Archive for ZX-45 fres

Z-akse og VFD-styring

Z-aksen lever! Fikk dreid den siste delen, montert og testet Z-aksen. Den bare fungerer rett og slett. Veldig lite støy og meget fin gange på denne kombinasjonen av motor og steppermotorstyring. Steppermotordriveren er av en annen type enn de for X og Y aksen. Har tidligere også benyttet den på X-aksen og der fungerer den bedre enn den som er til X-aksen.

Så var det å få styring av VFDen opp og kjøre, ingen stor sak, men det passa fint å få dette på plass nå. Laga et interfacekort med noen optokoblere og en liten PWM->10V overgang. Masse trøbbe pga en idiotfeil i .hal fila (konfigurasjon av alle inn og utgangspinner). Fikk knota dette til så ser det meste ut til å fungere. Har planer om å utvide med en pickup på turtall. Da kan jeg har en PID som justerer for å holde konstant turtall uansett belastning.

Men denne spindelen er alt for treg til å frese endel av materialene jeg vil frese. Dvs skum og Alu med små freser. Så det blir nok å kjøpe en spindel fra Ebay når det nærmer seg jul. Enn så lenge så regner jeg med å klare meg med å enten kjøre litt sakte, eller å montere en liten brakett for dremelen.

Z-akse in the making!

Nå er arbeidet med Z-aksen til ZX-45 fresen meget godt igang. I et tidligere innlegg viste jeg et rendret bilde av hvordan jeg så for meg at det skulle ende opp med å se ut. Det er kun små justeringer som er gjort etter dette.

Først freste jeg ut plata som steppermotoren skal monteres på. Dette var med god margin den mest kompliserte delen jeg noen gang har laget. Delen ble frest ut av en 10mm jernplate. Linux-CNC styret X og Y aksene, mens jeg styrte Z-aksen. Delen måtte freses ut med to oppspenninger for å bli riktig. Jeg la det opp slik at all fresing ifra undersiden (den andre oppspenninga) kun var avhengig av at X0Y0 (senter for koordinatsystemet) var sentrert midt i hullet for selve akslingen ifra motoren. Dermed var det kun å finne igjen senter som trengtes ved den andre oppspenninga. Dog ble det nok av utfordringer. Pga en feil i g-koden så bøyde jeg en 10mm fres og mista senter i oppspenninga ganske tidlig. Dette ble forsøkt reddet inn igjen, og jeg tror det gikk ok. Neste 10mm fres ble bøyd da jeg ikke var flink nok til å lage tabs ved fresing av omrisset på selve delen. Det er ingen mangel på krefter i steppermotorene, de bøyer glatt en 10mm fres uten å skippe noen stepp.

Neste del ut var plate som lagerholderen er festet i. Også denne ble frest ut av en 10mm jernplate. Det er en mindre del, og med my færre hull og utfresninger. Eneste problemet med den var at jeg hadde brukt opp alle metallbladene til stikksaga på forrige del.(DeWalt påstår 10mm stål er greit med stikksaga, men OBSbygg klarer ikke å levere slike blader, dårlig!) Så da ble det å kjøre på med baufil da… Tips: Biltemas skjæreolje fungerer selvfølgelig like bra på baufilblader som på freser og bor. Brukte selvfølgelig opp et slik blad også. Delen ble iallefall meget bra, og det tok meg relativt lite ekstra tid utenom maskineringstiden å lage den. Jeg prøver å være litt bevist på hvordan jeg spenner opp og planlegger en jobb for å kunne både få til et godt resultat, men også få jobben unnagjort så effektivt som mulig. Jeg er ingen tålmodig sjel, slik er det bare.

Delene ble prøvemontert på steppermotoren. Og det så greit ut.

IMG_1696

Men akslingen på stepperen kunne godt vært litt kortere. Frem med dremelen og kutt ivei. Endte med å kutte det siste med baufil, den akslingen var ikke akkurat superherdet. Så ny prøvemontering og måling av hvor langt dette avstandsrøret trengte å være. Kappa dette skikkelig sjevt med baufila. Tok det så i fresen og fresa det til det var bra. Ny prøvemontering, litt pussing av avstandsrøret og så var disse delene egentlig ferdige. Monterte alt sammen med masse Loctite.Som dere ser av bildet under er det et hull i siden på avstandsrøret. Det er for å komme til sett-skruen som låser torsjons-koblingstykket til kuleskruen. Også her ble det brukt Loctite. Usikker på hvor lurt det var. Prøvde å demontere noen dager senere, men ga opp, da jeg ikke ville ødelegge noe.

 

IMG_1698

 

Neste jobb var å demontere fresen. Først måtte fresehode med motor, girboks og greier av. Jeg spikra en liten stabel med planker som støtta sånn passe opp. og så sveiva jeg selve spindelen helt ned i fresebordet. Og istedenfor den vanlige skruen som låser ISO-30 delene i spindelen så kappa jeg til en M12 gjengestang slik at denne gikk i en mutter i ene slissen i selve fresebordet. Og så med noen skiver og en mutter på toppen så var egentlig alt låst helt fast.

 

 

 

 

 

IMG_1741

 

Nå kunne jeg enkelt løsne de tre M16 skruene som holdt fresehodet fast i Z-aksen. Og så bare bruke LinuxCNC til å flytte det unna. Meget enkelt og helt kontrollert. Nå kan jeg gjøre akkurat det samme når det skal på, da har jeg også kontroll på Z-aksen uten å måtte svive og styre.

 

Så tok jeg av Z-akse-kolona, og der var det ikke helt plass til de delene jeg hadde laget. Tok meg mellom 2 og 3 timer med dremelen med pusseskive for å få fjernet nok materiale til at jeg tror monteringen skal gå greit. Fjerna også unødig lakk på toppen slik at monteringsplata for motoren får ligge rett imot metallet der på toppen. Bildet under viser litt av hva som ble pussa unna. Har tatt bort 3-4mm i ca 10cm lengde nedover. Mulig jeg bør ta litt mer på høyre side i bildet.

 

 

IMG_1759

Det er altså status idag. Neste jobb er å få modifisert den gamle mutteren for Z-aksen slik at jeg får montert kulemutteren i den. Da må jeg få litt hjelp av Truls og hans nydelige Myford dreiebenk. Og så er det selvfølgelig en masse småting jeg vil gjøre nå som fresen er så demontert. Alt ifra å lage nye hull for trekking av kabler til bytte av simmerringer i girboksen osv. Det er nok av ting å finne på med en slik maskin.

 

Bildene under viser hvordan det ser ut nå.Har ikke boret og gjenget hull for festeskruene for å montere Steppermotorfestet i selve fresen enda. Det kommer når alt er tilpasset og stemmer.IMG_1765[1]

 

 

IMG_1766[1]

 

X og Y-akse «ferdig»

Nå sier jeg meg ferdig med modifikasjon av X og Y-aksen. Ikke at det er perfekt, men nå er det mer en godt nok til å kunne brukes i lang tid fremover.Hovedsaken med dagens innlegg er å vise litt bilder av herligheten:

 

Man ser  bla. endestoppbryteren for X-aksen med deksel.

Man ser bla. endestoppbryteren for X-aksen med deksel.

 Alu-platen er frest ut med denne fresen ved hjelp av Linux-CNC, som en test. Den første som jeg laget manuelt så alt for stygg ut.

Alu-platen er frest ut med denne fresen ved hjelp av Linux-CNC, som en test. Den første som jeg laget manuelt så alt for stygg ut.

Her ser vi X-aksens motorkobling. Den er lik som den på Y-aksen. Jeg har ettermontert de to låseskruene, da det ikke var tilstrekkelige å bare klemme  fast koblingen på de polerte akslingene på motorene.

Her ser vi X-aksens motorkobling. Den er lik som den på Y-aksen. Jeg har ettermontert de to låseskruene, da det ikke var tilstrekkelige å bare klemme fast koblingen på de polerte akslingene på motorene.

Her ser man at det godt kan ryddes litt i ledninger. Ingen stor jobb, men man bør også tenke på at det kommer noen slanger ifra smøresystemet etterhvert.

Her ser man at det godt kan ryddes litt i ledninger. Ingen stor jobb, men man bør også tenke på at det kommer noen slanger ifra smøresystemet etterhvert.

Nødbryter og nøkkel til nødbryter.

Nødbryter og nøkkel til nødbryter.

Det er en slik rund trigger for mikrobryteren på hver ende. Bildet viser den ende hvor det ble pent :).

Det er en slik rund trigger for mikrobryteren på hver ende. Bildet viser den enden hvor det ble pent :).

Her ser man også pleksiglassdekslet som sørger for å holde spon unna glidere og skruer.

Her ser man også pleksiglassdekslet som sørger for å holde spon unna glidere og skruer.

 

Fikk også testet litt på backlash på X-aksen. Den er på ca 3/100mm. Men den er ikke helt konstant. Så etter å ha lagt inn kompensering i LinuxCNC så bommer den med opp imot 1,5/100mm ifra gang til gang. Er litt usikker på om jeg skal være fornøyd eller ikke. Akkurat nå velger jeg å være fornøyd. Det er godt nok til de tingene jeg skal lage i nærmeste fremtid. Og når fresen har gått litt så bør jeg uansett ta en runde med å stramme opp og kompensere på nytt.

En annen ting jeg har testet siden sist er HSM-cam. Dette er en plugin til Autodesk Inventor. I sin enkleste form er den gratis. Den tøffe (5 akse) utgaven koster såpass at man får med Inventor på kjøpet. Men siden vi kjører Inventor på jobb så var det enkelt å bare laste ned gratisversjonen og teste. Dette fungerte akkurat slik jeg hadde drømt om. Når alle fresebaner, boreoperasjoner osv. er lagt til så kan man oppdatere delen, og så regenerere all g-koden uten å måtte fikle med noe som helst. en har innebygget simulator. Postprosessoren støtter LinuxCNC. Og man kan kjøre g-koden igjennom en «backplotter» som rett og slett simulerer hva som skjer basert på g-koden (og ikke på 3D-modellen). Sikkert mer viktig for de som utvikler HSM ann for meg, men det gir en god følelse å se koden kjøre på PCen før man putter den i fresen.

Nå er det klart for å lage deler til Z-aksen. Men før den tid må jeg nok ta meg en skikkelig rydderunde i verkstedet. Og jeg rekker helt sikkert også å feire litt jul og nyttår før det blir noe særlig med fresing.

 

Huskeliste for hva som videre kan gjøres med X og Y-aksen:

  • Ny mutterholder for Y-aksen (for å fjerne ca 0,12mm med backlash)
  • Forbedre ledningsføring.
  • Ferdigstille «røropplegget» for automatisk smurning.
  • Skave inn sleidene slik at de blir rette og presise.
  • Evt lage noen av delene som vises på nytt for å få de litt mer estetiske.

Noen tilbakeslag

Etter så rask fremgang som CNC-konverteringsprosjektet har hatt måtte de komme noen tilbakeslag…

Backlash på y-aksen. Her var det ikke bare litt slakk, det var betydelig! Dvs opp imot en millimeter. Ser på det hullet i midten på den ut-freste delen under. Hulet skulle jo ha vært helt sirkulært, men det ble det jo ikke. Delen til venstre er frest ut med CNC, den til høyre er frest manuelt.

CNC-frest del (med backlash) og manyuell frest del

CNC-frest del (med backlash) t.v. og manuell frest del t.h.

 

Feilen var lå i den modifikasjonen jeg måtte gjøre for å redde inn den feilen jeg gjorde når jeg freste ut y-akse-mutterholderen. Her måtte jeg legge på en plate. Og tanken var at skruen som holder denne fast gikk igjennom pålegsplata og ned i selve mutterholderen (M8 gjengen i midten på den stussen som stikker opp). Så plata ble bare låst i possisijon med to M3 skruer og masse loctite (Lagerlåsingstypen, 603). Men siden denne omtalte skruen kun tok tak i plata, og i tillegg at Locktite 603 ikke herder i kontakt med alu så ble resultatet helt ubrukelig.

IMG_1430

Y-akse kulemutter med holder, ekstraplate og tilkobling til smørning.

Skruehullene ble boret opp og gjenget, la til to ekstra skruer også. Alle M6. Så monterte jeg alt med masse Loctite 270 på de «riktige plassene». Så bra ut. Når fresen var ferdigmontert så oppdaget jeg at sleidene på Y-aksen var veldig mye mer slitt og ripete enn jeg husket. Her har det nok vært litt tørt nå jeg har kjørt for fullt med CNC-drift på y-aksen. Så er litt i tenkeboksen på hva jeg skal gjøre her. Det lukter av noen uker med skaving. Men slikt har jeg ikke så god tålmodighet med. Og det bør sikkert legges til noe automatisk smøring av denne sleiden også. Har kjøpt inn litt deler til slikt, men er ikke sikker på om jeg har nok deler til alt rørleggerarbeidet. For ikke snakke om at jeg ikke har noe å dytte olje inn i dette systemet med. Men slikt får komme etterhvert.

2 uker senere: Ja, det ble litt skaving. Det er ca like lite spennende som å slipe gelcoat (en analogi jeg regner de fleste som leser her forstår så alt for godt). Jeg fikk skavet inn litt, Tok et stikkstål ifra dreiebenken og slipte det til slik jeg så andre har sine skavestål. Skrudde det fast på en passe lang plankebit, og vips så hadde jeg et skikkelig skaveverktøy.Skavet en 5-6 runder på Y-akse-sleiden og 3 runder på basen. Det er mye mer å gå på, men skal jeg gjøre mer så må jeg ha bedre utstyr. Dvs en skikkelig referanseplate. Og helst bør jeg demontere mye mer for å komme skikkelig til. Helst bør basen ut, dvs hele fresen med sine 300+ kilo må demonteres. Det skjer ikke på noen år.

Monterte også endel rør for smøring, men fikk ikke laget noen god tilkobling til X–akse–mutteren. Det ble for trangt. X-akse mutteren var tidligere montert med to avstandsskiver. Disse har jeg fjernet. Og kommer til å justere på festingen av kulelagrene i hver ende av kuleskruen istedenfor. Dette gir ca 1mm mer margin ved montering/demontering, og det utgjør en enorm forskjell!

Endestopp og nullpunktsbrytere var også en ting jeg har ignorert lenge nok. For X-aksen har jeg en plan, men for Y-aksen har jeg hatt mange løsninger. Alt ifra lett komplisert til hinsides komplisert og avansert. Men når fresen var demontert så fant jeg en ny løsning. Ett nytt skruehull, en skrue og en ekstra skive på en annen bolt var alt som skulle til. Gode og enkle løsninger kommer av mye grubling.

Mikrobryter som endestoppbryter på Y-aksen. Legg merke til skiven på kulemutteren, det er den som trigger bryteren.

Mikrobryter som endestoppbryter på Y-aksen. Legg merke til skiven på kulemutteren, det er den som trigger bryteren.

Denne endestoppbryteren er helt og holdent beskyttet og gjemt under belge som skal hindre spon ifra å komme ned på Y-akse-skruen. Ledningene går ned her og kommer ut på baksiden av Z-akse-tårnet. Helt beskyttet.

Så var det på tide å sjekke backlash igjen. 0,2mm!! Ikke bra nok! Etter å ha strammet litt på noen skruer kom jeg ned i 0,12mm. Det meste av dette stammer ifra innfestingen av kulemutterholderen., noe som forundrer meg, da denne var meget trang ved første montering. Men nå har det vært demontert mange ganger, og det er ikke mye gods som skal slites bort før det ikke blir bra. Må nok lage en ny holder. Men det får komme når jeg har fått alle aksene oppe å kjøre. Med backlash-kompensasjon i LinuxCNC fikk jeg bort de meste (innenfor 1/100mm). Det kan jeg leve med en stund.

 

 

 

To-akset CNC


Stor fremgang!

Fikk montert alle delene til X-aksen. Og trengte bare to skiver for å fore opp holderen til X-aksemutteren. Med litt mer sliping på Den samme delen så fikk jeg det sammen. Alt annet passet som det var uten noen flere modifikasjoner.

Så da fungerte både X og Y-akse. Og nå da…. KONSTRUERE Z-akse!Skisse_Z-aksemotor og lagerholder

Som sagt så gjort. Tegnet i Inventor. Så var det å få til G-koder av dette. Det var mye knot. Som en huskelapp legger jeg oppskriften her.

1. Tegn delen i Inventor.
2. Lag en arbeidstegning av delen i Inventor. Plasser delen helt i nederste venstre hjørne. Og husk for all det å bruke en metrisk tegningsmal!
3. Eksporter tegningen som Autocad DWG (ikke Inventor).
4. Konverter denne DWG til DXF med «Any DWG DXF Converter»
5. Nå kan DXF tegningen importeres i f.eks CamBam, eller nc2g eller lignende.

Så til testing. Skulle jo ha laget disse Z-akse-delene. Men jeg må jo teste litt først. To av delene på X-aksen er ikke spesielt fine. Så den minste av disse ble valgt som testobjekt. Å frese den ut gikk veldig greit. Bomma litt på at jeg la inn litt «custom G code» i programmet. La inn koden G4 P5000, som jeg mente skulle gi 5000ms venting. Men enheten er ikke ms, men sekunder. Og 5000 av disse er en stund. Trodde jo lenge programmet hadde hengt seg…

En annen ting jeg har kobla på er en fjernkontroll. Dvs en slik:

XHC-hb04

Den er helt genial! Jeg har litt knotete plassering av skjerm, tastatur og mus. Når jeg fikk denne fjernkontrollen til å fungere så ble fresen så utrolig mye lettere å jobbe med. En hånd på å sveive Z-aksen (for det er jo den jeg nå må lage deler til) og fjernkontrollen i den andre, med en finger på pauseknappen. Helt genialt! Har lest på nett at denne har treg respons. Mulig det er slik med Mach3, men med LinuxCNC er iallefall responsen upåklagelig. Skylder noen en god flaske med noe brunt (, nei Fred, ikke Cola) for denne!

Litt dårlig med oppdaterte bilder, det skyldes utelukkende latskap.

 

 

Enakset CNC!

Kort mellom innleggene, det betyr at det er litt fremgang.

Siden jeg fikk liv i Y-aksen, så begynte behovet for å rydde litt i ledninger og få på plass noe permanent der å melde seg. Så jeg tok meg sammen, loddet ledninger, monterte kontakter osv. Alt ble ikke gjort nå, men finishen kom nå. Ifra før hadde jeg montert all elektronikk (Strømforsyninger, steppermotorstyringer, optokoblerkort ol) på en aluplate. Denne passer rett inn i skapet under fresen. Det er laget to hull i skapet for å skru denne plata fast i veggen. Jeg borret nå hull for steppermotorplugger og plugger til endebrytere, probe og nødstopp, selv om den siste nok må sies å være litt missforstått.

Slik ser det altså ut på siden av kabinettet. Jeg har bare tre steppermotorstyringer, men laget likegjerne plass til pluggen for en fremtidig 4. akse.

IMG_1329[1]

 

Slik ser det ut på innsiden. Ledningene ser litt rotete ut, men de er laget lange nok til at jeg kan ta ut plate med elektronikken og konfigurere om steppermotorkort etc uten å måtte løsne noe.

IMG_1330[1]

Slik ser plata med elektronikken ut.

IMG_1331[1]

 

Nå begynte jeg å se litt på å montere X-aksen. Har jo alle delene, det skulle ikke ta mange minuttene. Jadda… Det første som det stoppet i var jo at mutterholderen til X-aksen er alt for stor. Den kan være så stor når alt er montert, men det er helt umulig å få montert ting om den ikke slankes kraftig. Faktisk må den slankes så mye at også flensen på kulemuttern må slipes ned. Og jeg skriver slipes ned da jeg allerede har ødelagt to gode freser med å frese i materialer som er herdet. Den ene gikk på forrige modifikasjon av denne kulemutteren. Bildet under viser muttereholderen etter modifikasjon. Hjørnene er slipt med fil, men toppen (høyre siden slik den ligger) er frest med LinuxCNC som styrer Y-aksen og jeg som sveiver på de to andre. Filinga gjorde jeg når jeg trodde at alt som skulle til var litt filing, men så enkelt var det jo selvfølgelig ikke.

 

IMG_1333[1]

 

Kulemutteren har jeg begynt å slipe til. Denne spente jeg også opp i fresen og satte i en sliperondell med sandpapir. Laget et enkelt program som kjørte frem og tilbake, Tok en kort video av slipingen:

Men jeg røk det ene slipepapiret jeg hadde liggende hjemme. Har flere, skal hente dem imorgen. Og sliperondellen tar ikke nedi fresen, den bare dytter unna de lange jern-sponene som slipingen lager. Innimellom antennes slike små hauger med nyslipt jernull, og da gjøder det til litt ekstra. Mye rart man synes er moro…

Det er en utrolig morsom fase av byggingen jeg er inne i nå.

 

Prøvemontering av steppermotor på Y-aksen på ZX-45 fresen

Dette prosjektet stoppet litt opp før sommerferien. Jeg tabba meg ut på en del etter 5-6 timer med jobb. Delen var holderen til kulemutteren for y-aksen. Tidligere i høst tok jeg meg sammen og modifiserte delen slik at den nå kan brukes. Skal spare dere for kjedelige detaljer. Men kort oppsummert betyr det at jeg i teorien har alle deler som trenges for å få X og Y-aksene CNC-styrt.

I parallell med å lage de forskjellige delene har jeg også montert opp steppermotorer, strømforsyninger etc. på en Alu-plate. Denne monteres så i sokkelen på fresen slik at den er lett å ta ut når noe skal forandres. Jeg har også snoket tak i litt god kabel ifra skrotkassa på jobb for både endestoppbrytere og steppermotorer. Og i en av elektronikk-kassene mine fant jeg noen kjekke LEMO-plugger som er godt egnet til steppermotorledningene. Har laget endel av kablingen, men har enda ikke laget hull til å trekke dem igjennom veggen i sokkelen på fresen.

PCen har fått plass på veggen. Og skjermen er midlertidig montert ved siden av. Hengte den rett på veggen, men ser nå at jeg må lage et bedre stativ slik at jeg kan vinkle denne litt. Nå er det litt klønete.

Linux-CNC er oppe å kjøre på enklest mulig måte. Og det har vært testet imot steppermotorstyringene. Og jeg har også modifisert breakout-kortet jeg har. De optokoblerne som var brukt til galvanisk skille hang ikke med over 10kHz. Det var stadandard EL817S, byttet til TLP118. Det som gjenstår er å momntere en 5V-5V DCDC sak slik at jeg har galvanisk skille. Idag så deler PC-siden og Fres-siden jord og 5V, noe som jeg ikke synes er optimalt når det gjelder EMC.

Under er et situasjonsblide ifra demonteringen. Kan se skjermen og PCen bak fresen.

IMG_1285

Det jeg fikk gjort igår (takk
et være mor/baby-treff i boenheten tilknyttet verkstedet) var å demontere fresen og begynne å prøvemontere Y-aksen. Y-aksemutterholderen hadde negativ margin på å passe der den skulle, ref bildet under. Denne ble så slipt til for hånd, og hullet den skulle ned i ble også slipt litt.

IMG_1287

 

Kuleskruen måtte også kuttes til. Dette fikk jeg faktisk til med kappskiva på dremmelen.

IMG_1291

 

Så ble alt prøvemontert og strøm koblet til. Yaksen kjørte så fint som bare det!

For de som lurer på om jeg har stablet kulelagerkuler for å få montert på plass mutteren igjen, så kan jeg trøste dere med at det har jeg ikke. Jeg kjøpte en ekstra kulemutter, som jeg har tatt ut kulene av. Denne bruker jeg hver gang jeg trenger en mochup for å teste om ting går sammen. Det har spart meg for veldig mye plunder,

PS. Innlegget er utdatert med en drøy uke. DS.