Svenska ElektronikForumet

Hej!

Jag heter Jan Danielsson och är precis nyregistrerad användare här. Jag är egen företagare och jobbar med mekatronik, programmering och 3D-grafik. Jag bor och arbetar i Tyresö, 15 min söder om Stockholm.

Stativ och axlar
Runt år 2000 började jag att bygga min CNC-fräs. Stativet är gjort av grova aluminiumprofiler. För axlarna har jag linjärenheter från THK med inbyggda kulskruvar. De drivs i dagsläget av stegmotorer men jag har servodrifter hemma som skall monteras. Arbetslängderna på axlarna är c:a 450 mm (X och Y) samt 250 mm (Z).
De grova aluminiumprofilerna som utgör stativet är ihåliga, och jag funderar på att fylla dem med sand eller liknande om det skulle visa sig att jag behöver minska vibrationer i manskinen.

Spindel
Spindeln är en Bosch GGS 16 rak slipmaskin. Den är på 900 W och ger 16 000 rpm vid 230 V AC. Motorn i GGS 16 är en universalmotor som kan drivas av lik- eller växelspänning. Jag driver den genom direkt likriktad och glättad 230 AC utan nedtransformering vilket bör ge en likspänning på c:a 325 V. Varvtalsregleringen sker genom pwm av denna likspänning via en IGBT (en typ av effekt-transistor). Chucken fick jag specialtillverkad av en mekanisk verkstad så den tar nu ER dubbelslitsade spännhylsor på upp till 13 mm (om jag inte minns fel).

Styrning
Spindeln, liksom axlarna, styrs av ett 6-axligt Galil Optima-kort för PCI-bussen. Användarinterfacet är egenutvecklat. Den första versionen gjorde jag i Delphi men jag har precis gjort en ny version som jag utvecklar i C#.

Utveckling
Fräsen har varit i princip oanvänd under några år, men jag fick uppdrag där jag behövde använda den, så nu är projektet aktivt igen. Jag har precis bytt ut styrdatorn, gjort ett nytt användarinterface och ska fortsätta utveckla maskinen. Servomotorerna skall monteras så fort mitt nuvarande uppdrag är klart. Jag planerar också en fjärde axel som i princip kommer att möjliggöra både flexibel positionering av arbetsstycket, men också svarvning. Jag har redan svarvchuck och kommer initialt att använda en av stegmotorerna (som blir över efter att jag satt in servon) för den fjärde axeln. Driften blir antagligen kuggremsdrift. Det kommer också att behövas en hållbroms som håller positionen på chucken när den inte roterar.

Z-axeln sitter idag endast fast i X-axelns linjärenhet vilket gör att jag kan få vibrationer om jag kör för hårt. Jag planerar att sätta en stödjande skenstyrning parallelt med X-axeln så att Z-axeln får två upphångningspunkter vilket bör styva upp den en hel del.

Kylning, ändlägesbrytare och dammskydd
Kylningen är en dimsmörjning jag byggt ihop av en billig färgspruta från biltema och en svanhals (böjbar "metallslang") från en gammal lampa. Det drivs av tryckluft. Fungerar utmärkt.

Ändlägesbrytarna består av halleffektswitchar (reagerar på magnetism) och små neodymmagneter. Jag har inga riktiga dammskydd utan har bara tejpat plast som skydd över linjärenheterna. Jag planerade att göra "rullgardiner" av polyurethan och har allt material för det, men funderar på att göra damasker eller kanske teleskopsskydd av aluminium istället. Det visar sig.

Matningshastigheter
Jag bearbetar mest aluminium och plast, och kör med små intag och hyffsat hög hastighet. Jag tryckte av misstag in 101 istället för 10 mm /s i matningshatighet vid ett tillfälle, och det visade sig fungera. Så just nu brukar jag köra grovaverkning med 50 mm/s. Så snart jag har tid ska jag börja testa ordentligt och se vilka hastigheter maskinen klarar. Jag har testat att köra axlarna utan bearbetning i runt 200 mm/s med stegmotorerna. Det ska bli intressant att se vad servona klarar. De är ganska små - bara 200 W.

Positionering
Varje axel har en digital linjärskala för positioneringen. Det är ett italienskt märke som jag just nu glömt namnet på. Upplösningen är 0.005 mm. Galil-kortet kan inte köra stegmotorer med återkoppling från en extern positionsgivare under gång, så jag kör axeln till en position med stegmotorn som sedan successivt justeras efter positionsåtergivningen från linjärskalan. Med servomotorerna har jag inte detta problem. Galilkortet kan ta in två positionssignaler per axel, så vid servodrift kan jag ha både pulsgivaren från servomotorn och linjärskalan som positionsreferens.

Bilder
Här kommer lite bilder på maskinen. De är från året då den precis byggdes ihop, så de är lite utdaterade. Men i stort sett ser maskinen likadan ut idag. Jag skall ta nya bilder så fort mitt nuvarande uppdrag är klart.










Här är skärmdumpar från gamla och nya användarinterfacen


Gamla interfacet


Nya interfacet

Det blev en lång introduktion, men eftersom ni som läser det här antagligen är lika stora tekniks-freaks som jag så kanske ni hittade något av intresse.

Ha det bra så länge önskar

//En aningen bakfull och tämligen seg JmD

Sjysst bygge.

Hade varit intressant att se några detaljer som du fräst i maskinen, speciellt de i alu.
Är maskinen inbyggd i nuläget, tänkte på de höga profilerna?

Jag har nog några bilder på något jag fräst i alu - ska se om jag kan få fram dem.

Jag har färdiga bitar av lexan (polycarbonat) och tillhörande aluminiumprofiler som skall bli skyddshuv. Men som så mycket annat så står det fortfarande på min "att göra"-lista

Här är en 3D-bild av hur det skall bli:

Är det egenhändigt skriven styrmjukvara? Hittar inget om "Dayan Control" på webben

Hej!
Snyggt bygge!

Jag är lite nyfiken på THK-enheternas prestanda. Jag har själv två sådanna enheter hemma som jag tänkte använda till min fräs men det slutade med att jag använde mig av andra linjärenheter. Fräsbordet är vad jag förstår av bilderna fastsatt direkt i THK-enhetens åkvagn. Blir detta stabilt även i positioner långt ut på bordet? Hur är det med Z-axeln. Du nämner att du vill komplettera med en till skena, märker du att z-axeln sviktar mycket om du trycker på den med hadndkraft?

Andra erfarenheter av/kommentarer kring THK-modulerna emottages tacksamt!

/Kammlake

PeterH - Ja, det är egen mjukvara. Galil har bra kommunikations-dll:er till sina kort så det är tämligen rättfram att skriva program till dem. Jag skrev för några år sedan en konverter fån G-kod till Galil och hann så långt att jag kunde göra en testkörning utan bearbetning. Den verkade fungera. Jag får ta tag i den fortsatta utvecklingen av den också eftersom jag vill kunna fräsa efter CAM-genererade verktygsbanor.

Kammlake - Stabiliteten hos linjärenheterna beror ju på vilken storlek du har och hur många och långa åkvangnar du använder. Jag har KR44 om inte minnet sviker mig, och två vagnar på varje axel. Stabiliteten räcker till för mig eftersom jag kör med små intag. Men maskinen är byggd för att kunna utökas. Z-axeln behöver som sagt en till upphängning, och om jag vill kan jag även komplettera bordet med en skenstyrning på varje sida om linjärenheten. Men för tillfället klarar jag mig. Jag är klart nöjd med linjärenheterna. Men de var inte gratis direkt Om jag inte minns fel gick de långa linjärenheterna loss på runt 25 000 kr /st, och den korta (Z-axeln) var något billigare pga att den är kortare.

Här är en lite mer uppdaterad skärmdump av den senaste versionen av styrprogrammet:


Jag använder färgkodning för axlarna: Grön X, Gul Y, Blå Z. Spindeln har röd färg. Interfacet kommer att utvecklas kontinuerligt allteftersom jag kör och upptäcker vilka kontroller som behövs. För "manuell" styrning använder jag en joystick - en Wingman Extreme 3D. Fördelen med den är att handtaget är vridbart vilket jag använder för att styra Z-axeln. Den har också skjutreglage som jag använder för att justera förhållandet mellan joystickrörelsen och axlarnas hastigheter med. I ena läget blir fullt utslag på joysticken hög fart på axlarna - bra för snabba förflyttningar. I andra läget blir fullt utslag på joysticken långsam rörelse på axlarna - bra för precisionsförflyttningar.

///JmD

Men det var ju inte igår man hörde något från dig. Kul att se att du fortfarande lever. Kommer du ihåg diskusionerna där vi snackade stabilitet när du började med bygget för 10 år sedan.

Ungefär så här menade jag då.... som när vi kör bort ca 1ton Impax Supreme på 2 timmar.

Tjena Micke!

Det var ett tag sedan. Full fart på luftvapen-världen fortfarande?

Jo, jag har nåt minne av stabilitets-snack. Man lär så länge man lever . Jag har inga direkta problem med stabiliteten i nuläget om jag inte våldar på, men jag vill ju kunna köra både snabbare och med större intag så småningom. Ett problem är att jag har väldigt stort överhäng på Z-axeln i.o.m. att spindelns "hals" är så lång. Men små intag gör att det funkar bra. Idag fickfräste jag kilspår i axelstål och det funkade bra. Jag använde en roterande fil av HM. Det jag "förlorar" på små intag kan jag till viss del kompensera med lite högre hastighet.

Nåväl - allt bra med dig annars? Hör du något från David, Andreas eller nån av de andra luftvapen-nördarna? Jag själv har ingen kontakt med dem. Fredrik har jag regelbunden kontakt med, men annars hör jag inte mycket av luftvapen-världen.

Kul som fasen att höra av dig

///JmD

SKickade ett PM istället för att spamma sönder din tråd.