Настольный станочек для себя 280х180x100

Фрезерные и гравировальные станки для обработки мягких материалов (дерево, пластики, мягкие металлы).
calabr
Мастер
Сообщения: 937
Зарегистрирован: 04 янв 2019, 15:19
Репутация: 146
Настоящее имя: Calabr
Откуда: Киев
Контактная информация:

Настольный станочек для себя 280х180x100

Сообщение calabr »

Добрый день форумчане!
Проектирую небольшой хобийный фрезер/гравер для домашнего использования.
Это моя первая попытка и надеюсь на конструктивное обсуждение конструкции на форуме и советы опытных станкостроителей.
Описание станка, основные характеристики:
Задуман маленький настольный станок с рабочим полем приблизительно 280х180х80.
От станка ожидаю обработку дерева и пластиков, гравировку печатных плат и цветмета.
На подвиги пока не готов, поэтому ориентируюсь на готовые бюджетные китайские компоненты и то, что можно сделать без станков в домашних условиях ( :dirll: , :angle_grinder: , :rasp: , :hammer: , :beer: )
Выбрана схема с подвижным столом.

Первая версия : (для просмотра содержимого нажмите на ссылку)
  • В качестве направляющих - валы на опоре SBR12. 200мм, 300мм, 400мм
  • Винты - трапеции T8 с ходом 4мм/оборот.
  • опоры винтов KP08
  • Гайки бронзовые с компенсацией люфта.
  • Двигатели NEMA17 17HS8401
  • Рама станочный профиль 30х60
  • Электроника Arduino + cnc shield, драйвера DRV8825
  • Шпиндель BLDC WS55-220 - 500W 12000RPM 48B с контроллером WS55-220. Патрон ER11
  • Питание шпинделя от списанного телеком блока питания на 48В, все остальное от переделанного на 24В компьютерного БП.
  • Датчики Home индуктивные LJ12A3-4Z/BX ( NO NPN)
  • Плита Y и Z из листа АМг3 толщина 5мм. Плита Х - сталь 3мм
  • Позже добавлены боковины из стали 8мм, регулировка оборотов от GRBL через опто-развязку, оптроны на все датчики
Проект рисую в SolidWorks, но поскольку это мой 1-й опыт пользования SolidWorks - продвигается слабовато.
Начали приходить потихоньку заказанные детали с Ali. Пытаюсь лепить прототип
IMG_20190216_223316.jpg (13634 просмотра) <a class='original' href='./download/file.php?id=157242&sid=4bc1c82de592de46b3e942e7720a4ef0&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (407.81 КБ)</a>
Это ламинат... не ржать....
Сейчас это выглядит так:
IMG_20200607_145522.jpg (5167 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=182420&sid=4bc1c82de592de46b3e942e7720a4ef0&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (969.63 КБ)</a>

Вот он, момент первой стружки!

Первые вопросы, которые хочу обсудить:

какое оптимальное расстояние стоит выбрать между подшипниками кареток (базу для кареток)
на сейчас прикинул так:
Стол (ось Y)
расстояние между осями направляющих ~220мм
расстояние между наружными стенками блоков подшипников на 1 направляющей 120-130
Ось X ( портал)
расстояние между осями направляющих ~100мм
расстояние между наружными стенками блоков подшипников на 1 направляющей 120мм
Ось Z
расстояние между осями направляющих ~85мм
расстояние между наружными стенками блоков подшипников на 1 направляющей 100мм

UPD:
Ламинат заменен на алюминий, добавлены стальные боковины. Станочек стал весить ~25кг.
Привожу в порядок электронику и пыле-отсос.
В планах спрятать в бокс от шума и пыли.
Последний раз редактировалось calabr 30 мар 2021, 19:14, всего редактировалось 3 раза.
Аватара пользователя
Q-starь
Мастер
Сообщения: 904
Зарегистрирован: 04 апр 2011, 16:50
Репутация: 604
Настоящее имя: Гэн
Откуда: Казахстан
Контактная информация:

Re: Настольный станочек для себя.

Сообщение Q-starь »

calabr писал(а): Это ламинат... не ржать....
Лучше бы фанерку.
Винтовка, жена и ложка - оружие строго индивидуальное!
Изображение
rlan
Кандидат
Сообщения: 66
Зарегистрирован: 17 мар 2018, 06:21
Репутация: 9
Настоящее имя: Руслан
Контактная информация:

Re: Настольный станочек для себя.

Сообщение rlan »

У подшипников KP08 осевой люфт несколько десяток. Его нужно как-то выбирать.
max73
Мастер
Сообщения: 352
Зарегистрирован: 08 авг 2016, 12:41
Репутация: 21
Настоящее имя: Maxim
Контактная информация:

Re: Настольный станочек для себя.

Сообщение max73 »

Q-starь писал(а):
calabr писал(а): Это ламинат... не ржать....
Лучше бы фанерку.
ламинат дико прет в зависимости от влажности, фанерка в этом отношении намного более стабильна, да и проверена временем.
Аватара пользователя
Mamont
Мастер
Сообщения: 1953
Зарегистрирован: 10 дек 2015, 12:21
Репутация: 382
Настоящее имя: Виталий
Откуда: РБ Минск
Контактная информация:

Re: Настольный станочек для себя.

Сообщение Mamont »

А если фанеру потом обильно промазать яхтным лаком, то будет совсем хорошо
calabr
Мастер
Сообщения: 937
Зарегистрирован: 04 янв 2019, 15:19
Репутация: 146
Настоящее имя: Calabr
Откуда: Киев
Контактная информация:

Re: Настольный станочек для себя.

Сообщение calabr »

Q-starь писал(а):
calabr писал(а): Это ламинат... не ржать....
Лучше бы фанерку.
Єто макет из того, что было под рукой. Потом будет заменено на металл или в крайнем случае текстолит.
calabr
Мастер
Сообщения: 937
Зарегистрирован: 04 янв 2019, 15:19
Репутация: 146
Настоящее имя: Calabr
Откуда: Киев
Контактная информация:

Re: Настольный станочек для себя.

Сообщение calabr »

rlan писал(а):У подшипников KP08 осевой люфт несколько десяток. Его нужно как-то выбирать.
Пока планирую попробовать натянуть винт между 2-мя опорами.
Как это сделать без резьбы пока не придумал. Как вариант - закрепить 1 конец, во 2-м поставить 1 фиксирующий болт в борозду винта и прокрутиь.
Аватара пользователя
Леонид Владимирович
Мастер
Сообщения: 336
Зарегистрирован: 07 дек 2018, 09:11
Репутация: 34
Настоящее имя: Леонид Владимирович
Контактная информация:

Re: Настольный станочек для себя.

Сообщение Леонид Владимирович »

Если плохо знакомы с SolidWorks, нарисуйте по старинке на бумажке. А то неровён час весь интузиазм на проект и ламинатный макет уйдут.
Почему бы не купить сразу шаговые двигатели с винтом на валу? В "999.CNC" были с винтом 8*8 длиной 300 мм (излишек отпилить можно).
А из обрезка винта содеять метчик для нарезания трапецевидных гаек. Сталь там хоть и не инструментальная, но по бронзе С-30, капролону и текстолиту резать можно. Есть проблема с врезанием многозаходного метчика в заготовку, но это решается просто - берёте втулку длиной несколько сантиметров, с одной стороны привинчиваете заготовку, с другой фирменную гайку, которая послужит направляющей для метчика.
Последний раз редактировалось Леонид Владимирович 18 фев 2019, 09:34, всего редактировалось 1 раз.
Должно быть у других людей слишком длинная жизнь, если они могут себе позволить фрезеровать на скорости меньше 10 м/мин...
Аватара пользователя
Am0k
Кандидат
Сообщения: 52
Зарегистрирован: 29 ноя 2017, 22:50
Репутация: 14
Настоящее имя: Павел
Контактная информация:

Re: Настольный станочек для себя.

Сообщение Am0k »

Винт в этих опорах прекрасно натягивается если ставить его в нагретом состоянии. Зная коэфф. температурного расширения стали несложно посчитать до скольки его стоит прогреть.
Аватара пользователя
Леонид Владимирович
Мастер
Сообщения: 336
Зарегистрирован: 07 дек 2018, 09:11
Репутация: 34
Настоящее имя: Леонид Владимирович
Контактная информация:

Re: Настольный станочек для себя.

Сообщение Леонид Владимирович »

calabr писал(а):
rlan писал(а):У подшипников KP08 осевой люфт несколько десяток. Его нужно как-то выбирать.
Пока планирую попробовать натянуть винт между 2-мя опорами.
Как это сделать без резьбы пока не придумал.
Если не придумаете, нарежьте резьбу.
Должно быть у других людей слишком длинная жизнь, если они могут себе позволить фрезеровать на скорости меньше 10 м/мин...
calabr
Мастер
Сообщения: 937
Зарегистрирован: 04 янв 2019, 15:19
Репутация: 146
Настоящее имя: Calabr
Откуда: Киев
Контактная информация:

Re: Настольный станочек для себя.

Сообщение calabr »

Леонид Владимирович писал(а):Почему бы не купить сразу шаговые двигатели с винтом на валу? В "999.CNC" были с винтом 8*8 длиной 300 мм (излишек отпилить можно).
Эти моторы не для фрезеров - опора только на подшипник мотора, шаг винта слишком большой. Моторы и так слабоваты. Народ ставит NEMA23 и ШВП.
Леонид Владимирович писал(а): А из обрезка винта содеять метчик для нарезания трапецевидных гаек. Сталь там хоть и не инструментальная, но по бронзе С-30, капролону и текстолиту резать можно. Есть проблема с врезанием многозаходного метчика в заготовку, но это решается просто - берёте втулку длиной несколько сантиметров, с одной стороны привинчиваете заготовку, с другой фирменную гайку, которая послужит направляющей для метчика.
Идея интересная - винты как правило из нержавейки сделаны. Для капролона подойдет, а латунную гайку ( сомневаюсь, что мне бронза пришла) проще готовую купить. они сейчас не дорогие и служить должны нормально.
calabr
Мастер
Сообщения: 937
Зарегистрирован: 04 янв 2019, 15:19
Репутация: 146
Настоящее имя: Calabr
Откуда: Киев
Контактная информация:

Re: Настольный станочек для себя.

Сообщение calabr »

Am0k писал(а):Винт в этих опорах прекрасно натягивается если ставить его в нагретом состоянии. Зная коэфф. температурного расширения стали несложно посчитать до скольки его стоит прогреть.
Это до 1-й разборки или после приработки подшипников опять прослабнет. повторяемость слабая и подрегулировать сложно ИМХО.
parket_3d
Мастер
Сообщения: 223
Зарегистрирован: 11 апр 2014, 19:32
Репутация: 36
Настоящее имя: Евгений
Откуда: Курск
Контактная информация:

Re: Настольный станочек для себя.

Сообщение parket_3d »

calabr писал(а):А из обрезка винта содеять метчик для нарезания трапецевидных гаек.
Я себе так делал с капролоном. Только гайку потом вдоль пропиливал и болт вкручивал. Иначе не провернуть - слишком туго идёт. Качество намного лучше Пуриковских, те люфтят сильно.
calabr
Мастер
Сообщения: 937
Зарегистрирован: 04 янв 2019, 15:19
Репутация: 146
Настоящее имя: Calabr
Откуда: Киев
Контактная информация:

Re: Настольный станочек для себя.

Сообщение calabr »

Поигрался немного с электроникой.
Arduino UNO + cnc shield v3. Драйвера DRV8825.
Они вертится!
При питании 12в моторам явно не хватает. При 20 уже нормально. Подать номинальный ток, для моих мотров 1.8А не получилось. Сильно греются драйвера. Причем максимальный нагрев при удержании или при маленькой скорости.
Один раз довел драйвер до отключки. Он не умер, но стал вырубаться на пару сек.
Посмотрев на шилд решил несколько оптимизировать тепловой дизайн. У драйверов теплотвод через пад на пузе и радиатор на башке микросхемы практически бесполезен. Под платой драйвера все место занято конденсаторами и джамперами.
Я перенёс конденсаторы и джампера на обратную сторону платы.
Верхняя сторона (13016 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=158098&sid=4bc1c82de592de46b3e942e7720a4ef0&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (971.16 КБ)</a>
Верхняя сторона
Нижняя сторона (13016 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=158102&sid=4bc1c82de592de46b3e942e7720a4ef0&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (1.06 МБ)</a>
Нижняя сторона
Места до ардуинки там как-раз хватает. Единственное узкое место под драйвером Z. Там стоят конденсаторы на плате ардуино. Я укоротил джамперы, но можно было и не переворачивать Z, а использовать слот оси A. У меня он свободный.
После этого радиатор из комплекта драйвера встал под плату и место осталось.
IMG_20190225_085515.jpg (13016 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=158099&sid=4bc1c82de592de46b3e942e7720a4ef0&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (739.09 КБ)</a>
Пока немогу сказать насколько доработка помогла. Радиатор слишком мелкий и фактически нужен больше раза в 4.
IMG_20190225_085742.jpg (13016 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=158101&sid=4bc1c82de592de46b3e942e7720a4ef0&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (1.1 МБ)</a>
При слабеньком обдуве кулером от ПняIII (обожаю эти кулера!) на 5-и вольтах все равно перегрев.
На днях попробую прилепить туда что-то по больше.
drey82
Мастер
Сообщения: 625
Зарегистрирован: 24 авг 2014, 10:29
Репутация: 82
Настоящее имя: Drey
Откуда: Воронеж
Контактная информация:

Re: Настольный станочек для себя.

Сообщение drey82 »

Видел в инете парень ставил сверху и снизу радиаторы от старой техники, просто измерь высоту и подреж как надо, а вообще драйвера без обдува дохнут очень быстро. Я бы поменял, на али есть дм 542 по 1000р, ( не самые плохие клоны ледшайнов ), если поискать на белке и местной барахолке, проскакивали очень дешево TBшки
calabr
Мастер
Сообщения: 937
Зарегистрирован: 04 янв 2019, 15:19
Репутация: 146
Настоящее имя: Calabr
Откуда: Киев
Контактная информация:

Re: Настольный станочек для себя.

Сообщение calabr »

Какая-то ерунда на форуме - постоянно просит авторизацию, когда я постить пытаюсь, а потом забывает что написано :pssdoff:
calabr
Мастер
Сообщения: 937
Зарегистрирован: 04 янв 2019, 15:19
Репутация: 146
Настоящее имя: Calabr
Откуда: Киев
Контактная информация:

Re: Настольный станочек для себя.

Сообщение calabr »

Эксперименты продолжаются.
Даже при радиаторе из комплекта под пузом корпус микухи греется до 80-90°. Почти вся нижняя часть платы в фольге, но просто прижать туда радиатор не получится. Можно припаять медную пластинку на пятак под микросхемой, но ее нужно как-то изолировать от остальной части платы.
Решил заизолировать по всей площади и поставить радиатор по больше. В качестве изолятора как раз подходит силиконовая прокладка для TO220. Нужно подрезать на 1мм по ширине, чуть сдвинуть вниз пластиковые обоймы на ножках. Прокладка заходит в щель и прижимается пластиком.
Радиатор отпилен от радиатора видеокарты.
IMG_20190228_233416.jpg (12802 просмотра) <a class='original' href='./download/file.php?id=158334&sid=4bc1c82de592de46b3e942e7720a4ef0&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (1.47 МБ)</a>
Маленький радиатор из комплекта драйвера опять переехал на бошку. Здесь он работает упором для пружинок и успокаивает нервы, не давая потрогать раскаленный корпус микрухи.
IMG_20190301_090558.jpg (12803 просмотра) <a class='original' href='./download/file.php?id=158332&sid=4bc1c82de592de46b3e942e7720a4ef0&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (645.94 КБ)</a>
Пробовал несколько вариантов пружинок - как на фото самые удобные. Сделаны из пружины с проволокой 0,8 - 1мм.
Использовать драйвнр без обдува с таким радиатором тоже не выйдет, но эффект есть. При обдуве кулером на 9-и вольтах температура выше 60° не подымалась, правда измерения были на радиаторе.

P.S. как оказалось, я не внимательно читал настройку тока движка, и выставил Vref 1.2В - что соответствует 2.4А.
Драйвера случайно прошли обкатку на максимальном токе в течении 2-х часов, и моторы тоже. А я еще удивлялся что они греются даже без нагрузки :thinking:
Для тех, кто тоже не внимательно читал - I=Vref * 2
По доке от TI
RθJC(top) Junction-to-case (top) thermal resistance(3) 15.9 °C/W
RθJB Junction-to-board thermal resistance(4) 5.6 °C/W
Разница в 3 раза. При максимальном токе драйвер отдает около 4W тепла. Перевернув микруху на обратную сторону платы и поставив на нормальный радиатор можно было получить полную мощность от этого драйвера при минимальной обдуве. В текущем виде к сожалению только половина мощности при длительном использовании.
И того: Привет ребятам из пололу :cry: .
Вложения
IMG_20190301_090424.jpg (12802 просмотра) <a class='original' href='./download/file.php?id=158333&sid=4bc1c82de592de46b3e942e7720a4ef0&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (1.82 МБ)</a>
Аватара пользователя
Serg
Мастер
Сообщения: 21923
Зарегистрирован: 17 апр 2012, 14:58
Репутация: 5181
Заслуга: c781c134843e0c1a3de9
Настоящее имя: Сергей
Откуда: Москва
Контактная информация:

Re: Настольный станочек для себя.

Сообщение Serg »

У TI есть дока про термопады, называется SLMA2H - имеет смысл проверить эта плата соответствует ли рекомендациям...
А вообще DRV8825 может работать до температуры кристалла в 150 градусов, дальше просто отключится.
Я не Христос, рыбу не раздаю, но могу научить, как сделать удочку...
Аватара пользователя
iMaks-RS
Мастер
Сообщения: 1726
Зарегистрирован: 10 июл 2017, 09:25
Репутация: 198
Настоящее имя: Maks
Откуда: От туда.
Контактная информация:

Re: Настольный станочек для себя.

Сообщение iMaks-RS »

UAVpilot писал(а):DRV8825 может работать до температуры кристалла в 150 градусов, дальше просто отключится.
К сожалению по ним у меня негативный опыт... ставил на плату "дятла" без охлаждения кулером, но со штатным радиатором - сгорели 3 из 5.. при этом комплектные 4988 - дубовые абсолютно. Ток выставлял в районе 1.0А. Моторы поют с ними не так сильно - правда, но греются они в разы выше... :wik:
Аватара пользователя
Леонид Владимирович
Мастер
Сообщения: 336
Зарегистрирован: 07 дек 2018, 09:11
Репутация: 34
Настоящее имя: Леонид Владимирович
Контактная информация:

Re: Настольный станочек для себя.

Сообщение Леонид Владимирович »

calabr писал(а):
Леонид Владимирович писал(а):Почему бы не купить сразу шаговые двигатели с винтом на валу? В "999.CNC" были с винтом 8*8 длиной 300 мм (излишек отпилить можно).
Эти моторы не для фрезеров - опора только на подшипник мотора, шаг винта слишком большой. Моторы и так слабоваты. Народ ставит NEMA23 и ШВП.
Леонид Владимирович писал(а): А из обрезка винта содеять метчик для нарезания трапецевидных гаек. Сталь там хоть и не инструментальная, но по бронзе С-30, капролону и текстолиту резать можно. Есть проблема с врезанием многозаходного метчика в заготовку, но это решается просто - берёте втулку длиной несколько сантиметров, с одной стороны привинчиваете заготовку, с другой фирменную гайку, которая послужит направляющей для метчика.
Идея интересная - винты как правило из нержавейки сделаны. Для капролона подойдет, а латунную гайку ( сомневаюсь, что мне бронза пришла) проще готовую купить. они сейчас не дорогие и служить должны нормально.
Подшипник слабый. Ну надо же, а я и не знал. Когда лее 20 назад делал себе фрезерный станок примерно такие же на винт вертикальной подачи поставил. А фрезы у меня до 20 мм в диаметре.
Винт у тех моторов, что я покупал в "999.CNC" на ощупь из закалённой с45. На малых скоростях со смазкой вполне себе пилится ножовкой по металлу.
Канавки метчика нарезал фрезой из сплава Р6М5 на малых оборотах со смазкой из смеси олеиновой кислоты с трансформаторным маслом.
Должно быть у других людей слишком длинная жизнь, если они могут себе позволить фрезеровать на скорости меньше 10 м/мин...
Ответить

Вернуться в «Фрезерные станки по дереву и пластикам, гравировальные станки, роутеры»