ЧПУ Молния-1

[Будет]

Здравствуйте!
Хочу поделиться своей разработкой и реализацией станка ЧПУ под кодовым названием М1.
Разрешите представить ЧПУ Молния-1:

Краткое описание:
Станок изготовлен из стального профиля. Профили скреплены между собой сваркой. Окрашен в шаровый цвет. Также в качестве соединительного материала использовал полиуретан повышенной прочности (используется для гибки металла в пресс-формах). В качестве рабочего стола фанера 21мм, она же защита механники станка по оси X от стружки и пыли. Крепление заготовки прижимами самодельной конструкции:

Шаговые двигатели: 86 с энкодером; направляющие: рельсы. Привод осуществлен через ШВП1605.
рабочее поле 600х340х150мм (хотел сделать больше но к сожалению ограничен размерами отведенного помещения).
Скорость подачи выставлял до 8000мм/мин, но на таком маленьком столе это очень быстро)
ограничил 6000. реально портал боюсь двигать выше 75% от этой скорости. Ускорения поставил, вначале 500, но решил перейти на 1000.
Также на станок установил индуктивные датчики по всем осям с двух сторон (что уже не раз пригодилось).
Специально для станка сделал защитный пыле-шумоизалиционный кожух, и установил на металический стол собственной конструкции.

В этой теме хотел бы получить практические советы по улучшению моей модели станка и дальнейшему усовершенствованию (дополнению новым оборудованием). А также советы как правильно работать, и указать на мои ошибки и недочёты. Буду признателен за участие в моем проекте!

[Будет]

Резать только учусь поэтому буду признателен за практические советы или примеры из собственной работы.
Случилась первая поломка: сломал фрезу 6, однозаходную режущая часть 25мм.

Пробовал резать алюминиевую трубу. резал сбоку с заглублением 5мм толщиной 2 мм по середине +2мм сверху, подача 2100мм/мин, обороты примерно 16000. Фреза после поломки была не сильно горячая, в руке можно было удержать.
Читаю что многие режут и на большие заглубления и скорости. Собственно вопрос почему сломал фрезу? Брак фрезы?

[ivkompoZit]

5мм заглубление большое, наилучшие показатели дают резка с меньшим заглублением, время выигрываете на увеличении скорости, к тому же меньше вибрация, нагрев и износ инструмента и шпинделя, ( я бы для шестерки давал на таком станке 0,2-0,3мм за проход, в сторону 2-2,5мм),на счет шпинделя в Вашем станке: крепление таким плечом не самое удачное, надо бы хотя бы вторую точку опоры сверху оставить, типа двойного хомута к основанию оси Z, подгибает его твердых материалах. Однозаходную фрезу-роутер гораздо проще поломать, чем трех, но и брак не исключен

[Ok-Evgenij]

резал сбоку с заглублением 5мм толщиной 2 мм по середине +2мм сверху, подача 2100мм/мин, обороты примерно 16000

Судя по фото, такие режимы вашему станку противопоказаны.
Скорее всего, фреза "зарывается" в металл.
Либо уменьшайте заглубление, либо усиливайте станок (по две каретки на рельс, хомут в верхней части шпинделя)

[Будет]

...либо усиливайте станок (по две каретки на рельс, хомут в верхней части шпинделя)

Усиливать? Кажется и так очень прочным хотя сравнить не с чем, но рукой его прогнуть не получается. Насчёт крепления шпинделя спасибо, начал переделывать под крепление потому, что когда резал сталь то было дрожание пока не пойму из-за чего Странно что kress не сделали второго крепления, ведь Вы правы рычаг получается нехороший. Спасибо за хороший совет!

5мм заглубление большое, наилучшие показатели дают резка с меньшим заглублением, время выигрываете на увеличении скорости, к тому же меньше вибрация, нагрев и износ инструмента и шпинделя, ( я бы для шестерки давал на таком станке 0,2-0,3мм за проход, в сторону 2-2,5мм),на счет шпинделя в Вашем станке: крепление таким плечом не самое удачное, надо бы хотя бы вторую точку опоры сверху оставить, типа двойного хомута к основанию оси Z, подгибает его твердых материалах. Однозаходную фрезу-роутер гораздо проще поломать, чем трех, но и брак не исключен

Большое спасибо, в следующий раз буду резать как Вы написали.
Владимир, можно от Вас еще такую же рекомендацию по резке стали?
И такой вопрос я резал высушенный брусок сосны, с заглублением равным режущей части фрезы - за проход 25мм, шириной прохода 2мм, подача 3200мм/мин, на 16000 об/мин., фреза очень сильно грелась (если уменьшал скорость подачи то дерево дымилось). Собственно вопрос: перегрев из-за плохого качества фрезы или нужно уменьшать заглубление? если второе, то какое заглубление нужно выставлять и скорость подачи? Можете посоветовать где купить хорошие фрезы?

[ivkompoZit]

рекомендации могут дать другие, тут теоретиков много, по справочникам методической рекомендации дать не компетентен, я практик, и лишь могу сказать как сделать чтобы получить результат, на данном станке сталь резать не получится, он слабоват, как по массе, так и по шпинделю (момент у него никакой, честно говоря), это скорее убивание станка будет.
для дерева скорость была маловата, а заглубление велико, и фрезы для дерева нужны, по металлу они всегда горят, тут и угол заточки и выброс стружки играют значение, кроме этого спиральные фрезы щепят, если это не фрезерование боком фрезы, я ставлю на всех своих станках заглубление от диаметра фрезы 1/3 диаметра для фанеры-дерева, 1/2 мдф, пластик до 0,75г/см3, 1/5-1/6 для твердых пластиков, 1/20 для цветнины, в сторону 0,3-0,5 диаметра, в рависимости от рельефа и высоты заготовки, сталь режу крайне редко, где-то 0,1-0,2 для 8мм фрезы. Скорость по ощущениям (к примеру для двух одинаковых по характеристикам станков, но разных по массе у меня разница в скорости почти в 3-4 раза, если на одном 6000 это предел, то другой 18000 даже на дюрали летает свободно)
Хорошие фрезы для такого оборудования-Каурус Альянс (Питер), НЕ РЕКЛАМА!!!!!, для фанеры хороши обдирочные по стали, для пластика в Машсервисе (НЕ РЕКЛАМА!!!) серии DEL трехзаходные наилучшие показатели

[Будет]

Благодарю за ссылочки на фрезы. Странно что у Машсервиса нет фрез по дереву и композитам

...на данном станке сталь резать не получится, он слабоват, как по массе, так и по шпинделю (момент у него никакой, честно говоря), это скорее убивание станка будет.
...

Расстроили Вы меня, мне нужно было для стали. Шпиндель наверно действительно надо менять, а вот в станке даже не знаю что!? Когда строил то считал что говориться от фрезы. То есть при поломке 8 фрезы станочек даже не колышнется)
Что менять то в конструкции?
И совсем не понял про массу? Он вроде и так не легкий, всё таки все несущие элементы из профилированой 3мм стали. Вес примерно 85 кг, при раб зоне 600х340, разве этого мало?

[ivkompoZit]

с другим шпинделем можете попробовать, результат будет, но долго и разовое, не больше 8мм фрезы и за проход 0,1мм, но для 3Д это долго, а раскрой проще и дешевле на лазере или плазме заказать, станки из профиля вибрировать начинают, у меня к примеру, с полем 1200/1200 с массой 750кг и 3500/2000 с массой 2500кг, одинаково, профиль есть профиль, а вот с литой чугунной станиной сталь как пластик режется.

Странно что у Машсервиса нет фрез по дереву и композитам

это в фирму Большие станки надо (НЕ РЕКЛАМА!!!), фрезы так себе, но для этих денег достойно.
Композит однозаходной тройкой или четверкой, их и у кауруса (не реклама) можно купить, для дерева концевые можно и бошевские купить в строительном магазине, а шаровые и по металлу пойдут для чистовой

[Ok-Evgenij]

Расстроили Вы меня, мне нужно было для стали

Может я Вас еще больше расстрою, но смысла делать станок по стали с нуля я не вижу.
Это чревато огромными финансовыми и трудовыми затратами, да и вообще по силам не каждому.
Гораздо рациональнее приладить систему ЧПУ к промышленному станку.

Что менять то в конструкции?

Попробуйте для начала оценить жесткость станка.
Зацепите за гайку цанги динамометр и оттяните, скажем, с усилием 10 кг.
Индикатором (если нет - то штангенциркулем, щупом) замерьте перемещение фрезы.
Получите значение в районе 1000 кг/мм - сможете фрезеровать сталь.

И совсем не понял про массу? Он вроде и так не легкий, всё таки все несущие элементы из профилированой 3мм стали. Вес примерно 85 кг, при раб зоне 600х340, разве этого мало?

А вы видели промышленный фрезер с таким рабочим полем и массой?

Вот посмотрите тему, человек делал станок именно для стали, разница с Вашим очевидна

[Питерский]

Есть неписанное правило - деревянный станок обрабатывает только дерево, алюминиевый - алюминий, ну а стальной - все остальное!

[Будет]

Есть неписанное правило - деревянный станок обрабатывает только дерево, алюминиевый - алюминий, ну а стальной - все остальное!

Возможно это и не совсем так! Михаил, у меня станок из стали , у меня был деревянный, но мне не очень нравилось что были пропуски шагов, купил ШД с энкодером, достал болгарку и понеслась песня

...Это чревато огромными финансовыми и трудовыми затратами, да и вообще по силам не каждому.
Гораздо рациональнее приладить систему ЧПУ к промышленному станку.

Нет станок я делал для себя, пилить сталь было бы для меня хорошим результатом.

...Попробуйте для начала оценить жесткость станка.
Зацепите за гайку цанги динамометр и оттяните, скажем, с усилием 10 кг.
Индикатором (если нет - то штангенциркулем, щупом) замерьте перемещение фрезы.
Получите значение в районе 1000 кг/мм - сможете фрезеровать сталь.

Спасибо, попробую, как назло бизмен не смог найти. Замерил пока так: закрепил штанген и навалился на портал может больше 10кг может меньше но, вышло примерно 0,7мм. Кажется гнуться трубы которые держат шпиндель, щаз сниму и наварю ещё парочку. Никогда бы не подумал что можно рукой прогнуть 4 профильных трубы из стали

Вот посмотрите тему, человек делал станок именно для стали, разница с Вашим очевидна

Космос! мне такое не осилить, вот бывают же такие способные люди, и все своими руками. Такое творение достойно восхищения.
Мне интересно его станок будет явно не хоббийного уровня, там один шпиндель (правда он пишет что у него б/у), но тем не менее стоит дороже хорошего китайского портальника. А что на нем делать, ну хоть какой-то пример из жизни?

[Питерский]

По-хорошему завидую Вашему энтузиазму, удачи в постройке!

[Будет]

Михаил, спасибо!
Наконец-то поступил первый серьезный заказ. Кот прыгнул на корзину с бельем (наверно китайская) и проломил крышку. Пришлось срочно спасать шкуру кота, от хозяйки.
Вот так теперь выглядит корзина:

Внутреннюю часть от фрезеровал чтобы крышка лежала ровно:

На всю работу ушло примерно 1,5-2 часа, из них фрезеровка около 1 часа. Размер крышки 450х350х15мм. (кот не проломит )
Результат: спасенный кот
Вот можем же и не хуже китайцев

[Будет]

Оцените как Молния режет!
Решил сделать промежуточный пыле сборник для пылесоса. Пылесос с емкостью соединил водопроводной гофрой, та которая не гормошкой, иначе получается свист.
Емкость соединил с пылесосным шлангом (он же используется, как пыле-,стружкосборник).
Для соединения пылесосного шланга с емкостью вырезал вот такую деталь из полиуретана (фото из под станка без доработок):

фреза 8ка, подача 1500мм/мин, проход по 2мм. Время фрезеровки чуть менее 5минут. Как видите, ступенек нет, деталь села чётко без зазоров с небольшим натягом:


Жду Ваших отзывов. Спасибо за внимание!

[Будет]

Подскажите где можно купить индикаторную головку. Желательно с механизмом крепления.

[Finist]

Будет

Подскажите где можно купить индикаторную головку. Желательно с механизмом крепления.

Как вариант тут.

C уважением,

[ШВЕД]

или в inpo.ru - там много всего разного полезного (правда москва)

[Будет]

Подскажите можно, на моем станке резать лазером? И если да, то где его можно купить?

[Марат]

Можно... но лазер (если будут резаться листы малпй толщины) подразумевает очень динамичные перемещения...

[Будет]

Подачи в 8000 мм/мин хватит? А где можно купить сам лазерный резак? Какую модель посоветуете чтобы мог резать фанеру 8мм, пусть даже за несколько проходов.
Управление так понимаю можно настроить через мач по профилю плазма? Лазер подключать на контроллер вместо фрезера?

[Ok-Evgenij]

Подачи в 8000 мм/мин хватит? А где можно купить сам лазерный резак? Какую модель посоветуете чтобы мог резать фанеру 8мм, пусть даже за несколько проходов.
Управление так понимаю можно настроить через мач по профилю плазма? Лазер подключать на контроллер вместо фрезера?

Для таких целей используют, как правило, CO2 лазер. При это сама трубка (она довольно большая ) неподвижна, а перемещается оптика (зеркала, линзы).

Кроме лазерной трубки нужы блок питания, контроллер, оптика. Ну и еще сотовый стол. П/О в зависимости от контроллера.

Можно... но лазер (если будут резаться листы малпй толщины) подразумевает очень динамичные перемещения...

Вот это в первую очередь зависит от мощности трубки. Если трубка слабая, то наоборот будет резать только на очень низкой скорости.
8 м/мин - за глаза.

По комплектующим посмотрите тут или пишите в личку.

[Марат]

8 м/мин - за глаза.

Это низкая скорость для резки фнеры 8мм или высокая????

Ну и какой мощности лазер необходим для резки такой толщины - если в курсе огласите цену комплекта пожалуйста

[Ok-Evgenij]

Это низкая скорость для резки фнеры 8мм или высокая????

Очень высокая.

Я не могу точно сказать, какая мощность нужна для такой скорости. Но минимум для такой фанеры будет 80-100 Ватт. Это чтобы за 1 проход.
Скорость при этом около 1000 мм/мин.
Мощность можно и меньше, просто придется делать 2-3 прохода.

если в курсе огласите цену комплекта пожалуйста

Цену на абстрактный комплект назвать не могу. Если хотите поговорить подробнее - пишите в личку.

[Будет]

Для таких целей используют, как правило, CO2 лазер. При это сама трубка (она довольно большая ) неподвижна, а перемещается оптика (зеркала, линзы).

Кроме лазерной трубки нужы блок питания, контроллер, оптика. Ну и еще сотовый стол. П/О в зависимости от контроллера.


Вот это в первую очередь зависит от мощности трубки. Если трубка слабая, то наоборот будет резать только на очень низкой скорости.
8 м/мин - за глаза.

По комплектующим посмотрите тут или пишите в личку.

Спасибо! Начинаю изучать данную тему, много не знаю, возникает банальный вопрос в 80тыщ.руб. уложусь чтобы про абгрейдить станок?
По контроллеру вопрос: мне придется на него переключать драйвера ШД или он только для подключения лазерного резака? Если переключать драйвера, то может проще собрать отдельный станок? У меня ШД с энкодером, +обратная связь на комп, уж очень много проводов и не хотелось бы их снова перебирать

[Ok-Evgenij]

80тыщ.руб. уложусь чтобы про абгрейдить станок?

Лично я не вижу смысла переделывать фрезер под лазер. Слишком многое придется менять/ добавлять. Т. е. вернуть все на место за 10 минут не удастся,
универсальным станок не получится.
По цене - в принципе 80 тыс. может хватить и на лазерный "комплект" и на механику (приводы, направляющие)

[Марат]

У меня ШД с энкодером, +обратная связь на комп

В чём выражается обратная связь на комп????

[Будет]

В чём выражается обратная связь на комп????

Если происходит сбой при работе одного и более ШД (сбой в работе, перегрев, перегруз и т.д.), то происходит останов всех двигателей станка и шпинделя. Там много чего ещё есть я не вникал, перечислил наиболее важное для себя.

[Марат]

У меня ШД с энкодером,

Я думал у вас обратная связь контроля перемещений... т.е. энкодер и линейки...

Если происходит сбой при работе одного и более ШД (сбой в работе, перегрев, перегруз и т.д.), то происходит останов всех двигателей станка и шпинделя

А что это даёт??? Деталь так и так брак...

[Ok-Evgenij]

Сообщение от Будет
Если происходит сбой при работе одного и более ШД (сбой в работе, перегрев, перегруз и т.д.), то происходит останов всех двигателей станка и шпинделя
А что это даёт??? Деталь так и так брак...

Ну вообще сервошаговый драйвер способен быстро "наверстать" пропущенные шаги, кратковременно увеличивая ток в обмотках в соответствии с нагрузкой.

[Будет]

Я думал у вас обратная связь контроля перемещений... т.е. энкодер и линейки...

это очевидная вещь поэтому об этом не стал писать, думал Вы знаете, иначе это был бы простой шаговик.

А что это даёт??? Деталь так и так брак...

Почему брак? В случае не штатной ситуации он остановиться, но ничего "не забудет", и если всё нормально можно работать дальше. Понимаете что это даёт в отличии от обычного ШД?

Ну вообще сервошаговый драйвер способен быстро "наверстать" пропущенные шаги, кратковременно увеличивая ток в обмотках в соответствии с нагрузкой.

спасибо за дополнение, так и есть!

[Марат]

Ну вообще сервошаговый драйвер способен быстро "наверстать" пропущенные шаги

Что-то я нигде не заметил, что топикстартер имеет такие драйвера... да и ... плюс такого драйвера только в том, что он может управлять или шаговиками, или сервомоторами - не более.
Ну и мне малопонятно, как без реальной обратной связи можно наверстать пропущенные шаги - тобишь выйти в точку, в которой в данный момент времени инструмент должен был бы находиться при штатной работе системы...

это очевидная вещь поэтому об этом не стал писать, думал Вы знаете, иначе это был бы простой шаговик.

Т.е. у вас на станке стоят линейки???

Понимаете что это даёт в отличии от обычного ШД?

Повторю вопрос - у вас стоят линейки???

Фото в студию!!!

кратковременно увеличивая ток в обмотках в соответствии с нагрузкой.

Когда шаги пропущены он их уже не наверстает, он просто не позволит пропустить слишком много - это может сделать только умная стойка, обработав разницу в значениях энкодера и показаний линейки и "довернуть" привода до необходимого положения...

[Baha]

Ну вообще сервошаговый драйвер способен быстро "наверстать" пропущенные шаги,

Он просто остановит привода, и выдаст ошибку. "Наверстывание" никак не спасет от брака заготовки.

это может сделать только умная стойка,

Так и есть, это не задача для отдельного серводрайвера.

[Будет]

Спасибо конечно за критику, только в чем польза такой критики?
Да не пропускают они шаги, уже не один км проехал (порезал), причем часто жестко на 6000мм/мин, дак ко кого Вам ещё ума надо от стойки, господа теоретики?

[Марат]

Мы-то как раз практики, а вам не мешало бы матчасть получить...
И кстати... всё ещё жду фото линеек...

[Ok-Evgenij]

он просто не позволит пропустить слишком много

То есть 1-2 шага может пропустить, и ехать дальше? А как же ПИД регулирование?

[Будет]

Мы-то как раз практики, а вам не мешало бы матчасть получить...
И кстати... всё ещё жду фото линеек...

Согласен учить надо. Как могу учу, времени на все не хватает. Фото линеек сделать не могу, только циркуля, тока на ... такая абстракция? Вам нужен станок или скульптура со встроенным айфоном?

[Марат]

Я думал у вас обратная связь контроля перемещений... т.е. энкодер и линейки...

это очевидная вещь поэтому об этом не стал писать, думал Вы знаете, иначе это был бы простой шаговик.

Т.е. под очевидной вещью, как я понял вы имели ввиду связку - энкодеры - оптические линейки на всех осях.

Только в этом случае можно получить реальную обратную связь по перемещениям.

Ну а циркуль... в общем всё ясно!

А как же ПИД регулирование?

Прежде чем мы начнём обсуждать ПИД-регулирование, хотелось бы уточнить модель или марку контроллеров и какой управляющий софт используются на станке МОЛНИЯ-1.

То есть 1-2 шага может пропустить, и ехать дальше?

Нет не так - пропустить 1-2 шага и остановиться. Но в реальности из-за одного двух пропущенных шагов я бы даже на заморачивался...

[Будет]

Уважаемый, Марат! Я понимаю о какой связи Вы говорите. Да она есть, заметить её можно при работе станка, особенно по оси Z, при параллельном финишинге. Например высота обрабатываемой детали, определенного участка известна и равна 25мм, то при обратной связи станок показывает 25,0128мм, и в дальнейшем эта ошибка корректируется электроникой. Но такая ошибка возникает только на больших скоростях выше 4000мм/мин, на более низких встает точно в 25мм. Драйверы я поставил 808, повторяю там много чего есть, но я не разбирался сильно глубоко. Для меня основное это чтобы станок работал, на большой скорости и с высокой точностью, а игры с оптическими линейками это баловство, либо для личного эксперимента. Что-то мне не вериться, что Вы с ними сделаете деталь 500х500х500 мм с погрешностью 0,01мм. Вы ещё про ПО спросили, купил пару недель назад последнюю версию мача на их сайте, кстати там грядут грандиозные изменения.
Народ вот работаю на станке, читаю форум и как-то не заметил чтобы Вас беспокоила система вентиляции, а ведь это одно из самых важных в нашей работе! Почему этому вопросу уделяется так мало внимания? Ведь пыль, запах это все очень вредно!

[Марат]

Например высота обрабатываемой детали, определенного участка известна и равна 25мм, то при обратной связи станок показывает 25,0128мм, и в дальнейшем эта ошибка корректируется электроникой

То что показывает станок может быть и не правда и что тогда будет корректировать электроника???

Ваши контроллеры имеют функцию Closed-Loop... но это сильно упрощённая "обратная связь"

Под обратной связью подразумевается следующее - наличие энкодера на приводах (ШД или Серво), наличие оптических линеек - которые точно отмеряют реальное перемещение инструмента по осям, умная стойка (или проще контроллер), которая сравнивает величину перемещения, заданную управляющей программой и величину перемещения, отмерянную линейками и соответствующие этим перемещениям данные с энкодера. Если величины перемещений не совпадают, стойка просчитывает эту разницу и даёт команду довернуть приводы, снимая при этом информацию с энкодеров, на определённый угол, до момента совпадения показаний линейки и управляющей программы.

Вы ещё про ПО спросили, купил пару недель назад последнюю версию мача на их сайте.

Ну и Мач к вашему сведению, обратную связь не поддерживает вообще!

Так что повторюсь - учите матчасть!

[Будет]

Хотите ставьте оптические линейки, только не нервничайте, но все уже давно решается электронно. Последний мач поддерживает обратную связь, вы давно обновляли матчасть?