Многофункциональный 5-ти координатный станок

Многофункциональный 5-ти координатный  станок 

     Я хочу представить вашему вниманию мой проект «Многофункциональный 5-ти координатный станок с ЧПУ».  Этот станок может являться фрезерным (3 и 5-ти координатным), лазерно-гравировальным станком, 3D принтером, работающим по технологии FDM, 3D сканером, пишущим плоттером, и тд. Данный станок будет актуален тем, кто не имеет много места в своей домашней мастерской, но ему нужен полный набор станков для моделирования, а производственной лаборатории поблизости нет. Станок не будет занимать много места, его размеры 350×300×510. Станок должен обладать достаточной жёсткостью и точностью для производства мелких прототипов. Конечно, каждый станок по отдельности будет лучше по своим характеристикам, чем этот мультитул, но зато он позволяет заменить полный набор цифрового оборудования. 

 

      Этот станок имеет конструктив с неподвижным порталом, подвижным столом (ось Y), в котором встроен поворотный стол (ось A). По обеим стойкам портала будет ходить ось Z, на планке которой ходит каретка оси X, а уже на ней находится поворотная ось B. Рама станка выполнена из конструкционного профиля серии 20. Передвижение по осям осуществляют моторы типоразмера NEMA 17, стальные ходовые винты с латунной гайкой (в дальнейшем возможно ШВП). Направляющие, по которым ходит стол – рельсовые направляющие MGN-9H, на остальных линейных осях (Z, X) – ролики под паз конструкционного профиля. Мощность шпинделя 300Вт, лазера – 0,5Вт. Hotend – смешивающий Diamond Hotend. Размер поля обработки для фрезера и лазера 210×297×200. Нагревательный стол — 200×200

 

 План выполнения работ:

1.  Проектирование станка в 2D (AutoCAD) и 3D (SolidWorks), изготовление некоторых деталей, а также подбор и покупка всех комплектующих: 01.06.2017 — 09.2017
2. Производство всех деталей для функционирования станка в роли 3D принтера: 01.09.2017 — 10.2017
3. Программная отладка станка в роли 3D принтера: 01.10.2017 — 15.10.2017
4. Изготовление остальных деталей для функционирования фрезера и лазера: 15.10.2017 — 01.12.2017
5. Отладка программного кода: 12.2017 — 01.01.2018
6. Создание 4 и 5 осей: 01.2018 — 01.02.2018
7. Создание программного обеспечения для 4 и 5 осей (дороботка прошивки и CAM-прграммы для функционирования этих осей): 02.2018 — 01.04.2018
8. Апгрейд и придание презентабельного вида станку: 04.2018 — 05.2018

Проектирование станка

Концепция станка появилась ещё летом 2016 года, когда проводился конкурс «Техномейкер», который был организован FabLab Polytech, но мы не получили никакого призового места. Было решено станок реализовать. Проектирование на бумаге и в Autocad было начато ещё зимой 2017 года. Но вследствие того, что в чертеже (хоть и электронном) могли разобраться только мы, да и то не всегда, было решено параллельно с чертежом делать 3D модель в SolidWorks. 



Чертёж в Autocad


Спустя некоторое время начал зарождаться эта сромная моделька станка, а в месте и с ней понимание, что мой компьютер считается уже не таким мощным, как 4 года назад и пора его менять ;) Компьтер страшно ругается когда открыт и Autocad и SolidWorks( Но помаленьку что-то появляется.




3D модель в SolidWorks

Сразу скажу, что конструкция довольно нетипичная, здесь есть несколько нетиповых узлов. Например, у меня жёстко закреплена каретка Hiwin, а сама направляющая находится на подвижном столе. Таки приёмы дадут мне возможность станок сделать компактнее, ну а если такие выкрутасы не будут работать должным образом, будем нумать над их решением)