Ploter frezujący na ramie z allegro

Cześć wszystkim!

Otwieram wątek, żeby podzielić się moimi doświadczeniami z budową hobbystycznego plotera frezującego. Jest to praca w trakcie, potrwa pewnie jeszcze parę miesięcy. Niech będzie zachętą albo przestrogą, jak kto woli

Na wstępie się przedstawię. Z zawodu jestem programistą, a w weekendy i czasem po godzinach - majsterkowiczem. Ujawniam się dopiero teraz, ale forum śledzę już od paru lat. Niestety nie potrafię uczyć się na cudzych błędach, więc popełniam je po kolei sam
To moja druga maszyna, a właściwie trzecia, jeśli liczyć drukarkę 3D. Dla poprzedniego potworka złożonego z profili i rolek OpenBuilds nawet frezowanie twardego drewna stanowiło wyzwanie. Tym razem zamarzyła mi się rama stalowa ze stałą bramą. Interesuje mnie majsterkowanie z drewna, plastików i aluminium. Byłoby super, gdyby dało radę podłubać w mosiądzu. Celuję w wymiary ramy w okolicach 500 x 500 x 500, bo dużo większej nie zmieszczę w klitce, którą nazywam moją pracownią.

Ponieważ ani nie potrafię spawać, ani nie mam dostępu do obrabiarek, postanowiłem poszukać szczęścia w internecie. Na allegro znalazłem gotową, pospawaną, wstępnie obrobioną ramę o odpowiednich wymiarach i w chyba dobrej cenie. Zrobiona z profili stalowych 80x80x4, 80x40x4 oraz płaskowników 8 i 12. Podstawa 540 szerokości x 520 długości, brama 600 szerokości x 430 wysokości. Razem około 50 kg stali. Zespawana, potem podobno wyżarzana palnikiem i sezonowana. Bazy pod prowadnice, stopy bramy i bazy pod stopy u podstawy - zgrubnie przefrezowane. Pomalowana podkładem.


Projekt tworzę wokół ramy, niektórych części odzyskanych z wcześniejszych konstrukcji i niektórych nowych:
- Chińskie szyny i wózki "Hiwin" HG15 (4x 500 + 2x 400)
- Chińskie śruby kulowe + bloki łożyskujące: 1605 na X i Y, 1204 na Z
- Krokowce NEMA23: 1x 2,2 Nm i 2x 1,9 Nm
- Kontroler na bazie Arduino Micro (GRBL) + własnej roboty BOB
- Sterowniki krokowców 2DM556 i 2DM556S + transformator 24V 400W
- Silnik AMB/Kress 1050 w wersji na tulejki ER16
- Stół aluminiowy 340x260x15 z otworami gwintowanymi
- Asortyment dwustronnie frezowanych płyt aluminiowych

Projekt powstaje pomału. Po 8h dziennie pracy przy komputerze trudno się zebrać, żeby zrobić coś jeszcze. Pewnie skończę w ciągu paru tygodni. Celuję w przejazdy zbliżone do rozmiaru stołu: 340 x 300. Na wysokość wychodzi ponad 200 - będzie miejsce na imadło i grubszy stół w przyszłości Na razie jest tyle:


W międzyczasie pracuję nad ramą i o tym będą najbliższe wpisy. Rzecz w tym, że była przefrezowana (bardzo) zgrubnie. Powiedziałbym nawet, że frezer robił po paru głębszych. Podejrzewam też, że w trakcie transportu kurier jej nie oszczędzał. Brama postawiona na podstawie kołysała się na jakieś 0,8mm. Wszystkie bazy pod prowadnice były wygięte wzdłuż w banana na przynajmniej 0,2mm. W poprzek też. A powierzchnie boczne pod bloki łożyskujące nie były obrobione w ogóle. W pierwszej chwili zastanawiałem się nad zwróceniem jej, ale w końcu uznałem, że sam bym nawet takiej nie zrobił. A co z nią poczyniłem dalej? O tym będzie w następnym odcinku

Zawsze możesz oddać do splanowania jeszcze raz. Ciekawe kto tę ramkę robił, bo pospawał profile poprzeczne do bocznych scianek wzdłużnych i zadowolony, no jak widać odkształcenie kwestią czasu.
A to już poczyniłes cos hehe, pewnie jakies zabawy z żywicami.

Niestety, ale w tej cenie raczej nie ma co narzekać. Drugą maszynę zrobisz lepszą

Najtaniej i najszybciej - kup 5 szczelinomierzy w markecie i masz już bardzo dobre podkładki pod prowadnice. Podocinać, popodkładać i będzie ok. Naprawiałem tak większą ramę od tego samego producenta. Też nie byłem zadowolony, ale chodzi już 3 lata, co miała zrobić to zrobiła i robi nadal. Przy tej wadze całości i tak prędzej wpadnie w drgania niż cokolwiek będzie w stanie ruszyć te prowadnice.

Jeśli chodzi o ramę, to w zasadzie przedstawiam tu relację, bo rozwiązałem problem w 60%. Pozostałe 40% to kwestia czasu, paru weekendów.

Oddanie do splanowania to była pierwsza myśl. Popytałem w okolicznych zakładach mechanicznych, ale nie byli zainteresowani nawet wyceną - mają co robić. Mieszkam w przemysłowej dziurze, a bez auta gdzieś dalej nie wchodzi w grę. Myślałem co dalej i kombinowałem tak długo, aż wykombinowałem. Później opiszę szerzej, a teraz wrzucę tylko zapowiedź


Podkładki oczywiście będą, bo nie zamierzam zarobić się na śmierć

skrobanie hehe, to jak bedziesz juz taki wiekowy jak kamar to daj znać czy skonczyłeś skrobać.

Tak, siwe włosy zaczynają się pojawiać, dlatego uznałem, że mogę już nauczyć się skrobania

Powiem, że to praca dla cierpliwych. Bardzo cierpliwych. A skrobanie stali to najgorsza opcja: wióry się ciągną, zawijają, rysują powierzchnię, ostrze szybko się tępi, no i trzeba włożyć w to więcej siły niż przy żeliwie. Zeskrobanie 0,01 mm grubości to 4-5 przejść. Zeskrobanie 0,2 to... dużo pracy. Odbijanie (czy znaczenie tuszem, jak to się chyba fachowo nazywa) bywa bardziej męczące niż samo skrobanie: machanie kilkadziesiąt razy w ciągu dnia 30-kilową płytą traserską albo równie ciężką ramą potrafi dać w kość. Trzeba też zainwestować: skrobak na płytki węglikowe, coś do ich ostrzenia, płyta traserska, przyda się liniał powierzchniowy, porządny gumowy wałek, farba olejna albo pasta traserska, terpentyna i kilometr ręczników papierowych.

Zalety? Mnie to akurat relaksuje, taki aktywny odpoczynek na odstresowanie po pracy. Puszczę jakąś nutę i mogę skrobać choćby i cały dzień. No i efekt końcowy: płaszczyzny wyrównane do 0,01 mm. Czy warto? Pewnie nie, ale kto mi zabroni

Poniżej parę fotek ze skrobania baz pod szyny liniowe. Odbijałem z płyty traserskiej 450 x 300, która akurat mieści się pomiędzy bokami podstawy. Niestety jest krótsza od baz (600 na bramie i 520 na podstawie), co komplikuje zrobienie dobrej odbitki. Widać to na zdjęciach: najpierw odbijałem i skrobałem tylko odcinek od przodu ramy. Potem odbijałem odcinek od tyłu, ale skrobałem tylko wcześniej nie ruszaną część (zaznaczone kolorem czerwonym). W końcu obie części się zlały, czyli powierzchnia równa.


A tutaj efekt końcowy baz bramy i podstawy (podstawy nie chciało mi się w całości odbijać). Obszar, na którym znajdą się szyny liniowe jest wyrównany. Reszta mnie nie interesuje

Szacun Ale potwierdzam, to całkiem przyjemna i satysfakcjonująca robota. Zgubne można pomóc sobie szlifierką oscylacyjną z papierem ściernym.

@FTW Chyba właśnie dziś pomogę sobie szlifierką, bo mam 5 setek do zdjęcia
Przy okazji, wspominałeś, że pracowałeś z inną ramą tego producenta. Możesz pokazać jakieś foty? Interesuje mnie, jak rozwiązałeś sprawę długości i łożyskowania śrub X i Y. Przez pomysłowe rozmieszczenie baz pod łożyska (czerwonym na zdjęciu, rozstaw 552 mm) długo główkowałem, jak to zrobić, żeby móc użyć bloków łożyskujących i jakiejś standardowej długości śruby. Ani 485/550, ani 535/600 nie pasowały - albo by wystawało albo dużo by trzeba podkładać. Koniec końców poddałem się i zamówiłem śruby docięte na długość. Podobna historia z X. Dało się to zrobić sprytniej?

Miałem śruby robione na długość, nic gotowego.

W przypadku 0,2mm banana na bazach pod prowadnice można zastanawiać się czy to skutki spawania czy kiepska robota frezera. Natomiast brama nie pozostawia wątpliwości: nogi są nierównej długości, a ich podstawy różnej grubości. Nie dość, że różnej grubości, to grubość każdej maleje z lewa na prawo. Mimo to, belka opada pod skosem w prawą stronę o 1mm. Nie mam pojęcia względem czego brama była ustawiana przy frezowaniu

Jak tu wyprowadzić geometrię?
Jedna opcja to ściąć ten 1mm z lewej nogi - za dużo na skrobanie, a nie mam odpowiednio mocnej szlifierki.
Można podłożyć blaszkę. Ale nie po to skrobię ramę, żeby wtykać podkładki. Podkładki zostawiam jako opcję awaryjną na sam koniec.
Najłatwiej przyszło mi po prostu pogodzić się ze skosem belki, a szyny i śrubę ustawić równolegle do podstawy bramy, zamiast do belki.

Postawiłem bramę do góry nogami na płycie traserskiej. Na nogach położyłem liniał powierzchniowy. Podkładałem szczelinomierze, aż liniał był równolegle (na czujnik) do płyty traserskiej, a baza pod prowadnice - prostopadle. Wtedy można było wytrasować linie dla prowadnic, a na liniach punkty na otwory gwintowane. Potem wiercenie i gwintowanie. Dla zachowania jako takiego pionu wiertła pomagałem sobie bloczkiem aluminiowym i hartowanymi tulejkami.


Potem montaż prowadnic i równanie ich do podstawy. I kolejny kłopot: krzywe prowadnice i brak powierzchni oporowych. Mam na myśli wygięcie w kierunku góra-dół na poniższym zdjęciu.

Gdyby były powierzchnie oporowe, to dociśnięcie do nich prowadnic by je wyprostowało. Ale nie ma. Ustawianie na czujnik wychodzi mi tak sobie: prostuję w jednym miejscu, wykrzywia się w innym, jak makaron. Macie na to jakieś sposoby? Przyszły mi do głowy wałeczki i śruby stożkowe, podobnie jak to kiedyś pokazywał Adam M. (https://youtu.be/YSagHkBS0s8?t=391), ale z obu stron prowadnicy. Albo jakieś śruby mimośrodowe?