Założenia projektu:
Budowa amatorskiej frezarki CNC, to temat wielokrotnie przewijający się na wielu forach i facebookowych grupach. Zazwyczaj amator chciałby wydać niewiele pieniędzy, uzyskać maszynę o zadowalających parametrach pracy, zdolną do pracy w aluminium lub innych miękkich metalach jak i wykonać ją domowymi metodami, często bez dostępu do parku maszynowego.
Zadanie już z samej definicji jest trudne, bo projekt ma być wykonany tanio, szybko i dobrze, na dodatek z znacznie ograniczonym zapleczem warsztatowym. Postanowiłem dołożyć swą cegiełkę do tego ciekawego tematu, dokumentując wykonanie własnej maszyny. Maszyna z założenia miała być wykonana chałupniczymi metodami, ograniczając wsparcie profesjonalnych maszyn do minimum.
Założenie było bardzo proste: zaprojektować i wykonać maszynkę do prac hobbystycznych, która będzie w stanie skutecznie obrabiać aluminium. Po głębszym przemyśleniu tego czym się zazwyczaj zajmuję, będą to niewielkie elementy innych maszyn tworzonych hobbystycznie, urządzeń amatorskiej konstrukcji, robotów mobilnych. Frezarka raczej nie będzie musiała pracować typowo zarobkowo i czas obróbki będzie miał drugorzędne znaczenie.
Chciałem podołać następującym oczekiwaniom:
- Obróbka aluminium PA6 z dokładnością do 0.05mm, przy bardzo zachowawczych parametrach.
- Praca z narzędziami do max fi 8 – na razie nie planuję zakładać większych narzędzi. Zazwyczaj będą użytkowane frezy walcowo czołowe, dwu lub trzyostrzowe, dedykowane do aluminium.
- Zwarta konstrukcja umożliwiająca łatwe zabudowanie w celu redukcji hałasu i zmniejszenie emisji wiórów na cały warsztat. Dodam, że moja pracowania jest niewielkich rozmiarów i wszędobylskie lekkie wióry z aluminium skutecznie utrudniają komfortowe jej użytkowanie.
- Kwota przeznaczona na budowę całości projektu powinna zamknąć się w kilku tysiącach złotych, nie powinna osiągnąć dziesięciu tysięcy PLN (stan na rok 2021)
- Maszyna musi zajmować mało miejsca, najlepiej aby można ją było postawić na biurku i wygodnie transportować przez dwie osoby. Waga nie powinna przekroczyć 90kg.
- Wykonanie ma pochłonąć jak najmniej czasu, ma być szybko i prosto. Chciałem uniknąć przekombinowanej konstrukcji, która pochłonie wiele roboczogodzin.
- Minimalne zaangażowanie osób trzecich i zlecanie pracy na zewnątrz.
W tym projekcie chciałem zrobić co się tylko da własnymi siłami, a obróbki wymagającej bardziej rozbudowanego parku maszynowego ograniczają się do wyfrezowania rowków pod nakrętki i ewentualnie planowania powierzchni pod prowadnice. Ze względu na koszty zlecania obróbki ramy na zewnątrz, oraz dużą pracochłonność wykonania spawanej ramy stalowej, wybór padł na profile aluminiowe.
Projekt całej maszyny został wykonany w programie Fusion 360, który z całego serca polecam zwłaszcza początkującym konstruktorom, amatorom, hobbystom i studentom. Jest to uniwersalny kombajn CAD/CAM, dostępny za darmo do celów hobbystycznych. Cały projekt ze wstępnym złożeniem postanowiłem udostępnić za darmo, w formacie STEP, aby każdy mógł go pobrać, obejrzeć i zmodyfikować na swoje potrzeby w dowolnym programie CAD 3D. Zdecydowałem się na taki format, gdyż historia projektu w F360 jest chaotyczna i przed ewentualnym jego wykonaniem, powinniście sami złożyć projekt w 3d i sprawdzić jego poprawność. Można do tego użyć całkowicie darmowego programu FREECAD. Wymiary elementów oraz rozstawy otworów na pewno się zgadzają a maszynę można było bez problemu złożyć w rzeczywistości. Link do strony projektu znajdziecie na dole tego artykułu.
Rys. Render maszyny z programu Fusion360. Gotowy model do pobrania.
