Подписываемся на VK

Ежедневные новости, видео и приколы...

YouTube канал

Подбор моторов

TOP статьи

Вход



Matek Systems F722-STD STM32F722 F7 Flight Controller Built-in OSD BMP280 Barometer Blackbox for RC DroneBalsawood J-3 J3 Laser Cut 1180mm Wingspan Glazing Ang Cowl RC Airplane KIT V2TFL Hobby 1111 Rocket FSR-OF Racing Boat 65cm 2958/2881KV Brushless Motor 70A ESC Fibreglass RC BoatEachine ROTG02 UVC OTG 5.8G 150CH Diversity Audio FPV Receiver for Android Tablet SmartphoneHM830 Easy RC Folding A4 Paper Airplane XK STUNT X350 4CH 6-Axis 3D 6G Mode RC Quadcopter Air Dancer AircraftSkywalker Falcon 1340mm EPO Flying Wing FPV RC Airplane KITMinimumRC CJ-6 450mm Wingspan Balsa Wood Laser Cut RC Airplane KIT

RC Магазины





Home Технологии Авиамодельные Режем карбон (часть 3)

6.5g 20x20mm HGLRC XJB F428 Micro F4 AIO OSD BEC Flight Controller & 28A Blhel_S BB2 2-4S 4 in 1 ESC FLCOS 720*540 Colord Micro Displayer Monocular VR Video Goggles Mini Monitor for RC DroneWaterproof Suitcase Case Bag  For Frsky Walkera RadioLink FlySky JR TransmitterFokker Dr.I 770mm Wingspan Balsa Wood Triplane Warbird RC Airplane KITEachine Wizard TS215 215mm FPV Racing RC Drone F4 5.8G 72CH 40A BLHeli_32 720P DVR 1200TVL BNF PNPMulti Protocol TX Transmitter Module Case for FrSky FlySky TransmitterBluearraow D05023MG Upgrade Metal Servo For WLtoys V950 RC Helicopter PartsJX Servo PDI-6225MG-300 Degree PDI-6225MG 25kg Metal Gear Digital Servo For RC Airplane

Режем карбон (часть 3)
Технологии моделизма - Авиамодельные технологии
Автор: Андрей   

(На видео снято фрезерование карбоновой детали толщиной габаритами 42х42x1мм. Фреза «кукуруза» диаметром 1 мм, скорость фрезерования 3 мм/сек, два прохода. Вся работа заняла чуть меньше 6 минут.)

  Продолжаем рассказывать о модифицированном станке CNC 2417 (Предыдущая статья цикла). Чтобы выполнить фрезерование, сначала надо приготовить G-код. Как я говорил, я пользуюсь для этой цели бесплатной программой FreeCAD и не буду здесь объяснять, как создать модель детали. Для этого есть большое количество видео на YouTube и есть обсуждения на форумах . Если вы собираетесь учиться работать на этой программе, мой совет — для начала создайте не очень сложную модель — скорее всего у вас все получится даже с первого раза. Всякие сложные операции типа закруглений граней детали — оставьте на потом. После того как вы изготовили модель, Вам будет необходимо сгенерировать G-код пользуясь рабочим окружением “Path”. Это тоже достаточно сложно - необходимы некоторые специфические знание, я собираюсь написать отдельную статью на эту тему. Но а пока будем считать, что командный G-код получен. Нужно загрузить его в станок и исполнить.

Управление станком. Работа с G-кодом.

 Чтобы загрузить G-код в станок, я использую программу Candle. Тут есть небольшая сложность - текущая поддерживаемая версия Candle работает с языком GRBL 1.1 а контроллер нашего станка почему-то поддерживает GRBL 0.9 и поэтому некоторые функции Candle, например перемещения каретки, не работают. Наверное, существуют способы перешить контроллер на GRBL 1.1 перешить, но я решил не экспериментировать, а использовать старый Candle версии 1.0.10.
  Итак, мы подключили станок и загрузили в Candle файл с  G-кодом. В окне программы видим нашу деталь:

 На самом деле каждый станок имеет свои особенности, шаговые двигатели подключены по разному, ну а в нашем случае верх и низ детали в окне Candle перевернуты. Конечно, было бы хорошо найти в настройках Candle установки "Инвертировать X", "Инвертировать Y", но я их почему-то не нашел, поэтому пришлось компенсировать особенности станка вручную. В  Candle деталь можно вращать и масштабировать нажимая на клавиши клавиатуры и мыши.  Чтобы компенсировать инверсию осей, деталь нужно развернуть вот так:

  Нижняя сторона детали на экране теперь соответствует ближней части детали, установленной на станке, а движение фрезы происходить в тех же направлениях, как и на станке. Как видно, центр координат находится в нижнем (ближайшем к нам) левом углу координат и точно на поверхности заготовки.  FreeCAD и в других программы так же имеют средства для установки специальной системы координат станка. Так как наш станок имеет "перевернутую" систему координат, то в программе моделирования надо будет установить начало координат в  верхнюю-правую-дальнюю вершину на моделе детали.


Вот так, например, выглядит модель и траектория движения фрезы во FreeCAD-е. Но об этом поговорим в отдельной статье. 

Установка фрезы в начало координат

 Начало системы координат выбрано таким образом, чтовы в эту точку легко было подвести фрезу и сбростит координаты станка в "ноль" -  (0, 0, 0). Для этого ставим "большой шаг" перемещения  и кнопками ,, , ведем фрезу к левому ближайшему углу заготовки, затем включаем шпиндель и мелкими шагами  опускаем фрезу до тех пор, пока она не коснется поверхности материала. Точка касания фрезой поверхности заготовки и есть правильное положение начала координат. «Обнулить» координаты станка необходимо нажатием кнопок , .  Все - станок готов вырезать деталь, осталось лишь нажать кнопку .

Проверка перед началом фрезерования.

СТОП!!! Нельзя сразу после загрузки файла начинать фрезеровать деталь. Станок вырежет деталь, если вы 100% все сделали правильно. А  если вдруг неправильно то можно:
 - вырезать деталь с ошибками - траектория фрезы может непреднамеренно выйти за габариты заготовки.
 - сломать фрезу, задев ей за посторонние предметы (очень часто этими предметами бывают крепежные винты) 
 - послать каретку станка в положение находящееся за гранью ее возможного перемещения - произойдет сбой системы координат.
 - начать фрезеровать столик станка - испортить столик и/или сломать фрезу.
 - сместить деталь боковым нажимом фрезы.
 - еще куча всяких непредвиденных проблем...

Поэтому, здесь не следует торопиться - перед фрезерованием крайне желательно выполнить следующие операции:
 - Проверить соответствие параметров модели и реальных параметров фрезерования (тип и диаметр фрезы, толщина материала, скорость фрезерования и т.д).
 - Проверить надежность крепление фрезы в цанге.
 - Проверить надежность крепления заготовки.
 - Изучить габариты перемещения фрезы, особенно погружение фрезы по оси Z, в окне программы Candle габариты траектории фрезы отображены в нижнем левом углу:
    
 - Сделать «холостой проход», когда фреза вынута из цанги, или просто приподнята над деталью на несколько миллиметров и станок имитирует вырезание.

 Короче, не начинайте операцию фрезерования, пока нет 146% уверенности правильности всех действий. Не пытайтесь сэкономить время на подготовки этапа фрезерования — материал, фрезы и потерянное время стоят дороже :).

  Теперь поговорим о непосредственно об элементах операции фрезерования.

Крепление детали.

 Деталь крепится на станке с помощью крепежных зажимов. Я использую простые зажимы с Алиэкспресса:

Чтобы не испортить столик, под заготовку необходимо установить подложку толщиной 3-5 мм. Для дешевых и мягких материалов типа полистирола или фанеры это может кусок толстого картона или оргалита (можно купить в багетной мастерской).  Для листового карбона это должен быть жесткий материал — лучше всего подходит листовое оргстекло, которое можно заказать на Алиэкспрессе или же купить  палитру для смешивания красок в магазине канцтоваров.

  При фрезерование карбона боковое давление на фрезу может привести к смещению заготовки, чтобы этого избежать я приклеиваю карбоновый лист к оргстеклянной подложке резиновым клеем  UHUpor. Такая приклеенная заготовка еще хороша тем, что после полного отрезания детали предотвращает ее случайное всасывание в шлаг отсоса. Резиновый клей не очень прочный - отделить готовую деталь от подложки можно медленно приподняв ее отверткой. Остатки клея с детали удаляют бензином.

Использование карты высот.

 Станок CNC 2417 во всех аспектах не особенно точный. Неортогональность осей и неконтролируемый изгиб листового материала приводят к тому, что передвижение фрезы в горизонтальном направлении так же обычно приводит к изменению вертикального расстояния от фрезы до поверхности детали. Для небольших деталей размером до 5 см эта ошибка относительно маленькая и ей можно пренебречь. В случае большой детали она становится значительной - из-за нее  деталь может быть недорезана по толщине, или наоборот, фреза будет очень глубоко резать подложку, снижая тем самым производительность процесса. Механически откорректировать неортогональность осей станка или неидеальность заготовки сложно — проще эту ошибку компенсировать программно. Для этого в программе Candle используется карта высот “height map” - таблица, где заложены значения компенсации по оси Z для каждой области детали (обычно вся деталь разбивается на квадратики и для каждого квадратика устанавливается компенсационное значение высоты).

 Карта высот очень важна для фрезерования печатных плат, так как в этом случае необходимо точно снять с платы слой меди толщиной около 0.1 мм. В этом случае такая карта строится автоматически, с помощью специальной контактной пробы, которой станок касается опорных точек в вершинах квадратной сетки на всей поверхность заготовки. Потом по этим точкам полиномиальной экстраполяцией Candle строит модель поверхности детали. Для фрезерования карбона карта высот выполняет вспомогательную роль, проба не нужна -  обычно бывает достаточно простейшей карты, состоящей из 4-х квадратиков, где каждой ячейке храниться относительная высота поверхности заготовки в 4-х углах детали. Эти точки определятся вручную — нужно перемещать фрезу и коснуться ей углов габаритного прямоугольника, внося в таблицу координату Z фрезы в момент касания. Объяснять весь процесс долго, много тонкостей, но на практике это все получается интуитивно и не так сложно, как кажется.

  Под картинкой находится таблица размерностью 2х2. Это и есть карта высот. С начала сложно понять, какая ячейка таблицы какому углу соответствует -  таблица также перевернута, как и рабочая зона станка, но картинка очень наглядна, можно экспериментировать - в процессе работы все станет понятно.
   Перед запуском G-кода, чтобы активировать карту высот, надо надо поставить галку .

Выбор фрезы.

  Я, в основном, работала с 2-мя типами фрез, которые были куплены куплены на Aliexpress-e.
- Для резки карбона фреза «кукуруза» 0.8 - 2 мм из карбида вольфрама.

- Для полистирола, оргстекла и дерева 2-х проходная "прямая" твердосплавная фреза 1.0 — 2.5 мм.

Можно конечно было использовать и другие типы фрез, но как-то мне они пока не понадобились.

Как выбрать правильные параметры фрезы?

 Фрезы малых диаметров используются там, где есть мелкие отверстия и пазы, но скорость резки такими фрезами относительно низкая. Чем диаметр больше, тем выше можно сделать скорость фрезерования, но тем больше нагрузка на подачу, тем больше шум, производимый фрезой и тем больше опилок. По моему опыту, для домашнего фрезерования лучше всего подходят фрезы 0.8 - 2.0 мм диаметром. Они, при фрезеровании, шумят не сильнее работающего пылесоса, при этом обеспечивая необходимую скорость и глубину резки.
  Длина рабочей поверхности фрезы тоже важна — при работе длинная фреза сильнее гнется и легче ломается. Фрезы лучше выбирать «разумно» короткие — если фрезеруешь карбон 2 мм толщиной, то вряд ли нужна фреза с длиной рабочей части более 10 мм. Короткая фреза меньше гнется -  возрастет точность фрезерования и можно сделать выше скорость подачи.
 Материал фрезы тоже важен - обычно фрезы из хорошего материала стоят дорого. И с другой стороны, на Алиэкспрессе мне уже встречались бракованные фрезы, которые были недостаточно закаленными и ломались через несколько минут работы даже при медленной «щадящей» подаче. Поэтому, при покупке фрезы выбирайте надежного поставщика и внимательно изучайте отзывы.
  Диаметр хвостовика у всех моих фрез одинаковый - 3.17 мм. Так же обращайте на это внимание - очень удобно иметь фрезы одного типа - не надо менять цангу при замене инструмента.

Выбор скорости подачи и ошибки фрезерования.

  В целом, максимальная скорость подачи обычно лимитирована прочностью фрезы и силой подачи станка. CNC 2417 имеет достаточно сильные горизонтальные подачи, по крайней мере может обеспечить боковое давление около 3-5 килограммов, что вполне достаточно для резки мягких материалов. Любая фреза при большой боковой нагрузке заметно гнется и отклонение кончика фрезы происходит не только в направлении противоположном движению, но и в боковом направлении, так как фреза трется о материал режущей поверхностью и "уходит в сторону". Нагрузка на фрезу растет с увеличением скорости подачи, а точность падает, поэтому, выбирайте разумную скорость фрезерования.
  Если при выполнения G-кода чувствуется, что скорость подачи выбрана неправильно и ее надо увеличить или уменьшить, нет острой необходимости генерировать новый G-код. В Candle скорость подачи при фрезеровании можно подстраивать ползунком . Ползунок активен только во время исполнения G-кода.

Особенности фрезерование материалов

  Кратко о моем опыте фрезерования материалов:

Листовой карбон (толщина 0.5 — 2 мм) — я использовал фрезы «кукуруза» диаметром 0.8 — 2.0 мм. Проход велся с горизонтальной и вертикальной скоростью 1 — 2 мм в секунду с углублением не больше диаметра фрезы.

Листовой полистирол (5 мм) — я использовал прямые 2-х проходные фрезы. 1.0 — 2.5 мм. У полистирола есть особенность — он легко плавится. Поэтому его надо фрезеровать быстро и неглубоко, не давая материалу сильно нагреться. Заглубление фрезы желательно выбрать около 1 - 2 мм, а горизонтальную и вертикальную подачу около 10 мм/сек (Эта скорость кажется завышенной, но она действительно необходима!).

Алюминий — я пробовал фрезеровать алюминий разными типами фрез, но пока безуспешно, вероятно нужны специальные фрезы для резки алюминия. Все мои фрезы очень быстро забивались алюминиевой стружкой и ломались. Потом, я прочитал, что для охлаждения фрезы необходимо использовать керосин, который и предает металлообрабатывающим мастерским характерный запах! Слишком много сложностей, поэтому я  пока не рекомендую фрезеровать металлы в домашних условиях.

Дерево и фанера (1 — 8 мм) — очень хороший материал для фрезерования - использовал прямые 2-х проходные фрезы 1.5 — 2.0 мм. Скорость резки 2-3 мм в секунду в зависимости от углубления. Материал толщиной до 3 мм режется за один проход.
  В обсуждении одной из статей, Константин задавал мне вопрос — можно ли укрепить на станке лазер и использовать его для резки древесины?? Ответ - наверное можно, но вряд ли нужно — фрезой дерево режется очень быстро, механическое фрезерование явно быстрее лазерной резки и, конечно, нет дыма и ужасного запаха.

  Площадка для сервопривода, фанера 52х30х3мм, фреза диаметром 1.5 мм, подача 3 мм/сек, 1 проход, время фрезерования около 1 минуты  30 секунд.

  Моторама, фанера 60х35х8мм, фреза 1.5 мм. подача 2 мм/сек, 2 прохода, время фрезерования около 5 минут.

Заключение

  Ну вот и все, что я хотел рассказать. Я собрал станок около 2-х месяцев назад и еще не изучил все его возможности - каждый день открываю для себе его новые стороны. Но даже сейчас он уже кардинально изменил мои подходы к изготовлению авиамоделей до такой степени, что я уже не понимаю, как без него можно обходится :). Так как я всегда все делаю с некоторыми дальними планами, то надеюсь, что через некоторое время я здесь опубликую статью о авиамодели, построенной на основе фрезерованных карбоновых элементов.

 И, в заключение, видео о фрезеровании пластмассы.

  Пресс-форма, полистерол 110х80х5 мм. Фреза 1.5 мм. Подачи 10 мм/сек. 5 проходов, общее время фрезерования — около 6 минуь.

 





Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Последние сообщения форумаПоследние созданные темы
1) Цены на бензин
2) Не модельное но прикольное
3) Надо больше золота!!! (с)
4) Космос
5) Розыгрыш 2-х призов в ВК группе!
6) Чертежи авиамодели Canard
7) Интересности с АлиЭкспрес
8) КиберРоссия
9) Автоюмор
10) Сборка топового Long Range квадрокоптера под Inav
1) Чертежи авиамодели Canard - 3D печатный фюзеляж и крыло из потолочки
2) Сборка топового Long Range квадрокоптера под Inav - Дальнолетный квадрокоптер
3) Полет на 40 км с 5.8ГГц - Главное - правильная направленная антенна!
4) Шпионские гаджеты теперь законны - Наконец то принят закон
5) RC A-10 Warthog из игрушки - Свободнолетающий планер в радиоуправляемый самолет!
6) RC машинка ГАЗ - Шишига - Она же WPL WPLB-24 1/16
7) Не пользовался аккумулятором 4 года.Можно ли его далее эксплуатировать
8) Обзор Foxeer Cat 2mp - для вечерне-ночных полетов
9) Греется один из регулей квадрокоптера - В дизарме греется один из регуляторов квадрокоптера.
10) Чертежи радиоуправляемой авиамодели Northern Pike - для печати на 3D принтере

Похожие статьи