Artykuł ten poświecony jest przeróbce  modelarskiej mini frezarki górno wrzecionowej produkowanej przez firmę proxxonnaprecyzyjne urządzenie sterowane komputerowo popularnie znane jako obrabiarka CNC?

Jest to eksperymentalny projekt mający za zadanie zapoznanie się z zagadnieniami związanymi ze sterowaniem urządzeń mechanicznych za pomocą komputera jak również ma na celu zrozumienie podstawowych zasad budowy trzy i cztero osiowych obrabiarek ?..

Projekt ten ,jakkolwiek nie najtańszy,przeznaczony jest dla każdego kto chciałby za w miarę uczciwe pieniądze posiadać obrabiarkę do wykonywania różnorodnych precyzyjnych prac inżynierskich , jak również dla wszystkich tych, którzy zainteresowani są tematem związanym z automatyka i budowa maszyn CNC.

Podstawowymi zaletami tego urządzenia jest doskonała precyzja ,która gwarantuje nam renomowana marka niemieckiego producenta mini narzędzifirma proxxon. Kolejną zaletą jest  stabilność pracy i niewielki nakład wiedzy z zakresu precyzyjnej mechaniki potrzebny do przerobienia naszej frezarki. W zasadzie jedyne co nam będzie potrzebne to silniki krokowe, trochę elektroniki , parę elementów mechanicznych ,oprogramowanie i oczywiście komputer. O tym jednak później?..

Najpierw jednak dla wszystkich tych, którzy nigdy nie mieli styczności z tego typu urządzeniami wyjaśnijmy czym tak naprawdę jest technologia CNC (Computerized Numerical Control).

Każdy z nas w dzisiejszym świecie spotkał się pośrednio lub bezpośrednio ze skutkami pracy takiego urządzenia, gdyż znakomita większość dzisiejszych produktów wykonywana jest za pomocą rożnego rodzaju wtryskiwarek, tokarek, obrabiarek i wszelkiego rodzaju maszyn sterowanych numerycznie.

Ale co to właściwie oznacza i co to jest komputerowe sterowanie numeryczne (CNC) ?

Sprawa z teoretycznego punktu widzenia jest właściwie prosta. Sterowanie numeryczne to w  uproszczeniu seria rozkazów, które ma dla nas wykonać pracujące urzadzenie. W  przypadku naszej maszyny polecania generowane przez oprogramowanie maja za zadanie sterować trzema osiami naszej obrabiarki. Dla zobrazowania sobie tego wydarzenia przybliżmy sobie konstrukcje frezarki Proxxon MF70, na której oparty jest projekt ..(see figure 1 )

Jak widać na zdjęciu elementem wykonawczym naszej maszynki jest frez umieszczony pionowo os (Z) nad ruchomym poruszającym się w dwóch płaszczyznach obszarem roboczym, potocznie zwanym Stolem .. Blat naszego stołu może poruszać się w lewo i w prawo, jak również w przód i w tył. Jednak żeby posługiwać się poprawna terminologia przyjmuje się, że os pionowa to os oznaczana literka (Z) zaś osie poziome to X.Y.

Wracając do naszego sterowania numerycznego, to nic innego jak wydawanie poleceń za pomocą odpowiedniego kodu naszej frezarce w jakim położeniu ma znaleźć się frez względem naszych osi. W ludzkim języku wyglądałoby to następująco :

1 przesuń w lewo 5mm

2 unieś w gore 2 mm

3 przesuń w prawo 3mm

4 opuść w dół 1mm itp??

Komputery jednak nie są na tyle inteligentne żeby zrozumieć polecenia wydawane w języku analogowym ,wiec żeby maszyna zrozumiała czego od niej chcemy stworzyliśmy pomost miedzy światem cyfrowym a analogowym.

W dzisiejszych czasach najbardziej rozpowszechniony i popularnym językiem programowania przetwarzającym informacje cyfrowe i generującym sygnały sterujące ruchem maszyn jest GCODE. Czyli tak zwany kod sterujący. Dla bardziej zainteresowanych strukturą tego kodu odsyłam do Google lub literatury fachowej związanej z ta technologia.

Co potrafią maszyny cnc i do czego można ją wykorzystać ?

Urządzeń i maszyn cnc jest cala masa, począwszy od prostych 2-3 osiowych wycinarek ,frezarek tokarek, po skomplikowane kilku osiowe roboty automatyki przemysłowej wykorzystywane z zakładach i manufakturach produkcyjnych całego współczesnego świata. Największa ich zaleta jest precyzja i powtarzalność wykonania nierzadko bardzo złożonych kształtów. Poniżej zamieszone zostały linki pokazujące dzisiejsze możliwości takich urządzeń :

{youtube}UjMJOfCyDaA{/youtube}

Wróćmy jednak do naszego projektu, oto kilka podstawowych paremetrów naszej frezarki :

Pomysł na przeróbkę tego urządzenia nie jest nowy i dostępne są publikacje na ten temat w Internecie jednakże znaczna ich większość jest w języku angielskim, co może być przeszkoda w zrozumieniu niektórych problemów związanych z tym projektem.

Dane techniczne:

-Moc silnika 100W,plynnie regulowane obroty w zakresie 5000-20000min

-wymiary stołu : 200x70mm

-obszar roboczy osie X,Y135x225mm

-obszar roboczy osi pionowej Z-70mm

-Śruby główne oryginalne proxxon, skok gwintu 1mm

Założenia i zastosowane elementy :

-silniki unipolarne nema 23 MY103H702 kat obrotu 1.8

-obszar przesunięcia frezu po jednym kroku silnika 0.000625mm

-liczba kroków do pokonania 25.4mm = 40640

-sterowanie :3 Axis TB6560 Stepper Motor Driver Board Controller

Dane te są niepełne I zostaną uzupełnione w trakcie realizacji projektu ?.cdn