cnc-club.ru

Работать то он работал, потом продал. Но медленно, не быстрее 2400мм/мин. Много времени тратил на смену оснастки.

Любящим женщинам, терпеливо сносящим пыль, стружку и мое возвращение в молодость, когда я мог во сне бредить словами типа "эпоксидка застыла" (разрабатывая прогрыватель супер-класса из магнитов, шпулек от швейных машин и т.п. колхозинга, а в настоящее время подаривших мне отличный штангенциркуль (на фото не публикуется))
Михаилу Юрову за его Степмастер. Благодаря контроллеру изготовления Михаила привод шестерня-рейка отлично работает, не гремит и выдает хорошие результаты даже с простейшими шаговыми двигателями. Отличный, даже просто замечательный контроллер.
not4u - за его станок и, главное, толчок к самостоятельным расчетам
Наилю за его Вектроник. Просто (почти) мочла делает свое дело, не ввязываясь в холивары за жесткость. Даже думал купить, но отважился сделать свой.
Версеру за его устройства хоминга и утилиты для LinuxCNC. Устройства мне купить не пришлось, но их изучение, а также утилит, способствовало движению мысли
torvn77 за дискуссию по Моим вспомогательным утилитам
Alexsem76 за его модуль выравнивания портала - поспел как раз вовремя, когда я пришел к пониманию, что таки все прочностные расчеты идут лесом и даже (условно) 100 кареток в ряд не избавят от перекоса портала. Заказал, едет для реализации ТАДАМ-2.
Alexey74 за его распродажи шаговиков - помог задушить жабу.
Вячеславу (Свой Китаец) - за то, что не стал "натягивать" на себя мой заказ, отослав в Зетек
Даркстону - за документацию, чтение которой подтолкнуло к работе
Технобеарингу - за улыбчивость и шестеренки с подшипниками в ассортименте
Зетеку - за поставку HIWIN
Вроде никого не забыл.

сразу и вне конкурса золотую медаль (ряженка) - Фрезеряге за непревзойденную жесткость станков его изготовления и неисчерпаемый источник позитива и конструктива в критике.

По результатам использования своего CNC3040 я так и не разделил бытующее утверждение, что рабочий стол и пес с ним, можно из фанеры. В моем мире стол важен, он не только препятствует скручиваю винтом станка в аварийных ситуациях (наезд на что-то и т.п.), он вообще, поскольку рамы хлипкие, много чего держит. Рабочий стол должен быть приспособлен для быстрой смены (среди прочего) оснастки, прочной фиксации заготовок. Ну что такое Т-пазы пусть даже в листе дюраля 14мм? Кто кого перетянет - доска дубовая 33мм немного поведенная (доска, не щит) или такой "стол", пусть даже фрезерованный? Что в таком столе осталось из "мяса" после фрезеровки? Мои наблюдения свидетельствуют о том, что стол перестает быть "базой".
Я не вижу радости от использования болтовых соединений при сборке станка - согласитесь, шаговик 57 мм (3.5) на ШВП шаг 5 дает усилие ок. 200кг. -
Неспроста тот же Фрезеряга в небольших станках использует менее мощные шаговики. Используемый повсеместно дюраль толщиной 12, в лучшем случае 14мм и на болтах после каждого такого удара деформируется, соединения смещаются, тем более, что зачастую используют резьбу даже не М5, а М4, вот результат аварийного останова, а ведь шпиндель ранее был выставлен вертикально (на фото - к хомуту\блоку крепления шпинделя, справа на фото, прислонен угольник класса 1 (слева), базой установленный на рабочий стол - между угольником и креплением шпинделя явно виден просвет, которого не было до аварийного останова = отклонение оси шпинделя от перпендикуляра к рабочему столу): Не говоря уже об обрабатываемости в моих условиях. Всевозможные профили из дюраля со сборкой на болтах, варианты с заполнением их чем-либо тоже меня не убедили.
Из опыта эксплуатации моего CNC3040 однозначно установил, что в зависимости от меры прогрева станка его максимальные скорости снижаются (при росте температуры), равно как и точность, вспомнилось про тепловые расширения алюминия. Шаговик, размещенный на ребре портала, обеспечивает локальный нагрев, приводящий к тому, что расстояние между направляющими на этой стороне (портала) меняется на значимые величины (для умеренно плотно преднатянутых подшипников, какими бы они ни были и по чему бы ни ездили), что приводит к росту сопротивления движению кареток ближе к двигателю, что я и видел на своем примере. Преднатяг подшипников вала ШВП вследстие температурных расширений превращается в натяг (рама, основание алюм., ШВП, валы, рельсы - сталь). Хивин пишет про допустимые рабочие температуры рельса до 100С. на скоростях 50м и более. Возможно. Но коэф. темп. расширения стали кратно меньше алюм., соотв. все это как биметалл в градусниках (валы на опорах тоже) неизбежно выгибается, в связи с чем битва оптимистов за микронные точности на линейных размерах 0.5м и более становится сомнительной. При том, что даже заявленная точность применяемых ШВП Хивина (с5?) не 30 ли микрон не на 300 ли мм длины вала? Что уж говорить про часто встречающиеся ноунэйм ШВП.
Использование чего бы то ни было на валах, в т.ч. на опорах, отвергалось - я подержал в руках различные подшипники для валов на опорах и мог их сдвигать руками. Не верю я в них.
Читая документацию с сайта Даркстона, собирая себе комплектующие, зацепился глазом за чертеж крепежа шпинделя. Указанные на чертеже +\- 3мм для немаловажного узла заставили задуматься - коли так, то что делается с осью, чему она там вообще параллельна?
Дальше - больше. Подбираю комплектующие и вижу, как все обрастает недешевой немелочевкой - опора подшипника такая, сякая, муфты и пр.
В итоге сметы рождались на уровне Вектроника, а если так, то разумнее купить. При том, что использования шаговиков не давало бы прироста скорости, а переход на сервы не дешев.
Использование ШВП как таковых (для моих целей, где работы с деревом с вытекающими точностями) я счел в итоге неразумным - мало того, что дорого, обрастает кучей допдеталей, которые и не дешевы, да их еще всех надо выставить соосно (кто-б в Китае их сделал соосными, да с сопрягаемыми размерами) и зафиксировать условно намертво, по-глупому разрастаются габариты станка, так еще и недопустимо для меня медленно.
Вариант реек рассматривал - в разных источниках указывают разную их точность, пишут про гремучесть (не жадничайте на микрошаг и будет всем счастье), наиболее существенные вопросы - редукторы, соосноть и биения. Я, конечно, понимаю, что если шестерню фиксировать на валу винтом, то биения скорее всего неизбежны, будут биения - придется колхозить прижим шестерни к рейке на пружине. Смотрел редукторы - начальная цена от 4т за штуку с качеством, которое тактично называют "начальным уровнем". Пощупав ранее китайский станкопром не имел оснований полагать, что редукторы отличаются по качеству от иной продукции. Следующий же шаг в цене редукторов - 10тр. за штуку. Планетарные в таких габаритах. С их-то качеством металов.
Также оценил перспективную проблему "обрезки в размер и расточки" (валы, шестерни и т.п.) - денег стоит, а результат может быть и даже часто случается фантазийный.
Никак не смог понять, зачем и почему всегда и везде втыкают по 4 каретки на каждую ось. Мне представлялось, что это не всегда разумно. Документация SKF, кстати, придерживается аналогичного мнения. Оно, конечно, объяснить покупателю будет невозможно, что это (возможно) местами излишество. Но для себя любимого хотелось разумной обоснованности.
Еще одно любопытное наблюдение - по вопросу использования шпинделя, его мощности и оборотов. Если смотреть каталоги, скажем, skf, то даже ширпотребные подшипники там обычно расчитаны на скорости, существенно превышающие предельные для шпинделя 24000 (т.е. 28, 34 тыс. и более), а математика подсказывает, что при одной и той же подаче\глубине при снижении оборотов нагрузка на фрезу=подшипники растет, т.е. вполне разумно эксплуатировать шпиндель и на максимальных оборотах, если подшипники нормальные (например, шпиндели GMT у Дарсктона).
Собирал разные сметы, как ни крути при традицонной компоновке (на каждую ось два рельса, на каждый рельс две каретки) получалось без шаговиков, болтов и пр., т.е. только рельсы + каретки + ШВП + обвес швп за станок 420*300*100 ок. 77400 в ценах май-2017.
В тоге - ТАДАМ - решил все делать сам. Ну кроме "стандартных" изделий.

У меня уже был опыт работы с деревом. Среди прочего и подвижный - сделанный шкаф-стеллаж, поворотный, по сути потайная дверь весом ок. 100кг верой и правдой служит ок. 7 (на весну 2017г.) лет, вращаясь снизу на 1 подшипнике, сверху удерживаемый еще одним. Верхнюю опору, полностью размещеную внутри дубового щита 40мм, сколхозил из трех гаечных ключей (два от болгарки и вроде еще на 17), зазор над полом ок. 1мм, никаких поперечных растяжек. Мой опыт работы с дубовым щитом свидетельствовал в его пользу - производители потратились на клей, на оборудование, я поездил со штангеном и угольником по местам продаж, проверил гипотезу о применимости щита. Время есть, деньги тоже, и я решил сделать нахальную экстремальную конструкцию станка, предположив, что сделать станок хуже, чем китайцы просто не смогу даже в состоянии умеренного подпития. Задачу поставил простую - станок должен быть максимально дешевым, максимально быстрым, сделан из стандартных изделий (подшипники, болты, шестеренки), уложиться в габариты имеющегося станка - чтобы новый встал вместо старого в шумоизоляционных бокс. Станок решил делать из дубового щита 40мм - качество поверхностей довольно стабильное, формы стабильные, собирается отлично, клеится восхитительно. При такой толщине щита решил и редукторы делать самостоятельно и так, как нужно мне. Все три редуктора мне обошлись (бы) в 2162 руб. (если бы не было избыточных закупок на неудачные эксперименты).
Читал документацию на подшипники, разную. Рисовать 3д модели станка не стал, лишнее это. Вполне достаточно наборов эскизов. Детали станка делал на имеющемся CNC3040 приняв за догму, что ось у него только одна (в смысле ортогональности). Программы для него делал полностью вручную, без CAD\CAM софта.
Составлял множественные таблицы по комплектации в вариантах от разных поставщиков и разных изготовителей. Любопытные выводы - даже если принять на веру достоверность прямых утверждений о ресурсе кареток HIWIN (есть основания сомневаться в точности перевода, скорее не "90% продукции пройдет 50км с указанными допустимыми нагрузками", а все же так - "лишь 10% продукции пройдет 50км с указанными допустимыми нагрузками"), то использование аналогичной продукции SKF выгоднее. Да, стартовые вложения дороже. Но заявленный SKF ресурс 100км, и как-то утверждениям шведов верится больше. Соотв. если пересчитать в расходы на км, то SKF с точки зрения амортизации даже без учета завышенности утверждений Хивина выигрывает процентов на 15% и более. Еще отмечено, что для сопоставимых изделий Шведы указывают мЕньшие допустимые крутящие моменты.
Началось все с оси Z - мириться ни с ценой, ни с подходом к точности не хотелось. Более того, хотелось обкатать двухшпиндельную тему - шпиндель с автосменой стоит дорого, два более дешевых (просто на порядок) шпинделя точно надежнее и менее рисковее одного с автосменой, а мне 2 фрез на задание вполне хватает. Решено было делать ось Z предельно простую, нагло использовать 1 (одну) каретку на ось Z (рельс 20), одну на Y (рельс 20) и по одной на каждую ногу портала (рельс 15). По расчетам запаса прочности по нагрузкам, вкл. крутящие моменты, хватало и при такой компоновке. Вот об этом, о 15 рельсе, точно пожалел. Нет, результатом пока вполне доволен, кратно лучше китайского из алюминия, но могло быть лучше. Дело в том, что в стране просто беда с крепежом. Ну не найти, например, болта 4*90. Да что там 4*90, нет фланцевых болтов на м4 и очень-очень поискать на м5 (не нашел, предлагали только опт, или пачку на 100 шт везти из Германии). Шайбы исхудали и делаются почти из бумаги, беда. Поэтому лучше, конечно, рельсы 25, поскольку для их крепежа используется м6.
Не стал заморачиваться с гибкими кабель-каналами, не убежден в их разумности. Красиво на продажу - да, но стоимость увеличивает, дополнительное трение (поверхностей) рожает, свободу компоновки ограничивает и для текущего размера станка признал за лишнее.
Защиту от стружки реализовывал как сделал на CNC3040 - простыми кожанными фартуками, они прерасно противостоят износу, все что надо закрывают, сами приподнимаются для пропуска подвижных деталей, только пылесосить с ними не удобно.
В мае родились первые эскизы, в июне пошла закупка деталей, к концу июля (вцелом) собрал, обкатал и наконец замерил жесткости.
Ось Z - кроватка под шпиндель, отверстия крепежа каретки, рейки, посадочное место под каретку. Хомут под шпиндель 65мм обычный, силовой, на 80-85мм., 120 руб., проходит ровно и точно между болтами и под фланцами болтов крепежа каретки. Собралось очень хорошо.
Ось У - внтури размещены 2 одноступенчатых редуктора. Опасаясь опадания шпинделя редуктор Z сделал с максимальным перед. отношением, подшипники ставил везде максимально большие. На оси размещены оба двигателя - У и Z. Редуктор Z односторонний - в смысле двигатель и ведомая шестерня на одной стороне. Компоновка довольно плотная, но все собралось как планировалось. Старался организовать так, чтобы вылеты, плечи были минимальными. Собралось замечательно.
Ось Х - будет переделана, в ТАДАМ-2 будет 2 мотора по оси Х и модуль выравнивания портала (когда приедет). Даже поставив 4 каретки на ось Х мы НЕ избавимся от перекоса портала. Имеющиеся (сейчас) перекосы под нагрузкой, это глазом видно и пальцами щупается, имеют источником упругость кареток, а не изгиб конструкций из щита. Напомню, прочность дуба примерно в 3.5 (80 к 280) раза ниже (православного, а не китайского) алюминия, а устойчивость к деформациям (изгибам) конструкций - функция третьей степени от толщины "профиля", соотв. если сравнивать с алюминевой плитой пусть даже 14мм, то 40мм дуб (без пропиток) будет примерно в 6.5 раз меньше отгибаться под нагрузкой.
Рабочий стол, он же рама станка, щит дубовый 40мм в два слоя, итого 80мм. Вместо т-слота нашпигован резьбовыми втулками увеличенной длины, снизу в которые входят болты стягивающие оба слоя, а сверху используются для крепежа заготовок + вместо "рэперных" отв. для быстрой установки оснастки спецпосадоные места из наружной обоймы подшипника (7202? - идеально сопрягается с наружной обоймой 6000), обеспчивающие приемлемую точность установки оснастки (микрон 50). НА ТАКОМ РАБОЧЕМ СТОЛЕ МОЖНО СТОЯТЬ НОГАМИ!!! без ущерба для геометрии.
Станок выверялся при сборке по угольнику класса 1, проверка собранного (через 2 недели от сборки) показали стабильность перпендикулярности Х и У (без нагрузки, 20 мкм на ширину - без модуля выравнивания портала), стола и Z.

Видео 1 - тестирование скорости перемещений станка ТАДАМ-1. На экране монитора, для сомневающихся, стопкадром можно прочитать скорость (240мм\с=14400мм\мин), ускорение (3200мм\с*с) и амплитуду (+\- 142мм) - достаточную для полного разгона.
https://youtu.be/pJon643i72g

Видео 2 - запуск в работу. И останов - испугался, что патрон упрется, и напрасно. Подача 4000мм\мин.
https://youtu.be/mWsBAPpA2Uk

в первыю очередь разные конструкции редукторов, крепежа. Купил много лишнего в эксперименты.

из сравниваемых лучшим выглядит Фрезеряга "народный" (400*300*100),
CNC3040= 625545
Вектроник - сведения не раскрывает
Пурелоджик - сведения не раскрывает, здесь и далее в связи с полной неадекватностью отправлен в сад
CNC-Logic - сведения не раскрывает
Фрезеряга "народный"- 85581 руб. Выиграл даже у ТАДАМ-1, потом посмотрим в сравнении с ТАДАМ-2. Издеваюсь? - ну что вы, что вы, что вы.
Раскрываемые Фрезерягой сведения вцелом несопоставимы, ниразу не подозреваемый в заносчивости как почти ПЕРВЫЙ на форуме (на самом деле раньше был, например, MGG http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic. ... ),), что раскрыл хоть какие-то цифры по жесткости, вынуждает опускаться до анализа опубликованных самим Фрезерягой данных - поскольку замеры сделаны "где-то там, за горизонтом", а именно примерно ниже нижнего крепления шпинделя. Но это лучше, чем ничего, глядя на эскизы и зная размах Z можно попытаться сделать оценки.
Исходные данные от самого Фрезеряги звучат очень достойно "в среднем отклонение 0.07 на 20кг по Х и У", цитирую - http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic. ... &start=560
"На скорую руку замерил жесткость в целом. Что имеем по жесткости. Вдоль X в среднем положении Y 0.06 на 20кг. В крайнем положении Y 0.07. В направлении Y чуть хуже 0.08 на теже 20кг. Но в целом результатом очень доволен он превзошел ожидания с такими показателями можно получать хорошее качество обработки по дюралю."

Попытаемся привести эти замеры в нашу систему координат. Ход по Z заявлен как 100мм., замер выполненен ниже нижнего крепление шпинделя, т.е. ниже оси отклонений, нагрузка приложена примерно к цанговому патрону. Рискну предположить, что конец фрезы находится минимум раза в 3 дальше от оси отклонений, чем точка измерения отклонений - дл. фрезы ок. 40мм + дл. шейки с патроном ок. 25, итого уже 65мм до конца фрезы, согласно рисунку Фрезеряги под нижним крпелением шпинделя ок. 20мм самого шпинделя., от нижнего рельса У вниз мм. 10, врядли больше. Т.о. для приведения отклонения к концу фрезы получается 65/20, как-то так. Для сохранения нервов округлим в меньшую сторону, скажем, до 3. Нельзя не отметить, что старания уважаемого Фрезеряги по упрочнению станка помножаются на малые величины упругостью кареток. Да хоть из камня портал, упругость кареток отдаст свое в отклонения.

из сравниваемых лучшим выглядит CNC-Logic,
CNC3040= 17,916666667 руб. за 1 мм/мин.
у остальных в расчетах учтена скорость 3000мм\мин (шаговики на ШВП)
Вектроник А3-РЦ= 20,3
Вектроник А2-РЦ= 23
Вектроник А1РЦ= 33,4
CNC-Logic 6048= 20,16
CNC-Logic 9058= 19,6
Фрезеряга "народный"= 27,6

из сравниваемых лучшим выглядит CNC-Logic
CNC3040= 365,6
Вектроник А3-РЦ= 483
Вектроник А2-РЦ= 273
Вектроник А1РЦ= 185
CNC-Logic 6048= 210
CNC-Logic 9058= 113
Фрезеряга "народный"= 691

из сравниваемых лучшим выглядит CNC-Logic
CNC3040= 6647
Вектроник А3-РЦ= 4833
Вектроник А2-РЦ= 2278
Вектроник А1РЦ= 1236
CNC-Logic 6048= 1750
CNC-Logic 9058= 1027
Фрезеряга "народный"= 6916