MPCNC Double Belt - dziennik budowy JGFTW

[JGFTW]

Cześć,

Będę opisywał w tym wątku swoją przeprawę do w pełni działającego MPCNC ( oby ). Będzie to moje pierwsze CNC i nie mam żadnego doświadczenia z tymi maszynami, ale że mam z drukarkami to mniej się obawiam że coś zepsuję, bo zawsze można wydrukowac jeszcze raz
postanowiłem zbudować CNC głównie do frezowania aluminium ( niewielkie arkusze, maksymalnie 500x500mm ) od czasu do czasu jakieś drewno i raz na ruski rok plastik (PP, PTFE)
Przekonał mnie projekt BraunsCNC : https://www.thingiverse.com/thing:3101774

Jest to POC, że da się frezować aluminium na takiej drukowanej maszynie :

źródło: https://www.youtube.com/watch?v=k-2kr4tGEIQ

Udało mi się skontaktować z autorem i twierdził że rok od publikacji projektu wciąż korzysta z MPCNC do alu ( a nawet stali ) pomimo drastycznej zmiany koncepcji projektu.

Generalnie MPCNC jako konstrukcja jest sprawdzona przez bardzo szerokie grono, w tym nawet nasz forumowy kolega w tym wątku opisuje swój sprzęt : viewtopic.php?t=3570

--------------- OGÓLNE ZAŁOŻENIA PROJEKTU----------------------

- Musi dać sobie radę z Aluminium do gr 10mm
- Możliwość obrabiania stali ( do gr. 5mm )
- Tolerancje jak w drukarce max +/- 0.25
- Mobilność konstrukcji

Założenia opcjonalne (musi działać):

* bezproblemowo
* łatwo
* przyjemnie


Będę w pełni zadowolony, jeżeli uda się doprowadzić maszynę do stanu, w którym nie bałbym się jej zostawić bez nadzoru, po prostu jeżeli wszystko ustawię dobrze to zadaje jej plik i nie boję się, że wrócę i zastanę kupę gruzu lub wszystko się rozpadnie jak tylko zamknę oczy na chwilę.
Czyli taki cel jak przy drukarce 3d.

Wymiary pola roboczego maszyny to 516 x 516 x 77 [mm]
Wymiary zewnętrze X,Y to 80 x 80 [cm]


Krótko o kupionych częściach ( dokładne podsumowanie i podliczenie w formie BOMu zamieszczę jak skończę konstrukcję - narazie wyliczanka mniej więcej ) :

------------MECHANIKA-------------

- łożyska 608 kupiłem na allegro te same co Kswiorek w swoim poście ( 80szt za ok 75zł )
- wszystkie elementy metalowe (rury 25mm, L profil 20x20x3) kupiłem w jednym sklepie, który znalazłem na necie : https://metal-e.pl/ ( zewnętrzne rury gładkie kupiłem o grubości ścianki 3mm natomiast wewnętrzne 1.5mm grubości ścianki, z zamierzeniem, że usztywni to trochę konstrukcję ).
- silniki kupiłem na allegro : CNCshop ( 5szt jakieś 225 zł )
- pasek gt2 18mm oraz gt2 pulley kupiłem na aliexpress ( 7m paska + 4szt gt2 pulley kosztowały 180 zł )
- śruby z nakrętkami kupiłem lokalnie ( trochę poniżej 60 zł )
- zamówiłem lokalnie u gościa z OLX stół spawany z profili stalowych, na kółkach i z wpapadającym (wymiennym) blatem. 480zł
- Silnik do frezarki kupiłem dokładnie taki sam jak autor projektu : AMB Kress 1050 FME-P za 1300 zł (korciło mnie żeby przyżydzić, ale miałem wrażenie że jak kupie jakąś myśl technologiczną zza wielkiego muru na wrzeciono to będzie równie wielki smutek jak przyjdzie do skomplikowanej roboty na wymagającym materiale). Warte wzmianki jest to, że sterowanie obrotami silnika odbywa się pooprzez pokrętło jak w Dremlu. Wersja z kablem do enkodera PWM była aż o 500 zł droższa.

- Filamentu łącznie zeszło mi 1.5kg PETG i 2.5kg PLA.

Elementy drukowane wydrukowałem z PETG ( kolor żółty ) reszte z PLA ( kolor czarny ), drukowałem wszystko jakieś 300h i zużyłem łącznie 4kg filamentu - wyjątkowo pechowo, bo musiałem poprawiać niektóre elementy, ponieważ mam same bramowce i przy wielu detalach z PETG był problem ze skurczem materiału i podwijaniem się elementów u podstawy. Niektóre wyszły po prostu podwinięte, ale parę razy zdarzyło się, że 1-2 podwinęły się następeni oderwały i pociągnęły za sobą wszystkie detale ze stołu ;( Miałem stół na 70C ale z perspektywy czasu myślę, że mogłem dać 80C+ a nawet 90C ). Jak ktoś nie ma takiego szczęścia jak ja to nie powinno mu zejść więcej niż 3kg


-------------ELEKTRONIKA------------

- Płytę główną początkowo chciałem wykorzystać walającą się Mini-Rambo 1.3a (w zestawie od V1 engineering jest właśnie takie), jednak nie nadaje się do konfiguracji w Dual Endstop - czyli do osi X,Y po 2 endstopy, ponieważ wymaga to, żeby do każdego silnika był osobny sterownik. Mam wolną płytkę MKS GEN L (90zł), więc użyje jej i zobaczymy co z tego wyjdzie.

- Sterowniki silnika mam LV8729 (75zł), natomiast w pogotowiu czekają DRV8825 (których mam nadzieję nie musieć wykorzystać).
- Narazie odgrzebałem z szuflady zasilacz uniwersalny od lapka 19V 90W - obawiam się, że może być za słaby, więc będę rozglądał się za innym.
- Krańcówki mechaniczne chciałbym wykorzystać na oś X i Y (po dwie), a na oś Z albo czujnik indukcyjny albo pojemnościowy.
- Rpi 3b (150zl)

-----------OPROGRAMOWANIE-------------

- Marlin jako FW kontrolera
- ESTLCAM do przygotowywanie gcodów
- Obsługa maszyny po WIFI zapewni CNCjs zainstalowne w RPI na Raspbianie


-------------------------------------
Pozostałe potrzebne rzeczy , których jeszcze nie mam rozeznanych / namierzonych, a na pewno będę jak najszybciej potrzebował :
- kompresor i nawiew do wydmuchiwania opiłków
- podstawa, do której przytwierdze ramę - myślałem o sklejce 20mm / płycie mdf 15-20mm / płycie PTFE (lub PET ) 10-15mm ( najlepiej już przefrezowana i z wyciętymi mocowaniami na materiał, jak np stół teowy albo zwykłe otwory na śruby )
- frezy i odpowiednie mocowania er16

--------------------------------------------------

Zdjęcia z budowy :

Wydrukowane z PETG-g "Rollery"

sprawiały mi bardzo wiele trudności, między innymi dlatego, że ich otwór na łożysko był za mały i podczas gwintowania część pęka :

Wydrukowałem je jeszcze raz z PLA -:

[JGFTW]

Zdjęcia ciąg dalszy:

Idealnie spasowane

No ale to właśnie dlatego wydrukowałem te elementy z PETG, liczyłem, że podda się bardziej, gdy trzeba będzie to ścisnąć śrubami.

Do tego momentu budowy szło całkiem nieźle, natomiast jak przyszło do zamocowania L profilu na którym miał być pasek to nagle okazało się, że :
1. Mocowanie jest strasznie liche - a że dodatkowo jest wydrukowanie z PLA, więc na 100% po kilku tygodniach się wygnie ( tajemnica poliszynela jest, że PLA pod obciążeniem odkształca się z czasem )

Na tym wystającym elemencie trzyma się stalowy profil.

2. Łeb śruby trzymającej zewnetrze łożysko w tych nieszczęsnych Rollerach staje na drodze L profilu, tak że nie da się go zamontować.

Rozwiązania obu tych problemów to przerobienie i wydrukowanie na nowo części.

[szendo]

Cześć, zapewne robiłeś duży research. Możesz zdradzić dlaczego wybrałeś ten projekt a nie przykładowo root3 ?

[Dawid.S]

Wow! ambitnie ..a ja się nawet boje aluminium puścić na mojej poczciwej morbidelli U46

[JGFTW]

Cześć, zapewne robiłeś duży research.

Właśnie nie chciałem się władować w pułapke zbyt dużego researchu, prawda jest taka, że tutaj nie było się nad czym zastanawiać, bo projektów tak naprawdę jest niewiele. Bardzo szybko udało mi się zawęzić listę potencjalnych projektów: Root3, RS-CNC, MPCNC i LowRider
Biorąc pod uwagę moje założenia / oczekiwania to wybór właściwie padł metodą eliminacji.

Możesz zdradzić dlaczego wybrałeś ten projekt a nie przykładowo root3 ?

Jak pierwszy raz natrafiłem na projekt Root3 to pierwsze co sobie pomyślałem to cytat Gebelsa z Pitbulla :
"To jest bardzo interesujące, ale mnie nie interesuję"

Root3 - konstrukcja wygląda na żywcem wzięta z "normalnych" frezarek (metalowych) bardzo ambiwalentne odczucia miałem co do tego faktu, ponieważ z jednej strony taka konstrukcja jest sprawdzona ale z drugiej zazwyczaj jest zrobiona bardziej wytrzymałego materialu niż plastik a że nie mam dostępu do przefrezowania głównych elementów osi Y to był to duży minus. Ale ogólnie projekt wydawał się mieć ręce i nogi

Początkowo RS-CNC był moim faworytem, jako że jest to praktycznie Root3 tylko z większą ilością elementów metalowych, jednak nie byłem przekonany co do społeczności (francuskojęzycznej) oraz w porównaniu z MPCNC to jest dość skomplikowana konstrukcja, a to zawsze oznaczna, że dużo rzeczy może pójść nie tak, z prawa Murphiego wiemy jak to sie kończy = zbiorem niedziałających gratów w garażu.

Jak policzyłem mniej więcej BOM dla wszystkich to bardzo szybko odpadło Root3 i RS-CNC.

Przy wyborze między LowRiderem a MPCNC jak tylko pomierzyłem ile mam miejsca to wybór padł na to drugie. A jak trafiłem na projekt Double Belt to byłem już praktycznie przekonany.

Plusy na MPCNC:
- niższy koszt niż Root i RS-CNC
- łatwy w montażu ( mała liczba elementów )
- rozwinięta społeczność
- wiele różnych projektów na TG itp

Przy czym zdaje sobie sprawę, że konstrukcja jest bardziej nastawiona na noobów z cnc i jest ekwiwalentem zakupu endera. Więc ogólnie mam wrażenie, że kwestia rozważań Root3 vs MPCNC to kwestia porównywalna do Alfawise U30 vs Ender 3 - niuanse decydują o potencjalnej wyższości, ale tak naprawdę to jest to samo g...

..a ja się nawet boje aluminium puścić na mojej poczciwej morbidelli U46

Taki kaliber sprzętu to wygląda, że powinien arkusz alu wciągnąć nosem, ale z drugiej strony jak maszyna dedykowana do drewna to nie musi
Trochę śmiesznie byłoby jakbyś puścił jakąś blachę i coś się zepsuło w takim czołgu a ja w garażu bym tą samą blachę trzasnął na tym plastikowym szkielecie bez problemu


---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Wracjąc do postępu prac :

Ad1.
Nie zastanawiając się specjalnie przerobiłem model części podtrzymującą profil wyciągając jedną płaszyznę tworząc dodatkowy punkt podparcia :

Przy czym docelowo to chyba najlepiej byłoby oryginalną część wyciąć w aluminium.

Ad2.
Przeprojektowałem te Rollery wycinając miejsce na schowanie się nakrętki lub łba śruby. Szkoda, że w opisie projektu nie było wzmianki o tym, że montowanie tej części tak jak w manualu V1Engineering się nie uda, więc jak ktoś ma w planie takie MPCNC DB zrobić to powinien pamiętać, żeby nie poszerzać tego zewnętrznego otworu tylko wkręcić się łbem śruby do dołu albo wydrukować element który ma miejsce aby ten łeb się schował:

Tym razem, te Rollery puściłem z czarnego PETG, dałem dużo wyższa temperaturę dyszy oraz stołu więc powinny być bardziej wytrzymałe i nie będę obawiał się podwijania.

Najlepsze jest to, że wymiana tych dwóch części na nowe powoduję, że tak naprawdę muszę rozmontować całość i zmontować jeszcze raz.
No cóż, jakie życie taki rap

42.gif (419 Bajtów) Przejrzano 11912 razy

[JGFTW]

Przed ponownym składaniem osi X/Y postanowiłem jeszcze przemodelować uchwyty na krańcówki :

poprzednie mocownaie było na małe krańcówki a teraz a większe 19.7mm-trowe. Poniżej zamieszczam grafikę, o które dokładnie chodzi :

[Berg]

Jak chcesz zwiększyć precyzję, to całkiem urwij blaszkę.
Jak jeszcze bardziej chcesz zwiększyć precyzję, to zrób odwrotną dźwignię. To znaczy trzeba naciskać krótsze ramie, które będzie wciskać przycisk dłuższym. Przy czym ta dźwignia musi być sztywna i przełożenie raczej nie więcej niż 3:1
W w różnych urządzeniach widzę takie konstrukcje. W drukarkach laserowych, kopiarkach itp są często optyczne krańcówki z tego typu dźwignią.

[JGFTW]

Dobry pomysł z tym urwaniem blaszki, tylko muszę sprawdzić czy nie będzie się blokować o obudowę ( kontrukcja tego rollera nie jest do konca dopasowana do krańcówki - brakuje jakiegoś wystającego elementu, który by wystawał o tyle, żeby akurat wcisnąć przycisk )

[...]
Jak jeszcze bardziej chcesz zwiększyć precyzję, to zrób odwrotną dźwignię. To znaczy trzeba naciskać krótsze ramie, które będzie wciskać przycisk dłuższym. Przy czym ta dźwignia musi być sztywna i przełożenie raczej nie więcej niż 3:1 [...]

Mówisz o czymś takim :

?
czy masz jakiś inny moduł na myśli ?

Jak się zastanawiałem czy zmienić krańcówkę to jeszcze miałem na uwadze takie cos :

https://allegro.pl/oferta/wylacznik-kra ... 7809684471
Ponieważ taki wysunięty bolec na pewno nie będzie blokować się jak wspomniałem na początku posta.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Kolejna porcja zdjęć :

jak pisałem wcześniej trzeba było wszystko rozmontować i złożyć od nowa; przynajmniej wiem, że za drugi raz zrobiłem to lepiej

Wymieniłem też śruby na narożnych bazach z M6x75 na M6x90 - lepsze trochę za długie niż trochę za krótkie ( ale to nie jedyny powód, przy zamówieniu 16 dali mi ich za mało o 4 )

Patrząc na element podtrzymujący silnik i myśląc o obciążeniu jakie ten element będzie musiał wytrzymać, na wszelki wypadek wydrukuje go z PETG, żeby w razie czego podmienić jak będzie się odkształcał.

Teraz jestem w trakcie wiercenia otworów w osi Z :


Wiercenie w stali nierdzewnej to jest męka. Jak tylko zacząłem to uruchomiły mi się złe przeczucia. Liczę więc na najlepsze przygotowując się na najgorsze.

[Stefek96]

Chciałbym też zbudować taką frezarkę i też mam zerowe doświadczenie. Czy w razie jakiś moich małych wątpliwości mógłbym się zwróci do Ciebie po pomoc? Swoją drogą fajnie to wszystko opisujesz.

[JGFTW]

Chciałbym też zbudować taką frezarkę i też mam zerowe doświadczenie. Czy w razie jakiś moich małych wątpliwości mógłbym się zwróci do Ciebie po pomoc?

Śmiało, jak bedziesz miał większe to też Jeżeli nie pali Ci się z budową to obserwuj ten wątek, najlepiej poczekaj do końca budowy lub do pierwszych uruchomień to będziesz wiedział czego się spodziewać.
Natomiast, jeżeli już jesteś w trakcie kompletowania sprzętu to pierwsza rada jaką bym Ci dał na chwilę obecną to ; drukuj wszystko z PETG - ogarnij sobie dobrze ustawienia, czyli temperatura dobrana tak, żeby wykończenie było błyszczące ( matowe wiąże warstwy gorzej i jak widać mi popękało ), ogarnij tolerancję wymiarową (żeby względem PLA praktycznie się nie różniło) oraz żeby nie było nitek ( im mniej jakiejkolwiek obróbki części tym lepiej )

Swoją drogą fajnie to wszystko opisujesz.

Dzięki, staram się żeby te moje wpisy nie były bardzo oszczędne w treść i przede wszystkim, były chociaż trochę wartościowe z perspektywy kogoś kto jak Ty będzie chciał zrobić tą maszynę i żeby zawierały problemy/błędy napotkane po drodzę (i mam nadzieję również ich rozwiązania )
Będę kierował się przedstawieniem prawdziwego dualistycznego obrazu kulis powstawania tego sprzętu.
jak to mówią amerykanie :

w wolnym tłumaczeniu : "raz na wozie, raz podwozie"