www.cncmasterkit.ru

Добрый день.
Решил выложить свой новый проект станка для работы по дереву.
Станок будет с четырьмя осями, причем работать должы все четыре оси одновременно. Это необходимо для фрезеровки отрицательных углов на вращающихся заготовках, также для ускоренной обработки плоскостей на оси вращения без переустановки заготовки.
Также планируется сделать ось вращения съемной. Диаметр заготовки для четвертой оси до 200 мм, длина до 1200 мм.


Основная цель-не использовать дорогостоящие литые и фрезерованные части станка, а обойтись профильной трубой и листовым железом.
Что касается направляющих и передач - здесь экономии не будет.
Двигатели и электроника тоже планируется хорошего качества с запасом по мощности.
Вот результат трехнедельной работы :






Рельсы и каретки - HIWIN №20.
ШВП - по двум осям - 1605, на длинной оси - 2005.
Шпиндель с частотником - 2,2 кВт.
Двигатели по трем осям - 86 кг/см.
Драйверы - с микрошагом до 1/250, 80в, 6А.
Питание - три БП на 48В-8А, один - 36В - 10А.
Поворотная ось на безлюфтовом волновом редукторе с патроном 100мм - редукция 1/50.
Интерфейсная плата с полной опторазвязкой для LPT.
Для задней бабки четвертой оси приобретены валы на опоре с каретками №20.

Потртал с третьей осью в сборе весит около 100 кг, все мощно и непоколебимо.
А вот сама рама стола меня пока не устраивает, прийдется усиливать....
По поводу шумоизоляции " звенящих" труб вопрос пока не стоит.

Вроде хороший станочек будет. А 1500х850х300 по дереву это размер самого станка или рабочее поле? Почему так много по Z? Целых 300мм? Ведь чем выше портал тем хуже.

Это рабочее поле станка. Габаритный размер без движков 1800х1150.
Третяя ось заложена большой для возможности установки в будущем поворотного шпинделя, чтобы станок стал пятиосевым.
На данный момент пока не нашлось достойного редуктора по цене, качеству и габаритам для этих целей, может потом что-нибудь подберу.... На данный момент жесткость хорошая, покрайней мере пока каретки новые. Направляющие на портал крепил не к трубе, а на привареную полосу 40х4, получилась толщина металла 6 мм, поэтому этот узел получился крепким.

А как понять 5-ти осный? Вот поворотная ось, если она полноценная, без переключения осей, это 4-я ось, поворотная. А 5 осей это как раз точить отрицательные углы.
Я вообще думал для поворотной оси сделать что-то типа такого, чтобы ось Y выходил за стойки: А для чего редуктор для поворотки 1:50? Он уже приобретен? Если нет, думаю стоит присмотреться лучше к редуктору 1:6. У меня сейчас 1:29, и кажется слишком медленно. Вот 1:6 я бы в самый раз взял.

Пятая ось-это поворотный механизм шпинделя в одной плоскости.
Если бы шпиндель поворачивался в двух плоскостях, то станок считался бы шестиосным, просто это добавление степеней свободы....
Вот пример поворотного шпинделя, проект станка очень похож на мой, но без оси вращения


По поводу редуктора - да, уже приобретен, если честно, то думал о редукторе. 1/100......Заготовки планируются большого диаметра, поэтому нужна мощность на оси.
Кстати, есть пару вопросов по оси вращения.
Ось планируется быть сьемной с отдельным разьемом подключения - как быть с драйвером ( 6045 ). ?
Нужно ли предусмотреть отключение питания драйвера ?
И вопрос по зажиму заготовки.
Сейчас стоит патрон 100мм, не лучше ли в него вставить какую-нибудь преспособу, чтобы быстро крепить крупногабаритную заготовку ?

Драйвер пусть работает, ничего с ним не будет. Просто вытаскиваешь разъем и все.
А у тебя по оси X (по длинной оси один двигатель стоять будет или два)?
Можно выточить типа планшайбы с зубцами на токарном станке (типа большого трезубца) и прижимать к нему заготовку. А этот трезубец в патрон вставить. Он же трехкулачковый?

Да, патрон трехкулачковый. Спасибо, подумаю.
По длинной оси один двигатель. Каретки стоят внутри кусков швеллера и портал снизу соединен перемычкой из цельного швеллера. Пока не стоит ШВП, пытались с другом с двух сторон вручную перекосить портал - даже на пол миллиметра не пошёл. Так что с перекосом все нормально, тут другая проблема выползла. Если ударить портал сбоку, то идёт сильная вибрация всего стола, буду на днях добавлять косых распорок и торцевых накладок несколько поставлю, чтобы трубы по диагонали не играли. Также планирую заанкерить станок на месте работы к полу, для этого хочу наварить несколько накладок на нижние трубы в местах установки регулируемых ног и анкеров.

Закончил станок. Все настроил.
Осталось жертвенный стол сделать.
Вот несколько фоток.

carcass3535, какой редуктор стоит на поворотке7

4-тая поворотная ось для станка ЧПУ ПБ100-65 50:1 на японском безлюфтовом гармоническом (волновом) редукторе.
При 600 об/мин на двигателе, поворот на 360 град. за 5 секунд. При микрошаге 1/8 - 222.222 шага на градус.
Вот тут про него:
https://youtu.be/bzRh672peNk

А здесь видео станка:
https://cloud.mail.ru/public/tJ1q/5a4q4vpeA

Посмотрел. Порадовался за японцев и за тебя Станок красивый! Как писал смарт - некрасивое летать не может ))
Сейчас сам озадачен повороткой. Нашел недорого такой (на дороже пока не готов)



Безлюфтовый редуктор HD CP-14A-21. Какой либо вразумительной инфы по нем пока не накопал, кроме как редукция 21 и вход-выход валы 6/14мм. И люфт при выработке до 7 минут, т.е. при диаметре 200 люфт 0,2мм на окружности.
С поворотками дел еще не имел.
Вопрос такой: для чего нужна высокая редукция на поворотке?

Спасибо за оценку.
Высокая редукция нужна потомучто заготовки предполагаются из твердых пород дерева, да и диаметр до 200 мм.
Нужен высокий момент на выходе редуктора, т.к. станок будет работать на всех четырех осях и шпиндель будет находится не только по центру заготовки, то естественно, что нагрузки на редуктор поворотной оси будут расти в квадратичной зависимости по мере удаления шпинделя от центра. Планируется зарезка отрицательных углов на вращающихся заготовках.

я еще не знаю сколько надо, но что то кажется что редукция 50 для 200мм многовато. Если ШД хотя бы 18кг, то на радиусе 100мм с учетом кпд будет 80 кг усилие. А скорость то вращения будет маловата наверно. И даже в полушаге единичное перемещение по периметру 200мм заготовки будет 0,03мм. Это наверно для ювелирки больше подойдет такая редукция.
И , возможно,глупый вопрос - а твой офигенный аэрограф не будешь ставить к поворотке для раскраски колонн?
Мира и удачи!

Ну, насчет маловатой скорости, может и так, но тут как составить код, как проходы организовать. Если вариант " от бабки до бабки", а потом переезд на поворотке, то вроде и ничего получится. Скоростные спирали концевыми крупными фрезами не планируются, только качественная художественная гравировка.

Не в тему:
по поводу аэрографа.
Занимаемся с программистом им постоянно, но есть проблема со скоростью передачи данных.
Как и говорил раньше, проблема в программе для полноцвета, в одном цвете мало кому нужен...
Но уже есть сдвиги, может скоро запустим.
Кстати, у меня много заинтересованных заказчиков, которые хотели бы совместить фрезер с аэром, может что-нибудь и получится....
Раз есть на это спрос, то надо долбить тему дальше.

Описание :
Из достоинств :
В станке не использовано ни одной гайки, - все резьбы нарезаны в теле.
Все провода экранированы, причём не как обычно - пофазно попарно, а каждый отдельно ( около 250 м/п ), провода двигателей экранированы вручную.
Вся покраска осуществлялась акриловой автомобильной краской после шкурения и шпаклевки.

Недостатки:
Использование тонкостенных труб (2мм) для несущей рамы и стола, - как следствие, - проблемы с жесткостью, добавление распорок и звонкий звук при работе ШД.
Также пришлось усиливать портальные трубы полосой -4 мм.

Вывод : нужно сразу брать несущие основные профильные трубы (100х50 и 80х40) - толщиной -5мм, хоть и дорого, но потом дороже будет за счёт усиления, плюс к тому же, при сварке толстостенные трубы не так ведёт.

Классный станок получился. Подскажите технологию выставления направляющих? Мне предстоит строить большой станок, думаю, что ваш опят пригодится.
Спасибо!

Добрый день.
Технология установки направляющих у меня простая.
Что касается параллельности - сначала выставляю одну по правилу ( правило должно быть новое хорошего качества и широкое, у меня 120 мм ). Естественно, сначала крепким ближе к краям, потом струбцинами легко поджимаем к правилу. Затем насверливаем все отверстия и нарезаем резьбу и попорядку крепим.
Вторая направляющяя крепится только когда собран портал и установлены каретки.
Передвигаем портал и крепим, заранее насверлив отверстия и нарезав резьбу. Крепкжные отверстия в рельсах #20 расчитаны на болт под шестигранник м5, имеют диаметр примерно 5,6 -5,8 мм, поэтому рельса легко двигается.

По высоте регулировка сложнее.
После сборки конструкции методом точечной сварки полуавтоматом как ни старайся, ни закрепляй на стапеле, все равно получается вертолёт, особенно это касается портальной балки. Отфрезеровать портал после сборки в одну плоскость у меня возможности нет....
Применяю такой метод.
Ставлю угольник от стола порталу ( у меня есть неплохой 600х400 мм ), выставляю в нескольких точках упоры (маяки) по угольнику в местах "ям" , насверливаю отверстия и нарезаю резьбу. Упоры лучше сделать из шпаклевки.
После подготовки отверстий наношу алюминиевую автомобильную шпаклевку под направляющюю и креплю в местах установки маячков. Все лишнее легко выдавливается и удаляется. После высыхания направляющая в масле легко снимается для покраски.
Могу сказать, что эта шпаклевка с алюминиевым наполнителем - очень прочная штука, проблем никогда небыло.
Надеюсь, этот простой метод будет полезен.

P.S. На фотке на которой портал с аварийной кнопкой под верхней рельсой видна эта прослойка из алюм. шпаклевки, исправлял вертолёт на портале.

Спасибо за быстрый и развернутый ответ!

Еще вопрос, если можно: какая скорость перемещения получилась? Холостая и рабочая?
Спасибо!

На ШВП с шагом 5 мм, холостая скорость получилась уверенная - 3 м/мин, но рабочую поставил на всякий случай меньше - 2,5 м/мин.

carcass3535 писал(а):холостая скорость получилась уверенная - 3 м/мин

а быстрее что не давало крутиться? скакалка на винте или моторы? если 2е то напряжение драйвер 80В выдерживает, а запитали всего на 48В

На скорости от3500 до 4500 резонанс на любом микрошаге. А на 5000-5200, как ни странно, все нормально. Движки мощные, поэтому на 5000 тяга нормальная, но вот в промежутке гадость получалась иногда.... Опускал ток с 5 А до 2,5 А, тогда все нормально, резонанса у движков нет на всем диапазоне, но на 4000 уже при упоре в 5 кг - срыв полный. Станок расчитывался на 2500, поэтому и не парюсь, а при необходимости можно и швп с шагом 10 поставить Сейчас БП накручены по максимуму на 54В. Пробовал и 70 В подавать, разницы не заметил, только ускорение чуть побыстрее можно ставить. Думаю, тут дело в движках, а точнее в магнитопроводе, видимо, в перенасыщается чуток, вот и резонас ( может сплав неправильный? ) . Пробовал на других движках, чуть послабее - при номинальном токе по паспорту никаких резонансных эффектов небыло и крутили до 3700 нормально.

carcass3535,
По резонансу и драйверам.
Купил по случаю драйвера от лидшайна DMA860H - те что силовая переменка от транса. И потому как стало их 3 вместе с ранее купленным драйвером нонейм 80В 6А - то начал собирать систему с заводскими драйверами вместо самопальных (спасибо форуму!).
Оказалось что одни и те же ШД имеют резонанс на средних частотах на CW8060 и не имеют на драйверах DMA860H на одних и тех же уставках по току и делению шага. Оказалось что все дело в мультистеппинге в лидшайне - т.е. DMA860H работают изначально с делением шага 512 на обмотки ШД. Какое бы деление шага ты не задал. Т.е. если задал деление 1/2, то на каждый импульс на входе он на ШД даст напряжение поделенное на 256 шагов. За счет этого при любом делении шага на обмотках будет почти синусоида, плавное движение, уменьшение ударных нагрузок и т.д.
До того как попробовал сам - слово мультистеппинг проскакивало мимо ушей.
А полностью цифровые драйвера типа АМ882, DM860 компом настраиваются на конкретный ШД в 3х диапазонах скоростей для максимального устранения резонанса (прога протюнер от лидшайна).
А правда свой АМ882 уграл по невнимательности , но уже близок к восстановлению

belazov писал(а):До того как попробовал сам - слово мультистеппинг проскакивало мимо ушей.

Спасибо за инфу, надо тоже про мультистеппинг почитать.

И еще вопросик: есть какие-то критерии для выбора шпаклевки? Или подойдет любая автомобильная с алюминиевым наполнителем?

Шпаклевка работает в основном на сжатие, поэтому думаю не критично.
У меня использовался Novol.

carcass3535 писал(а):Шпаклевка работает в основном на сжатие, поэтому думаю не критично.
У меня использовался Novol.

Я тоже купил novol. Смущает то, что в некоторых случаях толщина слоя достигает 5-6мм... Рама установлена под наклоном и поменять уже не получится.

Fusion писал(а):Смущает то, что в некоторых случаях толщина слоя достигает 5-6мм...

Может армировать сеткой из тонкой проволоки или перфорированной пласнинкой?

У меня больше 1,5мм на 1 метр пока небыло.
В Вашем случае под направляющие в зоне крепежных болтов нужно ставить железные шайбы квадратные, предварительно подогнав их по толщине.