ЕСТЬ РЕШЕНИЕ CNC2030 Доведение "до ума"...

[vvkart]

Во второй половине января пришёл ко мне мой новый станочек CNC2030. Поделюсь с вами своими впечатлениями и доработками....
Итак, пожалуй, начну с особенностей конструкции.

Основанием для оси Y является пластина металла толщиной 3,4 мм размером 260х425 мм изогнутая в виде буквы «П». К ней прикручены два цилиндрических рельса 12 мм диаметром. Расстояние между рельсами 130 мм по центрам.

Вертикальные стойки, высотой 340 мм, изготовлены из прямоугольной металлической трубы, размером 40х80 мм, толщина стенки трубы 1,6 мм.

Опорная плита оси X выполнена из листового металла толщиной 2,8 мм, размером 115х300 мм согнутого в виде буквы «П». Цилиндрические рельсы диаметром 12 мм имеют длину 300 мм и расстояние 70 мм по центрам.

Опорная плита оси Z выполнена из металла толщиной 2,4 мм размером 115х185 мм изогнутого в виде буквы «П». Цилиндрические рельсы также диаметром 12 мм имеют длину 185 мм и расстояние 70 мм по центрам. Пластина для крепления шпинделя имеет размеры 115х90 и толщину 5 мм. Стандартный держатель для шпинделей диаметром 52 мм удерживает электродвигатель 400 Вт, 48В. Электродвигатель имеет патрон ER11.

Вся конструкция собрана на болтах с резьбой М5 и М6. Что характерно, нет ни одной гайки, резьбы нарезаны в металле опорных плит. Единственно в местах крепления вертикальных стоек к пластине оси Y приварены небольшие L-образные усилители в которых нарезана резьба М6. Вертикальные стойки крепятся четырьмя болтами М6 к опорной пластине оси Y.

Опорная плита оси X крепится к вертикальным стойкам болтами М6, резьба для которых нарезана в стенке трубы толщиной 1,6 мм. На такой толщине нет даже двух ниток резьбы, но, тем не менее, все болты закручены крепко и ничего не болтается.

Отсек управления расположен под опорной плитой оси Y и содержит в себе плату управления, от компании Bachin с прошивкой 1.1z, блок питания 12В для платы управления и блок питания 48В для шпинделя. На лицевой стороне отсека управления находится дисплей off-line контроллера. В режиме работы от off-line контроллера, управление станком производится энкодером, расположенным рядом с дисплеем. Охлаждение отсека управления производится вентилятором, расположенным на передней панели. С правой стороны отсека управления находится гнездо для подключения карты памяти формата SD, очень удобная фишка для поддержания автономной работы станка. Далее находится гнездо для подключения зонда оси Z. Имеются также два выключателя – один для принудительного включения шпинделя, второй для общего вкл/выкл станка. Здесь же находится гнездо для подключения компьютера по USB шнуру. Станок по USB управляется программой Candle версии 1.1.8. На задней стенке находится гнездо С14, для подключения сети 220В. Стандартный шнур с EVRO-вилкой и разъемом С13 идет в комплекте со станком.



Все оси приводятся в движение ходовыми винтами TR8x2x8. Винты с обоих концов закреплены в опорных подшипниках. Крутящий момент от шаговых двигателей (NEMA17) к ходовым винтам передается ременной передачей. Коэффициент передачи 3:1. Ходовой винт оси Y сверху по всей длине закрыт декоративным щитком. Шпиндель так же прикрыт декоративным колпаком, который помимо функции безопасности ещё является направляющим элементом, для правильной организации воздушного потока охлаждения электродвигателя.

Рабочий стол из алюминиевого профиля 295х180 мм имеет толщину 15 мм и крепится четырьмя болтами М6, с закладными гайками, к опорной плите оси Y.

Про описание конструкции, в общем, то всё.

Ваши сообщения автоматически объединены: 26.02.2021

Ну а далее наступили суровые будни.
Сначала станок был дополнен жертвенным столиком из двух кусков ЛДСП общей толщиной 32 мм. В верхнюю часть жертвенного столика были вставлены 24 штуки, так называемых «гайка-шип», с резьбой М6 для пластиковых креплений ПП. Верхняя часть прикручена шурупами, впотай, к нижней.

При фрезеровке поверхности жертвенного стола выявился первый «косяк». Левая сторона оказалась завалена на примерно 1 мм. Переборка крепежа вертикальных стоек оси X ничего не дала. Всё осталось по-прежнему. Отверстия под крепёж просверлены очень точно, а доработать напильником не захотелось.
Не знаю, чем это будет грозить в будущем, но фреза в плоскостях XY стоит вертикально под 90[SUP]0[/SUP] по отношению к жертвенному столу.

Так как станок не был оборудован конечными выключателями, я решил их установить. Ещё 2019 году я заказывал для своего CNC2020 комплект из 6-ти выключателей. Но поставил только три. Вот и оставшиеся три пригодились.
Это по оси Y
Это по оси X
Ну и по Z соответственно.
После установки конечных выключателей решил проверить работу функции «Дом» и к своей досаде обнаружил, что ось Z в этом не участвует. Т.е. оси X и Y движутся, а ось Z нет. Косяк оказался в прошивке. Прошивка 1.1z, установленная на станке, «заточена» под лазеры, а её воткнули во фрезерный станок. Вот спрашивается – где логика?

Пришлось заменить прошивку на 1.1f. Всё вроде встало на свои места. Решил, что всё, мои трудности позади.
Ага, щазззз (размечтался!)… Первый же опыт фрезеровки ПП меня просто обескуражил.

Такого позора у меня не было даже на моём пластиковом CNC2020, а здесь полностью металлический станок. Контактные площадки непонятной формы, дорожки погрызены, отверстия не в центре площадок – короче полный отстой.

 

[Efenia]

Во второй половине января пришёл ко мне мой новый станочек CNC2030. Поделюсь с вами своими впечатлениями и доработками....
Итак, пожалуй, начну с особенностей конструкции.

Основанием для оси Y является пластина металла толщиной 3,4 мм размером 260х425 мм изогнутая в виде буквы «П». К ней прикручены два цилиндрических рельса 12 мм диаметром. Расстояние между рельсами 130 мм по центрам.

Вертикальные стойки, высотой 340 мм, изготовлены из прямоугольной металлической трубы, размером 40х80 мм, толщина стенки трубы 1,6 мм.

Опорная плита оси X выполнена из листового металла толщиной 2,8 мм, размером 115х300 мм согнутого в виде буквы «П». Цилиндрические рельсы диаметром 12 мм имеют длину 300 мм и расстояние 70 мм по центрам.

Опорная плита оси Z выполнена из металла толщиной 2,4 мм размером 115х185 мм изогнутого в виде буквы «П». Цилиндрические рельсы также диаметром 12 мм имеют длину 185 мм и расстояние 70 мм по центрам. Пластина для крепления шпинделя имеет размеры 115х90 и толщину 5 мм. Стандартный держатель для шпинделей диаметром 52 мм удерживает электродвигатель 400 Вт, 48В. Электродвигатель имеет патрон ER11.

Вся конструкция собрана на болтах с резьбой М5 и М6. Что характерно, нет ни одной гайки, резьбы нарезаны в металле опорных плит. Единственно в местах крепления вертикальных стоек к пластине оси Y приварены небольшие L-образные усилители в которых нарезана резьба М6. Вертикальные стойки крепятся четырьмя болтами М6 к опорной пластине оси Y.

Опорная плита оси X крепится к вертикальным стойкам болтами М6, резьба для которых нарезана в стенке трубы толщиной 1,6 мм. На такой толщине нет даже двух ниток резьбы, но, тем не менее, все болты закручены крепко и ничего не болтается.

Отсек управления расположен под опорной плитой оси Y и содержит в себе плату управления, от компании Bachin с прошивкой 1.1z, блок питания 12В для платы управления и блок питания 48В для шпинделя. На лицевой стороне отсека управления находится дисплей off-line контроллера. В режиме работы от off-line контроллера, управление станком производится энкодером, расположенным рядом с дисплеем. Охлаждение отсека управления производится вентилятором, расположенным на передней панели. С правой стороны отсека управления находится гнездо для подключения карты памяти формата SD, очень удобная фишка для поддержания автономной работы станка. Далее находится гнездо для подключения зонда оси Z. Имеются также два выключателя – один для принудительного включения шпинделя, второй для общего вкл/выкл станка. Здесь же находится гнездо для подключения компьютера по USB шнуру. Станок по USB управляется программой Candle версии 1.1.8. На задней стенке находится гнездо С14, для подключения сети 220В. Стандартный шнур с EVRO-вилкой и разъемом С13 идет в комплекте со станком.



Все оси приводятся в движение ходовыми винтами TR8x2x8. Винты с обоих концов закреплены в опорных подшипниках. Крутящий момент от шаговых двигателей (NEMA17) к ходовым винтам передается ременной передачей. Коэффициент передачи 3:1. Ходовой винт оси Y сверху по всей длине закрыт декоративным щитком. Шпиндель так же прикрыт декоративным колпаком, который помимо функции безопасности ещё является направляющим элементом, для правильной организации воздушного потока охлаждения электродвигателя.

Рабочий стол из алюминиевого профиля 295х180 мм имеет толщину 15 мм и крепится четырьмя болтами М6, с закладными гайками, к опорной плите оси Y.

Про описание конструкции, в общем, то всё.

Ваши сообщения автоматически объединены: 26.02.2021

Ну а далее наступили суровые будни.
Сначала станок был дополнен жертвенным столиком из двух кусков ЛДСП общей толщиной 32 мм. В верхнюю часть жертвенного столика были вставлены 24 штуки, так называемых «гайка-шип», с резьбой М6 для пластиковых креплений ПП. Верхняя часть прикручена шурупами, впотай, к нижней.

При фрезеровке поверхности жертвенного стола выявился первый «косяк». Левая сторона оказалась завалена на примерно 1 мм. Переборка крепежа вертикальных стоек оси X ничего не дала. Всё осталось по-прежнему. Отверстия под крепёж просверлены очень точно, а доработать напильником не захотелось.
Не знаю, чем это будет грозить в будущем, но фреза в плоскостях XY стоит вертикально под 90[SUP]0[/SUP] по отношению к жертвенному столу.

Так как станок не был оборудован конечными выключателями, я решил их установить. Ещё 2019 году я заказывал для своего CNC2020 комплект из 6-ти выключателей. Но поставил только три. Вот и оставшиеся три пригодились.
Это по оси Y
Это по оси X
Ну и по Z соответственно.
После установки конечных выключателей решил проверить работу функции «Дом» и к своей досаде обнаружил, что ось Z в этом не участвует. Т.е. оси X и Y движутся, а ось Z нет. Косяк оказался в прошивке. Прошивка 1.1z, установленная на станке, «заточена» под лазеры, а её воткнули во фрезерный станок. Вот спрашивается – где логика?

Пришлось заменить прошивку на 1.1f. Всё вроде встало на свои места. Решил, что всё, мои трудности позади.
Ага, щазззз (размечтался!)… Первый же опыт фрезеровки ПП меня просто обескуражил.

Такого позора у меня не было даже на моём пластиковом CNC2020, а здесь полностью металлический станок. Контактные площадки непонятной формы, дорожки погрызены, отверстия не в центре площадок – короче полный отстой.

Китайцы, в своем репертуаре, все понятно, и на первый взгляд вроде бы не плохо, но, спрашивается накой хрен менять прямой привод от шагового двигателя к винту кольцевым ремнем? Что от этого они выиграли, кроме габаритов станка, переложив всю нагрузку на этот ремень, и пускай ремень со стальным кордом, но он один хрен и растягивается и имеет небольшой зазор между зубьями ремня и зубчатого колеса, в общем все ожидаемо и предсказуемо, ничего китайцы нормально сделать не могут, любое китайское творение требует доработки, кстати люфт на SBR12 регулируется поджатием подшипника разрезного, в корпусе держателя подшипника есть два винта для поджатия, иногда приходилось мне так поджимать, что нема 17 уже не справлялась с нагрузкой (но у меня портал на SBR12 ходит, там немного нагрузки другие). Еще непонятный момент: использовать два блока питания и самый дешманский бутерброд в качестве платы управления, типа работает да и хрен бы с ним, по другому , мысль китайских разработчиков ну не понять мне никак. Вот любят китайцы из неплохой конфетки сделать очередную "кучу". На плате управления мосфет заменен реле, опять удешевили... ( регулировка оборотов в принципе не предусмотрена) , В общем станок стал прямым пособием того, как, в принципе, неплохую задумку, превратить в полное г... (простите, но других слов я просто не нахожу)

 

[vvkart]

До этого момента у меня даже мысли не возникало проверить станок на люфты. А ведь судя по результатам фрезеровки, они есть и немалые. Закрепив станок как можно жестче на столе, я попробовал подвигать каретку оси Y. Под руками явно ощущался сдвиг каретки примерно на 1 – 1,5 мм. Но какой-то странный, как будто сопротивлялась сильная пружина. Но на ходовом винте установлены две гайки, стянутые друг с другом, для устранения люфта. Так откуда же люфт? И только разобрав станок, я понял, в чём причина.
Вид снизу оси Y.

Вот этот хиленький кронштейн из листового металла толщиной 1,6 мм гнулся под пальцами в продольной оси. Да уж воистину «гениальное решение» для фрезерного станка.

Кронштейн ходовой гайки оси Y.

Центр ходовой гайки находится на высоте 28 мм от плоскости крепления кронштейна к опоре. Естественно, что жесткости тут нет, от слова совсем.
Пришлось кронштейн доработать, добавив ему жесткости. Две косынки, приваренные по бокам, существенно его усилили.

Кронштейн после доработки
Собрав станок и отрегулировав ходовой винт оси Y в опорных подшипниках, я столкнулся со следующей неожиданностью. При смещении каретки оси Y в продольном направлении с усилием 1-3 кг (по моим субъективным ощущениям), она свободно двигается. Ходовой винт прокручивается в гайке. Раньше такого не было, но я подозреваю, что этому мешал кронштейн гайки. Изгибаясь, он перекашивал гайку и препятствовал проворачиванию ходового винта. Теперь же гайка стоит жестко и винт свободно проворачивается.
Зафиксировав ходовой винт, я попробовал пошатать каретку. Люфт не ощущался. ИРБ у меня пока нет (старый разбили, а новый ещё не приехал) поэтому замерить люфт не чем.

 

[Efenia]

До этого момента у меня даже мысли не возникало проверить станок на люфты. А ведь судя по результатам фрезеровки, они есть и немалые. Закрепив станок как можно жестче на столе, я попробовал подвигать каретку оси Y. Под руками явно ощущался сдвиг каретки примерно на 1 – 1,5 мм. Но какой-то странный, как будто сопротивлялась сильная пружина. Но на ходовом винте установлены две гайки, стянутые друг с другом, для устранения люфта. Так откуда же люфт? И только разобрав станок, я понял, в чём причина.
Вид снизу оси Y.

Вот этот хиленький кронштейн из листового металла толщиной 1,6 мм гнулся под пальцами в продольной оси. Да уж воистину «гениальное решение» для фрезерного станка.

Кронштейн ходовой гайки оси Y.

Центр ходовой гайки находится на высоте 28 мм от плоскости крепления кронштейна к опоре. Естественно, что жесткости тут нет, от слова совсем.
Пришлось кронштейн доработать, добавив ему жесткости. Две косынки, приваренные по бокам, существенно его усилили.

Кронштейн после доработки
Собрав станок и отрегулировав ходовой винт оси Y в опорных подшипниках, я столкнулся со следующей неожиданностью. При смещении каретки оси Y в продольном направлении с усилием 1-3 кг (по моим субъективным ощущениям), она свободно двигается. Ходовой винт прокручивается в гайке. Раньше такого не было, но я подозреваю, что этому мешал кронштейн гайки. Изгибаясь, он перекашивал гайку и препятствовал проворачиванию ходового винта. Теперь же гайка стоит жестко и винт свободно проворачивается.
Зафиксировав ходовой винт, я попробовал пошатать каретку. Люфт не ощущался. ИРБ у меня пока нет (старый разбили, а новый ещё не приехал) поэтому замерить люфт не чем.

Да уж, такой подставы, даже я от китайцев не ожидал.

 

[vvkart]

Разобрав ось X, обнаружил те же «грабли». Кронштейн втиснут между линейными подшипниками, поэтому в ширину всего 30 мм.

Пришлось его тоже доработать

Это доработанный кронштейн
Учитывая нюансы, появившиеся после доработки и усиления кронштейнов осей X и Y, с осью Z поступил немного по-другому. Вес каретки оси Z в сборе около 1,5-2 кг плюс неизбежная, при работе станка, вибрация зародили сомнения, а не будет ли каретка опускаться сама, под своим весом. Тем более прочитав на форуме о самопроизвольном опускании оси Z, во время работы станка, я решил перестраховаться и заменить родной ходовой винт оси Z с шагом 8 мм за оборот, на винт с шагом 4 мм. Благо в заначке имелся такой, правда, с пластиковой гайкой. Сказано – сделано. Как не пытался я двигать каретку оси Z руками потом – ничего у меня не получилось. Это порадовало.
Было
Стало

Ну и как говорится «под шумок», я усилил стойки оси X дополнительными косынками.
Это слева
И справа

А в качестве «вишенки на торте» сделал освещение рабочей зоны шпинделя.
Плата со светодиодами
Плата в сборе с абажуром

Вот так светит на стол. Тёмное пятно в центре по мере опускания фрезы исчезает. И при работе свет полностью освещает рабочую зону.

После проведенной доработки станка решил сделать тестовый прогон для ПП.
И вот что получилось.



Тестовый образец сделан в Layout6, далее экспортирован в Gerber. Программой G2G в режиме УП Карман создана программа фрезеровки. Плата сфотографирована после фрезеровки, без всякой обработки. Фактическая ширина дорожек замерялась по тестовым таблицам микроскопа. В том, что первые две дорожки не получились, мне кажется, виновата фреза – вернее её угол. Может быть с 15 градусной фрезой они, и получились бы, но меня и этот результат вполне устраивает. Да, скорость фрезеровки 300 мм/мин.

Ну что же, работа проведена не зря, хотя обидно – задуман-то станок не плохо, только «всю малину» испортило такое бестолковое решение по креплению ходовых гаек. В процессе переборки станка я набил Литолом все линейные подшипники т.к. они были совершенно сухие, не было даже намёка на смазку. Не долго бы они проработали на сухую.

А далее в планах замена шпинделя 400Вт, 48В, 12 000 об/мин на BLDC 250Вт, 36В, 40 000 об/мин. Но это уже, скорее всего летом.

 

[Robinson1957]

BLDC 250Вт, 36В, 40 000 об/мин

Ссылочку можно?

 

[vvkart]

Пожалуйста

https://aliexpress.ru/item/32757165445.html

 

[Robinson1957]

Да я уже и в шпинделях посмотрел, досадно, что ER8. Они кажется до 5мм

 

[vvkart]

Да, максимум четвёрка...

 

[vvkart]

Добрый день уважаемые форумчане!

С момента последней моей публикации прошло уже почти два года. Много за это время произошло разного и хорошего, и не очень.… Но речь собственно не об этом, а о дальнейшей модернизации моего CNC2030.
Публикация будет длинной поэтому выдавать буду частями.
Полтора года пользования станком позволили мне сделать кое-какие выводы о работе станка в целом и о необходимых мне его доработках. Первое, что начало меня напрягать, примерно через полгода, это фрезеровка печатных плат. Станок самопроизвольно менял глубину фрезеровки по оси Z. Происходило, то не прорез фольги, то заглубление до 0,1, а то и до 0,2 мм. Соответственно и ширина дорожек от этого страдала. Я заподозрил люфт, в пластиковой гайке, на ходовом винте оси Z. Подтяжка регулировочного винта, ничего не дала, а только усугубила ситуацию (начиналась либо откровенная болтанка шпинделя, либо пропуск шагов ШД). А виноват, во всём этом безобразии, оказался я сам.
Предыстория такова: изначально на оси Z стоял винт Т8 с шагом 8 мм на оборот. Но так как шпиндель вместе с осью Z весил около 3-х килограмм, происходило самопроизвольное опускание шпинделя под собственным весом, при малейшей вибрации. Ставить ШД на постоянное удержание не хотелось т.к. движок на оси Z и так ощутимо грелся (тяжеловата всё-таки для него ось Z). В итоге я поставил на ось Z винт Т8 с шагом 4 мм в паре с пластиковой гайкой.

(Фото гайки с винтом).
Но тут меня поджидала другая засада. Пластиковая гайка имела другую высоту центрального отверстия по сравнению с латунной гайкой и разница эта была существенной (что-то около 18 мм). Наилучшим выходом для меня, на тот момент, оказалась распечатка такой подставки на 3D принтере. Сказано-сделано. Из пластика PLA была распечатана подставка и смонтирован узел ходовой гайки на оси Z. Всё было удачно отрегулировано и самоопуск шпинделя прекратился.

Фото гайки с подставкой из PLA.
Но со временем пластик PLA дал усадку, и подставку под гайкой выгнуло дугой под крепёжными болтами. Естественно появился люфт, и подтяжка крепёжных винтов только усугубляла ситуацию, гайку тоже выгибало и ее начинало подклинивать. Пришлось кардинально переделывать этот узел.
Пошарив по сусекам, нашёл, от своего первого CNC3018, кронштейн ходовой гайки для винта Т8 и парочку латунных ходовых гаек, правда, с шагом резьбы 2 мм.


Ходовой винт Т8 с шагом 2 мм тоже нашелся, и в итоге получилась следующая удачная конструкция.

За скоростью фрезеровки я никогда не гонялся и поэтому винт с шагом 2 мм на оси Z меня более чем устроил. Получилось, что теоретически точность позиционирования по оси Z составила:

Tп=Sшд*Fшд*Kрп/Pв где,

Tп – точность перемещения, шаг/мм;

Sшд –количество шагов на оборот (в нашем случае 200);

Fшд –микрошаг (в моем случае 4);

Kрп –коэффициент передачи ременного привода, равен 3;

Pв -шаг резьбы винта.

Итого получилось 200*4*3/2=1200 шагов. И тогда шаг/мм составил 1/1200=0,00083 мм.

Дополнительно ШД стало легче таскать «башку» (ось Z в сборе) за счет более мелкой резьбы ходового винта. Смазка также теперь находится в закрытой полости и в нее не попадает пыль и стружка.

Продолжение следует....

 

[Robinson1957]

Получилось, что теоретически точность позиционирования по оси Z составила:

Tп=Sшд*Fшд*Kрп/Pв где,

Tп – точность перемещения, шаг/мм;

Sшд –количество шагов на оборот (в нашем случае 200);

Fшд –микрошаг (в моем случае 4);

Kрп –коэффициент передачи ременного привода, равен 3;

Pв -шаг резьбы винта.

Это расчет не точности, а дискретности перемещения, точность это несколько другая вещь, это разница в измерениях при повторяемости перемещений.

 

[SnakeKVC]

Добрый день уважаемые форумчане!

С момента последней моей публикации прошло уже почти два года. Много за это время произошло разного и хорошего, и не очень.… Но речь собственно не об этом, а о дальнейшей модернизации моего CNC2030.
Публикация будет длинной поэтому выдавать буду частями.
Полтора года пользования станком позволили мне сделать кое-какие выводы о работе станка в целом и о необходимых мне его доработках. Первое, что начало меня напрягать, примерно через полгода, это фрезеровка печатных плат. Станок самопроизвольно менял глубину фрезеровки по оси Z. Происходило, то не прорез фольги, то заглубление до 0,1, а то и до 0,2 мм. Соответственно и ширина дорожек от этого страдала. Я заподозрил люфт, в пластиковой гайке, на ходовом винте оси Z. Подтяжка регулировочного винта, ничего не дала, а только усугубила ситуацию (начиналась либо откровенная болтанка шпинделя, либо пропуск шагов ШД). А виноват, во всём этом безобразии, оказался я сам.
Предыстория такова: изначально на оси Z стоял винт Т8 с шагом 8 мм на оборот. Но так как шпиндель вместе с осью Z весил около 3-х килограмм, происходило самопроизвольное опускание шпинделя под собственным весом, при малейшей вибрации. Ставить ШД на постоянное удержание не хотелось т.к. движок на оси Z и так ощутимо грелся (тяжеловата всё-таки для него ось Z). В итоге я поставил на ось Z винт Т8 с шагом 4 мм в паре с пластиковой гайкой.

(Фото гайки с винтом).
Но тут меня поджидала другая засада. Пластиковая гайка имела другую высоту центрального отверстия по сравнению с латунной гайкой и разница эта была существенной (что-то около 18 мм). Наилучшим выходом для меня, на тот момент, оказалась распечатка такой подставки на 3D принтере. Сказано-сделано. Из пластика PLA была распечатана подставка и смонтирован узел ходовой гайки на оси Z. Всё было удачно отрегулировано и самоопуск шпинделя прекратился.

Фото гайки с подставкой из PLA.
Но со временем пластик PLA дал усадку, и подставку под гайкой выгнуло дугой под крепёжными болтами. Естественно появился люфт, и подтяжка крепёжных винтов только усугубляла ситуацию, гайку тоже выгибало и ее начинало подклинивать. Пришлось кардинально переделывать этот узел.
Пошарив по сусекам, нашёл, от своего первого CNC3018, кронштейн ходовой гайки для винта Т8 и парочку латунных ходовых гаек, правда, с шагом резьбы 2 мм.


Ходовой винт Т8 с шагом 2 мм тоже нашелся, и в итоге получилась следующая удачная конструкция.

За скоростью фрезеровки я никогда не гонялся и поэтому винт с шагом 2 мм на оси Z меня более чем устроил. Получилось, что теоретически точность позиционирования по оси Z составила:

Tп=Sшд*Fшд*Kрп/Pв где,

Tп – точность перемещения, шаг/мм;

Sшд –количество шагов на оборот (в нашем случае 200);

Fшд –микрошаг (в моем случае 4);

Kрп –коэффициент передачи ременного привода, равен 3;

Pв -шаг резьбы винта.

Итого получилось 200*4*3/2=1200 шагов. И тогда шаг/мм составил 1/1200=0,00083 мм.

Дополнительно ШД стало легче таскать «башку» (ось Z в сборе) за счет более мелкой резьбы ходового винта. Смазка также теперь находится в закрытой полости и в нее не попадает пыль и стружка.

Продолжение следует....

Проставку печатали не со 100% заполнением?

 

[vvkart]

Проставку печатали не со 100% заполнением?

Честно говоря уже не помню - много воды утекло. Помню что затягивал винты хорошо. Вполне возможно что пластик потёк под нагрузкой.

Ваши сообщения автоматически объединены: 15.11.2022

Это расчет не точности, а дискретности перемещения, точность это несколько другая вещь, это разница в измерениях при повторяемости перемещений.

Согласен. Оговорился.

 

[vvkart]

Итак я продолжаю....
Следующее что меня не устроило – это полное отсутствие регулировки оборотов шпинделя.

На фото платы контроллера видно, что шпиндель включается через контакты реле и то хитрым способом. Так как двигатель достаточно мощный (DC48 вольт, 400 ватт), то ток через контакты реле будет практически для него предельный, поэтому реле подключает 220 вольт на БП 48 вольт/15 ампер и уже блок питания под нагрузкой раскручивает шпиндель. Присутствие 220 вольт на плате контроллера меня несколько напрягло, но выхода на тот момент я не видел. С коммутацией 220 вольт релюхой на плате я смирился, но проходящими практически под платой контроллера питающими проводами БП 48 вольт и БП 12 вольт я мириться не стал и поэтому полностью пере компоновал блок управления.


На фото прекрасно виден этот клубок проводов под платой контроллера

А это общий вид компоновки блока управления моего CNC2030. Такая компоновка меня категорически не устроила, и я принял решение всё переделать.
Я приобрел регулятор для DC двигателя 9-60 вольт 20 ампер и пере компоновал блок управления, разместив этот регулятор внутри.

Такая компоновка меня устроила т.к. позволила свести к минимуму пересечение проводов с постоянным и переменным током.
Протестировав работу шпинделя с этим регулятором, на разных режимах, я пришел к выводу, что работа была проделана не зря. Двигатель устойчиво работал в диапазоне от 1500 до 12500 об/мин, регулировка была достаточно плавная и обороты плавали не сильно. Прекратились случайные сбои от включения пылесоса, который был подключен к той же розетке что и CNC. Хотя они и ранее были достаточно редки, но теперь прекратились полностью.

Продолжение следует...

 

[vvkart]

Следующая серия....
Примерно через полгода я обратил внимание на то, что двигатель шпинделя начал издавать странные звуки на некоторых режимах. Это был толи скрип, толи рокот, толи шелест, но со временем эти звуки только усиливались. Я начал осознавать, что чему-то в шпинделе приходит «северный пушной зверёк», толи щеткам, толи подшипникам. Поэтому я озадачился поменять этот шпиндель на бесщёточный. Для замены я приобрел следующие компоненты:


Собственно сам шпиндель 48V/500W,
ссылка: https://aliexpress.ru/item/4001252322047.html.


Контроллер BLDC WS55-220,
ссылка: https://aliexpress.ru/item/32985062166.html.

Ну и тахометр до кучи.
Ссылка: https://aliexpress.ru/item/1005003349571520.html.

Имеющийся в моем CNC блок питания 48 вольт 15 ампер я решил использовать и для этого шпинделя. Да, чуть не забыл, еще приобрел держатель шпинделя 56 мм.

С этим держателем вышла странная история. Двигатель имел два разных размера. В середине 55 мм, а на нижней крышке 57 мм. Держатель на 55 мм на движок не налазил, т.к. нижняя крышка, оказалось, имела диаметр 57,5 мм. Я просто побоялся его сломать. Держатель на 57 мм на середине движка не затягивался, я тоже побоялся его сломать. Да и держатель на 56 мм тоже пришлось затягивать с вставкой из 0,5 мм алюминия. На фото видна вставка.

Я опять пере компоновал блок управления. С тахометром произошла небольшая засада. Дело в том, что контроллер BLDC выдаёт 10 вольт для регулятора оборотов двигателя и для запитки тахометра. Тахометра с таким напряжением питания я не нашел, а купленный питался напряжением от 3.3 до 5 вольт. Пришлось городить понижающий DC-DC преобразователь на LM2596, для согласования по питанию контроллера и тахометра. Заодно и датчики Холла двигателя запитал от него же. Попутно пришлось заменить кабельную проводку для шпинделя и пере уложить проводку по станку. Пришлось напечатать на 3D принтере гибкий кабельный канал для укладки новой проводки. В общем, на фото всё представлено.

Вид на блок управления

Переложенные провода и кабели.

К шпинделю подходят два кабеля: трехжильный силовой и 5-ти жильный сигнальный для датчиков Холла. Плюс ещё трехжильный провод к тахометру. И ещё двухжильный провод для подачи 12 вольт питания на освещение рабочей зоны. В общем, получился довольно солидный пучок. Чтобы как-то спрятать эту кучу проводов, сохранив её подвижность, пришлось использовать гофротрубку диаметром 15.8 мм и специальные Г-образные концевые коннекторы.



Ссылки: https://aliexpress.ru/item/1005002462213884.html

https://aliexpress.ru/item/1005002465712678.html

Тахометр установил на защитном кожухе шпинделя в напечатанном на 3D принтере корпусе.

Продолжение следует...