Conversie CNC Optimum BF20

[chas3]

Avand din ce in ce mai putin timp la dispozitie ca sa pot prelucra piese manual, m-am hotarat si eu intr-un final sa convertesc BF20-ul in CNC. Este placut si relaxant sa dai la manivela si obtii acea piesa, insa cand ai doar 2-3 ore la dispozitie sa faci cateva piese si identice, nu te mai incadrezi.

 

In prima faza voi converti doar X si Y, fiind vorba de aluminiu de 20mm grosime. La trecere de cate 1mm adancime, routerul are de facut 20 de treceri la fiecare contur. Prin urmare, am sa fac pe router doar X si Y, iar apoi cu ele facute voi face Z cu BF20-ul.

 

Conversia va fi facuta cu suruburi cu bile 1605 si motoare Nema34. Am inceput lucrul acum cateva zile, pana acum fiind terminate urmatoarele:

 

capetele de la surubul cu bile de pe X:

 

iar motorul ar trebui sa stea asa:

(motoarele sunt de 4Nm, in trei faze UVW)

 

pe Y motorul trebuie distantat cu 50mm, asa ca urmeaza sa fac sandwich de 3 bucati de 20mm:

 

cateva poze cu locasele pentru piulitele originale, cele pentru suruburile trapezoidale:

 

Aparent trebuie sa mai astept pana pot posta si restul de imagini

merge_too_many_img

Editat Martie 23, 2016 de chas3

[dany_cta]

Frumos lucrat dar preloadul la rulmenti cum il faci cu un singur rulment pe capatul care trage?

Editat Martie 23, 2016 de dany_cta

[chas3]

Primele 3 poze, cu placa mai ingusta, sunt capatul liber, cel cu un simplu rulment radial.

Urmatoarele 2 poze sunt cu capatul fix, cel cu rulmentul axial. Este un singur rulment axial care asigura fixarea in ambele directii +/- ale axei. Singurul dezavantaj e ca trebuie sa strunjesc un mic distantier: 2 rulmenti axiali sunt cu vreo 3mm mai grosi decat rulmentul axial pe care il folosesc eu.

 

Si restul de poze:

 

piulita cu bile de pe X a trebuit redusa la minim ca sa incapa:

(initial aveam de gand sa o polizez, fiind calita la suprafata, insa a mers frezata cu ultima suflare a unei freze de carbura care era deja ciobita; astfel nu a trebuit sa imi fac griji ca o supraincalzesc si o deformez sau topesc capacul din plastic)

 

suruburile au venit fara piulite M12x1 asa ca a trebuit sa le fac; sunt de 7mm asa incat sa incapa doua pe fiecare filet si sa se blocheze:

(prima cu stift filetat strange rulmentul axial; a doua o blocheaza suplimentar, in caz de ceva)

 

Ramane sa termin de prelucrat sandwich-ul ala de 3 bucati x 20mm si pot le pun pe freza.

Editat Martie 23, 2016 de chas3

[dany_cta]

Nu observasem ca ai mai multe modele de capace, doar am vazut primul capac si gaura de rulment avea adancimea prea mica ca sa incapa doi sau unul dublu acolo.

 

Eu mi-am facut cu bucsa bagata prin capac care iese putin in afara in interior si incap ambii rulmenti acolo, avand avantajul ca pot sa imping rulmentii putin in interior ca sa castig spatiu la motor: axa Y bagat rulmentii adanc in gaura bazei, putin largita.

Eu trec acum pe rulmenti axiali cu rand dublu de bile si trebuie sa refac niste suporti si planuiesc sa ii bag adanc in interior, al 2-lea rulment sa vina la nivel cu masa de frezare si piulitele la nivel cu capacul, cu gaurica de fixare, doar axul sa iasa in afara. In felul asta o sa apropii motorul foarte mult si castig spatiu. Doar cuplajul ramane in afara.

Eu as fi facut asa din prima daca imi trecea prin cap cand am facut totul.

 

Nu ar fi o idee buna sa faci picioare la motor in loc de sandwich ? Eu am pus pe toate motoarele 4 picioare de aluminiu de 12 cu capace la capete si tine perfect, tot motoare de 4nm.

[chas3]

Picioare individuale cilindrice, eu unul nu agreez pentru motoarele pe care le folosesc, care au 2.7kg bucata. Ma refer aici la implicatii pe termen lung, nu daca pica atunci cand le pui. In rest la routere cu Nema23 mici, folosesc frecvent distantiere individuale cilindrice.Sandwich-ul e urat ca abordare, intr-adevar. Daca as fi compensat cu distantiere, ar fi insemnat sa la dau o forma destul de ineficienta ca sa zic asa. Adica ar fi avut forma de L, 50mm pentru clearance ar fi fost cat jumatate din motor aproximativ si apoi ar fi urcat brusc pana la suruburile de sus ale motorului. Am sa le desenez maine de proba ca sa vad cum ar arata mai exact.O problema dupa conversie o sa fie conul Morse, total inadecvat pentru rutina CNC. Fara un power drawbar te apuca dracii daca trebuie sa schimbi vreo cateva scule la fiecare ciclu.

[dany_cta]

Nu exista nici un fel de problema pe termen lung la 4 picioare cu placi la capete. Sunt foarte tepene si iti dau acces la cuplajul flexibil, dar este alegerea ta.

 

Ai semi-power draw bar. Eu folosesc motorul frezei ca sa schimb scula, doar blochez drawbar-ul cu o cheie de tarod si folosesc cheia mare ca sa slabesc cateva grade si sa strang la loc. In rest face motorul tot.

Editat Martie 23, 2016 de dany_cta

[chas3]

Tot e neplacut si asa - evident, poate sunt eu prea puturos si de fapt altora le place. Eu cu autofiletanta stau momentan - aceeasi chestie cum ai zis tu cu motorul, numai ca am de felul meu o mare retinere sa tin cu mana de portscula cand e motorul oprit. Insa dupa conversie, musai trebuie sa fac un power drawbar complet. Singura problema pe care o vad e ca va fi mai dificil sa impac si conversia la curea si drawbar-ul intr-un spatiu destul de mic.Un alt aspect: uitandu-ma acum la piesele din aluminiu facute pentru conversie, mi-as fi dorit sa fi avut ocazia sa le fac din otel. Insa pe router ar fi trebuit sa iau trecere de cate cine stie 0.1mm ca sa pot freza un otel moale.

[dany_cta]

Sper sa pui detalii aici despre power drawbar, sunt 100% interesat de asa ceva, nu pot sa zic ca este chiar necesara dar cu siguranta e o modificare buna de facut.

Sa nu uitam ca la cnc nu ai chiar multe scule de schimbat. Cam frezele mici (6-8) pot sa faca orice daca nu ai ATC, nu merita sa iti bati capul sa folosesti alte freze cand poti sa faci pocket volumill cu 6 sau 8.

 

Eu le-am facut din placa de fier de 10mm si bucsi sudate pentru carapacea rulmentilor, pentru spatiu mai mic pana la motor pe y si z, pe x am folosit capacul original in care am bagat gaura si bucsa pt rulment dar o sa modific cand vin noii rulmenti. Poate e o idee buna sa faci capacul liber fara partea de sus ca sa lasi mizeria si zeama sa se scurga libera, doar o impingi cu o pensula, nu trebuie sa te chinuiesti sa o scoti din "groapa".

Si legat de router si 0.1mm, sunt sigur ca reuseai sa le faci destul de usor si pe freza manuala.

Editat Martie 24, 2016 de dany_cta

[chas3]

In cazul meu schimbul de scule frecvent nu e intre tipuri de freze. Cel mult schimb intre cea cu zimti pentru degrosat rapid si una de finisare. In rest doar daca schimb materialul, geometria pentru aluminiu nefiind propice pentru otel.
Insa, exemplu de la router: orice piesa se termina cu debavurare, deci implicit schimbare pe freza in V. Este posibil sa nu fie planata piesa si sa schimbi pe un face mill. Apoi, eu unul nu o sa chinui niciodata freza sa o ingrop in material inainte sa gauresc cu burghiul inainte; deci alt schimb pe mandrina. Iar daca gauresti, poate vrei sa punctezi inainte; deci o sa vrei un con pregatit cu tool height setat, cu un centruitor. Astea toate depind de stilul fiecaruia, intr-adevar, poti cu o freza de 3 sa faci toate piesa, insa total ineficient.

Ca sa fi facut capacele pe BF20, as fi avut nevoie de un boring head ca sa fac locasele pentru rulmenti. Iar dupa conversie nu mai avea mare scop capul de alezare, puteam face orice diametru de gaura in regim NC (nu la fel de curate ca in varianta cu cap de alezare, dar acceptabil).

Am sa modific capacul cu rulmentul radial ca sa pot varsa rapid spanul si zeama. Am sa ii adaug o streasina ca sa nu se prelinga pe capac si sa contamineze rulmentul (cu tot 2RS-ul lui).

Am modificat sandwich-ul dintr-o bucata si suportii de motor in forma de L. Asa am mai economisit ceva spatiu pe Y si am scapat de stiva de 3 placi din primul design.
Tot pentru economie de spatiu am redus la minim capatul surubului cu bile si axul motorului, lasand exact doar cat poate sa inhate cuplajul elastic:

am pus un arbore cu ER11 ca sa ajung pe langa fata motorului.

[chas3]

Capatul cu motorul de pe X:

 

Capatul cu motorul de pe Y:

 

Ca sa fie mai bine sustinut capatul de pe Y, am adaugat 2 gauri in baza de fonta (cele 2 de jos, formand un patrat cu latura de 50mm):

(ma asteptam sa fie mult mai moale fonta aia, a opus ceva rezistenta pentru 2 gauri de doar 15mm adancime)

 

Numai ca.. aparent pentru batiul meu trebuie sa reduc si piulita cu bile de pe Y. In locul unde sunt ranforsarile alea transversale, nu am loc a trec cu piulita intreaga. Spre deosebire de X, trebuie dat jos foarte putin, gen 1-2mm. Cum freza e dezasamblata, contemplez daca sa pun masa la loc ca sa frezez piulita, sau sa o tin putin pe polizor.

[chas3]

Am incercat sa reduc piulita cu bile la polizor, insa era prea bataie de cap daca nu vroiai sa se incinga. Asa ca am incercat pe router si spre uimirea mea, router-ul a frezat bine mersi otelul ala calit. Bineinteles ca la 10.000RPM s-a lasat cu scantei, dar a mers bine mersi. Singura problema - trebuie aspirat rapid spanul, altfel patul din aluminiu ar fi avut de suferit.

 

Nu prea am inteles de ce e intr-o parte forma de la ranforsarea batiului, adica nu e simetrica:

e mai groasa in stanga.

 

Intr-un final, piulita si surubul montate:

[dany_cta]

Piulita o iei pe polizor mai repede si mai usor decat orice. Eu am alt utilaj, nu a fost nevoie sa iau din piulita asa cum este nevoie la g0704, dar totusi, din anumite motive, am pilit bine de tot una din ele de cateva ori. Initial am polizat cu bilele date jos apoi am tinut piulita intr-un servetel umed si plin de vaselina pe interior si a mers fara nici o problema, chiar destul de usor si repede. La 50-60 grade cat poate sa ajunga cand o ti in mana nu o sa pateasca nimic.

 

In rest totul ti-a iesit bine ? ax pe ax bine centrat la motor-surub fara nici o deviatie ? Te intreb asta pentru ca vad ca ai facut totul precis dar eu m-am invatat sa las putin joc de centraj.

Eu trec pe piulite duble, dar intrebarea ar fi, daca tot ai demontat acolo si la mine este spatiu relativ similar, ar fi loc de inghesuit doua piulite pe axa Y astfel incat corpul la a doua piulita sa intre sub marginea apropiata ca sa nu fie afectata cursa pe Y care si asa este destul de limitata ?

[chas3]

Legat de gauri, chiar daca piesele au fost facute pe router, gaurile au fost facute de 6.5mm. Nu sunt ovale ca sa pot pleca mult, insa este putin joc in caz de ceva. Ar fi fost bataie de cap daca nu se aliniau, gaurile pentru suruburi fiind cu cap ingropat - ar fi trebuit sa largesc si gaura de la corpul surubului si cea de la capul surubului.Capacele s-au aliniat bine, insa nu stiu ce fel am masurat ca nu am nimerit gaurile de la pinii aia de fixare de la capacele de pe X. Sunt cu cel putin 1mm defazati fata de gaura mesei, nu am nici o sansa sa ii bag. Am sa las capacele pe X doar in cele 2 suruburi M6.In timp am sa incerc sa imi fac o versiune si din otel.Legat de piulite duble, pe Y, la mine cel putin, nu ai nici o sansa sa pun doua si sa pastrez in continuarea cursa deja minuscula de pe Y. Pe X se poate adapta, este loc suficient.In rest.. am pus-o de proba pe PC-ul de la router. Evident ca nu am Z momentan, deci trebuie sa adaptez orice g-code rulez. Z-ul o sa il fac cu o mica reductie pe curea. Daca l-as pune pe direct cu Nema34 ar da in tavan de acum.O sa trebuiasca sa ii fac si alta masa. In regim manual era ok bancul de lucru de pana acum, insa in versiune CN, cu feedrate mare pe X se cam hatana.

Editat Martie 28, 2016 de chas3

[dany_cta]

La pinii aia baga filet si insurubeaza ceva in ei.

Pe Z nu ti-e frica ca o sa ai backlash pe cureaua respectiva ? Nu am vazut inca curea care sa transmita perfect, nici chiar cele cu dinti mariti, dupa un timp li se tocesc dintii si baga joc.

Daca faci alt banc fa-l mai mic si pune motorul pe Z direct cu cuplaj, dar oricum nu stiu daca o sa tina vre-un banc la ditamai inertia fierataniei. Eu am modelul de 165kg si chiar daca am ditamai bancul (cam 1m cub) din teava de 40x40x4, tot o lua la plimbare cand faceam teste cu 4500mm/min feed. G0704 este un pic mai usor dar nu stiu daca afecteaza prea mult la inertie, masa s-ar putea sa fie la fel de grea. Solutia este sa reduci viteza sau sa te joci cu acceleratia, eu tin utilajul la 2000mm/min doar din cauza inertiei ca sa nu plece bancul la plimbare, oricum e destul.

[chas3]

Sa filetez masa sau capacul? Daca nu imi pica gaurile una peste alta, nu rezolv nimic pana nu refac capacul. Cu filet acum mai pot doar sa filetez masa si sa ovalizez mult (peste 1mm) gaurile din capac.Z pe curea este mai mult o nevoie. Altfel trebuie sa ii fac incinta cu alti 200mm mai inalta. As prefera sa compensez un mic backlash din LinuxCNC, decat sa ma inalt cu toata cutia inca 200mm. In plus o sa am mai mult cuplu sa ridic Z-ul, datorita reductiei. Versiunea originala de la Optimum vine cu curele chiar si pe X si Y. Wabeco la fel.De asemenea, suruburile cu bile sunt chinezesti, este comun la greutatile alea sa apara backlash si pe direct drive. Daca aveam ceva scump si rectificat, merita sa incerc direct drive in loc de curea. Asa cu astea chinezesti, oricum trebuie sa compensez din software.Stativul ma gandeam sa il fac din 40x40x3. Ma uitam la stativul vandut de Optimum si e mult mai firav, deci al meu ar trebui sa tina. Masa mea nu e foarte grea, nu am versiunea L, insa era cu menghina pe ea. Bancul pe care am facut probele e o masa cu picioarele din profile 20x20 si X-ul venea de-a lungul bancului, pe directia aia fiind mai slab. Pe Y, pe latura scurta a bancului, nu facea absolut nici o problema. O solutie ar fi si ancorarea in podea, exista izolatoare de vibratii care au si fixare in podea, insa pretul pentru 4 bucati e cam mare pentru proiectul de fata.O sa trebuiasca sa caut pe cineva sa imi faca tava de la baza frezei din tabla zincata - nu am cu ce sa o indoi ca sa ii fac peretii laterali. Trebuie sa imi caut si niste foi de cauciuc ca sa imi inlocuiesc aparatorile de span vechi care s-au rupt.