Frezarka 500x500x200 na płycie traserskiej

[Matt1991]

Witam,
chciałbym podzielić się swoją konstrukcją oraz przemyśleniami nt. dalszych modyfikacji, które są w planach.

Aktualnie maszyna jest na chińskich Hiwinach 20, napęd bezpośredni przez sprzęgło elastyczne. Na każdej z osi silnik NEMA34 - teoretycznie 12 Nm.

Cała konstrukcja bramy oraz stolik z aluminium - konstrukcja na plytach precyzyjnie frezowanych (5083).
Podstawa na płycie traserskiej żeliwnej.

Wrzeciono mokry chińczyk 2.2 kW, 24.000 rpm
Dodatkowo chińskie wrzeciono ze stożkiem Mk3, napędzane przez serwo od maszyn do szycia 800W.

Sterowanie Mach3

Problemem który wyniknął są predkości posuwu ok 1200 mm/min, powyżej tych wartości silniki zaczynają gubić kroki.



w międzyczasie pojawiła się opcja aby wrzucić większe szyny 30 mm oraz śruby kulowe z większym skokiem - śruba 40/32 ze skokiem 15 mm. Szyny trochę dłuższe, tak aby możliwe było wyjazdy "poza stół" - tak aby ostatecznie było możliwe obrobienie go z maszyny (powiekszą się do ok. 520x600 mm) oraz dołożenie czujnika wysokości narzędzia poza stołem.

Żeby nie przemieszczać całej konstrukcji chciałbym dołożyć płytę stalową z obrobionymi powierzchniami mocującymi, która będzie nakładana na podstawę z płyty traserskiej. Całość osi y chciałbym zamknąć, czy to aktualnymi osłonami mieszkowymi z polichlorku, bądź z blachy stalowej - oczywiście wszystkie mocowania również stalowe, mocowane do tej płyty - zostawiłbym napęd bezpośredni poprzez sprzęgło.

Konstrukcję stalową chciałbym zamknąć, tak żeby wióry nie walały się dookoła, a i chłodziwo nie rozlewało się po całym warsztacie.

Jeżeli chodzi o sterowanie to chciałbym wymienić chińską płytkę na coś lepszego - całość sterowania chciałbym na nowo postawić na linuxCNC.

Następnym krokiem byłoby oczywiście w celu "doważenia" całej konstrukcji, wymiana bramy na stalową (celem rozszerzerzenia osi x, zamknięcia jej osłonami) oraz wymiana prowadnic liniowych oraz śruby kulowej na większą 32/40 ze skokiem na 15 mm.


Pytanie do bardziej doświadczonych użytkowników forum, czy taki ruch ma sens?

[tuxcnc]

Na każdej z osi silnik NEMA34 - teoretycznie 12 Nm.
(...)
Problemem który wyniknął są predkości posuwu ok 1200 mm/min, powyżej tych wartości silniki zaczynają gubić kroki.
w międzyczasie pojawiła się opcja aby wrzucić większe szyny 30 mm oraz śruby kulowe z większym skokiem - śruba 40/32 ze skokiem 15 mm.

Coś totalnie spieprzyłeś i zamiast to naprawić planujesz utopić kolejną kasę...
Krokowce nie są demonami prędkości, ale do 1000 obr/min daje się je rozkręcić.
Do takich maszynek ludzie wkładają silniki 2 Nm i im chodzi.

[Avalyah]

Aktualnie maszyna jest na chińskich Hiwinach 20, napęd bezpośredni przez sprzęgło elastyczne. Na każdej z osi silnik NEMA34 - teoretycznie 12 Nm.

Mocno przewymiarowane te silniki. Wystarczyłyby Ci w zupełności 4Nm, bo przeszkodą będzie sztywność frezarki, a nie brak momentu w silnikach. Zakładając takie kolosy zwiększasz niepotrzebnie szansę, że przy dzwonie coś rozwalisz, bo potrzeba będzie dużo większej siły, żeby je zatrzymać i ryzyko przestawienia geometrii czy nawet uszkodzenia wrzeciona jest znacznie większe.

w międzyczasie pojawiła się opcja aby wrzucić większe szyny 30 mm oraz śruby kulowe z większym skokiem - śruba 40/32 ze skokiem 15 mm.

I znowu, po co Ci taka kolosalna śruba i gigantyczne szyny? Nie masz co z kasą zrobić? To, co masz teraz w zupełności wystarczy.

Problemem który wyniknął są predkości posuwu ok 1200 mm/min, powyżej tych wartości silniki zaczynają gubić kroki.

Tux ma rację, coś musi być bardzo nie halo. U siebie na podobnych podzespołach (hiwiny 20, śruba 16x5), tylko silnikach 4,2Nm latam bez problemu z prędkością 3000mm/min i więcej mi nie potrzeba. Albo masz problem mechaniczny i gdzieś występują spore opory, albo gówniana elektronika, może ustawiony źle mikrokrok.

Jeżeli chodzi o sterowanie to chciałbym wymienić chińską płytkę na coś lepszego - całość sterowania chciałbym na nowo postawić na linuxCNC.

Masz doświadczenie z linuxCNC? Bo jeśli nie, a dysponujesz nadmiarem kasy (co wnioskuję z tego, że chcesz wymieniać śruby i prowadnice), to polecam zainwestować sobie tego tysiaka w pikoCNC i nie będziesz się babrał w jakieś porty szeregowe i jittery, przejmował zakłóceniami, tylko postawisz sobie wszystko elegancko przez ethernet na praktycznie dowolnym poleasingowym komputerku z Windowsem za kilka stówek i będziesz miał nie tylko fajny kontroler, ale jeśli chcesz używać to dodatkowo jeszcze CAMa.

[Matt1991]

Aktualnie maszyna jest na chińskich Hiwinach 20, napęd bezpośredni przez sprzęgło elastyczne. Na każdej z osi silnik NEMA34 - teoretycznie 12 Nm.

Mocno przewymiarowane te silniki. Wystarczyłyby Ci w zupełności 4Nm, bo przeszkodą będzie sztywność frezarki, a nie brak momentu w silnikach. Zakładając takie kolosy zwiększasz niepotrzebnie szansę, że przy dzwonie coś rozwalisz, bo potrzeba będzie dużo większej siły, żeby je zatrzymać i ryzyko przestawienia geometrii czy nawet uszkodzenia wrzeciona jest znacznie większe.

Tego już nie zmienię, do tej pory nie zdarzyły mi się żadne kolizje, co oczywiście nie znaczy że ten argument do mnie nie trafia.

Oczywiście dodając - śruby 16x5 są zastosowane, z zestawu z alie.

w międzyczasie pojawiła się opcja aby wrzucić większe szyny 30 mm oraz śruby kulowe z większym skokiem - śruba 40/32 ze skokiem 15 mm.

I znowu, po co Ci taka kolosalna śruba i gigantyczne szyny? Nie masz co z kasą zrobić? To, co masz teraz w zupełności wystarczy.
[/quote]

Powiedzmy że ten koszt to zero, jedynym kosztem będą tutaj elementy, użyte do mocowania tego wszystkiego. Oczywiście nie jest tak że mogę sobie każdy element wybrać, te po prostu mam.

Problemem który wyniknął są predkości posuwu ok 1200 mm/min, powyżej tych wartości silniki zaczynają gubić kroki.
Tux ma rację, coś musi być bardzo nie halo. U siebie na podobnych podzespołach (hiwiny 20, śruba 16x5), tylko silnikach 4,2Nm latam bez problemu z prędkością 3000mm/min i więcej mi nie potrzeba. Albo masz problem mechaniczny i gdzieś występują spore opory, albo gówniana elektronika, może ustawiony źle mikrokrok.

Nie mam w głowie teraz wszystkich ustawień, postaram się tutaj w weekend wrzucić więcej informacji nt. elektroniki i wszystkich ustawień.

Jeżeli chodzi o sterowanie to chciałbym wymienić chińską płytkę na coś lepszego - całość sterowania chciałbym na nowo postawić na linuxCNC.

Masz doświadczenie z linuxCNC? Bo jeśli nie, a dysponujesz nadmiarem kasy (co wnioskuję z tego, że chcesz wymieniać śruby i prowadnice), to polecam zainwestować sobie tego tysiaka w pikoCNC i nie będziesz się babrał w jakieś porty szeregowe i jittery, przejmował zakłóceniami, tylko postawisz sobie wszystko elegancko przez ethernet na praktycznie dowolnym poleasingowym komputerku z Windowsem za kilka stówek i będziesz miał nie tylko fajny kontroler, ale jeśli chcesz używać to dodatkowo jeszcze CAMa.
[/quote]

Nie mam doświadczenia, o pikoCNC myślałem już na samym początku.

[Avalyah]

do tej pory nie zdarzyły mi się żadne kolizje

Wystarczy jedna pechowa A kolizje prędzej czy później na pewno się zdarzą.

Powiedzmy że ten koszt to zero, jedynym kosztem będą tutaj elementy, użyte do mocowania tego wszystkiego.

No to nie zero, bo musisz poświęcić na to czas, wprowadzić zmiany. Moim zdaniem gra zupełnie niewarta świeczki, jeżeli jedynym plusem będzie większy rozmiar wszystkiego. No chyba, że te większe są lepszej jakości, mają mniejsze luzy czy większe naprężenie wstępne.

Nie mam doświadczenia, o pikoCNC myślałem już na samym początku.

No to tutaj bym się nie zastanawiał, tylko od razu walił w kierunku piko.

Nie mam w głowie teraz wszystkich ustawień, postaram się tutaj w weekend wrzucić więcej informacji nt. elektroniki i wszystkich ustawień.

Przydałaby się też specyfikacja silników, może one są też gówniane.

[Matt1991]

Co do kolizji - oczywiście że może się wydarzyć, do tej pory używałem bardzo małych średnic fi 1,5 do fi 3 max, więc pewnie w najgorszym wypadku kończyło by się to połamaniem freza.

Udało mi się tak na szybko zajrzeć do maszyny - okazuje się że nie jest tak źle, jak było to na początku przeze mnie opisane.

Prędkości które da się uzyskać to około 3000 mm/min, przy przyspieszeniach ok. 500 mm/s^2 (jedynie na osi Z, jest obniżone do 170) - przy takim "na szybko" ustawieniu silników krokowych, te przyspieszenia wydawały się ok. Nie testowałem tego przy obróbce.

Co do samych silników krokowych:
Niestety tych danych nie ma za dużo, Nema34, natężenie prądu 6 A, sterowane poprzez sterowniki CW8060.
Mikrokrok ustawiony na sterowniku 1/2.
Na każdej osi ten sam silnik, każda oś jest zasilania zasilaczem impulsowym 400 W z zestawu, o napięciu wyjściowym 70V.
Płytka sterująca z zestawu 145A, zasilana zasilaczem zewnętrznym 24 V, sterowanie pracą silników przez LPT.

Wszystko było sterowane z komputera na WinXP - nie wiem, czy tutaj też nie leży problem ze wszystkim.

Wychodzi na to że na tą chwilę, raczej skupię się na "uszczelnieniu" całej konstrukcji stalowej oraz wykonaniu wanny oraz stolika teowego z rowkami pod M8.

Do poprawy też mocowania silników na każdej osi, przy wyższych prędkościach widać że gięta blach 8 mm, zaczyna pracować, więc na początek wspawam wzmocnienia, tak aby ten ruch wyeliminować.