Archive for januar 2012

3d-modell av fresebordet

De 16 største hullene er forsenkede hull til M6 skruer (det er 13mm hull for hodet som vises). De nest største hullene er M8 skruhull, og de minste hullene er 5mm hull for styrepinner. De siste går ikke gjennom, men er kun ca 12mm dype.

Det blir mange hull å bore. Omtrent 400.

Fresebord i aluminium

 

Fresebord i MDF

Hitill har jeg klart meg med et fresebord av MDF plater med M8 islagmuttere banket inn fra baksiden for å feste skrustikke og emner. Dette virket greit til å begynne med, men av og til ble delene jeg freste skjeve og unøyaktige. Litt nærmere undersøkelse viste at MDF platen var synderen.

Først og fremst blir den deformert når jeg strammer til skruene hardt. Dette fører til at skrustikke og emner ikke lenger ligger plant på fresebordet, og deler vil havne litt skjevt.

Det andre som skjer er at klemjernene vil gi seg litt, eller mer korrekt, MDF platene som klemjernene er festet til. Dermed kan skrustikka forskyve seg sidlengs når man prøver på et litt agressivt kutt. Dette er noe jeg aldri har opplevd på manuellfresen på jobben som har støpejernsbord.

Det ideelle hadde vært å få tak i en støpejernsplate da disse er svært stabile, men det er vanskelig å finne. Jeg trenger en plate på 25x50cm som er 15-25mm tykk. Det andre er at støpejern er noe skikkelig dritt å bearbeide. Løsningen min ble å skaffen en 25mm tykk aluminiumsplate. Nesten like bra.

Så her er plata som skal brukes. Jeg kjøpte den hos Radia mekaniske som holder til på Furuset. De selger metaller til privatpersoner i små kvanta. De er dyrere enn Maskinbutikken.no, men kan til gjengjeld skaffe nesten alt. Denne plata ble skjært til med vannkutter, og er svært nøyaktig dimensjonert. Nå har jeg kun stållinjal som er lang nok til å måle den, men jeg tipper dimensjonene ligger innenfor 0.25mm, og hjørnene er like nøyaktig 90 grader som stålvinkelen min. Jeg kan med andre ord bruke den uten å bearbeide kantene utover å dra over en fil for å ta gradene.

Det som står på programmet nå er å lage hull for å feste den til X-aksen, samt pepre den med M8 skruhull. Jeg tenker å lage en grid med M8 hull med 25mm avstand. I mellom disse hullene vil jeg lage 5mm hull for å dytte nedi styrepinner. Hvis jeg retter bordet opp med aksene, kan jeg da relativt enkelt feste ting rett uten å bruke vippeindikator. Det siste jeg skal gjøre da, når plata er montert og rettet bra opp, er å kjøre fresen over hele flaten for å plane den ut.

Styre spindel fra EMC2

En fin ting med den nye spindelen, som jeg nå så vidt har testet med godt resultat, er at den kan styres via software. Det er en rekke alternativer her.

  • Den enkleste å lage en analog spenning som går mellom 0V og 10V. Dette kan man enkelt mekke selv med en liten håndfull komponenter, noen timers jobb og litt grunnleggende elektronikklærdom. Man bruker bare et PWM signal som man konverterer opp til 10V digitalt signal, og så lavpassfiltrerer det gjennom et RC ledd. Motorens turtall styres da proporsjonalt med dette signalet. I tillegg kobler man et par signaler til for å styre start og stopp, og evt. retning.
  • Man kan også kjøpe ferdig elektronikk for å lage analogt signal. Ellers er det helt likt som forrige punkt.
  • En mer digital fremgansmåte er å bruke det som Hitachi kaller for «Pulse train» i bruksanvisningen. Problemet er at det ikke er spesifisert mer enn dette, men jeg mistenker at RPM settes proporsjonalt med frekvensen på denne inngangen. Må i så fall eksperimentere litt. Problemet er at EMC2 ikke har noen ferdig modul som gjør dette.
  • Så kommer jokeren. Modbus er en standard for seriekommunikasjon innenfor prosess og automasjon. På min VFD kobles den til med RS-485, som er en serieport på lik linje med RS-232. Deretter kan man sende pakker med kommandoer til VFD-en, og kontrollere absolutt alt. Det er med andre ord ikke noe problem å sette turtall, skru av og på motoren samt overvåke parametre av ymse sort.

Jeg har planer om å bruke Modbus. På bildet er en RS-232 til RS-485 konverter jeg kjøpte for $6 på DealExtreme. I tillegg trengs en skjerment kabel med to ledere for å koble den til.

På software siden må det gjøres litt. Det finnes ikke noen ferdig driver for min VFD, men det finnes et Modbus bibliotek. I tillegg har noen andre laget driver for en annen VFD, nemlig GS2-VFD (kjør Google). Dette er en såkalt user space komponent til HAL i EMC2. Etter å ha tittet på koden, virker det som en veldig grei sak å lage en egen komponent. Jeg kan selvfølgelig ta meg vann over hodet her, men jeg regner med å ha noe som kjører innen få arbeidstimer. Problemet blir selvfølgelig å få tid til å sette i gang med det.

Festeplate for ny spindel

Den nye spindelen må selvfølgelig også festes til z-aksen, og til det trengs en egen aluminiumsplate. Den avlange kanten i midten passer perfekt inn i et spor på baksiden av spindelen.

Platen freste jeg ut med en 6mm endefres og den gamle spindelen. Det nye var at jeg brukte en kombinasjon av trykkluft og isopropanol underveis. Resultatet ble så bra som jeg aldri har fått til før. Foreløpig sto jeg bare med spruteflaske og blåsepistol, men om ikke lenge kommer det et automatisk system, og det har jeg store forventninger til.

Noen har kommentert eksplosjonsfaren ved å sprøyte isopropanol ut i rommet over lenger tid. Jeg tror ikke dette er noe problem siden mengden jeg kommer til å bruke er forsvinnende liten. I størrelsesorden en liten dråpe i sekundet. Men hvis det skulle bli et problem, så kan jeg heller gå over til noe parafinbaseret. Mer klin, men veldig lite ekslosivt.

Noen deler til nåleventil

Jeg har prøvd å dreie et par deler til nåleventilen som jeg planlegger å bruke til kjølesystemet mitt. Det var overraskende lett å lage dem, men jeg er usikker på om akkurat disse delene kan brukes da jeg ikke fulgte noen tegning. Jeg laget dem mer på sparket for å bli litt venner med dreibenken igjen.

Uansett, det virker som om ventilen tetter bra. Jeg polerte både nålen og dysa med slipepapir og Autosol.

Neste trinn blir å lage en liten delrin kloss med passende hull, og så kjøre litt vann under trykk gjennom. kan bli interessant.

Jeg vurderte å sette på noen o-ringer for å tette, men dette systemet skal kun kjøres på litt over en bar, så jeg satser på at gjengene holder noenlunde tett.

Ny spindel

Jeg har fått ny spindel. Har ikke prøvd den ennå, men jeg skrudde den opp i kveld.

Hva er så dette for en herlighet.

Dette er en Italiensk spindel av merke Elte på 750W. Det er en trefase asynkronmotor med et ett polpar som tåler opp til 400Hz. Det vil si at det kan gå opp til 24000rpm, som er det samme som den gamle. Derimot lager den ikke så nerveslitende lyd som den gamle motoren når turtallet er høyt. Den gamle var en børstemotor, noe som vil si at det er to grafittbørster som gnisser mot akselen og lager et skikkelig lurveleven. Den er ikke lydløs denne heller, men ikke så ille.

For å drive denne så trenger man det som kalles en VFD (Variable Frequency Drive) eller en Inverter.

Denne boksen gjør først om nettspenningen til DC, og så hakker den denne opp til 3-fase AC. Man kan regulere hastigheten på motoren ved å justere frekvensen (rpm = f*60). Dreimomentet optimaliserer den ved å måle belastningen på motoren, og så justere strøm og spenning deretter. Resultatet er at man kan få mye større dreimoment på lave turtall enn med en børstemotor.

Så, hvorfor denne oppgraderingen.

  • Litt mindre støy
  • Mer robuste kulelager = mindre slark
  • Mer kosentrisk rotasjon = bedre resultat og mindre knekking av verktøy.
  • Jevnt over bedre mekanikk
  • ER20 klemhylser
  • Kan justere turtall fra CNC-kontrolleren (PC-en). Dvs turtallet kan settes i programmet, og jeg behøver ikke å huske å skru knotten riktig før jeg starter et program.
  • Bedre dreimoment på lave turtall

Nå er det ikke sånn at den gamle spindelen var dårlig heller. Jeg kuttet jo tross alt en god del aluminium med godt resultat, men det var nok litt på kanten av hva den kunne klare. Den passer nok bedre på en maskin som skal kutte treverk og mykere.

Så, hvis du trenger en Suhner spindel, så har jeg en til salgs.