Chcę ją zbudować, by sobie udowodnić, że potrafię
,lubię sobie "pomajsterkować", zawsze mnie pociągało zestawienie mechaniki i elektroniki i komputera no wiele razy miałem potrzebę zrobienia jakiegoś małego detalu do roweru typu wspornik do lusterka albo gadżetu do wiatrówki - a nie miałem dostępu do frezarki...Warsztat, jakim dysponuję, to piła taśmowa, pilarka ukosowa tarczowa, wiertarka kolumnowa (nie pamiętam modelu: polska, taka stojąca na ziemi, stożek MK3...), spawarka MIG/MAG...wiertła do wiertarki, niestety bez rozwiertaków, wytaczadeł itd. We własnym zakresie w praktyce mógłbym chyba co najwyżej pospawać sobie korpus maszyny, ale wszystkie detale i obróbkę skrawaniem będę musiał zlecić na zewnątrz...
Zacznę może od tego:
http://www.5bears.com/cnc.htm
ta część tej "strony" opisuje budowę frezarki CNC (swoją drogą polecam zapoznanie się z całą stroną "5bears", facet robi naprawdę ciekawe rzeczy - z tego co zrozumiałem, sporo powstało właśnie na tej frezarce-samoróbce...) Oprócz tego, że strona ta jest moim zdaniem bardzo interesująca, podaję do niej link, bo chciałbym się odnieść do jej treści - ale wszystko po kolei...
1. Do tej pory chciałem zrobić konstrukcję bramową, z ruchomym stolikiem - tak robią tu prawie wszyscy, więc coś w tym musi być
Po przemyśleniu, doszedłem do wniosku, że "klasyczna" konstrukcja frezarki: z wrzecionem i osią Z na jednym słupie i stole krzyżowym w osiach X-Y ma następujące zalety:- jest mniejsza
- zapewnia większą sztywność osi Z (chyba wiadomo, co mam na myśli) bez względu na wysokość narzędzia nad stołem
- jest prostsza
Przy polu pracy, jakie chciałbym mieć w swojej maszynie, wydaje mi się, że zastosowanie takiej konstrukcji to nie jest zły pomysł (bramy są chyba wymyślone dla obróbki dużo większych powierzchni). Wydaje mi się też, że w takiej "klasycznej" konstrukcji, obróbka powierzchni bazowych jest łatwiejsza, niż w konstrukcji bramowej; ogólnie - że obróbka mechaniczna korpusu takiej maszyny jest łatwiejsza, niż przy konstrukcji bramowej.
Mam rację, czy się mylę - co będzie łatwiejsze w obróbce, a przez to mam nadzieję, tańsze, która konstrukcja?
2. Przyznam się szczerze, że jeszcze tego nie liczyłem - ale zastanawiam się, czy nie wykorzystać pomysłu, który ktoś na tym Forum zaproponował - by zamiast stosować jeden duży profil, np. 80x80 - zespawać ze sobą kilka mniejszych - w tym przykładzie 4 szt. 40x40. Co o tym sądzicie? Akurat dostęp do mniejszych profili to żaden problem (właściwie to nie problem, jeśli chodzi o każdy dostępny na stanie profil w KonigStal albo Konsorcjum Stali, u mnie w mieście też jest skład w miarę dobrze wyposażony...), zastanawiam się tylko jak spawanie wpłynie na całość...Spawać ciągłymi spoinami - aż się boję myśleć, jaki precel może z tego wyjść. Spawać spoinami przerywanymi - czy to się ujemnie nie odbije na sztywności..? Czy to w ogóle dobry pomysł?
3. Gdybym spawał z mniejszych profili zamiast jednego grubego, chciałbym porobić w ściankach profili otwory, tak by przestrzenie poszczególnych profili łączyły się ze sobą - a potem zalać całość np. tynkiem akrylowym. Podobno żywice z wypełniaczami mineralnymi dobrze tłumią drgania, więc gdyby wypełnić taką konstrukcję tego typu substancją...to czemu nie? Oczywiście nie planuję podziurawić konstrukcji jak ser szwajcarski - chcę tylko, by ten ewentualny wypełniacz miał "ciągłość" wewnątrz stali - żeby nie był poprzedzielany jedynie ściankami kształtowników, tylko żeby wypełnienia poszczególnych kształtowników były ze sobą połączone. Co sądzicie o tym pomyśle - wypełnieniu? Czy wypełnienie może zaszkodzić? Czy tego typu wypełnienie może zaszkodzić?
4. Jak masywna powinna być to konstrukcja? Hm...z jednej strony można sobie założyć obciążenia i policzyć strzałki ugięć, a z drugiej strony wiadomo, że w obrabiarkach, jeśli tylko ciężar i mobilność nie jest problemem (a także cena i możliwość obróbki korpusu...), to trzeba przewymiarować - sztywności i stabilności nigdy za wiele. I tak się zastanawiam...Czy np. słup osi Z wystarczy z pakietu 16. szt. (4x4) kształtowników 40x40 ze ścianką #3..? Do tego, od frontu płyta stalowa #8 albo #10, żeby był materiał pod obróbkę pod prowadnice i gwinty osi...? Czy dawać od razu dwa najgrubsze ceowniki 180 jakie znajdę..?
5. Prowadnice. I śruby. Opiszę to razem, bo ma jeden wspólny mianownik: cenę. Na całość mogę przeznaczyć 6 tyś zł (może 8 tyś - te dwa wolę zostawić jednak na "zapas"). Założenia mam takie: a) jakość podzespołów rozbija się o pieniądze, b) bez względu, czy maszyna będzie bardzo dokładna, czy tylko da się na niej grawerować - jeśli nie spełni moich wymagań ("produkcja" na własne potrzeby detali z alu i czasem miękkiej stali) chcę by była porządnie zrobiona, tak bym mógł ją komuś potem sprzedać i odzyskać przynajmniej część pieniędzy.
I teraz: śruby. Oczywiście kulowe, bezluzowe, a przynajmniej w klasie H albo P. Tylko ta cena - jeszcze jej nie znam, ale ceny komponentów w klasie N i tak są 10x droższe od napędów z gwintem trapezowym, a dokładność ta sama. Maszyna nie będzie pracować 8h dziennie, mam się na niej dopiero ew. czegoś nauczyć - więc po co płacić 10x tyle za tę samą dokładność?
Podobnie sprawa wygląda z prowadnicami: miałem w planach prowadnice na szynie profilowanej 15, albo 20 - ale te ceny! I znów mam do wyboru, jeśli chodzi o prowadnice: wałki stalowe podparte - tolerancja odległości powierzchni mocowania wózka od osi prowadnicy 0,03mm a dla prowadnicy szynowej tolerancja od spodu szyny do powierzchni wózka 0,02mm. W rezultacie na szynach 2x wieksza dokładność przy ok. 6 krotnej różnicy w cenie...Dopiero prowadnice w klasie H albo P dają jakąś sensowną dokładność...Dla wymiaru 80-120mm w 7 klasie dokładności tolerancja wynosi 35um dla 8 klasy 0,054 mm - i jak do tego się mają prowadnice na wałkach..
Cenowo, nie stać mnie na śruby kulowe i dobre prowadnice na szynie
Śruby chce więc trapezowe, dwie nakrętki na śrubę do kasowania luzu: nie będzie to często pracowało, a jak mi będzie zależało na dokładności, to sobie luz pomierzę i dodatkowo programowo będę korygował. Natomiast co do prowadnic, to nie wiem, co robić: na chwilę obecną zdecydowałem się na wałki podparte na całej długości - tylko czy to w ogóle będzie miało sens? Jak już coś robić, to robić dobrze - lepiej robić to drożej i dłużej, niż zrobić szybciej i taniej i ma się okazać, że i tak nic nie wyszło. Jednak chcę się czegoś nauczyć i w razie czego, jeśli nie wyjdzie mi maszyna do części "maszynowych" w alu, za to bardzo precyzyjna i stabilna grawerka - bedę mógł ją sprzedać, więc tragedii nie będzie, tak myślę - bo nie chcę teraz czekać z budową maszyny dodatkowe pół roku aż nazbieram pieniądze na szyny. Więc wałki - coś z tego wyjdzie, tylko - drodzy Koledzy - co? Czego się spodziewać po tych wałkach? Ma to szanse robić w alu części, które powinny ze sobą pasować..?6. Napędy. Z początku myślałem o krokowcach. 3Nm - stosunek "mocy" do ceny. Potem przeczytałem, że w alu dają radę 1,8Nm, tyle że wolno (co w moim przypadku nie będzie przeszkodą) ale za to sporo taniej (sterowanie też tańsze, a licząc do kupy 3 komplety ładna kwota się tworzy). Aż w końcu wyczytałem o serwach
Na Allegro albo eBayu można kupić małe serwa z enkoderami o mocy ok. 50W za połowę ceny krokówek 1,8Nm. Enkodery nawet jak mają tylko 100 działek, to przy tych prędkościach serw i trapezowych śrubkach, można dać przekładnię...Ceny sterowników 3A do krokówek i driverów Gecko czy Whale są w miare porównywalne - a przynajmniej cała cena 3 zestawów silnik + sterownik dla wszystkich osi. Więc na razie wybór padł na serwa. I pytania: Gecko czy Whale? I czy takie serwa, które przy napięciu 24V biorą w szczycie 2,5A a pod znamionowym obciążeniem 0,7A - 1A, obroty 1600 - 3000 rpm, jednak odpowiadają krokowcom 1,8Nm?. Zakładamy, że nie znane są momenty obrotowe serw, tylko ich parametry "elektryczne"?7. Wrzeciono. Wpierw chciałem Elte 0,8kW ER25, ale jak zobaczyłem cenę ok. 7 tyś zł netto z "akcesoriami", to mi się odechciało (jak je planowałem, to myślałem o cenie 2 tyś zł netto za samo wrzeciono bez "akcesoriów"). Zastanawiałem się nad Kressem 1000W - da radę w moim przypadku? Mam silniki ok. 1kW jedno fazowe i 3 fazowy 1,5kW, falownik nie jest znów taki drogi - więc może dokupić samo wrzeciono, np. tutaj:
http://www.flt.krasnik.pl/nowa/index.ph ... &meni_2=24
tylko, czy takie się nadadzą? Kompletnie nie mam o tym pojęcia - nawet nie umiałbym zapytać o cenę
Do wrzeciona trzeba jakoś narzędzia mocować - jeśli o mnie chodzi, to te tulejki i system ER chyba wystarczą - ale jak się taki "uchwyt" na tulejki do wrzeciona mocuje, nie mam pojęcia 
Tak więc - czy Kress da radę, czy lepiej kupić wrzeciono z pokazanej strony (o cenę sobie sam zapytam, tylko o co mam pytać? które wrzeciono będzie dla mnie, co jeszcze do niego będzie potrzebne do złapania narzędzia - bardzo proszę, czy ktoś może mnie oświecić, nie mam na ten temat naprawdę zielonego pojęcia...)?8. Pytanie o technologię konstrukcji/montażu całości. Chodzi mi o pasowanie poszczególnych elementów maszyny ze sobą, bazowanie ich względem siebie, itd. Ja widzę dwa sposoby:
a) obliczyć odchyłki wymiarów w zespole i do tego obróbka detali z odpowiednią dokładnością - czyli styl pracy jaki zawsze podkreśla Piotrjub: każdy element pasuje tylko w określone miejsce; np. wyfrezowane oparcie dla podpory łożysk śruby, do którego dosuwam obie podpory. W każdej podporze bazą jest jedna ściana i w odpowiednio stolerowanej odległości od tej ściany jest środek otworu pod łożysko, też wykonany z jakąś dokładnością. Od dokładności wykonania tych dwóch elementów zależeć będzie równoległość śruby.
b) robienie detali w miarę dokładnie, ale bez założenia wzajemnego bazowania. Ostateczne ustalenie położenia elementów polega na wzajemnym ich przesuwaniu wobec siebie i badaniu np. czujnikiem, czy mamy to co chcieliśmy. Takie podejście właśnie bardzo często stosowane jest przez autora wspomnianej przeze mnie na początku strony. Np. mocowanie oprawy nakrętki do stolika osi X. Albo ustalanie równoległości prowadnic osi Y. Albo mocowanie oprawy łożyska ustalającego osi Y - ja bym na płycie zrobił "podcięcia", do których dosunąłbym belki prowadnic (on w ogóle tego rozstawu belek nie bazuje, jedynie grubością słupa osi Z). Podcięcia wymiarowałbym od jednego z boków tej płyty. Ot tego samego boku wymiarowałbym położenie otworu, w który wchodzi oprawa. Oprawa na zewnątrz okrągła - średnica taka, by wraz z otworem dała pasowanie mieszane H7/j6 albo H7/k6 - i mam ustaloną śrubę na tych powierzchniach walcowych. A on specjalnie robi większy otwór w płycie poto, żeby oprawa była luźna, i potem sobie młoteczkiem puka i ustala równoległość śruby.
Na mój rozum powinno się robić tak, jak Piotrjub - obrobić wszystko dokładnie i po sprawie. Tylko co to znaczy dokładnie? Czy to jest właśnie kwestia dokładności obróbki, właśnie dlatego tak robił ten facet a nie inaczej - jeśli nie mogę szlifować płaszczyzn, bo mam tylko frezarkę i tokarkę, która daje mi bicie 3 setek, to zostaje mi wtedy robić wszystko z dużymi luzami i ustawiać wszystko na czujnik?
I to chyba wszystko. Jak już będę wiedział, co robić - to następny etap będzie jeszcze raz wstępny dobór podzespołów i kalkulacja kosztów, potem projekt i znów kalkulacja (np. czy bardziej się opłaci robić oprawy do łożysk, czy kupić gotowe...), potem spawanie korpusu, zlecenie na obróbkę korpusu i detali, zakup gotowych podzespołów i montaż
Wybaczcie bardzo długi post - chciałem podzielić się swoimi przemyśleniami, a nie tylko zadawać pytania. Zresztą, bez kontekstu trudno chyba na pytania odpowiadać... Mam tylko nadzieję, że znajdzie się kilka osób znających się na rzeczy, które do końca przeczytały to co pisałem
Oczywiście z góry dziękuję wszystkim, którzy zechcą podzielić się jakąś dobrą radą!
