Od jakiegoś czasu buduję sobie małą tokareczkę. Czas się pochwalić:





Tak, wiem, tokarki nie opłaca się budować ale ja to traktuję jako modelarstwo maszynowe . Założenie było aby zbudować tokarkę z ogólnie dostępnych elementów, bez zlecania wykonania jakichkolwiek części, mając do dyspozycji najprostsze narzędzia. Maszynka na chwilę obecną ma napęd ręczny (mimo obecności silników krokowych) i wykonuje elementy do rozbudowy samej siebie. Na przykład wrzeciono powstało na niej. Z aluminium i mosiądzem radzi sobie już w chwili obecnej. Teraz czas na modernizację aby i ze stalą było dobrze. Problemem na chwilę obecną są łożyska samonastawne, które przy większym nacisku noża wykazują luz promieniowy rzędu 0,1mm i nóż skacze robiąc wyrwy w powierzchni. Teraz będę budował cały nowy wrzeciennik i będzie na łożyskach stożkowych. W międzyczasie robię do niej sterownik na Arduino Mega. Na początek będzie on wykorzystany do sterowania ręcznego. W drugiej kolejności ma dojść automatyczne toczenie na zadanej grubości w obu osiach, toczenie stożków i gwintów.

Obecna konstrukcja:
Wrzeciono: rura stalowa bezszwowa 25x4, tarcza montażowa uchwytu aluminium PA6 osadzona na gorąco, uchwyt chińczyk 80mm. Łożyskowanie na łożyskach samonastawnych UCPA205.
Napęd wrzeciona: Silnik 250V 24V z alledrogo przeznaczony do rowerów elektrycznych. Przeniesienie napędu psakiem zębatym. Koła zębate montowane na tulejach TaperLock.
Cała konstrukcja jest na wałkach liniowych 25mm. Support porusza się tylko na 2 łożyskach SMA25UU. Przy obróbce aluminium to się spisuje ale docelowo wymienię je na SMA25AJ z możliwością kasowania luzu. Ruch poprzeczny odbywa się na pojedyjczej prowadnicy Hiwina HGH20 i to jest naprawdę sztywne.
Imak do noży i konik pochodzą z Banggood. Śruby napędowe to na chwilę obecną 8x2 ale ich skok to 8mm na obrót. Chwilowo dają radę ale pewnie je zmienię na inne w przyszłości.

Pierwsze pytanie - dlaczego tokarki nie opłaca się budować?

Drugie pytanie - jaki jest obecny koszt? Czy nie jest on dużo mniejszy od "prawdziwej" tokarki? No i ten rozmiar - pewnie można wziąć pod pachę i spakować do bagażnika

Ja też uznaję coś w stylu modelarstwa maszynowego
Mi bardzo się podoba - a jak można na niej obrabiać alu a w przyszłości stal to kurczaki - rewelacja

Jakbym miał wszystko kupować nowe to koszt na chwilę obecną zbliżałby się do 1000zł.
Na szerokość ma jakieś 50cm i waży pewnie koło 20kg.
Gdybyś chciał zbudować coś pokroju choćby typowej Mini Lathe to poszłoby ze 2500zł plus robocizna w niewyliczanej ilości godzin. U mnie nie ma przekładni ze zmianą przełożeń, nie ma automatycznego posuwu (będzie elektroniczny). Długość toczenia u mnie jest około 160mm.

Ale zdjęć nie widać.

No to photobucket wyciął mi numer. Gdzie najlepiej wrzucić fotki?

Jako załączniki, tu na forum

Ok, przerzuciłem fotki na google+ i zaktualizowałem pierwszego posta. Mam nadzieję, że teraz widać.

Ślęczę ostatnio głównie nad softem do sterownika tokarki. Niestety martwi mnie coraz wolniejsze działanie programu spowodowane opóźnieniami wziązanymi z wyświetlaniem aktualnych pozycji w obu osiach. Teraz dojdzie jeszcze generowanie impulsów do sterowania silnikami i będzie jeszcze wolniej. W programie nie używam Delayów. W zasadzie będzie tylko użyty do regulacji długości impulsów dla silników. Niestety moje silniki nie chcą działać poprawnie z impulsami krótszymi niż 300us.
Zastanawiam się czy nie pójść inną drogą i na tym jednym Arduino zrobić sam interfejs obsługowy a do samego sterowania tokarką dać osobne Arduino z GRBL. Miałoby to ten plus, że można by odpiąć interfejs i podłączyć komputer i sterować zamiennie z niego bez żadnej modyfikacji połłaczeń. Potrzebowałbym tylko informacji jak przesyłać G-code do GRBL. To mają być czyste komendy wysyłane jako ASCII i Enter na końcu?

W związku z budową nowego wrzeciona czeka mnie wyzwanie: będę potrzebował toczyć na niej w kawałku aluminium o rozmiarach 100x80x30 mając do dyspozycji uchwyt trójszczękowy 80mm o możliwości zamocowania elementu o maksymalnej średnicy 67mm . Koncepcja już jest, zobaczymy, czy da radę zrobić to bezpiecznie.

Hmm a czemu nie zastosujesz gotowca? Grbl lathe się zwie.

Nie mogę się tego doszukać.
Masz na myśli jakiś programik na Androida, który komunikuje się po bluetooth z GRBL? Ja tam wolę sterownik, który ma fizyczną gałę, żebym nie musiał ubabranymi rencyma macać wyświetlacza.

Grbl lathe steruje bezpośrednio silnikami tokarki na podstawie gcode. Dokladajac do tego drugie arduino możesz mieć przyciski, pokrętła i LCD do sterowania manualnego

Możesz poratować jakimś linkiem.

Ciekawa lektura: http://www.tlc.iiitdm.ac.in/Lathe.pdf - w środku jest link do dropboxa z GRBL lathe

EDIT: Właściwie to chyba chodziło o GRBL GRU
GRBL obsługuje po prostu dowolną maszynę poprzez interpretację G-codu i sterowanie silnikami krokowymi. Za pomocą GRBL można sterować nawet otwieraniem okien i drzwi w mieszkaniu. Kwestia napisania odpowiedniego G-code.

Dzięki za link. To pracuje na normalnym GRBL. Myślałem, że jest jakaś dedykowana wersja dla tokarek. Przydałaby się np. synchronizacja położenia wrzeciona do gwintowania.

Taaa - z tym jest problem. Pytanie czy masz jakikolwiek sensor na wrzecionie, który pozwoliłby na jakąkolwiek synchronizację. Bez tego nie ma opcji na gwintowanie. Ludzie obchodzą ten problem i stosują na wrzecionie silniki NEMA23 z przełożeniem. Wtedy można już gwintować.

Jakiś gościu zrobił nawet "apkę": https://www.microsoft.com/en-gb/store/p ... 697h?rtc=1
A temat o synchronizacji: https://github.com/grbl/grbl/issues/602

Przewiduję dwie możliwości:
a) na osi wrzeciona zrobię enkoder optyczny, jakieś 100-200 impulsów na obrót
b) do gwintowania będę przekładał pasek napędowy z silnika napędowego na krokowy.

Gwintowanie oczywiście w planach ale nie muszę go mieć od razu. Swoją drogą samodzielne zrobienie sterowania też jest dobrą zabawą i boję się, że jak sięgnę po gotowca to już tak zostanie i projekt pójdzie w niebyt .

Hehe - skąd ja to znam.

Czasem warto się jednak zastanowić nad nie wywarzaniem otwartych drzwi. Szkoda czasu - w tym czasie można robić inne ciekawsze rzeczy. I wystarczy świadomość że wiem jak zrobić Wiele projektów mi umarło w ten sposób - bo nie starczyło zaparcia lub czasu na dokończenie. A gdybym sięgnął po gotowca to pewnie już dawno byłoby pozamiatane.

Na razie kontynuuję budowę układu sterowania. Urządzenie wylądowało wczoraj w obudowie, bo już nie mogłem patrzeć na wszystkie elementy połączone "na pająka". Ręczne sterowanie posuwami już działa ale nie uniknąłem kilku błędów, muszę przebudować sporą część oprogramowania. Tak to wygląda:

OOO Panie - wygląda mega profesjonalnie.

Właśnie po to była obudowa, żeby nie było widać nieprofesjonalnego pająka .

Super to sterowanie wygląda. Podoba mnie się bardzo

Sterowanie rewelacja jak profesjonalne.

Zadajnik jak ta lala. Świetny.

W ramach poprawiania maszynki zabrałem się za wszelkie luzy, ponieważ przy głębszym toczeniu aluminium i nawet płytkim skrobaniu stali, strasznie wyła i wpadała w wibracje. Pomiary czujnikiem zegarowym wykazały, że łożyska wrzeciona mają luz promieniowy przekraczający 0,1mm. Buduję zatem nowy wrzeciennik. Stanęło na tym, że zrobię łożyskowanie na 2 łożyskach stożkowych. Mam już zrobione obsady łożysk. To było nie lada wyzwanie, przetoczenie na obecnej konstrukcji kawałków aluminium o wymiarach 100x80x30. Po 5 godzinach miałem już 2 takie elementy:




Trwało to długo, bo przy pracy wytaczakiem całość wpadała w mocne wibracje a do tego toczyłem element prostokątny i chiński nożyk dostawał po ()().

Suport też mi nie dawał spokoju. Optymistycznie zrobiłem jego łożyskowanie na pojedynczych łożyskach w obudowach SMA25. Niestety też miały pewne luzy. Zatem kupiłem same łożyska z regulacją luzu. Obudowy przeciąłem i dodałem śruby ściskające. Po wykasowaniu luzu jestem szczęśliwy. Teraz tokarka gryzie aluminium jak wściekła. Nie mogę się już doczekać skończenia nowego wrzeciennika i testów na stali.

Update:
Obudowa wrzeciennika prawie gotowa:


No, prawie gotowa. Będzie jeszcze zamknięcie od góry. Docelowo mam zamiar w środku umieścić tarczę enkodera optycznego i ten otwór z boku będzie powiększony. Tam będzie mocowany element trzymający detektor szczelinowy.

Tak to wygląda wstępnie złożone do kupy:



Czeka mnie jeszcze trudna (jak dla mnie) operacja. Muszę nagwintować koniec wrzeciona pod nakrętkę do kasowania luzu łożysk. Mam już narzynkę M25x1,5 ale z tego co próbowałem nie będzie łatwo. Muszę tak uchwycić oś wrzeciona, żeby jej nie porysować ani zagnieść. Trzeba będzie dorobić jakiś przydząd do tego.

Nowy wrzeciennik zamontowany i przetestowany. Przyrost jakościowy ogromny. Aluminium można toczyć na milimetr w głąb przy jedynie odgłosie silnika i szumie łożysk. Jak toleruje się wycie związane z brakiem sztywności to można zbierać za jednym przejściem na głębokość ponad 2mm. Stal też można już gryźć na 0,5mm a nie skrobać jak przedtem.
Teraz najsłabszym punktem są chyba śruby trapezowe 8x8. Czas na kolejne modyfikacje.

Super, ale mógłbyś wrzucić jeszcze więcej zdjęć. Popatrzylimyby

Trochę się plany zmieniły i sterownik ręczny będzie później robiony. Pobawiłem się LinuxCNC i stwierdziłem, że to coś dla mnie. Problemem było tylko przenoszenie monitora, komputera, sterownika i łączenie tego do kupy. Trwałoi to do czasu aż spojrzałem na:


Na szybko pociąłem trochę płyt meblowych, okleiłem skajem i zaczyna wychodzić coś w tym stylu:




Do środka ląduje komputerek na Atomie. Płyta w formacie ITX.