Polish Afrikaans Albanian Arabic Armenian Azerbaijani Basque Belarusian Bulgarian Catalan Chinese (Simplified) Chinese (Traditional) Croatian Czech Danish Dutch English Estonian Filipino Finnish French Georgian German Greek Hebrew Hindi Hungarian Icelandic Indonesian Irish Italian Japanese Korean Latvian Lithuanian Macedonian Norwegian Portuguese Romanian Russian Serbian Slovak Slovenian Spanish Swahili Swedish Turkish Ukrainian Vietnamese Welsh

OSDonate

Podoba Ci się nasza strona? Postaw nam piwo! :)

Kwota:

Technologia CNC na tyle się już rozpowszechniła w zastosowaniach amatorskich, że i ja w końcu postanowiłem spróbować tematu (chociaż przyznam, że bardzo długo się opierałem). Podczas wstępnych przymiarek w grę wchodziła budowa jakiegoś prostego i taniego urządzenia ze złomu, wyłącznie w celach edukacyjnych. Po namyśle doszedłem jednak do wniosku, że jednak szkoda czasu na taki wariant i lepiej trochę większym kosztem (przy ogólnym założeniu, że projekt ma być niskobudżetowy) zbudować coś choćby o małych walorach użytkowych, ale dające się wykorzystywać w praktyce, na przykład do frezowania małych płytek drukowanych. Po przyjrzeniu się różnym rozwiązaniom, doszedłem do wniosku, że warto zainteresować się bardzo popularną przeróbką gotowej mikrofrezarki fabrycznej Proxxon MF70. Jest to niezwykle popularne rozwiązanie wśród ludzi, którzy zaczynają przygodę z CNC. Podstawowym ograniczeniem tych frezarek jest małe pole robocze (134x46mm), tym niemniej takie narzędzie często wykorzystują modelarze redukcyjni w wielu obszarach (szkutnictwo, samochody, dioramy, figurki) do „produkcji” dużej ilości drobnych detali. Po wpisaniu w wyszukiwarkę hasła „proxxon MF70 cnc conversion” wyświetlają się setki stron opisujących taką przeróbkę. Są również dostępne w sprzedaży gotowe kity „konwersyjne”, dzięki którym przeróbka nie zajmuje więcej niż jedno popołudnie. Co więcej, popularność rozwiązania sprawiła, sam producent w końcu zapowiedział wprowadzenie do oferty (nowości 2014) takiego gotowego urządzenia.

To wszystko jednak dość drogie rozwiązania, zdecydowanie nie pasujące do projektu niskobudżetowego, a w naszych warunkach dyskusyjne pod kątem uzysku koszt-możliwości. Frezarka MF70 nie jest tanim urządzeniem, szczególnie jeśli kupić ją jako nową w sklepie. Próbowałem przez dłuższy czas obserwować aukcje używanych MF70, jednak podaż jest bardzo ograniczona, nawet jeśli od czasu do czasu pojawi się coś z drugiej ręki, to ze względu na wielu licytujących osiąga wysoką cenę. Po kilku miesiącach takich poszukiwań doszedłem do wniosku, że najprościej będzie użyć samego stołu koordynacyjnego KT70, a stojak i oś Z dorobić samemu. Jest to w pewnym sensie nawet zaleta w stosunku do rozwiązania fabrycznego, bo można używać różnych narzędzi roboczych – np. wrzeciono, laser lub pisak, podczas gdy w MF70 wrzeciono jest zamontowane na stałe. W efekcie wyszło mi dość kompaktowe (a jednocześnie bardzo solidne) biurkowe urządzenie, zawierające w jednej bryle również elektronikę i zasilacz.

Jego budowę będę chciał opisać w kilku następujących częściach:

  • budowa stojaka,
  • przeróbka stołu krzyżowego KT70,
  • budowa osi Z,
  • silniki i elektronika.

Budowa stojaka

Stojak został wykonany z dostępnego w sklepach z metalami nieżelaznymi typowego profilu aluminiowego 100x20x2mm. Materiał ten występuje w laskach o długości 4m i zwykle (w zależności od sklepu) nie da się go kupić w odcinkach innych niż 1 lub 2mb, dlatego długości elementów stojaka są dobrane w taki sposób, aby zmieściły się w 2 metrach bieżących materiału. Jego rozkrój pokazuje poniższy schemat:

Poszczególne elementy są oznaczone literami (A, B, C, D, E, F, U, Z), a końcówki (X) to margines na straty materiału związane z cięciem (grubość piły). Schemat 3D pokazuje położenie poszczególnych elementów, element C w rzeczywistości jest zamontowany niesymetrycznie (wysunięty w prawą stronę w kierunku silnika osi X).

A tak stojak wygląda w rzucie bocznym (zdemontowany element E):

Zastanawiałem się jakiś czas, jak połączyć między sobą elementy, rozważałem spawanie (w przypadku aluminium ale nie jest to łatwo dostępna usługa i oczywiście kosztuje), połączenie na śruby lub nierozbieralne połączenie na śruby wraz z użyciem kleju epoksydowego (naniesionego na ścianki profili). W efekcie zdecydowałem się na łączenie tylko śrubami M3. Mimo pewnych obaw okazało się to wystarczającym rozwiązaniem. Konstrukcja jest bardzo sztywna, a mały luz występujący po zluzowaniu śrub daje możliwość lekkiej korekty elementów (regulację prostopadłości i równoległości). Sposób wykonania tych połączeń jest pokazany krok po kroku na poniższych schematach (na przykładzie łączenia 2 pionowych elementów – E i F).

  1.  Dokładne trasowanie i napunktowanie otworów na elemencie E od strony elementu F.
  2.  Wiercenie przez 2 ścianki od strony elementu F (wewnętrznej) wiertłem 2mm.
  3.  Powiększenie otworu od strony zewnętrznej wiertłem 6mm.
  4.  Przyłożenie na docelowe miejsce elementu F i zaznaczenie otworu poprzez element E (ja to robiłem wiertarką z wiertłem 2mm).
  5.  Precyzyjne wiercenie napunktowanego otworu wiertłem 1,5mm.
  6.  Rozwiercenie otworu wiertłem 2,5mm pod gwint M3.
  7.  Gwintowanie gwintownikiem M3
  8.  Rozwiercenie wiertłem 3,2mm wewnętrznego otworu 2mm w elemencie E
  9.  Złożenie elementów E-F i skręcenie śrubą M3 przełożoną przez zewnętrzny otwór 6mm przy pomocy wkrętaka z namagnesowaną końcówką.

Do gwintowania dość sporej liczy otworów najwygodniej jest używać wiertarki akumulatorowej o niezbyt dużej mocy (lub z regulowanym sprzęgłem), prawe-lewe obroty pozwalają na wkręcanie - wykręcanie gwintownika, po złapaniu wprawy operacja jest dość prosta, trzeba mieć tylko pewną rękę, aby nie poruszać wiertarką w czasie gwintowania, bo można złamać gwintownik.

Kolejność montażu była następująca:

  • B --> A (5 śrub),
  • C --> A (4 śruby),
  • E --> B (2 śruby, korekta prostopadłości),
  • E --> A (3 śruby),
  • D --> B (2 śruby, korekta prostopadłości),
  • D --> A (3 śruby),
  • demontaż D,
  • F --> E (5 śrub),
  • demontaż E,
  • montaż D, korekta prostopadłości,
  • F--> D (5 śrub),
  • montaż E.

W celu lepszego kontrolowania geometrii, przed wierceniem otworów na płaskich powierzchniach zaznaczyłem w odpowiednich miejscach rysikiem linie wzdłuż krawędzi profili, a następnie wzdłuż nich przykleiłem taśmę malarską (będzie to widać dalej na zdjęciach), to bardzo ułatwiło prawidłowe pozycjonowanie elementów.

Jeśli chodzi o podstawę (elementy A, B, C), to można ją rozwiązać inaczej (np. zrezygnować z C a zamiast B użyć elementu identycznego jak A). Ja zdecydowałem się na prostopadłą poprzeczkę, bo to daje stojakowi dodatkową stabilność na boki, a poza tym trochę zabezpiecza stół KT70 z zamontowanym silnikiem osi X przed zaczepieniem lub uderzeniem przy przestawianiu. Jest to dość ciężki a przy tym relatywnie delikatny podzespół. Wygląd zmontowanego stojaka pokazują zdjęcia poniżej. Jako elementu C użyłem (bez starty dla funkcjonalności) profilu 60x20x2mm. Tak się złożyło, ż potrzebowałem kawałka profilu 100x20 do innego celu, a dysponowałem tylko materiałem kupionym pod stojak.

Wycięcie widoczne na froncie podstawy wynika z tego, że po zamontowaniu stołu krzyżowego w tym obszarze znajduje się sprzęgło łączące silnik ze śrubą pociągową. W zależności od rodzaju sprzęgła i położenia stołu, może się zdarzyć, iż bez wycięcia samo sprzęgło lub śruby blokujące oś będą kolidować ze ścianką podstawy.

Pozostała jeszcze kwestia mocowania stołu KT70 do podstawy stojaka (4 śruby mocujące M4). Wymiary rozstawu śrub podane są na rysunku poniżej, celowo jednak nie podaję ich położenia na elemencie A. Zależy ono od tego jak zostanie wykonana oś Z i w którym punkcie podstawy wypadnie oś wrzeciona. Dopiero wtedy można nanieść na podstawę punkty mocowania i wykonać otwory, w taki sposób aby oś wrzeciona znalazła się na przecięciu przekątnych prostokąta, w narożnikach którego wypadają otwory mocujące.

Sam wpadłem w tę pułapkę i byłem w efekcie zmuszony zastosować trochę inne rozwiązanie, bardziej skomplikowane, ale z drugiej strony bardziej uniwersalne. Umożliwia ono przesuwanie mocowania stołu wzdłuż osi Y, co w dalszej perspektywie pozwoli łatwo dostosować jego położenie do innych narzędzi (mogą być mocowane na osi Z w innej odległości niż podstawowe wrzeciono). Do tego potrzebny jest właśnie element U.

Z niego odciąłem jedno „denko” profilu zamkniętego, tak aby pozostał odwrócony profil U o wysokości ścianki 15mm. Na górnej powierzchni wywierciłem (rozmieszczenie symetryczne) otwory mocujące stół KT70, nagwintowane pod śruby M4. W ściance czołowej U zrobiłem pomocniczy otwór z gwintem pod długą śrubę M5, która ułatwia wsunięcie tego elementu do wewnątrz podstawy (przed przykręceniem stołu śrubę tę usuwam). Profil U ma na tylnej ściance wybrane narożniki, po to, aby dało się go wsunąć bez konieczności odkręcania elementu C.

W podstawie (element A) zamiast nagwintowanych otworów wykonałem podłużne szczeliny (szer. 5mm, dług. 12mm). Ponieważ stół jest mocowany śrubami do elementu U a nie do stojaka, umożliwia to jego przesuwanie wzdłuż podstawy. Długość szczeliny można oczywiście później powiększyć, gdyby zaszła potrzeba mocniejszego wysunięcia stołu z podstawy. Chciałbym podkreślić, że precyzyjne ustawienie stołu KT70 to bardzo ważny aspekt, gdyż jakakolwiek odchyłka od położenia optymalnego powoduje zmniejszenie i tak małego pola roboczego, szczególnie dokuczliwe w przypadku osi Y.

Ostatnim, w sumie kosmetycznym elementem, jest osłona przewodów silnika Y. Wykonałem ją z profilu L 20x8mm. Jest on przykręcany dwoma śrubami M2 poprzez tulejki o długości 7mm (wewnętrzna wysokość krótszej ścianki) do elementu A. Tworzy się w ten sposób zamknięty kanał, w który można schować przewody po przykręceniu stołu z silnikami do podstawy. Rozważałem też wariant z przewierceniem otworów w bocznych ściankach elementu C (wzdłuż A) i przełożenie przewodów przez C na wylot, ale doszedłem do wniosku, że mniej kłopotliwe w użytkowaniu będzie zrobienie odkręcanej osłony.

 

W kolejnym odcinku przeróbka stołu krzyżowego KT70.

Komentarze  

0 #1 FiliP 2015-04-14 17:23
Widziałem osobiście podczas pracy. Niepozorna z wyglądu, ale na prawdę nieźle sobie z laminatem poradziła.
Cytować

Publikowane tutaj materiały i zdjęcia stanowią własność ich autorów, nie mogą być kopiowane oraz wykorzystywane bez ich zgody.
Strona niekomercyjna.