Vilka är vi?
Vi är två bröder som alltid har skruvat på olika prylar - allt från bilar och motorcyklar till datorer och tv-apparater. Jag som skriver heter Mikael (Coolkidz här på forumet). Jag har mest varit intresserad av mekaniska problem och lösningar medan min bror Pickitup har mer dragning mot elektronik. Ingen av oss jobbar yrkesmässigt med våra intressen utan det är vår hobby. Dessutom lider vi av en kraftig samlaråkomma.
Varför skriver vi detta?
Vi har fått enormt mycket inspiration från detta forum. För vår del började allt med intresse kring Jojjes Lillasyster men det ena ledde till det andra och nu vill vi gärna berätta vad vi gjort. Kanske kan det inspirera någon annan eller ge uppslag till hur man kan göra eller inte göra. Vår beskrivning har ingen ambition att vara någon byggbeskrivning - vi hävdar inte ens att det är en bra maskin. Men med de utgångspunkter som vi hade, så hoppas vi att det kommer att bli en bra maskin för oss. Den kommer naturligtvis att utsättas för kontinuerliga förbättringar.
Varför har vi valt att bygga en fräs?
Pickitup har vid flera tillfällen tagit upp idén att vi borde köpa eller bygga en liten maskin men jag har aldrig riktigt tänt till. Han har sett ett behov för att tillverka kretskort och lådor, men även småpryttlar till sitt pågående trikebygge (trehjulig motorcykel).
Jag å andra sidan har precis fått färdigt ett HTPC-bygge (om det någonsin kan bli klart), och bestämde mig för att bygga en dator till bilen. Ganska snart insåg jag att om det ska bli så som jag vill så måste jag göra en ganska avancerad frontram till touchskärmen. Efter lite bollande med min bror så framstod en CNC-maskin som en bra lösning på mitt problem.
Efter många timmars läsande här på forumet och på resten av nätet så skissade vi ihop en maskin. Vårt mål har hela tiden varit att hålla nere kostnaderna samt att konstruera den på ett sådant sätt att vi skulle klara oss med våra begränsade verktyg. Som det har skrivits här tidigare så är det svårt att bygga en fräs när man inte redan har en. Vi har också valt att göra vissa dela simplare för att vi så snart vi har en fungerande fräs ska kunna köra fram utbytesdelar och successivt få en stabilare och bättre fräs. Vi insåg också att kunskap får man genom att göra ett antal fel och finna lösningar till dem. Vissa saker kan man förstås läsa sig till och en del saker kan man klura ut, men att till exempel förstå inverkan av vibrationer under körning o dyl ska nog upplevas.
Eftersom vi ville hålla nere kostnaderna så mycket som möjligt så grävdes det en del i gömmorna efter komponenter men för att kunna använda dem istället för att köpa allt var vi tvungna att kompromissa här och var i konstruktionen. Vidare så har vi försökt att använda billigare varianter av allt.
Bygget
Projektet tog sin början några dagar innan julen 2008. Pickitup började skissa på det elektriska och göra listor över vilka komponenter som skulle behövas och vad han hade i sina lådor. Jag införskaffade aluminium och rostfri stång och började fila på det som skulle komma att bli XY-bordet. XY-bordet blev så pass klart att det behövdes ett stativ någon dag in på 2009. Jag lånade då en verkstad så att jag kunde svetsa samman själva stommen samt klä in det med plåt.
Jag började med att med bågfil och lite borrande ta ur hacken i den långa aluminiumgaveln. Dessa hack är enbart till för att man ska komma åt justerskruven med en insexnyckel. Eftersom vi inte har några avancerade maskiner behöver vi kunna justera allt, och de fyra justerskruvarna gör det möjligt att justera gejdern -+1 åt alla håll. Hålet är borrat ø18 mm och stången är ø16 mm. När den är injusterad kontradrar man åt muttrarna för att låsa fast den i läge. Tanken är också att när det är injusterat och klart ska det hamna en droppe lim på alla gängor för att låsa dem ytterligare.
Vi har försökt att integrera så många funktioner som möjligt i gavlarna så att vi inte ska behöva köpa många olika ämnen. Med anledning av detta så har vi också använt dem som lagerhus för trapetsstången. På grund av verktygsbrist så har vi borrat lagersätena i en pelarborr, inte optimalt men enkelt. Lagret ska få några droppar lim för att inte glappa alltför mycket men det kläms också fast i ytterringen med hjälp av täcklocket.
Trapetsaxlarna valdes med ytterdiameter 12 mm p g a att man då skulle kunna svarva undan tillräckligt med material för att kunna få ett lagersäte på den. Innerringen låses fast vid axeln med hjälp av en vanlig M8-mutter. Motsvarande lagersäte finns i andra ändan av axeln och på detta vis kan lagren spännas mot varandra för att eliminera glappet i axeln. Lösningen är inte optimal och det finns en risk att friktion mellan trapetsstång och mutter gör att man får en längdutvidgning av friktionsvärmen som kan ge spännande effekter på fräsresultatet. Lagrena är också en kompromiss. De är ju inte gjorda att ta upp last i denna riktning, men enligt SKF-handboken så klarar de av X % av sin bärighet i denna ledd. Med tanke på att de kostar 14,90 SEK så är det värt ett försök.
Alla lock har gjorts likadana med samma håldelning som stegmotorerna. Detta mest för att göra det lite enklare att hålla ordning på men en av följdeffekterna blir att man kan sätta motorn på andra sidan utan allt för mycket jobb.
I det övre av de två borden monterades två aluminiumprofiler som vi hade liggande, in mellan gavlarna. Dessa har två syften - dels ger de en plats att montera lagerbockarna på för det nedre bordet men de stabiliserar också det övre bordet. Jojje brukar förklara vikten av korsstag med en tändsticksask vilket är en bra förklaring. Dessa stag fungerar lite som korsstag utan att ligga i kors. Eftersom de är så breda som de är, 50 mm, så kommer de att vilja vrida sig runt hörnpunkten som ligger 25 mm från monteringsskruven. Två stag monterat korsvis med 50 mm mellanrum skulle ge samma effekt. Helst hade jag velat ha ett kryss från hörn till hörn, men det lät sig inte göras.
Som lager i borden valde vi att använda lagerbronsbussningar med fläns, till dessa gjordes lagerbockar av samma stångämne som gavlarna är gjorda av. Hålet för bussningen borrades i svarven, förhoppningsvis betyder det att hålen sitter på samma ställe i samtliga bockar. Detta var en billigare lösning än att köpa kullagrade bockar, även om det säkert kommer att bli sådana på sikt. Jag satte dit en liten låsskruv för att förhindra att bussningen flyttar på sig.
Rent generellt kan man säga att det mesta är enkelt att justera åt flera håll, t-spåren i aluminiumprofilerna medger förflyttning. Det går att skimsa in åt det andra hållet.
Muttrarna för drivningen av linjärrörelsen är tänkta att sitta i likadana bockar som glidlagren sitter i - en sådan ”mutterbock” i varje ände av bordet för att man ska kunna kontradra dem för att få bort glappet. Dessa måste ganska snart bytas ut mot riktiga anti-backlachs-muttrar då denna lösning kommer att göra oss galna på ganska kort tid. Hög friktion ger slitage som leder till justering m m men som en enkel och billig lösning för att testa av övriga delar hoppas jag att det funkar.
Aluminiumprofilerna som användes i det övre bordet skulle också behövas i det nedre, men min tanke är att först prova att skruva fast det nedre bordet i stativet. Detta borde bli mer stabilt än profilerna men kanske behövs bägge då det är långa gejdrar som är mycket tunna. Vi kommer att få svikt i arbetsbordet men förhoppningsvis inte så mycket om man bara bearbetar mjuka material och inte har allt för tunga arbetsstycken.
När jag kommit så här långt med XY-bordet känns det som om det vore bra att kunna montera fast det i stativet innan man börjar justera in det.
Stativet
Efter ett besök i familjens materialsamling valdes U-profil 50x100x50x8 mm till den rektangulära ramen som maskinen står på. Benen kapas till av fyrkantsrör 50X5 och balken där Z-axeln kommer att monteras är ett fyrkantsrör 80x5 mm. Dessa delar kapades till med vinkelslip och så har jag försökt att slipa in varje del i mått och vinkel. Helst hade jag ju velat planfräsa de ytor som påverkat XY-bord samt Z-axeln, men det tillåter inte varken befintliga maskiner eller budget, så vi får förlita oss på att det går att justera in allt vinkelrätt. Jag tycker att det finns justeringsmöjligheter över allt så jag antar att det gränsar på det omöjliga att justera. Eftersom vi planerar att använda skärvätskor i maskinen så valde vi att kapsla in den. Vi hade några 2 mm plåtar stående som vi tog till detta. De plåtar som sitter på de bägge gavlarna svetsas fast i ramen. Observera att de svetsas på båda sidorna om balkar och rör, detta för att det inte ska kunna ge vibrationsljud metall mot metall. Hur som helst så blir ju detta en stor plåt låda som kommer eka rejält. Efter provkörning kommer vi att försöka klistra på ljuddämpning motsvarande det som används i bilar och dessutom fylla upp med isolering.
Planen är att vi ska göra en kåpa av aluminiumprofiler och plexiglas över arbetsbordet. Man vill ju gärna se vad som händer men inte bli nerstänkt av spån och vätska och andra flygande delar.
Spindel
Som spindel kommer vi till en början att använda en handöverfräs från Claes Ohlsson med märkeffekt 2100 watt. Denna klarar skaftdiametrar ø6, ø8 och ø10 mm.
Z-axel
Denna del av maskinen vilar ännu i dimma. Idéerna är många men ännu har det inte riktigt sagt klick. De flesta lösningar tenderar att bli för avancerade att tillverka eller allt för dyra. Det lutar för tillfället åt en lösning som är riktigt primitiv så att vi kan köra fram delar till den som vi verkligen vill ha.
Elektroniken
Utan att veta så misstänker jag att vi köpte ett av de sista paketen från Bergan data. Det kom i ett fint paket fredagen efter nyårsafton. Mycket inspirerande och vi har hört motorernas brummande vilket känns bra. Jag tror att alla elektronikkomponenter som Pickitup inte hade i sina gömmor är beställda. Den här sidan av bygget behärskar jag inte alls, men jag ser fram emot att lära mig lite mer. Jag hoppas att Pickitup kan fylla på lite här om vad han gjort och tänkt, det förefaller som om hans största orosmoln är störningar i signalerna så det ska skärmas och isoleras överallt.
Inlagt 18/1 2009
Jag lägger upp min CAD-fil i VRML-format. Den är inte helt uppdaterad och den är utan kapslingsplåtarna. För den som inte har stött på VRML tidigare så är detta ett 3D-format som skapades för att visa geometrier på Internet. Det har nog aldrig riktigt slagit igenom, men jag tycker att det kan vara ett bra sätt att utbyta tankar på. Man kan vrida, vända och zooma som man vill. För att kunna se det måste du ha en plug-in till din web-browser och om du inte har en redan finner du en länk till en som är gratis här nedan. När den är installerad så går du till min länk med VRML-filen. Det är ganska intuitivt - håll ner musknapp 1 och rör på musen. Byt funktion i listen ute till vänster i browsern.
Länk till CAD-fil i VRML-format:
VRML-fil
Länk till VRML-viewer:
http://www.parallelgraphics.com/bin/cortvrml.exe
Länk till redovisning av inköp:
Redovisning
Rubrik /blueint
Rubrik vet inte om bygget är så seriöst ännu, men vi lär oss /coolkidz
