CNC Fórum

Dávám na forum svou stavbu hobby CNC frézky - váhal jsem, jestli to vůbec zveřejnit, ale jak někdo psal u své stavby: když už forum slouží jako můj zdroj inspirace a vědomostí, tak ať se z mých chyb poučí taky ostatní . Omlouvám se za kvalitu fotek, ale osvětlení ve sklepě není nic moc.

Základní rozvaha
1) Proč
Jako pracovní nástroj pro můj koníček, kde mi ušetří hodně času (víc, než dám do stavby ). Moje typické "výrobky" totiž vypadají takto: A po kompletaci pak takto: Takže de-facto dělám kusovou/malosériovou výrobu drobných dílů ze dřeva. Občas pracuju s mědí/mosazí, ale bavíme se o plechu tloušťky max. 0,5 mm, takže ani nevím, proč o tom píšu . Jednou za pár let vyřezávám z překližky žebra, ale ani tady nejde o díly, které by délkou přesahovaly 20 cm.

2) Nároky na přesnost
Když to bude pod 0,2 mm, budu spokojený, když pod 0,1, budu nadšený. Já vím, všichni tady měří v tisícinách a přesnost 0,05 je "zemědělská", ale mně to fakt stačí. Nemám žádné ambice vyrábět cokoli z kovu (kde by tahle přesnost byla pro smích), žádné velké série stejných dílů - potřebuju jen urychlit, zjednodušit a zpřesnit to, co dělám.

3) Koupě vs. vlastní stavba
Jasně, určitě by vyšlo líp (minimálně časově) koupit nějakou 3040 a trochu ji poladit, ale láká mě "si to zkusit" a něco se naučit. Prostě mě baví dělat něco rukama a nemám rád stavebnice .

4) Omezení a vybavení
Bydlím v paneláku, takže frézka musí být ve sklepě (ne, opravdu ji nedám do obýváku, tak tolerantní ženu nemám ). Z toho vyplývají 2 nepřekročitelná omezení. Maximální šířka stroje musí být 60 cm, aby se kolem něj dalo projít, ale hlavně, celé to bude za 10 A jističem.
Vybavení na obrábění kovu nemám prakticky žádné, k dispozici mám jen stojanovou vrtačku.

5) Elektronika a SW
Tady naopak nevidím žádný zásadní problém - mám elektroprůmyslovku, baví mě "bastlení" a živím se jako správce poč. sítí, takže jsem za život potkal tolik softwaru a elektroniky, že mě žádný/á další (na hobby úrovni, samozřejmě) moc nepřekvapí. Tím neříkám, že jsem mistr světa, to ani náhodou.

Parametry a konstrukce

- obráběný prostor 230x180x110
- celkové rozměry 650x570x700
- vřeteno 500 W
- osa Y a Z na lineárech
- osa X na nepodepřených tyčích 20 mm
- kuličkové šrouby Y a Z 1204, X 1605
- motory NEMA23
- drivery HY-DIV168N-3.5A
- řízení NVEM v.2 od Novosun
- software Mach3

Konstrukce (mechanika)
Podklady jsem dělal ve Fusionu 360 a překvapilo mě, jak snadno se v tom modeluje. Nikdy jsem ve 3D programu nepracoval, ale fakt to šlo "samo" a za 2 týdny po večerech (odhadl bych to na 25 hodin včetně tutoriálů) bylo hotovo. Jasně, profesionál tam uvidí 25 tisíc chyb a půlka objektů je importovaná, ale na základě exportovaných DXF souborů to bylo vyrobeno, takže výsledek je použitelný. Pokud by si někdo ze zoufalství chtěl konstrukci stáhnout, tak tady:
https://uschovna.kuffa.cz/s/wyGDMk3785cDZ9p
jsou soubory pro Fusion, STL a SKP.

Hliníkové desky jsem koupil tady na foru od ID Robyb (ještě jednou díky) a u www.perfectmotion.cz mi prodali desky na bočnice a vodním paprskem nařezali. Můžu je jenom doporučit, ochotní, rychlí, levní, odvoz a dovoz až před barák.
Hrubá stavba pak obnášela hlavně řezání závitů, vrtání menších děr, řezání závitů, šroubování, řezání závitů, dodržení pravých úhlů a řezání závitů. A pak ještě řezání závitů .

Lineáry jsou samozřejmě čína a vozíky drhly. Rozebral jsem je, změřil kuličky (mají 3,2 mm), koupil na www.arkov.cz nerezové 3,175 a půlku kuliček nahradil (v každém vozíku dvě dráhy ze čtyř). Chodí to výborně. Následné usazení bylo (pro mě) to nejnáročnější z celé stavby, nicméně po nějaké době a spoustě sprostých slov jsem se dostal do stavu, kdy se hodinky hýbaly "jen" o 0,03 mm.

A bylo hotovo - trocha barvení a: Elektronika a SW
Elektroniku napájí zdroj 15V/22A, koupený od ID ne-moc (také ještě jednou díky). Drivery mají čip TB6560 (kupoval jsem je už dávno) a jsou nastaveny na 2A na fázi a mikrokrok 8. Oddělovací desku jsem tam původně dal obyčejnou (za 400 stovky s paralelním portem) a k tomu LINUX CNC, ale nechodilo to. Motory pískaly, drnčely, chodilo to fakt blbě. Nakonec jsem se odmítnul dál zabývat laděním hodnot motorů a zjišťováním, jestli mám blbou základní desku, SW nebo kombinaci obojího a koupil jsem NVEM board od Novosunu. A jsem fakt spokojený, na první dobrou to chodí dle mých představ a nemusím držet další comp ve sklepě. Prostě si přinesu notebook, připojím přes ethernet a pracuju.

Chyby v konstrukci a výsledná přesnost

Pro jistotu - chyb v konstrukci bude určitě mnohem, mnohem více, ale vypisuju jenom ty, které jsem udělal úmyslně
Z důvodu omezeného prostoru jsem byl nucen část šroubů umístit pod jiné díly. Jsem si vědom toho, jak moc je to špatně, ale kdybych je umístil správně, obráběný prostor v ose Y by se zmenšil na 120 mm a to už mi přišlo málo.
Lineáry nejsou v drážkách - nemám je kde a na čem udělat, takže usazování byl fakt opruz.
Bylo by lepší osu X taky udělat na lineárech, ale ty nepodepřené tyče slouží dobře (pro mé účely) a měl jsem je doma .

Výsledná přesnost je - dobrá. Když chytím jednou rukou desku osy X a druhou se opřu do konce osy Z, tak se hodinky pohnou o 0,06 mm. Z tohoto pohledu jsem nadšený. Celé to degraduje to čínské vřeteno, protože když se takhle opřu do upnutého nástroje, hodinky ukážou 0,18 mm.

Na druhou stranu když nechám frézku udělat kruh o průměru 40 mm a hloubky 5 mm, frézuju to rychlostí 200 mm/min a osa Z se po každém kole posune o 0,5 mm, tak je to úplně hladké, žádné schody tam nevidím a drážka má přesně průměr nástroje (žádné 2 desetiny navíc).

Zdroje dílů a ceny

- Al desky: místní forum, 1 500,- Kč
- zdroj: místní forum, 900,- Kč
- řezání vodním paprskem a 2 další desky: www.perfektmotion.cz, 3 700,- Kč
- krokáče: https://www.ebay.com/itm/133159204110, 20 GBP/kus
- drivery: odkaz už není funkční, 51 USD
- controller: https://www.ebay.com/itm/254641685290, 82 EUR
- lineáry: https://www.aliexpress.com/item/1005001279390371.html, 86 USD
- vřeteno: https://www.aliexpress.com/item/32932740280.html, 104 USD
- šrouby 1204: https://www.aliexpress.com/item/32957019174.html, 30 USD
- šroub 1605: https://www.aliexpress.com/item/32904121755.html, 19 USD
- FF a FK ložiska: prodejce https://www.aliexpress.com/store/334759, celkem cca 60 USD
- spojky a koncáky: www.cncshop.cz, 1 100,- Kč
- šrouby, nářadí (závitníky, aspoň trochu slušný úhelník, atp.), drobnosti - cca 5 000,-

Celkem to tedy vychází zhruba na 23 000,- Kč.

Co chybí: na fotkách nejsou zakrytované osy, aby byla vidět konstrukce. Tohle už je hotovo, dal jsem tam banerovinu, ze které se tisknou venkovní plakáty. Taky by bylo fajn koupit pendant, protože teď, když chci ruční posun, tak musím odpojit motory, což je trochu otravné.
Svěrák: používám malý svěrák pod vrtačku, nebo díly lepím na podložku, kterou připevním k desce, ale časem budu muset koupit něco lepšího.
A samozřejmě vyměnit vřeteno - trochu mě mrzí, že prakticky ihned po dokončení se na bazaru objevil Kress 1050 - ale zařekl jsem se, že dám na nějakou chvíli stop stav, protože vylepšovat bych to mohl neustále.

Stálo to za to?
Určitě - báječně jsem se u toho bavil, naučil se hromadu nových věcí a ten pocit, kdy to začne frézovat "samo", ten je k nezaplacení . A drážky v bočnicích schodiště, které jsem ručně pižlal 2 hodiny, mám teď hotové za 10 minut. To nemluvím o mé oblíbené disciplíně "vyvrtej ručně 100 otvorů o průměru 0,7 mm v liště široké 2 mm" .

Za mě dobrý !

To vřeteno je tak špatný proto, že má ložiska nahoře i dole uložená v gumových botkách (síla stěny cca. 0.5mm), takže je to strašně měkké.
Jako bonus není moc dobře vyvážené, nemá zalité a vypečené vynutí.
Nízké otáčky ( 12000RPM ) nejsou pro Tvoje použití taky to pravé.

Pokud bys vřeteno veměnil za nejmenší 3F 65mm 800W 24000RPM ER11 z Číny (ideálně vodou chlazené kvůli hluku), tak zažiješ extázi

No k tomu nieje snáď čo dodať. Proste paráda.
Oceňujem múdrosť nakupu guličkových šrúb hneď napoprvé a kvalitnej oddelovacej dosky. Nie každý to urobí a potom rieši rok blbost lebo ho stroj neposlúcha.

Hezká frézka.

Díky všem za pochvalné příspěvky

Radhard píše: ↑5. 10. 2021, 1:23 Za mě dobrý !

To vřeteno je tak špatný proto, že má ložiska nahoře i dole uložená v gumových botkách (síla stěny cca. 0.5mm), takže je to strašně měkké.
Jako bonus není moc dobře vyvážené, nemá zalité a vypečené vynutí.
Nízké otáčky ( 12000RPM ) nejsou pro Tvoje použití taky to pravé.

Pokud bys vřeteno veměnil za nejmenší 3F 65mm 800W 24000RPM ER11 z Číny (ideálně vodou chlazené kvůli hluku), tak zažiješ extázi

Já bych to vřeteno strašně rád vyměnil (vím že je to křáp), ale není moc za co, protože mě brzdí ten 10A jistič.

10A není problém. Já mám CNC3040 s vřetenem 1.5KW ve sklepním prostoru za 6A jističem
(měnič má soft start)

Radhard píše: ↑6. 10. 2021, 10:09 10A není problém. Já mám CNC3040 s vřetenem 1.5KW ve sklepním prostoru za 6A jističem
(měnič má soft start)

Aha - to je zajímavá informace - očividně si budu muset někdy půjčit "klešťák" a zkusit, kolik tam doopravdy teče při plném zatížení.
A ano, měl jsem to udělat rovnou.

moc nemám rád když někdo podcenuje svůj výtvor....pro zasmání mě to nepřijde....za mě dobrý...plní učel....vyměn okamžitě tu zrůdnost v podobě toho rádoby vřetene, ty gumový lůžka ložisek vřetene jsou k smíchu...to je pravda

Modros píše: ↑6. 10. 2021, 10:49 moc nemám rád když někdo podcenuje svůj výtvor....pro zasmání mě to nepřijde....za mě dobrý...plní učel....

Asi sebeobrana proti haterům, také to nemám rád.

Já bych doporučil časem zkusit zvýšit napájecí napětí driverům (32V), 15V a takto velké motory nejsou šťastná kombinace. Na jakou jsi se dostal maximální rychlost?

Moc pěkné, T.

Také se mi ta tvá konstrukce moc líbí. Myslím, že na to, na co to používáš je více než dostačující.
Pokud tam dáš lepší vřeteno a zvýšíš napětí motorům, jak radí Thomeeque, bude pěkně šlapat přesněji a rychleji.
Líbí se mi také, jak jsi jí tu pěkně popsal. Hezká inspirace pro ostatní.

Ještě Ti chybí v rozpisu cen licence za MACH3. Předpokládám, že Ti ji někdo daroval a proto tam není. Škoda, že si to tak rychle s LCNC vzdal. Za cenu NVEM + licence MACH3 se dá pořídit mesa 7i96 nebo Gravos.

Třeba vystačí s demo verzí

https://www.machsupport.com/software/mach3/ píše:While in Demo mode, the software has the following limitations:

• Mill & Plasma: 500 line gcode limit (10,000,000 limit after licensing)
• Turn: 50 line gcode limit (10,000,000 limit after licensing)
• Kernel Frequency locked at 25kHz (only applicable if using the parallel port driver)
• Set Next Line function disabled
• Run From Here function disabled
• Turn: Threading disabled
• Plasma: THC functions disabled