chciałbym się z Wami wszystkimi podzielić postępami w budowie frezarki 4 osiowej z głównym przeznaczeniem do stali, oraz innych ciężkich prac.
Mam doświadczenie w budowaniu maszyn CNC (m.in. ploter plazmowy 1,5x3m), dlatego też mam zamiar wytłumaczyć jakie rozwiązania przyjąłem przy projektowaniu frezarki.
Pole robocze: 600x600x300 – wysokość jest wyłącznie podyktowana umiejscowieniem osi obrotowej – w innym przypadku mogło by być mniej
Typ ramy: BRAMA STAŁA - chcąc uzyskać jak największą sztywność musimy zapewnić najmniejszy łańcuch kinematyczny układu. Najpopularniejsze układy kinematyczne w naszych obrabiarkach to:
a) 2 pary po 2 połączenia kinematyczne : (Oś Y + Oś A) + (Oś Z + Oś X)
b) (opcjonalna)„samotna oś” + 3 połączenia kinematyczne: (opcjonalna) Oś A + (Oś X,Oś Y,Oś Z)
Jak pewnie łatwo się domyślić a) brama stała, b) brama ruchoma
Proszę mi pokazać konstrukcję w której ruchoma brama jest sztywniejsza od bramy stałej (przy założeniu że użyte zostały te same podzespoły), dlatego też wybór padł na ten typ konstrukcji.
Materiał konstrukcyjny: STAL – wychodzę z założenia „buduj z tego co chcesz obrabiać lub rząd wytrzymałości wyżej” i zawsze mi się to sprawdza dla przykładu:
*aluminium - konstrukcje aluminiowe lub stalowe
*drewno - konstrukcje (dla hobbystów stolarki) drewniane, aluminiowe, stalowe
*stal - konstrukcje stalowe lub żeliwne
Do budowy wykorzystałem profile zamknięte grubościenne o grubości ścianki min 6mm, płaskowniki pod prowadnice 10mm, płyty na wózki to fezowane płyty stalowe min 14mm, ruchomy stół będzie z płyty stalowej 650x650x30.
Rama jest spawana (możliwie jak najmniej punktów spawania), wyżażana, płaskowniki i płyty ustalające były frezowane.
Prowadnice: PROWADNICE SZYNOWE THK 25 + WÓZKI SZEROKIE – wybór padł na prowadnice szynowe z napięciem wstępnym ponieważ mam nie miłe doświadczenia w wałeczkami a dokładniej z łożyskami do tych wałeczków
Śruby: ŚRUBY KULOWE 25 – śruby trapezowe są fajne ponieważ są tanie jednak bardzo ciężko uzyskać na nich „bezluzowość” nie ściskając (lub rozciągając) nakrętek a co się z tym wiąże tworzenia na nich większej siły do pokonania przez napęd. Wybór padł na śruby kulowe firmy THK o średnicy 25mm i skoku X,Y 5mm oraz Z 10mm. Zależało mi na dużej dokładności więc szukałem śrub o najmniejszym skoku przy średnicy odpowiadającej szerokości wózków.
Napęd: SERWA MITSHUBISHI – nie wyobrażam sobie silników krokowych w takiej konstrukcji – krokowce są miłe i przyjemnie do drukarek 3D, ploterów plazmowych ale nie do frezarek gdzie zgubienie kroków może spowodować niemałe zamieszanie (np. wjazd frezu na szybkim posuwie w lico surówki a nie w kieszeń). Wybór padł na serwa firmy mitshubishi MR-J2s-40A (400W) - każda oś ma taki sam servonapęd, jedyną różnicą są osie Z oraz A – one posiadają hamulec.
Przekładnie: PLANETARNE ORAZ FALOWE: Serwa są w stanie osiągnąć do 5000RPM (3000PM znamionowe) i szczerze powiedziawszy jest to za dużo, postanowiłem zwiększyć moment silników zmniejszając ich prędkość (celem były posuwy 3m/min), takim oto sposobem osie zostały wyposażone w następujące bardzo dokładne przekłądnie:
Oś X – Przekładnia planetarna Hd System 1:5, backslash mniej niż 3 arcmin
Oś Y - Przekładnia planetarna Hd System 1:5, backslash mniej niż 3 arcmin
Oś Z - Przekładnia planetarna APEX 1:25, backslash mniej niż 5 arcmin
Os A - Przekładnia falowa HD System 1:100, backslash mniej niż 1 arcmin
Wrzeciono: PRZEROBIONY W POLSCE JAMNIK 3KW + FALOWNIK – prędkości obrotowe tego wrzeciona to 0-6000RPM, wydaje mi się że do stali odpowiednie
Sterowanie: MACH3 + CSMIO IP/M
Troszkę dużo tekstu ale w przyszłości mam zamiar wrzucić więcej zdjęć z budowy projektu,
jeżeli macie jakieś pytania to pytajcie śmiało.
Pozdrawiam
(co do obciążeń statycznych to trzpień frezarski MK3 pyknął jak zapałka przy maksymalnym wysuwie Z). Nie żałuj stali na ramę, nie jest aż taka droga. 
