Svenska ElektronikForumet

Efter att ha läst många projektloggar ökade tillslut suget så mycket att jag nu sitter och planerar att bygga en CNC portalfräs.
Har inga direkta erfarenheter av CNC fräsar förutom en liten bordsmodell jag bygger av komponenterna som blev över är jag slaktade min 3D skrivare. Tänkte bygga färdigt den i sommar och sitter samtidigt och planerar nästa projekt som, om ekonomin tillåter, blir större och kan fräsa aluminium. Det finns säkert färdiga fräsar att köpa men det är inte intressant.
Tittade först på dom billigaste komponenterna från Kina för att hålla ner budgeten men jag tror det kan vara värt att lägga "lite" extra och köpa vissa delar från t.ex. Taiwanesiska tillverkar istället.
Det kommer bli på tok för dyrt att köpa märkeskomponenter rakt igenom så behöver hjälp med att välja rätt delar, vart man kan spara och vart det är värt att köpa ordentliga saker.


Planen är en portalfräs med 400*600*300 mm (XYZ) med 2 kulskruvar i Y-axeln. Arbetsytan blir ca 250*450*150 mm. Hastighet (matning?) på 2000-3000 mm/min.
Delarna jag tänkt mig är;
HGR15 linjärgejdrar från hiwin.
Ramen; aluminiumprofiler från Misumi.
12mm Kulskruvar från aliexpress, SFU1204
Fästen för kulskruvar från taiwanesiska SYK.
2.2kw vattenkyld spindel från Rattm eller annan Aliexpress
VFD; Huanyang från Rattm eller annan Aliexpress
Nätagg; ~1.2kw, 48V Mean well eller hemmabygge med spole mm
Stegmotorer från Leadshine; HBS507 Drive + 573HBM20-1000
Kontroller; Mesa 7i76e & LinuxCNC

Gjorde en snabb kalkyl och landar på ca 22kkr. Sen tillkommer skruvar, kablar mm.

Det jag är osäker på är;

• Är det värt att köpa fästen för kulskruvar från SYK? Kostar ca 2900 totalt medan Aliexpress kostar 700:-.
• Är det någon större märkbar skillnad mellan en huanyang och t.ex. en delta VFD? Prisskillnad på ca 1500:- så svider inte så mycket att köpa en märkes VFD.
• Hur grova aluminiumprofiler behöver jag ha för att ramen skall vara stabil?
• Funderar på att gå upp till 500mm i X-axel. Är det värt den extra arbetsytan det ger då risken finns att portalen blir mer ostabil? (väldigt subjektivt, jag vet)
• Hur mycket tappar jag i precision på att köra aliexpress kulskruvar? Tittat på hiwin men prisskillnaden är bisarr. En 600 mm Hiwin kostar drygt 2000:-medan Aliexpress har för 250:-. Behöver 4st så totalt blir det en skillnad på mer än 7000:-. Å andra sidan är det pengar i sjön att köpa märkes prylar i övrigt om kulskruvarna gör att precisionen blir skräp i vilket fall.
• Funderar på att fylla aluminiumprofilerna i botten med sand, blykulor eller kanske betong för att få lite vikt och stabilitet. Bra idé eller finns det bättre lösningar?
• Något annat jag missat?

Alu profiler
Grön: 50*100
Röd: 30*90
Gul: 30*60
Blå: CNC fräst 10mm aluminium

1.2kW nätaggregat känns kraftigt överdimensionerat.
Jag ser att dina motorer är på 300W och att du har 4st men hur sannolikt är det att de allihop kommer gå på 100% belastning samtidigt? Jag tror att en hälften så stor nätdel är MER än tillräckligt - I synnerhet om du bygger en med transformator, likriktare och konding eftersom en sån kan överbelastas rätt rejält kortvarigt.

saldot skrev: [*]Funderar på att fylla aluminiumprofilerna i botten med sand, blykulor eller kanske betong för att få lite vikt och stabilitet. Bra idé eller finns det bättre lösningar?

Du bygger väl i princip en 6040, och min kinesiska 6040 är oerhört tung redan från scratch, knappt så man lyfter den med allt ihopmonterat.

Hur tänkte du göra portalen ? profiler även där ?

H.O. stegmotorer drar väl ändå mest ström när de står nästan helt stilla, (och helt stilla om man inte har en driver som minskar strömmen för tillräckligt hållmoment vid stillestånd) och minst när man kör på full fart.

Du kan inte räkna så, du måste tänka effekt, inte bara ström.
Vid stillastående motor trycker drivsteget 6A RMS (eller vad det nu är inställt på) genom lindningen men för att göra det kanske det drar 250mA från nätdelen. Drivsteget fungerar som en DC/DC-konverter så MOTORN ser 6A vid 2V (eller nått), alltså dras 12W (plus förluster) från nätdelen vilket, vid 48V är ca 250mA.

När motorn står still blir all effekt den drar till värme, om den skulle dra 6A vid 48V skulle den ju avge 300W - och det gör den ju såklart inte.

Sen är just dessa stegmotorer/drivsteg nån form av hybridservo så det är mycket möjligt (jag har inte så bra kolla på dessa) att nettoströmmen genom motorn är noll när den är stillastående och obelastad.

Jag håller inte med om att drivsteget fungerar som en DC/DC, dom flesta "hackar" bara inspänningen, så toppströmmen agget ser är samma som motorernas toppström, även om perioden och därmed den totala effekten är låg. Därför så kan det vara lite känsligt med switchade nätdelar som i bland stänger av sig med kortslutningsskydd etc, medans klassiska trafos där begränsningen i huvudsak är termisk är mer toleranta och kan dimensioneras klart tightare.

Och skillnaden mot en DC/DC-konverter är i så fall vad?

Men du har en poäng i att OM den switchade nätdelen har VÄLDIGT snabbt kortslutningskydd (typ <50us) och filterkondensatorn i drivsteget är minimal så skulle det kunna lösa - men gör det?

Har sett flera trådar på CNCZone med folk som har haft problem orsakade av stegmotordrivare i kombination med billiga kina-nätdelar som har underdimensionerade utgångskapacitanser (och kanske inte världens mest stabila reglering). Själv kör jag antingen lite bättre switchade nätdelar eller med ringkärna i alla mina maskiner, så har själv inte haft det problemet.

En chopper-driver och en DC/DC-omvandlare... tja iofs. Drivern skjuter ut en mycket högre spänning än vad motorerna klarar av, för att så snabbt som möjligt bygga upp magnetfältet, och klipper varje gång strömmen går över inställt värde. Iom induktansen blir då spänningen lägre. Så visst. Det blir som en dimmer typ med slumpvis frekvens. (det "fräser" i motorerna)

I vilket fall ser jag en minskning av strömmen från nätdelen när mina motorer snurrar.
Har en ringkärna och den klagar inte på några strömtoppar.

Uppdaterade min första post med en bild så slipper man gissa hur den skall se ut. =)
Angående nätdelen lutar det åt att jag kör med ringkärna och likriktare.

Kan du, och ska du skicka bort fräsningen av 10mm aluminium-delar, skulle det nog vara bra att gå över till stål helt och hållet i hela ramen...

@NULL Jag har fått för mig att det blir väldigt dyrt att köpa in den tjänsten om man inte har en kontakt i branchen? Därför hade jag tänkt fräsa ut delarna i en portalfräs på makerspace för att spara pengar.
I ett senare skede skulle jag kunna fräsa ut delarna själv i fräsen jag bygger och byta ut efter hand.

Förstärkningen av portalens gavlar i Z-led är bra, men det kunde vara bra med någon i Y-led också.

For inspirasjon, her er en av maskinene Fellesverkstedet (fablab-lignende sted) i Oslo jobber med: https://github.com/fellesverkstedet/fab ... format-cnc