ЧПУ сверлилка печатных плат 300х500. Подскажите по теме

[Прочнист]

Всем привет. Давненько подумываю о том, чтобы соорудить сверлилку-фрезеровалку для печаток. Основные параметры того, что задумал:
Рабочее поле 310х510мм. По Z 60 мм (в основном для смены инструмента)
Точность и повторяемость по X Y в пределах 0,03-0,05мм. По Z достаточно 0,1 мм
Обороты шпинделя до 60000 об/мин. Подача рабочего хода до 1500 мм/мин, перемещение 6 м/мин
Диаметр сверления 0,5-3,0 мм, глубина сверления до 3,0 мм. Диаметр фрезерования до 3,175 мм, глубина за проход не более 1,5 мм.
Без автоматической смены инструмента
Учебник по металлообработке ответил, что осевая сила при сверлении максимальным сверлом 20Н, горизонтальная при фрезеровании фрезой 3,175 мм 35Н
собственно вполне ожидаемо, что нагрузки весьма низкие. Мощности шпинделя 300 Вт должно хватить на все варианты нагрузок.
Ожидаемые проблемы и непонятки:
1. Как обеспечить точность/повторяемость при сверлении (просверленную ПП надо совмещать с фотошаблоном из под фотонабора, у фотонабора точность 10мкм)
2. Как обеспечить скорость перемещения 6м/мин. Ускорения, моменты, масса портала...
3. Много чего еще.
Бюджет прикидывал, но вылезает пока из 200 тыс. Срок на все про все порядка 1 года

По точности:
1. Так понимаю светят мне Hiwin несмотря на низкие нагрузки по XY. Хотелось бы услышать компетентные комментарии исходя из хотелок в ТЗ. Основной стол также, предполагаю светит из чугуния ввиду его хороших характеристик по тепловым расширениям (в разы ниже дюраля), да плюс, если сделать весом кило 100, будет еще и вибрации гасить, тоже хорошо справляется. Возможно гранит, но пока не понимаю, как к нему привязаться. На серьезных 8-шпиндельных сверлилках стоит гранитный стол весом 5-6 тонн, чтобы вибрации загасить. Очень большая проблема, когда 5-8 отверстий в секунду делает каждый шпиндель
2. ПО ШВП. По началу задрал нос на C3-C5, потом посмотрел на ценники и призадумался. Спасает ли ситуацию С7+УЦИ? Есть ли смысл ставить 2 винта на Х, или как делают Китайцы - один по центру. Каковы последствия такого шага с учетом моих нагрузок и ускорений.
3. По скоростям и ускорениям. Так понимаю, для большей жесткости нужна большая масса, а большую массу сложнее разгонять. При условии, что по Z особо точности не треба, поставить трапецию с шаговиком и валы на направляющие, возможно даже втулки скольжения ввиду их массы. В общем по Z надо максимально снизить вес и Инерцию. Соответственно Y уже будет гонять килограмма два (шпиндель 300Вт вроде с кило весит). Стоит ли на привод X и Y энкодеры ставить или УЦИ, чтобы не хватать пропуски шагов, ускорения все же должны быть весьма существенные (хотелось бы достичь холостого хода скорости 3 отверстия в секунду на расстоянии 2,5 мм между отверстиями). Или привода помощнее и все будет ок.
По управлению пока не думал чем, наверное будет зависеть от контроллера. Работал с Mach3 и еще кем-то, не помню сейчас.

Сам не имею реального опыта в постройке ЧПУ портальников, поэтому многие вопросы знакомы только в теории. Однако образование инженерное. Прочность, жесткость, ускорения считаю. В солиде творю. Есть опыт в металлообработке, допуски, посадки, квалитеты знаю. Есть доступ к нормальным станкам (токарка, фрезер, фрезер ЧПУ, КРС, шлифовка, прочее). Останавливает пока отсутствие прямо сейчас бюджета в полном объеме, ну и ключевых знаний в порталостроении. Есть еще возможность закупать ШВП и прочие плюшки напрямую у китайских производителей по чертежам и так. Пытался заказать у них всю сверлилку, но переговорные процессы с ними не легки, проще заказать комплектуху. Буду рад любым дельным советам и комментариям. Остряков и флудеров - просьба не беспокоить, сам такой, знаю, иногда прям чешется у кого-нить напостить кучку...

[AVK74]

Точность и повторяемость по X Y в пределах 0,03-0,05мм.

Точность и повторяемость это совершенно разные вещи.
Убей не могу представить для чего ТОЧНОСТЬ в 0,03мм на плате? Что это за платы?
Я сверлил и резал платы самодельным станком на SBR16 твердосплавом (0,4 самое маленькое). На кой черт тратить 200 тысяч - не понимаю.

[Карабас]

Убей не могу представить для чего ТОЧНОСТЬ в 0,03мм на плате?

Ты тех. характеристики на Интеграловские СМки(ДМ) посмотри....будешь удивлён. Точность расположения отверстия нужна для установщика.У меня под окном кабинета валяется плита от неё ....впечатляет.

[AVK74]

Ты тех. характеристики на Интеграловские СМки(ДМ) посмотри....будешь удивлён.

Совершенное очевидно, что в установщик идет огромная пачка плат, которые сделают на фирме. Тут что то резко единичное, которое наверняка будут паять ручками.

[Карабас]

Раз такая точность нужна..значит ему надо "пачкой".

[nevkon]

Чем не устраивает например этот проект: http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic. ... 47&t=13632 ? Ход портала можно увеличить до 500 мм при желании, для данной задачи это не повлияет на характеристики.
По точности - винты возможно понадобятся хорошие, но можно воспользоваться с двойной гайкой как мне кажется С7 класса, это выйдет подешевле. В рельсах тоже не понимаю почему хивин, в любом случае не больно то оно и дорого - 10-15 т.р. на ось. Шпиндель скорее всего будет самым дорогим элементом данного станка.
В любом случае не понятно что будет производиться - тестовые платы в количестве до 10 штук или серию гнать в 100+ штук в день. А то посоветуешь чего, потом выяснится что либо дорого либо сломается быстро.

[AVK74]

Раз такая точность нужна..значит ему надо "пачкой".

Да ладно, если нужно прям много плат их дешевле и быстрее заказать в Китае.

[Карабас]

Я на платах "сижу". 50% из Китая, остальное сами делаем . Хочешь что-бы было хорошо, сделай САМ.

[Mamont]

Сверлилку для промышленных серий надо начать с выбора шпинделя и системы автозамены инструмента.
Рельсы Hiwin бывают очень разные, вместо HG взять MG или PM серию
Большую скорость перемещений? - винты с шагом 10мм (или больше)

[iMaks-RS]

Не скромный вопрос... как планируете фиксировать заготовку 300*500 FR4? И такая тонкость - неровность поверхности.. будите снимать карту высот заготовки или просто резать на глубину 0.1?

Расчёт вакуумного насоса - http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic.php?f=42&t=8741
Одна из тем про ВС для работы с ПП - http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic. ... 52&t=19421

станок можно взять готовый... моё предпочтение неизменно ))) - ЧПУ станки от cncsam #1, для больших скоростей лучше брать сервошаговые движки.. хотя с помощью СтепМастера из обычного LPT люди раскрывали потенциалы своих станков на шаговых движках.. коих ни разу не видели..

[nevkon]

И такая тонкость - неровность поверхности.. будите снимать карту высот заготовки или просто резать на глубину 0.1?

Не собираются они делать гравировку платы судя по всему. Если фотошаблон, значит пользуют фоторезист.

[Карабас]

надо начать с выбора шпинделя и системы автозамены инструмента.

http://itc-integral.ru/postavka-shpinde ... -i-sm-600/ Ценника не знаю.

[AVK74]

Хочешь что-бы было хорошо, сделай САМ.

Было бы занятно увидеть пачку четырехслойных плат самодельных.

[Карабас]

Было бы занятно увидеть пачку четырехслойных плат самодельных.

Да без проблем...у меня целый цех с НАLLами, SCHMIDами, HOLLMULLERами и прочим металломом

[Mamont]

надо начать с выбора шпинделя и системы автозамены инструмента.

http://itc-integral.ru/postavka-shpinde ... -i-sm-600/ Ценника не знаю.

Знакомые шниделя. На воздушных подшипниках. Сверлят отлично, но выфрезеровать контур печатных плат с горем поломам

[AVK74]

Да без проблем...у меня целый цех с НАLLами, SCHMIDами, HOLLMULLERами и прочим металломом

По моему вы под "самодельная" что то другое имеете ввиду. Из цеха то плохо видно.

[мп42]

К фрезерованным платам отношусь скептически, если собираю электронику на заказ то заказываю плату в фирме, тут и маска, металлизация отверстий,
золочение и прочие вкусняшки. Единичный заказ платы делают неохотно пытаются заломить цену, но договориться можно. От десятка вообще проблем нет и цена приемлемая.

[hmnijp]

К фрезерованным платам отношусь скептически, если собираю электронику на заказ то заказываю плату в фирме, тут и маска, металлизация отверстий,
золочение и прочие вкусняшки. Единичный заказ платы делают неохотно пытаются заломить цену, но договориться можно. От десятка вообще проблем нет и цена приемлемая.

Речь, вроде-бы, идет о заводском фрезеровании по контуру. а не гравировке

[exe]

1. Как обеспечить точность/повторяемость при сверлении (просверленную ПП надо совмещать с фотошаблоном из под фотонабора, у фотонабора точность 10мкм)

в шаблоне предусмотреть реперные отверстия, в плате по этим же координатам делать их тоже, после чего по ним совмещать.

Сам не имею реального опыта в постройке ЧПУ портальников

в данном случае лучше и проще купить готовое, например тот же "вектроник".

[Прочнист]

Отвечаю на возникшие вопросы:
1. Сверлим сейчас на винтах С7 панелями 270*400 мм. Уход сверла по панели до 0,5 мм. Это много. Диаметр медного пятачка под пайку 1,8 мм при отверстии 0,8 мм. Если уходит на 0,5 мм, то получается турецкий флаг (полумесяц). Печатки сверлим только односторонние, поэтому полумесяц не смерть, но все же картину изрядно портит. Мой вывод - надо точнее. 0,03 может и загнул, но тут сложность в понимании терминологии. В ОБЩЕМ НАДО, ЧТОБЫ ЛЮБОЕ ОТВЕРСТИЕ НА ПАНЕЛИ плавало в пределах хотя бы десятки, а там точность шаблона+точность станка+тепловые расширения станка, ПО ЗАКОНУ ПОДЛОСТИ ВСЕ СКЛАДЫВАЕТСЯ,
2. СВЕРЛИМ ПАКЕТОМ ПО № ПАНЕЛИ 3*1 ММ.
3. в китае не дешевле, СВЕРЛИМ ДРАЙВЕРА ДЛЯ СВЕТОДИОДНЫХ СВЕТИЛЬНИКОВ. пока мало, НО ОБЪЕМЫ РАСТУТ. кИТАЙ ПРЕДЛАГАЕТ ОКОЛО 8 РУБ ЗА ПЛАТУ 80*26ММ, У НАС СЕБЕСТОИМОСТЬ СЕЙЧАС ОКОЛО 6. пЛЮС ИЗ кИТАЯ МИНИМУМ 2 МЕСЯЦА. сОРИ ЗА КАПС, КЛАВИАТУРА С УМА СХОДИТ.
4. тИРАЖИ СРЕДНИЕ 1-3 КВ.МЕТРА