Модел на CNC - грешки и решения

Сглобих си малък модел на CNC от плексиглас, за да видя какво трябва да имам предвид, когато си правя истински работещ прототип.

С това моделче ще изследвам грешките, които всеки начинаещ прави, а целта ми е да спестя време и нерви на хората, които са запалени от идеята за CNC.
Работата на този модел се вижда от следващото кличе:


В тази реализация шпинделът е мотор от принтер с 4500rpm. Вижда се, че тази скорост е недостатъчна. Докато достигна до успешен клип, счупих 2 фрезера при опит да постигна скорости по - големи от 150мм/мин.
Следващият опит ще бъде с подобрен фрезер. Целта ми е да постигна поне 10 000 rpm, а надеждата ми - да работя с по - голяма скорост без опасност за режещия инструмент.

В следващия клип фрезерът се върти с приблизително 10 000 оборота в минута. Вижда се, че 10 000 оборота са си 10 000 оборота :)
Сравнението от двата клипа ясно показва, че оборотите са важни. Като се има предвид, че тестът е върху подов ламинат, чиято твърдост (поне според производителите му) не е за пренебрегване, с новия шпиндел лесно постигнах 250 мм/мин подаване и както се вижда инструментът не се тормози и допуска по - голяма скорост. Засега това ме устройва и спирам експериментите с оборотите до тук.



И така, доволен съм от оборотите на шпиндела, но искам да вдигна скоростта на работа на машината. Тук отговорът е еднозначен: избор на мотори!
Външният размер не е определящ. Предлагам ви моята гледна точка. Изпробвам два двигателя с различни размери, на снимката по - долу:

Долу е "малкият", горе е "големият". А ето и на какво са способни:


Тъй като експериментът е направен с един и същ контролер, считам коментарa за излишен: ИЗБОРЪТ НА ДВИГАТЕЛ Е ИЗКЛЮЧИТЕЛНО ВАЖЕН ЗА КАЧЕСТВАТА НА МАШИНАТА, КОЯТО ПРАВИМ.

А важното на един стъпков двигател е механичната му характеристика. Това е зависимостта на въртящия момент от оборотите. Второто двигателче има малък момент, затова не иска да върти. Моментът пък се създава от тока през намотките му. Следователно трябва да се преизчислят намотките и да се пренавият. Пренавиването не е трудно, убедете се сами в следващите снимки:
Тук е оригиналният статор:

Пренавитите намотки на фазите изглеждат така:

Ето как и то започва да върти с 1000 мм/мин, когато намотката се направи с по - дебел проводник, за да издържа по - голям ток.



Грешка при избор на мотора за шпиндела
Подведен от многото публикации в Интернет, аз също реших да използвам малък постоянно - токов двигател с бронзови втулки вместо сачмени лагери. Уточнявам, че е снет от марков принтер, нищо, че е китайски. След не много дълга експлоатация шпинделът ми започна да "свири". Поизмъчих малко моторчето, докато сваля шайбата на вала, но в края на краищата успях. Целта ми е да покажа какво става с втулката и защо сега ще търся задължително мотор със сачмени лагери :)


Грешка при дизайна на портала
Избраната правоъгълна форма не позволява да се използва голяма част от оста Y. Работната точка на инструмента е в предната част на лагера и при натиск създава момент, натоварващ задния лагер. Преди да се изработи порталчето по Y би трябвало да е готова конструкцията по Z, работният инструмент да е поставен и страните на портала да се направят с такава форма, че натискът на инструмента да е по средата между двата лагера Y.

No comments:

Post a Comment