И вот, пришло время рассказать, к чему я пришёл в пятой версии своего конструктора.

Краткое содержание предыдущих серий:

• Серия первая, в которой я покупаю конструктор станка с ютуба, но неожиданное знакомство провоцирует обострение врожденного NIH-синдрома.

• Во второй и третьей сериях я исправляю фатальный недостаток покупного конструктора с помощью привлеченного специалиста. Получаю полностью стальной конструктив с широким применением гибки. Который, впрочем, тоже не использую для своего станка. Потому что состоялось очередное знакомство. На этот раз с FreeCAD.

• В четвертой серии я рассказываю, какие версии конструктива я успел сотворить за прошедшие годы и с какими нюансами мне довелось столкнуться. На пути к финальной (пока ?) пятой версии конструктива.

На заглавном фото – вид чпу-стола станка на базе 5CNC-CO2-2Y-MST-KIT V5. Что означают все эти буквы и чем вообще хороши конструктор и станки на его основе – читайте в пятой серии нашего лазерного сериала.

В рабочее время я обычный айтишник. А по вечерам – великий конструктор чпу-станков. Ну или хотя бы подающий надежды. Вполне успешно использую бесплатный FreeCAD. Проектирую в 3D детали и сборки. Перехожу на 2D для файлов машинной резки и поясняющих чертежей. Заказываю резку металла. Покупаю в Китае остальные детальки. Строю станки на базе своих конструктивов. Могу научить вас. Пишу об этом и не только в своем ТГ-канале @itmancan. Также веду YouTube-канал Айтишник.Может.

В ТГ и YT свежечок попадает гораздо раньше и более регулярно, чем на Habr. Например, там уже вовсю показывается новый конструктор Старт. Для станков поменьше.

В этой статье речь пойдет о конструкторе 5CNC‑CO2–2Y‑MST‑KIT V5:

• 5CNC — так будут называться мои поделки в области чпу‑станкостроения.

• CO2 — вариант станка с CO2-лазерной трубкой. Уже есть вариант для диодного модуля. Возможно когда‑то добавится фрезер. И даже расстановщик компонентов.

• 2Y — портал с двумя ведущими моторами по оси Y. Вариант с 1Y и синхровалом также разработан. Со своими интересными нюансами.

• MST — серия «Мастер» — станки для профессионального применения. Позже появится серию «Старт» — упрощенные и удешевленные хоббийные станки (относительно) небольших размеров.

• KIT — конструктор для самостоятельной постройки станка.

• V5 — пятая версия.

Из чего состоит

Основной комплект конструктора состоит из 27 стальных деталей.

Слово «основной» подразумевает, что будут допы. Детали, которые не обязательны для постройки станка. Но которые многим могут оказаться полезным. Например, натяжитель ремня Y. Или площадка под колодки электрики портала.

Четыре опорные косынки чпу-стола из черной стали толщиной 6мм без покраски. Их можно самостоятельно покрасить валиком перед установкой. Получится примерно так:

А можно оставить, как есть. Как говорится, «Ржавчина в дизайне может использоваться для создания эффекта старения, индустриального стиля или просто для придания уникальности.» Со временем получится примерно вот такой вид. На функционал не влияет. Но радовать взгляд — будет. Если индустриальный стиль — ваш.

Остальные 23 детали — из оцинкованной стали толщиной 3мм. С ними ржавого дизайна уже не получится. Про их покраску можно не задумываться.

С описанием деталей конструктора можно ознакомиться на страничке заказа: ссылка

Далее будет много буков. Немного разобью текстовые абзацы фотками узлов.

Основные характеристики конструктива

Лазерная трубка — на портале. Для станков с большим рабочим полем такое размещение трубки позволяет значительно облегчить вопросы юстировки.

Рабочее поле по оси X 1080-1580-2080 мм.

1080 мм — для для экономов. Прежде всего экономов места в мастерской. Потому что сильно сэкономить денег за счет ужимания рабочего поля не получится. Это минимальная ширина. Уже делать уже нет особого смысла. Лазерная трубка находится на портале. Такой минимальной ширины будет достаточно для размещения трубки на 90–100Вт. Что является оптимальным выбором для большинства применений.

1580 мм — оптимальный вариант для тех, кто работает с фанерой. Лист фанеры имеет размеры 1525*1525мм. Он полностью помещается по ширине в такое рабочее поле. Даже если ваш станок будет всего на половину листа по Y, с фанерой работать на таком станке будет довольно удобно. В том числе получится ровно располовинивать листы.

2080 мм — для работы работать с МДФ, ХДФ и пластиками. Ширина таких материалов часто бывает около двух метров. Удобно, когда лист поместится одной целой стороной в рабочее поле станка.

Рабочее поле по оси Y от 780 мм. Зависит от вашей фантазии и размеров помещения.

Алюминиевый конструкционный профиль формата 6060 — основа чпу‑стола станка. Торцы портала спроектированы под крепеж М8. Диаметр отверстий в торцах профиля должен быть 6,8мм. Под нарезку резьбы М8.

Профильные рельсовые направляющие — линейное перемещение осей. На оси Х использован 15 типоразмер. На оси Y расчетный типоразмер 20, но сделан дополнительный крепеж под 15ый. Для любителей удешевлять конструкцию. Хотя в этом, на самом деле, не сильно много смысла. Бесфланцевые каретки на обоих осях.

Ремни формата HTD3M шириной 15мм.

Шаговые моторы NEMA23.

Что нового в пятой версии

Получилось полностью уйти от гибки. В составе конструктора только плоские детали. Меньше вопросов при изготовлении. Удобнее упаковывать для доставки.

Оцинкованная сталь 3мм. Не требует покраски, выглядит симпатично. Некрашенными остались только косынки. Их каждый может покрасить сам.

Использование пазовых сухарей вместо Т‑гаек. Они дороже, но имеют значительно бОльшую площадь прижима. И бывают под винты М8. Которые я и использовал.

Новый вариант конструктива оси Y — с двумя ведущими моторами и двумя концевиками, без вала синхронизации. Старый вариант оси Y с валом синхронизации тоже остался. С дополнительными наружними опорными подшипниками вала, чего нет ни в одном конкурирующем решении.

Добавился вариант оси X для установки диодного лазерного модуля. Пока не опробован на реальном станке — потенциальные клиент растворился.

Удобно собирается в отрыве от мастерской укрупненными модулями. Такими, как на фото с красным фоном в здесь по тексту.

Отличия от других конструкторов

К сожалению, или к счастью, но на рынке присутствуют и другие конструкторы для постройки подобных станков. Чем же мой конструктор отличается от других, не правильных.

Никакого пластика в силовом конструктиве. Пластиком грешат не только конструкторы, но и некоторые вполне себе профессиональные станки. Причем пластиком на таких ответственных местах, как например на крепеже ремней. Или даже на торце портала. Такие детали могут сломаться в самый неудобный для вас момент. И доставить просто кучу незабываемых впечатлений.

Винты М8 в пазовые сухари. Конструкция такая жесткая, насколько она только может быть.

Два мотора Y, без вала синхронизации. На самом деле это больше вкусовщина. Позволяет обойтись без механики, скрытой в портале. Защищает от накопления ошибок между двумя осями Y. Станок будет отбиваться в нули по обоим осям после каждого рестарта.

Расширенный стандартный комплект. Для сборки основного механического конструктива не придется ничего допечатывать на 3д‑принтере. Ни держателей подшипников синхровала, ни опору кабель‑канала Y.

Допчики

Подробная инструкция по приобретению компонентов для постройки станка. 25 страниц с текстовыми описаниями, иллюстрациями и расчетами размеров профилей, рельс, ремней. В ней даже точно посчитаны все сухари и другие метизы, которые вам понадобятся для сборки. Предоставляется в электронном виде каждому покупателю.

Подробная инструкция по сборке станка — готовится. Пока не готова, предоставляется набор картинок‑рендеров с моими аннотациями по сборке.

Для не очень уверенных в себе самодельщиков доступна платная опция дополнительных консультаций по приобретению компонентов и последующей сборке.

Что‑то нужно будет дорезать самостоятельно уже после запуска своего станка. Макеты для этих деталей сильно потихоньку, но выкладываются в гит‑репозиторий проекта https://github.com/5CNC/master.

Как доставляется

Все детали конструктора теперь плоские. Отправляются в компактной упаковке неправильной формы.

Когда-нибудь я размещу нормально свой станок у себя на участке. И смогу Пока под руками есть свой лазерный станок, я могу отправлять конструкторы в немного более интересной упаковке.

Между слоями даже инструкции по сборке получится вложить. Если бы они были напечатаны на бумаге. Круче, чем было в Икеа.

Посылка получается увесистая. Около 9 кг. Отправляется из Екатеринбурга. Раньше пользовался СДЭКом. Сейчас экспериментирую с Яндекс.Доставкой. Они значительно ближе к моей локации. Заметно дешевле ценник. Больше сеть ПВЗ. Но срок доставки чуть менее весел.