Yhdistetty 3D-tulostin ja CNC-jyrsin?

[Rollerah]

Hei kaikki!

Mielessä on jo pidemmän aikaa pyörinyt 3D tulostimen rakentaminen harrastusmielessä ja nyt viimein sain tilattua suurimman osan elektroniikasta. Erilaisia runkovaihtoehtoja tutkiessa Reprap Prusa valikoitui tulostimen suunnittelun lähtökohdaksi. Koska käytössäni ei ole toista 3D tulostinta, en lähtenyt suoraan noudattamaan Prusan rakennetta vaan lähdin ns. perse edellä puuhun metodilla muokkaamaan Prusasta parannettua (  ;D ) versiota.

Laitteen runko koostuu kahdesta 30x30mm teräsputkesta hitsatusta tasasivuisesta kolmiosta (särmä 550mm), jotka on yhdistetty luultavimmin 20mm alumiinitangolla ja siihen kierteytetyillä pulteilla. Muut osat kiinnittyvät runkoon alumiinista ja/tai nylonista valmistetuilla kiinnikkeillä.

Koska suunnittelu on edelleen alkuvaiheessa eikä mekaaniikkaa ole vielä alettu rakentaa, heräsi ajatus mahdollisuudesta kevyehkön CNC-jyrsimen rakentamisesta pienellä vaivalla tarvittaessa samaan runkoon. Tämän edellytyksenä on ymmärtääkseni se, että RepRap Prusassa käytetyt hammashihnat X ja Y akseleilla korvataan kuularuuveilla tai trapetsitangolla. Kuularuuvi on tietysti hitaampi kuin hammashihna, mutta onko hitaudesta jotain erityistä haittaa 3D-tulostusta ajatellen? Tulostuksen keston venymisellä ei harrastuskäytössä liene suurempaa merkitystä.

Toinen ongelma liittynee jo hankkimieni NEMA 17 moottorien ja 2A Stepstick/Pololu ohjaimien riittävyyteen CNC-jyrsimessä. Laitteella olisi tarkoitus jyrsiä alumiinia ja sitä pehmeämpiä materiaaleja. Pienellä terällä, suurilla kierroksilla ja hitaalla syötöllä tämä varmaankin onnistuu, mutta onko pienien NEMA 17 moottorien käytöstä jotain muuta merkittävää haittaa? Kuten kuvasta näkyy, Z-akselin kelkkaa liikuttaa kaksi moottoria.

Moottorien tarkemmat specsit löytyvät täältä:
http://www.emakershop.com/browse/listing?l=232

Olisiko syytä unohtaa kuularuuvien hankinta ja keskittyä rakentamaan toimiva 3D tulostin, vai onko NEMA 17 + Pololu yhdistelmällä todella mahdollista saada CNC jyrsin aikaiseksi? Kokemukset ja mielipiteet olisivat todella tervetulleita!

Rolle

[Ilari]

Samankaltainen yhdistelmä kiinnostaa..
Tosin itse ajattelin tehdä jyrsimen ehdoilla.
Jyrsinpään tilalle tai viereen 3D tulostuspää :)

[olli henttonen]

Miksi tehdä se sitten arnuid pohjaiseksi? Tekee suoraan esim Mach3 yhteensopivaksi perusnävertimeksi, löytyy ohjelmia jotka tekee valmista koodia jota Mach osaa sitten ohjailla.
Ja jyrsinpään viereen asentaa pelkän lämmitettävän tulostuspään ja lankaa syöttävän askelmoottorin vie kauemmaksi siitä ja juoksuttaa langan suuttimelle putkea pitkin.

kuten tässä sovellutuksessa on tehty.
Puuhapaja wirkkaa kasaan yhtä 3D-printteri protoa ja todennut että aikaslainen viidakko on tuo fireware puoli ja kaikki ei ole niin ruusuista.
http://www.pienoismallit.net/keskustelut/9091_paja-puuhastelua/?offset=180
tuolta löytää vähän lisätarinaa.

[Ilari]

Itseä kiinnostaa miten 3D tiedosto portataan Mach3 ymmärtämään muotoon niin että sen avulla pääsisi tulostelemaan...
Itse teen koneen DC servoilla ja Mach3 ohjauksella. Jos jotain viisaampaa löytyy myöhemmin niin sitten vaihdetaan.
Jostain pitää alkaa :)

Mekaniikan jos tekee jyrsimen ehdoilla niin sille on kevyttä hommaa tuo tulostelu.
Se mekaniikka mikä riittää tulostukseen, sillä ei juuri jyrsitä. Korkeintaan kaiverretaan.

[olli henttonen]

Juuh ei nuo tulostusmekaniikat sovi kaiverrukseen ollenkaan, todella heppoisia.
Seikkailin noilla Diy 3D tulostin sivuilla ja siellä törmäsin ohjelmaan joka siivutti tulostettavan kappaleen ja käänsi sen suoraan mach3 ymmärtämään muotoon, jolla se voitiin tulostaa. En nyt muista mikä se ohjelma on, mutta luulisi sen löytyvän internetin syövereistä. Siis nyt puhun tästä tulostintekniikasta joka lämmittää muovilangan ja pursottaa sen.

Edit:
Heti löytyi
skeinforge (http://fabmetheus.crsndoo.com/)
it gets 3d stl file as input and produce g-code. it has lots of parameters for fine tuning.

http://cnc2printer3d.wordpress.com/software/

[pelti]

täällä myös keskustelua aiheesta
http://www.cnc-tekniikka.com/CNC-forum1/index.php?topic=5750.0

[Ilari]

Josko tälläisilla lähtisin liikenteeseen :)
Saa kommentoida hyviä / huonoja puolia valinnoista... Ehdotuksiakin kuunnellaan  ;)

Ohjaus LAN:in yli
http://www.jbcnc.se/product_info.php?currency=EUR&products_id=222

XY akselit
http://granitedevices.com/index.php?q=servo-drive-vsd-e#.Ua8nyUBM9KY
Z akseli
http://www.shop.cncdrive.com/index.php?productID=324

Jyrsinpää ja tamu
http://viewitem.eim.ebay.fi/WATERCOOLED-SPINDLE-MOTOR-22KW-INVERTER-VFD-22KW-VARIABLE-FREQUENCY-DRIVE-k2/170746857178/item

Quadratuurianturit
http://www.digikey.fi/product-search/en/sensors-transducers/encoders/1966131?k=102-1307-ND

Ja ohjaukseen Mach3

Missäs puuhastelu 3D tulostimessa olis paras tulostuspää?
Ja mitenhän tulostuspään langansyöttö ja lämmönsäätö ohjataan Machin kautta...

Ja sitten kovaa kasaamista....

[Rollerah]

Olisi tietysti kätevää, jos  samalla ohjauselektroniikalla voisi pyörittää sekä jyrsintä että 3D tulostinta. En kuitenkaan pitäisi minään ongelmana askelmoottorien johtojen siirtämistä toiseen, esimerkiksi Mach3-ohjattuun ohjausyksikköön jyrsintää varten.
Reprap-projektin tulostimet ovat sellaisenaan varmasti liian heppoisia jyrsintä ajatellen, mutta ainakin omaan silmään aiemmin esittämäni 30x30mm putkesta rakennettu runko on siihen tarpeeksi jäykkä. Mielestäni ongelmat liittyvätkin tällä hetkellä kahteen asiaan:

1. Kuularuuvien nopeus tulostuskäytössä on melko vaatimaton verrattuna hihnavetoon. Vaikuttaako hidas tulostusnopeus laatuun, vai onko ainoa ongelma pitkä tulostusaika?

2. NEMA-17 moottorien (44 N.cm, 2.8V, 1.68 A) riittävyys jyrsimessä. Kuten aiemmin totesin, niin Z-akselin kelkkaa liikuttaa kaksi tällaista moottoria, mutta toisaalta kelkan massakin tulee kasvamaan melkoisesti mikäli kelkassa kulkeva hihna vaihdetaan kuularuuviin. Koska moottorit on jo ostettu, en ihan mielelläni vaihtaisi moottoreita esimerkiksi NEMA-23 malleihin. Toisaalta olisi mukava saada linkkejä sellaisiin askelmoottoreihin, joita vastaavissa kevyissä harrastusjyrsimissä on menestyksellä käytetty.

Rolle

[Ilari]

Mulla on sen verran hyvä tuuri että mekaniikassa sattuu olee DC mottorit.
Ei tule vauhti ongelmaksi.
Sitä riittää matoruuvienkin kanssa :)

[Ilari]

Tilaan lähipäivinä Digikeyltä tavaraa...

Eli jos joku haluaa jotain niin huudelkoon :)

Noita ainakin tilaan...
Quadratuurianturit
http://www.digikey.fi/product-search/en/sensors-transducers/encoders/1966131?k=102-1307-ND