Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Frezarka biurkowa 250x150x100 obudowana

jacektylenda 10 Nov 2022 00:02 3558 14
Computer Controls
  • Zaprojektowałem i zbudowałem biurkową frezarkę CNC. Założenia były takie, że ma być mała (biurkowa), obudowana, na tyle mocna by porzeźbić coś w aluminium i na tyle skomplikowana, żeby się czegoś nauczyć przy budowie. Konstrukcja na bazie profili aluminiowych ITEM, rama nośna jest jednocześnie obudową. Pole robocze 250x150x100mm zamknięte w gabarycie 400x360x525mm wraz z elektroniką. Silniki krokowe zintegrowane ze śrubami trapezowymi: 1,68A, Tr8x2. Wałki podparte 10mm we wszystkich osiach. Sterowanie USB na bazie płyty bazowej SourceRabbit. Wrzeciono Daedalus (0,5kW, 12kRPM, sterowane PWM, jedno z nielicznych tanich wrzecion DIY, gdzie stożek jest bezpośrednio w wale silnika). Krańcówki z czujników Halla na wszystkich osiach w obu kierunkach. Obudowa elektroniki z płyt aluminiowych, dociętych na wymiar w markecie budowlanym, klejona. Kilka elementów frezowanych z aluminium, sporo drobnych części z druku 3d, m.in. kasowanie luzu na napędach, uchwyty czujników, itp. Maszyna po kalibracji lata 4,5m/min we wszystkich osiach.

    Mam małe doświadczenie w doborze "feeds&speeds". Póki co powierciłem otwory fi5 przez stół 20mm, po wstępnym nawierceniu na fi3 - poszło ładnie. Poszerzanie po helisie otworów w stole frezem 4mm jednopiórowym - nie tak gładko, dużo drgań, chatter, itd. Niewłaściwy frez. Mam pod ręką jakiś profil aluminiowy 3mm i plexi 3mm, sporo frezów 1, 2, 4 - piórowych. Gdyby ktoś był zainteresowany video jak to frezuje, to proszę o pomoc w doborze prędkości i posuwów. Inaczej moje "próby i błędy" trochę potrwają.

    Projekt realizowałem "po godzinach", przez około pół roku, projektowałem w Fusion360. Koszty? Około 3kEUR, z czego sporo na drobnicę i normalia, których dużo zostało.

    PS. Najgorsze przejścia miałem z prowadnicami liniowymi 10mm. Od 12mm to standard, szeroko dostępne, w różnej jakości, z różnych źródeł itd. A 10mm to jakaś masakra - mam 3-4 zestawy prowadnic i wózków, które nadają się tylko na złom. Wszyscy sprzedawcy mają produkty na stanie niezgodne z ich własną dokumentacją, czasem niedające się zmontować.




    Frezarka biurkowa 250x150x100 obudowana Frezarka biurkowa 250x150x100 obudowana Frezarka biurkowa 250x150x100 obudowana Frezarka biurkowa 250x150x100 obudowana Frezarka biurkowa 250x150x100 obudowana

    Cool? Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    jacektylenda
    Level 11  
    Offline 
    jacektylenda wrote 31 posts with rating 49, helped 0 times. Been with us since 2006 year.
  • Computer Controls
  • #2
    snow
    Level 31  
    jacektylenda wrote:
    nie tak gładko, dużo drgań, chatter, itd

    Spróbuj mniejszą ilość materiału frezować za jednym przejazdem - zmniejsz głębokość frezowania i posuw. Zapewne masz zbyt wiotką konstrukcję stąd drgania.

    Patrząc na tą ramę odnoszę wrażenie, że bardziej było robione aby było estetyczne niż sztywne. W przypadku ochoty obrabiania aluminium (o stali nie wspominając) to taka konstrukcja raczej nie jest zbytnio trafiona.
  • #3
    SylwekK
    Level 32  
    Bardzo ładna konstrukcja. Czy wrzeciono ma stabilizację obrotów względem obciążenia?
    Bez jakiegoś aktywnego chłodzenia obróbka może być ciężka i raczej zalecałbym niezbyt duże obroty.
  • #4
    Lukasr29
    Level 20  
    Jeśli to twoja pierwsza frezarka to gratulacje! Następna będzie lepsza ;)

    Chatter, drgania są spowodowane przez luzy osiowe na silnikach krokowych - jak się użyje trochę siły to oś można przesunąć zazwyczaj +- 0,5 mm, dużo zależy od silnika, jak większość silników tak samo krokowe nie są przystosowane do obciążeń osiowych tylko do radialnych. Ten luz osiowy, pomimo że wydaje się mało znaczący, to razem z drganiami od skrawania, masą drgającą osi Z, wrzecionem niemal uniemożliwia pracę z metalami w konstrukcjach gdzie śruba jest bezpośrednio napędzana przez silnik i silnik przyjmuje na siebie wszystkie siły powstałe podczas skrawania.

    Czy jesteś pewny, że wrzeciono ma zespolony uchwyt na frezy z wałem tak że wał ma te fi 15 mm jak gniazdo ER? Silnik wygląda jak każdy inny tani sprzedawany pod wieloma brandami, oś fi 8 mm, być może tam też jest chwyt marketingowy i uchwyt ER jest fabrycznie prasowany na gorąco na oś bez dodatkowego wkrętu zabezpieczającego.

    Za 3k EUR to jednak chyba bym zainwestował dodatkowo choćby w chińskie śruby kulowe 1204, zarobione pod uchwyty mocujące BK/FK, szczególnie że prawie wszystko masz już zrobione z alu, co daje całkiem duży potencjał na frezowanie czy do dodatkowego usztywnienia konstrukcji ramy dodatkowymi profilami. Z tym wszystkim może frezowanie alu by jeszcze jakoś szło, teraz to bardziej drewno/plastik, grawerka V frezem albo zbierać alu cienkimi warstwami.
  • Computer Controls
  • #5
    jacektylenda
    Level 11  
    SylwekK wrote:
    Bardzo ładna konstrukcja. Czy wrzeciono ma stabilizację obrotów względem obciążenia?
    Bez jakiegoś aktywnego chłodzenia obróbka może być ciężka i raczej zalecałbym niezbyt duże obroty.

    Wrzeciono to w zasadzie silnik BLDC z Amazona, tyle że stożek ma bezpośrednio w wale silnika. A sterownik to WS55-220.

    Lukasr29 wrote:
    Chatter, drgania są spowodowane przez luzy osiowe na silnikach krokowych

    Pierwsze słyszę, a ja myślałem, że od wpadania w rezonans od niewłaściwych parametrów skrawania i występuje nawet w sztywnych maszynach przemysłowych.

    Lukasr29 wrote:
    jak się użyje trochę siły to oś można przesunąć zazwyczaj +- 0,5 mm, dużo zależy od silnika, jak większość silników tak samo krokowe nie są przystosowane do obciążeń osiowych tylko do radialnych. Ten luz osiowy, pomimo że wydaje się mało znaczący, to razem z drganiami od skrawania, masą drgającą osi Z, wrzecionem niemal uniemożliwia pracę z metalami w konstrukcjach gdzie śruba jest bezpośrednio napędzana przez silnik i silnik przyjmuje na siebie wszystkie siły powstałe podczas skrawania.

    Te silniki mają naprężenie wstępne, z tyłu korpusu jest nakrętka. +/-0,5mm - Serio? Czujnikiem zegarowym sprawdzałem ciągnąc ręką za wózki i... nic... zero. Oczywiście nakrętki trapezowe ze sprężynką nie spełniały swojej funkcji - dodałem regulowaną śrubami tuleję naprężającą wstępnie. Luz nawrotny mam zero, ale jednak plastikowe części pod dużymi obciążeniami pracują.

    Lukasr29 wrote:
    Czy jesteś pewny, że wrzeciono ma zespolony uchwyt na frezy z wałem tak że wał ma te fi 15 mm jak gniazdo ER? Silnik wygląda jak każdy inny tani sprzedawany pod wieloma brandami, oś fi 8 mm, być może tam też jest chwyt marketingowy i uchwyt ER jest fabrycznie prasowany na gorąco na oś bez dodatkowego wkrętu zabezpieczającego.

    Prawie wszystkie modele tej "marki" Daedalus mają faktycznie tuleję z wkrętem ustalającym. Ten jeden, 500W, ma stożek bezpośrednio w wale. Człowiek w recenzji na Amazonie nawet go rozebrał i potwierdził. Tutaj na dole foto: https://www.amazon.com/Daedalus-CNC-Brushless-Motor-Kit/dp/B083V11QY2?th=1

    Lukasr29 wrote:
    Za 3k EUR to jednak chyba bym zainwestował dodatkowo choćby w chińskie śruby kulowe 1204, zarobione pod uchwyty mocujące BK/FK, szczególnie że prawie wszystko masz już zrobione z alu, co daje całkiem duży potencjał na frezowanie czy do dodatkowego usztywnienia konstrukcji ramy dodatkowymi profilami. Z tym wszystkim może frezowanie alu by jeszcze jakoś szło, teraz to bardziej drewno/plastik, grawerka V frezem albo zbierać alu cienkimi warstwami.

    Wymiana napędów na kulowe +1kEUR, podobnie by wyszło z Hiwinami +1k EUR, mniej więcej, a to projekt hobby. Liczyłem wszystko: śrubki, kleje, tulejki, itd. No i w Niderlandach kapkę drożej.

    Dzięki za uwagi. Niedługo będę na spotkaniu forum cnczone.nl, podziałamy tam z prędkościami i posuwami i postaram się wrzucić jakieś filmy.
  • #6
    nouki
    Level 25  
    Witam
    Coś te ceny z kosmosu. Za 15k złotych to by była niezła gotowa maszyna wykonana ze stali lub odlewów. No chyba że estetyka nad funkcjonalność. Wiem, że liczy się włożoną praca projekt, ale czy to warte i lepsze jak gotowe w tej cenie?
    Pozdrawiam
  • #7
    jacektylenda
    Level 11  
    Główne składnik kosztów w EUR brutto to:

    230 - wrzeciono, zasilacz, sterownik, uchwyt
    155 - silniki ze śrubami i nakrętkami
    80 - sterowniki silników i zasilacz
    80 - mainboard
    173 - prowadnice liniowe i wózki
    485 - profile na wymiar i akcesoria item
    360 - elektronika, złączki, tulejki, wentylator, przyciski, kable, itd.
    115 - normalia
    65 - plexi i kilka profili
    140 - blachy na wymiar na obudowę elektroniki
    320 - części frezowane
    65 - wkładki gwintowane do stołu
    60 - software focus
    115 - imadło

    Daje to razem 2445 EUR brutto. Reszta to narzędzia, drobnica, normalia, konfekcja, dokupowane ad-hoc, filamenty do druku 3d, itd. 170 EUR poszło w piach na wałki podparte, które nie dały się zmontować z wózkami. Śmiem twierdzić, że spośród obudowanych maszyn biurkowych dostępnych na rynku moja ma najlepszy stosunek pola roboczego do gabarytu i w zasadzie też najlepszą cenę, przy nienagannej sztywności i zainstalowanej mocy.

    A tak maszyna performuje. Najpierw lekki grawer w drewnie, potem alu, potem planowanie alu, i adaptacyjne frezowanie kieszeni.





    Frezarka biurkowa 250x150x100 obudowana Frezarka biurkowa 250x150x100 obudowana Frezarka biurkowa 250x150x100 obudowana Frezarka biurkowa 250x150x100 obudowana
  • #8
    Jarzabek666
    Level 37  
    Udała Ci się kalibracja wrzeciona na zadane 10 tys/obr w programie by było 10 tys rzeczywiste? Jak się podkręci zasilacz na 50V to można uzyskać obroty 14 tys.
    Potwierdzam silnik jest na jednym wałku z uchwytem bo też taki mam.

    Powiem, że trochę drogo jak na ten sprzęt za te pieniądze, w Polsce idzie wyrwać CNC na żeliwie.
  • #10
    siewcu
    Level 34  
    Tak dla ścisłości - to co masz to nie są prowadnice liniowe. Tu są wałki liniowe lub podparte. I strasznie drogo... Sporo kasy byś urwał zamawiając to w Posce. Konstrukcja z tego co widać to zwykłe profile T-slot aluminiowe, nic specjalnego. Sporo taniej idzie złożyć taką konstrukcję. I dobrze widzę czy napęd stołu masz zrobiony na śrubie trapezowej? Jeśli tak to przy tych kosztach całości to porażka.

    I zrób jakąś osłonę na te wałki, chociaż pod stołem...
  • #11
    jacektylenda
    Level 11  
    A wałki podparte to nie są prowadnice liniowe? Sporo elementów zamawiałem w Polsce, np. wszystkie elementy obrabiane na CNC, cenowo na poziomie Chin, elektronikę z TME. Wracając do wałków podpartych. Zamówiłem w Chinach - przyszły niezgodne z wymiarami na rysunku i niedające się zmontować. Zamówiłem w Polsce, poprosiłem by sprawdzili wymiary. Sprawdzili i wysłali niezgodne z wymiarami na rysunku i niedające się zmontować. Złożyłem reklamację, szukali, szukali, znaleźli, zmierzyli i wysłali nowe - takie same jak poprzednie - wyższe o 1,5 mm i niedające się zmontować. Odpuściłem. Wróciłem do Chińczyków - po miesiącu przysłali zgodne wymiarowo, dalej niedające się zmontować. Masakra. Musiałem uruchomić pilnik i młotek, rozpiłować wycięcia w każdym łożysku na większy kąt i "wyklepać" blaszki zabezpieczające. Masakra. Profile to Item24, cięte na wymiar, wiecenie i gwintowanie zrobiłem w warsztacie w pracy. Wszystkie napędy to śruby trapezowe zintegrowane z silnikami + nakrętka z POM w customowym korpusie z alu i własną koncepcją regulacji naprężenia wstępnego. Luz nawrotny zero (niemierzalny czujnikiem zegarowym). W czym problem? Śruby kulowe i osprzęt dodałyby 1k EUR do całości. Nie ma miejsca na osłony - w skrajnych położeniach osi jest po 2 mm zapasu, nie da się tam nic upchnąć.

    Chciałbym kiedyś zobaczyć BOM podobnej maszyny z wyraźnie niższą sumą. Na forum CNC już usłyszałem, że to powinno kosztować maks. kilkaset złotych. Z czego oni to budują? Zresztą, co tu dywagować. Lista głównych składników kosztu jest kilka postów wyżej - chętnie usłyszę konkretnie, gdzie i na czym można urwać.
  • #12
    Jarzabek666
    Level 37  
    Może nie podobna i pole robocze 14/19 ale kosztowała mnie 3300zł. Rozbudowa i poprawa gotowca CNC1419


    Frezarka biurkowa 250x150x100 obudowana

    A za 15tyś kupił byś gotowca CNC LITE1
  • #13
    siewcu
    Level 34  
    jacektylenda wrote:
    A wałki podparte to nie są prowadnice liniowe?

    Nie. Pierwszy z brzegu link: https://www.boschrexroth.com/en/xc/products/p...groups/linear-motion-technology/linear-guides żeby nie reklamować sklepów. No i nie jestem w stanie zrozumieć dlaczego wałki 10mm...

    A ile powinna kosztować? Ciężko powiedzieć. Spokojnie do zrobienia na prowadnicach liniowych i śrubach kulowych za te pieniądze. Ale skąd wziąłeś tę cenę śrub kulowych to pojęcia nie mam... Chyba że sięgasz od razu na półkę top, ale przy takich projektach jest to bezsensowne. Chcesz top to kup top, a nie bawisz się w samoróbki.
  • #14
    jacektylenda
    Level 11  
    Skoro wałki podparte i łożyska liniowe nie są prowadnicami liniowymi, to czym są? Kołami zamachowymi? Zawleczkami przetyczki bolca popychacza?

    Wałki 10mm dlatego, że już przy 12mm wszystkie wymiary rosną: wysokość prowadnic, szerokość i długość wózków - straciłbym 10-20mm z pola roboczego w każdej osi. Ale fakt, to był błąd - łożyska liniowe otwarte 10mm (te powszechnie dostępne) są wytwarzenia przez wykonanie wycięcia w łożysku zamkniętym 10mm i mają tylko 3 rzędy kulek. Markowe łożyska otwarte 10mm (np. Thomson Linear) kosztują 30-40 EUR za sztukę i... nigdzie ich nie ma (oprócz katalogu).

    Cena śrub kulowych? Z kilku źródeł:
    - https://www.moonsindustries.com/c/linear-step...04/Frame%20Size-NEMA17/Screw%20Length-250-300
    - https://www.omc-stepperonline.com/pl/nema-17-...%9B%C4%87-przewodu-150mm-17e19s2504bam5-150rs
    - https://dingsmotionusa.com/nema-17-ball-screw
    I to są produkty low-cost w zasadzie. Wszystkie w najniższej klasie dokładności śrub, z luzem nawrotnym w granicach 0,05mm. Żeby go skasować, waartałoby użyć po 2 nakrętki... co w przypadku trapezowych nie stanowi problemu. Gdybym wrócił do klasyki: silnik, uchwyt, sprzęgło, blok łożyskowy - straciłbym lekko 50-60mm z pola roboczego w każdej osi, albo gabaryt by poleciał o ten sam rząd w górę. Dlatego szukałem gotowych aktuatorów liniowych.
  • #15
    tesla97
    Level 14  
    Tak, tak panowie weźcie tylko pod uwagę, że mamy inflację ponad 20% i coś co kosztowało parę lat temu 1000-1500 to teraz 3000-5000.