Nová (ne) CNC frézka aneb jak jsem skončil

fotky našich strojů, aneb co máme doma
Odpovědět
pipa
Příspěvky: 257
Registrován: 6. 2. 2008, 7:21
Bydliště: Praha
Kontaktovat uživatele:

17. 4. 2016, 10:30

Ahoj, jmenuju se Vašek, je mně 26 let. Toto fórum jsem objevil někdy kolem roku 2009 a natolik mě to uchvátilo, že jsem se rozhodl postavit si taky mašinku. Tak jsem pročítal fórum a vrhnul jsem se do stavby, utratil jsem všechny peníze a mašinka už byla téměř hotová. Moje požadavky - aby to zvládlo dural. Šrouby Tr12×3, lineáry na Ztku IKO LWH20, na Xku THK SR20, na Y tyče 20mm. Tady jsem poprvé skončil - neměl jsem už peníze na vřeteno, respektive na pořádnej zdroj k DC motoru co jsem měl koupenej, na řídící počítač a tak. Avšak uvažoval už v té době, že tu frézku jednou předělám. Tak jsem projekt víceméně odložil, 5 let mi téměř dokončená frézka zabírala místo na stole v dílně.

V létě minulého roku jsem se rozhodl, že mašinku předělám, alias postavím novou, a musí zvládat dural, jinak by to bylo velké zklamání (a ne jen vytváření prachu, ale špony). Tentokrát priámárně na kličky, ale s přípravou na CNC. A jelikož jsem nabyl další zkušenosti v elektronice, pořádnej zdroj pro motor si postavím. K tomu samozřejmě i nějaké to řízení. Zdroj jel na první zapojení (trochu upravené zapojení z internetu), řízení motoru jsem vyvíjel sám, až třetí verze fungovala k plné spokojenosti, alespoň jsem si to myslel, ale o tom až déle).
Nové frézka má koncepci milované a zároveň proklínané BF20, avšak dělal jsem to podle sebe. Křížový stůl z lineárů z původní frézky, šrouby rovněž původní Tr12×3 z Teatechniku, matice bronzové ze stejného obchodu. Na ose Z jsem sehnal za levno lineáry Hiwin MGN12. Šroub taktéž 12x3, bojoval jsem zde trochu s místem, ale podařilo se. Ještě k upevnění lineárů - nemají stažení referenční hranu, avšak do budoucna možná předělám a vyměním dural za ocel. Přesto si však myslím, že to nějak extrémně nevadí, samozřejmě tu panují názory, že když není lineár staženej k referenční hraně, tak je to zaručené špatně a díky tomu celá mašina taky. Avšak co jsem koukal v práci na frézku od Datronu, minimálně na ose Z jsem žádné stažení nenašel, ani vsazení do drážky, a že by to byla špatná, neproduktivní mašina, se říct nedá.
Rám konstrukce je z U profilu 100×50 silnostěnný, spodní díl vyztužen. Sloup je svařovaný, základna taky, k sobě sešroubováno. Vše je děláno u mě dílně, mám jen stojanovku, vrtačku a stolní soustruh (krám od UniMax). Většina duralových desek je od Krutora, dva díly (držák motoru na ose Z) jsou frézovany na Datronu. Včera jsem se konečně dostal ke kompletnímu domontování a dotažení posledního šroubku.
A tady jsem skončil podruhé. Zapnu, krásně se vřeteno točí, ale za minutku mu začnou stoupat otáčky, říkám si, to je divné, ale nevadí (tranzistory v driveru na motor se prostřelovaly..až byly uplně prostřelený a nešlo to tudíž zastavit). Zkusil jsem teda frézování, nástroj 10mm, plná šířka, hloubka 1mm, šlo to jako po másle. zkusil jsem stranovej úběr, hloubka asi 10mm, záběr 1mm, chvílemi to trochu vibrovalo, ale šlo to.
A proč jsem skončil? Nenapadlo mě nic lepšího, než dát stop a zkusit reverz. V tu chvíli jsem si neuvědomil, že to nepůjde když tranďáky jsou prostřelný a nikdy nerozepnou, takže výsledně tranďáky ve zdroji vybouchli (šlo to do zkratu do roztočenýho motoru na jednu stranu) a hlavní jistič spadnul.
Jsem už z toho maximálně otrávenej a přijde mi, jako by stovky hodin práce na frézce byly ve vteřině v hajzlu.
Přikládám pár fotek, poslední foto je původní frézka z roku 2010.
Pokud by byly nějaké dotazy, pokusím se na ně odpovědět, další fotky mám případně také, když bude zájem.
A malé doporučení pro budoucí stavitele - měřte jedním metrem...
Přílohy
původní frézka
původní frézka
20160416_235841.jpg
P1040386.JPG
P1040388.JPG
P1040390.JPG
P1040391.JPG
P1040392.JPG
20160416_235909.jpg
20160417_001202.jpg
www.tc-pipa.wz.cz
prochaska
Sponzor fora
Příspěvky: 8178
Registrován: 16. 7. 2006, 12:33
Bydliště: Praha Bohnice + Roudnice nad Labem
Kontaktovat uživatele:

17. 4. 2016, 10:42

Žádnej konec, jen jsi získal nové zkušenosti ohledně pohonů motorů :-) Příští řízení motoru už bude určitě dobře a to nejtěžší máš už za sebou :-)
Aleš Procháska
Engineer
Příspěvky: 2358
Registrován: 27. 12. 2006, 4:30
Kontaktovat uživatele:

17. 4. 2016, 11:06

Víš kolik toho já za 30 let bratření se s elektronikou odbouchnul.... stovky prvků (na peníze jsem to nikdy raději nepřepočítával). :lol:
Získal jsi cenné zkušenosti!!! Pokud ta zkušenost nestojí zdraví Tebe nebo někoho jinýho tak jde o ho.... Jestli Ti mohu poradit, kup si cca 550W 3F motor někde na bazoši a k němu frekvenční měnič a máš vyřešeno. Měl bys to sehnat tak do 3-4 tisíc a budeš moci dělat špony a budeš mít funkční pohon. Velkej DC motor s vysokým napájecím napětím není žádná sranda kočírovat.
Mimochodem jakej motor jsi tam použil ... nastřel nějaký jeho parametry... podle fotky mi přijde že by neměl mít víc jak 800W. Jak jsi ho řídil? Budu totiž brzy řešit 550W DC motor v malým soustruhu a tam nemůžu fláknout AC protože je tam málo místa a nechce si mi to Toho moc rejpat.
GMAN
Příspěvky: 156
Registrován: 31. 3. 2009, 10:46
Bydliště: Londýn

17. 4. 2016, 11:42

Vývoj výkonové elektroniky je nákladný a často velmi frustrující, ale komepenzuje to fakt, že když už to potom konečně funguje, tak je na co se dívat :)
K tvému návrhu, z těch fotek je vidět, že nemáš na tranzistorech chladič a ani žádné snímání teploty. Je dost možné že je návrh OK, jen se ti přehřály tranzistory. Nebo už jsi zjistil co bylo příčinou?
pipa
Příspěvky: 257
Registrován: 6. 2. 2008, 7:21
Bydliště: Praha
Kontaktovat uživatele:

17. 4. 2016, 11:58

Ano, tranzistory se upekly, na stole po bylo ok a tranďáky byly jen vlažný, hold i samotný vřeteno zatížilo motor a pak se to upeklo. Kdybych nezkusil reverz, stačily vyměnit dva tranzistory. Byl jsem nedočkavej a chtěl jsem to zkusit, s chladičem jsem počítal že přidám po první zkoušce. Jinak je to H-můstek kvuli možnosti reverzu.
Motor je DC 700W, 72V 10A, max točky jsem naměřil asi 4600 ot/min.
www.tc-pipa.wz.cz
testone
Sponzor fora
Příspěvky: 7230
Registrován: 3. 12. 2010, 5:56
Bydliště: Slaný

17. 4. 2016, 12:08

přesně tak
dokud neteče krev a nepraskaj kosti tak jde o h....
takovejch zkušeností ještě uděláš hromadu, udělal je každej, jen se tím málokdo pochlubí
důležitý je poučit se
hlavu vzhůru a s chutí do dalších pokusů
v lepším případě dává slušné výsledky tak třetí pokus
Obvykle se dějí věci obvyklé. Méně často se dějí věci neobvyklé a zcela vyjímečně se dějí věci vyjímečné...
Masturn 40 CNC, Hermle UWF1200H CNC a pár klasik
http://www.radialengine.cz" onclick="window.open(this.href);return false;
http://www.autopejsek.cz" onclick="window.open(this.href);return false;
testone
Sponzor fora
Příspěvky: 7230
Registrován: 3. 12. 2010, 5:56
Bydliště: Slaný

17. 4. 2016, 12:11

jinak stejnosměrnej pohon je sviňa právě z toho důvodu, že pokud se prorazí koncový tranzistor - a s tím je nutno počítat - rozeběhne se to nekontrolovaně na plný výkon
to se u třeba 3f pohonu nestane, tam se to zastaví z principu
Obvykle se dějí věci obvyklé. Méně často se dějí věci neobvyklé a zcela vyjímečně se dějí věci vyjímečné...
Masturn 40 CNC, Hermle UWF1200H CNC a pár klasik
http://www.radialengine.cz" onclick="window.open(this.href);return false;
http://www.autopejsek.cz" onclick="window.open(this.href);return false;
Engineer
Příspěvky: 2358
Registrován: 27. 12. 2006, 4:30
Kontaktovat uživatele:

17. 4. 2016, 1:04

pipa píše:Ano, tranzistory se upekly, na stole po bylo ok a tranďáky byly jen vlažný, hold i samotný vřeteno zatížilo motor a pak se to upeklo. Kdybych nezkusil reverz, stačily vyměnit dva tranzistory. Byl jsem nedočkavej a chtěl jsem to zkusit, s chladičem jsem počítal že přidám po první zkoušce. Jinak je to H-můstek kvuli možnosti reverzu.
Motor je DC 700W, 72V 10A, max točky jsem naměřil asi 4600 ot/min.
No jak tak koukám na ten pohon .... neuraž se proč tak složitě a nakonec i draze (podle příspěvku soudím, že nemáš moc prostředků na takový vývoje)???
Já bych vzal nějaký běžný trafo (po bazarech je toho hromada za hubičku) Usměrnil bych to, vyfiltroval a přidal jednoduchý PWM řízení. Jelikož nejsi na moc vysokým napětí tak to nebude nic nákladnýho. Revers bych řešil "otáčením motoru" Pokud nemáš zmáknutý řízení závitování, tak je Ti ten revers na frézce vlastně k ničemu (kolik máme kdo doma levořeznejch nástrojů :?: )
To vyhoření může mít různé příčiny, nejen teplota .... ale taky třeba spínací ztráty při přechodu stavů koncových tranzistorů.... chránil jsi je rychlejma externíma diodama? Pulsní zdroj, kterej tam vidím taky není konstrukčně a vývojově nic jednoduchýho.
Jinak ohledně těch parametrů motoru .... vykašli se na ten DC motor, dej tam těch 550W 3F AC s měničem a máš vystaráno. Když použej motor okolo cca 2800RPM tak ho můžeš měničem vytáhnout bez nutnosti vyvažování až k cca 7-8 tisícům otáček a to už je zase jiný kafe než nějakých 4600 otáček (problém toho DC je že z něj víc toček prostě nevykřešeš). Když si necháš ten AC motor vyvážit, tak se v pohodě dostaneš až na cca 12 tisíc. Má to být stroj na alu tak ty otáčky potřebuješ!!!
Další cestou je pak Atas, čína apod. Kolik času jsi tomu vývoji a stavbě pohonu věnoval? :wink:
Engineer
Příspěvky: 2358
Registrován: 27. 12. 2006, 4:30
Kontaktovat uživatele:

17. 4. 2016, 1:21

Jinak koukám na Tvém webu, že jsi vystudovanej elektro .... to já ani nejsem, takže Tě nebudu dál prudit ani poučovat. :lol: V elektronice bys toho měl znát víc než já ....
Nicméně frézka vypadá hezky, zaslouží si dobrej pohon, takže se nenech odradit a až se oklepeš z prvotního znechucení a zklamání, zkus to rozchodit třeba znovu..... tedy pokud cesta je cíl. Pokud je cílem možnost obrábění tak zkus promyslet nějakou prověřenou cestu .... vývoje jsou vždy moc drahý.
atlan
Příspěvky: 3352
Registrován: 7. 2. 2011, 9:12

17. 4. 2016, 6:29

No to mas dobre to sa urobi. Ja riadim motor z pracky cca 500W usmernene sietove napetie kondik 220u jeden fet dioda k motoru a uz to fici. Pri prechode na druhy uP som smahom ruku odpalil 3ks tranzistora a nechapal som ako chladic studeny nastavene vysie otacky zatazil som motor a prask plny vykon. Blbo zvolena frekvencia pwm. Stava sa. A uz to zase beha jedna basen (teda az tak pekne nie ale je to pouzitelne, pwm funguje). Tak ze neboj sa toho. Osobne by som dal rele pre zmenu smeru a j3den tranzistor na riadenie otacok.
pipa
Příspěvky: 257
Registrován: 6. 2. 2008, 7:21
Bydliště: Praha
Kontaktovat uživatele:

18. 4. 2016, 8:47

Nad přepínáním chodu pomocí relé jsem uvažoval, i jsem ho obstaral. Nicméně mechanické prvky jsou nejvíce poruchové tam, kde jsou vibrace, což u frézky tohoto typu, budou vždycky. Jistě, dalo by se použít SSR či to vyřešit i jinak, ale chtěl jsem trochu sofistikovanější řešení, zas něco dalšího se na tom naučit atd. Peníze na vývoj nějaké mám (dříve jsem neměl), ale zas nechci cpát někam, kde to nemá příliš smysl. Tohle je jen dočasné řešení, stejně koupím nějaký vřeteno typu teknomotor+měnič.

Spíš než o elektronice jsem chtěl ale slyšet názory na konstrukci frézky, zpracování, řešení a tak..
www.tc-pipa.wz.cz
vvitty
Příspěvky: 610
Registrován: 1. 12. 2008, 12:09

18. 4. 2016, 9:01

Par novejch tranzistoru, to se stane... me naposledy pro ladeni zakaznicke desky prostrelilo vsechno vcetne opticke izolace az do notesu...
Uživatelský avatar
pavlaxy
Příspěvky: 1901
Registrován: 26. 12. 2007, 11:42
Bydliště: Praha

18. 4. 2016, 9:13

Sloupová frézka má svole limity právě ve spojení sloupu a základny ...
To máš ocelové a další je dural ...
tedy v rámci možností kombinace dobré ...
zesílit to půjde pokud bude nutnost a o to jde ...
Tandemové vřeteno je také prima ,zase jde zdokonalit ...
Neuzavřel jsi si cestu nevhodným řešením , mě se to líbí a práci udělá ...
:D :P
chb
Příspěvky: 3803
Registrován: 12. 3. 2013, 7:24
Bydliště: Havl. Brod

19. 4. 2016, 1:18

zvolil jsi obdobu a zhruba velikost BF20 včetně jejího nejslabšího místa - spoj základny a sloupu, navíc tu základnu máš i slabší.

ale mechanicky to je víceméně hotové - upni různě hodinky a cloumej :-)
možná to bude chtít zpevnit základnu, spoj se sloupem, možná i mezidesku osy X-Y, máš výhodu že nemusíš dumat nad výpočty, ale můžeš rovnou měřit.

Ne že bych u své BF20 dělal nějaká přesná měření, ale víceméně tuším, jakou silou musím na vřeteno působit než to uhne o nějakou tu setinku - a s touto silou počítám při návrhu řezných podmínek nástrojů, kdy mi jakási tabulka počítá nejen posuv a otáčky, ale ukáže i síly působící na vřeteno. Co třeba obráceně - vyjdi z požadovaných řezných podmínek a vyzkoušej, zda to konstrukce ustojí.
Víťa - BF20 - upraveno na CNC + Mach3 + SS, soustruh CJM250, MK3 Průša, ostřička nástrojů
pipa
Příspěvky: 257
Registrován: 6. 2. 2008, 7:21
Bydliště: Praha
Kontaktovat uživatele:

24. 4. 2016, 10:12

tak jsem opravil elektriku, přidal jsem takovej bastlchladič z Al plocháčů a už to drandí, a ani to nehřeje :)
tak jsem zas trošku frézoval dural 5083, 5mm záběr 3mm do hloubky a nepociťoval jsem žádné vibrace a šlo to bez problémů
a nedalo mi to a zkusil jsem železo, 6mm fréza plnej záběr, 1mm hloubka, a bez problémů (jen možná motor by mohl být silnější, a hlavně zcela souosé vřeteno :lol: )
takže výsledek - jsem spokojenej, takový nějaký parametry jsem si představoval :)
www.tc-pipa.wz.cz
Odpovědět

Zpět na „naše mašinky“