Добрый день, дорогие товарищи. В прошлой статье мы говорили о типах станков с ЧПУ. Но возникает логичный вопрос, действительно ли они потребны для использования дома и зачем это надо?
Позволю себе напомнить вам, с чего начиналась - я хотел построить паровой двигатель (и до сих пор хочу). Даже выбрал модель:
Однако особых навыков виртуозного выпиливания из латуни напильником у меня не наблюдается. Плюс, создание одинаковых деталей ремесленным трудом (почитайте про рукодельные болты в доспехах 15го века) это попахивает каким-то жутким задротством. Мы с вами живем в 21м веке, у нас в кармане устройство, в несколько раз превосходящее вычислительной мощностью компьютер, рассчитывающий полет Гагарина... А для чего мы его используем?.. Чтобы запускать птиц в свиней... Вот я и подумал, что было бы круто приспособить эту "мосч" для создания материальных предметов - я еще питал иллюзии касательно легкости создания изделий на станках с числовым программным управлением. Надеюсь, в результате прочтения моего блога вы тоже от них избавитесь.
Как я и говорил, мне в "наследство" попал Proxxon MF70.
Если верить буклету компании, то она занимается производством станков для моделистов всех размеров и данный станок является одним из самых маленьких (да, нет аналогов) в своем классе, притом при должном старании малыш спокойно кушает чермет:
Сам станочек достаточно маленький, в интернете полно фотографий в сравнении с советскими промышленными монстрами, однако выполнен довольно таки качественно. Единственное, что омрачает - это отсутствие в станке упорных подшипников на винтах подачи координатного стола:
После покупки приходится дорабатывать - покупать на али 12х6х4 и вставлять по 2 на ось. Ось Z "болтается" и закреплена только сверху, по этому оба подшипника поджимаются в верхней части винта.
Ну и цена... Цена на эти игрушки на Авито(подержанные, естесна) порядка 30к за версию без чпу и в 2.5 осях, версия с чпу и 4ми осями - около 50-60к, зависит от компонент. Станки эти любимы судомоделистами, потому что работают достаточно тихо, исключение составляет использование длинных фрез и металла - например, когда я грыз молоток фрезой 42мм длинной - звук стоял такой, что на балконе находиться было проблематично. Однако, при использовании фрезы в 30мм длинной и тех же 3мм диаметром при фрезеровании дерева - можно спокойно сидеть и разговаривать в той же комнате. Ввиду того, что хвостовики фрез для таких размеров обычно 3.175мм, а сами режущие поверхности фрез бывают диаметром 0.2мм, снимать такой фрезой материал представляется достаточно не тривиально задачей. Станок по этому развивает скорость вращения шпинделя до 20к оборотов в минуту - иначе фреза просто сломается, не успев ничего снять.
Для модельных дел рабочего поля станка обычно достаточно - 128мм по оси Х, 40мм по оси Y и 62мм по оси Z, однако при производстве компонент ЦММЛ-К-5 я столкнулся с тем, что их все надо было уменьшать в два раза относительно чертежа из брошюры, плюс станок то и дело натыкался на концевики и останавливался.
И так, что мы имеем? Непосредственно, сам станок. Но для кручения валов необходимы шаговые двигатели - они поворачивают винт на определенный градус, винт передает вращательное движение в поступательное за счет резьбы и стол сдвигается на какое-то расстояние. Чтобы станок не крутил в никуда, со всех сторон (исключение - минус оси Z) на станине стоят концевые выключатели. То есть, если станок уезжает за его возможности - он автоматом выключается. Кстати, заявленная точность станка - 0.05мм. Движки надо крутить, по этому к ним подсоединяют драйвер - он питает шаговики и в него приходит управляющий сигнал от платы контроллера. Часто для модельных станков контроллером выступает компьютер - именно он через LPT или USB посылает сигналы на плату управления и она передает их на драйвер и они, в свою очередь, приводят станок в движение. У меня установлена плата TB6560 с опторазвязкой. Данная плата, пожалуй, достойна отдельной статьи. Так же для удешевления сборки используют решения на Arduino. Не смотря на то, что я большой фанат этой платформы, использование её для станков с чпу представляется для меня достаточно плохой идеей - гальваническая развязка шилдов не всегда такая же хорошая, как и в том же ТВ6560. Плюс, есть такое понятие, как чистота сигнала - когда он поступает на драйвера, если там есть шумы, моторы могут дергаться и либо сбиваться (контроллер будет думать, что они, например, на 15мм уехали, а на самом деле на 14.5) либо подвисать. ТАк вот на шилдах есть определенные шумы. Не могу сказать, что они они вообще не применимы, но мой выбор за спец электроникой.
Управление перемещением валов - а станок "не знает" и "не видит" деталь - он просто в слепую ездит по координатам, что порой приводит к лихой поломке инструмента, если вы не всё рассчитали - происходит посредством g-кодов. То есть для того, чтобы выточить деталь, вам нужно сначала нарисовать её в графическом 3D редакторе, затем в специальной программе задать действие - снятие фаски, выпил кармана, шлифовка, которое потом будет переведено в g-код и после этого можно запускать станок по получившейся программе. Однако и это еще не всё, надо настроить программу управления так, чтобы она нормально читала g-коды....
Мой проксон работает под управлением системы Mach3 - которая не поддерживается (устарела) уже как лет 10, наверно. Существуют разные системы, например так же есть LinuxCNC, свободная система на основе опенсурса и ряд других, Так что вы точно сможете выбрать себе по душе.
Напоследок хотел бы показать вам видео, как станочек кушает тестовую деталь:
Спасибо за внимание!