Tania i niekonwencjonalna frezarko-grawerka na biurko

[Alastor]

Witam, pojawił mi się w głowie pomysł zbudowania własnej frezarko grawerki i chciałem prosić użytkowników o opinie odnośnie moich szalonych pomysłów.
Najpierw cele:
-maszyna ma się mieścić na warsztatowym granitowym blacie, i być przenośna siłami dwóch-trzech osób.
-ma pracować w drewnie, kompozytach drewna typu mdf, osb, hdf etc. i przede wszystkim musi nadawać się do frezowania 3d w różnych gatunkach aluminium.
-pole robocze musi mieścić kartkę A4 plus kilka cm na ewentualne mocowania detali. Oś Z 150mm posuwu.
-powtarzalność przy grawerce w alu musi zamknąć się w 0,05mm.
-ma być możliwie tania, ale musi nadawać się do dłuższych sesji pracy. Mam nadzieję że zarobi na siebie.

I teraz środki:
Posuw liniowy oparty chcę oprzeć na wynalazku zwanym MakerSlide.
http://makerslide.com/
http://store.makerslide.com/index.php?m ... ucts_id=50
I teraz pytania. Po pierwsze, czy to w ogóle ma sens przy planowanej eksploatacji maszyny? Zastosowałbym rolki stalowe, kupione mam nadzieję za mniej niż $10 za sztukę(każdy wózek wymaga minimum trzech), zaś same profile starałbym się wykończyć twardym anodowaniem(na razie nie udało mi się uzyskać ceny takiej usługi).
Ewentualnie samodzielnie toczone kółka z łożysk i 'oponą' z delrinu.
Wg. tego co policzyłem to wyjdzie mnie to zauważalnie taniej niż wiszące wałki o dużej średnicy. Nie wspominając o prostocie uzyskania prawidłowej geometrii prostopadłości osi(powierzchnie pod wałki podparte musiałbym mieć splanowane, co kosztuje krocie)

Dalej, napęd też chcę zrobić po głupiemu, nie śrubą, a paskiem zębatym. Ale żeby ograniczyć rozciągliwość paska, chcę w pewien sposób odwrócić montaż. Mianowicie podpatrzyłem tutaj ciekawy patent, jeden pasek jest przyklejony do maszyny, zębami do góry, tworząc listwę zębatą(na rysunku niebieski), i drugi jest położony zębami do dołu(czerwony), wpasowując się w listwę zębatą, dociskają go dwa kółka napinające dając nacisk w dół.
Przepraszam za jakość rysunku, ale 'oryginalny' z forum gdzieś zapodziałem.


Dalej sama konstrukcja. Będzie to połączenie nietypowego materiału z klasyką, profile aluminiowe wzmacniane i podparte odlewem z polimerobetonu.
Planuję stałą bramę z osiami y z i ruchomy stół z osią x. Korpus stanowić będą dwa odlewy w kształcie odwróconej litery T, które będą tworzyć boki maszyny i kolumny bramy. Do zatopionej w odlewie płycie aluminiowej dokręcę profile(lub zwykłe płaskowniki i kątowniki) które zepną odlewy i połączą to w jedną sensowną całość.
Nie wiem czy w takiej konfiguracji maszyna odczuje najważniejszą zaletę polimerobetonu, czyli wytłumianie drgań, ale trudno.

To tyle koncepcji, jutro dodam wizualizacje maszyny.

[dance1]

z bardzo podobnym napędem spotkałem się w stołach do rozkroju szkła, po kilku latach dokładność około 1mm (jak był serwisowany), nie ma szans na 0,05.
Stracisz kasę i wrócisz do sprawdzonych rozwiązań, lub projekt do szafy odstawisz.

[Skrzydlaty]

Posuw liniowy oparty chcę oprzeć na wynalazku zwanym MakerSlide.

szalonych pomysłów

Faktycznie szalony, nie wiem co to ten MakerSlide ale kolejny klon DualVee. MechMate jest oparty na tym, też ten sam schemat: szyna w kształcie V i rolka. Dokładnośc - koledzy z forum może niech się wypowiedzą. Jak dla mnie - może 1mm.
Kiedyś w robocie robiliśmy na DualVee plazme bo taką konstrukcje sobie zarzyczyli.
Ekonomicznie - bez sensu. (Nie wnikając w samą konstrukcje) Dla jednej sztuki zamawiałem oryginalne DualVee a dla drugiej zaprojektowałem roleczke, zleciłem łącznie z zahartowaniem. Wyszło niewiele taniej niż orginalna wersja.
Mniej niż 10$ za rolkę to i tak dalej 10$ razy ilosć rolek, a jeszcze profil do tego.
Jeśli chodzi o kasowanie luzu - na tuleji "ecentrycznej" czyli ustawiasz mimośrodowo i zaciskasz na śrubie - nie wiem co się dzieje z tym w trakcie pracy ale łatwo się domyślic.
Oś Z była nie na 3 rolkach, nie na 4, a na 6.
Ogólnie - dobre do jakichś systemów transportowych, odporne na zanieczyszczenia ale nie do precyzyjnej maszyny.

Co do tego że potrzebujesz powierzchni pod prowadnice przefrezowanych - do tego też potrzebujesz jakichś baz, a dokładność 0,05 - raczej nie ma szans. To już lepiej wałki podparte przykręć do nieobrobionych powierzchni (jakaś wylewka poziomująca czy coś).

Tyle z mojej strony, życzę myśli zmierzających ku wałkom

[ursus_arctos]

Ten napęd się nazywa ServoBelt i wygląda na dokładniejszy, niż po prostu pasek - nie wiem, skąd i komu wyszło 1mm; na zwykłych paskach ludzie jakoś 0.05mm osiągają.
Jak pasek górny się rozciągnie, to się zwiększy naciąg między rolkami a silnikiem. Problem się zacznie, jak nie będzie już (nawet zgrubnie) pasował do listwy - ale wtedy można po prostu wymienić sam pasek, nie ruszając całej reszty systemu.
UWAGA: koniecznie trzeba zastosować pasek o zębach symetrycznych (T5?) - paski HTD się nie nadają! Ponadto - aby mieć sensowną sztywność takiego napędu, trzeba zastosować szeroki pasek (16mm to absolutne minimum; lepiej więcej).
UWAGA2: ten rodzaj napędu nieszczególnie się nadaje do maszyny ze stałą bramą - wymagałby bardzo dużo prześwitu pod stolikiem, a dostęp serwisowy do silnika będzie straszny. Można zastosować podwójny napęd po bokach stołu, ale nadal stół musi być dość wysoko, aby napęd się zmieścił.

[Alastor]

Ursus_arctos, dzięki za uwagi, szczególnie że planowałem użyć pasków HTD.

Ale tak zupełnie szczerze to nie rozumiem co masz na myśli pisząc o dużym prześwicie pod stołem. Chodzi Ci o realizację, gdzie kółko z wózkiem, napinaczami i silnikiem będzie mocowane od spodu stołu, a sam pasek - listwa będzie leżał pod nim?
Myślałem o czymś dokładnie na odwrót, pasek NA stole(za jakąś osłoną), listwa z paska przyklejona do stołu, a wózek i silnik w kolumnie bramy.

I co sądzisz o posuwie liniowym takim jak Makerslide? Drukarki 3D chodzą na tym zacnie, więc nie uwierzę że to jest nieprecyzyjne, ale tam nie ma obciążeń takich jak przy frezowaniu, i nie wiem jak zachowa się w takiej sytuacji. I jaka będzie trwałość takiego rozwiązania.

[ursus_arctos]

W sumie to wszystko zależy od konfiguracji maszyny - jeżeli obok prowadnicy stołu podstawa się kończy, to można zespół napędowy umieścić nisko i mieć problem z głowy, przy czym tutaj uwaga: jeżeli chcesz napędzać stół z boku, to szykuj się na napędzanie go z 2 stron - trzeba przez podstawę puścić wał napędowy, dać na nim drugą zębatkę i zrobić drugi zespół napędowy. Silnik może być jeden.

Ten makerslide wygląda trochę słabo - znaczy ta bieżnia chyba aluminiowa jest, a to mi brzydko pachnie. Precyzyjne zapewne jest, sztywność też może być przyzwoita (jeżeli profil będzie do czegoś jeszcze przykręcony). Natomiast będzie trzeba co najmniej wyposażyć wózek w osłony i gumowe zgarniacze wiórów - jeżeli wióry wejdą na prowadnicę, to zostaną w nią "wklepane" rolką (uszkodzona prowadnica) albo maszyna stanie, bo nie będzie miała siły "przetoczyć" rolki po śmieciu.

[Skrzydlaty]

Bo w drukarkach 3D nie ma większych obciążeń więc "chodzi zacnie"
Prowadnica z alu, rolka pewnie ze stali, pewnie zwykłej albo jakiejś odrobine lepszej wiec działa. W DualVee dla przykładu rolka ma bodajrze ok. 64HRC a szyna okolice 28-30HRC, jak coś wpadnie to jest problem, albo sprasowane albo zablokowane W alu to się poprostu wgniecie i po robocie.
Dalej nie rozumiem sensu ekonomicznego, wychodzi prawdopodobnie w granicach cenowych jak w przypadku wałków. A te chyba są tutaj solidniejsze no i od razu są gumki zgarniające wióry...

[Alastor]

Bo w drukarkach 3D nie ma większych obciążeń więc "chodzi zacnie"

Tak właśnie napisałem przecież

Więc na razie żegnam się z tym patentem, przygotuję sobie projekt i kosztorys na wałki niepodparte fi30.

Ale teraz mam zgryz z tym napędem na paski Servobelt. Z pasem T5 i najmniejszym znalezionym przeze mnie kołem zębatym mam i tak skok 50mm na obrót silnika
I teraz albo dam drugie koło i przekładnię pasową, albo nie wiem co, koło stożkowe?
Jak inaczej rozwiązać ten problem? Mikrokroki? Wiem że przy wprowadzeniu podziału kroku pojawia się efekt spadku momentu silnika, na ile jest to widoczne, jak to liczyć?

[Skrzydlaty]

Bo w drukarkach 3D nie ma większych obciążeń więc "chodzi zacnie"

Tak właśnie napisałem przecież

Dlatego zacytowałem
Może kolega rozważy wałki podparte na całej długości mocowane jak niepodparte? Zamiast dwóch otworów mamy płaszczyznę (lub dwie obok siebie).

[Alastor]

Może kolega rozważy wałki podparte na całej długości mocowane jak niepodparte?

Nie do końca rozumiem jak to ma wyglądać.

Obawiam się oddać płyty podstawy do szlifowania, bo jakoś nie mogę zaufać zewnętrznym zakładom w okolicy. Jest też kwestia dodatkowego kosztu...
Samą sztywność ramy chcę uzyskać przy użyciu polimerobetonu wlanego w obudowę z metalu(waham się pomiędzy stalą a aluminium, zaraz wyjaśnię czemu), kątowniki i płaskowniki przykręcone do stosunkowo cienkich blach wyciętych na laserze.
Obudowa byłaby uszczelniona, przez klejenie wszystkich łączeń za pomocą epoksy zmieszanego z pyłem alu-szkło(zwykłe odpady, zmielone sumptem domowym).
Odlew chciałbym wykonać jednoetapowo.
Zaś same podstawy wszystkich osi będą najpewniej z grubych płyt, które trzeba będzie niestety wyfrezować i ponawiercać.
Ich prostopadłość zapewnię w trakcie odlewu. Podstawę stołu zamocuję do formy i dodatkowo po wewnętrznej zamontuję szereg długich wystających śrub jako dodatkowe kotwy. Zaś płyta osi poziomej na belce bramy w ogóle nie będzie miała żadnego mocowania do formy, będzie tylko zakotwiona w betonie.
Jej pozycja będzie ustalona za pomocą stelażu, na którym ją zawieszę, stelaż zaś będzie zamocowany do płyty stołu, więc ich wzajemna pozycja powinna być w miarę stabilna. Co zresztą można sprawdzić i poprawić ewentualnie przy montowaniu formy.
Stół t-owy też będzie miał kompozytową strukturę, też odlew, taki jak tu:
https://www.cnc.info.pl/topics13/odlewy ... 65,300.htm
Ostatnie dwa obrazki, włożę w epoksy wkładki metalowe od góry, i płyta do montażu posuwu i napędu od dołu.

Czemu tak? Mam już malutką frezareczkę do drewna zrobioną z odlewu polimerobetonu w formie z płyt meblowych, powiem tak, zdejmowanie formy to trauma i moja osobista porażka. Epoksy bez większego problemu penetruje różne środki w stylu wosk lub inne nastryskiwane na powierzchnię odlewu albo też są one ścierane przez beton podczas wibrowania i mieszają się z wierzchnią warstwą materiału. Żywica świetnie wsiąka też w laminaty na powierzchni płyt meblowych.
Potem albo płyty formy podczas rozformowania się rozrywają i fragmentami pozostają na odlewie, albo fragmenty zmieszanej z rozdzielaczem, osłabionej masy odrywają się i odkruszają od maszyny. Także podczas pracy. Generalnie kolumna wygląda jakbym ją z Czeczenii przywiózł. Pracować pracuje, ale zamknąłem ją w dodatkowej klatce, na wypadek gdyby chciała wywinąć jakiś numer.