После удачного результата с ЧПУ фрезером , напечатанном на 3D принтере решил попробовать сделать настольный токарный станочек. А то самый маленький токарный станок с суппортом стоит каких то "конских" денег, и имеет, при этом, кучу негативных отзывов.
Если делать правильно и не экономить на пластике - то все работает нормально.
Всё началось с печати токарного патрона 2,5 дюйма (63 мм) по готовой модели с Твинги.
Там есть две модели пластикового патрона
Я напечатал патрон на 3D принтере по скаченной модели, а он не держит заготовку и вообще распадается на две части. В стальном патроне , с которого срисована модель есть такая деталь - стопорное кольцо, которое удерживает две части патрона в прижатом друг к другу состоянии, но такое кольцо из пластика обладает недостаточной жёсткостью, поэтому я напечатал стопорное кольцо из пластика другой конструкции с креплением винтами.
Также я переделал модель для крепления на валу 8 мм и у меня на этот диаметр есть шкивы под кольцевой ремень GT2. Использовал комплектующие, которые закупались для сборки 3D принтера - это массовые комплектующие и их легко купить, и они из-за массовости стоят дешевле комплектующих для токарных станков. После таких переделок патрон стал нормально зажимать и удерживать деталь.
Вот так это крутится в живую
С патроном получилось..... Но напечатанный 1 см профиля передней бабки станка показал, что нужно что то другое.......И смотрим , что наиболее часто продают из близкого по размерам и назначению в таком форм факторе?
Ну вот это .........наверное..
И смотрим информацию в интернете по этим станкам -игрушкам.... Народ меняет чаще всего патроны 50 мм из цинкового сплава на стальные 63 мм патроны и двигатель ставят более мощный....
Значит надо двигатель по мощнее.... в ближайшем магазине для самодельщиков была только одна модель с валом 5 мм - остальные с валами 3,175 мм .... а шкив у меня в наличии только на на вал 5 мм, а переходную втулку сделать дороже, чем купить двигатель с валом 5 мм.
Приобрёл такой двигатель с валом 5 мм.
С двигателем понятно, с валами понятно, в качестве ходовых винтов применим винты - трапеции диаметром 8 мм и шагом резьбы 2 мм на оборот , в качестве гаек поставим латунные антилюфт гайки с пружинным поджимом.
Были созданы вот такие модели для печати на 3D-принтере. Я использую PET-G пластик. Он обладает хорошими прочностным свойствами для конструкционных деталей, маленькой усадкой и держит температуру больше 100 градусов до потери устойчивости формы, в отличие от PLA.. Конечно, и у него есть свои особенности и ограничения, которые следует учитывать при его применении. Листайте галерею. Некоторые детали пришлось переделывать и не по разу. Суппорт стягивается четырьмя 5 мм строительным шпильками, что дает ему хорошую жесткость.
Всего ушло, со всеми переделками, около 1, 2 кг пластика - грубо говоря - одна полная катушка и часть второй катушки пластика по 1 кг.
Основание - Ламинированный ДСП 150 х 300 мм.
И операция отрезания пластика
Двигатель управляется через ШИМ регулятор оборотов, иначе пусковые токи вышибают импульсный блок питания в защитный режим.
А из чего сделать резцы? Сверла для керамической плитки имеют накладки из твердого сплава - стоят по сравнению с резцами мало и по размерам подходят для очень маленького станка, только у них следует слегка переточить угол заточки режущей кромки..... А в качестве "отрезного резца" используем сменное лезвие от канцелярского ножа.
Итак... по размерам получилось следующее
Рабочий ход по осям
По Х - ход суппорта 100 мм, а ход резца в текущем варианте (патрон есть возможность проточить) - от кулачков патрона до ограничения хода - 60 мм..... но если переставить резце держатель на другое крепление то можно и все 100 мм выбрать, но для работы с такой длиной заготовки нужно заднюю бабку сделать.
По У - ход каретки 90 мм - то есть ход больше, чем расстояние от центра до осей - ограничение только по диаметру зажима. Для чего такой большой ход сделан? Чтобы можно было установить фрезерный электро шпиндель - у меня как раз две штуки разных есть. Также можно сделать делительную головку или вместо ходового двигателя постоянного тока установить шаговик- конструктивно возможность предусмотрена..
Пластик он обрабатывает.... А что если попробовать проточить гвоздь - сотку?
И точит ведь - крайне медленно , с очень маленьким съёмом, но точит.
Латунь - проточка под резьбу М3
Основное предназначение станка это финишная обработка деталей в точный размер из пластика после печати на 3D принтере.
Вот пример.... была вторая попытка сделать токарный патрон и при притирке двух половинок - они сварились между собой - попытался отпилить одну деталь, чтоб сохранить другую.... но не удалось, а на этом станке, после его запуска, удалось обточить более массивную часть патрона. Обратите внимание на толщину стенок у патрона - я не экономил на пластике. И посмотрите качество поверхности нижней детали после печати соплом 0,8 мм ( таким соплам печатает для скорости и для прочности деталей) и после токарной обработки на этом станке.
И вот эта же деталь после проточки на данном станке
Также проблема с мелкими переходными втулками - их трудно напечатать в размер - чтобы не они не перегревались при печати и не "плыли" по форме.... а финишная подгонка тоже требует усилий - переходная втулка под шкив 5 мм с вала двигателя 3,175 мм. А на этом станочке финишная подгонка делается вполне легко.
А если поставить электро шпиндель от фрезера на суппорт, то можно сверлить микро отверстия твердосплавными сверлами
Это все было сделано в ручном режиме или через управление перемещением резца через автономный контроллер в режиме ручного ввода команд на перемещение, то есть без подготовки G-кода. Хотя электроника позволяет перемещать по осям по 0,01 мм жесткость станка станка этого не даёт сделать.. хотя люфты и сведены к минимуму.
Автономный блок управления - Ардуино НАНО 3,0+ шилд "Control by GRBL 111330"+MKS TFT2.4 с прошивкой для CNC (для 3-х координатных ЧПУ)+ силовой ключ.... Работает как и управление с сенсорного экрана по перемещениям, так и ввод данных с CD-карты, также возможно подключение к компьютеру по USB шнуру. Работа под GRBL. Подготовка управляющих кодов в бесплатной программе GRBLGRU .
Управление перемещением в ручном режиме через экран автономного контроллера.
Получился такой неплохой хоббийный станочек, который вызвал большой интерес у владельцев 3D принтеров - вот тут я выложил все модели в открытый бесплатный доступ.... Но это делалось под себя и под свою технологию доводки изделия.... так что повторение только на свой страх и риск.
Не надо требовать от этого станочка непосильного - это первый шаг к пониманию того, а нужен ли токарный станочек дома в квартире, а если нужен , то какой? Следует учитывать, что прототип у него всё таки игрушечный токарный станок - это как, по аналогии, детская швейная машинка - шить может , в одну нитку и с крайне ограниченным ресурсом. Так и этот станочек - для освоения базовых навыков - хотя бы освоить на рабочем столе работу по подготовке кодов ЧПУ программы для управления токарным станком...... что очень не легко..
По ЧПУ.... Проект в развитии, требуется сделать датчик на вращении шпинделя и ..... будет электронная гитара для нарезания резьбы. Можно ходовой двигатель заменить на шаговый - для этого все есть в автономном контроллере. Механически это тоже предусмотрено в конструкции и можно делать сложные перемещения, или ставится четвертая управляемая ось электро шпинделя с фрезами... Это сделать легче, чем написать и освоить программу по их ЧПУ управлению....
Проект в развитии.
Четырёх кулачковый патрон
Держатель для стандартных резцов 8х8 мм
Металлический токарный патрон 63 мм - K01-63. Шпиндельный полый вал диаметром 15 мм и внутренним отверстием 10,1 мм. Шкиф под ремень GT2. Подшипники 6202.
Всем удачи и здоровья.
Другие мои статьи по этой тематике - может вам будет интересно:
Самодельный портальный фрезер на пластиковых деталях с рабочей зоной 200х150х50мм
Самодельный станок для намотки катушек трансформаторов
ЧПУ искровой гравёр по металлу из ДВД своими руками
Изготавливаем печатную плату с помощью лазерного гравёра.
Электроискровой гравёр по металлу своими руками
3D-печать.... довольно извилистый путь к нормальному качеству.
Посетите мой канал - там много интересного по самодельным ламповым микрофонам, ламповым усилителям, фонокорректорам и виниловым вертушкам....