Цилиндрические рельсы SBR10. Собираем станок с ЧПУ самостоятельно

  • Цена: $13.7 (стоимость комплекта для одной оси)

Примерно год назад мне достался небольшой станок с ЧПУ. Работать со станком понравилось, и я потихоньку стал его модифицировать. Изменил размеры, заменил патрон шпинделя, заменил втулки на линейные подшипники. Все это хорошо повлияло качество станка, но аппетит приходит во время еды. Дальнейшая модернизация станка потеряла смысл — проще было сделать новый. Чем я активно занялся.
Теперь появился результат которым я и хочу поделиться. А заодно послушать советов более опытных товарищей.
Встречайте первую статью по сборке и проектированию домашнего станка с ЧПУ.

Начнем с требований

Станок должен остаться настольным и домашним. То есть никаких чугунных станин, рабочего поля метр на метр и шпигделя на 1.5кВт. Основное назначение данного станка изготовление мелких деталей из дерева и пластмассы, сверловка и обрезка печатных плат, изготовление корпусов и пр.

Бюджет нового станка должен быть небольшим. $500, может быть меньше, но порядок такой.

При сборке станка должны быть минимальны заводские операции (резка и фрезеровка стали, сварка и пр)

Рама и линейные подшипники


Мой первый станок в качестве линейного подшипника имел полированные валы 8мм которые ходили в латунных слегка подпружиненных втулках. Это была, пожалуй, самая отвратительная часть китайского станка. Они люфтили во все стороны.


Поэтому бронзовые втулки я заменил на линейные подшипники того же диаметра 8мм, чтобы не менять сами валы и держатели.

О чем и пожалел в дальнейшем. Длинные валы 8мм прогибались при вертикальной нагрузке. Нужно было либо увеличивать диаметр, то я и сделал, когда модернизировал ось Z, увеличив диаметр вала до 10 и поставив ШВП в качестве ходового винта


Дальнейшая модернизация данного станка показалась мне бессмысленной — нужно было менять практически все. Так родилась идея нового станка. А в качестве линейных направляющих по осям X и Y с высокой вертикальной нагрузкой я решил использовать рельсы. Но плоские MGH к сожалению не влезали в отведенный бюджет и я решил остановиться на цилиндрических SBR с минимальным диаметром 10мм

Что такое рельсы SBR

Цилиндрические рельсовые линейные направляющие — полированные стальные валы на опоре. Алюминиевая опора устраняет основной недостаток направляющих валов — прогиб, и увеличивает грузоподъемность, жесткость и точность перемещения.

Каретка — это тот же линейный подшипник, но с вырезом в том месте где ходит рельса


Конструкция крепления SBR в совокупности с требования, которые я привел выше определила конструкцию рамы — буду делать из алюминиевого профиля.

Спецификация

Ось X
Рельсы SBR10 350мм 2шт
Каретки короткие SBR10UU — 4 шт
Рама из станочного профиля 2020
Продольные составляющие 350мм — 6шт
Поперечные составляющие 350мм — 2 шт
Дополнительные продольные опоры 370мм — 2 шт

Ось Y
Рельсы SBR10 300мм 2шт
Каретки короткие SBR10UU — 4 шт
Рама из станочного профиля 2020
Поперечные составляющие 300мм — 4шт
Вертикальные стойки 350мм — 2 шт

Крепеж нужно брать с запасом. Гайки в профиль M5 и M6, уголки и прочее
Детали рамы на Али заказывать не стал — подвернулся удобный отечественный магазинчик «Соберизавод» .
При составлении заказа можно сразу же указать детали из профиля требуемой длины и получить карту раскроя. Там же можно купить соединительные пластины и T-гайки. Винты и болты проще взять в местном магазине метизов. Тут ситуация как с водкой — сколько не бери, все равно бежать придется. )))

Итак заказ сделан. В комплектующих для станка, покупаемых на Алиэкспресс главная составляющая — стоимость доставки. Все железной и тяжелое. Мне все доставили СДЭКом прямо на работу



Сбоку виден винт, которым можно отредактировать плотность обхвата вала кареткой


Профиль




Сборка оси Y


Крепим рельсы к поперечинам при помощи гаек M5 в профиль и винтов M5 x 6мм (или M5x8мм с шайбами, если 6мм не удалось найти)

Собираем раму не затягивая винты


Только после установки и проверки, что нет перекосов можно затянуть крепеж (возможно при регулировки потребуется еще не раз его ослабить и затянуть). По оси Y га этих рельсах будет катать крепление шпинделя с осью Z.
К слову, по оси Z я не нащел коротких рельсов SBR10 и сделал на линейных подшипниках 12мм. Но это уже другая история…


Ось Х






На оси X катается подвижный стол из профиля 2080

Подведем итог


Линейные рельсы SBR10 (а также большего размера) — это хорошая альтернатива подшипникам на цилиндрических валах.
Они проще в установке, так как не требует специальных держателей и, что самое главное, обеспечивают более жесткую конструкцию.
Хороший выбор, если бюджет не позволяет купить более дорогие линейные направляющие MGH

Станок постепенно приобретает законченность

Если сообществу будет интересно, то впереди будут обзоры шпинделя 300Вт с регулировкой оборотов, шаговых движков, ШВП с «штатными» подшипниками м еще кучу всякой полезной мелочи, без которой ну никак не собрать свой станок ЧПУ )))

А коту интересно, что там опять нового хозяин притащил
+
avatar
  • sssok6
  • 23 июля 2017, 17:04
+10
Вы маньяк в хорошем смысле.
+
avatar
+14
Если сообществу будет интересно...
Будет интересно!
+
avatar
  • vasOK
  • 23 июля 2017, 17:26
+1
Уже интересно, и очень!
+
avatar
+2
А коту интересно, что там опять нового хозяин притащил
оно то конечно им всегда все интересно, но коты хозяином в хате считают далеко не хозяина ))
+
avatar
  • sav13
  • 23 июля 2017, 17:38
+2
Когда жрать хотят, то кого угодно хозяином считают )))
+
avatar
+2
Не, челом, который может подать хозяину еды)
+
avatar
  • CuMr
  • 23 июля 2017, 20:28
0
угу. идет человек, а рядом с ним кот и собака…
+
avatar
  • sav13
  • 23 июля 2017, 21:00
+1
Собака рядом, а кот сам идет и позволяет рядом идти )))
+
avatar
+2
Ждем продолжение!
+
avatar
-5
+
avatar
-4
Вот фото деталей с видео.





+
avatar
  • CuMr
  • 23 июля 2017, 20:33
+8
Ваше, простите, поделие — медленное, неповоротливое, да еще и с центрокой проблемы (особенно на печатке видно). И как ниже сказали — хватит хвастаться и пиарить. Просто у вас и ТС разные подходы. Вы — и Г и палок, ТС — все по-взрослому из нормальных материалов и комплектующих.
+
avatar
  • sir0ta
  • 23 июля 2017, 20:44
-3
хватит хвастаться и пиарить
Соглашусь. Но тело пыжиться, ежика давит )
По поводу палок, просто кто-то где-то перерукоблудил, но как по мне поправимо. Проблема скорее всего в подшипниках точнее в их одном количестве на валу и длине итогового рычага. Но лично я бы чисто для себя любимого более чем оставил подобное. Да платы на таком не поледалать, или лут или… но вот бывают проекты когда 3д печать куда дороже и геморней фанерки попиленной даже в 1мм на 10см погрешностью. Так что… а про взрослость бред сивой кобылы Нам что показали замер лабораторный? так что не стоит тут хавало раскрывать.
+
avatar
-6
+
avatar
  • aaan73
  • 01 августа 2017, 21:17
-1
С ЧЕМ проблемы? Кому-то дома нужен самодельный обрабатывающий центр с 6-8 классом точности? А нафига? Да и не обеспечите Вы такой класс, сколько бы денег в станок не вбухаете…
+
avatar
  • sir0ta
  • 23 июля 2017, 20:40
0
Я поправил минус. Тут соглашусь более чем. Для рукоблудия фанеры более чем. Но вот засирать любымым cnc не стоит, понтоваться не перед кем.
+
avatar
  • sim31r
  • 31 июля 2017, 17:48
0
Нормально, меня бы такое устроило с запасом.
+
avatar
  • Gorlum
  • 23 июля 2017, 19:47
+4
Назачем комменты в чужой теме захламлять своим видео и громадными картинками? Напишите свой обзор — и туда вставляйте что хотите.

Не, я понимаю — похвастаться хочется. Ну так в своей статье и хвастайтесь.
+
avatar
-3
Кому хвастаться то, тем кто в этом ничего не понимает.

Им бы железо потяжелей да подороже и поставить на постамент.
Для дома такой станочек не подойдет.

Поэтому у меня другие в мастерской, гольное мощное железо.
А не гибриды, как у автора.

В дизайне видимо тоже мало кто разбирается. Такое впечатление, что станочек вместо пугало, дома будет стоять, чтобы воров напугать.
+
avatar
  • Gorlum
  • 24 июля 2017, 21:43
+3
О! Маркетолог расчехлился! Дизайн поперёд функциональности ставит!
+
avatar
+2
Не мой для дома, красивей выглядит.
На вкус и цвет мой друг, на вкус и цвет…
(не сочтите за обиду)
+
avatar
-2
Во… завистники минусов понатыкали. Им показываешь, а они ещё и недовольны.
Самое то интересное, что понатыкали минусов по всем обзорам, где я что то не для рукожопов пишу.
+
avatar
  • Gorlum
  • 24 июля 2017, 07:46
+8
Я понял, кого вы мне напоминаете! Престарелого эксгибициониста возле школы!

Тот тоже не понимает — почему это его винтят и чем все недовольны. Он же ПОКАЗЫВАЕТ КРАСОТУ! Радоваться все должны!

И мысль о том, что его висячие деревянные дремли — это далеко не эталон красоты ему (как и вам) в голову просто не приходит физиологически.
+
avatar
0
Да на ось Z рельсы пожалуй меньше всех остальных осей нужны, нагрузка на вал на прогиб ведь практически отсутствует.
+
avatar
  • sav13
  • 23 июля 2017, 18:51
+1
И длина валов меньше всего к тому же
+
avatar
  • exe
  • 23 июля 2017, 19:22
0
если ставят рельсы, их ставят на все оси, у валов меньше жесткость, соответственно валы на оси Z будут слабым местом, впрочем у станка из фанеры слабое место это сама фанера =)
+
avatar
-3
Расскажите это тем, кто самолеты из неё делал. Сразу видно, что вы с ней дел не имели.
Тем более она березовой бывает. 10 мм фанера, это как доска 50мм.
+
avatar
  • sav13
  • 23 июля 2017, 19:48
+3
Фанера с пазами — это хорошо. Правда в месте крепления с железом на винту — уже будет слегка люфтить. Но вот уголок 2мм на шпинделе — не айс. Никакой нормальной нагрузки не сделаешь, тут же шпиндель в сторону уйдет
+
avatar
  • exe
  • 23 июля 2017, 19:50
+10
может покажете хоть один промышленный станок выполненный из фанеры?

самолеты делали из фанеры лишь от того, что это было дешево и не было других подходящих материалов.

дело я с ней имел, станок из нее сделать можно для поиграться, для серьезных дел не годится.
+
avatar
  • CuMr
  • 23 июля 2017, 20:36
+3
Я понимаю откуда у вас этот энтузиазм про фанеру. Но переситайте первые посты снова про особенности конструирования из этого материала. У вас и рядом не валялось — просто напилили из фанеры как из дюраля.

Не подумайте — я ничуть не принижаю, просто агрессивный пЕар доставать начинает…
+
avatar
+3
В авиастроении использовалась дельта-древесина! Из фанеры самолёты не строили… И сразу видно, что поделки вами рекламируемые не из дельты!
+
avatar
  • ksiman
  • 23 июля 2017, 22:00
+4
Тем более она березовой бывает.
Она в основном вся берёзовая.
10 мм фанера, это как доска 50мм
Это далеко не так.
+
avatar
  • ns3230
  • 24 июля 2017, 07:11
0
На излом — да, как доска, но на прогиб — вовсе нет.
+
avatar
  • ksiman
  • 24 июля 2017, 07:24
+1
У меня есть берёзовая фанера 15мм и доска 50мм. На прогиб фанера проигрывает доске вчистую.
+
avatar
  • AlexFZ
  • 24 июля 2017, 03:17
+2
стоит отметить тот факт, что фанера гигроскопичный материал, и со временем его может повести, а про использовании СОЖ вообще можно забыть
+
avatar
0
Даже комментировать нет желания. Лишь бы написать.
+
avatar
-1
Какой нафиг СОЖ для дома?
Вы когда пишите, хоть прочитайте что выше написано.

Может повести всё и даже железо. Важно кому в эксплуатацию станок дать.

Дураков сейчас пруд пруди. У них даже лом ломается.

Даже не знают, что есть отличные лаки. Лишь бы ляпнуть что в Инет вычитали.

Нормальные мужики из себя умника не строят, в личку пишут и консультируются, что не ясно. Правда таких мало сейчас.
+
avatar
  • AlexFZ
  • 24 июля 2017, 11:00
+4
если у вас дома фанерный станочек, который годится только для пиления деревяшек и пластиков, вовсе не обязательно, что и у других тоже так.

чем вас смущает СОЖ дома? например у меня стоит дома настольный чпу фрезер, использую для хобби, у станка есть централизованная подача СОЖ (10литровая банка с сож с фильтром и насос гоняет ее по кругу), так, как без СОЖ проблематично обрабатывать алюминий и его сплавы.

что до фанеры, то серьезных решений на ней не сделать, по крайней мере я не видел ни одного станка из фанеры способного грызть люминь, царапать по 0.2мм за проход да, но не полноценно обрабатывать, да и поверхность у таких деталек оставляет желать лучшего из за общей низкой жесткости таких станков, вы хоть 25е рельсы с швп на такой станок поставьте, жестче он не станет, дерево есть дерево.

если бы фанера позволяла получать жесткие конструкции, никто бы не лил из чугуна станины, не пилил бы 20мм пластины под портал, не делал бы изз профильных труб станины, все бы испольовали фанеру, поскольку это дешево, но ведь нет, никто не использует фанеру, только для игрушек и только:)
+
avatar
  • aaan73
  • 01 августа 2017, 21:27
0
На настольном ЧПУ фрезере тоже, мягко говоря, высокой точности не будет. Это не фанера конечно, но и точности НОРМАЛЬНОГО станка там нет и не будет. Думаю не ошибусь, если скажу что она хуже советских школьных станков 50летней давности. Для вытачивания не очень точной мелочёвки из люминя пойдёт, но не более. А для изготовления дома тех же ПП оба станка вполне подходят. Десятки и сотки Вы дома просто не сможете качественно протравить.
+
avatar
  • AlexFZ
  • 02 августа 2017, 04:03
+1
Интересное заявление, вот только ничем кроме ваших домыслов оно не подкреплено

мягко говоря, высокой точности не будет. Это не фанера конечно, но и точности НОРМАЛЬНОГО станка там нет и не будет.
Если мы говорим о станках, давайте оперировать цифрами, а не понятиями «нормальный», «не очень точной» и т.д., ведь мы не в подворотне окурки считаем, а говорим об станках.
Что по вашему есть «нормальная точность», или «высокая точность» или «нормальный станок»?

Для вытачивания не очень точной мелочёвки из люминя пойдёт, но не более. А для изготовления дома тех же ПП оба станка вполне подходят.
«не очень точной» это сколько? наверное я вас удивлю, но я без проблем ловлю десятки и сотки на своем настольном чпу станочке.

А для изготовления дома тех же ПП оба станка вполне подходят.
для изготовления ПП станок, который имеет сильные люфты и не очень жесткий не годится, на выходе будут лохматые дорожки и т.п., которые как минимум придется править наждачкой.

Десятки и сотки Вы дома просто не сможете качественно протравить.
а что мне помешает? у станочка швп, профильные рельсовые направляющие, люфты в пределах 10микрон, на жесткрость тоже не жалуюсь — литая станина из чугуна, детальки из люмишки и прочего цветмета получаются с точностью +- 0.005мм
да возьмите тот же станочек марки «вектроник», на этих настольных станочках люди на них тоже без проблем десятки и сотки ловят и не считают это чудом, поскольку это нормально для этих станков.
+
avatar
  • exe
  • 02 августа 2017, 04:47
+1
Для вытачивания не очень точной мелочёвки из люминя пойдёт, но не более.
Вот как раз для обработки цветных металлов, в т.ч. алюминия, станки сделанные из фанеры не подходят от слова СОВСЕМ.

Пилить на таких станках алюминий, это все равно, что арбузом пытаться забивать гвозди…

да и по остальным пунктам, на счет точности домашних настольных станков, мягко говоря бред (без обид), не у всех же станки из фанеры, кто-то из дюралевых плит делает, кто-то вообще из чугуна отливает станину… и такие станки у людей получаются весьма точные и жесткие и десятки точно ловят.
+
avatar
  • exe
  • 24 июля 2017, 11:08
+1
сталь, чугун, дюраль от влаги не поведет, а фанеру да, и никакие лаки не спасут, к тому же фанера неоднородный материал — ее ведет со временем даже от простого хранения.
ведь много то и не нужно, повело на 0.1мм и этого достаточно, чтобы на выходе станка получался брак.
+
avatar
  • slod
  • 23 июля 2017, 20:12
0
Сделайте обзор вашего шпинделя с регулятором оборотов.
+
avatar
  • sav13
  • 23 июля 2017, 20:58
+1
Да. Обязательно.
Сейчас заканчиваю отлаживать счетчик оборотов на ИК диоде. Хочу сразу в обзоре чтобы было
+
avatar
  • Sanja
  • 24 июля 2017, 13:28
0
а на датчике Холла не надёжнее ли будет, с учётом летящей пыли?
+
avatar
  • sav13
  • 24 июля 2017, 15:23
0
Тогда нужно магнит ставить на валу шпинделя.
А так я кусочек фольги приклеил и нормально обороты кажет
+
avatar
  • Sanja
  • 24 июля 2017, 18:21
0
осколок от неодимового магнита под термоусадку на вал и вся недолга
+
avatar
0
Не было желания на будущее сделать задел на четвертую ось? И сделайте обзор пожалуйста на контроллер и прошивку
+
avatar
  • sav13
  • 24 июля 2017, 11:06
0
Пока не думал над четвертой осью.
Да и задач особых под нее для себя не вижу.

Про контроллер сделаю. И про допиллинг CNC-шилда
+
avatar
0
Хороший у Вас станочек получается, к тому же на рельсах.
Я себе в 2010 году собрал Альтернатива 2 — cncmasterkit.ru/viewtopic.php?t=93 (только материалы и электроника обошлись мне тогда в 1000 долларов, а стоимость работ я даже не считаю).
Вам со временем желательно заменить фанеру на листовой алюминий (многие конторы, торгующие цветметом, наверняка продадут Вам нужное количество).
+
avatar
  • sav13
  • 24 июля 2017, 15:24
0
Так и планировал
Обкатать на фанере. Только вот никак листового алюминия не найду.
Все большими листами продается
+
avatar
0
посмотрите тут dural16.ru/
опыта покупки не было пока, но в закладках лежит
+
avatar
0
Ну если в Перми такая проблема найти листовой алюминий, то попробуйте поискать в других городах.
Мне до Москвы (из Сыктывкара по-моему) отправили 22 кг железяк за 400 рублей по железной дороге.
Вполне недорого.
+
avatar
  • sim31r
  • 31 июля 2017, 22:11
0
А если для удешевления брать профиль с соберизавода, а сверху приклеивать цилиндрические направляющие (а может и приварить даже). Вроде как так будет дешевле. Массивные элементы покупаем в России, чтобы меньше платить за пересылку, специфическую мелочь в Китае.