Промышленный ЧПУ-пенорез.

Довелось посмотреть конструкцию промышленного ЧПУ-пенореза, выпущенного одной из российских фирм. Эту конструкцию видел на фотографиях, но в живую она очень сильно удивила некоторыми решениями и применяемыми материалами.

Схема станка относится к двухкоординатным портальным системам с поворотным столом. Основу конструкции составляет алюминиевый профиль, похоже предназначенный для торгового оборудования. Портал ездит также по алюминиевым направляющим. При этом он никак не закреплен сверху и может быть свободно снят. Сам портал хлипковат и ощутимо болтается, если на него надавить. Над осью Y создатели не заморачивались вообще и просто вставили  второпластовый вкладыш в один из пазов профиля. На каждую ось установлен свой двигатель, воздействующий на подвижные части через тросовые передачи. Поворотная ось выполнена более солидно и представляет собой две шестеренки. Маленькая на валу двигателя, большая - стол. В столе не предусмотрено никаких крепежных отверстий, и как ставить заготовку непонятно. Также диаметр площадки не соответствует размерам станка, которые подразумевают большой размер используемой заготовки.

Поворотный стол

 В общем впечатления двойственные. С одной стороны промышленная конструкция, наверное доведенная до ума, с другой стороны не самые идеальные решения. Цена станка, перевалившая за 170 тысяч тоже не самая лучшая. Возможна она обусловлена используемым программным обеспечением, но по моему явно завышена. К сожалению в работе станок не наблюдался, и что-то сказать по программе и электронике сложно. Возможно, что первое впечатление будет сглажено работой пенореза.

Каретка по Y

Каретка по оси X

Автомобиль из фанеры. Продолжение разработки.

Пока сохнет клей на второй башне ЧПУ пенорезки , потихоньку закончил разработку деталей для фанерного автомобиля. Результат несколько отличается от оригинала, но достичь точного сходства не планировалось. Сам проект переделывался несколько раз. Менялась схема соединения деталей, а также некоторые общие решения. Итог пока нравится, во всяком случае в виде компьютерной модели. Есть несколько вопросов, связанных с тем, что часть деталей никак не позиционируется относительно друг друга, и при сборке это может создать некоторые проблемы. Такое решение стало следствием желания получить неплохой внешний вид. Неожиданно получилось много деталей, поэтому потребуется некоторое время, чтобы все их вырезать из фанеры на моем CNC-станке.

Программное обеспечение для пенорезки.

После первого запуска микропенорезки встал вопрос - какое использовать программное обеспечение. Мой Mach3 неплохо справился с управлением осями, но вся сложность заключается в необходимости подготовки управляющих программ. От стандартных они отличаются дублированием информации, для синхронного перемещения кареток. К сожалению освоенные CAD/CAM программы не дают возможности такое осуществить, а написать самому постпроцессор пока не под силу. В принципе можно обойтись дублированием двух координат X,Y на Z,A в уже готовом файле, но как-то это не совсем хорошо.
В процессе поиска было рассмотрено несколько программ, найденных по фразе Foam Cutter Soft. Большинство из них оказались не совместимы с контроллером, который требует наличия сигналов разрешения. По этому признаку был отметен JediCut. Хотя его можно использовать, если принудительно выставить сигналы разрешения в 1. По железу отказался и от FoamWorks3. Для нее вообще требуется наличие дополнительного электронного блока, хотя программа по отзывам хорошая.

Решение было найдено неожиданно в виде программы FoamWorks 4.  По своей функциональности это уже не ПО для непосредственного управления железом, а специализированный генератор G-кода. FoamWorks4 позволяет создавать УП для 4-х осевых станков, т.е. готовая деталь может иметь не просто один профиль по всей длине, а разные сечения на концах. Связано это с тем, что FoamWorks очень любим авиамоделистами для изготовления крыльев. Исходными данными для программы являются два dxf-файла с сечениями на концах деталей. При этом имеется встроенный калькулятор, позволяющий задать масштаб перемещения по осям, для получения нужного профиля на заготовках разной толщины. Также программ имеет встроенный симулятор обработки. Результат работы выдается в виде файла с расширением tap. Готовый код адаптирован под Mach3. Из недостатков следует отметь бедный интерфейс с не самым удобным расположением отдельных элементов.
FoamWorks при беглом изучении создает впечатление, что в нем есть все необходимое для работы 4-х осевой пенорезки. Большой плюс, что не надо использовать другую программу управления и перепаивать контроллер CNC. Программа платная, стоит 50$. В принципе сумма не большая, поэтому после тестового периода в 30 дней, ее можно легко приобрести, благо оплата есть через PayPal. 

Пенорезка. Тестовый запуск.

Свершилось. В первый раз запустил пенорезку. Все ездит, пусть пока и не очень хорошо. Мощности двигателей похоже хватает, оси не заедают. Есть небольшой люфт в каретках, связанный с использованием готовых изделий от приборов. Тем не менее думается, что для данного станка это не страшно.  Струну на первый раз не поставил, так как пока ничего не настроено, да и одна из башен не проклеена. Зато ее красиво колбасит при работе во всех плоскостях. Для окончательной сборки необходимо поставить крышки подшипников и склеить детали башни, поставить нормальные муфты, ну и навести небольшой марафет - уложить кабели, поставить разъемы и т.п.  Пока не решил насчет конечников, возможно применять их не буду. Из проблем обнаружилась только одна - верхние двигатели греются, при этом контроллер настроен на минимальный ток. Пока как решить не знаю, буду думать.

Пенорезка в половинной готовности.

Переделка шагового двигателя.

Работа над пенорезкой медленно движется. На днях пришел блок питания, о котором поначалу даже не задумывался. Соответственно сразу была опробована плата контроллера двигателей HY-DB4DV_M. Все заработало, потребовалось только выставить настройки в Mach3. Вылезла еще одна проблема. Шаговые двигатели, имеющиеся в наличии, оказались униполярными, с 5 выводами. Подключение их к плате привело к шуму, треску в моторе, попыткам вала повернуться. В общем ничего хорошего. В качестве альтернативы из запасов были извлечены шаговые двигатели от принтеров Robotron, которые успешно прошли испытание на совместимость с контроллером. Но ставить их не хотелось, так как требовалась переделка посадочных мест. Ради интереса, первый двигатель был вскрыт. Детальное рассмотрение показало, что у него имеются четыре отдельных обмотки, один вывод которых припаян к общей точке. Возникла мысль переделать двигатель в биполярный.

Разобранный шаговый двигатель

Для переделки потребовался только паяльник. Средняя точка была распаяна, провода разделены и спаяны попарно. Обратная сборка ШД проблем не вызвала, но вызвала большое удивление этим фактом. Предыдущие попытки разборки/сборки подобных моторов приводили к долгой процедуре настройки соосности вала и обмоток. Здесь же все встало на место без проблем.
Проверка на работоспособность показала, что вал двигателя крутится, остановить руками его не возможно. Осталось установить мотор на пенорезку и опробовать с реальной нагрузкой.

Автомобиль из фанеры - новый проект.

Предыдущий автомобиль, являвшийся копией изделия на одном из буржуйских сайтов, был успешно забанен владельцем этого сайта. Переписка ни к чему не привела. Единственный положительный момент - понравилась сама технология вырезания деталей модели из фанеры. В принципе мой ЧПУ-станок и создавался для этих целей. Поэтому был начат следующий проект, имеющий цель создания исключительно своей модели.
Прототипом послужил американский Buick 1932 года. На выбор повлияло несколько факторов. Первый - нравятся машины той эпохи. Второй - простота конструкции позволяет их легко реализовать. При этом ставится цель не сделать копию, а создать простую модель, как некий собирательный образ эпохи.

Фото прототипа.

Первый результат - векторный файл обводки машины. На его основе будут делаться остальные детали. Так как проектируется не копия, вида сбоку вполне достаточно.

В проекте будет небольшое отличие - запасное колесо поместится сзади, как на фото выше.

Новогодние игрушки.

Близится конец 2011 года и постепенно нарастает предпраздничная суета. Пора задумываться о подарках сувенирах и елочных украшениях. Здесь как никак кстати оказываются возможности станка с ЧПУ. На нем можно изготовить множество простых и вместе с тем интересных изделий.
Первое такое изделие - елка. Выпилена она для дочери в школу на конкурс елочек. Там для развития творческих способностей родителей часто проводя что-то подобное. Ища в сети идею, наткнулись на сайт о дизайне, где была сфотографирована елочка из фанеры, напоминающая фрактал. На этой идее и решили остановиться. Реализовать файл с контуром будущей елки оказалось проще чем это казалось вначале. Далее выпиливание на стане и елочка готова.

Фрактальная елочка

Вторым изделием стала снежинка. В процессе поиска елки, была подсмотрена коллекция деревянных снежинок. Решено сделать и это. Здесь уже можно выйти на огромный простор для фантазии.

Снежинка, только что из под фрезы.

В процессе изготовления вылезли проблемы. В первую очередь не понравилось ворсистость на внутренних слоях фанеры. Возможно это связано с ее не самым высоким качеством, а возможно с неправильным режимом обработки. Хотя пробовал несколько вариантов скоростей - результат остался тот же. В принципе ничего страшного, но требует дополнительной обработки.

Исходное изображение для фрактальной елочки

Исходное изображение для снежинки

Скачать файлы елочки можно на сайте CNCHOBBY.RU