Tanken har länge varit att jag ska bygga mig en CNC fräs men dåligt med kapital och tid har
hela tiden gjort att det har skjutits på framtiden.
Jag har funderat ut (och CADat) många olika designer.
Men för ett tag sen slog det mig att jag har en maskin ute i garaget som jag kanske skulle ta och CNC konvertera tills dess att jag får tid och råd.
Min förhoppning är att jag ska få en kombinerad CNC-svarv/CNC-fräs som jag kan ha kul med istället för åt.
Sagt och gjort här börjar det...
Bakgrund.
HQ400 är en kombinerad svarv och fräs som tidigare såldes på Jula (tror jag).
Maskinen är helt manuell.
TECHNICAL SPECIFICATIONS
TURNING
Kod: Markera allt
Centre—height 210mm
Max. turning diameter(for steel or iron) 40mm
Max. distance between centers 400mm
Max. longitudinal travel 380mm
Max. cross travel 120mm
Taper of hole in spindle Morse No.3
Taper of hole in tailstock barrel Morse No.3
Spindle bore 20mm
Spindle speed 500,900,1600r.p.m.Kod: Markera allt
Max. drilling diameter 15mm
Max. milling diameter 12mm
Max. vertical milling cutter diameter 20mm
Max. vertical milling face diameter 63mm
Max. spindle stroke 85mm
Taper of hole in spindle Morse No.3
Spindle speed 375,500,675,900,1180,1600r.p.m.
Area of table (L×W) 200×150mm2OTHERS
Kod: Markera allt
Electric motor 550W,220V/50Hz
Overall dimensions(L×W×H), mm 970×580×890
Net weight 155Kg
Min maskin är tillverkad år 1990.
När jag köpte den begangnad år 2000 var den i väldigt dåligt skick.
Spindellagerna till både svarv och fräshuvud var slut och det var en del ytrost på sliderna.
Trapetsmuttrarna verkar också helt slut.
När jag köpte den saknades orginal motor och chuck men jag fick med ersättare.
10år senare...
Maskinen har stått i princip orörd i ett decenium.
Det första jag tänkte fixa med är montera ner hela maskinen för grovrengöring, lagerbyten, smörjning, uppriktning samt gradning av alla detaljer
då gradverktyg inte verkar finnas i kinesers ordföråd. Jag tänkte byta alla lager i de båda spindlarna och växel:
Kod: Markera allt
Description Size Qty
Single-Row Tapered Roller Bearing 32007 2
Single-Row Radial Thrust Ball Bearing 511138 1
Single-Row Ball Bearing 6013 1
Single-Row Tapered Roller Bearing 32007 1
Single-Row Tapered Roller Bearing 32006 1
Single-Row Tapered Roller Rearing 30205 1
Bearing Roller Ø2.5×24 1
Single-Row Tapered Roller Bearing 30204 1
Single-Row Ball Bearing 6008 1Här följer några bilder på maskinen med spindlarna nedmonterade.
Jag tog även ner "tornet" (vid pilen) för rengöring och uppriktning.
När jag höll på att rengöra i spindeln till svarven så märkte jag att ett
av lagersätena var sprucket.
Jag har provat att laga det lite med en svetsloppa men det är så himla tunt gods (ca 2mm)
just där sprickan är.
Efter dagar av letande på Ebay och Tradera, och dagar av väntade på att grejorna ska komma,
har jag äntligen lyckats skrapa ihop mina lager.
Nållagret i listan är till remspännaren för frässpindeln.
Det har jag ersatt med 3st 6000 spårkullager.
Demontering, rengöring och smörjning av chucken.
Här har jag förankrat stativet i golvet med expanderskruv.
Jag la en 5mm gummimatta mellan betonggolvet och fötterna på stativet.
Jag riktade upp hela stativet med vattenpass, fick schimsa med brickor.
Här är svarvspindeln ihopmonterad och uppsmord.
Jag har gjort ett provisoriskt lock i plexi där växelaxeln ska komma upp,
för att undvika att få ner spånor i svarvspindeln.
Nu är det dags att väga in svarvspindelhuset. Spindelaxeln har ett genomgångs hål på Ø20mm.
På bilden är en slipad Ø16mm axel och 2st ER25 15-16 hylsor.
Här har jag satt fast axelstålet i spindelaxeln för uppriktning.
Uppriktningen av spindelaxeln blev bättre än vad jag kunnat föreställa mig.
Utstick från axeln är ca 200mm och på den sträckan felar det mindre än 0.02mm.
Här har jag svarvat till svarvaxeln för att passa i styrningen på chucken.
Chuckflänsen som satt innan passade så dåligt att jag bestämde mig för att köra utan.
Här slipar jag in backarna.
Nu kollar jag hur dubben sitter i förhållande till spindeln. Inte bra!
Dubbrörelse 0.05mm fel när jag matat fram den ca 50mm och cc spindel/dubb mer än 0.2mm fel.
Då var det bara att riva isär dubben för att rengöra, smörja och rikta upp.
Efter ihop montering av dubben så lyckas jag att rikta upp den så pass bra att jag är nöjd.
Demontering av Z-axeln.
Z är den axel som det finns flest orsaker till glapp i, så den kommer jag nu att lägga lite krut på.
De fyra största glappen finns i:
1. Kopplingen mellan hand och fin matning.
2. Mellan kopplingen och axeln för kuggmatning.
3. Snäckväxeln.
4. Glapp i kuggmatningen.
1. För att fixa glappet i kopplingen så rengjorde jag ena klon och fettade in den andra.
Sen lade jag på kemisk metall på den rena klon, varpå jag pressade ihop båda klorna och lät det härda.
Efter lite finputsning med en fil blev glappet obefintligt. Hoppas bara att det håller!
2. Här bytte jag helt enkelt ut den cylindriska pinnen mot en egen gjord med gänga.
Den gamla pinnen var Ø5mm fast spåret i axeln är ca 6mm
brett. Nu går kopplingen lite kärvt men den är i det närmaste glappfri.
3. Jag fick borra och gänga hål för ställskruva så att jag kan ställa in glappet i snäckväxeln för Z-axeln.
Glidlagerna som satt var i gjutjärn och glappade tiondelar. Så här följer en liten bildserie där jag tillverkar nya i mässing.
De nya lagerna har en mindre ytterdiameter för att kunna justeras.
4. Verkar vara skapligt bra men det visar sig nog när jag börjar köra lite hårdare.
Jag har tagit bort returmatar fjädern på Z-axeln, då jag anser att jag inte kommer att behöva den.
Nu har jag monterat tillbaka fräshuvudet och riktat upp med shims.
Jag hamnade inom 3 hundradelar när jag mätte med klocka. Med det får jag vara nöjd med tanke på att jag
svänger klockan i en radie på ca 120mm.
Här mäter jag upp så att fräshuvudet hamnar i linje med svarvens axel. Efter det borrar och brotchar jag
upp ett styrpinne hål så att inte fräshuvudet ska kunna vrida sig vid bearbetning.
Här har jag borrat och brotchat upp Oldham kopplingen och kuggremshjulen till rätt dimension.
Här är lite bilder på när jag demonterar de två horisontella axlarna.
Här har jag borrat in oljekanaler för centralsmörjning.
Inte så snyggt kanske men förhoppningsvis funktionellt.
Muttern till 16mm kulskruven var lite stor så jag var tvungen att modifiera den lite
Här har jag gjort ett fäste för ändlagringen till 16mm skruven (X-axeln) och även breddat axeln.
Nu får jag ett arbetsområde som är 200x170 mot tidigare 120x170.
Här har jag gjort ett fäste för kulmuttern till 16mm skruven (X-axeln).
Här har jag gjort ett fästen för ändlagringarna till 20mm skruven och stegmotorfäste (Y/Z-axeln).
Här har jag gjort ett fäste för kulmuttern till 20mm skruven (Y/Z-axeln).
Nu har jag prov monterat Y/Z-axeln.
Efter provmontering kunde jag konstatera att stegmotorerna är 85mm långa mot det utlovade 80mm.
Så jag fick ändra lite på stegmotorfästet till Y/Z-axeln så att motorerna inte skulle krocka.
Här har jag börjat att montera ihop bordet. På bilderna kan man se en del av kommande smörjsystem.
När jag skulle montera ändlagring till kulskruvarna så märkte jag att kvaliteten på dessa var usel.
Så det var bara att plocka isär och mäta upp dom.
När jag hade mätt upp dom kunde jag konstatera att BK-lagerhusen till båda kulskruvarna hade glapp på minst 0.3mm vardera.
Även Vinkelkontaktslagerna var av riktigt dålig kvalitet med stora glapp i sig.
Men jag har bestämt mig för att köra med dom så länge det går.
Så det var bara att tillverka ett par shimsbrickor att mellan VK-lagernas ytterringar.
De är gjorda av 0.5mm shimsplåt som jar har kapat och slipat till med min Dremelkopia.
Anledningen till att jag tog 0.5mm plåt var att jag kan spänna ihop lagerna i huset till noll glapp
och förspänna bort glappet i lagerna mha låsmuttern på kulskruven.
Här har jag monterat Ø16 skruven (X-axeln) och även fått dit pumpen till centralsmörjning.
Nu är även Ø20 skruven (Y/Z-axeln) på plats.
Nu har jag dragit smörjledningar och monterat flödesstrypare.
Jag har provat pumpen och allt verkar fungera bra.
Här har jag monterat stegmotorer och kuggremhjul.
Här är ett stegmotorfäste som jag har tillverkat till fräshuvudet.
Jag är inte riktigt nöjd med resultatet men det får duga sålänge.
Här är fästet på plats och med motor och Oldham koppling.
Styrskåp
Till styrskåp har jag tagit ett gammalt PC chassi som var tomt.
Här har jag monterat/kopplat in BOB, drivare, 36V agg och ett gammalt PC-agg.
Då fronten på chassit saknades fick jag göra ett nytt. Den nya fronten är en 1mm aluminiumplåt
som har varit ett hyllplan i en gammal frys. Jag sågade bara till det och bockade in kanterna
(fick putsa av det lite med svinto också).
Ett STORT tack till Johan som fixade motorkablarna åt mig.
Motorkabeln är fyrledad 1.5mm2, skärmad och väldigt flexibel.
Dags för provkörning!
Suck! En av drivarna är trasig.
Så nu kommer jag inte längre på den fronten tills jag får råd att köpa en ersättare.
Funderar på en Geckodrive G201X.
Jaha!
det fick bli en G201X Stegmotordrivare från Geckodrive.
Här kommer några filmer med axlarna i rörelse (3m/min och 100 i acc).
Film
Film
Underbar känsla att se maskinen få liv!
Innan vi kommer att få se några spånor flyga ska jag fixa till lite spånskydd.
Nu är jag färdig med spånskydd till X-axeln. Skydden är gjorda i tunnplåt och på skyddet
längst från kameran sitter det lite gummiduk (bara för att skyddet inte ska ta i spindelmotorn
när men kör ut mot gränslägena).
Spånskydd för Y/Z-axeln tänkte jag göra av vindpapp vikt till bälg.
Fortsättning följer när jag får lite tid över.
Sådär...
Nu är bälgen färdig och på plats.
Nästa steg blir att mäta upp maskinen så att alla axlar "går rätt".
Jaha! Det visade sig att jag har ett rejält glapp på 0.6 mm på Z-axeln.
Närmare bestämt i kuggmatningen. Man kan ana det på den suddiga bilden.
Jag hoppas att det bara är spelet mellan kuggarna som är för stort och att
kuggarna inte "går i botten". Det här felet borde jag kunna fixa till genom att
svarva lite enligt bild nedan och sedan shimsa.
Nu har jag svarvat ner de två detaljernas diameter 1 mm och även plansvarvat
sidan på snäckhuset så att det ligger vinkelrätt.
Det här var första provsvarvningen efter maskinen blev styrd. Jag svarvade med MDI.
Det blev ett par filmsnuttar:
ap: 0.2 mm vf: 40 mm/min n: ??? rpm
Film (42Mb)
ap: 0.05 mm vf: 20 mm/min n: ??? rpm
Film (36Mb)
Jag lyckas inte få bort glappet på Z-axeln.
Det beror mest på att axelhålet i snäckhjulet inte är centrerat.
Jag har fått ner glappet till 0.25 mm.
Så jag beslutade att montera tillbaka "återmatarfjädern" för att få glappet "åt rätt håll".
När jag ändå höll på med Z-axeln så passade jag på att ändra lite på stegmotorfästet.
Det blev en justeringsbricka som sitter mellan motorfäste och stegmotor.
Resultatet blev bättre än väntat.
Jag slänger en bild på belysningen som fick plats i spindelhuset.
Det är en 3W LED spot som drivs med 12V.
Det har tillkommit lite på styrskåpet.
Jag har byggt om fästet till Dremelkopian som jag använde när jag slipade backarna.
Nu kan jag fästa den i frässpindeln.
Nu borde man även kunna gravera lite.
Här kommer jag att fylla på med uppdateringar...
*******************************************************************************************
Maskin "Set up" Just nu kör jag med en gammal laptop då jag saknar en skärm.
---------------
Styrdator:
Compaq Presario
3.0GHz, 512Mb
ATI Radeon 9800 pro (tror jag)
2st LPT
2st 2,5" HDD @ 40Gb
Mach3/EMC2
1st C10 Breakoutboard MANUAL
1st 36V DC 9.7A 350W Regulated Switching Power Supply MANUAL
2st XDM-60 Stegmotordrivare MANUAL
1st G201X Stegmotordrivare MANUAL
3st 57HZ80-22 Stegmotorer DATABLAD
Kod: Markera allt
Step Motor Holding Lead Rated Phase Phase Rotor Detent Motor
Angle Lenth Torque Wire Current Resistance Inductance Inertia Torque Weight
(o) (mm) (N.m) (No.) (A) (Ohm) (mH) (g.cm2) (kg.cm) (kg)
1.8 80 2.2 8 4.5 0.8 1.7 470 70 1.201st Ø16x5 Kulskruv, X-axel fräs / X-axel svarv
1st Ø20x5 Kulskruv, Y-axel fräs / Z-axel svarv
En ny dragstång har tillverkats (M12), den jag hade tidigare var M10.
Jag har köpt MK3 ER25 chuck och ett Arborrset från CTC tools.
När jag fick grejorna så passade jag på att såga till ett enkelt ställ.
Inköpsställen:
Rullningslager - Ebay, Biltema, Tradera
Kulskruvar med lagerhus inkl bearbetning - linearmotionbearings2008 på Ebay
Smörjpump - Arc Euro Trade
ER25 chuck & hylsor, Arborset - CTC tools
Kuggrem & hjul - Technobots
Stegmotorer & drivare - MrMister
Power Supply - Ebay
Breakout Board C10 (CNC4PC) - Ebay
G201X Stegmotordrivare - Geckodrive
Här är lite grejor som "blev över" när jag fått ihop maskinen igen.
Dubben som kan skymtas längst till höger ska sparas.
Här är en LÄNK till min hemsida där jag också har lagt upp projektet (min första hemsida så ni får ha överseende).
När jag har nya uppdateringar så kommer jag att uppdatera första inlägget i tråden.
Även utan hela CNC-konverteringen har du fått en mycket bättre maskin. Vilket skräp det måste varit innan..
,, Intressant med centralsmörjningen, hoppas det fungerar som förväntat.
