ЧПУ Фрезерный станочек из алюминиевого профИля

[Arey0]

Приветствую чпу-станкостроителей и всех кого заинтересовала эта тема.
Как-то появилось непреодолимое желание, отчасти вызванное необходимостью фрезеровать печатные платы, заиметь фрезерный

станочек с ЧПУ. Поначалу посмотрев варианты на алиэкспресс хотел было преобрести готовый, но вникнув в тему мне все меньше

начали нравится те конструкционные решения которые применялись в готовых изделиях с единой целью - удешевить их. Так захотел

я собрать сам станочек.. И тут понеслась) Нужно определится с конструкцией механики и электроники. И тут я никак не могу

определится и решил поскать помощи сдесь на форуме у тех кто этим занимается и может помочь советом.
Есть моменты которые я точно знаю в каком исполнении хочу их видеть, а есть моменты в которых я сомневаюсь.

То с чем я определился на 100%:

Назначение: Фрезеровка печатных плат, дерева, пластика, ну и как бонус (если будет возможно) алюминия с малой подачей.

Соответственно шпиндель 500Вт-1кВт с воздушным охлаждением.

Конструкция механической части: Габаритные размеры обусловлены длиной направляющих и винтов: планирую использовать Y-500mm;

X-300mm; Z-200mm. Точно хочу собрать из алюминия. Точно хочу неподвижный стол и подвижный портал на общем основании под

столом с одним винтом по середине. Планирую по два удлиненных линейных подшипника на ось для каждой оси (насколько это

целесообразно? ведь плоскость задаётся 3-мя точками,однако такие конструкции существуют. возможно это не критично учитывая

размеры и сами края линейных подшипников становятся этими точками и того по 4 точки на плоскость чего достаточно с избытком.

Поправьте меня если я в чём-то не прав.).

Электрическая часть: шаговые двигатели + Arduino Uno + плата расширения + драйвера


То в чём я сомневаюсь и не могу определится либо просто незнаю:

1) Шпиндель. Я так понимаю если я куплю его и подключ к источнику питания я получу максимальные обороты? А для регулировки

оборотов нужен либо шим либо управляемый по напряжению БП рассчитаный на мощьность шпинделя с учётом пусковых токов и работы

под нагрузкой,то есть с защитой или ограничением по току, так?

2) Рама. Хочу сделать из алюминия но не могу определится из прямоугольного профиля или из конструкционного (T или V слот).

Изначально задумка была сделать из конструкционного чтобы ничего не резать и не сверлить, а собрать как конструктор. Ведь

точность сверловки дрели в руках полюбому будет недостаточно. Станочка сверлильного или отрезного нету. Но по итогу так

сделать не получается(( В любом случае приходится где-то что-то просверлить. Вот и возник вопрос что же использовать? Хоть

конструкционный профиль и не намного дороже но сверлить в нем сквозные отверстия для крепления держа дрель в руках - затея

сомнительная. В этом плане, как мне кажется, прямоугольный профиль просверлить проще.Прошу вашего совета. А и кстати портал

я хочу сделать каким-то образом тоже из профиля так как доступа к фрезерному станку не имею и вариант портала выполненого из

толстой алюминиевой пластины так же не рассматриваю.

3) Направляющие. Рельсы были сразу отброшены по причине их стоимости. Осталось сделать выбор между валом (предположительно

20мм учитывая рассчёт прогиба вала на максимальном пролёте оси Y) или валом на опоре (предположительно 16мм. Или можно

применить меньший диаметр для этих габаритов станка?). Просчитав стоимость необходимых компонентов на одну ось оказалось что

она почти одинаковая... И тут есть один момент - вал на опоре 20мм и 16 мм по креплениям идеально становится на

конструкционный профиль 60х30...И это опять вызывает сомнение что же использовать в качестве рамы и на каком же типе

направляющих остановится...

4) Линейный подшипник в алюминиевом корпусе с отверстиями под крепление. По чертежу видно что под М5 отверстие только на

некоторую глубину. То есть винтом М5 насквозь притянуть его нельзя, я правильно понимаю? И мне не совсем понятно вот это

отверстие М5 оно ведь без резьбы идет по заводу? То есть резьбу под винт М5 нужно нарезать самому?

5) Винт. Было решено использовать для перемещения винты (а то видел конструкции фрезеров и на армированных шкивах.. ну

такое) вот только каких? Метрическая шпилька D933 с фторопластовой гайкой (которой у меня нет), трапецеидальный винт с

подпружиненой гайкой с али или ШВП с того же али... Этак кодеталь конечно не столь значима так как может быть заменена но

хотелось бы выбрать то что не прийдется в дальнейшем менять по причине неудовлетворения потребностей станка. Тут я в полном

замешательстве между дешовым вариантом на винте и довольно дорогим на швп да еще и неизвестно какого качества..(

6) Шаговые двигатели. Поначалу хотел использовать Nema17 17HS4401 с драйверами A4988. Но вот достаточно ли их будет для

моего станочка 50х30х20см с алюминиевым подвижным порталом на одном моторе по оси Y... Как вариант еще рассматривал 17HS8401

ну или какие-то уже нужно Nema23 искать... Соответственно и драйвера нужны другие... ( Что посоветуете?

[xenon-alien]

Я могу посоветовать почитать мою тему - первый пост. (в подписи можно найти Вох-1)
Компоновка моего станка нравится, но габариты желательно чуток уменьшить, как тут советовал. Можно и с фанеры заказать раскройку, если не критично строить из профиля, но каждому свое.
При таком размере лишний подвижной портал. Желательно делать с подвижным столом - получается боле жестким.
Вот ещё тема, с чего началось и чем заканчивается постройка станка с алюминиевым профилем. (можно просто мельком пробежаться по страницам, если вникать не охота.)

[Mamont]

Направляющие - минимум вал на опоре, никаких обычных валов.
ШД - нема23*76 с индуктивностью поменьше, в районе 6мгн.чтото где то будет с перекосом, подклинивать... сильный моторчик будет легче это преодолевать.
Винты - минимум трапеция d=12мм с бронзовыми гайками. шаг винта от 4мм и больше. для фрезеровки вторая гайка должна быть не подпружинена, а жестко зажата, выбрав люфт
Компоновку стола/портала обязательно так, чтобы не допустить висячего стола, рельсы должны прикручиваться с столу

Электронику/драйвера лучше оставить на потом, когда будет механика на выходе.
Управление я бы посоветовал комбинированное, mach3(lpt)+grbl. Под последним хорошо гравировать печатные платы, под мачем - фрезерные работы

[xvovanx]

Назначение: Фрезеровка печатных плат, дерева, пластика, ну и как бонус (если будет возможно) алюминия с малой подачей

Все в точности как и мой первый станочек

Соответственно шпиндель 500Вт-1кВт с воздушным охлаждением

у меня стояли сначала 300Вт, потом 500Вт, в конечном итоге перешел на прямоугольный 800Вт с частотником. DC шпиндели 300-600Вт имеют внутри очень нехорошее крепление подшипников через резиновую шайбу, отсюда вал при нагрузках обработки аллюминия вибрирует в резинках.

Шпиндель. Я так понимаю если я куплю его и подключ к источнику питания я получу максимальные обороты? А для регулировки

оборотов нужен либо шим либо управляемый по напряжению БП рассчитаный на мощьность шпинделя с учётом пусковых токов и работы

под нагрузкой,то есть с защитой или ограничением по току, так?

Можно либо купить регулируемый БП со шпинделем, либо свой БП и отдельную платку ШИМ с Али.

выбор между валом (предположительно

20мм учитывая рассчёт прогиба вала на максимальном пролёте оси Y) или валом на опоре (предположительно 16мм. Или можно

применить меньший диаметр для этих габаритов станка?)

про вал забудьте сразу, берите вал на опоре, вполне хватает и 12-го.

трапецеидальный винт с

подпружиненой гайкой с али или ШВП с того же али..

только ШВП, вполне хватает 1204. Для удешевления можно купить ШВП с упрощенной обработкой-проточкой концов на 8мм и зажать ШВП между дешевыми опорными подшипниками, а не дорогими стандартными.

Поначалу хотел использовать Nema17 17HS4401 с драйверами A4988. Но вот достаточно ли их будет для

моего станочка 50х30х20см с алюминиевым подвижным порталом на одном моторе по оси Y... Как вариант еще рассматривал 17HS8401

17 Nema вполне хватает, 17HS4401 слабоваты, я ставил 17HS8401 - вполне.

П.С. "профИля"

[Arey0]

Благодарю за советы! Потихоньку вырисовывается картина в целом.
Насчёт направляющих тоже все больше склоняюсь к валу на опоре 16мм.
Относительно ШВП еще думаю - нужно разобраться в них побольше.
Моторы... как-то разница между 8401 и 4401 не такая уж и большая по сравнению с Nema23, вобщем сомневаюсь пока.

[Arey0]

Подобрал аналогичные конструкции которые хочу совместить в своем изделии:

[xenon-alien]

Можете объяснить для чего вам подвижной портал?
И каково рабочее поле хочется получить?

По шаговикам желательно NEMA23 использовать, как у меня 56мм. Они примерно на 2.5-2.8 А. Драйвер DRV8825 без проблем тянет их с принудительным охлаждением.

[frezeryga]

зачем вообще весь этот изврат? ненамного дороже сделать нормальный станок но зато он будет норм работать долгое время

[Mamont]

Подобрал аналогичные конструкции которые хочу совместить в своем изделии:

Тут подавлюящее большинство конструкций из разряда "как не надо делать". Лишь на последнеме фото ок-норм. Но надо подвигать каретки, увеличить базу, уменьшить вылет шпинделя

[Arey0]

Подвижной портал нужен что бы не нужно было двигать столом. На неподвижный стол вдоль оси Y можно закрепить и большую деталь чем рабочее поле и обрабатывать её частями. Вот такими рассуждениями я руководствовался выбирая конструкцию подвижного портала.) Рабочая область какая получится такая и будет, она и так будет куда больше чем мне нужно было)
Если DRV8825 потянут Nema23 это конечно хорошо, хотя у них же ток вроде до 2.2А? Хотя 70% ну.. Может лучше если Nema23 выбирать то брать TB6600 с нормальным радиатором и запасом по мощности.. Ознакомлюсь с Вашим вариантом, но нужно еще подумать над этим.

зачем вообще весь этот изврат? ненамного дороже сделать нормальный станок но зато он будет норм работать долгое время

Что Вы имеете ввиду?

Mamont, да, я ж и говорю что только отдельные конструкционные решения хочу использовать. Попробую наверное сначала смоделировать конструкцию рамы, если получится, покажу что я собираюсь собрать)

[frezeryga]

имею виду жидкий станок на кругляках в который всеравно около сотни тыщ вложите на круг.

[Arey0]

Вобщем что-то типо этого)

имею виду жидкий станок на кругляках в который всеравно около сотни тыщ вложите на круг.

А что Вы предлагаете в данном случае?

[frezeryga]

не ходить по граблям а построить отработанный проект http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic. ... 47&t=13632

даже если вы туда засунете тонкий профиль и китайские рельсы это будет в разы лучше всех вышепоказанных конструкций.

[evgenymcp]

не ходить по граблям а построить отработанный проект viewtopic.php?f=147&t=13632

Чтобы такой станок построить нужны вложения не малые, опыт и измериловка, стоимостью как минимум с четверть китайского 3040. И не факт что на выходе получится то, что ожидается. А для опыта, тренировок и понять что это такое и надо ли волне можно из фанеры и на палках сделать. Мой второй был на палках и задачи озвученые ТС выполнял. Сейчас есть на рельсах, но в планах сделать на нем мелкий станок на палках или валах на опоре.
ТС не озвучил бюджет.

[frezeryga]

мой проект и из фанеры строили я имею виду взять конструкцию в которой нет глупых ошибок типа висячего стола итд.

[xvovanx]

не ходить по граблям а построить отработанный проект

доступа к фрезерному станку не имею и вариант портала выполненого из толстой алюминиевой пластины так же не рассматриваю

[evgenymcp]

Чтобы построить станок, нужен как минимум станок Токарный,фрезерный,сверлильный или доступ к ним не за цену 100500руб.в час, как тут на форуме в каждой теме заряжают за обработку детали. Свверла, метчики, шурик, угольник, ИЧ,ИРБ и т.д. и т.п. Плита не помешает. Хорошо советовать когда всё это есть. ТС для начала пусть на цены дюралевых заготовок взглянет. Стоимость одной только китайской каретки 1000руб, а надо 12. За эти деньги можно пол станка на палках собрать.

[Mamont]

дешевле и надежнее купить комплект деталей для сборки.

[evgenymcp]

дешевле и надежнее купить комплект деталей для сборки.

Поддерживаю. На пути вхождения в эту тему еще столько подводных камней вылезет, о которых ТС может даже и не догадывается. Обычно же всё думают , что ЧПУ фрезер волшебная машинка, ложи заготовку да бабло успевай грести лопатой Про проблемы CAD/CAM, инструмента, оснастки, материалов, измериловки и часто самого главного - что на нем делать мало кто задумывается

[frezeryga]

полностью слесарно столярно сделать даже фанероид сложно потому детали всеравно на стороне делать.