DietCNC - "диетический" ЧПУ по дереву 600х400

[bypass]

Описание станка, основные характеристики: Станок рассчитан на обработку древесины с рабочими скоростями в р-не 1м/мин при размере рабочего поля 600х400. Предполагается использование для изготовления оснастки и деталей оригинальных музыкальных инструментов из массива (елка, клен и др.).

При проектировании смотрел на бомжей и их братьев (авторам спасибо!!!). Конструкция оптимизирована по следующим критериям: минимальный бюджет, минимальные габариты при заданном рабочем поле, ограниченный вес, минимум оригинальных деталей (2D раскрой с одной установки + сверление, все детали из одной пластины Д16Т 16мм), номенклатура покупных компонент сведена к минимуму. Станина и балка портала из конструкционного профиля CЗ 40х40s, сборка на стандартных уголках 2028. Рельсы MGN12, каретки MGN12C, винты трапеция Т8х2, гайки капралон (openbuilds) с компенсацией люфта. Шаговые двигатели 17HS6401 0.7 N/m. Предусмотрена установка разных шпинделей диаметром от 42мм до 65мм. Стол - фанера 16-24 мм, он же жертвенный.

Рабочее поле: 600х400х90мм

Обрабатываемые материалы: массив ёлки, клена, и т.д. 2D, 2.5D фрезами не больше 6мм (обычно 3 и 4мм)

Чертежи, фото, видео станка: На данный момент прикинул компоновку и определился с размерами. Картинки:

Общий вид:

DietCNC общий вид 3D

Вид сбоку:

DietCNC вид XZ

Вид спереди:

DietCNC вид YZ

Компоновка оси Z (3D):

DietCNC компоновка оси Z (вид 3D)

Компоновка оси Z (сбоку):

DietCNC компоновка оси Z (вид XZ)

Примеры изделий (фото): пока нет.

Вопросы:

Хорошие рельсы 12го размера стоят дороже 15х. Поэтому рассчитываю на китай. Кто знает каким производителям можно более или менее доверять?

Как поведут себя винты Т8 на длине 700мм при 500-1000 оборотах в мин.?

Не определился со шпинделем. На нынешнем станке использую 12 тыс. оборотов 250W китайский BLDC шпиндель. Фрезой 4мм на скоростях до 500мм/мин по деревяшке хватает, работает очень тихо. У дядюшки Ляо есть аналогичные до 500Вт. Нужны мне 800 Вт и 24 тысячи? Нужно ли заморачиваться с водяным охлаждением (очень не хочется)?

Что пробовал: Пробовал компоновку с использованием 1204 ШВП. Очень сильно раздувает общие габариты, не получается сделать компактной Z. Ну и дорого конечно.

Что получилось: пока ничего
Что не получилось: тоже ничего
Ориентировочный бюджет: планируется < 60000 р. со шпинделем и электрикой по ценам 2020 года.

[frezeryga]

и много сэкономили? все что сэкономили переплатили на два винта по X

[HeavyToshik]

Жидко. На кахон может и распустишь фанеру, но вот гриф с бука будешь долго тереть шкуркой до товарного вида и матмодели. Mgn12 хороши пока неюзаные, дальше хуже, ушатаешь. Тоже хотел на 40х40 собрать от соберизавод самых жирных. В руках покрутил,ногами понаступал, не то. У нас только заборы для роботов с него собирают. Клён не самое мягкое дерево, не говоря о полисандре, дубе. И портал низкий, как дарбуки будешь точить без 4 оси на 200 мм минимум.Дерево тоже жёсткость любит, особенно детали под склейку. Я когда думал о нечто подобном, только на обработку пенопласта расчитывал. Так и назвал проэкт, "пенорезка". Может когда нибудь и реализую, но потом. Шпиндель подбирал 500вт безколлекторный er11, но это уже за 7+ тр выходит. Т8 как расходник будет или гайки к нему. Смотря как часто крутить будешь. В отличии от 3d принтеров, имеем усилие сопротивления движению грызуна( фрезера).

[sima8520]

Все под замену, иначе деньги на ветер. Рельсы, винты, опоры винтов

[Samodelkin 88]

Рабочее поле: 600х400х90мм

Для такого поля достаточно одного винта по середине.

[MX_Master]

Проект не совсем диетический жирность порядка 50%

Вот когда там будут SBR12 и стальные профильные трубы, тогда базару нет

Экономить на винтах и их опорах не советую. У таких опор есть очень заметный осевой люфт. В гайке Т8 - тоже.

[Питерский]

То, что ось Z на ремне - одобряю: компактнее, проще в налаживании и мощный ШД не надо ставить.
Два ходовых винта на оси Х лишнее, поставь один, а направляющие несколько сдвинь к центру, не уменьшая области рабочей зоны. Т.е. "силовые направлющие" пусть будут несколько ближе к ходовому винту, чем места крепления боковых порталов. В итоге динамический контур оси Х (направляющие - ходовой винт) будет более устойчив к возможному его перекашивания при нагрузках.
Лучше конечно ставить ШВП. Из своего опыта скажу - при обычных ШД с моментом 10-14кг на капролоновой гайке тяжело разогнать на скорость 1000мм, обычно надо ставить более мощные ШД. Сейчас у меня стоит ШВП1204, обычные ШД с моментом 10-12кг и скорость получается 1200-1500мм. Он может дать и больше, но я уже сам ограничиваю.

[bypass]

Спасибо всем отвечающим. Попробую изложить свои соображения одним постом.

Первое прозвучавшее замечание - одного винта по Х для такого поля достаточно. С этим даже спорить не буду. Переход на два вызван в первую очередь технологическими ограничениями. Мне негде сделать длинные пластины. В конструкции с двумя винтами стол полностью собран из профиля. Текущее расположение винтов не ограничивает поле обработки (оно ограничено ходом по У) и всего на 30мм уменьшает допустимую ширину заготовки. Сдвинуть боковые пластины портала без уменьшения поля не получится. Следующее соображение в пользу двух винтов - возможность поставить станок на плоскость, что частично нивелирует хлипкость основания из профиля 4040. С одним винтом станина будет висеть в воздухе. Это главное, что меня не устроило в констукции бомжей. И последний аргумент - два винта позволяют немного разгрузить рельсы, что для MGN12 лишним не будет.

Следующее замечание - винты Т8. По осям Z и Y, к сожалению, без вариантов. ШВП не упаковать настолько компактно. Так что тут экономия не по стоимости, а по габаритам. По Х трапеции стоят для универсальности и чтобы не ограничивать сильно ширину заготовки. Очевидно, что и винты и гайки будут расходниками, что при их цене проблемой не является. У меня есть положительный опыт использования Т8 и гайки openbuilds в нагруженной конструкции - такая пара служит как минимум 100+ часов без заметного износа. Сомнение вызывают только длинные винты - никогда не держал в руках больше 400мм. Как их будет колбасить на больших (~1000об/мин) оборотах не ясно.

Выбранный конструктив позволяет сэкономить бюджет в ТРИ раза по сравнению с аналогичным по полю бомжем. По весу получится в ДВА раза меньше. По габаритам выигрыш минимум по 100мм с оси. Можно без проблем поднять, переставить, убрать. Для изготовления достаточно "ножовки и дрели", все покупные компоненты общедоступны. Очевидно, что такая экономия отразиться на характеристиках - жесткость, скорость, надежность в минус. На сколько это вопрос. Если получится обеспечить точность в пару десяток по деревяхе (китайский CNC6040 на ШВП и висячих валах дает хуже), я буду считать что результат положительный.

[HeavyToshik]

Хочешь компактности, рассмотри ременной привод х,у.

[bypass]

Проект не совсем диетический жирность порядка 50%

Вот когда там будут SBR12 и стальные профильные трубы, тогда базару нет

Экономить на винтах и их опорах не советую. У таких опор есть очень заметный осевой люфт. В гайке Т8 - тоже.

Тут, пожалуй, не соглашусь SBR12 с учетом кареток по цене эквивалентны MGN12, если не рассматривать полный трэш или настоящий хивин. Профиль 4040 без покрытия даже у СЗ сейчас стоит 350р за метр. На стальных трубах сэкономить не выйдет Так что жирность на вскидку процентов 10...20, но ни как не 50

[bypass]

Хочешь компактности, рассмотри ременной привод х,у.

Рассматривал такой вариант. Было бы очень заманчиво убрать моторы Х в станину. Эта сторона основания все равно не рабочая. К сожалению, без существенного усложнения конструкции, я не смог спроектировать ременной привод по Х. По Y сильно не сэкономишь - там все равно кабель канал со стороны мотора. В целом согласен - ременной привод позволит еще больше сократить габариты. Подумаю, может еще удастся скомпоновать без усложнения.

[MX_Master]

Так что жирность на вскидку процентов 10...20, но ни как не 50

Фрезерованные (из дюрали 16мм) каретки XZ, ноги портала и крепления моторов.. Нет-нет, с калорийностью я не ошибся. Но интересно другое. В качестве основания к этим фрезерованным деталям, идут тонюсенькие профиля 40х40, скрученные между собой за края. Как бы это получше объяснить в контексте темы.. Короче говоря, это всё равно, что на кусок масла толщиной 50мм сверху намазать кусочек хлеба толщиной 10

У меня есть положительный опыт использования Т8 и гайки openbuilds в нагруженной конструкции - такая пара служит как минимум 100+ часов без заметного износа. Сомнение вызывают только длинные винты

А этот опыт, случайно, не из области 3D печати? Я почему спрашиваю, потому что всего 100+ часов для пары гайка/винт на фрезере - это постоянные деньги на ветер. Трапеция 8мм при длине 600мм будет болтаться только, если она приехала уже кривая. С ровными всё будет в порядке.

[bypass]

В качестве основания к этим фрезерованным деталям, идут тонюсенькие профиля 40х40, скрученные между собой за края.

Тут коллега на профиле 6060 собирал станок с полем 1200х800 с аналогично устроенным основанием. Там, конечно, рельсы SBR20 придадут дополнительную жесткость, но и поле в два раза больше. Для сравнения профиль 4040 и 6060:

Профиль СЗ 40х40

Профиль СЗ 60х60

Не думаю что в моей конструкции будет существенная разница от перехода на 6060. Ну а 8080 это уже существенный проигрыш по габаритам.

Трапеция у меня трудится на токарном ЧПУ. Там нагрузки не меньше.

[HeavyToshik]

Вот были мысли. Я их набрасывал. Портал Y mgn12 600mm, X ролики V слот. Привод ремень GT2 10mm полиуретан с металлическим кордом. Ось Z mgn12 300mm, привод Т8 4мм с разрезной гайкой, шпиндель 500вт . Моторы nema23 56mm. Профиль 40х40, 40х80 v слот от соберизавод Стол можно опускать вниз, что бы пенопласт побольше засунуть или 4 ось с большим диаметром пенопластовой детали.

[MX_Master]

Трапеция у меня трудится на токарном ЧПУ. Там нагрузки не меньше.

Трапеция 8мм? Фотки в студию очень интересно посмотреть

[bypass]

Трапеция 8мм? Фотки в студию очень интересно посмотреть

смотрите:

трапеция на токарном ЧПУ

Описание станка есть на этом форуме. Сколько этот винт отработал до меня не знаю (я покупал станок уже сильно бу). Гайку поменял, винт оставил, На моих детальках он потрудился точно больше 100 часов. Автор станка точил на нем большую серию изделий.

[MX_Master]

Отлично. А теперь давайте посмотрим из чего сделана станина токарника. У меня зрение, конечно, не ахти, но сделано явно не из профиля 40х40

[bypass]

Отлично. А теперь давайте посмотрим из чего сделана станина токарника.

Что-то мне это бородатый анекдот напоминает. Учёные наконец-то поняли чего хочет женщина... Но она уже передумала

[MX_Master]

Перефразирую. Если бы станина токарника была из дюрале-профиля 40х40, ты бы такой токарник купил? Скорее всего, нет. А почему нет? Потому что нафиг он такой жидкий нужен. Токарники по дереву видел? Из чего их делают? Из профиля 40х40? Нет. Делают из стали и чугуна. А почему? А по той же причине.

Делай как задумал, когда через годик сам всё опробуешь, поймёшь смысел всех этих советов.

[nevkon]

Токарники по дереву видел? Из чего их делают? Из профиля 40х40?

Я его не видел, я им владею. Из профиля стального толщиной около 1мм. Можно вместо гири использовать. Уже собираюсь чугунный ему на замену брать. Думаю как бы и тот хлипким не оказался.