CNC 3020 из деталей УСП12

[Игырь]

CNC 3020 из деталей УСП12

Зарегистрировался на сайте cnc3018, когда у меня был cnc1419(красный). Потом его продал. Через некоторое время меня опять потянуло к фрезерно гравировальному станку. Изготовление станка у меня затянулось. Уже скоро года 3 будет, как я его задумал делать. То лень было, то вдохновение пропадало, то заказанные детали ждал. Детали закупал на directlot и Алиэкспрессе. Самодельные делал сам. В наличии токарный станок 16У04П, фрезерный НГФ 110, сверлильный НС-12, наждаки, самодельный гриндер, китайский заточной для фрез, резцов, свёрл.
Плита основания у меня уже была 480х240х60. Шпиндель (хотел на cnc1419 поставить) и ШД Nema23(без энкодера) с драйверами - 3шт., тоже были. Попались случайно на directlot косынки и сложилась конструкция .
Покупал все детали не торопясь, как бы в рассрочку. Сейчас цена, особенно на УСП, не гуманная.
Т.к. всё это дело собираю дома, сделал аж две тележки под станок. Первая стала уже маловатая 700х400 высота 800 мм.(уехала в гараж). Вторая побольше 900х700 высота 850 мм.
Задумана централизованная смазка. Закуплены индуктивные концевики и лазер LT-80W-AA (двухдиодный, оптических 10Вт.). Так же закуплены элементы УСП12 для 4 оси. Для обдува лазера и фрезы прикуплен стоматологический компрессор КМП 060.
Предвижу вопрос по ШВП 1204 (почему не 1605). Сразу отвечу, конструкция не складывается. Либо нужно шлифовать основание, УСП плиту под гайку ШВП, что для меня проблематично. Либо получиться малый просвет между рабочим столом и балкой оси Х. Сейчас он порядка 65мм.



Характеристики:
Ход по оси Х 200 мм.
Ход по оси Y 300 мм.
Ход по оси Z 95 мм.

Детали УСП12 и УСП8:
Основание плита УСП 12, Артикул 7081-2081, размер 480х240х60, вес 29,5кг. -1шт.
Планка соединительная с Т-пазом (между боковой стойкой и плиты основания), Артикул 7030-2154, размер 120х60х30, вес 1,38 кг. – 2шт.
Косынки (обе левые, боковые стойки), Артикул 7084-0191, размер 240х120х25, вес 3,25 кг. – 2шт.
Планка соединительная с тремя Т-пазами (балки оси Х), Артикул 7030-2204, размер 300х60х60, вес 8,07 кг. – 2шт.
Опора квадратная 60Х60х40 мм. с четырьмя Т-пазами (между балками оси Х), Артикул (похожа на 7033-2381, только с четырьмя Т-пазами) , размер 120х60х30, вес 0,73 кг. – 2шт.
Рабочий стол УСП 8, Артикул 7081-4010 Д, размер 300х240х30 , Дюраль -1шт.

Направляющие, каретки:
По оси Y направляющие HGR20, длина 500 мм. – 2шт., каретки HGH20СA – 4шт.
По оси Х направляющие HGR20, длина 300 мм. – 2шт., каретки HGH20НA – 2шт.
По оси Z направляющие HGR15, длина 300 мм.(обрезаны до 275мм.) – 2шт., каретки HGH15СA – 4шт.

ШВП: все 1204
По оси Y 550 мм.
По оси Х 400 мм.
По оси Z 300 мм.

ШД:
По оси Y и Х шаговые двигатели с энкодером 23CE30C-500, драйвер CLE23.
По оси Z шаговый двигатель NEMA 23 76mm 18.9Kgcm 1.8Degre, драйвер DM542

Шпиндель 500Вт. Бесколлекторный.

Управляющая плата INECTRA MSC-3U

Комментарии по конструкции:
Направляющие, к элементам УСП12 прикручены через самодельные Т-гайки с резьбой М5 (под направляющие HGR20).
Болты, по большей части с прочностью 12,9 (черные), белые 8,8. Затягивал моментным ключом согласно рекомендациям.
Кронштейны под ШВП самодельные с радиально-упорными подшипниками 3200-2RS.
Привод ШВП оси Z через ременную передачу 3:1.
Пластины под кронштейны и опоры ШВП , сталь 6мм.
Конструкция оси Z, самодельная Д16Т 18мм.

Стружку ещё не пускал, но уже всё шевелится.

 

[Robinson1957]

Машинка серьезная получается. Почти вся стальная, это круто. Понравились некоторые решения, в частности по Х. Но движки такой величины, выступающие за габарит, как бы, всю эстетику убивают. Ведь с Z решение, довольно лаконичное. И, если с Х это решаемо, по принципу Z, то с Y, несколько сложнее. Но, однозначно, здорово.
PS: Шпиндель на фоне этой громады смотрится мелковато.
Да, при таких массах не стоит ли подумать о серьезном жестком шпинделе с отдельным движком.

 

[Игырь]

По оси Х у меня тоже уже закрадывается мысль перенести ШД за балку оси Х, пока будет так. Шпиндель такой уже есть, поэтому тренироваться буду с ним. Купить мощнее и "присобачить", не проблема. У меня даже мысль сделать низкооборотистый шпиндель с приводом от этого же 500 ватного шпинделя.

Примерка поворотной оси. Не знаю почему, решил сделать с угловым редуктором. Хотя у них есть люфт. Червячный мотор-редуктор NMRV030, передаточное число 60:1 (может и переборщил с передаточным числом. Мысль была, что меньше люфт редуктора будет) под Nema23. Патрон 80мм. 4 кулачковый. Задняя бабка тоже УСП12

 

[Robinson1957]

Как я понял, поворотка будет неподвижной, это большой минус, полноценной 4х осевой работы не будет, будет только XAZ, то есть возможна работа с подменой Y на A. Для полноценной поворотка должна быть к столу, тогда возможна XYZA. Люфт в редукторе это плохо, если он нерегулируемый. А за передаточное, оно конечно не очень критично, но скорость вращения будет очень низкой, таки на проворот надо 200×60=12000 импульсов, а если ещё и в микрошаге...

 

[Игырь]

Пожадничал в своё время, взял 3 осевую плату управления. Поэтому у меня стоит тумблер ось Y или поворотная А. Люфт придется избегать путем задания обработки в одном направлении или когда попробую , видно будет. Без микрошага получается поворот на выходе редуктора 0,03 градуса. Пока не совсем понимаю, много это или хватит.

 

[Robinson1957]

Без микрошага получается поворот на выходе редуктора 0,03 градуса. Пока не совсем понимаю, много это или хватит.

Градусы тут, практически, мало что решают, всё равно в АртКаме придется привязывать развертку к длине образующего циллиндра, а вот с редуктором придется менять, и неслабо, $101(шагов на мм поY) , рассчитывая из длины образующей. Допустим для циллиндра 60мм длина окружности 188.5мм, вот на эту длину и растягиваем развертку, $101 =(12000×Км) /188.5=1 018,5916357618,59163576,
$101 ~=1018.6 для Км=16 и диаметре болванки 60мм. Км - коэффициент микрошага..

 

[vvv1234]

У меня даже мысль сделать низкооборотистый шпиндель с приводом от этого же 500 ватного шпинделя.

Пробовал ставить низкооборотный шпиндель на две довольно жесткие машины: 6040 и самоделку 300х300. Шпиндель был сделан на основе высокооборотного мотора с редукцией 9:1, попробовал два варианта редуктора: с шестеренками и ремнями.
1. В работе по жестким материалам сильно вибрирует.
2. Быстро и довольно сильно греется.

Еще пробовал ставить низкооборотный шпиндель от фрезера Проксон FF230 на 6040. Те же проблемы: вибрации и быстрый нагрев.

 

[Robinson1957]

Еще пробовал ставить низкооборотный шпиндель от фрезера Проксон FF230 на 6040. Те же проблемы: вибрации и быстрый нагрев

Для низких скоростей важно учитывать частоты резонанса как целиком, так и отдельных узлов. Для промышленных станков с большой массой это достаточно низкая частота, хотя некоторые узлы могут резонировать довольно высоко, если не на основной частоте, то на гармониках.
А нагрев это естественное явление.

 

[vvv1234]

Для низких скоростей важно учитывать частоты резонанса как целиком, так и отдельных узлов. Для промышленных станков с большой массой это достаточно низкая частота, хотя некоторые узлы могут резонировать довольно высоко, если не на основной частоте, то на гармониках.
А нагрев это естественное явление.

В моих машинах вибрации наблюдались на разных скоростях шпинделя. Из-за недостаточной жесткости машин, вертикальные стойки - это не колонна. Тогда как на более жестком фрезере Проксон FF230 с тем же шпинделем при работе по тем же материалам вибраций не замечал.

Нагрев шпинделя FF230 происходит из-за того, что он не предназначен для длительных беспрерывных работ. Там двойная ременная передача, трения много. В самодельном шпинделе тоже двойная передача. В одном варианте - ременная, в другом - шестеренки. Самодельный шпиндель грелся намного больше проксоновского. Из-за того, что там высокоборотный двигатель. В шестереночном варианте нагрев можно существенно уменьшить, поместив шестеренки в масло. Но это делать не стал, из-за того, что уровень вибраций не устроил.

 

[Robinson1957]

В шестереночном варианте нагрев можно существенно уменьшить, поместив шестеренки в масло.

Опять же смотря какое масло, для низких скоростей это не так и важно, а для достаточно больших, вязкость масла может и способствовать нагреву.