ЧПУ - MPCNC - часть 1⁠⁠

Доброго времени суток дорогие друзи!

Долго думал об идее своего настольного станка чпу.

И вот как-то наткнулся на сайт www.vicious1.com. По-началу мне показалась конструкция какой-то хлипкой. Но, позже, попробовав руками напечатанные на 3D принтере детальки, понял, что по всей видимости, надёжности станка хватит даже для осторожной обработки алюминия

В общем, почитав тот сайт и форум, решил, что стоит попробовать. К тому-же денег вложить нужно не много и детали вполне доступны.

Рабочее пространство рассчитываю получить 40см х 40см х 20см.

Сюда буду собирать свои наработки по проекту. Фоток процесса сборки делать не буду, на сайте и в инете их уже полно. Но проблемные места буду освещать более подробно.

(Забегая вперёд, вот тест печати на этом станке при скорости 75мм/с.)

По деталям хочу уложиться в 250 - 300 евро (без шпинделя).

Затраты следующие:

Моторы - 50 евро

Подшипники - 20 евро

PLA филамент 2.6кг (dasfilament.de) - 50 евро

Ремень, ролики и концевые выключатели - 11 евро

Электроника (RAMPS 1.4 комплект) - 23 евро

8мм стержень с резьбой для Z оси с гайкой - 7 евро

Труба 6м 25мм Х 2мм - 75 евро

Деревянное основание для станка 70Х70см - 18 евро

Итого, пока потратил: 254 евро. На самом деле меньше, так как что-то из электроники уже было.

Шпиндель пока приметил такой: Maktec M3700 это ещё 70 евро. Хотя у него не регулируются обороты. Про крепление Здесь

В планах ещё добавить OctoPrint на одноплатном ПК для дистанционного мониторинга. Это ещё примеро 20 евро.

Трубы

Покупать трубы решил в местном магазине.

Диаметр 25мм обусловлен его доступностью на момент покупки.

А вот с толщиной стенки надо искать баланс. Общее правило такое. Труба должна быть как можно легче, но достаточно прочной для предполагаемых нагрузок.

Если жёсткость недостаточна, то всё понятно - будет гнуть. А если трубы имеют лишний вес, то станку добавится энертность при разгоне и торможении, а также дополнительная нагрузка на моторы, что может привести к пропуску шагов.

Разработчик рекомендует толщину стенки .049″ (по нашему примерно 1.25мм). Я смог найти только 2мм. Думаю, при моих не больших размерах станка и не слабых моторах 2мм должны не сильно навредить станку. Посмотрим...

По поводу материала труб. Алюминий мягковат (если только не брать очень толстый). Я смог найти полированную нержавейку. Наверно её и буду использовать. По калькулятору получается чуть больше 5-и метров.

Прошли дни...

Нашёл баланс между качеством и ценой. Для длинных направляющих купил полированную нержавейку (60 евро), а для остального - обычную металлическую трубу (15 евро). Всё с толщиной стенки 2мм и внешним диаметром 25мм.

Моторы

Купил 5 моторов 17HS19-2004S1

Подшипники

Купил 2 комплекта по 30 штук 608-2RS 608 RS 8x22x7

Ремень и ролики

Купил 5 метров ремня и 5 роликов 16 Т Диаметр 5 мм + 5 М GT2 Ремень Грм

3D печать

Филамент решил купить местный. Тот что с HK по качеству не очень. Покупал в fdplast.

Детали печатаю сам на принтере Anet A8

По настройкам принтера сказать что-либо сложно, для каждого случая свои настройки. Толщина стенки детали 2мм и заполнение 50% (вместо рекоммендованных 55%). Толщина слоя 0.3мм, сопло 0.4мм. Температура сопла 220гр. (рекомендовано производителем PLA). Температура стола 45гр (в последствии снизил до 30). Наилучший результат по качеству первых слоёв - с лаком для волос, но не предсказуем (заготовка иногда слетает). На синей малярной ленте первые слои не очень хорошие, но за-то 100% результат (заготовка не слетает).

Детали получаются очень крепкими. Разбил одну запоротую детальку молотком. Внутри монолит - слоев не видно. Значит температура хорошо подобрана. Основная трудность при печати - провисание (выдавливание) нитей на отрицательных уклонах.

ВНИМАНИЕ

По ходу примерки деталей, детальки Lock_Corner и LockM_Corner оказались слижком маленькими и не налазят на трубу 25мм. Конечно, PLA тем и хорош, что детальку можно нагреть, хоть в горячей воде, и тогда трубу можно засунуть (что я и сделал с тремя). Одну решил напечатать из комплекта для дюймовых труб. Она подошла как родная. То есть, если печатать версию F (25мм), то детальки Lock_Corner и LockM_Corner надо брать из комплккта J (дюймовый)

Электроника

Электроника будет стандартной - RAMPS 1.4.

Купить можно на Aliexpress.

Стол для станка

Размер основания 70см Х 70см. На ножки пока ставить не буду.

Приобрёл 3 метра 60Х100 брус и МДФ плиту размером 700мм Х 700мм и толщиной 16мм. Перебор конечно, но зато с запасом.

Сборка

На сборку ушло 2 вечера. Получил огромное удовольствие! Все детали отлично подогнаны. Я очень восхищён продуманностью каждой детальки. Простота изготовления, точность и надёжность! Ничего не пришлось подпиливать или подгонять. Всё встало как родное! Сразу же, при сборке, получил правильную геометрию. Никаких замечаний по сборке. Всё работает "из коробки"!

А да, есть одно замечание. места, куда M4 гайки садятся почти везде больше, поэтому не всегда удобно там подлазить, чтобы их фиксировать при закручивании. На это один пользователь разработал костыль хотя я им не воспользовался.

Ещё раз проверил все углы, расстояния и высоты - всё как в рецепте. Детали подогнаны друг под друга очень точно (очередной раз респект автору станка Райану). Все погрешности не больше миллиметра. Можно оставить и так, так как на этом станке бОльшая точность погоды уже не сделает.

Маленький совет. Чтобы каретки осей X и Y двигались ещё более мягко, после того как я их насадил на трубы, отпустил на пол оборота гайки нижних подшипников и снова затянул.

Ремни

Накинул ремни. Всё прошло гладко, без сюрпризов. Натягивал так: Изначально отрезал равные по длине ремни. сделал одинаковые петли. Одел и подтянул до одинакового расстояния от петелек до места крепления. Затем вывел каретки на одинаковое положение с обеих сторон и дёргал ремень. Он издавал вибрирующий звук. Как описал Кевин, нужен нормальный натяг, но не до звучания басс гитары По этому звуку определял идентичность натяжения.

Моторы справляются на пол мощности, пропуска шагов нет, не нагреваются. Позже на практике посмотрим, как будет с вибрациями...

Шпилька

Не смазанная шпилька вращаться нормально не хочет, поскрипывает и мотор пропускает шаги. Пробовал какое-то силиконовое масло - лучше не стало. Масло сразу стало чёрным.

Вытер силиконовое масло со шпильки и смазал каким-то не агрессивным маслом, написано "для хобби". Сразу стало ходить "как по маслу"

Пропуски шагов пропали, снизил ток двигателя так, что мотор перестал греться.

Реальный размер рабочего объёма получился 193мм по Z, и 396мм по Y и X. И ещё по миллиметру осталось до крайних точек.

Стала приходить электроника. Пора писать вторую часть

На данный момент собрана вся механическая часть станка и подключен RAMPS. Стоимость так и осталась в пределах расчётной (к 254 евро нужно добавить ещё 1.5 евро - купил болт 140мм).

З.Ы.

Если покупать все боты, пластмассовые стяжки, масло для смазки и провода (у меня они были), то стоимость всё равно не должна прыгнуть за 300 евро. Блок питания покупать нет смысла, всегда можно найти у друзей старый БП из компьютера.