Гибрид H-Bot по поликарбонату и алюминию [330 x 330 x 330]

[Grox]

Описание станка, основные характеристики:
Станок ЧПУ, домашний, гибридный, для работы в качестве фрезера и 3Д принтера.
Частота использования: низкая, редкое изготовление деталей или прототипов для своих хобби.
Задача: совместить относительно быструю 3Д печать с возможностью удобного фрезерования.

Чертежи, фото, видео станка:

MyProject

Это набросок проекта. Для стола полагаются угловые рёбра поддержки.
(Fusion 360 в процессе освоения. В SolidWorks сделал бы быстрее, но там с параметризацией сложнее.)

Свойства:
- Удобное удаление стружки, возможно, поддон для этих целей
- Стол с бортиками, чтобы залить деталь водой целиком. Это позволяет обрабатывать пластики и, вероятно, алюминий, незаботясь дополнительно об охлаждении фрезы. Так же, вся пыль и стружка остаётся в воде в виде кашицы. Это одна из причин, по которой стол должен быть либо неподвижен, либо передвигаться только по оси Z. Опыт такой фрезеровки несколько часов, значительно упрощает работу с оргстеклом.
- Минимум деталей снизу и в зоне обработки
- Возможность сделать термокамеру и полностью закрытое пространство. Улучшенная 3Д печать, защита от стружек, уменьшение шума.
- Возможно, закрыть шумкой и обеспечить минимальный шум в работе для домашнего применения.
- Удобная смена головы с фрезерной на печатную
- На будущее, установка 4й оси и 2-осевой головки для 5-осевого фрезерования.
- Предположительно прямая 3Д печать (не боуден)

Рабочее поле: 330 x 330 x 330 (примерно)

Обрабатываемые материалы: оргстекло, поликарбонат, алюминий

Вопросы:
- Что могут дать движки с шагом 0,9 градусов? Насколько оправдано. Может быть лучше 1,8 градуса при большем токе?
- Какой лучше взять ремень для XY, 6мм, 10мм, советы?
- Алюминиевый лист 6/8мм, ваше мнение?
- Сможет ли движок Nema 17 1,7A поднимать стол весом около 8кг + заготовка на швп 1605? А на 1204?
- Стоит ли сразу уменьшить вес стола (предположительно 8кг + заготовка)?
- Достаточно ли будет ШВП 1204?
- Стоит ли поставить две ШВП но ось Z?
- Стоит ли стол делать из другого материала?
- Печатная головка для 3Д печати боуден или прямая?

Ориентировочный бюджет: $1300 ($600 запчасти, $500 материал корпуса, $200 раскрой корпуса)

Электроника:
Управляющая плата: Smoothieware MKS SBASE (допускает подключение внешних драйверов двигателей)
Движки: Nema 17, 0,9 градуса (400 шагов), 1,7А (или больше, если найду)
Драйвера: DRV8825 (интегрированные в плату)
Шпиндель: 300/500W (воздух)

Механика:
Рельсы: MGN12, 400 мм, 2 штуку на каждую ось
Каретки: MGN12C, 2 штуки на рельсу, 4 штуки на каждую ось
ШВП на ось Z: 1605 500 мм (с поддержками BK12/BF12)
Ремень на ось XY: 6/10 мм, какой именно, нужен совет.

Корпус:
Примерно 600 х 600 х 600.
Алюминиевый лист Д16АТ 8,0 x 1200 x 3000. Это 78кг примерно (около 32000руб / $500).
Для раскроя 6 сторон нужно 1200 х 1800 (48кг, 20000руб / $300). Это я надеюсь найти возможность купить не весь лист целиком.
Если стол из того же материала, то нужно будет 1200 х 2400, поэтому, вероятно целый лист.
Стенки, стол, поддержка стола и осей, а также прочие детали из этого же материала - 8мм алюминия.

Похожий станок:
После формирования идеи я сделал поиск и нашёл очень похожий проект.
Автор этого проекта даже нашёл ответ на свой вопрос на нашем форуме.
Вот страница станка: http://dreammakercnc.blogspot.ru/2014/0 ... duino.html

dreammakercnc

Хочу обсудить с вами, насколько верные решения я выбрал.

[AVK74]

Это очень плохая идея изначально.
Станок отдельно, принтер отдельно.
Ибо принципы проектирования принтера и станка коренным образом отличаются.
На выходе будет отвратительный станок и медленный принтер.
За килобакс можно сделать отличный станок, а на сдачу купить Прюшу.
Единственно верное решение.

[Grox]

AVK74, я ожидал такой ответ. Есть пара вопросов по теме, хочу разобраться.

На выходе будет отвратительный станок и медленный принтер.

Слово "отвратительный" точно уместно? На форуме есть примеры работающих станков из фанеры с валами, которые выдают результат, пусть и не очень точный, но в пределах 0,5мм. Мой вариант на рельсах и алюминиевых листах просто просится быть точнее.

Рельсы по всем осям лежат на цельном куске листа с фрезерованными посадочными местами. Т.е. я надеюсь на достаточную их параллельность.
Основные задачи для станка это фрезерование. Медленный принтер меня, вероятно, устроит.

И медленный, это 50мм/с или 10мм/с?
Вот для примера 3Д принтер AKlion 2, который на осях XY имеет примерно те же компоненты, что и у меня. Скорость печати не указана, но двигается довольно шустро.
И вот вариант принтера, у которого оси по "3-4кг"(цитата) Re: 3d принтер Антикитай на рельсах и швп #20

Какой вариант именно фрезерного станка по вашему мнению будет лучше для цены в $1000?
Классический, с ездящим порталом и Z на 100мм? Или такой же, как я предлагаю, но с короткой осью Z на голове и стационарным столом? И с ШВП на всех осях?

Чуть больше конкретики было бы здорово. Может быть укажите конкретные слабые места для работы в варианте медленного фрезера?

[AVK74]

Классический портальник на ШВП по всем осям. На 16мм валах с опорой
Из фанеры, полем примерно 1000*500
Максимальная скорость будет в районе 4000-5000мм/мин
Медленный это меньше 1000мм\мин рабочей подачи
И медленный он будет не потому что моторы не могут, а потому что не будет жесткости из за ремней, безумной конструкции и т.д.
Не выйдет совместить большой ход по Z и жесткость конструкции.

[arkhnchul]

не создавайте себе лишнего геморроя на голову. Фрезер и принтер - они и эксплуатационно весьма разные (стружка и СОЖ в разные стороны против крайне желательной чистоты, жесткий стол с прижимами против нагреваемой пластины, работа в координатах детали против мировых/машинных координат, шпиндель в несколько кг против головы грамм в 300-500, необходимость свободного охлаждения детали против желательности равномерной по объему высокой температуры итд). Не парьтесь и купите/соберите принтер отдельно, это гораздо проще и сейчас уже весьма дешево.

[Grox]

Хочу сказать, что я вынес проект на обсуждение, как раз, чтобы послушать опытные отзывы и обсудить, если для вас не сложно ответить на некоторые мои вопросы.

Классический портальник на ШВП по всем осям. На 16мм валах с опорой
Из фанеры, полем примерно 1000*500

Мне с запасом достаточно 400*300. Разве 12мм рельсы не лучше, чем 16мм валы с опорами?
ШВП 1205 будет достаточно?
Фанера для меня странный выбор, она сама разве не будет источником проблем с калибровкой и жёсткостью? Она же восприимчива к сырости.

Медленный это меньше 1000мм\мин рабочей подачи
И медленный он будет не потому что моторы не могут, а потому что не будет жесткости из за ремней, безумной конструкции и т.д.

- 1000мм/мин это 16мм/с, неужели при 3Д печати он не сможет шевелить головой быстрее? Жёсткость для 3Д принтера вроде здесь будет даже излишняя.
Если же речь о фрезеровании, то 16мм/с выглядят излишне оптимистично и для моих задач более, чем достаточно.

Вот здесь пример печати на станке, указанном в заголовке. У него значительно более тяжёлая ось - 15мм рельсы и каретки и толстый алюминий с боками. Медленно.
https://www.youtube.com/watch?v=IlEde6gfVnE
А если у меня будет в 4 раза более лёгкая ось, ускорения и скорость должны быть значительно выше.

Не выйдет совместить большой ход по Z и жесткость конструкции

- А если поставить две ШВП и два мотора по бокам? Уже видел где-то такое решение.
- И какая разница при такой схеме, какой ход по Z? При фрезеровании стол будет висеть под самым верхом. Если только речь не пойдёт уже о 5й оси.
- Меня здесь очень беспокоит то, что стол длинный и один из его концов далеко от направляющих, что может давать прогиб. Поэтом была идея избегать фрезерования на дальнем конце. Для 3Д печати же это абсолютно не важно.

Не парьтесь и купите/соберите принтер отдельно, это гораздо проще и сейчас уже весьма дешево.

Про принтер я согласен. Фрезер же нужнее и важнее. Принтер, это как дополнительная возможность. А фрезер хотелось собрать с расчётом на пять осей. Пусть даже если и 4 оси.

Спасибо, что указали их различие, я о них думал, можем обсудить?

стружка и СОЖ в разные стороны против крайне желательной чистоты

- Достаточно протереть стол. Его после каждой печати всё равно подготавливать. Да и у меня упор на то, чтобы стружка не летела в разные стороны.

работа в координатах детали против мировых/машинных координат

- Работа в разных координатах это кажется самой малой проблемой, учитывая, что нули на фрезере так же легко выставляются.

жесткий стол с прижимами против нагреваемой пластины

- Пластину с нагревом для 3Д печати планировалось ставить поверх фрезерного стола.

шпиндель в несколько кг против головы грамм в 300-500

- Шпиндель на 300W/500W вместе с креплением весит не более 1,5кг. Он снимается и заменяется на головку для 3Д печати.
Сама базовая головка для крепления предположительно будет весить 400г(при 8мм толщины) + 4 каретки + экструдер.

необходимость свободного охлаждения детали против желательности равномерной по объему высокой температуры

- Это предусмотрено и есть в описании даже в лучшем виде, чем в большинстве имеющихся проектов.

[Grox]

Или купить, что-то типа этого 3040 Z-D 500W и всё?
Будет "достаточно" точно для редкой работы и немного сложностей с LPT (переходник USB-LPT и нетбук с софтом). Быстро и просто? Или версию на 800W с USB и водяным охлаждением.
Это укладывается в бюджет.

Или же собрать на основе http://vektronik.ru/index.php/87897897/ ... view/11/47 Будет сильно качественнее китайского. Но всё это выглядит сильно сверх необходимых мне характеристик.

[selenur]

Про переходник LPT->USB сразу забудь, не будет так работать, способы работы этих интерфейсов очень отличаются, и качество работы для ЧПУ не подойдет.

[AVK74]

Или купить, что-то типа этого 3040 Z-D 500W и всё?
Будет "достаточно" точно для редкой работы и немного сложностей с LPT (переходник USB-LPT и нетбук с софтом). Быстро и просто? Или версию на 800W с USB и водяным охлаждением.
Это укладывается в бюджет.

Вот это точно очень плохая идея.
Вам деньги караман что-ли жгут?
Сделайте сами. Будет намного лучше, даже из фанеры будет лучше.

[klbng]

У меня 3д принтер (тоже механика H-bot, кстати) стоит в соседней комнате от фрезерного станка по дереву. Даже при таких условиях нередко сталкиваемся с трудностями, связанными с запылением принтера. Даже от того, что стяжка цементная и непокрашенная, от шарканья ногами принтер покрывается недопустимой для его работы пылью. Боюсь представить, что будет, если пыль будет образовываться внутри принтера.
Удивила идея сделать весь корпус из листового алюминия. Может лучше сразу медный/серебряный/золотой?
DRV8825 вполне себе хорошо таскают небольшие nema23 моторы, у меня пенорезка на GRBL с такими драйверами и моторами очень даже бодро бегает. 17-е слабенькие все-таки.
Погуглите VolgoBot, очень складный принтер. Ну или прушу в китае/на авито, если подешевле. Да и всяких ультимейкероклонов полно в интернетах. А фрезерный станок должен быть станком. А то получите геморройный принтер и нежизнеспособный станок на выходе. ИМХО, разумеется

[Сергей Саныч]

Фанера для меня странный выбор, она сама разве не будет источником проблем с калибровкой и жёсткостью?

Будет. я так понял, что это пример, что даже фанерный фрезер будет лучше "гибрида".

Или же собрать на основе http://vektronik.ru/index.php/87897897/ ... view/11/47 Будет сильно качественнее китайского.

Это хороший выбор.

Но всё это выглядит сильно сверх необходимых мне характеристик.

Начнете работать, захочется большего. Хотя бы тот же Вектроник, но РП.

[Grox]

Ребята, спасибо за советы и мнения. Думаю, что Вектроник А3-РП тогда уже брать. Связываться с фанерой не хочется.

[frezeryga]

лучше а4 если дюраль обрабатывать предпологается

[AVK74]

Связываться с фанерой не хочется.

А зря, можно гораздо получше сделать чем Вектроник.
И не обязательно из фанеры, конструкцию Вектроника можно значительно усилить немного переделав.
Т.е. самому делать все равно лучше и дешевле независимо от материалов.
Вы же хотели сами проектировать, почему такой разворот?

[Taganrog]

. самому делать все равно лучше

Только если решишь поменять хобби с изготовления деталек на изготовление станков
С покупкой соответствующего мерительного и прочего инструмента не факт что дешевле выйдет. И уж точно дольше. Хотя ,признаю,процесс интересный и познавательный. Сразу начинаешь воспринимать цены станков как нечто вполне адекватное

[AVK74]

Наборы, которые продают, нисколько не лучше чем сделать самому, никто их там не юстирует.
Штангель и индикатор так и так нужен.
На подобных станках точность в десятку достигается без проблем.
Делать их из алюминия нет никакого смысла, вернее он есть конечно, но конструкция должна быть совершенно иной. Вектроник, простите меня конечно, сделан совершенно неправильно и жесткости так нет совсем. Ровно тоже самое по жесткости можно сделать из фанеры в три раза дешевле. Или за те-же деньги из алюминия в три раза жестче.

[fat_robot]

Блин, в какую тему ни зайдешь- везде AVK74 рекламирует фанерные станки.

[AVK74]

Ну да, потому-что это просто, дешево и без проблем делается дома.
Если сделано грамотно - будет отлично.
Да и не рекламирую я. Делайте сами, вот основной посыл, это весело и экономит кучу денег.

[frezeryga]

но отнимает много времени. и требует врожений в кучу инструмента который потом не всегда пригодится.

[Taganrog]

Я о том же. Вряд ли после постройки станка тебе после понадобиться брусковые уровни или линейки . Индикатор -ладно . В вот всякие приспособления ,чтоб тот же алюминий сверлить вертикально ,резать точно под прямым углом, фрезеровать точно параллельно. вряд ли. и времени это действительно занимает кучу. Так что если человеку эта возня не ради хобби а ради заработка -рациональней купить станок и зарабатывать.