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.

 

[dvcues]

Может уже есть готовые прецизионного исполнения шаблоны для фрезеровки.

Cuper, в принципе - владея Corel или Adobe Illustrator и Artcam можно сделать под себя примерно такой шаблон наподобие полиграфической линейки или растромера.

Если нет особого опыта - могу поискать в файлах - делал как-то для своих нужд. На счет УП не помню - даже вроде и одна УП осталась - нужно так-то их три - но думаю. сами составите под свой станок - там ничего сложного, но суть в том, что придется делать УП под свой используемый инструмент ( у меня фрезы от 0.025 начинаются), в крайнем случае объясню.

 

[Brigadir]

Не тратьте своего времени и сил на достижения высокой точности - это просто капризы. Для изготовления подавляющего большинства деталей Вам и 0,1 мм вполне достаточно, за исключением , как выше напомнили - изготовить шестеренки и валы для наручных часов (а это Вам надо?). Хотите переплюнуть Левшу?
Про фрезы: та , же "кукуруза", имея режущую часть диаметром скажем в 0,5 мм и вылет (длина режущей части) в полтора сантиметра может при работе изгибаться(отклоняться) аж на миллиметр = откуда будет микроточность фрезеровки? Сами подумайте...
Люфты - они были и будут везде, начиная от подшипников дремеля, во всех сочленениях движующих частей (пары трения). прогибания несущих валов или рамы , вибрация и прочее. Про изгибания кончика фрезы я уже произнес - при каждом полуобороте зуб фрезы наталкивается на препятствие и пытается изогнуться. И чем тоньше кончик фрезы - тем печальнее, ибо линейная скорость (инерции) намного снижается с уменьшением диаметра режущего инструмента. (вспомните геометрию - длина окружности).
Про пары трения: они всегда имеют люфт (и пара качения тоже). Это мы глазами ничего не видим кроме блестящей поверхности, а вооружитесь микроскопом - увидите бугры. впадины = Кавказкие горы!
Я не только здесть про это спорю, спорил и среди электронщиков, что пытаются сделать на печатной плате проводящие дорожки менее 0,25 мм. Спросил - это Вам надо? Места мало на плате? Ах да - появились детальки, шаг ножек 0,15 мм. Так это для "роботов", а не на кухне печатные платы делать. вы бы ещё полезли во внутрь микросхемы. где намного мельче. в микроскоп только любоваться!

 

[hydrooz]

Brigadir, извините, но вы местами несете какой-то бред? Что значит не выдержать размер в одной сотку??? А допуски и посадки для чего были придуманы? Элементарный пример - валы. Там тоже делают в плюс-минус десятки? Это раз.
Второе. Отвечаю про шпиндель со сменой инструмента. У меня в роботах 10 инструментов, работаю я в оптике, повторяемость обработки 0.02 мм. Меняет инструмент магазин, а не какой-то там огромный шпиндель с 10 инструментами сразу, с чего бы ему смещать его начальное положение?

 

[Brigadir]

Простите, поправлю: не у Вас, а в цеху, где Вы работаете. И это есть ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ оборудование, на котором не грех и такую точность получить, затем отшлифовать, отполировать до блеска Вот тогда и получите 10, а может и выше чистоту обработки.
А что Вы хотели от дешевого хоббийного станочка?

 

[hydrooz]

Да, это очень важная поправка, прямо в корень меняющая смысл.
Дальнейшие споры считаю бесполезными, каждый останется при своем мнении. Если апргрейдить станок, то можно добиться отличной повторяемости и точности.
Единственное, с чем я соглашусь с Вами, так с самой постановкой темы. Что 3 в 1 он никак не будет универсальным, потому что лазер - это в любом случае ремни, всё остальное от лукавого.

 

[Brigadir]

Единственное, с чем я соглашусь с Вами, так с самой постановкой темы. Что 3 в 1 он никак не будет универсальным, потому что лазер - это в любом случае ремни, всё остальное от лукавого.

А к ремню придется добавлять датчик моментального положения каретки, то есть обратная связь. Как это делается в каждом струйном принтере. (принтеры разбирали?). Так вот: при перемещении каретки (кареткой я обзываю узел, на котором висит тот же лазер и по праву) всегда надо учитывать массу этого узла, вспоминая про инерцию. Особенно это справедливо при больших скоростях перемещения. (помните, кто то сказал? При большой скорости наблюдалось пропуск шагов). А иначе у Вас будет точность +/минус несколько миллиметров. Забудьте про мкм....
Напомню: в струйных принтерах (я их много разных разбирал), где "чернильницы" имеют небольшую массу для достижения точного напыления краски применяют прозрачную линейку (ленточка) со штрихами. Это и есть деталь датчика (на самой каретке - оптрон) считывания положения каретки. И неважно - проскочила по инерции или нет сама каретка, моторчик поправит положение. Более того, при быстром перемещении перед остановкой плавно снижается скорость. Чтобы не проскочить по инерции. А моторчик? При таком способе применяют обычный коллекторный постоянного тока, которым легче управлять, нежели шаговым.
Когда нибудь и на CNC станках будут широко применять сериесную систему (система перемещения с с датчиком положения, то есть с обратной связью).
Чем такая система лучше привычного всем винта и шагового двигателя? Шаговый двигатель без мозгов. Он подвинул на 123 шага и ему наплевать на люфты и прочие тонкости. Пропустил шаг, а ему пофиг - не надо перегружать каретку! А вот сериесная система установит Ваш инструмент точно туда, куда ему приказано.

 

[Efenia]

Шаговый двигатель без мозгов. Он подвинул на 123 шага и ему наплевать на люфты и прочие тонкости. Пропустил шаг, а ему пофиг - не надо перегружать каретку! А вот сериесная система установит Ваш инструмент точно туда, куда ему приказано.

ох как я с вами не согласен, на производстве давно (во всяком случае я сам такие станки ремонтировал в1988году) используются шаговые двигатели с обратной связью, да еще и с гидроуселителем, и на перемещения был контроль, что то типа шагового двигателя и зубчатой рейки.
Кстати если кому то нужно убрать биение насадите на инструмент маховик , чем ближе маховик к месту реза, тем более прямолинейное движение инструмента будет (сработает эффект гироскопа, который всегда будет стремиться выровнить фрезу строго перпендикулярно маховику ), на высокоточных станках видел приваренный к инструменту диск (давно правда это было, технологии не стоят на месте)

 

[hydrooz]

В какие дебри Вы полезли. Зачем лазеру такая точность? Мы же говорим о просто выжигании..
А сервоприводы что, кто-то отменил?

 

[Brigadir]

ох как я с вами не согласен, на производстве давно (во всяком случае я сам такие станки ремонтировал в1988году) используются шаговые двигатели с обратной связью, да еще и с гидроуселителем, и на перемещения был контроль, что то типа шагового двигателя и зубчатой рейки.
Кстати если кому то нужно убрать биение насадите на инструмент маховик , чем ближе маховик к месту реза, тем более прямолинейное движение инструмента будет (сработает эффект гироскопа, который всегда будет стремиться выровнить фрезу строго перпендикулярно маховику ), на высокоточных станках видел приваренный к инструменту диск (давно правда это было, технологии не стоят на месте)

Опять про завод....где станки по несколько миллионов за штуку...Забудьте пожалуйста про заводы и фабрики, это не на кухне выжигать чебурашек!
Про маховик: первое, что он сделает - улетит к чертям собачьим вместе с отломанной фрезою (при малейшем дисбалансе). Хорошо, если в лоб не угодит...насоветуете тут...
И с приводом от шаговиков тоже применяют обратную связь и правильно (я выше обьяснил для чего).
И если хотите очень точный станок, то придестся пристраивать от принтера считывалки - ленточка со штрихами + опрон. А далее соображайте, как подружить Ардуино с обратными связями.

 

[hydrooz]

О каких миллионах и ленточках речь? (я понимаю, о каких линейках речь, но суть не в этом)
Ссылка
Всё уже давно придумано и стоит реальных денег, если твое хобби будет приносить тебе доход.

 

[Cuper]

Всем приветы!! - ох какие дебаты, очень интересно почитать.
Но у меня вопрос - hydrooz,

Что 3 в 1 он никак не будет универсальным, потому что лазер - это в любом случае ремни, всё остальное от лукавого.

вы хотите сказать что лазер не будет выжигать, резать, гравировать если его поставить на винты!?. Мне кажется ему вообще всё равно на чём он установлен, всё дело в его мощности и способности сделать то что от него требуется на какой то заданной скорости, а скорости задаёт оператор(УП). Веть если лазер мощный то и скорость можно поставить больше, а если слабый то какой смысл гнать если лазер не успевает, я сомневаюсь что в домашних мастерских стоят настолько мощные лазеры что винты неспособны дать нужную скорость. Мы же говорим именно про бытовые лазеры а не производственные правильно. Возьмём тот же самый китайский CNC 3018 с ним в комплекте идёт лазер который ставится вместо моторчика, и что он не работает что ли? Выжигать можно, резать можно, гравировать тоже можно! Естественно его мощность не безгранична, но ведь, всё выше перечисленное точно можно делать.

 

[Efenia]

Опять про завод....где станки по несколько миллионов за штуку...Забудьте пожалуйста про заводы и фабрики, это не на кухне выжигать чебурашек!
Про маховик: первое, что он сделает - улетит к чертям собачьим вместе с отломанной фрезою (при малейшем дисбалансе). Хорошо, если в лоб не угодит...насоветуете тут...
И с приводом от шаговиков тоже применяют обратную связь и правильно (я выше обьяснил для чего).
И если хотите очень точный станок, то придестся пристраивать от принтера считывалки - ленточка со штрихами + опрон. А далее соображайте, как подружить Ардуино с обратными связями.

Начнем с того что на заводе ничего не улетало, а фрезы по 0.1мм были, ибо диск как раз и служил балансиром, защитой от биений, приваривался (точечной сваркой к хвостовику, который порядком торчал из патрона, миллиметров на 10 помоему), можно ли это повторить в домашних условиях?сложно конечно, но нет ничего невозможного, главное отбалансировать диск на хвостовике, главное понять а нужно ли это? Станки стоимостью в миллионы это да, это я согласен, первое подобие 3д принтера (на базе большого фрезерного станка) стоил то же за 1 миллион рублей советских, свою первую прушу я покупал рублей за 50000, сейчас такого плана 3д принтер можно купить тысяч за 8, так что прогресс не стоит на месте. А почему ленотчка и оптрон? В принтере не вырабатывется столько грязи сколько от фрезера получить можно, ваш оптрон малоэффективен, вообще на фрезерных, токарных и шлифоварьных станках оптика противопоказана, самые надежные это электромеханические датчики, датчики холла и им подобные, но простите это далеко не оптика, настроить правильно обратную связь, не в копейки обойдется, думаю дешевле станок тысяч за 200 будет купить, чем с обратной связью возиться, а это уже и до миллионных станков не далеко. Ведь как минимум еще и сам станок придется переделывать полностью под высокую точность, толку то от обратной связи если у вас сам шпиндель ходуном ходит, вы хоть 10 линеек наклейте и 20 оптронов поставте, точности позиционирования как не было так и не будет.

 

[hydrooz]

Cuper, ну скажем так, Вы меня немного неправильно поняли. Имелось в виду, что лазер легкий, и катать на винтах на высоких скоростях его не получится.
Ну если вы поставите шаговики с редукторами, то получите большую подачу, а так в целом конечно можно выжигать на нашем станочке на родных винтах.

 

[Brigadir]

Efenia

Я Вас прошу поднять глаза и прочитать название сайта. Здесь мы рассуждаем именно про хоббийные CNC , в основном про Китайские и частично про самодельные.
Я не буду спорить, что, что то можно перенять и пристроить и от промышленных станков, но долго рассуждать про профессиональные , что у Вас на заводе крутятся = только отнимать время у читателя.
А конкретно в тему: делать универсальный станок - только портить готовый. Вам фрезеровать и сверлить? Это один станок. А вот работать с лазером - здесь ось Z уже лишняя, да и нагрузки намного слабее - Вам в руки более дешевую модель, которая и заточена именно под работу с лазером. А вот обратно - не получится.
Конечно же, ЧПУ можно "заточить" и под раскладывание по местам мелких деталек SMD - повесив присоску вместо дремеля, можно поручить и прочие точные работы , например: наливать в рюмку коньяк...
Я как то недавно видел на видио переделанный струйный принтер(там ваще всё из жидкой пластмассы) , что таскает на каретке лазер, засвечивая фоторезист (изготовление печатной платы фотометодом). Но и это баловство в общем то. Достаточно наложить фотошаблон на плату и включить УФ лампу на несколько секунд, нежели долго ждать, когда лазер "пропашет" всё поле, засвечивая полосками...Хотя в том видио лазер просто ЛЕТАЕТ! Я пробовал сегодня выжигать краску на СТФ = не получилось. След от засветки лазером - есть (полосками), но краска не выгорает. Пробовал и битумную и нитроэмаль. Лазер слабый (1000мВт)
В чем проблема? Да проблема как раз в отводе тепла медной фольгой. Как я полагаю. На деревяшке - краска выгорает, на медной подложке - шиш. .

 

[Efenia]

Cuper, ну скажем так, Вы меня немного неправильно поняли. Имелось в виду, что лазер легкий, и катать на винтах на высоких скоростях его не получится.
Ну если вы поставите шаговики с редукторами, то получите большую подачу, а так в целом конечно можно выжигать на нашем станочке на родных винтах.

лучше, если уж выжигать, то винты на 4х заходные поменять, шаг 8мм на оборот, супротив 4мм/об, иначе шаговый двигатель может не справиться со скоростью перемешения. У ремней с 20 зубым шкивом и ремнем gt2 на один оборот вала ШД приходится 40мм перемещения. Я с дуру, на фрезу, поменял все винты на однозаходные, (благо это г-но сам понаделал) так потом долго искал, почему у меня движки шаги пропускают, причем то работаю то нехочу, пока обратно двухзаходные не поставил, (если честно лень было настройки EEPROM менять) и так по моим меркам скорость черепашая, (40мм/с и это предел для шд на однозаходном винте) со столом почти в полметра, пока из угла в противоположный угол доедет не то что поседеть, а и помереть раз пять успеть можно.