Mamy już stół z napędami podwójnej osi Y, który stoi na własnych nogach. No i mamy też kontroler, który powstaje etapami w tak zwanym „międzyczasie”. A teraz przyszedł czas na zajęcie się bramą i poruszającą się po niej karetką. Jeśli brama i karetka wydają Ci się wystarczająco ciekawym tematem, to zapraszam do dalszej lektury z cyklu budowa frezarki CNC.
Wykończenie stołu, czyli olejowanie blatu i nóg
Zanim przejdziemy do głównych bohaterów tego wpisu jakimi są brama i karetka, z kronikarskiego obowiązku dorzucam jeszcze szybką relację zdjęciową w wykończenia stołu, którego konstrukcja jest już w miarę zamknięta.
Blat roboczy
W telegraficznym skrócie: demontaż elementów stołu, demontaż dwugwintów, przygotowanie do olejowania (szlifowanie) i olejowanie a następnie ponowny montaż.
Nogi
Tu podobnie: demontaż, szlifowanie, olejowanie, montaż na gotowo i testy po ponownym złożeniu.
Uchwyt wrzeciona
Żeby uzyskać zakładaną długość roboczą osi X, czyli bramy, musimy wiedzieć jak szeroka będzie karetka. Ta z kolei zależy w pewnym sensie także od szerokości jaką chcemy przeznaczyć na zamocowanie uchwytu wrzeciona. Wiemy zatem, że dobrze byłoby zacząć właśnie od niego.
Ja zaplanowałem sobie jako pierwszego wrzeciona użyć posiadanej frezarki Makita. Po tym, jak nabyłem jej wersję akumulatorową uznałem, że jej wersja sieciowa może zostać użyta jako wrzeciono mojej frezarki CNC. Zresztą jej demontaż będzie zajmował najwyżej chwilę i nadal będę mógł jej używać jak dotychczas, a stopy mam dwie i pasują do obu.
Pracę rozpocząłem od podstawy, którą wykonałem pod fabryczną stopkę korpusu. Ta konstrukcja nie jest specjalnie finezyjna i nie będę się nad nią rozwodził. Tych kilka zdjęć raczej powinno wystarczyć.
A teraz wreszcie możemy zająć się bramą.
Brama – Belka i podstawa dla toru osi X
Co tu dużo opowiadać. Konstrukcja skrzyniowa z połączeniami elementów na lamelki i konfirmaty jakich już kilka u mnie (i zapewne nie tylko u mnie) widzieliście. A w użyciu niezmiennie zagłębiarka, lamelownica, ukośnica i wiertarka kolumnowa. Jak pewnie się domyślacie, najbardziej czasochłonnym elementem było wyfrezowanie wpustów pod stopy wałków podpartych. Niby nie są one konieczne, ale przynajmniej moim zdaniem, to korzystnie wpływa na sztywność i dokładność montażu całej konstrukcji. Z pomocą przyszła tu moja najnowsza frezarka. Pozostaje jeszcze kwestia „okienek”. To, że powstały, to w zasadzie bardziej oszczędność materiału niż jakiekolwiek inne względy. Przy okazji nieznacznie obniżają one wagę całej bramy. I to w sumie tyle na ten temat. Niemniej jednak zapewniam też, że ciekawsze elementy konstrukcyjne są dopiero przed nami.
Na tym etapie śmiało można już zająć się budową karetki.
Karetka
Tu robi się już trochę ciekawiej. Tyle, że w zasadzie, to wszystko już przerabialiśmy przy konstrukcji stołu i wózków osi Y, na których poruszać się będzie brama. Ta sama zasada działania i wykorzystanie do budowy tych samych elementów powodują, że i różnic nie ma wiele. Główną różnicą jest to, że w konstrukcji stołu użyliśmy dwóch niezależnych wózków (każdy na osobnej prowadnicy podpartej i osobnej śrubie pociągowej), a tu jest jedna karetka poruszająca się po dwóch równoległych prowadnicach i napędzana jedną śrubą. To tylko upraszcza nam całą konstrukcję. Największym wyzwaniem było jednak upchnięcie wszystkich elementów na stosunkowo niewielkiej powierzchni kształtującej całą karetkę.
Brama c. d. – oś X prawie kompletna
Dopiero teraz, gdy mamy już przygotowaną karetkę możemy wrócić do dokończenia konstrukcji bramy. Chodzi o to, żeby obsadzając łożyska śruby pociągowej, zrobić to maksymalnie dokładnie (odzwierciedlając osiowość karetki). Dopiero na tym etapie dociąłem też prowadnice podparte. Po zmontowaniu belki bramy w całość i umieszczeniu w niej karetki, możemy wykonać test polegający na przemieszczaniu karetki wzdłuż całej bramy. Narazie najłatwiej zrobić to napędzając śrubę wkrętarką. Nisko ustawione sprzęgło wkrętarki szybko zweryfikuje precyzję wykonania naszej bramy i karetki oraz ich wzajemne dopasowanie do siebie. Warto temu poświęcić trochę więcej uwagi.
A skoro belkę bramy mamy gotową, to czas zająć się jej podporami.
Podpory bramy
W pierwszej wersji postanowiłem przygotowywać podpory o sporym prześwicie między belką a blatem stołu. Bo przecież niższy materiał zawsze można na blacie podnieść i podeprzeć. Brałem też pod uwagę bramę z regulowaną wysokością belki, ale to na ten moment niepotrzebna komplikacja. Ostatecznie jednak stanęło na czym innym. A przynajmniej na „ten moment ostatecznie”. Jak już uruchomię frezarkę i będę odczuwał potrzebę zmiany w tej materii, to do tego wrócę.
Podpory bramy, to nic innego jak pionowe elementy konstrukcji łączące belkę z wózkami. Muszą one zapewniać stabilność i są istotne z punktu widzenia sztywności całej konstrukcji. Proces ich budowy jest dość dobrze udokumentowany zdjęciowo i raczej nie wymaga bardziej szczegółowego opisu.
Tyle, że taka wysoka brama jest mało praktyczna i przynajmniej na początek przygody z własnym CNC lepiej skupić się na konfiguracji plotera tnącego, czyli na bramie z wyraźnie niższym prześwitem. A co to oznacza dla mnie? Oznacza to dokładnie tyle, że potrzebna będzie druga para podpór, ale tym razem znacznie niższych.
Niższa brama, czyli drugi zestaw podpór
Jak nietrudno się domyślić, za drugim razem idzie już znacznie sprawniej. I nie ma się czemu dziwić. W końcu możemy uznać, że to prawie identyczna konstrukcja. Tyle tylko, że niższa i przez te zmienione proporcje jakby bardziej zgrabna.
Wózki w obu kompletach wykorzystałem te same, bo uznałem, że na ten moment jeden komplet wózków mi wystarczy. Tym bardziej, że wygodniej będzie zostawić je na osiach stołu (obie prowadnice osi Y) i opanować szybki montaż i demontaż podpór bramy. Sam montaż belki na podporach także nie jest skomplikowany.
Pełna relacja zdjęciowa z tego etapu znajduje się poniżej.
Jak widzicie większość elementów jest bliźniaczo podobna do wcześniej wykonanej wersji podwyższonej.
Brama i karetka – Podsumowanie etapu
Brama i karetka są konstrukcyjnie prawie kompletne. We wspomnianej bramie brakuje jeszcze tylko mocowań silnika. Celowo nie montowałem też jeszcze krańcówek, bo na tym etapie to jeszcze za szybko.
Podpory bramy też są w komplecie, a nawet w nadkomplecie, bo w dwóch wariantach.
Brama z jej belką i podporami oraz karetka to ważne elementy całości. To dopiero dzięki nim moja frezarka CNC nabiera już realnego kształtu. W końcu wygląda też, że do końca jest już bliżej niż dalej.
Kolejny brakujący element konstrukcji, którym niebawem się zajmiemy, to oś Z. Następnie zajmiemy się mocowaniem silników oraz krańcówek. A kiedy będziemy już mieli te elementy gotowe, to zajmiemy się wreszcie także złożeniem wszystkich tych elementów w całość i ich przetestowaniem.
Pewnie zwróciliście uwagę, że ostatnie wpisy nie są tak szczegółowe jak poprzednio. Jest to efekt zamierzony, bo proces wykonywania wielu prac już nieraz dość dokładnie opisywałem przy poprzednich projektach i to do nich odsyłam. Mimo wszystko jeśli coś jest niejasne, to śmiało pytajcie w komentarzach. W miarę możliwości postaram się na Wasze wątpliwości odpowiedzieć a także będę miał lepsze rozeznanie w kwestii dokładności opisów na przyszłość.
C. D. N.