disop

Фрезерный станок ЧПУ на основе УСП-12

100 повідомлень у цій темі

Добрый день, коллеги,
 

В этой теме будет описываться разработка маленького, но жесткого ЧПУ-станка по цветмету (в перспективе - по стали) на основе максимального использования готовых компонентов, в том числе УСП. На оригинальность не претендую - станки на основе универсальносборных приспособлений собирались и до меня, и будут собираться после. Но может для кого-то будет полезно.

Идея разработать небольшой фрезерный станок с габаритами и массой между часовым С-169 и НГФ-110 у меня появилась несколько лет назад. После изучения существующих наработок понял, что делать очередной роутер на цилиндрических опорах, шаговиках и ШВП смысла нету - жесткость у такой конструкции недостаточна. Проектировать же что-то более серьезное на рельсах и из чугуна с околонулевым конструкторским опытом чревато потерями времени и денег. Поэтому первый станок решил собирать готовых блоков с минимальным количеством станочных и слесарных работ. В качестве "конструктора" выбрал набор УСП-12, как наиболее подходящий по габаритам для этой задачи.

Более детально - по компонентам:

Станина
Плита УСП-12 480х300х60 мм, на которую устанавливается координатный стол и колонна для установки оси Z и шпинделя.

Колонна
В основе колонны лежит угольник УСП-12 210х180 мм.  Необходимая высота набирается соответствующими подкладками. Сверху устанавливается поворотный столик УСП-12 с диаметром 120 мм и размерами основания 180х180 мм. На поворотный столик устанавливается  делительный диск и стандартная же планшайба диам. 240 мм.
 
Ось Z
В качестве оси Z будет применен готовый актуатор, купленый на барахолке. Внутри актуатора - рельсовые направляющие и трап. винт 12 мм (точнее пол-дюйма, так как актуатор американского производства). Для фрезеровки стали он, конечно же, слабоват - в дальнейшем ось Z надо будет менять на что-то типа малой продольной от подходящего токарного станка. Но опять же - для старта подойдет. Актуатор устанавливается на поворотную планшайбу, а на него уже устанавливается шпиндель, что позволяет проводить фрезеровку под углом.
 
Оси X и Y
И здесь готовый координатный столик от шлифовального станка Hauser был приобретен на чипмейкерской барахолке. При массе в ~40 кг его ходы составляют всего 120х120 мм. Немного, но для околомодельных задач мне будет достаточно. У столика есть и другие недостатки - прежде всего, это винт с метрической резьбой (на чип.ру была моя тема про "внутренности координатного стола Hauser). Но пока буду стартовать на чем есть, в дальнейшем возможно поменяю винты на трапецию.
 
Шпиндель:
Небольшой Teknomotor на 0.5 кВт с цангами ER20.
 
В результате должно получиться следующее:
  • Ходы станка по осям X, Y, Z - 150x150x100-120 мм
  • Масса станка - прим. 150 кг
  • Планируемая точность - ну в сотку не попаду, конечно, а за 0.05 есть смысл погоняться.

Станок будет использоваться в домашних условиях в основном для моделе- и роботостроительных задач, будет модернизироваться и переделываться по необходимости. В дальних наполеоновских планах - создание мини-обрабатывающего комплекса на основе этой конструкции.

В мастерской бываю лишь по выходным, поэтому проект будет развиваться неспешно. Фотографии будут и много. Советы и конструктивная критика приветствуются.
 
Спасибо,

Юрий.

Змінено користувачем disop
4

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах

Будем ждать фото от вас !)

0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах

Прикинул механическую часть - вид спереди и сбоку. Сборка не финальная (точнее, вообще не сборка - компоненты просто поставлены друг на друга, кое-где установлены шпонки). Планшайба и делительный диск еще не установлены.

Для понятия о масштабе - размер "квадратик плюс прорезь" 60х60 мм. С УСП работаю впервые в жизни, поэтому буду рад услышать комментарии о том, что я сделал не так и (главное) - как нужно было сделать правильно. Пока исходил из базовых понятий о жесткости, но в основном - из здравого смысла.

IMAG0038.jpg

IMAG0039.jpg

2

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах

Круто спору нет!)

В принципе можно и еще больше собрать !)

0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах
Только что, Micromotor сказал:

В принципе можно и еще больше собрать !)

Больше - в смысле расширить станину? Или добавить плит на колонну?

0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах

То и то...)

0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах

Есть еще в запасе парочка плит 360х120 и пара 240х120. Это увеличит жесткость?

0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах

А сколько килограммов весит сама головка ЧПУ ?

0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах

Делительный столик на колоне, я так понимаю, для установки шпинделя или ВФГ будет использоваться?

По массе и стоимости данный станок давно вышел за НГФ.

И ещё есть вопрос, для чего применены соединительные планки в верхней части конструкции? Те что обнимают сверху делительный столик, у меня такое впечатление что они соеденены только с ним или ошибаюсь?

Змінено користувачем Stebium1
1

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах

Я бы на уголок сверху крепил одну плиту подходящего размера вместо бутерброда из подкладок. А на плиту уже поворотный столик привинчивать. Тогда поворотный столик можно будет легко перемещать вверх-вниз по пазам если вертикальных ходов будет нехватать и еще сразу позволит вынести шпиндель вперед.

Змінено користувачем -Pj-
0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах
1 час назад, Micromotor сказал:

А сколько килограммов весит сама головка ЧПУ ?

Сам шпиндель крохотный - килограмма 4 всего.

47 минут назад, Stebium1 сказал:

Делительный столик на колоне, я так понимаю, для установки шпинделя или ВФГ будет использоваться?

Да, именно так. На него надевается планшайба, а на планшайбу уже устанавливается ось Z со шпинделем.

48 минут назад, Stebium1 сказал:

По массе и стоимости данный станок давно вышел за НГФ.

По массе точно не вышел - в НГФ по-моему килограммов 250, а тут - плита 40, столик еще 40, колонна пусть еще даже 50. Даже до 200 не дотягивает. По стоимости - да, возможно. Но компоненты я собирал не один год, что-то обменивал, что-то находил очень недорого. Очень хочется обойтись вообще без китайщины, хотя и понимаю, что не получится.

50 минут назад, Stebium1 сказал:

для чего применены соединительные планки в верхней части конструкции? Те что обнимают сверху делительный столик, у меня такое впечатление что они соеденены только с ним или ошибаюсь?

Планки соединены со столиком и с нижней подкладкой (может пока не соединены, но будут - там есть соответствющие резьбовые гнезда. Угольник, к сожалению, да - только обнимают, там привинтиться этими планками некуда.

40 минут назад, -Pj- сказал:

Я бы на уголок сверху крепил одну плиту подходящего размера вместо бутерброда из подкладок

Плиты (по крайней мере те, что есть у меня) не имеют сквозных отверстий в нужных местах - придется крепить по схеме (снизу вверх) "угольник-шпонка-плита-шпонка-делительный столик". С подкладками же конструкция стягивается винтами насквозь - от делительного столика и до угольника. Если конструкция с плитой и двумя наборами винтов получается более жесткая, чем с подкладками и одним набором винтов - конечно же, стОит переделать.

 

0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах
42 минуты назад, -Pj- сказал:

и еще сразу позволит вынести шпиндель вперед

По поводу выноса шпинделя - в текущей конструкции по расчетам для полного перекрытия стола шпинделю не хватает 32 мм. Думаю сделать (точнее, заказать) переходную плиту между самим шпинделем и кареткой оси Z такой толщины.

0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах

Еще несколько фотографий - ось Z (простите за преотвратное качество, на следующие выходные переделаю) и сам шпиндель. Поместил на координатный стол, чтобы можно было оценить и сравнить размеры этих деталей.

IMAG0040.jpg

IMAG0041.jpg

IMAG0042.jpg

0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах
Только что, softm сказал:

Как будете перемещать все вверх когда соберете? 

Не совсем понял - "вверх" в смысле по оси Z?

0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах
4 минуты назад, softm сказал:

На подставку, оно же вроде на полу лежит?

Ааа. Это не пол -  это сборочный верстак, покрытый резиной. Если смущает плитка - так она на стене (хоть и напольная), по принципу фартука на кухне. А перемещать его думаю буду еще не раз - тем УСП и хороши, что их можно разобрать, перетащить по частям и собрать в нужном месте снова.

По поводу моей мастерской будет (надеюсь) отдельная большая тема в "Покажите свою мастерскую".

Змінено користувачем disop
0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах
13 минуты назад, disop сказал:

Планки соединены со столиком и с нижней подкладкой (может пока не соединены, но будут - там есть соответствющие резьбовые гнезда. Угольник, к сожалению, да - только обнимают, там привинтиться этими планками некуда.

Плиты (по крайней мере те, что есть у меня) не имеют сквозных отверстий в нужных местах - придется крепить по схеме (снизу вверх) "угольник-шпонка-плита-шпонка-делительный столик". С подкладками же конструкция стягивается винтами насквозь - от делительного столика и до угольника. Если конструкция с плитой и двумя наборами винтов получается более жесткая, чем с подкладками и одним набором винтов - конечно же, стОит переделать.

Маленькие угольники по бокам зачем? Разве в большом угольнике снизу нету пазов? туда шпонки против сдвига поставить и все.

А в большом угольнике нету сквозных отверстий вверху?

0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах
Только что, -Pj- сказал:

Маленькие угольники по бокам зачем? Разве в большом угольнике снизу нету пазов? туда шпонки против сдвига поставить и все.

Думал дополнительно подпереть с боков. Если шпонок достаточно, маленькие треугольники уберу.

2 минуты назад, -Pj- сказал:

А в большом угольнике нету сквозных отверстий вверху?

В смысле на узкой его грани или на широкой? Есть и там, и там.

0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах
2 минуты назад, softm сказал:

Вопрос, зачем поворотный стол сверху - как 4-я координата или для высоты? 

Как "недокоордината". В смысле привод к нему я устанавливать не буду (да и некуда там) - исключительно для ручной фиксации шпинделя под нужными углами. Делительный диск, который есть у меня, позволяет поворот через 15 градусов - то есть самые ходовые углы 30, 45 и 60 градусов можно выставить быстро.

0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах
5 минут назад, disop сказал:

В смысле на узкой его грани или на широкой? Есть и там, и там.

Ну тогда в торец плиты т-болты в паз - пропустить через свозные отвестия угольника и затянуть снизу гайками. Ну и шпонок между ними побольше :) Боковые соединительные планки оставить тоже.

Змінено користувачем -Pj-
0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах
6 минут назад, softm сказал:

Одно из первых фот

Вашу тему по этому станку читал одной из первых, ею в основном и вдохновлялся :)

0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах
1 минуту назад, -Pj- сказал:

Ну тогда в торец плиты т-болты в паз - пропустить через свозные отвестия угольника и затянуть снизу гайками.

Да, так можно. Но поворотный столик на широкой плоскости отверстий не имеет - его можно крепить, только устанавливая на узкие грани. Вот фоточка для наглядности:

986_big.jpg

То есть на плиту нужно будет установить какой-то уголок или пластину 60х60хдлина плиты, и к нему уже "стоймя" прикручивать поворотный столик.

0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах

А куда будете ставить шаговые моторы ?!

0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах
4 минуты назад, disop сказал:

То есть на плиту нужно будет установить какой-то уголок или пластину 60х60хдлина плиты, и к нему уже "стоймя" прикручивать поворотный столик.

А вот те маленькие уголочки не подойдут для закрепления поворотного столика на плите?

0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах
Только что, Micromotor сказал:

А куда будете ставить шаговые моторы ?!

Сейчас координатный столик "немножко" разобран, поэтому видны только ходовые гайки - ни винтов, ни штурвалов с лимбами на фото нет. Кстати - приводы на X-Y планирую делать не на шаговых двигателях, а на сервомоторах - один уже лежит дома, второй застрял где-то на таможне. По оси Z в актуаторе уже установлен шаговик 2А - его и оставлю.

0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах
2 минуты назад, -Pj- сказал:

А вот те маленькие уголочки не подойдут для закрепления поворотного столика на плите?

И уголочки подойдут, и планочка соответствующая есть. Весь вопрос в жесткости - какой вариант будет жестче. Опять же, если что-то не понравится - всегда можно разобрать и переделать без ущерба для "конструктора". Сегодня дома порисую вариант с таким креплением.

0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах

Створіть акаунт або увійдіть для коментування

Ви маєте бути користувачем, щоб залишити коментар

Створити акаунт

Зареєструйтеся для отримання акаунта. Це просто!


Зареєструвати акаунт

Увійти

Вже зареєстровані? Увійдіть тут.


Увійти зараз

  • Зараз на сторінці   0 користувачів

    Немає користувачів, які переглядають цю сторінку