Witam wszystkich forumowiczów.
Chciałbym zaprezentować Państwu konstrukcję frezarki górno-wrzecionowej CNC.
(Na wstępie zachęcam wszystkich przeglądających o pobranie pliku PDF z załącznika gdzie jest dokładny opis wraz ze zdjęciami)
Nie jest to projekt nowoczesny ani innowacyjny, lecz mój, własny, unikatowy i niezwykle prosty, więc dlaczego nie zaprezentować go na łamach forum?
Konstrukcja powstała „z nudów” bo być może kiedyś, gdzieś, komuś się przyda… i przydaje. Można z powodzeniem frezować w pleksi, sklejce, mdf, laminacie używanym do produkcji PCB, poliamidzie.
Frezarkę napędza wrzeciono oznaczone jako mocy 400W. Posiada ono uchwyt na tulejkę ER. Montuję do niego narzędzia fi 3.175mm. Jest zasilane połączeniem dwóch transformatorów połączonych równolegle ze starych drukarek igłowych dających napięcie 42V. Można by pokusić się o kontroler PWM dla wrzeciona sterowany z programu na PC lub chociaż układ miękkiego startu ale puki co musi zostać tak jak jest.
KONSTRUKCJA
Całość zamontowana jest na ramie z profili stalowych. Rama osi X jest dodatkowo podparta „od tyłu” zastrzałami z płaskownika pod kątem 45*
Oś X tworzą wałki liniowe średnicy 15mm ze wspomnianych wcześniej drukarek igłowych wraz z elementami karetek. Do napędu zastosowałem śruby trapezowe 16x4. Wykorzystane są tutaj tuleje ślizgowe połączone płaskownikiem tworzące w ten sposób miejsce dla osi Z.
Oś Z opiera się na wałkach liniowych fi 8mm po których ślizgają się łożyska liniowe w obudowach z przetoczonych na odpowiednią średnicę wewnętrzną nakrętkach. W nakrętkach na jednym z boków, prostopadle do łożyska jest nagwintowany otwór 5mm dla śruby mocującej oprzyrządowanie osi. Napęd jest przenoszony przez śrubę trapezową 10x2 i tak jak w osi X, nakrętka na śrubie jest przetoczona na płasko w jednej części obwodu a w niej cztery otwory 4mm. Całość jest przykręcona do płaskownika który z kolei umożliwił dalszy montaż i niewielką regulację.
Oś Y to wałki liniowe 12mm oraz łożyska również zabudowane w technologii XXIIw czyli w nakrętkach jak przy osi Z Na łożyskach spoczywa płyta 10mm z blaczy kotłowej (tylko taką udało mi się tanio dostać) Blacha okazała się jednak krzywa na rogach (cięcie gilotyną) więc byłem zmuszony dać coś ponad to, co wyrówna mi powierzchnie gdyż frezowanie w PCB wymaga dokładności. Padło na gruba płytę wiórową, zamocowaną na czterech spręzynach co umożliwiło mi regulację (pochodzenie nieznane, prawdopodobnie są to spręzyny zaworowe ale dosyć miękkie) Napęd jest przenoszony przez śrubę trapezową 16x4. Nakrętka jest przykręcona do kątownika (widać na zdjęciu) a ten z kolei (przez trzy sruby fi6 co umożliwiło mi ustawienie nakrętki względem śruby) do stalowej płyty.
Napęd każdej z osi stanowią używane silniki krokowe Minebea zasilane 19v które są połączone ze śrubami wysokiej klasy niemieckim sprzęgłem z węzyka zbrojonego
Krańcówki awaryjne oraz pozycjonowanie każdej z osi odbywa się poprzez czujniki indukcyjne (fi12 bo były tańsze)
Cała elektronika, sterowniki silników, zasilacze i interfejs LPT to moja konstrukcja. Wykonałem je metodą termo transferu. Sterowniki silników są oparte o układ TB6560. Całość zapakowana do starej obudowy ATX skróconej o połowę
Urządzenie jest wyposażone w wyłącznik bezpieczeństwa „grzybek”, który odcina całe zasilanie i daje sygnał do programu na PC o wciśnięciu tego przycisku.
Kasowanie luzu na osiach jest programowe.
Do sterowania używam darmowej dystrybucji LinuxCNC zainstalowanej na starym komputerze z kartą PCI>LPT.
Dokładność przy podziale kroku 1/1 (max 1/16) to 0.02 (faktyczna nie tylko z wyliczeń) ale gorzej z powtarzalnością… wprawdzie gołym okiem początek i koniec wycinania dajmy na to koła pokrywają się, ale nie jest to aż tak dokładne. Luzy są różne w różnych częściach śruby, czujniki indukcyjne inaczej działają w zależności od temperatury, ale myślę, że faktyczna powtarzalność, mimo niezbyt sztywnej konstrukcji to przy dobrych wiatrach jakieś 0.05 mm. Przynajmniej z frezowania PCB tak by to wynikało, jednak nie frezuję PCB ze względu na uciążliwość podczas lutowania i to, że laminat dosyć często dostaję krzywy z wybrzuszeniami, gdzie przy cienkiej warstwie miedzi i zagłębieniu freza 0.3mm w jednym miejscu tnie samą miedź a w innym zagłębia się w laminat a przy frezie V ścieżka często robi się zbyt cienka. Obecnie jeżeli chodzi o pcb używam tej maszyny do wiercenia otworów.
KOSZTY:
znikome…
stary komputer – to miałem
karta LPT 35zł
czujniki indukcyjne ok 9zł/szt
częsci do zbudowania PCB ok 150zł
profile stalowe i płaskowniki 30 zł
wrzeciono 300zł
Kable i przewody 10 zł
Płyta stalowa i drukarki – flaszka
Łożyska, wałki i nakrętki ok 50 zł
Pole robocze 245x240mm
Unoszenie osi X poprzez zastosowanie płyty wyrównujacej to tylko 35mm
Materiał obrabiany mocuję za pomocą ścisków stolarskich. Od współrzędnych XY,00 na dolnej płycie wychodzą w kierunku obu osi kątowniki aluminiowe do których „dopycham” obrabiany materiał i frezuję.
Zanim ktoś skomentuje, że można to zbudować szybciej, lepiej, profesjonalniej, że to partactwo i druciarstwo proszę wziąć pod uwagę, że ładowanie pieniędzy w amatorski sprzęt i kupowanie gotowych obudów łożysk, profesjonalnych prowadnic, sprzęgiej, płyt szlifowanych, gotowej elektroniki to żadna sztuka… Myślę, że sztuką jest zrobic coś tanio i z części ze śmietnika
POZDRAWIAM!
Polecam ściągnięcie pliku PDF z opisem i zdjęciami w formie miniartykułu.
Chciałbym zaprezentować Państwu konstrukcję frezarki górno-wrzecionowej CNC.
(Na wstępie zachęcam wszystkich przeglądających o pobranie pliku PDF z załącznika gdzie jest dokładny opis wraz ze zdjęciami)
Nie jest to projekt nowoczesny ani innowacyjny, lecz mój, własny, unikatowy i niezwykle prosty, więc dlaczego nie zaprezentować go na łamach forum?
Konstrukcja powstała „z nudów” bo być może kiedyś, gdzieś, komuś się przyda… i przydaje. Można z powodzeniem frezować w pleksi, sklejce, mdf, laminacie używanym do produkcji PCB, poliamidzie.
Frezarkę napędza wrzeciono oznaczone jako mocy 400W. Posiada ono uchwyt na tulejkę ER. Montuję do niego narzędzia fi 3.175mm. Jest zasilane połączeniem dwóch transformatorów połączonych równolegle ze starych drukarek igłowych dających napięcie 42V. Można by pokusić się o kontroler PWM dla wrzeciona sterowany z programu na PC lub chociaż układ miękkiego startu ale puki co musi zostać tak jak jest.
KONSTRUKCJA
Całość zamontowana jest na ramie z profili stalowych. Rama osi X jest dodatkowo podparta „od tyłu” zastrzałami z płaskownika pod kątem 45*
Oś X tworzą wałki liniowe średnicy 15mm ze wspomnianych wcześniej drukarek igłowych wraz z elementami karetek. Do napędu zastosowałem śruby trapezowe 16x4. Wykorzystane są tutaj tuleje ślizgowe połączone płaskownikiem tworzące w ten sposób miejsce dla osi Z.
Oś Z opiera się na wałkach liniowych fi 8mm po których ślizgają się łożyska liniowe w obudowach z przetoczonych na odpowiednią średnicę wewnętrzną nakrętkach. W nakrętkach na jednym z boków, prostopadle do łożyska jest nagwintowany otwór 5mm dla śruby mocującej oprzyrządowanie osi. Napęd jest przenoszony przez śrubę trapezową 10x2 i tak jak w osi X, nakrętka na śrubie jest przetoczona na płasko w jednej części obwodu a w niej cztery otwory 4mm. Całość jest przykręcona do płaskownika który z kolei umożliwił dalszy montaż i niewielką regulację.
Oś Y to wałki liniowe 12mm oraz łożyska również zabudowane w technologii XXIIw czyli w nakrętkach jak przy osi Z
Na łożyskach spoczywa płyta 10mm z blaczy kotłowej (tylko taką udało mi się tanio dostać) Blacha okazała się jednak krzywa na rogach (cięcie gilotyną) więc byłem zmuszony dać coś ponad to, co wyrówna mi powierzchnie gdyż frezowanie w PCB wymaga dokładności. Padło na gruba płytę wiórową, zamocowaną na czterech spręzynach co umożliwiło mi regulację (pochodzenie nieznane, prawdopodobnie są to spręzyny zaworowe ale dosyć miękkie) Napęd jest przenoszony przez śrubę trapezową 16x4. Nakrętka jest przykręcona do kątownika (widać na zdjęciu) a ten z kolei (przez trzy sruby fi6 co umożliwiło mi ustawienie nakrętki względem śruby) do stalowej płyty.
Napęd każdej z osi stanowią używane silniki krokowe Minebea zasilane 19v które są połączone ze śrubami wysokiej klasy niemieckim sprzęgłem z węzyka zbrojonego
Krańcówki awaryjne oraz pozycjonowanie każdej z osi odbywa się poprzez czujniki indukcyjne (fi12 bo były tańsze)
Cała elektronika, sterowniki silników, zasilacze i interfejs LPT to moja konstrukcja. Wykonałem je metodą termo transferu. Sterowniki silników są oparte o układ TB6560. Całość zapakowana do starej obudowy ATX skróconej o połowę
Urządzenie jest wyposażone w wyłącznik bezpieczeństwa „grzybek”, który odcina całe zasilanie i daje sygnał do programu na PC o wciśnięciu tego przycisku.
Kasowanie luzu na osiach jest programowe.
Do sterowania używam darmowej dystrybucji LinuxCNC zainstalowanej na starym komputerze z kartą PCI>LPT.
Dokładność przy podziale kroku 1/1 (max 1/16) to 0.02 (faktyczna nie tylko z wyliczeń) ale gorzej z powtarzalnością… wprawdzie gołym okiem początek i koniec wycinania dajmy na to koła pokrywają się, ale nie jest to aż tak dokładne. Luzy są różne w różnych częściach śruby, czujniki indukcyjne inaczej działają w zależności od temperatury, ale myślę, że faktyczna powtarzalność, mimo niezbyt sztywnej konstrukcji to przy dobrych wiatrach jakieś 0.05 mm. Przynajmniej z frezowania PCB tak by to wynikało, jednak nie frezuję PCB ze względu na uciążliwość podczas lutowania i to, że laminat dosyć często dostaję krzywy z wybrzuszeniami, gdzie przy cienkiej warstwie miedzi i zagłębieniu freza 0.3mm w jednym miejscu tnie samą miedź a w innym zagłębia się w laminat a przy frezie V ścieżka często robi się zbyt cienka. Obecnie jeżeli chodzi o pcb używam tej maszyny do wiercenia otworów.
KOSZTY:
znikome…
stary komputer – to miałem
karta LPT 35zł
czujniki indukcyjne ok 9zł/szt
częsci do zbudowania PCB ok 150zł
profile stalowe i płaskowniki 30 zł
wrzeciono 300zł
Kable i przewody 10 zł
Płyta stalowa i drukarki – flaszka
Łożyska, wałki i nakrętki ok 50 zł
Pole robocze 245x240mm
Unoszenie osi X poprzez zastosowanie płyty wyrównujacej to tylko 35mm
Materiał obrabiany mocuję za pomocą ścisków stolarskich. Od współrzędnych XY,00 na dolnej płycie wychodzą w kierunku obu osi kątowniki aluminiowe do których „dopycham” obrabiany materiał i frezuję.
Zanim ktoś skomentuje, że można to zbudować szybciej, lepiej, profesjonalniej, że to partactwo i druciarstwo proszę wziąć pod uwagę, że ładowanie pieniędzy w amatorski sprzęt i kupowanie gotowych obudów łożysk, profesjonalnych prowadnic, sprzęgiej, płyt szlifowanych, gotowej elektroniki to żadna sztuka… Myślę, że sztuką jest zrobic coś tanio i z części ze śmietnika
POZDRAWIAM!
Polecam ściągnięcie pliku PDF z opisem i zdjęciami w formie miniartykułu.
Cool? Ranking DIY
