Çelik işleyebilen mini CNC projesi

[taydin]

Cevdet bey ile beraber çelik işleyen bir mini CNC yapma işine giriştik. Piyasada bir sürü küçük CNC sistemler var, veya biraz daha üst seviyeye gidilirse aluminyum dahi işleyebildiği söylenen router'lar var. Ama işin gerçeği, bu tip makinalar aluminyum işlemeye uygun değil. İş çelik işlemeye gelince, bu makinalar ile deneme bile yapmak risklidir. Hem makinanın sağlığı hem de operatörün sağlığı açısından tehlike yaratır.

Bizim mini CNC'den istediğimiz özellikler şunlar:

1) 200 x 200 x 100 mm lik çelik işleme kapasitesi. Çoğu zaman daha büyük parçalar gerekli olmuyor ve makinanın boyutlarını ve ağırlığını biraz sınırlandırmak için mecbur böyle bir sınırlandırma getirmek durumundayız. Ama ağırlık konusunda biraz marjımız kalırsa da bu ölçüleri biraz daha büyütebiliriz.

2) Orta ve düşük karbonlu çeliği işleyebilmeli. İşleyebilmeli derken de, iyi bir kesme derinliği ve ilerleme hızı ile çalışabilmeli.

3) Tüm eksenlere DRO takma opsiyonu olmalı.

4) Monofaze elektrik ile çalışmalı.

5) Soğutma amaçlı olarak sprey ile püskürtülen bor yağı kullanılacak. Makinanın bütün aksamının bu spreylenen yağdan etkilenmeyecek şekilde olması lazım.

 

[taydin]

Bu gereksinimleri karşılayacak bir makinanın sigma profiller veya aluminyum lamalarla yapılmış klasik router tasarımlarıyla yapılması mümkün değil. Çok daha rijit bir yapı gerekir. Bunun için:

1) 200 x 200 x 10 mm ölçülerinde kutu profil kullanarak sütun tipi bir makina yapılacak. taban taşıyıcı olarak da en az 20 mm kalınlıkta lazer ile kesilmiş bir çelik plaka kullanılacak.

2) Tüm eksenlerde en az 25 mm lik lineer kızak ve araba, hareket verici olarak da gene en az 25 mm lik vidalı mil kullanılacak. Somunlar ise, boşluğu en aza indirmek için çiftli bilyalı somun olacak.

3) X ve Y eksenlerinde 1 kW lık frensiz servo, Z ekseninde ise gene 1 kW lık frenli servo kullanılacak.

4) Spindle olarak da en az 2.2 kW lık ER veya NT/ISO bağlantılı bir makina kullanılacak. Otomatik takım değiştirme ilk aşamada olmayacak, bu gerektiğinde alternatif bir spindle kullanılacak.

5) Tabla olarak da standart bağlama aparatları kullanılabilen oluklu bir tablayı kendimiz manuel frezede yapacağız.

6) Tüm eksenlerde min ve max limit switch'leri olacak.

 

[Sercan]

Önce alemüyüm ile başlasaydınız, böyle civcivli olmaz mı? Allah muvaffak etsin.

 

[taydin]

Önce alemüyüm ile başlasaydınız, böyle civcivli olmaz mı? Allah muvaffak etsin.

Cevdet'in makina biraz dikkat edersek aluminyum işleyebiliyor zaten. Bize çelik işleyen lazım ve çabuk iş çıkarması için de güçlü makina olması lazım.

 

[taydin]

Aslında eksenel kuvvetlere müsait rulmanlar var. Şimdi adını hatırlamıyorum. O şekilde rulman sanırım en uygun olur buraya. Bir bakayım bulunca buraya koyarım.

 

[taydin]

Tamam buldum. Rulmanın Türkçe teknik jargondaki ismini bilmiyorum ama rulman şu:

SKF

www.skf.com

İngilizce ismi "double row angular contact ball bearing". Bu rulman hem yanal yüklere hem de her iki yönden uygulanan eksenel yüklere son derece dayanıklıdır. Eksen milinin bir tarafına konsa yeterli olabilir, ama fiyatına bakmak lazım, çok uçuk değilse çift taraflı da konabilir.

 

[taydin]

Türkçesi de çift sıra eğik bilyalı rulman imiş.

 

[taydin]

Şunun üzerinden anlatayım. BF(Support END) yatağın eksenel hiçbir yük gelmiyor. Sadece vidamil havada sallanmasın diye destek oluyor. Dolayısıyla oraya tek sıra 630X serisi tek sıra rulman yeterli oluyor. Biz oraya SKF6304 kullanıp geçeceğiz. Burada bahsetmek istediğim o rulmanın oturduğu parçayı çelikten sen işleyeceksin.

BK kısmında ise eksenel yük mevcut olacak. Orada ise tek rulman değil 2 rulman + büte kullanılacak.Hangilerinin kullanılması gerektiğini araştıracağız. Burada önemli olan o rulmanın oturacağı yatağı(BK'ya alternatif olarak yapacağımız) sapa sağlam ve hassas bir şekilde yapmak


7757 eklentisine bak

2 rulman ve büte yerine benim dediğim tek rulman iş görmesi lazım. Neyse o aşamaya gelince kesinleştiririz. Bağlantı ayaklarını çelikten yapmak için gereken ekipmanlar var bende.

Bu eksenlerle ilgili iki çeşit uygulama görüyorum:

1) düşük güçlü servo kullanıp bir trigger kayışı ile gücü ikiye katlamak. Mesela 0.25 kW ve 5000 devir yapan bir servoyu bu şekilde bağlayınca, 0.5 kW gibi tork alıyorsun, ama maksimum devir 2500 oluyor.

2) Yüksek güçlü servo kullanıp doğrudan bağlamak. Mesela 0.5 kW ve 5000 devir yapan bir servoyu doğrudan bağlayınca 5000 devirde de 0.5 kW gibi tork alıyorsun.

Sence hangisi daha mantıklı? şahin rulman ın sitesine bakınca, 0.1 kW servo ile 1 kW servo ve aradaki bütün güçlerin fiyatı neredeyse aynı. Bu durumda bence yüksek torklı alıp direkt bağlamak daha mantıklı.

 

[Endorfin35+]

Masuralı rulman ve lineer arabalarıda arastirin.

 

[taydin]

Vıyyy, o zaman 300 x 300 x 10 luk kutu profil bulmam lazım. Onu da kesmezler, 6 m tam boy almak lazım. Neyse ben bir Gebze sanayiye sorayım bakalım. O yan kanatları enine kesimle yaparız ama, değil mi?

 

[taydin]

Veya yanlara destek üçgenleri kaynatsak nasıl olur? Elimde bolca 100 x 10 mm lama var.

 

[taydin]

Nema34 küçük gelir servolara. delikler arası mesafe 90 x 90 mm idi galiba. Aluminyum tutucu bence iş görür. Önce deneyelim derim ben, sorun yaşarsak çeliğe bakarız.

 

[taydin]

Opss. Fiyata bakın. Üstelik rulman kısmı yok filan.. Buna pu para verilmez. düz blok yaparız. Ona montaj ederiz.

7822 eklentisine bak

Bu ne yav, motordan daha pahalı

 

[taydin]

400 W diyor. Direkt mile montaj mıydı o projede yoksa trigger kayış ile 2:1 dönüştürmeli mi?

 

[taydin]

Bu arada şahin rulman'da neden servo fiyatları birbirine yakın anladım. Hepsinde AYNI sürücü var, sadece motor farklı. Demekki asıl parayı tutan sürücü.

 

[taydin]

Bu arada AC servo motor daha yüksek tork sunuyor diye biliyorum. Orada tercihimiz ne olacak?

O konuda bilgim yok. Şahin rulmandakiler AC servo, bence oradakilere göre gidelim. Adamlar güzel dokümantasyon koymuşlar, video çekmişler. Ürünün arkasında duruyorlar.

 

[taydin]

Z Ekseninde zaten belki triger kayış işine gireceğimizde orada Nema34 olabilir.

Z eksenindeki asenkron motor 2.2 kW olursa, bu baya büyük bir motor olur. Nema42 den de büyük. Bir motor belirleyip ona göre tasarım yaparız.

 

[taydin]

Fiyat neredeyse aynı ama, o yüzden almışken 1 kW almak daha mantıklı değil mi? Servo motorları olması gerekenden güçlü yapmanın bir sakıncası olmuyor bildiğim kadarıyla. Step motorlarda uygun boyut seçmek gerekir, ama servolarda öyle değil.

Bir de bu şahin rulman'daki servoların devri sadece 2500 rpm. 6000 rpm 'e kadar çalışan servolar var, öylelerini biraz bulayım bakalım fiyat çok uçuyor mu.

 

[taydin]

Servo'da bize yüksek hız gerekmiyor. Zaten metali yüksek hızda işlemiyoruz. Hız düşer tork artar.

Evet doğru. Bir kere servo işine girince iyice beklentiler yükseldi 2500 yeter de artar bile. Step motorlarla hayal edilemeyecek bir devir sayısı zaten bu. Bir de sürücünün teknik dokümanlarında 3300 rpm e kadar çıktığı da belirtiliyor, ama 2500 iyi.

 

[taydin]

Asenkron motor kullanımı ile ilgili bir sıkıntı aklıma geldi şimdi. Belli bir güce sahip olan asenkron motorlar genelde 4 kutuplu oluyor ve devir sayıları da 1500 d/d. Bu durumda mutlaka VFD kullanmak gerekir. Tork kaybı olmaması için de tork kompanzasyonu yapan özel VFD kullanmak lazım. Böyle VFD ler de çok kazıktır.