Maszynka CNC

[Pyra]

Witam

Wracając do CNC - mam wrzeciono Kressa 1050 FME-1 (ten z wolniejszymi obrotami) i mogę polecić - jest to szczotkowiec, ale do hobby wystarcza.

Też rozważałem ten model, ale miałem dość hałasu Dremela, a ten Kress, jest jeszcze głośniejszy.
Od kiedy mam chińskie wrzeciono 500W, słychać tylko pracę frezu. Po drugie, tulejki do Kressów są relatywnie drogie, ja mam praktycznie cały komplet za w cenie jednej do Kressa (od 1 - 7mm plus 1/8" i 1/4"). Standardowe tulejki ER11, i takie same są do wrzeciona 1,5kW. Wrzeciona 2kW, mają już ER16 lub 20.
Niezaprzeczalną zaletą wrzecion 3-fazowych jest bardzo szeroki zakres regulacji obrotów, oraz ich stabilność. No i możliwość sterowania obrotami oraz procesem rozruchu i zatrzymania bezpośrednio przez program.

Pozdrawiam

[Pyra]

Witam

Kolejne etapy prac. Indukcyjne czujniki krańcowe oraz zerowania osi.

Uchwyty do czujników wyfrezowałem z możliwością sporej regulacji, jednak nie było tak źle...



Potem jeszcze raz korekta ustawienia geometrii. Zdobyłem płytę granitową...



Okazało się, że w kilku miejscach trzeba było podłożyć 0,02 - 0,05mm, i wyszło prawie idealnie.

Teraz jeszcze pozostało idealne ustawienie prostopadłości prowadnic osi Z.

Pozdrawiam

[BKK]

Jaką te czujniki mają histerezę? Są wystarczająco precyzyjne? Nie lepiej było użyć transoptorów szczelinowych i odpowiednio regulowanych przesłon?

[Pyra]

Witam

Jaką te czujniki mają histerezę? Są wystarczająco precyzyjne? Nie lepiej było użyć transoptorów szczelinowych i odpowiednio regulowanych przesłon?

Sam byłem zaskoczony, znalazłem gdzieś test, że powtarzalność to 63µm. Jeśli chodzi o histerezę, to po dojechaniu do strefy, cofa się o 0,015mm. Więc uważam, że to jest wystarczająca dokładność, szczególnie że ważniejsza jest powtarzalność.
Próbowałem "na sucho" i naprawdę minimalny ruch śrubą, powodował wejście i zejście ze strefy.
Gwoli wyjaśnienia, to one nie służą do ustalania pozycji materiału, a tylko zera maszyny, czyli punktu odniesienia potrzebnego np. do ustalenia położenia próbnika długości narzędzia podczas zmiany. Wtedy maszyna najeżdża nad czujnik, dokonuje pomiaru, następnie wchodzi w strefę wymiany, potem wraca, znów mierzy i dokonuje korekcji długości narzędzia. Podczas tej operacji korzysta właśnie ze współrzędnych maszyny, a nie materiału.


Pozdrawiam

[Pyra]

Witajcie

Dziś robiłem trochę prób z automatycznym sterowaniem wrzeciona.
Swego czasu, kupiłem wrzeciono na prąd stały 0 - 48V 12000obr/min 500W, do tego zasilacz: 0 - 48V 10A.
Moje przypuszczenia co do napięciowego sterowania wyjściem, okazały się słuszne. Potencjometr jest zasilany z napięcia 5V, a z suwaka jest odbierane napięcie sterujące.
Ponieważ interfejs ma możliwość sterowania wrzecionem poprzez sygnał PWM, postanowiłem to wykorzystać. Oczywiście w teorii jest możliwość sterowania wrzecionem poprzez napięcie 0 - 10V (standard przemysłowy). Całe szczęście, że napięcie zasilania przychodzi z zewnątrz, więc jest możliwość dostarczenia napięcia 5V i sterowania za jego pomocą.
Jak zwykle okazało się, że teoria nie do końca zgadza się z praktyką. Na wyjściu nie dostajemy napięcia stałego, a sygnał PWM. Elementem wykonawczym, jest tu transoptor, więc trzeba brać pod uwagę spadek napięcia na nasyconym złączu CE fototranzystora. W związku z tym nie udało się uzyskać pełnego napięcia na wyjściu.
Spróbowałem podłaczyć zasilacz, i okazało się, że napięcie wyjściowe jest sterowane bardzo nieliniowo. Na początku rośnie bardzo szybko, a pod koniec wolno. W związku z tym dałem najprostszy układ różniczkujący RC 1kΩ/0.1µF.
Po podłączeniu zasilacza liniowość się ustabilizowała, jednak max napięcia na wyjściu to 4V.
Niestety, trzeba będzie zbudować jakiś układ różniczkujący na wzmacniaczu operacyjnym, co wydatnie zmniejszy rezystancję wyjściową układu sterowania i powinno dać możliwość uzyskania napięcia zbliżonego do 5V. Innym wyjściem, jest zastosowanie dodatkowego zasilacza np. 6V, aby skompensować spadek napięcia, jednak wiąże się to znów z nieliniowością...

Pozdrawiam

[BKK]

To jestem zaskoczony tak wielka precyzją tych czujników. Bo z reguły takie pozycjonowanie załatwia transoptor szczelinowy i odpowiednio ustawiona flaga. Zaleta opto rozwiązania, to wielkość. Wadą jest czułość na zabrudzenia, choć przemysłowe czujniki są bardzo odporne.

[Pyra]

Witam
Udało mi się znaleźć ten test różnych czujników, zerknij na wyniki.
Test 12-tu czujników

Pozdrawiam

[BKK]

Ciekawy materiał. Okazuje się, że najdokładniejszy jest pomiar kontaktowy Szczególnie ciekawie wygląda ten czujnik, w którym igła jest chowana po przekroczeniu progu nacisku. Jednak nie użył czujnika, o którym cały czas wspominam - transoptora, ale szczelinowego. Takie można spotkać choćby drukarkach, w niektórych myszkach komputerowych (tych lepszych) do wykrywania obrotu rolki. W tym przypadku jest to podwójny transotpor, który wyprowadza dwa sygnały przesunięte względem siebie w fazie o 90 stopni (optyczny enkoder). Taki podwójny transoptor można by wykorzystać do hamowania wózka i jego precyzyjnego pozycjonowania (jak spowalniacz w suwnicach). W nich nie ma żadnych refleksów, tylko prosta zasada przesłonięcia diody nadawczej od odbiorczej (lub fototranzystora).
W niektórych drukarkach atramentowych była też stosowana transparentna taśma z bardzo drobnymi paskami, rozpięta między końcami toru karetki, która przesuwała się w transoptorze szczelinowym na niej zamontowanym i służyła do dokładnego obliczania jej pozycji. Takie rozwiązanie pozwalające sprawdzić, czy przypadkiem nie straciło się kroków na posuwie.

[Pyra]

Witam

I zaczęły się pierwsze problemy... W związku z tym, że przeszedłem na interfejs USB, trzeba wgrać plugin. Okazało się, że po tej czynności, wysypują się wszystkie makra do ustawiania krawędzi materiału i pomiaru długości narzędzia. Po prostu się zawieszają.
Przeinstalowałem program i na porcie równoległym wszystko chodzi, po dograniu plugina, się wiesza.
Co ciekawe, makra się zawieszają przy drugiej komendzie przesunięcia. W związku z tym, po prostu musiałem je skrócić, i pomiar dokonuje sie jednokrotnie, i narzędzie (czujnik) nie odjeżdża od materiału do bezpiecznej pozycji, tylko zostaje i trzeba je przesunąć "ręcznie".
W związku z tym, nie ma szans na działanie makra do wykrywania środka otworu...

Pozdrawiam

[Pyra]

Witam

Dziś zostały dokonane ostatnie regulacje. Najpierw na tapetę poszło planowanie mocowania wrzeciona. Niestety oryginalnie nierównoległość wynosiła ponad 0,1mm, co nie jest mało. Najpierw splanowałem i starałem się wyrównać równoległość otworu na wrzeciono i podstawy mocowania.

Kliknij obrazek, aby powiększyć

Kliknij obrazek, aby powiększyć

Po splanowaniu i wyrównaniu, musiałem podłożyć na dole mocowania kuchenną folię aluminiową, czyli około 0,02mm.

Kliknij obrazek, aby powiększyć

Kliknij obrazek, aby powiększyć
Ustawienie wrzeciona w osi X to już tylko formalność, bo delikatny luz na śrubach mocujących jest wystarczający.
Potem próba, frez 6mm do otworów, czyli pojedynczy "ząbek" posuw 300 mm/min i 9tys. obrotów, zbierane 0,015mm.

Kliknij obrazek, aby powiększyć
Jak widać są maleńkie luzy, ale sądzę, że w warunkach amatorskich będzie to precyzja wystarczająca, ja w każdym razie jestem zadowolony.
Teraz już zostało tylko podłączenie czujników krańcowych, ale muszę kupić złącza na kabel.
Teraz już maszynka nr1, idzie w odstawkę.

Pozdrawiam

[Pyra]

Witam

Przyszła pora na kolejne modyfikacje.
W związku z tym, że gwiazdor przyniósł nowe wrzeciono (3f 800W 24000 obr/min. chłodzone powietrzem) i falownik (zasilanie 1f 230V, 400Hz, sterowanie wektorowe) przyszła pora na prace mechaniczne i elektryczne.
Mocowanie wrzeciona było mocno krzywe, różnica wysokości pomiędzy jedną a drugą stroną, 0,05mm. Po kilku godzinach frezowania, wyrównałem na "0".
Samo wrzeciono chodzi pięknie, bicie praktycznie zerowe. W porównaniu z poprzednimi, chodzi cichutko.
Trochę się pomęczyłem z konfiguracją, aby wszystko chodziło sterowane z komputera, ale się udało. Niestety, sterowanie napięciem, nie do końca jest liniowe, odchyłki sięgają 10%.
Ostatecznie: rozpędzanie wrzeciona do pełnej prędkości ustawione na 10s, zatrzymywanie podobnie. Ustawione na falowniku i w machu. Start realizowany przez interfejs z macha. Falownik skonfigurowany na sterowanie napięciem, oraz start jednym z wejść wielofunkcyjnych.

Kliknij obrazek, aby powiększyć
Dużo lepsze łożyskowanie osi wrzeciona, spowodowało możliwość podniesienia głębokości skrawania, co przekłada się na szybszą pracę.
Na razie próby na panelu podłogowym, ale już widać poprawę.
Stare wrzeciono idzie do maszynki nr 1, i będzie ona szukać nowego właściciela.

Pozdrawiam

[GanzConrad]

IMO wykorzystałeś trochę mało dokładne pozycjonowanie: GPS chyba nie schodzi do setnych mm

[Pyra]

Witam
Nie nooo, używam starych, prymitywnych ale sprawdzonych metod, czyli bazowa płyta granitowa, i czujniki zegarowe.
Jestem tradycjonalistą w tej sprawie.
Aktualnie trwają testy, i pierwsze straty. Frez 4mm, 3 piórowy do aluminium, posuw 600mm/min 11000obr/min i zakleszczył się przy głębokości frezowania 3,5mm i... mam teraz dwa frezy 4mm Niestety szło bez chłodzenia, podejrzewam, że z chłodziwem, spokojnie dało by radę.

Pozdrawiam

[GanzConrad]

Przy tych parametrach to ja tnę sklejkę, więc wyciskasz maszynę jak cytrynę

[ElSor]

Frezem 4mm w alu nie schodził bym więcej niż po 2-2,5mm na 1x, przy czym z chłodzeniem spokojnie 2m/min by dało radę, ale frez 1-piórowy by musiał być. 2 piórowe u mnie w byłej pracy wymagały już ~połowę posuwu, bo się zaklejały.

W temacie CNC, to dziś w pracy, dostałem do użytku nową maszynkę 3osie +4ta na agregacie + 26 głowic wiercących o wymiarach roboczych ok 1250x3300x150.