Ярослав Меньшиков

ООО "ЯРОСТАНМАШ"
 
Главная
 
Фрезерный станок с ЧПУ
  Общее описание станка
  Электрическая часть
  Шаговые двигатели
 
Электроника
Средства измерения:
  Лабораторный датчик тока 150А
  Анализатор элементов питания
  Электронный термометр
Приборы:
  Генератор трехфазных импульсов
  USB-программатор для Algorithm Builder
  USB-программатор Prottoss AVR910
  Лабораторный преобразователь частоты
  Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов из блока питания компьютера
Часы:
  Электронные часы для ВАЗ-2106
  Большие домашние электронные часы
Разное:
  Контроллер дворников SSANGYONG REXTON
  Контроллер управления кроватью медицинской "Волна"
 
Аудиотехника
  Активный сабвуфер
 
Техника
  Электровелосипед
  Токарный станок Корвет-403 с комплектом уникальной оснастки
 
Тестирование
  Тест пальчиковых батареек формата АА (R6, LR6)
  Тест мизинчиковых батареек формата AAA (R03, LR03)
  Тест батареек - малых бочонков - формата C (R14, LR14)
  Тест батареек - больших бочонков - формата D (R20, LR20)
 
Технологии
  Изготовление качественных печатных плат в домашних условиях
  Как ровно отрезать стеклянную банку?
 
Фотографии
  Лабораторный блок питания DAZHENG PS-305D
 
Продам
  Отечественные радиодетали из личных запасов
 
Разное
  Как устроена ТЭЦ?
  Парковочное зеркало на Фольксваген Транспортер
 
Полезные сайты
  Сварочный инвертор - это просто
  Микроконтроллеры PIC на русском языке
 

   Фрезерный станок с ЧПУ (CNC) на базе ручного фрезерного станка "Корвет-414".

 

Фрезерный станок с ЧПУ на базе станка"Корвет-414".

 

   Данная серия страниц расскажет и наглядно покажет, как самостоятельно переделать ручной фрезерный станок во фрезерный станок с Числовым Программным Управлением (ЧПУ). Управляющая программа - "MACH3". Переделка велась методом "проб и ошибок", тем не менее, желаемый результат все же был достигнут. Статья рекомендована для прочтения всем тем, кто задумывается о доработке своих станков под систему ЧПУ, или же просто задумывается о покупке фрезерного станка "Корвет-414", но еще окончательно не определился с выбором и хотел бы больше узнать про его конструкцию. Многие фотографии в статье можно посмотреть в лучшем качестве, если тыкнуть в них мышкой.

 

   Статья разбита на несколько страниц, каждая из которых дает подробное описание конкретных компонентов системы:

 

      Общее описание станка и его переделки под ЧПУ (эта страница, просто читайте дальше);

      Электрическая часть. На странице описано размещение электрооборудования внутри переделанного под ЧПУ станка;

      Шаговые двигатели (ШД). Страница содержит фото примененных ШД в разобранном состоянии и краткое описание принципа их работы.

 

   Итак...

 

   Все началось с того, что с некоторых пор у меня появился токарный станок "Корвет-403", а через некоторое время и идеи переделать его под ЧПУ (год 2009). Тогда были закуплены "подходящие на глаз" шаговые двигатели (двигатели были куплены в компании "PURELOGIC", марка двигателей PL57H110-4.0-4 и PL57HD76-3.0-4).

 

Шаговые двигатели для станка с ЧПУ

 

  Также был куплен блок питания S-350-48 (48В 350Вт, куплен в компании "Терраэлектроника"), смакетированы, отлажены, и в последствии собраны на самодельных платах драйверы собственной разработки для приобретенных шаговых двигателей:

 

Макет драйвера шагового двигателя Драйвера шагового двигателя собственной разработки Драйвера шагового двигателя собственной разработки

 

   Драйверы работают в режиме полушага, и позволяют получать 400 шагов на один оборот вала шагового двигателя.

 

   Однако, со временем энтузиазм поубавился, и токарный станок так и не был переделан под ЧПУ, а купленные двигатели и изготовленные драйверы к ним остались валяться (храниться) под шкафом.

 

   Следующая волна "ЧПУ-шества" возникла во время длительной командировки (по работе) (год 2011). Появились свободные средства, достаточные для покупки теперь уже фрезерного станка, и прямо во время командировки в свободное время был разработан проект полной схемы управления фрезерным станком, включая всю необходимую электронику (переработаны драйверы шаговых двигателей, разработан драйвер шпинделя, плата LPT (Breakout board), и, собственно, выбран сам станок.

 

   Выбор станка для переделки его под ЧПУ производился по следующим параметрам:

 

      - Цена;

      - Размер рабочего пространства;

      - Жесткость конструкции (в основном, ПРЕДПОЛАГАЕМАЯ жесткость, "определялась" по фотографиям различных станков);

      - Мощность двигателя шпинделя;

      - Доступность для покупки в г. Москва.

 

   Выбор пал на станок компании "ЭНКОР" марки "Корвет-414".

 

   По возвращении домой был заказан комплект печатных плат, включающий три платы драйверов шаговых двигателей, одну плату драйвера шпинделя и плату LPT (Breakout board). После получения готовых плат на них были напаяны необходимые компоненты, произведена отладка и комплект электроники для станка был готов.

 

   Кроме того, закуплено "компьютерное железо", специально выбранное для управления этим станком. Комплект состоял из:

 

      - Материнской платы Intel D410PTL с интегрированным процессором Intel Atom и портом LPT:

 

Материнская плата Intel D410PTL для управления станком с ЧПУ

 

      - Двух модулей оперативной памяти Kingston KVR800D2N5/1G по 1ГБайт-у каждый;

      - Жесткого диска Samsung HD322GJ объемом 320ГБайт;

      - Блока питания FSP 250PNR.

 

   Все это "железо" было куплено в магазине "Ситилинк", заплачено порядка 4.5 тыс. руб.

 

   Для отладки схемы управления станком все компоненты системы ЧПУ были смонтированы на "фанерке", шаговые двигатели "прилеплены" те самые, что покупались когда-то для станка токарного (одного, естественно, не хватило):

 

"Фанерка" со схемой управления станком с ЧПУ

 

   В таком виде электронная часть была полностью отлажена, отработаны сигналы "Charge pump" и "E-Stop". В результате испытаний было выявлено, что с данной системой управления имеющиеся шаговые двигатели способны разгоняться до 7000 шагов в секунду (чуть больше 1000 об/мин) (правда, на холостом ходу).

 

   Теперь нужен был, собственно, сам станок, и 14 апреля 2011 года он был куплен за 55 тыс. рублей в Москве, в интернет-магазине "Энтузиаст", с самовывозом из магазина "на Ленинградке". Прямо в магазине с помощью продавцов станок был разобран на четыре части - нижнюю, с рабочим столом, вертикальную стойку, шпиндельную бабку и железный кожух стойки, содержащий электрическую часть станка. Тара - большой деревянный ящик - была оставлена в магазине. В разобранном виде и без "упаковки" станок влез в багажник обычной легковой машины.

 

   С самого начала было решено отказаться от ручного управления станком (полностью удалить рукоятки перемещения осей) и целиком перейти на электронное управление.

 

 

   После осмотра "покупки" выяснилось, что все ходовые винты станка (на всех трех координатах) имеют трапецеидальную резьбу с шагом 2мм. Волевым решением для управления станком были выбраны три одинаковых шаговых двигателя PL57H76-3.0-4 с редукторами 1:5 (те, что остались от "токарного" станка, так и не были использованы). При имеющемся шаге ходовых винтов (2мм), с учетом дискретности в 400 шагов на оборот вала ШД и передаточном отношении редуктора 1:5, один шаг двигателя теоретически должен приводить к перемещению оси станка на 0.001мм (1мкм). Таким образом, теоретическая точность обработки - 1мкм. При этом, скорость переезда осей при 7000 шагах в секунду составит 7мм в секунду или примерно 400мм в минуту. Теоретически.

 

   Вместе с гибкими муфтами для передачи вращения на ходовые винты (муфты DR-30-8-10, с одной стороны отверстие под вал 8мм, с другой - под вал 10мм), эти шаговые двигатели были заказаны в компании "PURELOGIC". Поскольку в наличии всего этого в Москве не оказалось, пришлось подождать около недели, пока заказанный набор будет доставлен из Воронежа в Москву транспортной компанией "АВТОТРЕЙДИНГ". Все вместе вышло чуть больше 10 тыс. руб.

 

Шаговый двигатель с редуктором Гибкая муфта для компенсации неточностей валов

 

   Во время доработки каждый узел станка был полностью разобран, каждый винт откручен, и по возможности, заменен на более длинный и прочный, на необходимые места нанесена смазка (Оказывается, она была далеко не везде, где нужно. Прочитать об этом можно ниже). Для замены винтов на более длинные и для крепления тех деталей, которых изначально вообще не было, было закуплено n-ное количество винтов-болтов-шайб разных длин и диаметров, и "коллекция" этих метизов по мере доработки станка регулярно пополнялась.

 

Метизы для переделки фрезерного станка "Корвет-414" под ЧПУ

 

   Магазин, в котором все это покупалось, называется "Метизы", находится по адресу г. Москва, ул. Солдатская, дом 2 строение 1:

 

Магазин "МЕТИЗЫ" Магазин "МЕТИЗЫ" Магазин "МЕТИЗЫ"

 

   Каждый винт при окончательной установке на свое место был закручен с использованием фиксатора резьбы:

 

Фиксатор резьбы "ABRO"

 

   Доработка станка началась с вертикальной оси (оси "Z").

 

   Ходовой винт крепился в подшипниковых узлах с обоих концов (сверху и снизу). По сравнению с токарным станком Корвет-403, где ходовые винты вращаются просто в отверстие в чугуне ("подшипники скольжения" сталь-чугун), в данном фрезерном станке ("Корвет-414") ходовой винт вращался в настоящих шариковых упорных подшипниках снизу и в радиальном шариковом подшипнике сверху. Это приятно удивило и порадовало.

   Изначально, вращение на ходовой винт передавалось от рукоятки спереди станка через коническую зубчатую передачу с понижающим коэффициентом 1 к 2:

 

Шестерни передачи вращения на ходовой винт оси "Z"

 

   Все эти шестерни и дополнительный горизонтальный вал с рукояткой

 

Вал передачи вращения на ходовой винт оси "Z"

 

   были полностью удалены, а шаговый двигатель решено было закрепить сверху стойки станка, для чего в ее верхней плоскости потребовалось высверлить отверстие под посадочный бортик редуктора шагового двигателя. Чтобы центр посадочного отверстия для редуктора шагового двигателя максимально совпадал с осью ходового винта, была использована следующая технология.

   В верхней опоре ходового винта, из которой был удален подшипник,

 

Верхний подшипниковый узел ходового винта оси "Z"

 

   на сверлильном станке (под углом 90° к задней поверхности, которая оказалась хорошо фрезерована), было высверлено отверстие сверлом диаметром порядка 7мм:

 

Верхний подшипниковый узел ходового винта оси "Z"

 

   Затем, эта деталь была прикручена на свое место, и используя ее как направляющую для все того же сверла, было просверлено отверстие уже в верхней стенке вертикальной стойки. Затем, используя ступенчатое сверло и "мощную дрель" (перфоратор), это отверстие было рассверлено до диаметра 27мм (отмечу, что диаметр шейки редуктора - 25мм, т. е. "посадка" с большим зазором):

 

Сверление отверстия под мотор-редуктор ходового винта оси "Z"

 

Сверление отверстия под мотор-редуктор ходового винта оси "Z"

 

   Ходовой винт оси "Z" фиксировался от вертикального смещения конической шестерней снизу, и, поскольку, мы ее удалили, пришлось доработать нижний конец ходового винта для фиксации его в подшипниковом узле от вертикального смещения без этой шестерни.

 

   Было:

 

Ходовой винт оси "Z" до доработки

 

   Стало (гайка приклеена эпоксидным компаундом и отторцована слева на токарном станке):

 

Ходовой винт оси "Z" после доработки

 

   Подшипниковый узел ходового винта вертикальной оси (оси "Z") в сборе:

 

Нижний подшипниковый узел ходового винта оси "Z"

 

   Верхний конец ходового винта был проточен под внутренний диаметр гибкой соединительной муфты - 10мм:

 

Ходовой винт оси "Z" до доработки Ходовой винт оси "Z" после доработки

 

   Редуктор шагового двигателя имеет для крепления четыре отверстия с резьбой М4. С другой стороны редуктора соосно с первыми четырьмя, находятся еще четыре отверстия, также с резьбой М4, с помощью которых к редуктору крепится сам шаговый мотор. Такая компоновка неудобна, т. к. возникает необходимость привинчивать редуктор с двигателем "изнутри" станка, а не со стороны самого редуктора. Эта особенность была исправлена путем отсоединения от редуктора самого шагового двигателя и сверлением сквозных отверстий через весь редуктор (нужно только принять все меры предосторожности, чтобы стружка от сверления не попала внутрь редуктора, в котором в изобилие находится смазка):

 

Шаговый двигатель с редуктором

 

   Теперь шаговый двигатель вместе с редуктором может быть закреплен на станке длинными винтами М4, проходящими прямо сквозь отверстия в редукторе.

 

   Чтобы разметить эти четыре отверстия на верхней плоскости вертикальной стойки станка, ходовой винт был смонтирован на свое место, собран механизм ходовой гайки, узел с ходовой гайкой был "загнан" ближе к верху. Затем на ходовой винт была надета гибкая муфта и в ней с другой стороны закреплен выходной вал редуктора. Таким образом, все оказалось на своих местах, без перекосов, и именно в таком состоянии были размечены центры четырех крепежных отверстий для редуктора с мотором. Отверстия в станине просверлены, в них нарезана резьба М4:

 

Привод оси "Z" фрезерного станка "Корвет-414", пределанного под ЧПУ Привод оси "Z" фрезерного станка "Корвет-414", пределанного под ЧПУ

 

   Гайка ходового винта оси "Z" оказалась достаточно массивной, без возможности компенсации люфта и съемной:

 

Гайка ходового винта оси "Z"

 

   При сборке узла "каретки" оси "Z", т. е. той части, которая "ползает" по вертикальной стойке, и к которой уже крепиться шпиндельная бабка, выявилась следующая особенность: если хорошо протянуть все крепежные винты, этот узел перекашивает и его заклинивает (он перестает "ползать" по вертикальной стойке). Эффект устраняется путем размещения шайб на крепежных винтах между деталями узла:

 

Узел "каретки" шпиндельной бабки станка "Корвет-414" Узел "каретки" шпиндельной бабки станка "Корвет-414" Узел "каретки" шпиндельной бабки станка "Корвет-414"

 

   На месте бывшей рукоятки управления осью "Z", прямо спереди станка образовалась пустая дырка. Чтобы исправить ситуацию, был вырезан специальный кругляк, которым эта дырка была закрыта:

 

Дырка на месте рукоятки управления осью "Z" Заглушка дырки на месте рукоятки управления осью "Z" Дырка на месте рукоятки управления осью "Z" теперь закрыта

 

 

   Следующими доработке подверглись оси "X" и "Y". Здесь все было несколько сложнее, т. к. редукторы с двигателями крепить было не к чему. Ходовые винты осей "X" и "Y" также оказались с упорными шариковыми подшипниками. От осевого смещения они фиксировались рукоятками управления станком, которые мы удалили. Поэтому, пришлось несколько доработать ходовые винты, чтобы можно было зафиксировать их от осевого смещения без рукояток управления. Следующие фотографии показывают, как стали выглядеть ходовые винты после произведенной доработки.

 

   Для оси "Х":

 

Ходовой винт оси "X" после доработки

 

   Для оси "Y":

 

Ходовой винт оси "Y" после доработки

 

Ходовой винт оси "Y" после доработки

 

   В сочетании с электроприводом и опорой ходовой винт оси "Y" выглядит так:

 

Электропривод ходового винта оси "Y"

 

Электропривод ходового винта оси "Y"

 

   Теперь осталось решить, как закрепить сам электропривод. Для этого, были вырезана пара вот таких "шайб" и трубок:

 

Детали для крепления электроприводов ходовых винтов

 

   Трубки с шайбами были сварены вместе, внутренняя поверхность трубки обработана на токарном станке:

 

Детали для крепления электроприводов ходовых винтов

 

   Опоры ходовых винтов осей "X" и "Y"

 

Опоры ходовых винтов осей "X" и "Y" Опоры ходовых винтов осей "X" и "Y"

 

   были поочередно закреплены на токарном станке с помощью шпильки М12, проходящей сквозь шпиндель, и обточены прямо вместе с напрессованным на них "лимбом" под внутренний диаметр наших трубок:

 

Доработка опор ходовых винтов осей "X" и "Y" Доработка опор ходовых винтов осей "X" и "Y" Доработка опор ходовых винтов осей "X" и "Y"

 

   Затем, используя эпоксидный компаунд, детали были склеены вместе. Торцы "шайб" были обработаны на токарном станке, в трубках вырезаны отверстия под винты гибких муфт (см. фото ниже), ходовые винты установлены на свои места, гибкие муфты надеты и затянуты на концы ходовых винтов, валы редукторов вставлены в муфты с обратной стороны, электроприводы "нашли свое место", в таком виде были размечены центры отверстий для крепления редукторов с шаговыми двигателями, в "шайбах" выполнены соответствующие отверстия с резьбой М4 и произведена покраска:

 

Узлы опоры ходовых винтов осей "X" и "Y" Узлы опоры ходовых винтов осей "X" и "Y" Узлы опоры ходовых винтов осей "X" и "Y"

 

   Всего в трубках сделано три отверстия. Через первое с помощью стерженька подходящего диаметра удерживается гайка крепления ходового винта, в момент затяжки контр-гайки:

 

Ходовой винт оси "X" после доработки

 

   Контр-гайка затягивается торцевым ключом, вставленным в трубку со стороны двигателя.

   Два других отверстия необходимы, чтобы можно было затянуть винты гибкой муфты.

 

Электропривод ходовых винтов осей "X" и "Y"

 

   Как и в случае для оси "Z", шаговые двигатели с редуктором крепятся длинными винтами, проходящими сквозь отверстия, высверленные в редукторе:

 

 

   Гайки ходовых винтов осей "X" и "Y" станка "Корве-414" выполнены однотипно, прикручены снизу через толщу чугуна, и даже имеют возможность компенсации люфта:

 

Гайка ходового винта оси "Y" станка "Корвет-414" Гайка ходового винта оси "Y" станка "Корвет-414" Гайка ходового винта оси "X" станка "Корвет-414"

 

   Правда, конструкция компенсатора люфта, на мой взгляд, не работоспособна, т. к один-два витка ходовой резьбы, находящиеся в тонкой "перепонке", будут очень быстро изнашиваться, и люфт будет снова появляться. Поэтому, я не стал производить регулировку люфта вообще, и, как будет показано ниже, это дало довольно плохие результаты.

 

   Чтобы предотвратить поломку деталей станка при программных ошибках, каждая ось станка была снабжена двумя "концевиками" - датчиками выходами осей на предельно возможные позиции. В качестве концевиков были выбраны бесконтактные индуктивные датчики Autonics PR12-4DP2. Датчики срабатывают при приближении к ним любых металлических деталей (неважно, магнитных или нет), и были куплены в "Терраэлектронике" по цене примерно 500 руб. за штуку. Каждый датчик упакован в свой собственный пакетик, имеет очень гибкий трехжильный провод длиной порядка 2 метров и снабжен инструкцией по применению на английском и китайском языках:

 

Концевики "Autonics" PR12-4DP2

 

   Чтобы смонтировать концевики на станке, из подходящих материалов были вырезаны соответствующие вспомогательные детали. Некоторые из них были фрезерованы уже на нашем переделываемом станке. При этом шаговые двигатели все еще были подключены к схеме, размещенной на "фанерке" (см. выше):

 

Детали крепления концевиков

 

   Верхний концевик оси "Z" смонтирован сверху стойки станка с помощью куска полосы и отрезка трубки. "Ответной частью" для концевика является верхний срез шпиндельной бабки:

 

Верхний концевик оси "Z" станка "Корвет-414", переделанного под ЧПУ Верхний концевик оси "Z" станка "Корвет-414", переделанного под ЧПУ

 

   Нижний концевик оси "Z" смонтирован спереди стойки станка с помощью отрезка уголка. Как потом выяснилось, данное место для расположения концевика не совсем удачное - как раз на этом уровне происходит обработка деталей. При обработке деталей большого размера этот концевик явно будет мешать. "Ответной частью" для концевика является нижний срез шпиндельной бабки:

 

Нижний концевик оси "Z" станка "Корвет-414", переделанного под ЧПУ Нижний концевик оси "Z" станка "Корвет-414", переделанного под ЧПУ Нижний концевик оси "Z" станка "Корвет-414", переделанного под ЧПУ

 

   Концевики оси "Y" закреплены также на отрезках уголков. "Ответной частью" обоим концевикам служит третий отрезок уголка, закрепленный на "каретке" оси "Y":

 

Концевики осей "X" и "Y" станка "Корвет-414", переделанного под ЧПУ

 

   Этот "подвижный" уголок по мере работы оси "Y" может поочередно приближаться к одному или ко второму концевику оси "Y", вызывая их срабатывание:

 

Концевик оси "Y" станка "Корвет-414", переделанного под ЧПУ Концевик оси "Y" станка "Корвет-414", переделанного под ЧПУ

 

Концевик оси "Y" станка "Корвет-414", переделанного под ЧПУ Концевик оси "Y" станка "Корвет-414", переделанного под ЧПУ

 

   Во время наладки станка, когда концевики еще не были подключены, но шаговые двигатели уже работали от "фанерки", в результате собственной халатности я нечаянно наехал осью "Y" на один из концевиков и раздавил его (минус 500 руб):

 

Раздавленный концевик "Autonics" PR12-4DP2

 

   "Уголок-датчик" и уголок концевика при этом слегка погнулись, однако на дальнейшие разрушения сил у привода не хватило, двигатель потерял шаг и остановился.

 

   Провода от концевиков осей "Z" и "Y" уходят в отверстия в толще чугунных деталей станка через специально просверленные для этого отверстия. Отверстия выполнены чуть больше диаметра провода. Для фиксации проводов в отверстиях и обеспечения герметичности соединений, зазоры между проводами и стенками отверстий заполнены затекающим силиконовым герметиком для автомобильных стекол корпорации "Done Deal" (классная вещь!):

 

Затекающий герметик для автомобильных стекол "Done Deal"

 

   Концевики оси "X" закреплены также на отрезках уголков. "Ответной частью" обоим концевикам служит третий отрезок уголка, закрепленный на "каретке" оси "Y". В данном случае, двигаются сами концевики вместе с рабочим столом, а "уголок-датчик" остается неподвижным (с точки зрения оси "X", но с точки зрения оператора станка он двигается с осью "Y"):

 

Концевики осей "X" и "Y" станка "Корвет-414", переделанного под ЧПУ

 

Концевик оси "X" станка "Корвет-414", переделанного под ЧПУ Концевик оси "X" станка "Корвет-414", переделанного под ЧПУ Концевик оси "X" станка "Корвет-414", переделанного под ЧПУ

 

   Провода от концевиков оси "X" закреплены к столу станка с помощью т. н. пластмассовых "серег" и сходятся к двигателю этой оси. От двигателя идет металлорукав в ПВХ изоляции, в котором проложены провода как от самого шагового двигателя, так и от концевиков оси "X":

 

Провода концевиков оси "X"

 

   Чтобы жестко закрепить металлорукав к шаговым двигателям осей "X" и "Y", из листовой стали толщиной 2мм были изготовлены специальные промежуточные детали, закрепленные на торцах электродвигателей:

 

Крепление проводов к шаговым двигателям Крепление проводов к шаговым двигателям Крепление проводов к шаговым двигателям

 

   Пластмассовые "серьги" различных размеров для крепления проводов, металлорукава, белые сальники для их крепления, и, собственно, сами силовые провода для подвода энергии к шаговым двигателям (провода марки "ПВ4", сечением 1.5мм2) были закуплены в магазине "Электромонтаж":

 

Пластмассовые "серьги" для крепления проводов

 

   Теперь наш станок необходимо "напичкать" электроникой. Нужно разместить драйверы шаговых двигателей (3шт), драйвер шпинделя, плату LPT (Breakout board), компьютерное "железо", блоки питания, и, конечно же, монитор с клавиатурой.

   После некоторых раздумий было решено драйверы шаговых двигателей разместить как можно ближе к этим шаговым двигателям (по месту), драйвер шпинделя - ближе к шпинделю, компьютерное "железо" - в отдельном металлическом ящике, а все остальное - в заднем кожухе стойки станка, в которой ранее уже была размещена электрическая часть станка "по умолчанию" (та что была до переделки).

 

   Подробнее о размещении и соединении электрооборудования переделанного станка см. на странице Электрическая часть.

 

 

   Задний кожух стойки станка - довольно массивное сооружение, выполненное из листовой стали толщиной 1.5мм. Он, во-первых, закрывает ходовой винт оси "Z" от попадания стружек и мусора, во-вторых, содержит большой отсек, в котором изначально размещалась вся электрическая часть станка - несколько переключателей и "контроллер шпинделя" - плата со схемой, позволявшей управлять частотой вращения двигателя шпинделя:

 

Схема управления шпинделем станка "Корвет-414" (заводская) Схема управления шпинделем станка "Корвет-414" (заводская)

 

   Во время доработки станка, сверху кожуха была вырезана специальная "выемка" для шагового двигателя оси "Z":

 

Вырез в кожухе стойки станка "Корвет-414" под шаговый двигатель оси "Z"

 

   Изначально кожух крепился к станку в четырех местах - два винта М5 сверху, и два таких же винта снизу:

 

Крепление кожуха стойки станка "Корвет-414"

 

   Во время доработки крепление кожуха было усилено, путем добавления трех винтов М6 - двух справа от стойки, и одного слева:

 

Усиленное крепление кожуха стойки станка "Корвет-414" Усиленное крепление кожуха стойки станка "Корвет-414" Усиленное крепление кожуха стойки станка "Корвет-414" Усиленное крепление кожуха стойки станка "Корвет-414"

 

   Для размещения компьютерного "железа" был приобретен отдельный железный ящик. Этот ящик был прилажен с правого боку кожуха стойки станка на четырех винтах М6. Гайками для винтов являются четыре отрезка стальной полосы с резьбовым отверстием в центре, приваренные к кожуху изнутри. Для прохождения проводов внутрь ящика в боковой стенке ящика и кожухе вырезаны большие, соосные друг с другом отверстия:

 

Ящик для компьютера урпавления станком "Корвет-414", переделанного под ЧПУ Ящик для компьютера урпавления станком "Корвет-414", переделанного под ЧПУ Ящик для компьютера урпавления станком "Корвет-414", переделанного под ЧПУ Ящик для компьютера урпавления станком "Корвет-414", переделанного под ЧПУ

 

   Ящик имел большой болт заземления, сильно выступающий над плоскостью боковой стенки. Под этот болт пришлось вырезать дополнительное отверстие в кожухе. В последствии, с помощью этого болта осуществилось электрическое соединение "компьютерного" ящика с корпусом станка:

 

 "Заземление" ящика для компьютера урпавления станком "Корвет-414", переделанного под ЧПУ "Заземление" ящика для компьютера урпавления станком "Корвет-414", переделанного под ЧПУ

 

   Когда "компьютерный" ящик оказался на своем месте, стало возможным сделать крепление для монитора и клавиатуры. Монитор был взят фирмы "Samsung" 172S, уже имевшийся в наличии. Разрешение монитора 1280 х 1024, он был куплен лет 8 назад и в свое время стоил 15 000 руб. В комплекте с монитором шел "кронштейн" для настенного крепления. Кронштейн с тех пор сохранился, и как раз сейчас, при переделке фрезерного станка под ЧПУ, очень пригодился:

 

Пластина крепления монитора SAMSUNG 172S

 

   Для крепления монитора и клавиатуры из квадратной трубы сечением 25 х 25 мм была изготовлена специальная конструкция, приваренная прямо к кожуху стойки станка:

 

Конструкция для крепления монитора и клавиатуры Конструкция для крепления монитора и клавиатуры

 

   Полностью доработанный кожух вместе с приваренными к нему конструкциями был затем перекрашен черной матовой краской чтобы скрыть все "погорелости" от применения сварки:

 

Кожух стойки станка "Корвет-414" после доработки и окраски Кожух стойки станка "Корвет-414" после доработки и окраски

 

   Лишние отверстия, оставшиеся в кожухе от былого электрооборудования (переключателей и пр.), были заклеены декоративными наклейками:

 

"Лишние" отверстия в кожухе стойки станка "Корвет-414" Декоративная наклейка кожуха стойки станка "Корвет-414"

 

   Клавиатура управления станком была куплена в "Ашане". Выбиралась исключительно исходя из минимальных размеров:

 

Клавиатура управления станком "Корвет-414", переделанным под ЧПУ Клавиатура управления станком "Корвет-414", переделанным под ЧПУ

 

   Клавиатура приклеена к металлоконструкциям станка с помощью двустороннего скотча для крепления зеркал.

 

   Далее, для измерения частоты вращения шпинделя, потребовалось снабдить станок датчиком частоты вращения вала шпинделя. После снятия крышек шпиндельной бабки, открылась такая картина:

 

Электропривод шпинделя станка "Корвет-414"

 

   Датчик скорости шпинделя - оптический, принцип действия основан на пересечении вращающейся "ширмой с пазами" луча света в светодиодной оптопаре (инфракрасном датчике). Согласно рекомендациям из инструкции к программному обеспечению для управления станком "MACH3", "ширма" может иметь несколько пазов примерно одинаковой ширины, но один из этих нескольких пазов должен быть как минимум на 50% шире остальных. Именно такая "ширма" и была изготовлена:

 

"Ширма" для измерения скорости вращения вала шпинделя

 

   С помощью трех винтов М3 она была закреплена на ведомой шестерне вала шпинделя:

 

Крепление "ширмы" датчика частоты вращения вала шпинделя Крепление "ширмы" датчика частоты вращения вала шпинделя

 

   Сама светодиодная оптопара была взята от какого-то старого принтера. Для крепления ее к станку потребовалось изготовить специальную деталь, к которой оптопара была приклеена все тем же затекающим силиконовым герметиком для автомобильных стекол:

 

Светодиодная оптопара для измерения частоты вращения шпинделя Светодиодная оптопара для измерения частоты вращения шпинделя

 

   Все это было смонтировано на станке следующим образом:

 

Датчик скорости шпинделя станка "Корвет-414", доработанного под ЧПУ Датчик скорости шпинделя станка "Корвет-414", доработанного под ЧПУ Датчик скорости шпинделя станка "Корвет-414", доработанного под ЧПУ

 

   На последок, хочется сказать несколько слов о самом станке "Корвет-414" и о его качестве.

   Кратко можно сказать так: детали - хорошие, сборка - ужасная.

   Если Вы собрались купить или уже купили такой станок, знайте, что перед тем как его включать и начинать работать, его надо полностью перебрать, до каждой мельчайшей детальки. По мере доработки станка мне встретилась масса незатянутых винтов (закрученных только руками).

   Смазка вроде есть, но в большинстве случаев, совсем не там, где нужно. Она НАЛЯПАНА только для виду, но в нужные места не попала. Детали, скорее, не смазаны, а измазаны.

   ТАМ ГДЕ НУЖНО - СМАЗКИ НЕТ!!!

   В частности ее не было в подшипниках шпинделя, в результате чего через несколько минут работы шпиндель начал скрипеть и свистеть, и его вращение стало почти невозможным. Разобрав его, я увидел интересную картину - в подшипниках смазки нет:

 

Отсутствие смазки в подшипниках шпинделя Отсутствие смазки в подшипниках шпинделя

 

   Всего на шпинделе установлено три подшипника - один роликовый конический (внизу), второй шариковый упорный (сверху), и третий шариковый радиальный (тоже сверху).

   Смазки не было ни в роликовом коническом, ни в шариковом упорном.

   Более того! Радиальный шариковый подшипник был закрыт заводскими пыльниками с обеих сторон (на обоих пыльниках имелась надпись "CHINA"). Отковыряв один из пыльников, я увидел, что и в этом, собранном на заводе!!! подшипнике смазки тоже почти нет:

 

Даже в заводском подшипнике, закрытом пыльниками, смазки почти нет!

 

   Разумеется, при последующей сборке все подшипники были обильно смазаны.

   Для смазки деталей станка, включая подшипники, шестерни, ходовые винты и пр., использовалась универсальная термостойкая синтетическая смазка корпорации "Step Up" с содержанием кондиционера металла SMT2:

 

                  Смазка, использованная для смазки деталей станка "Корвет-414" при его доработке под ЧПУ

 

   Станок имеет "коробку скоростей" для изменения частоты вращения шпинделя. С помощью специальной рукоятки справа шпиндельной бабки можно механически изменять частоту вращения шпинделя. Сама коробка скоростей имеет коэффициенты передачи 1:1 и 1:2, т. е. с ее помощью частоту вращения шпинделя можно скачкообразно изменять в два раза.

 

Рукоятка переключения скоростей шпинделя Коробка скоростей шпинделя станка "Корвет-414" Коробка скоростей шпинделя станка "Корвет-414"

 

   К сожалению, все шестерни привода шпинделя "сухие" (т. е. НЕ погружены в "масляную ванну", как на настоящих больших станках). И даже несмотря на обильно нанесенную на них консистентную смазку, при вращении шпинделя (особенно на высоких скоростях) все эти шестеренки издают довольно громкий шум, полностью заглушающий даже вой и без того не тихого коллекторного двигателя шпинделя.

 

   Несмотря на все недостатки, в остальном фрезерный станок "Корвет-414" мне понравился. Чугуна на него явно не пожалели. Детали тяжелые, массивные, вес станка до доработки 135кг, качество обработки поверхностей деталей достаточно хорошее. Принципы построения узлов показались мне правильными.

 

Фрезерный станок с ЧПУ на базе станка"Корвет-414".

 

   Читайте дальше:

 

      Общее описание станка и его переделки под ЧПУ (эта страница, Вы ее уже прочитали);

      Электрическая часть. На странице описано размещение электрооборудования внутри переделанного под ЧПУ станка;

      Шаговые двигатели (ШД). Страница содержит фото примененных ШД в разобранном состоянии и краткое описание принципа их работы.

 

 

© 1995-2017 Ярослав Меньшиков

 Материал на страницах этого сайта выложен только для ознакомительных целей.

Любая перепечатка и распространение, использование в коммерческих целях материалов данного сайта возможно только с разрешения и по согласованию с автором.