DIY CNC plazma s konzolno osjo Y

Odločili smo se za samo izgradnjo (DIY) triosnega CNC plazma rezalnika s sledečimi delovnimi hodi: 2800 x 1350 x 300 mm. Z namenom čim lažjega vstavljanja obdelovanca v delovno območje stroja smo se odločili za izdelavo plazemskega rezalnika s konzolno vpeto osjo Y.  S tem smo pridobili odprt prostor s treh strani stroja, kar omogoča enostavno vstavljanje obdelovanca v stroj ter tudi obdelavo obdelovanca, večjega od delovnih hodov plazma rezalnika. Osnovna konstrukcija je izdelana iz jekla z izjemo konzolne osi Y, za katero smo kot nosilec uporabili aluminijast konstrukcijski profil 90 x 180 U10. Večino standardnih mehanskih komponent smo kupili pri podjetju Tuli, kjer so nam tudi pomagali pri izbiri primernih izdelkov.

X os

Najdaljša os X dolžine 3200 mm za doseganje hoda 2800 mm je montirana na steno, pri čemer sta linearni tirni vodili HR 30 R C postavljeni vzporedno ena pod drugo. Na linearna vodila so nameščeni štirje linearni vozički HH 30 CA Z0 C, na katere je montirana povezovalna plošča. Elektor motor za pogon osi X je montiran direktno na povezovalno ploščo in se tako med delovanjem pomika skupaj s pomikom osi. Za prenos pogona je uporabljen zobati jermen 32 AT10 skupaj s pripadajočimi jermenicami. V našem primeru je jermen vpet nepremično. Na osi X smo uporabili še energijsko verigo ST055N.125.R125 z notranjo dimenzijo prereza 125 x 40 za nemoteno pomikanje vseh kablov. 

Spisek izdelkov Tuli, uporabljenih za os X:

2 x linearna tirna vodila HR 30 R C; 2 x L = 3200 (40/39 x 80/40) mm

4 x linearni vozički HH 30 CA Z0 C 

1 x jermen 32 AT10 L = 4 m

1 x jermenica 47 AT10 20Z

1 x energijska veriga ST055N.125.R125 (125 x 40); 2035 mm 

 (za hod 2800 mm)

Os Y

Kot omenjeno je os Y konzolno vpeta na voziček oz. povezovano ploščo osi X. Kot osnovni nosilec osi Y smo uporabili konstrukcijski aluminijast profil 90 x 180 U10 dolžine 1700 mm. Delovni hod osi Y je 1350 mm. Za vodenje so uporabljena linearna tirna vodila HR 25 R C dolžine 1700 mm, ki so montirana direktno na aluminijasti profil 90 x 180. Za spoj linearnih vodil in aluminijastega profila so uporabljeni utorni kamni M6 U10, ki ustrezajo utorom v aluminijastem profilu. Na linearna vodila so nameščeni linearni vozički HH 25 CA Z0 C, na katere je montirana osnovna plošča osi Y, preko katere je nadalje narejena povezava še z osjo Z. Za prenos pogona osi Y smo uporabili kroglično vreteno SSR 2010 in pripadajočo kroglično matico SFH 2010-3.8 proizvajalca TBI Motion. Kroglična matica SFH 2010-3.8. je rahlo prednapeta in posledično brez zračnosti, kar omogoča precizno pozicioniranje. Za vležajenje krogličnega vretena smo uporabili fiksno ležajno podporo BK 15 z ene strani ter plavajočo podporo BF 15 z druge strani krogličnega vretena. Uporabili smo še standardno ohišje kroglične matice MGD 20 ter sklopko SGS 45 C za povezavo elektro motorja in krogličnega vretena. Sestav krogličnega vretena smo postavili na zgornjo stran aluminijastega profila in ga tako tudi umaknili od direktnega izvora umazanije, ki nastane med delovanjem stroja. Za nemoten pomik kablov smo tudi na osi Y uporabili energijsko verigo ST055N.125.R125.

Spisek izdelkov Tuli, uporabljenih za os Y:

1 x konstrukcijski aluminijast profil ALU 90 x 180 U10 (10020); 1 x L = 1700 mm

70 x utorni kamen M6 U10

2 x linearno vodilo HR 25 R C; L = 1700 (10/28 x 60/10) mm

4 x linearni voziček HH 25 CA Z0 C

1 x energijska veriga ST055N.125.R125 (125 x 40); 1 x 1320 mm (za hod 1350 mm)

1 x kroglično vreteno SSR 2010 C7; L = 1700 mm

1 x kroglična matica SFH 2010-3.8

1 x fiksna ležajna podpora vretena BK 15 SYK

1 x plavajoča ležajna podpora vretena BF 15 SYK

1 x sklopka SGS 45 C

1 x ohišje kroglične matice MGD 20

Os Z

Os Z služi za navpično pomikanje glave plazma rezalnika, ki je tudi direktno montirana na ploščo osi Z. Os Z je montirana na osnovno povezovano ploščo osi Y. Za vodenje smo tudi tukaj uporabili dve vzporedni linearni vodili HR 20 R C ter linearne vozičke HH 20 CA Z0 C. Za prenos pogona smo uporabili kroglično vreteno SCR 1605 C7 in pripadajočo kroglično matico SFNU 1605-4. Za kroglično matico smo uporabili še ohišje matice MGD 16, preko katere je matica povezana na osnovno ploščo osi Z. Za vležajenje je tukaj uporabljena fiksna ležajna podpora FK 12 ter sklopka SGS 34 C za povezavo krogličnega vretena in motorja.

Spisek izdelkov Tuli, uporabljenih za os Z:

2 x linearno vodilo HR 20 R C; L = 600 mm

4 x linearni voziček HH 20 CA Z0 C

1 x kroglično vreteno SCR 1605 C7; L = 600 mm

1 x kroglična matica SFNU 1605-4

1 x fiksna ležajna podpora vrtena FK 12

1 x ohišje kroglične matice MGD 16

1 x sklopka SGS 34 C