САМОДЕЛКА Универсальный (3 в 1) ЧПУ станок.

[Cuper]

Вот решил собрать универсальный ЧПУ станок 3 в 1; то есть фрезеровка, лазер, 3D принтер на базе одного шасси. Сильно не пинайте понимаю что не нелогично - но для моих задач(поделок) мне нужен именно универсальный - 3 в 1 станочек. Места занимает меньше, по деньгам выходит меньше да и не какой речи об производстве не идёт, только для себя лЮбимого.
В общем на данный момент имею китайский CNC 3018 Pro - но по юзав его понял что деньги потрачены в пустую ибо точность мала, жесткость конструкции никакой и.т.д., переделка - модернизация одного не решало проблем, и требовало глобальной модернизации. В итоге собравшись с мыслями решено было собрать станок под свои потребности с нужными характеристиками.
ИТАК: 1 - возможность фрезеровать алюминий и тонкую (до 2мм) сталь, ну и естественно всё что по проще .
2 - возможность 3D печати
3 - возможность лазерной резки, гравировки
ну и 4 - если получится приделать четвёртую ось. ( для токарных возможностей)

Естественно всё это требует основательной рамы(шасси), выбор пал на ПРОФИЛЬ КОНСТРУКЦИОННЫЙ 40Х40, 20х200, и т.д.

в качестве направляющих решил использовать комплекты на рельсовых направляющих HGH20CA

по поводу электроники для фрезеровки пока не решил, на данный момент имеется

на ось Х думаю поставить Nema 23HS5628 , а на Y и Z по два Nema 17 59Ncm
__
Шпиндель пока только такой, в будущем если будет слабоват поставлю помощней.

по 3D печати вот такие железки:
__
Размер рабочей области примерно получается; по Х-500мм; Z-500mm; Y-1000mm.
Ну к в кратце пока как то так, .
Что скажите господа!!!???? - что добавить, заменить.

 

[Cuper]

Всем Доброго.
Постараюсь ответить на ваши замечания:

нижняя перемычка портала над направляющими

Да Вы правы она мне самому не нравится но не из за жесткости, а из за того что ограничивает ход по Оси Z. Скорей всего буду ставить также по 2 ШВП на Ось Y.
По поводу Синхронизации - а разве там могут быть проблемы!?. Много ЧПУ видел где стоят по 2 ШВП на Ось. А как ещё сделать при большой ширине портала!???.

тем более с использованием ненадёжного (не держащего вибрационную нагрузку) креплений профилей

Это всего лишь черновая модель, а не конечное изделие. Если всё будет пучком то можно потом и проварить профиля - это не проблема.
- Либо Сделать из других Материалов.

смысл такой странной реализации, где ось Х имеет вертикальную подвижность? рабочей высоты по Z оно не добавит, мешает нижняя перемычка

Смысл как раз чтобы ход по Оси Z сделать больше. Перемычки не будет - конструкция не окончательная.

и так как у вас на фото всего 20 см был ширина портала по игреку

Где вы на фото увидели по Y 20см !!!! - у меня рабочая длинна по Y будет примерно 900мм, а по Х 400мм.

 

[Efenia]

Всем Доброго.
Постараюсь ответить на ваши замечания:

Да Вы правы она мне самому не нравится но не из за жесткости, а из за того что ограничивает ход по Оси Z. Скорей всего буду ставить также по 2 ШВП на Ось Y.
По поводу Синхронизации - а разве там могут быть проблемы!?. Много ЧПУ видел где стоят по 2 ШВП на Ось. А как ещё сделать при большой ширине портала!???.

Это всего лишь черновая модель, а не конечное изделие. Если всё будет пучком то можно потом и проварить профиля - это не проблема.
- Либо Сделать из других Материалов.


Смысл как раз чтобы ход по Оси Z сделать больше. Перемычки не будет - конструкция не окончательная.


Где вы на фото увидели по Y 20см !!!! - у меня рабочая длинна по Y будет примерно 900мм, а по Х 400мм.

Дело в том что при поднимающейся оси x , весь портал должен быть монолитным и не иметь соединений, то есть быть не разборным, 2) ширина основания портала (расстояние между линейными каретками) должно компенсировать качение вдоль оси Y , а учитывая что вес монолитного портала и довольно приличных ударных нагрузок, то каретки должны быть мощными и желательно с опорой на радиальные подшипники , тут даже шариковый hivin будет слабоват, 3) шаговые двигатели оси Z должны иметь обратную связь, и это уже не желаемое, а необходимое условие, иначе перекосы вас достанут, так же возможна цепная или ременно зубчатая синхронизация валов, все это только прибавляет веса и так не лёгкому порталу, и все это уже совсем другая ценовая категория. Говорю же , сделать можно все что угодно, но нужен ли вам станок стоимостью с автомобиль, я не знаю. Иногда проще собрать/купить два-три узкопрофильных станка, чем один универсальный.

 

[panov-05]

Где вы на фото увидели по Y 20см !!!! - у меня рабочая длинна по Y будет примерно 900мм, а по Х 400мм.

я думаю тут у вас не больше 20 см
я на своем сделал 60 см , хотя думаю 40 хватило бы , просто перестраховался.
при вашей компановке будут советовать ставить два шаговика и винта по краям вдоль игрека , если у вас будет один винт по середине то когда шпиндель будет на краю то может закусывать и рывки. два шаговика по игреку потребуют плату синхронзации для хоме датчиков.и грамотно подключить два шаговика - на игрек ,

 

[exe]

Смысл как раз чтобы ход по Оси Z сделать больше. Перемычки не будет - конструкция не окончательная.

при такой компоновке не будет жесткости, она не оптимальная для своих габаритов/трудозатрат, такая компоновка в силу своей хлипкости будет способствовать подклиниванию вертикальной оси Y, очень сложно будет выставлять перпендикулярность.
все вилосипеды уже изобретены - если необходимо большая высота оси Z, для этого придуманы вертикально фрезерные станки

 

[Efenia]

Да Вы правы она мне самому не нравится но не из за жесткости, а из за того что ограничивает ход по Оси Z. Скорей всего буду ставить также по 2 ШВП на Ось Y.

Именно жесткость, так то ее можно и под столом расположить, и ничего она ограничивать не будет, Для борьбы с перекосами двух ШД существует два пути решения, 1) использовать ШД с обратной связью, то есть станок понимает на какой угол повернут в данный момент вал двигателя и его корректирует 2) ставить концевики ход каждого винта и при начале/окончании работы догонять каждый в начальное положение (более подробную информацию можно получить в теме о платах Инектра) , пропуск шагов или округление перемещения у ШД случай не редкий и данная ошибка накапливается, причем у каждого ШД (идеальных ШД в природе не существует) поэтому ее приходится переодически подправлять.

 

[Efenia]

Всем Доброго.
Постараюсь ответить на ваши замечания:

Да Вы правы она мне самому не нравится но не из за жесткости, а из за того что ограничивает ход по Оси Z. Скорей всего буду ставить также по 2 ШВП на Ось Y.
По поводу Синхронизации - а разве там могут быть проблемы!?. Много ЧПУ видел где стоят по 2 ШВП на Ось. А как ещё сделать при большой ширине портала!???.

Это всего лишь черновая модель, а не конечное изделие. Если всё будет пучком то можно потом и проварить профиля - это не проблема.
- Либо Сделать из других Материалов.


Смысл как раз чтобы ход по Оси Z сделать больше. Перемычки не будет - конструкция не окончательная.


Где вы на фото увидели по Y 20см !!!! - у меня рабочая длинна по Y будет примерно 900мм, а по Х 400мм.

Есть один вариант для больших обработок по Z, легче чем ваш и надежнее, вы кранбалки в каких нибудь цехах владели?, в принципе делаем ту же компоновку что на лазере меняя ремни на винты и ТД . То есть получаем довольно мощную балку по оси Х на небольшой высоте над направляющими, далее компановка обычного cnc , но как же добиться высоты обработки, вот тут самое хитрое, глубина обработки вряд ли превысит расстояния от рабочего торца инструмента до корпуса шпинделя, а это максимум миллиметров 150 , вряд ли больше , сделать обычную ось Z c таким ходом не сложно и на одном винте, ну а дальше, уже не интересно, делаем подставку под этот агрегат с возможностью фиксировать стол на разной высоте, то есть получаем высоту к примеру от пола(минус толщина стола до высоты на которой расположена сама ось Х. В принципе и стол можно сделать опускаемым в соответствии с программой , но там очень сложно синхронизировать 4 винта подъёма стола. Но что в итоге имеем: длинна оси X ограниченна жёсткостью только вашей балки Х , а не всем порталом, 2) в принципе можно обрабатывать заготовку любой (которая влезет между полом и балкой оси Х) высоты, 3) жесткость конструкции в основном это жесткость вашего основания 4) не нужно синхронизировать винты по Z 5) конструкция проще и надёжнее, 6) сделать надёжное основание опять же проще чем городить мощный портал 7) сама ось X легче получится а это как минимум более высокие ускорения при тех же самых нагрузках при обработке . Ну как то так.

 

[Cuper]

Всем Доброго.

я думаю тут у вас не больше 20 см
я на своем сделал 60 см , хотя думаю 40 хватило бы , просто перестраховался.
при вашей компановке будут советовать ставить два шаговика и винта по краям вдоль игрека , если у вас будет один винт по середине то когда шпиндель будет на краю то может закусывать и рывки. два шаговика по игреку потребуют плату синхронзации для хоме датчиков.и грамотно подключить два шаговика - на игре

На данный момент у меня в этом месте 32см, конструкция позволяет сделать и больше но тогда уменьшится ход по Оси Y. В любом случае свои точки над И расставит первый тестовый запуск и пробы по тому как в математических расчётах Я к сожалению не силён.

Есть один вариант для больших обработок по Z, легче чем ваш и надежнее, вы кранбалки в каких нибудь цехах владели?, в принципе делаем ту же компоновку что на лазере меняя ремни на винты и ТД . То есть получаем довольно мощную балку по оси Х на небольшой высоте над направляющими, далее компановка обычного cnc , но как же добиться высоты обработки, вот тут самое хитрое, глубина обработки вряд ли превысит расстояния от рабочего торца инструмента до корпуса шпинделя, а это максимум миллиметров 150 , вряд ли больше , сделать обычную ось Z c таким ходом не сложно и на одном винте, ну а дальше, уже не интересно, делаем подставку под этот агрегат с возможностью фиксировать стол на разной высоте, то есть получаем высоту к примеру от пола(минус толщина стола до высоты на которой расположена сама ось Х. В принципе и стол можно сделать опускаемым в соответствии с программой , но там очень сложно синхронизировать 4 винта подъёма стола. Но что в итоге имеем: длинна оси X ограниченна жёсткостью только вашей балки Х , а не всем порталом, 2) в принципе можно обрабатывать заготовку любой (которая влезет между полом и балкой оси Х) высоты, 3) жесткость конструкции в основном это жесткость вашего основания 4) не нужно синхронизировать винты по Z 5) конструкция проще и надёжнее, 6) сделать надёжное основание опять же проще чем городить мощный портал 7) сама ось X легче получится а это как минимум более высокие ускорения при тех же самых нагрузках при обработке . Ну как то так.

Интересный вариант, но как мне кажется в итоге будет сложней.
1. Прийдётся делать подвижный СТОЛ ( при условии что кранбалка будет неподвижна по Оси Y, в противном мы возвращаемся к той же схеме что и сейчас) НО подвижный СТОЛ по Оси Y увеличивает габаритный размер как минимум на пол СТОЛА при крайнем положении и при этом чтобы он поднимался по Z как вы сказали на 4х винтах! как мне кажется намного сложней добиться той же жесткости не говоря о других проблемах.
2. Если Шпиндель по Оси Z будет сам двигаться - то Я ОЧЕНЬ сомневаюсь что при этом его жесткость на изгиб и биение(вибрацию) будет в допустимой норме. Болтающийся Движок Оси Z мне не нравится по причине малой сопротивляемости при нагрузках на ЦАНГУ и малой способностью гасить вибрацию.
Насколько толстой нужно сделать плиту Оси Z чтобы достичь жесткость и гашение вибраций, это приводит к тому же утяжелению Оси Z. В добавок двойной переход по направляющим с Оси Z на Ось X.
В моей конструкции Ось Z совмещена с Осью X, что даёт более жесткую основу для Шпинделя и Достаточную массу Оси X для гашения вибраций.
А ШД без разницы что тигать Совмещённую Ось XZ( с её массой) или Ось Z с толстой и тоже не легкой плитой Оси Z со Шпинделем. Главное ШД подобрать с зопасом.
3. Вы пишите "делаем подставку под этот агрегат с возможностью фиксировать стол на разной высоте" но стол должен быть подвижным по Оси Y !!!, иначе возвращаемся к двигающемуся порталу(кранбалке) по Оси Y.
4. Получаем ещё 4 ШВП, +4 направляющих, + 4 ШД( еще и с обраткой), стол то размером 900х400 - ценник получится точно как у запорожца.

 

[Efenia]

. Прийдётся делать подвижный СТОЛ ( при условии что кранбалка будет неподвижна по Оси

Зачем, вы делаете то же самое, балка оси Х подвижна по оси Y только балку крепим сразу на каретки направляющих, и к ней (к балке крепим направляющие Х и ось Z как у обычного cnc c одним винтом) я же написал что конструкция как у дешёвого лазерного станочка...только с добавлением оси Z.

Ваши сообщения автоматически объединены: 21.12.2022

3. Вы пишите "делаем подставку под этот агрегат с возможностью фиксировать стол на разной высоте" но стол должен быть подвижным по Оси Y !!!, иначе возвращаемся к двигающемуся порталу(кранбалке) по Оси Y.

Да не подвижен стол, просто у вас как такового именно балка и является вашим порталом, то есть она будет так же перемещаться по оси Y. Разница в том что делать высокую ее не нужно, а это снизит возможность качения.

 

[Cuper]

глубина обработки вряд ли превысит расстояния от рабочего торца инструмента до корпуса шпинделя, а это максимум миллиметров 150

Вы забываете что Это Изделие планируется как 3 в 1. То есть попытка совместить на одном шасси Фрезеровку с 3Д печатью, Лазер это самое простое.

Ваши сообщения автоматически объединены: 21.12.2022

Разница в том что делать высокую ее не нужно, а это снизит возможность качения.

Опять же возвращаемся - 3Д печать требует достаточной высоты по Оси Z

 

[Efenia]

Всем Доброго.

На данный момент у меня в этом месте 32см, конструкция позволяет сделать и больше но тогда уменьшится ход по Оси Y. В любом случае свои точки над И расставит первый тестовый запуск и пробы по тому как в математических расчётах Я к сожалению не силён.


Интересный вариант, но как мне кажется в итоге будет сложней.
1. Прийдётся делать подвижный СТОЛ ( при условии что кранбалка будет неподвижна по Оси Y, в противном мы возвращаемся к той же схеме что и сейчас) НО подвижный СТОЛ по Оси Y увеличивает габаритный размер как минимум на пол СТОЛА при крайнем положении и при этом чтобы он поднимался по Z как вы сказали на 4х винтах! как мне кажется намного сложней добиться той же жесткости не говоря о других проблемах.
2. Если Шпиндель по Оси Z будет сам двигаться - то Я ОЧЕНЬ сомневаюсь что при этом его жесткость на изгиб и биение(вибрацию) будет в допустимой норме. Болтающийся Движок Оси Z мне не нравится по причине малой сопротивляемости при нагрузках на ЦАНГУ и малой способностью гасить вибрацию.
Насколько толстой нужно сделать плиту Оси Z чтобы достичь жесткость и гашение вибраций, это приводит к тому же утяжелению Оси Z. В добавок двойной переход по направляющим с Оси Z на Ось X.
В моей конструкции Ось Z совмещена с Осью X, что даёт более жесткую основу для Шпинделя и Достаточную массу Оси X для гашения вибраций.
А ШД без разницы что тигать Совмещённую Ось XZ( с её массой) или Ось Z с толстой и тоже не легкой плитой Оси Z со Шпинделем. Главное ШД подобрать с зопасом.
3. Вы пишите "делаем подставку под этот агрегат с возможностью фиксировать стол на разной высоте" но стол должен быть подвижным по Оси Y !!!, иначе возвращаемся к двигающемуся порталу(кранбалке) по Оси Y.
4. Получаем ещё 4 ШВП, +4 направляющих, + 4 ШД( еще и с обраткой), стол то размером 900х400 - ценник получится точно как у запорожца.

https://sl.aliexpress.ru/p?key=B0lMtVW

Вот вам примерная схема, как видите у данной конструкции как таковой поверхности стола нет, сделав жёсткую подставку вы стол расположить можете на любой высоте

 

[Cuper]

я же написал что конструкция как у дешёвого лазерного станочка...только с добавлением оси Z.

Картинку бы увидеть - честно не представляю как это выглядит

 

[Efenia]

Вы забываете что Это Изделие планируется как 3 в 1. То есть попытка совместить на одном шасси Фрезеровку с 3Д печатью, Лазер это самое простое.

Ваши сообщения автоматически объединены: 21.12.2022

Опять же возвращаемся - 3Д печать требует достаточной высоты по Оси Z

Да я уже замучался объяснять, что 3 в 1 не получите , разные задачи и нагрузки, скорости и ускорения, разные требования, нет что то хреново печатающее и хреново вырезающее в принципе получить можно, но повторюсь все будет хреново, увеличите жесткость и вес для фрезеровки, печатать будет очень хреново, облегчите все для нормальной печати , так фрезеровка если и будет то с такой кучей ограничений что и фрезеровать не захотите в принципе.

 

[Cuper]

Вот вам примерная схема, как видите у данной конструкции как таковой поверхности стола нет, сделав жёсткую подставку вы стол расположить можете на любой высоте

Спасибо за ссылку. Но опять же упираемся в 3Д печать Фиксировать стол по высоте не получится, а болтающийся шпиндель мне не нравится.

Ваши сообщения автоматически объединены: 21.12.2022

Да я уже замучался объяснять, что 3 в 1 не получите , разные задачи и нагрузки, скорости и ускорения, разные требования, нет что то хреново печатающее и хреново вырезающее в принципе получить можно, но повторюсь все будет хреново, увеличите жесткость и вес для фрезеровки, печатать будет очень хреново, облегчите все для нормальной печати , так фрезеровка если и будет то с такой кучей ограничений что и фрезеровать не захотите в принципе.

Ну что ж значит будет мне урок, такие МЫ пытливые и неверующие пытливые самоделкины.

 

[Alexf]

Вы забываете что Это Изделие планируется как 3 в 1. То есть попытка совместить на одном шасси Фрезеровку с 3Д печатью, Лазер это самое простое.

Тогда получится "хромая утка", взаимоисключающие требования к компоновке

То что будет хорошо для принтера, будет плохо работать во фрезере, и т.д.

 

[Robinson1957]

Фиксировать стол по высоте не получится, а болтающийся шпиндель мне не нравится.

Долго наблюдаю за вашей дискуссией. А ведь @Efenia,трижды прав, если для 2в1, то принтер и лазер могут быть совместимы, для фрезера и лазера совместимость допустима, но фрезер и принтер, это, как говорят в Одессе, две большие разницы. Не стоит усилий их совмещать.