CNC 3018 Pro Metal. Новая ось Z.

Поигравшись с доводкой оси Z понял, что у станка сейчас два узких места и оба связаны с осью Z.

Первое, что бесило, это вылет шпинделя, с которого все проблемы и идут. Свисает, создает момент. Если посадить новый двигатель, то придется добавить переходную пластину на 6-10мм, которая усугубит вылет. И если с вертикальными люфтами я почти справился, то горизонтальные никуда не делись.

После того, как я добавил втулки, более четко стал выделяться люфт кареток на оси X, на которые изначально возлагал излишние надежды и надо было слушать более опытных и ставить не пару кареток, а две пары.

Ширина пары кареток, это уже 84мм, что на 24мм шире моих 60мм. Кто-то их ставит еще шире, но я не хочу терять перемещения по оси Х, без серьезных причин. Поэтому, решил ограничиться 84мм.

А дальше, все по примеру статьи "Переделка 3018 PRO на линейные рельсы. ОСЬ Z".

Все мне в этой оси нравилось, вот только есть нюансы.

Рельсы я хотел использовать 15мм, потому что уже были планы на рокировку кареток между X и Z. Нижний подшипник KFL08 ставить нельзя, скушает место, которого и так нет.

Кареток всего пара широких, а я уже видел, чем это для меня окончилось на оси Х, где как раз именно в продольном направлении все люфты.

Если посмотреть на станки, от профессионалов, которые делаются на заказ, то можно обратить на интересную особенность оси Z. Она длинная.

Т.е. если сравнить отношение длины направляющих к ходу, то получится 2:1 или больше. Хотя при коротких направляющих есть соблазн ограничиться короткой кареткой, ведь этот узел гнуться не должен. Видимо, проблема именно с самими направляющими MGN15 и каретками и единственный способ уменьшить люфт в этом узле, именно изменение соотношения длины оси Z к ее ходу с использованием широких и длинных кареток.

И еще один момент, который меня немного напрягал, это длина шпинделя. Как самого в сборе, так и нижней части, в которой крепятся цанги, так и двигателя.

У меня было такое ощущение, что потяни я за верхнюю часть или за низ и за счет момента, противоположную часть поведет в другую сторону.

Поэтому я купил еще один хомут, чтобы разместить его рядом с первым, чуть выше. Но, это уже мои тараканы, так что, не обращайте внимания.

В остальном, все начал делать по конструкции с форума.

Набросал чертеж на листке бумаги, с учетом всех необходимых размеров. И попытался перевести его в SolidWorks. Получалось туго.

Пригласил товарища, чтобы помог. Он раскритиковал мой комп, сказав что тот слишком тормозной, по сравнению с тем, что я собрал ему на 10-м поколении Intel i5 и SSD Samsung 970 EVO+. Перешли к дегустации коньяков, в итоге еще день я потратил на переустановку "солида", думая что дело в нем.

На следующий день, просто положил лист 10мм аллюминия на фрезерный стол Корвета 414 и стал размечать на нем отверстия и чертить контуры. Детали все плоские, простые, просто нужно насверлить точные отверстия.

Сделал первую пластину, установил рельсы.

Потом попробовал ее установить на ось X, чтобы проверить скольжение кареток.

Через некоторое время удалось собрать уже нечто, осмысленное.

Но это просто промежуточная сборка, потому что пришлось собирать винт с гайкой,

катать его для проверки работы, ставить подшипник в конец оси, чтобы вал не гулял.

В конечном итоге, сборка перекочевала на ось X.

А потом и остальное, включая шпиндель.

Особая гордость у меня в том, что если обратить внимание на то, как близко катается шпиндель от шагового двигателя и его платформы, можно подумать, что они могли бы друг другу мешать и случайно встретиться.

Так вот, это невозможно по двум причинам. Потому что между ними есть расстояние и шпиндель может подниматься вверх и не касаться платформы и шаговика. А еще потому, что из-за большой длины оси Z, я могу установить шпиндель просто чуть ниже и он никогда даже не приблизится в верхней платформе.

Навеяло рассказами умельцев, у которых моторчики не влезали и мешали шпинделю или его крыльчатке. Я пока собирал всю конструкцию, пальцы скрещивал, чтобы так не получилось. Тут сыграла высота рельс MGN15, толщина пластины кареток и немного везения. Если бы не повезло, то я бы просто опустил шпиндель на 20мм ниже и решил бы проблему.

На самом деле, я уже думал про то, что если бы стоял Nema 23, например. То уж за него бы шпиндель точно бы зацепился. Именно поэтому я заказал себе еще один Nema17, 60мм, на случай, если вдруг мощности штатного 48мм не хватит. Он пока едет.

Ход оси Z получился около 66мм, чего с запасом хватает как при работе со столиком с Т пазами, так и если его убрать. При необходимости, есть возможность опустить шпиндель ниже, почти на 36мм, если вдруг задачи этого потребуют. Высота обработки осталась старая, 45мм. Это из-за того, что я опустил нижнюю планку оси Х и ось Y поднялась из-за перехода на рельсы. Решением вопроса, могли бы стать более высокие боковины, например из стали. Но это была бы уже совсем другая история. Хотя и этого нельзя исключать.

И любимое мое занятие. Отжимание шпинделя с контролем по индикатору, чуть было не сорвалось, потому что я уронил свой стрелочный индикатор и тот перестал чего либо показывать. Внутри там что-то отошло и потерялся контакт между шестеренкой и зубчатой рейкой. Странно, но я не стал ничего гнуть, а просто заказал себе за 600р еще один такой же. А все измерения стал проводить на электронном, с шагом в 0.001мм.

Боковые усилия на ось Z более не приводят к сильному смещению шпинделя. У меня получилось дотянуть до 7-8 соток в одну сторону и 2-3 в другую. Вверх, шпиндель отжимает еще меньше, не более 4-5 соток. Дальше я боялся его сломать. В целом, по оси Z, улучшение почти в 2 раза из-за более широкой посадки на ось Х.

И больше всего бы мне сейчас хотелось попробовать станочек в деле, но увы. Для этого необходимо подключать моторчик к драйверу и новому блоку питания. А я пока этого так и не сделал, потому что дико задолбался пилить алюминиевые пластины для оси Z.

Все таки, подключил, собрав на проводах и соплях.

Фреза теперь свободно двигается по заготовке, ее не отжимает.

Пробовал пилить разными фрезами, от 1.5 до 6мм. Доехали двуперые специально для алюминия, потом пробовал на своих старых, 4-х лепестковых, тоже все путем.

Сразу ощутил, что стало доступно сверление, чего раньше не было. Фреза уверенно входит в металл, без попыток уйти в сторону.

Теперь нужно еще немного доработать ось Y, потому что вылет оси Z изменился. И установить электронику.

(продолжение следует)