у меня идет ПВС 3х1,5 (хотя по инструкции рекомендуется вроде 3х2.5, но 1.5кв выдерживают ток 16А, а инвертор 2.2 кВт не ест больше 10А, разве что затухания и просадки тока возможны при старте, но я в этом сильно сомневаюсь).
Ок. спасибо.
А управление с компьютера не реализовал?
Провод на ШИМ я проложил - экранированный МКЭШ 3х0,75, но так и не настроил инвертор (параметры вроде нашел какие надо изменить чтобы заработало, но стал), в принципе мне и так хватает ручного управления, поскольку скорости (частоты) для работы с тем или иным материалом я для себя уже некоторые определил, хотя не скрою, все же автоуправление шпинделем имеет свои приемущества.