Я надеюсь такие грабли мне удастся обползти, я планирую перевод на более прочный материал после отработки и наладки. Первый пуски все покажет, где и как укрепить всю эту требуху. Так же позволит отработать конструктив на живой модели, далее естественно гораздо прочнее, но так же из говна и палок.
Не удастся, коллега, поверьте! Вы уже сделали слишком много лишних движений.
Я нахожусь примерно на равном Вам этапе в построении CNC, но на мой взгляд, мне больше повезло в плане хороших советов, к тому же я сталкиваюсь со станками каждый день.
Мне кажется, начинать нужно не с абстрактной розовой мечты - сделать нечто, что подойдёт для всего на свете, а с очень жестко поставленной цели, основанной на многих компромиссах.
Во-первых, режимы резания или обрабатываемый материал.
24000 оборотов у шпинделя, который Вы приобрели, хорошо подходят для дерева и фрез небольшого диаметра. Металлы требуют других режимов резания и совершенно другую мощность, жесткость и прочность конструкции станка. Разумеется можно протереть и сталь этим шпинделем, и возможно даже что-то получится красивое и блестящее, но говорить всеръёз об обработке металла здесь, на мой взгляд, неуместно. Металл не требует больших оборотов, ему нужны другие фрезы, десятикратно большие усилия, огромная жесткость станины и шпиндель, который обеспечивает номинальный крутящий момент не только при 24000 об. Я бы отказался от планов обрабатывать металл, и ориентировался бы только на дерево. Это на порядок упрощает задачу, а всё остальное пусть станет приятным бонусом.
Во-вторых, жесткость. Она требуется не только, да и не столько для точности. Она позволяет, или не позволяет, использовать нужные режимы резания без возникновения резонансов (дробления), которые быстро приводят в негодность ВСЕ подшипники на станке. Можно исходить из позиции "на мой век хватит". Это тоже позиция, но ведь может не хватить даже на чуть-чуть!? Направляющие и каретки которые Вы приобрели, на мой взгляд, совершенно не подходят для станка Ваших размеров. Я был в схожей ситуации, но мне повезло - я купил только комплект для Z. Достаточно взять их в руки, чтобы понять полную непригодность конструкции для моих задач. Можно попробовать уложить рельсы с каретками на ровную поверхность, положить на всё это фанерку и покататься самому на этой конструкции. Уже после этого мизера на рельсах будут чувствоваться борозды от шариков, я Вас уверяю, я пробовал! Китай - форева! Несложно догадаться что будет с подшипниками при эксплуатации с вибрациями под нагрузкой. Не знаю как Вы, я погоревал и отказался от круглых направляющих. Кстати, цилиндрические валы, на мой взгляд, удачнее в качестве направляющих. Их можно периодически проворачивать, убирая люфт.
Наверное возразят: А для чего же их придумали, люди делаю и ничего.... Да, делают! Промышленность выпускает разное оборудование. И лишь небольшая часть - станки. И даже в станках и обрабатывающих комплексах есть разные, в том числе и слабонагруженные узлы. Вот там и место цилиндрическим направляющим, а так же принтеры, выжигалки и т.п.
На мой взгляд, самое оптимальное решение - профильные направляющие. Помимо долговечности и точности, только у них имеются каретки с заданным преднатягом. То-есть, вместо небольшой болтанки, которая якобы ни на что не влияет, а на деле обеспечивает дробление на большинстве режимов, есть возможность создать постоянный преднатяг в подшипнике. Именно так и делается по всем осям на промышленных станках. Вот это уже будет заявка на хорошую вещь, такое уже можно назвать станком.
Комплекты ШВП, что мы с Вами приобрели в Китае, такими можно считать условно. В гайках отсутствует возврат шариков. И если в ШВП1605 шарики просто не лезут в канал, то в ШВП1204 вообще в гайке нет канала для возврата шариков! То-есть, и Вы и я приобрели ШВП со стальными подшипниками скольжения.
Опора, которая именуется упорной, таковой не будет ни в каком случае. Даже если в ней заменить обычные подшипники на упорные. Сама конструкция не позволяет в ней ничему "затянуться". Между подшипниками должен быть зазор (дистанционное кольцо), чтоб этот узел отвечал своему назначению. Вот такая вот покупка получилась. Для себя я сделал вывод: или надо сразу покупать нормальное, грамотно выбранное (а не как у всех) и с хорошим именем, или отказаться вообще от этой идеи.
В-третьих, по сути продолжение во-вторых. Размеры. Жесткость - один из параметров конструкции, на мой взгляд главный, который позволяет различить серьёзную конструкцию от малопригодной для чего-либо поделки. Поэтому все габаритные размеры станка должны быть минимально возможными. А Вы, коллега, не смогли объяснить для чего вам требуется рабочее поле 1000х1000 мм. По-моему, этот подход не рационален - проблемы уже есть, и серъёзные, а смысл их непонятен. Возможно у Вас есть аргументы, но Вы их не приводили.
Например, стандартные двери 700, 800, 900 мм. Лист фанеры 1520х1520. Столярные щиты наиболее распространённые 600 мм. Дверцы для шкафа редко бывают шире 450 мм.
А обеспечить жесткость очень непросто. Затраты растут квадратично от линейного размера, поэтому каждый лишний сантиметр я бы старался ликвидировать.
