ЧПУ Токарный станок

В процессе работы над роботом, я пришел к выводу, что печатать его из пластика на 3D притнере это конечно быстро, но мне кажется, что это плохая тенденция типа "х@#к-х@#к и в продакшн" и это не совсем то, от чего я буду счастлив потом.

Ведь у меня на робота серьезные планы. А к тому времени, как он начнет делать что-то членораздельное пластик скрее всего начнет трескаться, и я буду постоянно перепечатывать пластиковые детали, вместо реального программирования робота.

В связи с этим, я решил, что я перепроектирую и переделаю робота из более прочных и долговечных материалов, чтобы он не требовал серьезного обслуживания, скажем, лет 20. Это означает, что делать его надо из металла, и пластика, только не напечатанного, а выпиленного на станке или станках. А для этого хотелось бы иметь эти самые станки.

ЧПУ роутер у меня уже кое-какой есть, и на нем вполне сносно можно точить алюминий и пластик. Однако, если дело касается чего-то железного, то этот роутер с такой работой уже не справится.

Поэтому я задумал сделать компактный токарный стакнок, такой, чтобы можно было дома точить железо.

Изучив предложение существующих токарных станков в интернете, я понял, что нужных мне министакнов в природе не существует. Например, домашние хоббийные станки имеют патрон диаметром 100мм, а я хочу 160 мм, диаметр проходного отверстия - всего 19 мм, а я хочу 40 мм, мощность мотора у станков обычно около 500 ватт, а мне хочется хотя бы киловатт, ну и так далее

Стоимость такого станка с доставкой на дом встанет мне в 1000 кад, однако такой станок будет сразу же нуждаться в переделке в ЧПУ версию, что дополнительно потянет за собой расходы еще такого же порядка.

При этом я не уверен, что механику не придется переделывать, и что я потом не буду мучаться а не точить на станке.

В общем, я решил строить станок сам, делать сразу ЧПУ версию.

В связи с чем был закуплен металл, винты, рельсы, ну и все остальные причендалы.

Исторически, начал я заготовку вот с таких вот рэльсов.

Rails

Пишут, что они heavy duty, ну потом проверим в процессе эксплуатации. Длина рельсов у станка будет 500 мм, и с учетом ширини каретки и прочих ограничений максимальных ход по оси Z, то есть по длине станка будет порядка 25 см.

Потом я прикупил вот такой вот патрон, 160 мм диаметром.

Chuck160

Патрон продавался сразу с планшайбой. Планшайба имеет внутреннюю резьбу 2 1/4"-8, которую мне самому придется нарезать в самом самом конце. То есть это будет одна из последних операций, которую мне придется сделать чтобы установить патрон.

Естественно, мне придется долго тренироваться, прежде чем я смогу уверенно нарезать такие резьбы на станке. Станочек будет ЧПУ от рождения, поэтому следующей покупкой были 2 шаговых моторчика, со встроенными драйверами.

Motors

Я их еще не испытывал, но надеюсь они будут работать нормально. Все что требуется это подключить 20-50 вольт и подавать на них шаги и направление вращения. Драйвер имеет встроенный энкодер, поэтому моторчик не должен терять шаги. Максимальный момент который развивает двигатель 1N*m. Был вариант 2N*m, но я решил, что все равно буду делать понижение 1:2 через зубчатый ремень, поэтому момент сил возрастет в 2 раза. Шкивы для зубчатых ремней придется пилить на роутере самому из алюминия.

Потом, я определился с размерами станка (~80 см - длина, 44 см - ширина, 30 см - высота ) и соорудил для этого станка мини-верстачок, с соответсвтующими размерами столешницы.

Stol

Задумка была такая, что станок будет стоять на этом верстачке, а сверху над всей этой конструкцией будет столярно-слесарный верстак. И маленький верстак можно будет выдвигать если надо что-то выточить.

Stol2 Вот так выглядят большой и малый верстак в сборе. На том месте, где стоят тиски будет жить станок.

После того, как я покончил со столяркой, которая отняла таки месяца полтора по выходным, я перешел к закупке металла

Metal

Метал я покупал новый, это в основном квадратные трубы с толстой стенкой, и металлические плиты из горячекатанной стали, толщиной пол дюйма. Метал конечно же оказался кривой, да я в принципе предполагал, что так оно и будет. Я уже имел дело с прокатом, поэтому отклонения там бывают приличные.

Но я уже морально было готов к такому ходу событий. Метал надо ровнять, причем ровнять нормальными инструментами, с тем, чтобы получить хорошую точность обработки.

В связи с этим были закуплена гранитная плита, размером 12 на 18 дюймов, для вышабривания плоскостей, приличного класса точности. Металлический угольник, прямой угол, штангенциркуль, большие и маленькие шаберы, лекальная линейка производства СССР, щупики и прочий слесарный инструмент. Сверлильный станок у меня еще остался еще со времен строительства ЧПУ роутера, и он пребывал в гибернации под комодом в течение 5 лет.

Недавно он был возвращен к жизни и участвовал в постройке верстаков в качестве вертикально-фрезерного станка по дереву.

Вот так мог бы выглядеть алтарь слесаря в какой-нибудь из бесконечных вселенных

Stone

В общем, разложил я метал в примерную конфигурацию, как я предполагаю строить станок.

Metal3

Вот такая вот у меня будет трубень для крепления планшайбы и шпинделя, диаметром 2.5", которая будет крепиться на 2 конусных подшипниках.

Truben

А вот рэльсы и винт, как я думал они будут располагаться на станине.

Rails

Все площадки, прилегающие к рельсам конечно же придется ШАБРИТЬ.

Чем я сейчас и занимаюсь. И буду заниматься наверное до весы. Отклонение у металлопроката довольно большое, и шабрение одной сторони занимает примерно 20 часов, сначала в грубую болгаркой, а потом доводка вручную за часов 6 можно вывести плоскость в пределах 10 микрон на плиту 20 на 22 см.

NachaloShabrenija FinishShabrenija

Вот так выглядела вогнутая сторона в процессе шабрения.

А вот так выглядела выпуклая сторона при шабрении

Concave Concave2

Вот таким вот девайсом я контролирую толщину после шабрения

Gage

Точность индикатора 0.001", и если я буду в районе одной тау - то меня вполне устроит точность изготовления станка.

Я даже попробовал притереть поверхности, и вот что получилось, но такая чистота поверхности мне не нужна

Gage

На этом, пока все.

- End of section -